本發(fā)明涉及地質(zhì)巖石勘測
技術領域：
，具體是一種基于儲層質(zhì)量主控因素分析的致密砂巖孔隙度、滲透率預測方法。
背景技術：
：隨著世界各國對石油天然氣資源需求的不斷上升，而常規(guī)油氣資源日漸枯竭，在這種能源供需矛盾日益深化的背景下，非常規(guī)油氣資源逐漸成為地質(zhì)學家關注的重點。致密砂巖氣因其較大的資源潛力與良好的發(fā)展前景，成為新的勘探目標。鄂爾多斯盆地蘇里格氣田是目前為止中國發(fā)現(xiàn)的最大氣田之一，主力產(chǎn)層二疊系山西組山1、山2段與石盒子組盒8段，砂巖具有低孔、低滲、超低滲、強非均質(zhì)性特征，為了實現(xiàn)氣田的高效勘探開發(fā)，亟需對致密砂巖儲層質(zhì)量與致密化影響因素以及孔隙度和滲透率預測進行深入研究，明確儲層發(fā)育的控制因素，建立一種有效的儲層質(zhì)量預測方法。研究表明儲層質(zhì)量受沉積作用和成巖作用綜合影響。沉積作用對儲層的控制主要體現(xiàn)在對儲層原始性質(zhì)的影響，沉積相影響組分、顆粒粒徑、排列方式，砂體結構與砂巖原始孔隙度和滲透率，并決定了早期成巖演化時的孔隙水化學性質(zhì)。而成巖作用對儲層的改造則決定儲層最終質(zhì)量與特征，成巖作用發(fā)生在分子水平，復雜的微觀孔隙結構被認為是長期復雜的成巖改造的結果，因為儲層質(zhì)量主要受孔隙幾何形狀，因此各種成巖進程決定了儲層質(zhì)量；然而，由于各種成巖作用的差異，成巖作用可以加強，保存或者損害孔隙度與滲透率。Ehrenberg提出壓實作用即機械壓實導致的孔隙損失是一種重要的巖石改造作用，可以影響早期沉積格架。膠結作用由于膠結物類型豐富對于儲層質(zhì)量的影響較為復雜，有研究認為方解石膠結物是控制砂巖儲層質(zhì)量的主要因素，超過75％的原始孔隙被方解石膠結消失；然而若方解石膠結形成在成巖早期，它的存在可以抵御壓實作用對于孔隙的破壞；硅質(zhì)膠結主要以石英顆粒的加大邊與粒間自生石英的形式降低孔隙度。粘土礦物，無論是成巖形成或者原生的，都趨于在顆粒間堵塞孔隙喉道，高嶺石作為長石與火成巖巖屑顆粒的溶蝕產(chǎn)物出現(xiàn)在原生孔隙，高嶺石組分會隨著埋深成巖減少，當溫度>130℃伊利石就會取代高嶺石；伊利石主要形成顆粒包膜與孔隙襯里，顆粒包膜伊利石的出現(xiàn)會加強石英顆粒的溶蝕壓力，并占據(jù)孔隙與喉道；孔隙襯里或孔隙橋接伊利石會堵塞孔隙喉道，從而降低滲透率；綠泥石也會抑制石英加大，保存孔隙度；盡管綠泥石能夠充填孔隙并降低孔喉直徑，綠泥石晶體由于通常較小難以引起強烈的孔隙閉塞。相對于其他的成巖作用對于儲層的破壞作用，溶蝕作用往往對儲層發(fā)育具有建設性作用，溶蝕作用形成的次生孔隙、構造活動形成的裂縫都會提高孔隙度與滲透率；由于孔隙度與滲透率共同決定了儲層質(zhì)量，分析原始沉積及成巖改造導致儲層質(zhì)量演化，明確儲層致密化過程與影響因素已成為儲層質(zhì)量研究關鍵問題。針對上述問題已經(jīng)有了大量研究，試圖明確影響因素并開展深層儲層巖石孔隙度、滲透率預測；但是大多數(shù)儲層質(zhì)量控制因素研究成果局限在在對儲層質(zhì)量發(fā)育影響因素的定性分析和描述，雖然極少數(shù)學者能夠對儲層發(fā)育影響因素進行定量評價，但評價因素少，缺乏對沉積、成巖多因素的綜合分析，更沒有通過系統(tǒng)的數(shù)值分析定量評價儲層質(zhì)量影響主控因素，因此基于上述研究成果的儲層質(zhì)量預測具有片面性；此外比較廣泛的根據(jù)測井數(shù)據(jù)預測儲層質(zhì)量由于需要大量數(shù)據(jù)標定，工作量較大，成本也較高。鄂爾多斯盆地是中國第二大沉積盆地，古生代地層分布面積超過250000km2；區(qū)域上可以劃分為六個構造單元，包括伊盟隆起、渭北隆起、晉西撓褶帶、伊陜斜坡、天環(huán)坳陷、西緣掩沖帶；盆地構造格架整體為一大型向東、向北0.5–1.0°緩傾斜的不對稱向斜；蘇里格氣田東區(qū)縱跨內(nèi)蒙與榆林，穿越伊陜斜坡北部與伊盟隆起南部，勘探面積11000km2，氣田分布受南北條狀展布的上古生界河流、三角洲相砂體控制，是一個大型的巖性圈閉氣藏，氣藏地質(zhì)條件非常復雜，具有低孔隙度、低滲透率、低氣藏壓力、低豐度的特征；發(fā)育二疊系石盒子組、山西組、本溪組及下古馬家溝組多個含油氣層段，具典型的多層系含氣特征，二疊系下石盒子組盒8段是研究區(qū)主要產(chǎn)層，石盒子組盒8段厚45～60m，發(fā)育河流三角洲，氣藏在工區(qū)南北平均埋深2690–3260m；地溫梯度3.03℃/100m，地層壓力24.188–27.804MPa，地層靜壓力系數(shù)0.86，是典型的低孔、低滲、低壓氣藏?；趯η捌谘芯康恼J識和思考，目前需要研究的幾個目標如下：(1)明確砂巖儲層物質(zhì)組成，結構特征，孔隙類型與孔喉結構特征；(2)定性與定量手段結合，評價各成巖作用強度分析成巖作用類型與其對儲層質(zhì)量的影響，建立砂巖儲層致密化成巖演化過程；(3)利用多元逐步線性回歸統(tǒng)計分析方法對沉積、成巖包含的儲層質(zhì)量影響因素進行綜合分析；(4)基于對儲層質(zhì)量影響因素的分析，建立儲層質(zhì)量即孔隙度、滲透率預測的模型，實現(xiàn)可以依靠巖心或巖屑樣品的砂巖組分與成巖作用分析開展儲層質(zhì)量預測。技術實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于提供一種基于儲層質(zhì)量主控因素分析的致密砂巖孔隙度、滲透率預測方法，以解決上述
背景技術：
