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目前全球对油气能源的需求在不断上升,常规油气资源已经开始急剧减少,未来能源的巨大缺口在很大程度上就需要依靠非常规油气来弥补。1998年召开第七届重油及沥青砂国际会议,使各国越来越认识到非常规能源的重要性。油砂是一种重要的非常规能源,因此人们加大了对油砂矿藏的研究、勘探与开发力度。近几年地质工作者们陆续在我国重要的含油气盆地中发现了油砂矿藏,而研究区位于松辽盆地西部斜坡,是我国最具有开发潜力的油砂矿藏之一。其构造位置位于松辽盆地西部斜坡的超覆带,前人研究认为研究区油气藏类型属于大量构造、岩性以及构造—岩性油气藏等,油气藏类型比较复杂。目前,国内油砂矿藏勘探开发的手段主要是依靠钻井取心,然后通过岩心样品的实验测试和计算,最终经过分析研究得出油砂层厚度、含油率及岩石的孔隙度、渗透率、饱和度等物性值。这种研究手段的缺点是探勘开发时间延长和经济成本提高。因此本次研究的意义在于:寻找一种适合油砂储层评价和预测的有效方法,进而提高勘探开发效率和降低经济成本。本次研究利用基础资料包括钻井与录井、岩心、测井及地化等资料;采用的实验手段包括岩石薄片和铸体薄片的显微镜观察与描述、X衍射全岩分析和粘土矿物成分分析、扫描电镜观测以及地球化学实验测试等;研究方法包括岩性和矿物成分鉴定、孔隙类型划分、测井解释评价、岩相及沉积相分析以及神经网络法等。本次研究主要内容包括:明确研究区岩性与孔隙类型;建立研究区测井解释评价模式;在掌握研究区沉积相展布规律基础之上进行小层精细对比,掌握油砂储层展布特征与连通性;利用BP神经网络预测油砂层。本次研究的创新点主要有两点:1.建立油砂储层测井解释评价模型:把常规油气储层测井评价方法进行了改进与参数校正等,建立了适合研究区计算油砂储层物性的计算公式。2.利用BP神经网络预测油砂层,取得较为理想的效果。在国内把神经网络法应用到油砂储层预测方面还属于首次,方法需要不断更新与完善。通过本次研究,得出以下结论与认识:1.确定储层岩性、粘土矿物类型及孔隙类型。(1)通过岩心描述、显微薄片鉴定等研究,确定研究区岩性主要为碎屑岩,类型以长石岩屑砂岩和岩屑长石砂岩为主,仅发现少数为长石石英砂岩和长石砂岩等;按粒度可分为泥岩、粉砂岩、细砂岩、中砂岩及少量的细砾岩等。(2)研究区这种浅层油砂储层中的粘土矿物含量相对比较低,粘土矿物属于伊/蒙混层,含有蒙脱石、伊利石与少量高岭石等。(3)研究区油砂储层孔隙类型包括原生粒间孔隙、次生粒内溶孔和次生加大边溶孔,并且以原生粒间孔隙为主。(4)经实验室面孔率测算,面孔率约为15%,最大孔径0.1~0.2mm,孔喉配位数2~3,孔隙连通性较好。2.建立了研究区油砂测井解释评价模式。拟合出研究区孔隙度计算公式。利用已知数据,拟合出孔隙度与声波时差、密度及中子孔隙度对应的关系公式,公式准确率达到85%以上。实际预测孔隙度时,利用三种公式计算值加权平均,这样精度更高。确定研究区油砂储层饱和度计算采用阿尔奇公式,当参数b=1、m=n=2时,发现当深度为180~200m时,a取值往往偏小,在0.4~0.6之间,计算的饱和度精度高、接近已知值;当深度为150m左右时,a取值接近1.0时的计算精度高。a一般情况下的经验取值为0.6~1.5,而本次研究的取值偏低。这属于研究区浅层油砂的特殊性。确定渗透率计算可以选取一种理论公式计算即可。3.建立油砂BP神经网络,利用BP神经网络预测油砂层,效果显著。今后在油砂储层评价和预测方面可以广泛推广和应用此种方法。4.预测出研究区油砂层的分布规律:(1)油砂主要分布在松辽盆地西部斜坡区的盆缘区域。(2)油砂主要储集单元对应的沉积相类型为三角洲前缘亚相的水下分流河道、河口坝和远砂坝等优势沉积微相,而且物性较好的砂体构成了油砂的主要储集空间。(3)经过神经网络法预测的油砂分布规律与沉积相掌控的油砂分布规律基本一致,分别位于研究区中部、北部和南部。