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
2.2儲層孔隙度評價
(3)火山巖儲層總孔隙度評價
總孔隙度通常認為是基質孔隙度與裂縫等次生孔隙度的總和。根據上述方法得到這兩種孔隙度后即可合并得到總孔隙度。而目前很多情況下可以綜合利用常規測井和核磁共振、元素俘獲能譜、電成像等特殊測井資料解釋得到儲層的總孔隙度。
潘保芝等(2009)在國際地質科學聯合會(IUGS)推薦的QAPF定量礦物成分分類思想基礎上,提出了適合于研究區火山巖儲層的QAPM(基本不含副長石F而考慮鐵鎂礦物組M)礦物體積模型用于孔隙度和礦物含量計算,取得了較好的應用效果。Feng等(2009)利用自然伽馬能譜測井的U、Th曲線計算隨深度變化的連續骨架密度,利用這一骨架密度曲線結合中子孔隙度測井計算巖石的有效孔隙度。王曦焓和潘保芝(2010)選擇中子、密度、聲波時差等測井曲線,采用遺傳算法得到了中基性火山巖儲層的孔隙度。
核磁共振測井是目前獲取火山巖孔隙度的一種重要方法,其解釋結果依賴巖心分析數據的刻度,并且實驗和生產實踐都證明了用于酸性火山巖效果更佳。屈樂等(2014)利用加有順磁性物質的人造巖樣和來自實際地層的火成巖巖樣進行了核磁實驗研究和對比,研究了順磁性物質質量分數與核磁孔隙度測量誤差之間的關系,并開展不同回波間隔和不同巖性條件下的核磁孔隙度測量誤差分析。廖廣志等(2009)通過巖樣的核磁實驗分析,認為火山巖內部含有的順磁性物質會產生很強的內部磁場,使常規一維核磁測量的孔隙度、滲透率等明顯偏低。孫軍昌等(2011)對來自大慶徐深、吉林長嶺和新疆滴西三個火山巖氣田不同巖性的巖心進行了核磁孔隙度實驗研究,結果也顯示火山巖巖心核磁孔隙度普遍小于常規孔隙度,認為巖石骨架中所含的鐵、錳等順磁性物質是導致核磁信號偏小的主要原因,且其差異跟巖性密切相關,并進一步分析了這種誤差對核磁響應特征、可動流體T2截止值的影響,為其實際應用奠定了基礎。司馬立強等(2012)在研究核磁共振測井在火成巖地層適應性時,認為火成巖巖石具有很高的磁化率,通常從酸性巖到基性巖的磁化率是逐漸增大的,核磁共振測井在部分火成巖,尤其在中基性火成巖和小孔徑火成巖儲層中應用具有很大的局限性。張春露(2008)綜合利用核磁共振和常規密度測井在含氣儲層的不同響應情況,將二者結合計算有效孔隙度取得了較好效果。
由于火山巖地層巖性復雜且變化頻繁,元素俘獲測井ECS常被用來計算隨深度連續變化的巖石骨架參數,用以提高基于體積模型的孔隙度解釋精度。斯倫貝謝公司基于其礦物和化學分析技術(MINCAP)、核參數計算軟件(SNUPAR),結合元素俘獲譜測井資料開發了火山巖地層核測井骨架參數(密度、中子)的計算方法(楊興旺和趙杰,2009,見圖7),可以計算火山巖地層連續的測井密度骨架曲線和測井中子骨架曲線,該方法更適合于酸性火山巖地層。Li等(2006)、匡立春等(2009)、紀洪永(2009)等利用ECS測井計算了隨深度連續變化的地層骨架密度值,趙杰等(2007)則應用ECS測井數據對巖石成分分類并得到各類巖石骨架參數的計算模型,在變骨架參數計算基礎上將密度測井與核磁共振測井相結合計算地層孔隙度;張麗華等(2013)在利用ECS測井得到連續的骨架參數后,根據雙側向電導率差異和三孔隙度測井求取各種孔隙度。
2.3滲透率的計算
滲透率的計算一直是測井面臨的難題,即使對均勻孔隙型地層,滲透率也很難求準,對于同時具有裂縫和孔隙的非均質火山巖儲集層來說,計算的滲透率只能作為參考。裂縫性油氣藏巖石的總滲透率通常認為等于巖石裂縫滲透率與基塊滲透率之和,其中基塊滲透率指的是無裂縫時的巖石滲透率,主要受基塊孔隙度控制(孔令福,2003),而大量研究認為裂縫滲透率主要取決于裂縫張開度。
國外范高爾夫-拉特(1989)和Nelson(2001)等利用理想的裂縫模型導出了由裂縫張開度估算裂縫滲透率的計算公式,目前國內外多數文獻中裂縫滲透率的計算都按照這種思路。由于裂縫孔隙度的大小也主要取決于其張開度,裂縫滲透率計算模型中也常常同時利用裂縫孔隙度和張開度(代詩華,1998;陳鋼花等,2000;潘保芝,2002)。
核磁共振測井、巖石物理相分析技術等也在火山巖儲層滲透率計算中得到較好應用。核磁共振測井計算滲透率主要有SDR、Coates等模型(Coates等,2007;田亞,2008),田亞(2008)分析了這些模型的影響因素和適用性,認為儲層含輕烴時可用Coates模型,含稠油時Coates模型和SDR模型都不能直接使用。Li(2007)等在研究松遼盆地火山巖時,根據壓汞毛管壓力實驗把孔隙分成微孔、中孔和大孔,認為對滲透率的貢獻主要來自大孔,基于這一思想利用核磁測井計算了滲透率。李洪娟等(2011)、高磊(2013)等應用巖石物理相分析方法,使不同巖石物理相具有非均質性,相同巖石物理相具有相對均質性,建立了基于巖石物理相的火山巖儲層滲透率計算方法,利用層流指數FZI和孔隙度頻譜分析對測井資料分類,并用縫洞指示參數FI選擇滲透率模型,使滲透率計算精度得到較大提高。
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。
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