中提出的問題。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：一種基于儲層質(zhì)量主控因素分析的致密砂巖孔隙度、滲透率預測方法，其特征在于，包括以下步驟：1)儲層砂巖孔隙度、滲透率、巖石學組分含量、膠結物含量、總孔隙體積、溶蝕孔體積定量參數(shù)的獲取，成巖作用定量評價；1.1)對砂巖柱塞樣品測試孔隙度、滲透率參數(shù)，并磨制柱塞樣品匹配的鑄體薄片。利用偏光顯微鏡定性分析成巖作用類型，結合圖像分析、掃描電鏡、X-射線衍射技術定量鑒定巖石礦物組分含量、膠結物含量、總孔隙體積、溶蝕孔體積、顆粒粒度分選性。1.2)在成巖作用與成巖礦物含量鑒定基礎上，依據(jù)壓實作用損失孔隙度式(1)和膠結作用損失孔隙度式(2)計算公式計算樣品的壓實作用與膠結作用引起的孔隙度降低量；公式如下：IGV＝intergranularporespace+CEM(3)；其中，COPL為壓實作損失孔隙度，CEPL為膠結作用損失孔隙度，OP為原始孔隙度；CEM為砂巖中膠結物總體積；IGV為壓實作用后，膠結作用前的粒間孔隙體積；OP通過原始孔隙度計算公式，即Φo＝20.91+22.90/So計算，其中Φo表示砂巖原始孔隙度，So表示特拉斯科分選系數(shù)；砂巖原始孔隙度分布為35～39.25％；CEM和IGV通過砂巖鑄體薄片的偏光顯微鏡鑒定；計算統(tǒng)計COPL分布1.4-34.83％，平均15.5％，CEPL分布1％-34％，平均13.86％；表明壓實作用與膠結作用導致了儲層孔隙的大量損失，其中壓實作用的影響略強于膠結作用；1.3)為綜合對比壓實作用、膠結作用、溶蝕作用的強度差異及對儲層質(zhì)量的影響，進一步通過視壓實率,式(4)、視膠結率，式(5)、視溶蝕率，式(6)定量評價各成巖作用：其中，ACOMR為視壓實率；PVinitial為原始粒間孔隙體積，等同于式(1)中的OP；PVfinial為壓實后膠結強粒間孔隙體積IGV；其中，ACEMR為視膠結率；Vcements為總膠結物體積，等同于式(2)中的CEM；IGP為粒間孔隙體積–(粒間膠結物+雜基含量)；其中，ADISR為視溶蝕率；PVdissolution為溶蝕孔隙體積；PVtotal為總孔隙體積，即粒間孔隙體積+溶蝕孔隙體積；通過鑄體薄片的鑒定結果獲取Vcements、depositionalmatrix參數(shù)，利用圖像處理軟件對鑄體薄片照片進行孔隙提取，相應孔隙平面面孔率近似為孔隙體積，得到PVdissolution、PVtotal孔隙體積參數(shù)；2)選取沉積因素，即石英含量、長石含量、剛性巖屑含量、塑性巖屑含量、雜基含量；成巖因素，即碳酸鹽膠結物含量、高嶺石含量、綠泥石含量、伊利石含量、硅質(zhì)膠結物含量、視壓實率、視溶蝕率，由于膠結物含量作為成巖因素單獨體現(xiàn)不再重復考慮視膠結率。以這些典型的定量化因素為儲層質(zhì)量主控因素分析自變量，以相應樣品的孔隙度與滲透率作為儲層質(zhì)量因變量；3)選取多元線性逐步回歸作為數(shù)據(jù)分析方法，進行儲層發(fā)育主控因素定量分析，在儲層質(zhì)量發(fā)育主控因素分析基礎上實現(xiàn)對孔隙度與滲透率預測；3.1)分析過程中分別以孔隙度(φ)、滲透率(k)作為因變量Y，以石英含量，長石含量，剛性巖屑含量，塑性巖屑含量，雜基含量，碳酸鹽膠結物含量，高嶺石含量，綠泥石含量，伊利石含量，硅質(zhì)膠結物含量，視壓實率，視溶蝕率為自變量集合(X1，X2，X3……X12)，建立自變量集合關于的Y多元線性逐步回歸分析；3.2)綜合考慮儲層質(zhì)量預測階段對建模分析的精度驗證，選取其中34口井290個樣品參數(shù)作為回歸分析樣本，而另外10口井的154個樣品作為驗證數(shù)據(jù)。根據(jù)建模樣品數(shù)據(jù)建立自變量數(shù)據(jù)X與觀測值Y矩陣(式9～式17)，其中特征指標為P＝12，每一個特征指標有n＝290個待分析樣本；初步估計選入的回歸方程的自變量個數(shù)為6個左右，驗水平取α＝0.1，則有F0.1(6，283)＝2.1，因此選取的引入標準和剔除自變量的臨界值為：F1＝2.1(7)；F2＝2.1(8)樣品的數(shù)據(jù)矩陣如下:原始數(shù)據(jù)第m步相關系數(shù)矩陣(式18)：首先對原始數(shù)據(jù)作0步相關關系矩陣R(0)，對所有自變量xi(i＝1,2,…，p)計算偏回歸平方和Pi(0)，標準化回歸方程為：將最大者Pt(0)的xt作為待引入方程，對xt進行顯著性檢驗，求取F，如果F≥F1，則引入變量xt：引入變量后，對矩陣進行變換，做出第一步變換后的矩陣R(1)：隨后繼續(xù)引入變量，當逐步回歸進行到第m步時，已有r個自變量，x1(m)，x2(m)，xr(m)(它們是12個自變量中的r個)引入回歸方程，即有：第m+1步，要在剩下的12-r個自變量中選出某一個變量進入回歸方程，在這12-r個變量中選其在回歸中對y所起作用最大的那個變量xt，即xt對應的偏回歸平方和Pt(s)最大，并利用其對應的F值來檢驗xt的影響是否顯著如果F≥F1，則決定引入xt：當逐步回歸進行至第s步時，在第s+1步對所引入的r個自變量中剔除某個在回歸方程中已不再是重要的變量xh，它所對應的偏回歸平方和ph(s)最小，用統(tǒng)計量F來檢驗xh是否顯著；如果F＜F2，則剔除Xh，反之則保留：重復以上步驟進行逐步回歸，直到第k步既不能引入也不能剔除，由R(k)得到回歸方程的結果：標準回歸系數(shù)標準殘差平方和復相關系數(shù)標準回歸方程其中i表示引入后沒有被剔除的變量的足碼；將所有標準化的量轉化成原有關的相應量以建立最終的回歸方程，計算公式如下：4)依據(jù)回歸分析方法分別對孔隙度和滲透率進行回歸分析，回歸過程及主要分析結果如下：4.1)回歸分析建立12個自變量與孔隙度的相關系數(shù)矩陣，對孔隙發(fā)育建設性因素根據(jù)影響程度排序為高嶺石含量>硅質(zhì)膠結物含量>伊利石含量>綠泥石含量>塑性巖屑含量>雜基含量>石英含量，對于孔隙度發(fā)育有著破壞性的各因素影響程度排序則為壓實作用(視壓實率)>長石含量>剛性巖屑含量>碳酸鹽膠結物含量>溶蝕作用(視溶蝕率)；依據(jù)各因素與孔隙度的相關程度綜合分析認為高嶺石、硅質(zhì)膠結物、伊利石、綠泥石與壓實作用、長石是孔隙度發(fā)育的主要影響因素；孔隙度預測回歸方程建立共進行10步，得到多元逐步回歸分析構建的孔隙度預測回歸方程如式(34)所示：y＝-57.907+0.931x1+0.926x2+0.904x3+0.959x4+0.05x5+0.09x6+0.064x7+0.081x10-0.346x11(34)；4.2)在滲透率發(fā)育影響因素與預測分析過程中由于滲透率絕對值均較小，取滲透率對數(shù)lnk作為Y值，同樣建立12個自變量與滲透率的相關系數(shù)矩陣，滲透率發(fā)育建設性因素影響程度排序硅質(zhì)膠結物含量>石英含量>伊利石含量>高嶺石含量>雜基含量>塑性巖屑含量>綠泥石含量>溶蝕作用(視溶蝕率)，對滲透率發(fā)育具有破壞性影響的因素影響程度排序為壓實作用(視壓實率)>長石含量>剛性巖屑含量>碳酸鹽膠結物含量；分析認為硅質(zhì)膠結物，石英，伊利石，高嶺石，壓實作用，長石是滲透率發(fā)育的主要控制因素；滲透率預測方程建立共進行10步，多元逐步回歸分析構建的滲透率回歸方程如式(35)所示：y＝-14.113+0.188x1+0.15x2+0.153x3+0.212x4+0.035x5-0.158x8+0.042x10-0.078x11(35)。