石油圈
近些年來，隨著石油工業的發展和勘探技術的不斷提高，火山巖儲集層作為油氣勘探的新領域，已引起石油界和學者們的廣泛關注，火山巖油氣藏已成為當前國內外研究和開發熱點之一?；鹕綆r油氣藏在國外已有120多年的勘探歷史，我國則自20世紀50年代以來，經過多年的努力，在火山巖油氣藏勘探方面取得了重大突破，在松遼、準噶爾、三塘湖、渤海灣、二連、塔里木和四川等盆地都取得了重大突破，特別是松遼盆地和準噶爾盆地兩大火山巖油氣區已具較大規模?；鹕綆r儲層作為盆地深層的主體，必將成為今后相當長時期內油氣勘探的重要領域。
2火山巖有效儲層劃分及物性評價
2.1裂縫識別
（2）以電成像測井為主的裂縫識別方法
電成像測井被認為是目前最有效的測井識別裂縫方法，直觀可視，對于各種類型的裂縫均有較好的識別能力，并且還可以對裂縫產狀、裂縫定量參數（裂縫開度、長度、密度、視孔隙度）、裂縫有效性等進行評價，能為區域裂縫分布及地應力變化提供有效參考。
目前關于電成像測井識別裂縫的文獻較多，基本都是利用各種裂縫在電成像圖上的特征進行直觀識別，并強調鉆井取心資料對成像資料的刻度和標定、區分有效裂縫與各種非有效裂縫等地質現象的重要性。成像測井識別裂縫可用于各種巖性剖面中，僅就火山巖裂縫識別來說，高秋濤等（1998）、趙海燕（2000）等在利用電成像測井識別火山巖裂縫時，強調了要注意區分天然裂縫與地層界面、縫合線、誘導縫、泥質條帶等的差異以及巖心刻度成像測井的重要性；陳瑩和譚茂金（2003）綜合利用了地層微電阻率掃描成像、方位側向成像及各種聲波成像測井技術進行裂縫識別；何雨丹和魏春光（2007）把微電阻率掃描成像和交叉多極子陣列聲波測井結合起來進行裂縫識別及其有效性判斷；王智等（2010）結合電成像FMI和元素俘獲ECS測井對火山巖裂縫進行識別，并對裂縫參數、孔隙頻譜進行計算分析，取得了較好效果；姚瑞士等（2011）認為成像測井可識別的火山巖儲集空間有4類裂縫和3類孔隙，并將火山巖孔縫成像測井響應特征總結為6種典型模式；馮金燕（2012）在詳細分析各種裂縫在FMI圖像上特征的基礎上進行了火山巖儲層裂縫識別；王擁軍等（2007）在研究大慶深層火山巖儲層裂縫、高興軍等（2014）在研究長嶺氣田火山巖儲層時也都利用了成像測井資料。圖5是某火山巖油田總結的各種裂縫電成像測井（FMI）特征。
圖5.某油田石炭系火山巖儲層裂縫FMI電成像特征
（3）其他基于測井資料的裂縫識別方法利用地層傾角測井資料及其處理成果，可以通過裂縫識別測井FIL、電導率異常檢測DCA、定向微電阻率、雙井徑曲線等判斷地層裂縫發育帶（PeresandGiordano，1988；丁次乾，2002；雍世和和張超謨，2002）。趙海燕（2000）指出利用傾角測井識別裂縫只能對斜交縫、高角度縫反映明顯，不適合低角度或水平縫；陳瑩和譚茂金（2003）使用了傾角測井電導率異常檢測技術識別裂縫。
陣列聲波測井可以提供縱波、橫波、斯通利波等測井信息，進一步結合密度測井等可以得到巖石彈性參數，這些信息均可用于指示地層裂縫的發育。李同華等（2009）利用橫波各向異性及縱波、橫波、斯通利波的能量衰減信息進行有效裂縫識別；王海華等（2010）認為裂縫會造成橫波時差明顯增大而縱波時差變化不大，從而利用縱橫波速度比增大的特征判斷火山巖地層中裂縫的發育；陳冬等（2011，見圖6）引入楊氏模量等彈性力學參數來綜合識別裂縫，并通過統計研究認為，裂縫在彈性參數上表現為低楊氏模量（圖6中的E）和高泊松比（圖6中的σ）特征。
圖6.利用彈性力學參數識別火山巖裂縫（陳冬等，2011）
由于裂縫分布特征復雜，除了成像測井外，其他單一測井方法裂縫識別能力有限，僅使用常規測井曲線進行井周裂縫識別無法滿足勘探開發的精度要求，因此常常需要綜合利用多種測井資料，并且可以將測井裂縫識別方法與統計分析中的相關理論結合形成多種裂縫綜合識別方法，如概率密度法、Ｒ/S變尺度分形分析法、神經網絡法等（孫煒等，2014），提高裂縫識別能力。王春燕和高濤（2009）根據常規測井資料和巖電實驗結果，采用地層因素比值法與FMI成像測井有機結合進行裂縫識別與評價，利用雙側向測井、巖心觀測資料、壓敏實驗分析資料估算裂縫開度、裂縫孔隙度及裂縫滲透率，并提出了利用FMI與核磁測井T2分布相結合判斷裂縫有效性的方法。劉紅歧等（2004）、王建國等（2008b）、Wang（2010）等提出了測井曲線元的概念，并刻畫了裂縫曲線元的數字特征，利用曲線元的原理和算法建立了裂縫的定量判別標準，給出一種從巖心裂縫到常規測井、成像測井綜合判別裂縫存在的方法。
