火山岩油气藏测井评价

发布网友 发布时间：2023-07-27 09:08

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热心网友 时间：2024-03-30 18:44

9.3.1 储层的主要特性

火成岩、变质岩储层在孔隙结构、渗流特性方面，与碳酸盐岩储层有许多相似之处，在成因机理方面不完全相同。由于岩性更加复杂，有其特殊性如下。

1)岩性复杂，难于确定岩石矿物成分和建立岩性模型。目前发现的有喷发岩(玄武岩、安山岩、流纹岩、英安岩、角砾岩等)和侵入岩(辉长岩、辉绿岩等)形成的火成岩油气藏，片麻岩等形成的变质岩油气藏，矿物成分十分复杂。例如火山岩的化学成分主要取决于岩浆岩，冷凝和晶化形成大量火山玻璃质。火山玻璃质的成分取决于晶化程度，不同期次的火山岩其晶化程度不一样，火山玻璃质的成分一般难以确定。因此火山岩矿物成分、骨架属性是变化的和未知的。

2)岩石骨架参数变化大，不易确定，难以计算地层孔隙度。

3)导电机理复杂，基于Archie理论的通用公式，难于计算地层含烃饱和度。这是因为:①火山岩地层岩性复杂多样，有过多或不确定的导电因素存在，如长石的蚀变，其他矿物向黏土矿物和沸石转化等因素，导致地层附加的导电性。②火山岩地层孔隙结构和孔隙类型多样，导致地层导电机理复杂，岩电参数“m、n”变化大，难于确定。③在渗透性好的地层，泥浆侵入深。④含有一定的二氧化碳气，在一定程度上改变了地层电阻率。

9.3.2 基本思路与评价方法

(1)基本思路

在借鉴碳酸盐岩储层评价思路和方法的基础上，有针对性地解决以下问题:

1)应用元素俘获谱测井，进行岩石成分的分类。

2)密度测井与核磁共振测井相结合，利用元素俘获谱测井得到的岩石骨架参数，进行孔隙度计算。

3)将核磁共振测井T₂分布谱转换成毛管压力曲线，在已知自由水界面的基础上，利用核磁共振测井得到的毛管压力曲线计算储层流体饱和度。

(2)评价方法

上述的碳酸盐岩储层的评价方法，大部分可适用于火成岩、变质岩储层，但还须重点分析以下的几个问题:

1)岩石矿物成分的分析和确定岩石骨架参数:主要采用ECS测井依据TAS硅碱分类(基于酸碱度)，确定岩性。即根据SiO₂的含量分为超基性、基性、中性、酸性;根据Na₂O+K₂O的含量进行碱性系列划分。

2)分析岩石结构和划分岩相:火成岩、变质岩的岩相和结构十分复杂，应充分利用成像测井的高分辨率图像，分析岩石结构、划分岩相(如火山岩的爆发相、溢流相、侵出相和侵入相)，确定期次和流向。

3)储层有效性分析和划分储层类型:火山岩储集空间十分复杂，而不同的岩相有不同的发育特点。喷发岩储层，主要是以发育的孔隙(气孔和溶蚀孔洞)为主，成岩和构造裂缝起着连通孔隙的作用，不少成岩(冷却作用)形成的微裂缝，有效性较差，侵入岩储层则主要以发育的裂缝为主。

4)探讨计算地层油气饱和度的方法:从火山岩的导电机理出发，进一步改进电阻率－孔隙度组合确定地层含油(气)饱和度的计算方法;探讨和采用核磁共振测井确定的束缚水饱和度和T₂分布谱转换的毛管压力曲线，计算油气层的饱和度。

5)确定底水油气藏的油(气)－水界面，评价地层的流体性质:主要利用阵列侧向或阵列感应并结合其他有关资料，进行综合分析。

9.3.3 实例分析

火成岩油气藏的勘探相对于其他类型的油气藏要少一些，但近十多年也已取得了很大进展。

(1)商7××井区火成岩储层评价

20世纪80年代中期在勘探中发现商7×井的沙三段第四套侵入岩有油气显示，经测井解释和测试获低产工业油流。1996年在应用新的三维地震资料重新落实构造和对商××井再次评价的基础上，于商7×井东北方向的高部位部署了商7×1井，勘探目标主探火成岩油藏、兼探沙河街组构造砂岩油藏。针对火成岩裂缝性储层的特点，采用了成像测井技术，在主要目的层段进行了微电阻率扫描成像测井(FMI)，发现在火成岩内部发育多种类型的裂缝，具备较好的储层条件(图9.3.1)。根据录井微弱的油气显示，综合测井信息，火成岩解释油干层106.4m/4层，其中油层有效厚度64.5m/4层，经对3413～3424m测试获得日产82t的高产工业油流，同时还发现了沙河街组砂岩稠油油藏。