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明應用巖石鑄體薄片、掃描電鏡、X-射線衍射、高壓壓汞、孔隙度滲透率測試、流體包裹體均一溫度測試等技術手段分析了儲層砂巖的組分、孔隙結構性質(zhì)、成巖作用類型與強度、成巖自生礦物含量與類型，恢復建立了儲層砂巖成巖作用與孔隙演化史；利用多元線性逐步回歸綜合分析了12種沉積、成巖因素對孔隙度、滲透率的影響程度,建立了儲層質(zhì)量(孔隙度與滲透率)預測模型；研究顯示巖石類型以巖屑砂巖為主，比例達69.76％；其次為巖屑石英砂巖，26.15％；儲層具有以下特征：低孔-特低孔，孔隙度分布0.29-16.6％，平均值7.51％；特低滲-超低滲，水平滲透率分布0.0065mD-5.21mD，主要滲透率區(qū)間位于＜0.4mD；高排驅壓力，0.48-4.2MPa，平均1.48MPa；砂巖儲層經(jīng)歷了中等壓實、中-強膠結與弱溶蝕等成巖作用的改造，膠結作用主要為石英加大，自生石英，鐵方解石，無鐵方解石和粘土礦物膠結，粘土礦物主要為顆粒包膜綠泥石與高嶺石、伊利石；溶蝕作用對于儲層質(zhì)量影響較弱，儲層孔隙度發(fā)育主控因素包括高嶺石、硅質(zhì)膠結、伊利石、綠泥石與壓實作用、長石含量，滲透率發(fā)育則主要受硅質(zhì)膠結物，石英，伊利石，高嶺石，壓實作用，長石含量控制；依據(jù)多元線性逐步回歸分析建立的方程進行孔隙度與滲透率預測，效果良好；本發(fā)明明確了蘇里格氣田東區(qū)盒8段砂巖儲層質(zhì)量影響因素，建立相應的儲層質(zhì)量預測模型的同時，也為其他地區(qū)的致密砂巖儲層質(zhì)量定量預測提供了一種新的思路與方法。附圖說明圖1為綠泥石環(huán)邊發(fā)育，粒間孔隙中見自生石英結構示意圖。圖2為綠泥石膠結、硅質(zhì)膠結發(fā)育，長石溶蝕形成粒內(nèi)溶孔結構示意圖。圖3為長石、巖屑溶孔發(fā)育，孔隙主要為殘余粒間孔與高嶺石晶間孔，長石高嶺石化與石英次生加大結構示意圖。圖4為石英加大邊發(fā)育，孔隙主要為長石溶蝕孔隙與高嶺石晶間孔結構示意圖。圖5為顆粒點、點-線接觸，片巖巖屑壓實后塑性變形結構示意圖。圖6為顆粒線、線～凹凸接觸，白云母遭受壓實錯斷變形結構示意圖。圖7為壓實強烈，石英顆粒接觸處發(fā)生壓溶作用，呈縫合線接觸結構示意圖。圖8為石英次生加大邊發(fā)育，顆粒間發(fā)育嵌晶鈣質(zhì)膠結結構示意圖。圖9為方解石連晶膠結粒間孔隙，鐵氰化鉀染色后膠結物呈紫紅色結構示意圖。圖10為粒間孔發(fā)育，孔隙中見晶型完整的自生石英微晶電鏡圖。圖11為綠泥石呈顆粒包膜或櫛殼狀生長，孔隙中發(fā)育自生石英電鏡圖。圖12為書頁狀高嶺石充填孔隙，晶間孔隙發(fā)育電鏡圖。圖13為書頁狀高嶺石堵塞孔隙及孔喉電鏡圖。圖14為書頁狀高嶺石集合體與片狀、絲縷狀伊利石共生，充填孔隙電鏡圖。圖15為書頁狀、蠕蟲狀高嶺石與片狀伊利石共生，高嶺石部分向伊利石轉化電鏡圖。圖16為蜂窩狀伊利石形成橋接，堵塞孔及喉道，粒間孔隙發(fā)育自生石英電鏡圖。圖17為長石沿節(jié)理溶蝕形成粒內(nèi)溶孔電鏡圖。圖18為長石溶蝕后形成粒內(nèi)溶孔與絲縷狀伊利石電鏡圖。圖19為模型預測與測試孔隙度建模數(shù)據(jù)對比圖。圖20為模型預測與測試孔隙度驗證數(shù)據(jù)對比圖。圖21為建模數(shù)據(jù)預測孔隙度與測試孔隙度相關性分析圖。圖22為驗證數(shù)據(jù)預測孔隙度與測試孔隙度相關性分析圖。圖23為模型預測與測試滲透率建模數(shù)據(jù)對比圖。圖24為模型預測與測試滲透率驗證數(shù)據(jù)對比圖。圖25為建模數(shù)據(jù)預測滲透率與測試滲透率相關性分析圖。圖26為驗證數(shù)據(jù)預測滲透率與測試滲透率相關性分析圖。圖1-18中，Q：石英；F：長石；L：巖屑；Ca：碳酸鹽膠結物；Qa：自生石英；Qo：共生石英；Cln：玉髓；Ch：綠泥石；K：高嶺石。具體實施方式下面結合具體實施方式對本專利的技術方案作進一步詳細地說明。請參閱圖1-26，一種基于儲層質(zhì)量主控因素分析的致密砂巖孔隙度、滲透率預測方法；為滿足研究，對研究區(qū)內(nèi)40口典型代表井的盒8段砂巖儲層取樣，包含巖心、巖屑、柱塞樣品共1200樣，取樣深度2769m～3120m；對1052個樣品進行真空飽和藍色或紅色環(huán)氧樹脂，磨制鑄體薄片，進行巖石礦物學、成巖特征、孔隙特征與膠結物分析；部分薄片利用茜素紅與鐵氰化鉀染色以鑒定碳酸鹽膠結物；利用300點計數(shù)法定量統(tǒng)計砂巖樣品中的顆粒、膠結物、雜基、孔隙類型、結構特征、粒徑、排列等參數(shù)；砂巖薄片分析采用裝備有DS-Ri1CCD與NISELEMENTS圖像軟件的NikonLV100PO偏光顯微鏡；為標定粒徑≤2um的主要粘土礦物的含量，建立薄片粘土礦物含量鑒定標準，選取了35塊巖心樣品進行了全巖衍射與粘土礦物衍射分析，利用analyticalX’PertProX-射線衍射儀(XRD)；在薄片觀察基礎上，為了更為精細的觀察礦物形態(tài)與孔隙的微觀結構特征，對60余塊砂巖樣品進行鍍金，掃描電鏡測試；設備為裝備有XM2-L能量分散x-射線分析光譜探測儀的FEIQuanta450ESEM掃描電鏡，顆粒元素定量識別主要利用能譜探測儀；利用SanchezTechnologies生產(chǎn)的LowGasPermeabilityMeasurement700對444個直徑1英寸的柱塞樣品定量測試儲層儲集即孔隙度、滲流性能即水平滲透率；測試靜壓力725psi，測試介質(zhì)N2；選取56個儲層質(zhì)量級別不同的的砂巖樣品利用QuantachromePoremaster-60壓汞儀進行壓汞測試，通過這些參數(shù)翻譯儲層孔隙結構特征；為了明確膠結物形成條件，分析成巖序列，對30個雙面剖光的樣品開展流體包裹體均一溫度測試.設備LinkamTHM600/TS90冷熱臺連接Leica偏光顯微鏡以獲取包裹體溫度，設備精度±0.2℃，測溫范圍-196℃-600℃。