英臺地區(qū)沉火山碎屑巖儲層分類及測井相特征

李藝富，趙然磊，王正道，馬英杰

（遼寧石油化工大學 石油天然氣工程學院，遼寧 撫順 113001）

沉火山碎屑巖作為一種火山-沉積過渡巖性，已經(jīng)引起了油氣勘探人員的關(guān)注，其儲層在國內(nèi)部分油田取得了一定突破。相關(guān)專家學者針對該儲層領(lǐng)域開展了一些相關(guān)的研究工作，認為該類儲層特別是盆地深部儲層特征復雜，隨著埋藏深度增加，壓實作用和各類成巖作用較為嚴重，導致成儲效果較差[1-3]。部分學者分析了儲集空間類型、巖性與儲層物性的關(guān)系，并結(jié)合實際生產(chǎn)進行了論證，提出沉凝灰?guī)r儲層的裂縫發(fā)育程度受構(gòu)造應(yīng)力強弱影響較大[4-5]；沉火山碎屑巖優(yōu)質(zhì)儲層的形成主要受母巖特征、溶蝕和構(gòu)造改造作用的影響[6-7]；沉火山碎屑巖儲層物性與石英含量負相關(guān)，與長石、巖屑含量正相關(guān)[8]。另外，一些學者針對火山巖測井響應(yīng)、識別及儲層評價開展了大量工作，形成了一系列的理論和實際經(jīng)驗[9-13]。本文以英臺地區(qū)營二段沉火山碎屑巖為研究對象，結(jié)合實際情況，綜合運用各種資料，開展適合該地區(qū)沉火山碎屑巖儲層分類及測井相特征研究，以期為該地區(qū)的沉火山碎屑巖儲層油氣勘探開發(fā)提供一定指導和幫助。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

英臺地區(qū)地處松遼盆地南部區(qū)域西部斷陷帶的北部，斷陷面積達1 800 km2，預測資源儲量達 3 600億m3[4]。其中營二段地層是大面積火山噴發(fā)物經(jīng)沉積形成的，油水分布條件復雜，構(gòu)造較高，低部位均含油水，整體評價難度較大。該地區(qū)營二段10口井977.2 m進尺巖性類型統(tǒng)計顯示，該段巖性大部分為沉火山碎屑巖，發(fā)育少量酸性和中性火山巖，發(fā)育深度普遍大于3100 m，巖石發(fā)育概況如圖1所示。

圖1 英臺地區(qū)營二段巖石發(fā)育概況

2 儲層特征

巖心及鑄體薄片等觀察鑒定發(fā)現(xiàn)，研究區(qū)沉火山碎屑巖儲層中主要發(fā)育原生孔隙、次生孔隙和裂縫3大類儲集空間，其中原生孔隙包括顆粒-晶粒間孔、熔蝕孔和礦物炸裂紋-解理縫3個亞類；次生孔隙包括晶內(nèi)溶蝕孔、基質(zhì)溶蝕孔、杏仁體溶蝕孔和晶間微孔4個亞類；裂縫包括原生收縮縫和構(gòu)造縫2個亞類。該類儲層中同時發(fā)育了火山巖和沉積巖中常見的儲集空間類型，是其作為一種過渡巖性儲層的典型特征。營二段埋深普遍大于3 100 m，大部分粒間孔隙等原始孔隙受埋深壓實、膠結(jié)作用的影響，多消失殆盡，但是在一些顆粒較大的火山巖礫石中仍可見一些熔蝕孔、礦物炸裂紋和解理縫等原生孔隙；同時，次生孔隙最為發(fā)育，推測這主要是受盆地深部流體溶蝕的影響；巖石樣品中裂縫也較為發(fā)育，推測這主要受區(qū)域構(gòu)造運動的影響。

研究區(qū)14口井67個巖心和鑄體薄片儲集空間統(tǒng)計分析顯示，每個樣品中發(fā)育的儲集空間都不是單一的，而是按一定組合出現(xiàn)，可劃分為5類，如表1所示，其中原生孔隙+次生孔隙型的儲集空間組合類型發(fā)育最為普遍，原生孔隙+次生孔隙+裂縫型和次生孔隙型發(fā)育頻率次之，側(cè)面反映了考慮火山巖巖屑中的原生孔隙更有利于加深對該類儲層的認識。對比孔滲數(shù)據(jù)可見，發(fā)育頻次高的儲集空間組合對應(yīng)的儲層物性也較好，特別是滲透率。

表1 沉火山碎屑巖儲集空間組合發(fā)育頻率及孔滲參數(shù)

3 儲層評價

3.1 儲層分類評價標準

選取巖心實測孔滲數(shù)據(jù)建立數(shù)據(jù)庫，運用聚類分析法針對不同巖性分別建立儲層分類評價標準，如表2所示。分析顯示沉凝灰?guī)r儲層物性參數(shù)不穩(wěn)定，數(shù)據(jù)跨度較大，可劃分為3類儲層；沉火山角礫巖儲層物性參數(shù)相對較為穩(wěn)定，可劃分為2類儲層；沉角礫凝灰?guī)r儲層物性數(shù)據(jù)跨度不大，但是物性值相對較低，儲層物性相對較差，或者因為數(shù)據(jù)采集不足，目前只劃分出1類儲層。

表2 英臺地區(qū)沉火山碎屑巖儲層分類標準

3.2 儲層測井相特征

基于以上儲層分類標準，優(yōu)選取心并做分析測試的井段，分析其儲層測井相特征。主要選取自然伽馬（GR）、電阻率（RLA5）、密度（DEN）、聲波時差（AC）和補償中子（CNL）5條常規(guī)測井曲線開展分析研究，并將其數(shù)據(jù)劃分為3個區(qū)間，如表3所示。不同巖性不同儲層類型測井相特征在測井曲線上主要表現(xiàn)為測井參數(shù)值、測井曲線形態(tài)、幅度等的差異，本文只針對測井參數(shù)值進行分析，結(jié)果如表4所示。

表3 測井曲線參數(shù)范圍

表4 英臺地區(qū)沉火山碎屑巖儲層測井相特征

通過對測井數(shù)據(jù)的分析發(fā)現(xiàn)，密度和聲波時差兩種常用的儲層識別曲線對沉火山碎屑巖儲層的識別非常有效，伽馬、電阻率以及中子測井曲線特征值對儲層類型敏感性不強，分析認為這主要是受巖石中碎屑成分復雜因素的影響，不同巖石碎屑的測井曲線特征值不同，使得這幾種曲線數(shù)據(jù)不能有效應(yīng)用到不同儲層的測井識別中。

4 結(jié) 論

1）該區(qū)沉火山碎屑巖儲層發(fā)育3大類9亞類儲集空間和5類儲集空間組合，其中優(yōu)質(zhì)儲層往往發(fā)育原生孔隙和次生孔隙組合。

2）不同巖性儲層物性差異較大，其中沉火山角礫巖儲層物性最優(yōu)且較為穩(wěn)定；沉凝灰?guī)r儲層物性次之且跨度較大；沉角礫凝灰?guī)r物性較差。

3）研究區(qū)發(fā)育的3種沉火山碎屑巖可劃分出6種儲層類型，且分類標準及測井相特征各有不同。分析顯示，密度和聲波時差兩種常用的儲層識別曲線對沉火山碎屑巖儲層的識別非常有效，而伽馬、電阻率和中子測井曲線對儲層類型的敏感性不強，這主要是受巖石碎屑成分復雜的影響。