图9.3.1 商7×1井火成岩裂缝性储集层测井响应特征(据运华云，1998)

针对裂缝性火成岩油藏特征，采用了成像测井、核磁共振测井等新的测井和解释技术，为该区提供了大量先进的有用信息和分析手段。商×××井区的古近系火成岩属于基性的侵入和喷发岩，主要形成规模较大的四套火成岩或火山岩，沙一段以喷发相的玄武熔岩、凝灰岩为主，沙三段则为多期的浅层侵入的辉长－辉绿岩为主。火成岩的储集空间受火成岩的岩相和成因所控制，根据上述描述的火成岩岩相，可划分以下几类:粒间孔、溶蚀孔洞、气孔和裂缝。

地球物理测井教程

利用测井资料主要解决了以下问题:一是利用成像测井资料实现了裂缝参数的定量计算，裂缝与孔隙度的有效匹配，在储集层的渗流能力方面起着重要作用;二是搞清了裂缝发育分布规律。成像测井和岩心观察描述认为，网状缝和低角度缝一般出现在火成岩上部，垂直缝和高角度缝则出现在岩体的中下部，这种裂缝的分布规律与其成因有直接关系，垂直缝、高角度缝主要受构造运动和鼻状构造平面曲率大小的控制，而网状缝和水平缝是岩体边部冷凝的收缩缝。

裂缝的产状以南倾为主，部分高阻充填缝、第Ⅲ套火成岩裂缝局部北倾。两套火成岩裂缝的走向大部分呈近东西方向，与区域上的构造、断裂系统的走向近似平行，断层以北的商7X4、商7X5的裂缝走向趋于北西—南东向。裂缝的密度由北东向西南方向增大，裂缝的发育层段的累计厚度也有相同的特征，反映火成岩体裂缝在西南方向最为发育(图9.3.2)。

(2)腰深×井火山岩储层评价

腰英台深层构造长岭断陷和查干花断陷分界的达尔罕断凸上，是在基底隆起背景上发育的背斜构造，和南部的达尔罕构造位于一个构造带内，处于长发屯断陷槽边部，达尔罕断凸带的最前缘。主要目的层营城组、登娄库组为披盖式沉积。断背斜是该构造天然气成藏的有利圈闭，天然气就近成藏，或通过断层的通道运移，形成营城组、沙河子组自生自储式成藏组合和登娄库组与营城组、沙河子组构成的下生上储式成藏组合两种成藏组合。

腰深×井营城组主要储层为喷发火成岩，岩性主要为酸性凝灰岩、流纹岩，岩性致密，根据测井尤其是成像测井资料分析，得出其岩相综合特征如图9.3.3。储层的测井响应特征和成像资料表明，营城组储层空间包括孔隙孔洞及裂缝。其中，孔隙类型主要为溶蚀孔隙，而溶洞通常是由粒间孔扩大或沿裂缝局部溶蚀扩大形成(图9.3.4)。主要以中、小洞为多见，大洞少见。储集空间以基质孔隙和溶蚀孔洞为主，其次为裂缝，孔洞是主要的储集空间和储集类型，裂缝是沟通孔隙的渗流通道。裂缝与孔隙较好搭配易形成高产储层。气层三孔隙曲线为高中子、高时差、低密度显示。孔隙度8%～10%左右，渗透率(0.2～3.4)×10^－3μm²(图9.3.5)。该井气层厚度大且相互连通，应为高产能气层，经测试本井段日产气20×10⁴m³，证实了解释结论。

图9.3.3 腰深×井火山岩岩性、岩相综合特征(据运华云，1998)

图9.3.4 腰深×井高导缝在FMI图像上的特征(据运华云，1998)

火成岩地层具有岩性复杂、储集空间类型多变的特点，其测井识别和评价难度较大。火山岩性和岩相识别是基础和根本;孔隙度和渗透率参数计算是关键;流体识别方法目前是难点，尤其是定量计算方法。正因为如此，所以应立足于测井新技术，综合利用成像测井识别岩性、划分岩相和评价储集空间的能力;重视和利用好核磁共振测井提供的孔隙度、渗透等信息，结合其他测井资料实现流体识别和定量评价工作。

图9.3.5 腰深×井营城组测井处理成果图(据运华云，1998)