測試過程升溫速率3℃/min；應用TIGER3000P圖像分析軟件進行顆粒粒徑測量與孔隙分析，數(shù)據(jù)分析部分主要依據(jù)多元線性回歸分析原理，基于MicrosoftVisualBasic6.0編程語言編制的分析程序。砂巖的物質(zhì)組成是儲層演化的基礎，物質(zhì)組成的差異影響著成巖演化與儲層致密化的路徑，從而影響儲層質(zhì)量，依據(jù)Folk砂巖分類表對1052塊砂巖鑄體薄片觀察劃分，盒8段巖石類型以巖屑砂巖為主，比例達69.76％；其次為巖屑石英砂巖，26.15％；碎屑成分以石英為主，含24.2～95％；其次為巖屑，含4～71.57％；長石含2.5～19.1％；剛性巖屑包括砂巖屑、花崗巖屑、碳酸鹽巖屑、白云母石英片巖屑、多晶石英巖屑和石英巖屑，剛性巖屑平均含量為16.8％，塑性巖屑包括泥巖屑、粉砂巖屑、板巖屑、片巖巖屑和千枚巖屑，塑性巖屑平均含量6.6％。主要粒徑區(qū)間為0.2～0.85mm，砂巖結構成熟度中等，成分成熟度即石英/(長石+巖屑)分布0.31～16.8，平均2.95，中等～高。對研究區(qū)盒8段，40口取芯井，常規(guī)的444巖心柱塞(凈圍壓725psi)分析結果統(tǒng)計分析：孔隙度分布0.29～16.6％，平均7.51％，整體呈正態(tài)單峰分布，峰值在6％～12％，水平滲透率分布0.0065mD～5.21mD，主要滲透率區(qū)間位于＜0.4mD；孔隙度與水平滲透率呈指數(shù)相關，相關系數(shù)R＝0.629。依據(jù)中國石油與天然氣工業(yè)標準，油氣儲層評級方法(SY/T6285-2011)，該段儲層為低孔-特低孔，特低滲-超低滲儲層。鑄體薄片觀察顯示盒8層砂巖孔隙發(fā)育程度非均質(zhì)性強烈，孔隙類型包括粒內(nèi)溶孔、鑄?？?、雜基溶孔、粒間溶孔及原生粒間孔、粘土礦物晶間孔等7種類型。原生粒間孔隙與綠泥石膠結伴生，僅在局部層段發(fā)育程度高，薄片樣品原生孔隙面孔率一般為0.4％～2.1％，平均0.75％，長石、巖屑溶孔、粘土礦物晶間孔這些次生孔隙面孔率一般1％～2.5％，平均1.6％；喉道類型則以管束狀、彎片狀為主。56個砂巖壓汞分析參數(shù)，排驅壓力一般為0.48～4.2MPa，平均1.48MPa，中值壓力一般10.21-48.96MPa，平均15.04MPa；中值喉道半徑一般為0.08-1.18μm，平均0.11μm；砂巖進汞飽和度一般為20.12-94.8％，平均值65.81％；退汞效率14.7-59.2％，平均42.02％。砂巖具有高排驅壓力，高中值壓力，細歪度，小-特小孔道的特征。研究區(qū)盒8段儲層低孔、低滲、超低滲、強非均質(zhì)性特征并非一蹴而就，而是在經(jīng)歷漫長的沉積、成巖演化后形成的；鄂爾多斯盆地其他地區(qū)盒8段的研究成果表面成巖作用對儲層致密化具有顯著影響；綜合鑄體薄片、掃描電鏡、X-射線衍射等手段分析評價各種成巖作用，如圖1-9所示。圖1中，綠泥石環(huán)邊發(fā)育，粒間孔隙中見自生石英，Z10，3091.3m；圖2中，綠泥石膠結、硅質(zhì)膠結發(fā)育，長石溶蝕形成粒內(nèi)溶孔，SD24-55，2974.32m；圖3中，長石、巖屑溶孔發(fā)育，孔隙主要為殘余粒間孔與高嶺石晶間孔，長石高嶺石化與石英次生加大普遍；圖4中，石英加大邊發(fā)育，孔隙主要為長石溶蝕孔隙與高嶺石晶間孔，Z10，3108.92m；圖5中，顆粒點、點-線接觸，片巖巖屑壓實后塑性變形，SD24-55，2942.3m；圖6中，顆粒線、線-凹凸接觸，白云母遭受壓實錯斷變形，SD24-55，2993.21m；圖7中，壓實強烈，石英顆粒接觸處發(fā)生壓溶作用，呈縫合線接觸,SD35-57，2931.63；圖8中，石英次生加大邊發(fā)育，加大邊寬0.02～0.07mm，顆粒間發(fā)育嵌晶鈣質(zhì)膠結，SD24-55井，2995.21m；圖9中，方解石連晶膠結粒間孔隙，鐵氰化鉀染色后膠結物呈紫紅色，Z6，2943.8m。碎屑物質(zhì)在沉積后即開始受到機械壓實，壓實作用對儲層性質(zhì)的影響是絕對的、不可逆的；通過研究機械壓實的有效深度認為機械壓實主要在埋深小于2km的深度產(chǎn)生破壞；這個深度范圍主要由應力影響成巖作用，隨著埋深的增加機械壓實作用增強，顆粒的接觸關系逐漸由點-線接觸向線-凹凸接觸轉變，局部還可見壓溶作用導致的顆?？p合接觸；顆粒變形也逐漸由塑性巖屑的塑性變形、褶皺向剛性巖屑的破碎、錯斷轉變。研究層段儲層砂巖的主要膠結物為硅質(zhì)、碳酸鹽膠結物，有少量的黏土礦物和硫化物。1.硅質(zhì)膠結：研究區(qū)內(nèi)40口取心井1052個鑄體薄片中硅質(zhì)膠結發(fā)育的樣品400個，比例達40％，硅質(zhì)膠結物的以石英次生加大邊與自生石英兩種形式存在，石英加大邊一般Ⅰ-Ⅱ期，寬0.02-0.08mm，自生石英多為自形、半自形或它形微晶石英，粒徑0.03-0.45mm，呈全充填或半充填于粒間孔隙中，部分長石溶蝕孔中也可見；石英次生加大邊含量0.15-5％，平均1.23％，自生石英含量0.3-5％，平均0.81％。2.碳酸鹽膠結：盒8段1052個樣品中260個發(fā)育碳酸鹽膠結，碳酸鹽膠結物主要為方解石、鐵方解石、白云石以及菱鐵礦，含量在部分樣品中甚至超過硅質(zhì)膠結物的含量，260個樣品統(tǒng)計方解石含量0.2-30％，平均3.54％，一般方解石呈嵌晶膠結于顆粒間孔隙，當其含量大于18％時，主要呈連晶膠結，可導致孔隙與喉道完全堵塞；無鐵方解石以細粉晶狀膠結于孔隙或局部連晶狀產(chǎn)出，鐵方解石則多呈斑塊狀膠結孔隙，并交代碎屑顆粒、雜基及早期膠結物。白云石的含量一般為0.1-5％，平均含量不超過0.5％，菱鐵礦作為膠結物，含量一般不超過2％，平均含量僅有0.02％，這兩種膠結物以嵌晶膠結的方式發(fā)育。3.粘土礦物膠結：鑄體薄片與掃面電鏡觀察砂巖粘土礦物主要為伊利石、綠泥石、高嶺石以及伊/蒙混層礦物，為定量分析各類型粘土礦物含量，對35個樣品通過沉降法抽提儲層巖石中泥質(zhì)(≤2μm)，抽提結果顯示盒8段粘土礦物絕對含量為1.81％-15.79％，平均4.88％；粘土X-射線衍射結果見表1所示：表1粘土X-射線衍射結果由表1表明：砂巖中伊利石平均含量16.02％，伊/蒙間層5.17％，高嶺石平均含量58.57％，綠泥石平均含量20.25％；整體上粘土礦物以高嶺石和綠泥石為主，其次為伊利石和伊/蒙間層；各種粘土礦物的產(chǎn)狀不同，高嶺石為主要的粘土礦物，以書頁狀、蠕蟲狀充填原生孔隙與次生孔隙中，局部可見于喉道；綠泥石膠結物主要以顆粒包膜產(chǎn)出，在掃描電鏡下呈葉片狀垂直于顆粒生長，厚度一般為3-10μm；X射線衍射結果顯示，砂巖粘土礦物中綠泥石膠結物的相對含量為6.1-33.4％，絕對含量不超過5％，綠泥石多發(fā)育在石英加大邊之后；伊利石與伊/蒙混層含量較低，片狀、絲縷狀伊利石主要形成薄的顆粒包膜與孔隙襯里，且與高嶺石伴生；伊/蒙混層是粘土礦物中含量最低的，混層礦物中的混層比一般為10-15，在孔隙邊緣形成薄的襯里。