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user: 3. 研究方法与技术 3.1. 典型露头剖面研究 1、野外典型剖面现场研究 露头储层研究具有直观性、完整性、精确性和可检验性等优点。由于目前修路、采石等人为工程，使得原来风化严重和植被覆盖严重的剖面暴露出来，为地质工作者开展野外研究提供了直观且准确的素材，同时也为野外工作提供了方便。根据所研究的目的储集层，可在周边寻找包括该目的储集层的典型野外露头剖面，对整套地层进行细致分层、详细描述、密集采样和剖面实测工作，同时也要对每个小层的沉积相和沉积微相有一个初步的判断，得到第一手的资料，并且对重要现象画简单的素描图或拍照。由于碳酸盐岩储集层类型中，礁滩型是最重要也是常见的储层类型之一，所以在野外剖面实测时要特别注意生物化石、颗粒的种类和数量，初步判断能否形成礁滩储层，若能形成礁滩储层则要对岩层进行密集采样、详细记录、重点观察和描述，以便室内的详细分析；同时碳酸盐岩储层的形成受成岩作用影响较大，所以在野外工作时应特别注意有利碳酸盐岩储层形成的关键成岩作用类型分析及采样工作。 2、室内数据整理和分析处理 在室内首先对野外剖面实测所得到的数据进行处理，得到各个小层厚度和地层总厚度，画出剖面图和沉积相柱状剖面图；然后对所采岩石样品和化石样品进行处理，选取合适的各层样品直接用仪器测定其孔隙度、渗透率、孔隙结构等，然后可对数据进行分析，通过计算上述各个参数来定量描述储层物性的非均质性；另外与砂岩相比较，碳酸盐岩的储集空间比较复杂，次生变化非常明显，可以发育有一系列的非原生孔隙，而且裂缝常常很发育，所以在碳酸盐岩储层中定量预测裂缝频率、裂缝发育规模和空间分布是十分必要的。实际分析过程中，充分利用偏光显微镜、扫描电镜、CT扫描等测试手段及物性分析定性到定量判断储层的发育状况。 3.2. 层序地层学方法 在野外工作的基础上，根据各层的颜色、岩性、化石以及沉积构造等分析各层的沉积环境，再结合地震、测井、钻井、岩心等资料综合分析，对地层分布形式作出综合解释。充分利用露头和岩心资料详尽的分析沉积特征、古生物组合以及层序界面特征、测井资料的垂向沉积连续性和高分辨率优势以及地震资料所反映的沉积体几何形态相互接触关系，去完整系统地划分地层层序，建立年代地层格架，重建盆地沉积发展史和盆地演化历史。 根据碳酸盐岩层序地层学原理 [ 15 ] ，碳酸盐岩储层主要发育在：1) 碳酸盐岩低位体系域，由前缘斜坡侵蚀滑塌而形成的他生碳酸盐岩碎屑楔状体；2) 海平面下降处于低位时期，由于风化淋滤作用，易形成孔洞发育、储层厚度大、分布广的古岩溶碳酸盐岩储层；3) 海平面快速上升、海侵体系域发育时期，形成了海侵体系域的并进型沉积，碳酸盐岩沉积速率与海平面上升速率基本一致，可以形成原生孔隙极为发育的礁滩储层；4)高位体系域发育晚期也同样可以形成并进型沉积，可形成良好的储层。 总之，随着海平面的升降变化，碳酸盐岩层序海侵和高位体系域并进型碳酸盐岩礁滩沉积是原生孔隙最为发育的—类储层，低位体系域他生碎屑楔状体也是比较好的一类碳酸盐岩储层。另外，碳酸盐岩储层储集性能的好坏受后期成岩作用和构造运动的影响较大。因此在研究碳酸盐岩储层时，除了要对碳酸盐岩沉积进行层序地层学研究，确定原生孔隙发育的利带外，还应加强碳酸盐岩成岩作用和构造运动期次、活动方式的研究，在有利的沉积相带中寻找储集性能良好的储层。 3.3. 劳伦兹曲线法 该方法是将用仪器或者测井所测得的渗透率数值从大到小排列，分别计算相应的渗透率贡献百分数和其对应的岩样块数百分数，在直角坐标系上标绘成劳伦兹曲线 [ 2 ] [ 16 ] ，如图1所示。 对于完全均质的储层，劳伦兹曲线是一条斜率为1的直线(如图1直线AC)，很明显只有在理想的条件下，每个样品的渗透率完全相等的情况下才会出现这种情况。图1(a)中弧线ADC与直线AC所包含的 图1. 劳伦兹曲线示意图 面积越大表示非均质越严重。所包含的面积ADCA与三角形面积ABCA之比称为劳伦兹系数，也是样品非均质程度的一种表达方式，它的范围在0到1.0之间。劳伦兹系数为0时表示极端均质，为1时表示极端非均质。 