巴彥河套盆地變質(zhì)巖儲層測井綜合評價方法

張銳鋒 李擁軍 黃顯華 周明順王小明 郭立群 王 標(biāo) 毛 瑜

（1. 中國石油華北油田分公司， 河北任丘 062552； 2. 中國石油華北油田分公司巴彥勘探開發(fā)分公司， 河北任丘 062552；3. 中國石油華北油田分公司勘探開發(fā)研究院， 河北任丘 062552）

0 引 言

巴彥河套盆地太古界變質(zhì)巖的油氣顯示比較活躍， 展示了較好的勘探潛力， 成為油氣勘探開發(fā)的重點(diǎn)［1-2］。 變質(zhì)巖儲層在礦物組分、 巖石結(jié)構(gòu)、 地質(zhì)構(gòu)造、 流體儲集空間類型等很多方面與沉積巖儲層差異很大［3］， 因此很多沉積巖儲層測井解釋評價的成功經(jīng)驗(yàn)不適用于變質(zhì)巖儲層。 由于基巖潛山油藏巖性復(fù)雜， 且遭受長期風(fēng)化和后期構(gòu)造運(yùn)動的強(qiáng)烈改造， 在變質(zhì)巖成巖和儲層形成過程中儲集空間變得復(fù)雜， 儲層非均質(zhì)性強(qiáng)。 變質(zhì)巖儲層常需要經(jīng)過改造才有產(chǎn)能，酸化、壓裂和試油等工程施工手段也會對儲層及流體性質(zhì)識別造成較大的影響［4］。前人對變質(zhì)巖儲層評價做過一些卓有成效的工作，例如對遼河凹陷和海拉爾盆地變質(zhì)巖儲層的巖性和裂縫識別進(jìn)行了研究［5-10］。 但由于上述區(qū)域的變質(zhì)巖和巴彥河套盆地的變質(zhì)巖在源巖、變質(zhì)程度及組成礦物方面存在差異，加之巴彥河套盆地暫時還沒有地層元素測井等資料，其裂縫和溶蝕孔洞的發(fā)育程度也不如上述地區(qū)的變質(zhì)巖強(qiáng)，所以前人研究成果并不適用于該地區(qū)。 因此，有必要研究適合巴彥河套盆地的變質(zhì)巖測井綜合解釋評價方法。

以巴彥河套盆地變質(zhì)巖巖心、 測井、 錄井資料為基礎(chǔ)， 以巖心標(biāo)定測井方法為手段， 分析測井響應(yīng)特征， 優(yōu)選巖性敏感參數(shù)， 準(zhǔn)確識別變質(zhì)巖巖性。 應(yīng)用微電阻率成像、 陣列聲波、 常規(guī)測井等測井資料判別裂縫孔洞發(fā)育情況， 確定儲集空間有效性， 進(jìn)而綜合錄井全烴值和有效儲集空間確定變質(zhì)巖儲層的有效性。 該研究建立了巴彥河套盆地不同巖性變質(zhì)巖測井解釋評價標(biāo)準(zhǔn)， 為該地區(qū)變質(zhì)巖儲層評價奠定基礎(chǔ)， 并為下一步油田開發(fā)定儲建產(chǎn)提供可靠依據(jù)。

1 地質(zhì)背景

巴彥河套盆地是中—新生代坳陷—斷陷盆地，東西長、 南北窄， 平面上呈狹長弧形分布于陰山褶皺帶與鄂爾多斯盆地之間， 縱向上北深南淺， 呈不對稱箕狀， 地層厚度為3 000 ～6 000 m， 北部深凹陷區(qū)最大厚度達(dá)14 000 m。 盆地從西向東劃分為臨河坳陷、 烏拉山隆起、 烏前坳陷、 包頭隆起和呼和坳陷5 個一級構(gòu)造單元。 盆地基底為太古界—下元古界烏拉山群變質(zhì)巖系， 自下而上沉積下白堊統(tǒng)的固陽組、 上白堊統(tǒng)的畢克齊組、 古近系始新統(tǒng)的烏拉特組、 漸新統(tǒng)的臨河組、 新近系中新統(tǒng)的五原組、 新近系上新統(tǒng)的烏蘭圖克組和第四系的河套群。 其中下白堊統(tǒng)的固陽組和漸新統(tǒng)的臨河組發(fā)育湖相烴源巖， 是主要的生油層， 五原組的淺湖相泥巖為區(qū)域性蓋層， 具有自生自儲、 下生上儲和新生古儲等多種成藏組合［11］。 臨河坳陷完鉆探井在古近系、 白堊系、 太古界見到較好油氣顯示。 太古界均鉆遇巖性主要為花崗片麻巖、 角閃斜長片麻巖和云英巖， 儲集空間中構(gòu)造裂縫較發(fā)育， 裂縫發(fā)育程度不均， 寬窄不一，大多為斜縫，少數(shù)為直立縫，局部見溶蝕晶洞和破碎粒間孔隙，有利于原油儲存。