4.交代作用：交代作用包括早期方解石膠結物對顆粒和雜基的交代，晚期含鐵方解石對石英次生加大、自生石英的交代以及黃鐵礦對顆粒和雜基的交代，交代作用對于孔隙度的影響較小。5.溶蝕作用：溶蝕作用由于形成了次生孔隙對于儲層質(zhì)量改善具有重要意義，研究層段溶蝕作用主要表現(xiàn)為長石及巖屑顆粒溶蝕形成粒內(nèi)孔；粒間孔隙邊緣的顆粒如長石、巖屑發(fā)生溶蝕形成粒間擴溶孔；長石或巖屑顆粒完全溶蝕形成鑄?？?，溶蝕孔面孔率一般為0.5-5.5，平均值小于2％。6.構造破裂：由于構造平緩，裂縫欠發(fā)育，僅在少數(shù)巖心中見到近水平的裂縫，裂縫被石英或方解石半充填；鏡下見少量的微裂縫，主要發(fā)育在顆粒較細、塑性礦物聚集的區(qū)域；縫寬0.03mm-0.06mm，裂縫延伸性與連通性差，對于儲層物性改善效果不明顯。礦物學觀察與流體包裹體溫度測試一起來明確各種主要成巖作用的相對時間，重建盒8段儲層砂巖成巖演化序列；原始沉積物在沉積后即開始受到壓實作用，在壓實作用達到最強之前局部層段發(fā)育綠泥石環(huán)邊，在個別石英顆粒上有一期早于綠泥石形成的弱石英加大邊。而在未發(fā)育綠泥石環(huán)邊的石英顆粒石英加大邊往往較為強烈。綠泥石環(huán)邊發(fā)育的樣品具有異常高的原生粒間孔隙，綠泥石膠結后粒間孔隙中常見自生石英與碳酸鹽膠結物的存在；這表明雖然綠泥石環(huán)邊能夠抑制石英加大，從而保存孔隙度；但綠泥石的發(fā)育卻無法抑制孔隙中膠結物的沉淀。長石及巖屑顆粒的溶蝕多發(fā)生在酸性環(huán)境中，研究區(qū)盒8段有三期明顯的烴類充注，有機質(zhì)熱演化可以普遍的形成有機酸，這為溶蝕作用提供了條件，長石及巖屑溶蝕作用在形成次生孔隙的同時為膠結作用提供物質(zhì)來源，粒間擴溶孔隙周邊的石英加大，次生孔隙中發(fā)現(xiàn)的的自生石英、方解石、高嶺石等充分證實了這種觀點。高嶺石作為典型的長石溶蝕作用產(chǎn)物普遍發(fā)育,這導致整體孔隙度保持大概未變化，而且由于高嶺石晶間孔的發(fā)育，滲透率還可能會有所增加；片狀、絲縷狀伊利石多與高嶺石伴生，這表明存在高嶺石發(fā)生伊利石化或者向伊利石轉化的過程；而一般這種成巖過程在130℃以上才會發(fā)生。伊利石堵塞孔喉或形成孔隙橋接降低了儲層滲透率，少量顆粒包膜伊利石可以抑制石英生長，保存孔隙度。作為兩種主要的膠結物，硅質(zhì)與方解石中的包裹體為確定成巖作用發(fā)生的時間提供了有力的支撐，石英加大邊包裹體均一溫度呈雙峰分布于80-165℃，自生石英包裹體溫度分布103℃-170℃，早期弱石英加大發(fā)育后至少發(fā)育兩期強烈的硅質(zhì)膠結；方解石膠結物包裹體均一溫度雙峰分布于90-170℃。礦物學分析發(fā)現(xiàn)早期主要以無鐵方解石為主，晚期則多為鐵方解石，方解石的形成普遍晚于硅質(zhì)膠結；包裹體測溫結果顯示溫度連續(xù)分布在80-170℃，這反映了盒8段天然氣成藏是一個連續(xù)過程，兩個主要包裹體均一溫度分布區(qū)間對應著烴類充注期，溶蝕作用發(fā)生在烴類充注之前的有機質(zhì)演化排酸階段，這表明砂巖儲層經(jīng)歷了兩期溶蝕作用，具體如圖10-18所示。圖10粒間孔發(fā)育，孔隙中見晶型完整的自生石英微晶，T29，2885.72m；圖11綠泥石呈顆粒包膜或櫛殼狀生長，孔隙中發(fā)育自生石英，Z7，2903.7m；圖12書頁狀高嶺石充填孔隙，晶間孔隙發(fā)育，Z38井，3011.7m；圖13書頁狀高嶺石堵塞孔隙及孔喉，Z24，2922.28m；圖14書頁狀高嶺石集合體與片狀、絲縷狀伊利石共生，充填孔隙，SD35-57，2931.63m；圖15書頁狀、蠕蟲狀高嶺石與片狀伊利石共生，高嶺石部分向伊利石轉化，Z22，3194.2m；圖16蜂窩狀伊利石形成橋接，堵塞孔及喉道，粒間孔隙發(fā)育自生石英，Y31，2916.8m；圖17長石沿節(jié)理溶蝕形成粒內(nèi)溶孔，SD24-55，2974.32m；圖18長石溶蝕后形成粒內(nèi)溶孔與絲縷狀伊利石，SD24-55,2956.92m。由以上分析得出盒8段主要儲層砂巖經(jīng)歷的主要成巖作用與成巖演化序列為：機械壓實(中等)→早期黃鐵礦、菱鐵礦膠結→第Ⅰ期石英加大邊(弱)→早期綠泥石顆粒包膜(弱)→長石顆粒、巖屑顆粒溶解(弱)→第Ⅱ期石英加大邊(中等)→無鐵方解石嵌晶膠結、交代(弱)→長石顆粒、巖屑顆粒溶解(中等)→高嶺石、綠泥石、伊利石膠結(中～強)→粒間自生微晶石英膠結(中～弱)→鐵方解石膠結(中)→長石顆粒、巖屑顆粒溶解(弱)晚期方解石和白云石交代顆粒。成巖作用定量評價：在成巖作用與成巖礦物含量鑒定基礎上，依據(jù)壓實作用損失孔隙度式(1)和膠結作用損失孔隙度式(2)計算公式計算444個樣品的壓實作用與膠結作用引起的孔隙度降低量；公式如下：IGV＝intergranularporespace+CEM(3)其中，COPL為壓實作損失孔隙度，CEPL為膠結作用損失孔隙度，OP為原始孔隙度；CEM為砂巖中膠結物總體積；IGV為壓實作用后，膠結作用前的粒間孔隙體積；OP通過原始孔隙度計算公式，即Φo＝20.91+22.90/So計算，其中Φo表示砂巖原始孔隙度，So表示特拉斯科分選系數(shù)；砂巖原始孔隙度分布為35～39.25％；CEM和IGV通過砂巖鑄體薄片的偏光顯微鏡鑒定；計算統(tǒng)計COPL分布1.4-34.83％，平均15.5％，CEPL分布1％-34％，平均13.86％；壓實作用與膠結作用導致了儲層孔隙的大量損失，其中壓實作用的影響略強于膠結作用。由于上述計算公式僅能對比壓實與成巖作用對儲層孔隙減少的影響，為綜合對比壓實作用、膠結作用、溶蝕作用的強度差異及對儲層質(zhì)量的影響，進一步通過視壓實率,式(4)、視膠結率,式(5)、視溶蝕率，式(6)定量評價各成巖作用。