劳伦兹曲线法的优点之一是既适合于任何渗透率分布类型油藏，又使求得的劳伦兹系数值在0(均质)到1.0(极端非均质)之间，是有界的；优点之二是直观，所包络的面积大小与油藏的非均质程度具相关性，面积ADCA越大储层的非均质性越强。从图中可以直接得知储层的非均质程度，并可读得不同岩样块数百分数下的渗透率贡献值。因此，劳伦兹曲线法是比较推崇的一种计算储层宏观非均质性的方法。但是该方法也存在着缺点，该法是首先将所采样品的渗透率按照从大到小的顺序排列，然后再计算作图，但是由于采样时的数量不够以及偶然性等会造成较大的误差，求得的结果并不能代表该层的渗透率，所以在采样时应科学、密集的采样，可同时求得多个渗透率再取其平均值来代表该层的渗透率。 此外，由该法得到启示，既然用渗透率可以得到上述关于渗透率的劳伦兹曲线，从而可以衡量储层的非均质性，则也同样可以用其他参数(如孔隙度)得出关于孔隙度的劳伦兹曲线，用类似的方式去衡量储层的非均质性。 3.4. 用生产井、试井、声波测井信息确定储层非均质性 除了以上较为常见的方法外，也有利用其它资料进行储层非均质性的研究，如金强等 [ 17 ] 根据美国一些开发多年的油气田产量等生产数据(如累积产量、年度产量和月度产量等)，利用数理统计方法结合地质分析提出了月度产量变异系数、年度产量变异系数和累积产量变异系数等特征参数。通过这些参数的分析，不仅能有效地反映储集层非均质特征，对于高含水期的老油气田油藏地质模型研究很有帮助。廖新维等 [ 18 ] 利用试井分析资料，通过数学模型和模型参数回归分析的计算机辅助试井分析技术，可得到该区域储层渗透率的均值分布图，由图即可直接得到储层渗透率的相对大小，确定储集层的非均质性。吴何珍等 [ 19 ] 通过多口井的声波测井数据纵(P谱)横(H谱)波谱分析定量描述了储层的纵横向非均质性，可利用P谱来研究储层物性在纵向上的变化；同时利用H谱分析方法描述储层物性横向非均质性的程度。并且根据此法得到的评价结果与实际砂岩储层的含油性分布具有良好的相关性，所以此法的在砂岩剖面中可较为准确的判断储层的横、纵向的非均质性。而在碳酸盐岩剖面中，由于声波测井是测量声波在地层中传播速度，与岩石的性质、孔隙度、渗透率等有关 [ 20 ] ，所以在碳酸盐地层的中所得到的声波测井数据，也同样可以利用波谱分析的方法定量描述碳酸盐岩储层的纵横非均质性。另外，上述方法只利用的声波测井数据中声波速度，因此在以后的研究中也可利用其他的参数如声波幅度等来进行储层非均质性分析。 3.5. 储层地质建模法 储层地质建模可以快速、直观的反映储层内部结构，实现对油气储层的定量表征和各级储层非均质性的刻画。运用各个阶段所得的相应层次的资料，建立不同勘探开发阶段的储层地质模型，精确地定量描述储层各项参数在三维空间的分布，从而可以准确地反映储层的非均质性。在目前实际的油藏数值模拟工作中，通过建模软件，总是要把储层网格化，先建立“井模型”，并能通过单井资料的层位(小层)进行等时性对比划分建立“层模型”，最后将各个网格赋予各自的参数值从而可以反映储层参数在三维空间的分布，即可得到储层的“参数模型”。 目前国内外对储层地质建模的分类方案较多，依据不同标准可划分为不同类型，由碳酸盐储层的特点，本文重点介绍依据储层属性和模型表述的内容而进行的类型划分，即可将其分为两大类：储层骨架模型、储层参数模型。储层骨架模型主要是反映储层各相异性特征，即储集体性质和几何形态的空间展布，包括沉积相模型、储集体模型、裂缝模型等，其核心均属于离散模型的范畴；对于建立沉积相和储集体模型关键是进行单井、连井及平面沉积相图的编制，然后即可通过切片法来展现、验证、预测沉积相和储集体在平面以及剖面上的分布；由于碳酸盐储层中裂缝尤为发育，并且裂缝对油气田的开发具有重要影响，所以建立裂缝模型非常重要，一般可分为两类：裂缝密度模型和裂缝网络模型，前者主要表征裂缝的发育程度，后者主要表征裂缝的类型、大小、形状、产状、切割关系等。储层参数模型主要反映储层的孔隙度、渗透率、含油饱和度等在三维空间的展布，因此可反映储层的非均质性特征。总之，可应用多种方法、技术，如岩心分析、测井解释、试井分析、地震多波分量研究及地质统计学随机模拟技术等对储层进行进行研究和建模，从而可以较为准确的反映储层的非均质性。