2 變質(zhì)巖巖性識別

眾所周知， 巖性識別是測井解釋評價的基礎(chǔ)。巖性識別的準(zhǔn)確與否， 直接影響到測井解釋評價的符合率。 鉆井取心資料分析表明， 巴彥河套盆地太古界變質(zhì)巖主要包括片麻巖和云英巖。 根據(jù)變質(zhì)程度， 把片麻巖分為黑云花崗片麻巖、 角閃斜長片麻巖、 角閃黑云斜長片麻巖3 個亞類。 由于巴彥河套盆地變質(zhì)巖巖性復(fù)雜， 測井響應(yīng)實(shí)際上是巖石礦物組分、 結(jié)構(gòu)、 含油氣性、 巖石所含流體等因素的綜合反映， 所以研究區(qū)變質(zhì)巖測井響應(yīng)比較復(fù)雜， 增大了巖性識別的難度。

2.1 變質(zhì)巖測井響應(yīng)特征

巴彥河套盆地變質(zhì)巖巖性與遼河油田混合花崗巖類、 混合片麻巖類、 淺粒巖類、 片麻巖類存在一定的相似性， 但由于巖石的變質(zhì)程度不同， 而且黑云母、 角閃石等暗色礦物含量也不同， 因此在測井曲線上顯示出不同的特點(diǎn)。

黑云花崗片麻巖的測井響應(yīng)特征是補(bǔ)償中子孔隙度、 體積密度值較低， 其測井曲線有明顯的正向包絡(luò)面積， 自然伽馬為中—高值（圖1 （a） ）。

圖1 4種變質(zhì)巖的測井響應(yīng)特征Fig.1 Logging response characteristics of four kinds of metamorphic rock

角閃斜長片麻巖的測井響應(yīng)特征是補(bǔ)償中子孔隙度、 體積密度值較高， 其測井曲線基本重合， 自然伽馬為中—低值（圖1 （b） ）。

角閃黑云斜長片麻巖測井響應(yīng)特征是補(bǔ)償中子孔隙度、 體積密度值增大， 其測井曲線有反向包絡(luò)面積， 自然伽馬為低值（圖1 （c） ）。

云英巖測井響應(yīng)特征是自然伽馬為高值， 補(bǔ)償中子孔隙度、 體積密度值為低值， 且測井曲線有明顯的正向包絡(luò)面積（圖1 （d） ）。

黑云花崗片麻巖、 角閃斜長片麻巖、 角閃黑云斜長片麻巖、 云英巖4 種變質(zhì)巖的測井曲線響應(yīng)特征存在差異的根本原因， 在于不同巖性中礦物組分的變化以及不同巖性中含有的礦物成分比例不同。4 種變質(zhì)巖包含的主要礦物有黑云母、 角閃石、 石英、 斜長石、 堿性長石等， 不同礦物的自然伽馬、聲波時差、 補(bǔ)償中子孔隙度、 體積密度值存在較大差異［12］（表1）， 宏觀上表現(xiàn)為這4 種變質(zhì)巖在測井曲線上具有不同的特點(diǎn)。 黑云母、 角閃石這些暗色礦物的測井響應(yīng)特征是體積密度值較高、 補(bǔ)償中子孔隙度值較高。 由于堿性長石和黑云母含有高放射性元素（如K40）， 自然伽馬值較高。 斜長石、角閃石由于不含高放射性元素， 自然伽馬值較低。石英屬于淺色礦物， 體積密度、 補(bǔ)償中子孔隙度值都比較低。 斜長石類的礦物由于不含結(jié)構(gòu)水或結(jié)晶水， 補(bǔ)償中子孔隙度值較低。 以上這些差異性， 為利用自然伽馬、 體積密度、 補(bǔ)償中子孔隙度識別變質(zhì)巖巖性奠定了基礎(chǔ)。 例如角閃黑云斜長片麻巖，與遼河油田混合片麻巖類相比， 黑云母含量有所增加， 體積密度、 補(bǔ)償中子孔隙度值增大， 測井曲線基本呈平直狀。

表1 變質(zhì)巖主要造巖礦物測井響應(yīng)特征Table 1 Logging response characteristics of the main rock-forming minerals in the metamorphic rock