其中，ACOMR為視壓實率；PVinitial為原始粒間孔隙體積，等同于式(1)中的OP；PVfinial為壓實后膠結強粒間孔隙體積IGV。其中，ACEMR為視膠結率；Vcements為總膠結物體積，等同于式(2)中的CEM；IGP為粒間孔隙體積–(粒間膠結物+雜基含量)。其中，ADISR為視溶蝕率；PVdissolution為溶蝕孔隙體積；PVtotal為總孔隙體積，即粒間孔隙體積+溶蝕孔隙體積。上述公式中的Vcements、depositionalmatrix等參數(shù)主要通過鑄體薄片的鑒定結果獲取，而由于PVdissolution、PVtotal孔隙體積參數(shù)難以獲取較為困難，因此利用圖像處理軟件對鑄體薄片照片進行孔隙提取，計算面孔率，在計算時近似認為面孔率即為相應的孔隙體積。研究區(qū)40口取芯井，1052塊巖心樣品計算得ACOMR一般3.64-89.03％，平均40.53％，屬中等壓實，ACEMR分布8.89-95.53％，平均64.27％，屬中-強膠結；ADISR分布0-74.53％，平均6.36％，屬弱溶蝕；這表明沉積作用后中等壓實、中-強膠結與弱溶蝕作用對儲層的改造促進了儲層致密化。表2成巖作用強度統(tǒng)計表參數(shù)(％)OPCOLPACOMRCEMACEMRPsecondaryADISER范圍35-39.251.4-34.833.64-89.031-348.89-95.530-70-74.53平均37.1515.540.5313.8664.270.736.36綜上所述，充分考慮儲層質(zhì)量的影響因素，儲層質(zhì)量主控因素定量分析與儲層質(zhì)量預測主要選取沉積因素(石英含量、長石含量、剛性巖屑含量、雜基含量、塑性巖屑含量)，成巖因素(碳酸鹽膠結物含量、硅質(zhì)膠結物含量、高嶺石含量、綠泥石含量、伊利石含量、壓實率、溶蝕率)，各類膠結物含量作為成巖因素體現(xiàn)，膠結率不重復考慮。數(shù)據(jù)分析方法選取多元線性逐步回歸，主要考慮儲層質(zhì)量影響因素間彼此存在相關性會產(chǎn)生多因素與孔隙度或滲透率存在多重共線性，大氣、生物學、結構化學、海洋學、農(nóng)業(yè)、地質(zhì)等領域應用表明這種方法能較好地克服多重共線性現(xiàn)象的發(fā)生，有利于實現(xiàn)多變量關系的分析，在儲層質(zhì)量發(fā)育主控因素分析基礎上，實現(xiàn)對孔隙度與滲透率有效預測。多元線性回歸分析中，回歸方程中包含的自變量越多，回歸平方和U就越大，則偏差平方和Q就越小，一般情況下剩余標準差(S剩余)也隨之減少，回歸方程效果越好，而精度也越高。在“最優(yōu)”回歸方程中總希望包括盡可能多的自變量，特別是對因變量y有顯著影響的自變量不能遺；但自變量太多時，某些自變量對因變量y不起作用或作用極小，那么偏差平方和Q也不會由于自變量的增加而減少，相反由于Q的自由度的減少，反而使剩余標準差增大，這就影響回歸方程的精度；分析過程中分別以孔隙度(φ)、滲透率(k)作為因變量Y，以石英，以長石，剛性巖屑，塑性巖屑，雜基，鈣質(zhì)膠結物，高嶺石，綠泥石，伊利石，硅質(zhì)膠結，壓實率，溶蝕率為自變量集合(X1，X2，X3……X12)，建立自變量集合關于的Y多元線性逐步回歸分析?？紤]到儲層質(zhì)量預測階段需要對建模分析的精度驗證，選取其中34口井290個樣品參數(shù)作為回歸分析樣本，而另外10口井的154個樣品作為驗證數(shù)據(jù)。根據(jù)建模樣品數(shù)據(jù)建立自變量數(shù)據(jù)X與觀測值Y矩陣(式9～式17)，其中特征指標為P＝12，每一個特征指標有n＝290個待分析樣本。初步估計選入的回歸方程的自變量個數(shù)為6個左右，驗水平取α＝0.1，則有F0.1(6，283)＝2.1，因此選取的引入標準和剔除自變量的臨界值為：F1＝2.1(7)；F2＝2.1(8)樣品的數(shù)據(jù)矩陣如下:原始數(shù)據(jù)第m步相關系數(shù)矩陣(式18)：首先對原始數(shù)據(jù)作0步相關關系矩陣R(0)，對所有自變量xi(i＝1,2,…，p)計算偏回歸平方和Pi(0)，由于只引入一個變量，此時標準化回歸方程為：將最大者Pt(0)的xt作為待引入方程，對xt進行顯著性檢驗，求取F，如果F≥F1，則引入變量xt：引入變量后，對矩陣進行變換，做出第一步變換后的矩陣R(1)：隨后繼續(xù)引入變量，當逐步回歸進行到第m步時，已有r個自變量，x1(m)，x2(m)，xr(m)(它們是12個自變量中的r個)引入回歸方程，即有：考慮第m+1步，要在剩下的12-r個自變量中選出某一個變量進入回歸方程，當然應在這12-r個變量中選其在回歸中對y所起作用最大的那個變量xt，即xt對應的偏回歸平方和Pt(s)最大，并利用其對應的F值來檢驗xt的影響是否顯著如果F≥F1，則決定引入xt：而當逐步回歸進行至第s步時，欲在第s+1步對所引入的r個自變量中剔除某個在回歸方程中已不再是重要的變量xh，它所對應的偏回歸平方和ph(s)必然最小，可用統(tǒng)計量F來檢驗xh是否顯著。如果F＜F2，則Xh應剔除。反之則保留。因此要剔除一個變量，首先這個變量要對已建立的回歸方程影響小，而且還要求影響不顯著。按照上述步驟進行逐步回歸，直到第k步既不能引入也不能剔除。可以由R(k)得到回歸方程的結果：標準回歸系數(shù)標準殘差平方和復相關系數(shù)標準回歸方程其中i表示引入后沒有被剔除的變量的足碼；為建立最終的回歸方程，需要將所有標準化的量轉化成原有關的相應量，計算公式如下：依據(jù)上述回歸分析步驟分別對孔隙度和滲透率進行回歸分析，回歸過程及主要分析結果如下：回歸分析建立了12個自變量與與孔隙度的相關系數(shù)矩陣，如表3所示，相關系數(shù)可以反應各自變量與因變量孔隙度的關系，由表3可知對孔隙發(fā)育建設性因素根據(jù)影響程度排序為高嶺石含量>硅質(zhì)膠結物含量>伊利石含量>綠泥石含量>塑性巖屑含量>雜基含量>石英含量，而對于孔隙度發(fā)育有著破壞性的各因素影響程度排序則為壓實作用(視壓實率)>長石含量>剛性巖屑含量>碳酸鹽膠結物含量>溶蝕作用(視溶蝕率)；依據(jù)各因素與孔隙度的相關程度綜合分析認為高嶺石、硅質(zhì)膠結、伊利石、綠泥石與壓實作用、長石是孔隙度發(fā)育的主要影響因素。