复杂砂砾岩储集体岩相特征研究与识别

复杂砂砾岩储集体岩相特征研究与识别
【摘要】复杂砂砾岩储集体，具有成因类型多样、成分复杂、岩石结构差异大、储层非均质性强及不同砂砾岩体识别难度大等显著特点。

为准确识别砂砾岩储集体，利用岩心观察描述、分析化验，在深入分析砂砾岩岩相的基础上，采用多元分析技术识别出砾岩、砂岩、粉砂岩和泥岩等主要岩相；根据不同砾岩相之间物性和岩石结构的差异，将砾岩相进一步细分为颗粒支撑砾岩、杂基支撑砾岩和混合支撑砾岩相。

砾岩、砂岩、粉砂岩和泥岩岩相之间易于区别，但砾质砂岩和砂岩、泥质粉砂岩和粉砂质泥岩有时难以有效区别，另外粗砾与中、细砾区分效果也较差，仅具一定参考性。

【关键词】砂砾岩体岩相特征岩心多元分析技术
复杂砂砾岩储集体具有4大特点：
（1）岩矿种类多、成分和结构复杂，成分为复成分，包括碳酸盐岩、石英砂岩、石英岩、泥岩及硅质岩，结构不一，有粗砾、中砾及细砾；
（2）岩石类型多，包括砾岩、砂质砾岩、砾质砂岩、含砾砂岩及砂岩；
（3）不同岩类储集空间差异大，以碳酸盐岩砾为主的砂砾岩储集空间发育砾内、砾间溶孔及微裂缝，以石英砂岩砾为主的砂砾岩储集空间发育砾内原生孔、砾内及砾间溶孔、裂缝及溶蚀孔洞；（4）砂砾岩体连片分布，且横向具可对比性，但由于总体孔隙欠发育，造成储层并非大面积连片分布，横向追踪困难，储层非均
质性极强。

针对砂砾岩储层的几大特点，经过野外踏勘，结合室内大量的岩心分析化验资料，以准确识别砂砾岩储层为切入点，深入分析砂砾岩岩相的基础上，采用多参数交会法和多元统计法划分不同的砂砾岩相，为下一步沉积相研究及储层参数模型的建立提供坚实的地质依据。

1.1 基本地质特征
根据野外勘察、岩心观察及薄片鉴定，岩石类型包括砾岩、砂岩、粉砂岩、泥岩、煤及多种过渡岩类等。

有效储集层为砾岩、砂质砾岩、含砾砂岩、砾质砂岩、粗—细砂岩及泥质砂岩。

砂砾岩储层发育于辫状河道砂砾岩储集体，砾石成分有碳酸盐岩、泥岩及硅质岩，以碳酸盐岩为主，分选中等，呈次棱角—次圆状；储集空间包括砾内及砾间溶孔、微裂缝；储层物性具低孔、低渗、非均质性极强的特征。

1.2 岩相特征
岩相是以岩石结构特征为主来反映各微相砂体形成过程的古水
动力条件。

在复杂岩性储集层中，由于岩相的不同，可以导致孔隙度和渗透率存在较大差异，渗透率可达到2个数量级。

因此，对复杂岩性储集层的岩相划分显得十分重要。

根据岩石成分、结构、构造和颗粒间的接触关系，考虑岩石物性差异，将岩石分为砾岩相、砂岩相、粉砂岩相和泥岩相。

由于不同砾岩相中物性差异很大。

因此，进一步将砾岩相细分为颗粒支撑砾岩相、杂基支撑砾岩相及混合支撑砾岩相。

颗粒支撑砾岩相：由多级颗粒支撑，砾级为中—细
砾，砾岩具显著的“二元结构”，其一为砾石，按砾石成分可分为碳酸盐岩砾、石英砾、石英砂岩砾、燧石砾、泥岩砾、粉砂岩砾；其二为砾间充填物，有粗砂、中砂、细砂、粉砂及泥质。

当砾岩的砾石成分为石英砂岩或含生屑的硅质时，砾岩段发育的砾内溶蚀孔及砾内裂缝，构成区内主要储集空间；当砾岩的砾石成分为碳酸盐岩时，裂缝较为发育。

此外，砾间充填的砂部分发育长石高岭石化溶蚀孔，亦成为该岩类的有效储集空间。

杂基支撑砾岩相：砾石的分选性差，无定向排列，砾石杂乱地随机分布，呈漂浮状分布于泥质、粉砂质杂基中，多为泥质支撑，杂基含量较多，杂基堵塞孔隙，物性差。

混合支撑砾岩相：为颗粒支撑、杂基支撑砾岩相的过渡类型，发育砾内、砾间溶孔，物性较好，成为区内有效储集岩之一。

2 多元统计岩相识别技术
2.1 主成分分析法
主成分分析的基本原理是利用坐标变换或者降维处理，消除或减少无用分量，将多种变量复合成少数几个综合变量，也即通过主成分分析，起到降维分析的作用。

首先对关键井根据上述各岩石物理相的特点选择标准层；然后通过自动分层、归一化处理、主成分分析等方法，从中提取了前2个主成分，其累计贡献率达原信息量的9 0%以上，应用这2个互不相关的主成分建立岩相划分图版。

将未知井段数据进行标准化，然后再利用图1所示的划分区域，将每个数据点代入图中的3个直线方程中，然后进行判断数据点所
处位置，进而判断出各种岩石物理相。

2.2 聚类分析法
聚类分析是按照客体在性质上或成因上的亲疏关系，对客体进行定量分类的一种多元统计分析方法。

进行聚类分析的作用是判断所选样本间的相似程度，通过计算欧氏距离来确定。

选择包括各类岩性的层段作为标准样本层，然后建立相—岩相数据库，样本层经过最优分割、分层后，再按聚类分析算法进行聚类分析。

参考文献
[1] 吴元燕，等.油气储层地质[m].北京：石油工业出版社，1996
[2] 牟中海沉积环境与多元统计综合分析法[j].西南石油学院
学报，1996。