2.2 變質(zhì)巖巖性識別

從黑云花崗片麻巖、 角閃斜長片麻巖、 角閃黑云斜長片麻巖、 云英巖在常規(guī)測井曲線上的響應(yīng)特征可以看出， 由于研究區(qū)變質(zhì)巖巖性類型、 不同巖性的測井響應(yīng)特征比較復(fù)雜， 單獨(dú)使用任何1 條測井曲線都不能識別巖性。 測井判別技術(shù)被廣泛用于巖性識別， 利用自然伽馬、 聲波時差、 體積密度、補(bǔ)償中子孔隙度中的2 條曲線交會識別巖性， 各有不同的優(yōu)勢， 但只用1 種交會圖可能造成多解性。鑒于不同測井曲線對不同巖性的敏感性有差異［13］，可利用多條測井曲線進(jìn)行綜合分析來識別巖性， 即把2 種以上交會圖配合使用。 根據(jù)取心段的測井響應(yīng)特征， 利用補(bǔ)償中子孔隙度與體積密度交會制作了補(bǔ)償中子孔隙度—體積密度交會圖 （圖2（a） ）， 利用自然伽馬與體積密度交會制作了自然伽馬—體積密度交會圖（圖2（b））。 根據(jù)這2 個交會圖， 同時結(jié)合圖1、 表1 以及錄井資料， 可以有效地識別出黑云花崗片麻巖、 角閃斜長片麻巖、 角閃黑云斜長片麻巖、 云英巖。

2.3 驗(yàn)證實(shí)例

J2 井555 ～560 m 井段的體積密度為2.39 ～2.47 g／cm3， 補(bǔ)償中子孔隙度為1.5%～5.6%， 聲波時差為193 ～218 μs／m， 自然伽馬為135 ～170 API。 根據(jù)測井響應(yīng)特征， 判定為云英巖； 根據(jù)識別變質(zhì)巖巖性測井曲線交會， 數(shù)據(jù)點(diǎn)落在淺黃色點(diǎn)區(qū)域， 為云英巖。 取心證實(shí)， 該段巖性為云英巖。

J4 井1 210～1 215 m 井段的體積密度為2.7 ～2.8 g／cm3，補(bǔ)償中子孔隙度為15%～17%， 聲波時差為151～163 μs／m， 自然伽馬為20 ～27 API。 根據(jù)測井響應(yīng)特征， 判定為角閃黑云斜長片麻巖； 根據(jù)識別變質(zhì)巖巖性測井曲線交會， 在補(bǔ)償中子孔隙度—體積密度交會圖上， 這種巖性的數(shù)據(jù)點(diǎn)落在橙色點(diǎn)區(qū)域， 自然伽馬—體積密度交會圖上， 這種巖性的數(shù)據(jù)點(diǎn)同樣落在橙色點(diǎn)區(qū)域， 為角閃黑云斜長片麻巖。 取心證實(shí)， 該井段的巖性為角閃黑云斜長片麻巖。

以上2 口井實(shí)例說明， 運(yùn)用自然伽馬、 聲波時差、 補(bǔ)償中子孔隙度、 體積密度數(shù)值特征以及補(bǔ)償中子孔隙度—體積密度交會圖、 自然伽馬—體積密度交會圖識別變質(zhì)巖的巖性， 是可行的（圖3）。

圖3 巖性識別方法的檢驗(yàn)實(shí)例Fig.3 Tested examples of the lithology identification method

3 變質(zhì)巖儲集空間類型

從變質(zhì)巖的形成機(jī)理可知， 變質(zhì)巖儲層通常具有低孔、 低滲的特點(diǎn)， 基質(zhì)孔隙度一般不大于4%、 滲透率一般不大于1×10-3μm2， 如果沒有裂縫， 儲層不易形成產(chǎn)能， 故變質(zhì)巖儲層的儲集空間一般以裂縫為主［14］。 巴彥河套盆地變質(zhì)巖油藏的勘探開發(fā)實(shí)踐也表明， 古潛山片麻巖儲層以裂縫型儲層為主， 裂縫含油明顯， 部分裂縫原油外滲明顯。 裂縫的類型比較復(fù)雜， 以高角度斜縫為主。 構(gòu)造作用是形成片麻巖儲層儲集空間的主要因素。 裂縫不但使流體得以滲流， 同時也是存儲流體的空間。 研究區(qū)變質(zhì)巖儲層儲集空間雖然以裂縫為主，但局部也存在少量孔隙、 孔洞， 其中部分孔隙、 孔洞被方解石半充填。 一般采用微電阻率掃描成像資料和常規(guī)測井資料相結(jié)合的辦法識別縫洞。

3.1 利用成像資料識別裂縫孔洞

由于變質(zhì)巖儲集空間具有裂縫—孔洞雙重介質(zhì)的特點(diǎn)， 且有較強(qiáng)的非均質(zhì)性， 所以不易進(jìn)行定量描述。 可以通過微電阻率掃描成像測井資料比較清晰、 直觀地反映井筒周圍裂縫的形態(tài)、 方位和孔洞情況［15-16］。 利用微電阻率掃描成像測井識別， 巴彥河套盆地變質(zhì)巖儲集空間類型主要為高導(dǎo)縫、 充填縫、 溶孔等（圖4）。

