韩心奕

摘 要：中东地区普遍发育滩相孔隙型灰岩储层，孔隙类型多，孔喉结构复杂，常规的储层分类难以满足储层精细刻画的需求。笔者总结了近年来针对中东地区滩相孔隙型储层的岩石结构分类、孔隙分类、物性分类、核磁共振分类及测井资料分类五种分类方法，这些分类方法可用于类似孔隙型碳酸盐岩油气藏的开发。

关键词：碳酸盐岩;岩石分类;孔喉结构

中图分类号：   文献标志码：A     文章编号：1003-5168（2022）2-0112-03

DOI：10.19968/j.cnki.hnkj.1003-5168.2022.02.027

Research Progress on Rock Classification Methods of Beach Facies Reservoirs in the Middle East

HAN Xinyi1，2

（1. College of Energy Resources，Chengdu University of Technology，Chengdu 610059，China;

2.BGP Southwest Geophysical Research Institute，CNPC，Chengdu 610213，China）

Abstract：Because beach facies porous limestone reservoirs are widely developed in the Middle East， with many pore types and complex pore throat structure， the conventional reservoir classification is difficult to meet the needs of fine reservoir characterization. The author summarizes the five classification methods of rock structure classification， pore classification， physical property classification， nuclear magnetic resonance classification and logging data classification for beach facies porous reservoirs in the Middle East in recent years， which can be used for the development of similar porous carbonate reservoirs.

Keywords：carbonate rock;rock classification;pore throat structure

0 引言

中东地区石油产量约占全世界产量的2/3，《2021年BP能源报告》显示，截至2020年底该地区的探明石油储量为8 359亿桶，占世界总探明储量的48.3%。中东地区80%的含油层属于碳酸盐岩，因此，研究中东地区碳酸盐岩储层意义重大。有学者研究认为，中东地区碳酸盐岩储层总体来说由于沉积作用、差异成岩作用和构造作用导致不同岩石类型的储层孔渗差异明显，非均质性较强，导致储层岩石类型多样。

碳酸盐岩储层岩石划分是指在油藏描述阶段、储层具强非均质性背景下，将储层划分为相对均质的类别的过程，是以储层储渗能力研究及物性空间分布预测为目的，以服务油气藏开发，对储层岩石分类的过程[1]。国内外关于中东地区滩相储层岩石分类方法较多，笔者对以下几种有效的分类方法进行系统介绍与评述。

1 岩石结构分类

Folk对正常化学岩和异常化学岩提出了三端元分类方案，即异化颗粒、泥晶方解石基质、亮晶方解石胶结物为三端元的分类方法。Folk[2]分类首次把碎屑岩的结构观点引入碳酸盐岩的分类方案中，总结了不同碳酸盐岩结构类型的沉积环境意义。徐辉[4]通过岩心观察和薄片鉴定，认为伊拉克A油田Khasib组储层岩石主要为颗粒灰岩，岩石结构以泥晶为主，亮晶较少，颗粒成分以生物碎屑颗粒为主，砂屑次之。因此，通过Folk岩石分类方法将Kh2段岩性分为7类：生屑泥晶灰岩、泥晶生屑灰岩、泥晶砂屑灰岩、亮晶砂屑灰岩、泥晶生屑砂屑灰岩、亮晶生屑砂屑灰岩和泥晶藻屑灰岩。Dunham等[3]采用了灰泥的有无、支撑类型作为分类基础，对于颗粒-灰泥石灰岩来说是两端元组分的分类，这种分类方法具有高度的概括性。金值民等[5]运用Embry提出的关于生物礁灰岩的成因-结构分类方案与Dunham的分类方法结合，将伊拉克H油田Mishrif组储层岩石划分为8种类型，分别为泥晶灰岩、生屑粒泥灰岩、介壳类漂浮岩、生屑泥粒灰岩、砂屑生屑泥粒灰岩、生屑颗粒灰岩、砂屑生屑颗粒灰岩和岩溶建造岩。

中东地区滩相储层岩石中晶粒结构较少，主要为颗粒灰岩，泥晶含量较高，成分单一，因此主要利用Folk和Dunham的分类方案对储层岩石进行分类，在此基础上完善和变化。基于地质成因的结构分类受沉积环境、成岩作用、岩石结构、颗粒类型的影响，本質上能够反映碳酸盐岩岩相的地质特征。然而，同种岩石类型的孔渗关系不明确，在储层精细研究中，会为物性预测带来很大的不确定性，对于中东地区孔隙结构复杂、非均质性极强的复杂碳酸盐岩储层尤其如此。

2 孔隙分类

Choquette和Pray的孔隙分类方法[6]是较为常用的孔隙分类方法，按照孔隙是否具有组构性，将碳酸盐岩孔隙划分为三大孔隙类型：组构选择性孔隙、非组构选择性孔隙和具有或不具有组构选择性的孔隙。这种分类方法紧密结合了沉积组构、孔喉类型，因此，可以指示孔隙的物性和成因，在一定程度上可以基于沉积环境和成岩演化来推测岩石类别，此分类方法常被碳酸盐岩岩石学家用于孔隙演化的学术研究。而在中东地区油气藏的评价、描述方面，常用Lucia[7]提出的基于岩石组构和岩石物理的孔隙分类方案。该方案是为了研究岩石组构和孔隙空间之间的关系，诸如颗粒大小、分选、粒间孔的数量、孤立溶孔的数量，以及是否有接触溶孔这些因素控制着岩石的孔隙度、渗透率以及含油气饱和度。王君等[8]运用Lucia的方案将伊拉克H油田的孔隙划分为粒间孔、生物体腔孔、生物格架孔等原生孔隙和铸模孔、溶孔、粒内溶孔、晶间孔等次生孔隙。