2.2儲層孔隙度評價
（1）基質孔隙度計算
對于均質性較差的火山巖儲集層，要準確計算其基質孔隙度是困難的。在常規三孔隙度測井資料中，通常認為縱波時差主要反映基質孔隙度，不反映裂縫，用常規聲波孔隙度作為基質孔隙度的近似值；中子、密度反映地層總孔隙度，有效孔隙度的計算主要依據密度骨架值和中子骨架值，采用巖石體積物理模型計算得到。如鄭雷清等（2009）利用巖心刻度測井的思路，分巖性建立了聲波時差計算基質孔隙度的公式（裂縫孔隙度則采用雙側向差異法來計算）；戴詩華等（2014）通過詳細分析由聲波時差、中子、密度、核磁和地層元素測井等得到的孔隙度，認為火成巖儲層基質孔隙度計算應首選密度測井曲線。
中國石油勘探與生產分公司編著的《火山巖油氣藏測井評價技術及應用》（2009）中較全面地介紹了火山巖儲層基質孔隙度的計算方法，認為基質孔隙度計算的基礎是確定各種巖性的骨架參數，預探井中比較有效的是通過各種測井交會圖確定骨架參數，而評價井解釋和儲量計算時則常用巖心刻度測井的方法，此外應用自然伽馬測井資料和元素俘獲譜測井資料確定骨架參數也是值得提倡的方法。
（2）裂縫孔隙度評價
裂縫孔隙度被定義為裂縫孔隙體積與巖石總體積之比，雖然在總孔隙度中占的比重較小，但其對提高油氣儲層的滲流能力具有重要意義。目前對裂縫孔隙度的計算主要是利用常規雙側向電阻率測井，三孔隙度測井以及近些年來逐步廣泛應用的一些特殊測井資料則更多地用來評價火山巖儲層的總孔隙度。
中國石油勘探與生產分公司編寫的技術叢書（2009）在關于火山巖裂縫參數的測井定量評價中，基于常規測井資料主要采用了雙孔介質模型計算法、雙側向測井電阻率幅度差法和Barlai公式法計算裂縫孔隙度；基于成像測井評價時則主要是根據FMI等電成像測井資料的裂縫識別結果，在裂縫寬度（開度）估算基礎上進一步計算得到裂縫的視孔隙度。常規測井中，雙側向測井是最常用、效果較好的識別裂縫和估算裂縫參數的方法，特別是在火成巖這類相對高電阻率背景情況下效果更好。張庚驥（1994）、汪涵明等（1995）、李善軍（1996）等通過數值計算的方式研究了不同產狀（傾角）裂縫的雙側向測井響應特征，并給出了由雙側向電阻率反演裂縫孔隙度和判斷裂縫產狀的算法，這種方法后來被廣泛應用，如代詩華等（1998）、范宜仁等（1999）、潘保芝（2002）、鄧攀等（2002）、樊政軍（2008）等人都曾用這種方法計算了火山巖裂縫孔隙度，取得了較為滿意的結果。王樹寅等（2006）、張家政等（2012）利用雙側向電阻率資料，把火山巖裂縫儲層的導電看成基質孔隙流體和裂縫流體的并聯，根據深淺側向探測差異，導出了裂縫孔隙度的計算公式。王利華等（2008）則根據深、淺側向電阻率正負差異關系分類建立了利用深電阻率、淺電阻率和泥漿濾液電阻率計算裂縫孔隙度的公式。
成像測井用于裂縫孔隙度評價時，主要是利用裂縫在電成像測井圖上顯示的電阻率異常面積占圖像面積的百分比，估算得到視孔隙度（面孔隙率）（趙軍等，2007；王玉華，2008）。多數成像測井處理軟件均采用了這一思路（冉志兵等，2009），斯倫貝謝的PoroSpect軟件、北京吉奧特的PoroDist軟件等都可以將聲電測井圖像轉換成孔隙度圖像并進行自動分析，確定基質孔隙與裂縫、孔洞孔隙的比率，結合巖心實驗分析或常規測井解釋的基質孔隙度，即可求取復雜巖性儲層基質孔隙、次生孔隙及總孔隙度。另外，一些文獻從不同角度討論了提高成像測井處理得到的裂縫孔隙度精度的方法，如曹毅民等（2006）認為需發揮常規測井探測深度深、電成像測井分辨率高的特點，王曉暢等（2011）對成像測井處理得到的裂縫面孔率與裂縫孔隙度之間的標定關系進行了數值模擬，趙輝等（2012a）討論了不同方法計算的裂縫孔隙度結果的差異性。
版權聲明|來源：《地球物理學進展》，作者：張福明等，版權歸原作者所有。
（本文系本網編輯轉載，轉載目的在于傳遞更多信息，并不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責。如涉及作品內容、版權和其它問題，請在30日內與本網聯系，我們將在第一時間刪除內容。
未經允許，不得轉載本站任何文章：
