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火山岩储层测井评价技术现状及发展趋势(四)

火山岩储层测井评价技术现状及发展趋势(四)

近些年来,随着石油工业的发展和勘探技术的不断提高,火山岩储集层作为油气勘探的新领域,已引起石油界和学者们的广泛关注,火山岩油气藏已成为当前国内外研究和开发热点之一。火山岩油气藏在国外已有120多年的勘探历史,我国则自20世纪50年代以来,经过多年的努力,在火山岩油气藏勘探方面取得了重大突破,在松辽、准噶尔、三塘湖、渤海湾、二连、塔里木和四川等盆地都取得了重大突破,特别是松辽盆地和准噶尔盆地两大火山岩油气区已具较大规模。火山岩储层作为盆地深层的主体,必将成为今后相当长时期内油气勘探的重要领域。

2火山岩有效储层划分及物性评价

2.2储层孔隙度评价

(3)火山岩储层总孔隙度评价

总孔隙度通常认为是基质孔隙度与裂缝等次生孔隙度的总和。根据上述方法得到这两种孔隙度后即可合并得到总孔隙度。而目前很多情况下可以综合利用常规测井和核磁共振、元素俘获能谱、电成像等特殊测井资料解释得到储层的总孔隙度。

潘保芝等(2009)在国际地质科学联合会(IUGS)推荐的QAPF定量矿物成分分类思想基础上,提出了适合于研究区火山岩储层的QAPM(基本不含副长石F而考虑铁镁矿物组M)矿物体积模型用于孔隙度和矿物含量计算,取得了较好的应用效果。Feng等(2009)利用自然伽马能谱测井的U、Th曲线计算随深度变化的连续骨架密度,利用这一骨架密度曲线结合中子孔隙度测井计算岩石的有效孔隙度。王曦焓和潘保芝(2010)选择中子、密度、声波时差等测井曲线,采用遗传算法得到了中基性火山岩储层的孔隙度。

核磁共振测井是目前获取火山岩孔隙度的一种重要方法,其解释结果依赖岩心分析数据的刻度,并且实验和生产实践都证明了用于酸性火山岩效果更佳。屈乐等(2014)利用加有顺磁性物质的人造岩样和来自实际地层的火成岩岩样进行了核磁实验研究和对比,研究了顺磁性物质质量分数与核磁孔隙度测量误差之间的关系,并开展不同回波间隔和不同岩性条件下的核磁孔隙度测量误差分析。廖广志等(2009)通过岩样的核磁实验分析,认为火山岩内部含有的顺磁性物质会产生很强的内部磁场,使常规一维核磁测量的孔隙度、渗透率等明显偏低。孙军昌等(2011)对来自大庆徐深、吉林长岭和新疆滴西三个火山岩气田不同岩性的岩心进行了核磁孔隙度实验研究,结果也显示火山岩岩心核磁孔隙度普遍小于常规孔隙度,认为岩石骨架中所含的铁、锰等顺磁性物质是导致核磁信号偏小的主要原因,且其差异跟岩性密切相关,并进一步分析了这种误差对核磁响应特征、可动流体T2截止值的影响,为其实际应用奠定了基础。司马立强等(2012)在研究核磁共振测井在火成岩地层适应性时,认为火成岩岩石具有很高的磁化率,通常从酸性岩到基性岩的磁化率是逐渐增大的,核磁共振测井在部分火成岩,尤其在中基性火成岩和小孔径火成岩储层中应用具有很大的局限性。张春露(2008)综合利用核磁共振和常规密度测井在含气储层的不同响应情况,将二者结合计算有效孔隙度取得了较好效果。

由于火山岩地层岩性复杂且变化频繁,元素俘获测井ECS常被用来计算随深度连续变化的岩石骨架参数,用以提高基于体积模型的孔隙度解释精度。斯伦贝谢公司基于其矿物和化学分析技术(MINCAP)、核参数计算软件(SNUPAR),结合元素俘获谱测井资料开发了火山岩地层核测井骨架参数(密度、中子)的计算方法(杨兴旺和赵杰,2009,见图7),可以计算火山岩地层连续的测井密度骨架曲线和测井中子骨架曲线,该方法更适合于酸性火山岩地层。Li等(2006)、匡立春等(2009)、纪洪永(2009)等利用ECS测井计算了随深度连续变化的地层骨架密度值,赵杰等(2007)则应用ECS测井数据对岩石成分分类并得到各类岩石骨架参数的计算模型,在变骨架参数计算基础上将密度测井与核磁共振测井相结合计算地层孔隙度;张丽华等(2013)在利用ECS测井得到连续的骨架参数后,根据双侧向电导率差异和三孔隙度测井求取各种孔隙度。

火山岩储层测井评价技术现状及发展趋势(四)

图7.基于ECS测井的火山岩骨架参数连续计算及孔隙度解释(杨兴旺和赵杰,2009)

2.3渗透率的计算

渗透率的计算一直是测井面临的难题,即使对均匀孔隙型地层,渗透率也很难求准,对于同时具有裂缝和孔隙的非均质火山岩储集层来说,计算的渗透率只能作为参考。裂缝性油气藏岩石的总渗透率通常认为等于岩石裂缝渗透率与基块渗透率之和,其中基块渗透率指的是无裂缝时的岩石渗透率,主要受基块孔隙度控制(孔令福,2003),而大量研究认为裂缝渗透率主要取决于裂缝张开度。

国外范高尔夫-拉特(1989)和Nelson(2001)等利用理想的裂缝模型导出了由裂缝张开度估算裂缝渗透率的计算公式,目前国内外多数文献中裂缝渗透率的计算都按照这种思路。由于裂缝孔隙度的大小也主要取决于其张开度,裂缝渗透率计算模型中也常常同时利用裂缝孔隙度和张开度(代诗华,1998;陈钢花等,2000;潘保芝,2002)。

核磁共振测井、岩石物理相分析技术等也在火山岩储层渗透率计算中得到较好应用。核磁共振测井计算渗透率主要有SDR、Coates等模型(Coates等,2007;田亚,2008),田亚(2008)分析了这些模型的影响因素和适用性,认为储层含轻烃时可用Coates模型,含稠油时Coates模型和SDR模型都不能直接使用。Li(2007)等在研究松辽盆地火山岩时,根据压汞毛管压力实验把孔隙分成微孔、中孔和大孔,认为对渗透率的贡献主要来自大孔,基于这一思想利用核磁测井计算了渗透率。李洪娟等(2011)、高磊(2013)等应用岩石物理相分析方法,使不同岩石物理相具有非均质性,相同岩石物理相具有相对均质性,建立了基于岩石物理相的火山岩储层渗透率计算方法,利用层流指数FZI和孔隙度频谱分析对测井资料分类,并用缝洞指示参数FI选择渗透率模型,使渗透率计算精度得到较大提高。

版权声明|来源:《地球物理学进展》,作者:张福明等,版权归原作者所有。
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