表3回歸分析相關性檢測(孔隙度)變量項QFRPMCaKChISiACOMRADISRMPORQ1-0.356-0.771-0.5100.064-0.366-0.107-0.120-0.0720.3760.1160.3220.205F-0.35610.447-0.280-0.0850.135-0.397-0.150-0.457-0.3280.4810.100-0.507R-0.7710.44710.359-0.0630.002-0.189-0.080-0.206-0.4400.423-0.296-0.345P-0.510-0.2800.35910.013-0.1900.3460.1140.374-0.150-0.145-0.2880.233M0.064-0.085-0.0630.0131-0.199-0.211-0.201-0.1980.179-0.1270.0190.228Ca-0.3660.1350.002-0.190-0.1991-0.217-0.119-0.177-0.201-0.358-0.057-0.197K-0.107-0.397-0.1890.346-0.211-0.21710.6990.906-0.044-0.510-0.1610.347Ch-0.120-0.150-0.0800.114-0.201-0.1190.69910.4400.033-0.372-0.1490.252I-0.072-0.457-0.2060.374-0.198-0.1770.9060.4401-0.082-0.469-0.1430.314Si0.376-0.328-0.440-0.1500.179-0.201-0.0440.033-0.0821-0.2720.0540.322ACOMR0.1160.4810.423-0.145-0.127-0.358-0.510-0.372-0.469-0.27210.095-0.665ADISR0.3220.100-0.296-0.2880.019-0.057-0.161-0.149-0.1430.0540.0951-0.078MPOR0.205-0.507-0.3450.2330.228-0.1970.3470.2520.3140.322-0.665-0.0781其中，Q：石英；F：長石；R：剛性巖屑；P：塑性巖屑：M：雜基；Ca：鈣質(zhì)膠結物；K：高嶺石；Ch：綠泥石；I：伊利石；Si：硅質(zhì)膠結物；ACOMR：視壓實率；ADISR：視溶蝕率；MPOR：測試孔隙度。數(shù)值分析的結果與定性分析的認識有一定差異，通常認為的高嶺石、硅質(zhì)膠結、伊利石這些可以造成孔隙損失的因素與孔隙度發(fā)育具有較強的正相關性，而長石含量、溶蝕作用這些明顯可以增加孔隙度的因素卻與孔隙度呈負相關；這是由于高嶺石、硅質(zhì)膠結、伊利石可能作為溶蝕作用的產(chǎn)物，含量越高表明儲層經(jīng)歷的溶蝕作用越強，而統(tǒng)計的長石含量多為非易溶長石含量，易溶長石多數(shù)已發(fā)生溶蝕形成孔隙，溶蝕率與孔隙度呈較弱的負相關則可能是由于溶蝕作用普遍較弱，溶蝕后的膠結作用改造使得最終孔隙度很低，進而導致溶蝕作用與最終的孔隙度關系成負相關。孔隙度預測回歸方程建立共進行10步，其中x8綠泥石，x9伊利石均因F-statistics<2.1而未引入，而x12溶蝕率在x4塑性巖屑變量引入后，因為F-statistics由9.44降低為0.60被剔除，如表4所示，之所以有三個自變量未被引入到回歸方程，因為自變量間存在相關關系如表3所示，剔除的自變量素受到其他變量影響較大，與之相關的一個或幾個變量組合能夠反映出這三個變量對孔隙度的影響，因此即使定性的觀察發(fā)現(xiàn)綠泥石、溶蝕率對孔隙度發(fā)育具有積極作用，伊利石可以堵塞孔隙，但定量表征和孔隙度預測時，由于其他因素的綜合導致這三個變量因對孔隙度影響程度過小而被忽略。表4孔隙度發(fā)育主控因素多元線性逐步回歸分析過程得到多元逐步回歸分析構建的孔隙度預測回歸方程如式(34)所示：y＝-57.907+0.931x1+0.926x2+0.904x3+0.959x4+0.05x5+0.09x6+0.064x7+0.081x10-0.346x11(34)；依據(jù)構建的方程計算實測值對應的預測值，結果如圖19-20所示，測量值與預測值呈線性相關，建模數(shù)據(jù)的測試孔隙度與預測孔隙度的決定系數(shù)(R2)為0.9736，驗證數(shù)據(jù)的測試孔隙度與預測孔隙度的決定系數(shù)(R2)為0.8295，如圖21-22所示；建模數(shù)據(jù)與驗證數(shù)據(jù)的均方根誤差(RMSE)分別為0.5866，0.6810，如圖21-22所示；由圖19-20可以看出建模數(shù)據(jù)與預測值擬合效果良好；特別是4％～10％區(qū)間由于建模樣本點豐富，預測值與測量值誤差小，而小于4％和大于10％的數(shù)據(jù)由于樣本數(shù)量較少，雖然大部分數(shù)據(jù)預測效果較好，但仍存在一定數(shù)量的值與實際值誤差較大。模型驗證階段，由于驗證數(shù)據(jù)集中于2％～10％，與建模數(shù)據(jù)集中區(qū)域耦合，因此預測效果好。如果想進一步提高儲層孔隙度的預測精度，建模階段需要繼續(xù)增加孔隙度<4％和>10％的樣本。在滲透率發(fā)育影響因素與預測分析過程中由于滲透率絕對值均較小，取滲透率對數(shù)lnk作為Y值。同樣建立12個自變量與滲透率的相關系數(shù)矩陣，由表5的回歸分析相關性檢測表可知各自變量與滲透率的關系，滲透率發(fā)育建設性因素影響程度排序硅質(zhì)膠結物含量>石英含量>伊利石含量>高嶺石含量>雜基含量>塑性巖屑含量>綠泥石含量>溶蝕作用(視溶蝕率)，對滲透率發(fā)育具有破壞性影響的因素影響程度排序為壓實作用(視壓實率)>長石含量>剛性巖屑含量>碳酸鹽膠結物含量。與孔隙度一樣滲透率影響因素數(shù)值分析的結果與定性分析也存在差異，硅質(zhì)膠結、高嶺石、伊利石、綠泥石、雜基這些易導致滲透率降低的因素成為了建設性因素，這一定程度上歸因于這些膠結物形成于溶蝕作用之后，作為溶蝕作用對孔隙結構改造強度的一種反應，雖然定性分析這些因素會降低滲透率，但含量越高表明溶蝕改造越強烈；分析認為硅質(zhì)膠結物，石英，伊利石，高嶺石，壓實作用，長石含量是滲透率發(fā)育的主要控制因素。