3 物性分类

岩石的物性分类方法众多，由于中东地区碳酸盐岩储层受沉积和成岩作用等多种因素的影响，具有强非均质性，孔渗关系复杂，需要选取合适的参数进行分类评价。Winland R35分类方法是中东地区碳酸盐岩储层最常用的岩石物性分类方法，即进汞饱和度为35%时，对应的喉道半径为R35大小。中东地区滩相储层主要为孔隙型，裂缝不发育，且具有较强的非均质性。根据Winland的研究，在以孔隙类型为主的岩石中，R35反映了粒间孔为主要孔隙类型的岩石中最大连通孔喉半径，可以直接表征孔喉结构，因此能较为准确地实现中东地区的碳酸盐岩储层分类。赵冰等[9]将Winland R35运用到中东H油田储层中，将储层划分为4种类型，每一类的储层孔隙度和渗透率相关性较好，表明此方法能较好地划分储层类型。

在缺少压汞、薄片等基础资料时，可以通过FZI（流动带指标）和RQI（储层品质因子）这两个储层物性分类的指标来评价储层的渗流能力并划分储层岩石类型。FZI/RQI方法是以岩心的孔隙度和渗透率为基础数据并通过计算得到流动单元指数，依据流动单元指数的大小对储层进行分类。该方法的优势在于：基于孔隙度和渗透率，无须借助压汞等测试手段，且同类样品一般具有较好的孔渗关系。王兴龙等[10]结合FZI/RQI方法，将其应用于中东地区F油田碳酸盐岩岩石分类中，将低渗灰岩划分为7类，证明了在基于地质成因储层分类方法（结构分类和孔隙分类）资料不足的情况下，FZI/RQI储层分类方法能取得准确度较高的孔渗解释结果，可以直接反映岩石孔隙结构几何特征的复杂程度，进行较为准确的储层岩石分类。

中东地区储层主要为孔隙型碳酸盐岩储层，裂缝不发育，受到后期成岩作用改造，使其孔隙结构复杂，给孔隙结构的微观评价带来了困难，简单的物性分析无法满足精细分类需要，需要利用先进的设备并结合其他方法采用多参数综合评价的方法。如Bassam A等[11]结合了压汞曲线和储层质量参数（RQI、FZI和RPI）对中东地区储层岩石类型进行了划分，并通过压汞毛细管压力图（MICP）获取储层物性参数，利用孔渗差异将其划分成6种岩石物理类型。

4 核磁共振分类

核磁共振响应值与岩石孔隙结构和孔隙流体有关，与本身结构无关，可以直接得到与孔隙相关的数据;相较于压汞毛管压力曲线，核磁共振资料构建的伪毛管压力曲线具有连续性的优点，能连续反映地层的孔隙结构等信息，所以该方法被广泛地应用于储层的分类。基于此，许多学者开始研究如何利用T2谱表征孔隙结构，且由于单一的孔喉评价方法不足以满足中东地区复杂孔隙结构，许多基于压汞和核磁共振结合的多参数评价方法逐渐兴起。如孔星星等[12]提出结合高压压汞和核磁共振确定孔喉分布的方法，结合高压压汞结果，采用现行刻度法对T2值进行转化，实现T2谱从时间域到空间域的转换。

5 测井资料分类

实验室储层孔隙结构测量方法成本高，且资料不连续，而测井资料具有纵向上的连续性，可以得到全井段的参数。常规测井资料分类即将常规测井曲线与岩心标定后，建立针对每个岩石类型与测井响应特征的对应关系，进行岩石类型划分。另外，近几年压汞资料和测井资料结合的综合分类方法也逐渐兴起，通过测井曲线计算岩石物理参数，进行全井段评价，弥补了没有核磁资料来评价储层孔隙结构参数的缺陷。邓浩阳[14]结合了压汞、核磁和常规测井资料，结合分形理论，通过多参数寻优方法，完成了叙利亚A油田碳酸盐岩储层岩石分类。

6 结语

①储层岩石的地质成因分类（岩石结构分类和孔隙分类）反映了储层的成因和成岩特征。但目前的分类方法对于不规则溶孔和裂缝等次要孔隙在分类中没有讨论;储层岩石的孔隙结构分类（物性分类、核磁共振分类）可以详细地显示岩石的孔喉结构，但缺乏地质意义;储层岩石的测井资料分类具有成本相对较低、纵向资料连续的优点，但对于非均质性强的储层，仅靠测井曲线建立岩石分类准确性较低，无法实现精细分类。

②中东地区碳酸盐岩储层非均质性强，单一的分类方法无法满足储层精细研究的需要，压汞、核磁等试验数据与测井资料的结合降低了单一分类方法的局限性，是十分有效的分类方法。因此，开展基于多学科、多维度、多参数的综合评价方法的研究是未来储层岩石分类方法发展的方向。

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