表5回歸分析相關性檢測(滲透率)變量項QFRPMCaKChISiACOMRADISRMPERQ1-0.356-0.771-0.5100.064-0.366-0.107-0.120-0.0720.3760.1160.3220.317F-0.35610.447-0.280-0.0850.135-0.397-0.150-0.457-0.3280.4810.100-0.544R-0.7710.44710.359-0.0630.002-0.189-0.080-0.206-0.4400.423-0.296-0.465P-0.510-0.2800.35910.013-0.1900.3460.1140.374-0.150-0.145-0.2880.154M0.064-0.085-0.0630.0131-0.199-0.211-0.201-0.1980.179-0.1270.0190.265Ca-0.3660.1350.002-0.190-0.1991-0.217-0.119-0.177-0.201-0.358-0.057-0.183K-0.107-0.397-0.1890.346-0.211-0.21710.6990.906-0.044-0.510-0.1610.274Ch-0.120-0.150-0.0800.114-0.201-0.1190.69910.4400.033-0.372-0.1490.106I-0.072-0.457-0.2060.374-0.198-0.1770.9060.4401-0.082-0.469-0.1430.281Si0.376-0.328-0.440-0.1500.179-0.201-0.0440.033-0.0821-0.2720.0540.394ACOMR0.1160.4810.423-0.145-0.127-0.358-0.510-0.372-0.469-0.27210.095-0.579ADISR0.3220.100-0.296-0.2880.019-0.057-0.161-0.149-0.1430.0540.0951-0.021MPER0.317-0.544-0.4650.1540.265-0.1830.2740.1060.2810.394-0.5790.0211Q：石英；F：長石；R：剛性巖屑；P：塑性巖屑；M：雜基；Ca：鈣質(zhì)膠結物；K：高嶺石；Ch：綠泥石；I：伊利石；Si：硅質(zhì)膠結物；ACOMR：視壓實率；ADISR：視溶蝕率；MPER：測試滲透率(lnk)。滲透率預測方程建立共進行10步，其中x9伊利石，x12溶蝕率因F統(tǒng)計量＜2.1未被引入，x7高嶺石在x8綠泥石引入后被剔除，x6碳酸鹽膠結物在x10硅質(zhì)膠結變量引入后，因F-statistics＜2.1均被剔除，如表6所示?；貧w方程未被引入或被剔除的自變量原因與孔隙度分析中的一樣，這些自變量對于滲透率的影響被方程中的其他自變量組合體現(xiàn)。表6滲透率發(fā)育主控因素多元線性逐步回歸分析過程多元逐步回歸分析構建的回歸方程如式(35)：y＝-14.113+0.188x1+0.15x2+0.153x3+0.212x4+0.035x5-0.158x8+0.042x10-0.078x11(35)依據(jù)構建的方程計算實測值對應的預測值，如圖23-24所示，滲透率測量值與與預測值呈冪相關，建模數(shù)據(jù)的測試滲透率與預測滲透率的決定系數(shù)(R2)為0.7023，驗證數(shù)據(jù)的測試滲透率與預測滲透率的決定系數(shù)(R2)為0.543，如圖25-26所示；建模數(shù)據(jù)與驗證數(shù)據(jù)的均方根誤差(RMSE)分別為0.333，0.0715，如圖25-26所示，相比于孔隙度的分布區(qū)間，滲透率更為集中，主要分布于0.01mD～1mD，總體預測效果良好，結果如圖23-24所示，模型驗證階段由于選取的驗證數(shù)據(jù)點的滲透率集中于0.01mD～1mD，也有著較好的預測效果，因此認為該方程能夠實現(xiàn)對滲透率的有效預測，對于滲透率<0.01mD和>1mD的樣品，由于建模樣本較少，無法確定這兩個區(qū)間的預測效果，與孔隙度預測一樣，如果提高滲透率的預測精度，需要在回歸分析階段增加樣本。由于定量分析得出的結果反映了量化了的數(shù)據(jù)間的相關性，盡管利用這種相關性將與孔隙度、滲透率呈正相關的參數(shù)定義為建設性因素，將與孔隙度、滲透率呈負相關的參數(shù)定義為破壞性因素，這種結論由于有悖于基于常規(guī)地質(zhì)理論的解釋而顯得稍有不妥，但毫無疑問利用這些指標反映儲層孔隙度、滲透率的發(fā)育程度是可行的。綜上所述，得出盒8段巖石類型以巖屑砂巖為主，其次為巖屑石英砂巖,砂巖成分成熟度與結構成熟度均為中-高；儲層具有低孔-特低孔，特低滲-超低滲，高排驅壓力，小-特小孔道的特征；孔隙以長石次生孔隙為主，原生粒間孔局部層段發(fā)育；喉道管束狀、彎片狀為主；中等壓實、中-強膠結導致儲層大量孔隙度損失，而弱溶蝕作用對于儲層改造效果較差?；诙嘣€性逐步回歸分析克服多重共線性現(xiàn)象，明確了沉積、成巖共12種因素與孔隙度、滲透率的關系，孔隙度發(fā)育建設性因素影響程度排序為高嶺石含量>硅質(zhì)膠結物含量>伊利石含量>綠泥石含量>塑性巖屑含量>雜基含量>石英含量，孔隙度發(fā)育破壞性因素影響程度排序為壓實作用(視壓實率)>長石含量>剛性巖屑含量>碳酸鹽膠結物含量>溶蝕作用(視溶蝕率)；滲透率發(fā)育建設性因素影響程度排序硅質(zhì)膠結物含量>石英含量>伊利石含量>高嶺石含量>雜基含量>塑性巖屑含量>綠泥石含量>溶蝕作用(視溶蝕率),滲透率發(fā)育破壞性因素影響程度排序為壓實作用(視壓實率)>長石含量>剛性巖屑含量>碳酸鹽膠結物含量含量。依據(jù)多元線性逐步回歸分析建立的方程對孔隙度與滲透率預測效果較好，這對于儲層質(zhì)量預測而言是一種突破，這種方法基于礦物組分與成巖作用分析，基礎參數(shù)可以通過對巖心或者巖屑樣品的鑒定獲取，因此具有較強的可實施性；但由于本次研究樣本孔隙度與滲透率參數(shù)相對集中，如果想進一步提高預測的精度，需要繼續(xù)增加樣本數(shù)據(jù)。研究成果在明確盒8段儲層發(fā)育控制因素與指導勘探開發(fā)的同時，也為其他地區(qū)致密砂巖儲層的研究提供了一種新的借鑒。本發(fā)明中所有樣品測試依據(jù)行業(yè)標準，測試設備由西南石油大學油氣藏地質(zhì)及開發(fā)國家重點實驗室提供。上面對本專利的較佳實施方式作了詳細說明，但是本專利并不限于上述實施方式，在本領域的普通技術人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本專利宗旨的前提下做出各種變化。當前第1頁1 2 3