高導(dǎo)縫是一種張開縫， 在電成像圖上為暗色顯示， 表現(xiàn)為具有裂縫特征的暗色細(xì)條帶 （圖4（a） ）。 充填縫的特征則與充填物和充填程度有很大關(guān)系， 裂縫如被方解石、 石英、 鈣質(zhì)等礦物充填， 在電成像圖上表現(xiàn)為亮色（淺色） 低電導(dǎo)特征（圖4 （b） ）。 裂縫如被泥質(zhì)充填， 表現(xiàn)為泥質(zhì)條帶特征， 可以結(jié)合自然伽馬曲線加以識別。 裂縫被充填后， 無論充填的是礦物還是泥質(zhì)， 其深側(cè)向電阻率都比高導(dǎo)縫高， 在成像圖上的顏色比高導(dǎo)縫淺， 與背景色的差異也較小。 溶孔的成像特征是高電導(dǎo)率異常的邊緣呈現(xiàn)浸潤狀且比較圓滑， 這是由于溶孔與其四周地層的電導(dǎo)率是漸變的， 溶孔是圓的， 故沒有方向性， 且溶孔的大小也不一致。

圖4 高導(dǎo)縫、充填縫、應(yīng)力釋放縫成像照片F(xiàn)ig.4 Photos of the high -conductivity ，filled and stress released fractures

識別裂縫的另一個關(guān)鍵問題是區(qū)分有效縫（天然裂縫） 和無效縫（非天然裂縫）。 天然裂縫的產(chǎn)生常常源于構(gòu)造運(yùn)動， 且經(jīng)過長期的諸如地下水溶蝕沉淀作用、 褶皺等因素的改造， 天然裂縫的裂縫面一般都不太規(guī)則、 裂縫寬度的變化也比較大。 上述張開縫、 充填縫都是天然裂縫。 非天然裂縫是由人工誘導(dǎo)產(chǎn)生的， 也稱人工裂縫， 誘導(dǎo)產(chǎn)生的裂縫排列都比較整齊、 規(guī)律性強(qiáng)、 裂縫面的形狀比較規(guī)則、 裂縫的寬度也大致相同。 研究區(qū)容易和天然裂縫混淆的非天然裂縫是應(yīng)力釋放縫， 當(dāng)致密地層未鉆開時， 存在著巨大的地應(yīng)力， 地應(yīng)力在地層鉆開后得到釋放， 形成了一組基本呈180°的平行裂縫（圖4 （c） ）。

3.2 利用常規(guī)測井資料識別裂縫

僅使用微電阻率掃描成像測井資料識別裂縫是不夠的， 同時也需要參考常規(guī)測井資料， 進(jìn)行裂縫的綜合識別。 電阻率曲線是識別裂縫發(fā)育的最重要的常規(guī)測井曲線， 因?yàn)榉莾拥膸r性致密， 所以電阻率很高。 在裂縫或孔洞發(fā)育的儲層段， 油水或其他介質(zhì)進(jìn)入裂縫， 深、 淺側(cè)向電阻率值一般都明顯下降。 由于儲層裂縫孔洞的存在導(dǎo)致深、 淺側(cè)向電阻率下降的程度不一樣， 深、 淺側(cè)向電阻率通常會出現(xiàn)幅度差。 但在研究區(qū)這2 條側(cè)向電阻率曲線的幅度差很小， 幾乎是重合的， 這說明滲透性比較差， 也表明裂縫、 溶蝕孔洞等發(fā)育相對較弱。 井徑曲線在大部分井段接近鉆頭直徑， 這實(shí)際上也說明儲層滲透性較差， 僅在個別云英巖段出現(xiàn)較為明顯的擴(kuò)徑現(xiàn)象。 這是因?yàn)樵朴r層段出現(xiàn)明顯的破碎現(xiàn)象， 其原因是云英巖暗色礦物含量低， 屬于淺色礦物， 更容易破碎、 產(chǎn)生裂縫。 在裂縫發(fā)育井段，由于裂縫被鉆井液充填， 體積密度值有明顯的降低， 補(bǔ)償中子孔隙度值有明顯的增大。

3.3 利用陣列聲波資料輔助識別裂縫

進(jìn)行了多極子陣列聲波測井（MPAL）， 獲得了縱波時差、 橫波時差、 斯通利波時差等參數(shù)， 計(jì)算了彈性模量、 體積模量、 泊松比、 巖石破裂壓力（表2）。

從表2 可知， 花崗片麻巖、 斜長片麻巖、 云英巖在通過陣列聲波資料處理解釋得到的縱波時差、橫波時差、 縱橫波速比、 彈性模量、 體積模量、 剪切模量、 泊松比、 破裂壓力都有較大的差異， 一方面可以利用這些數(shù)據(jù)輔助判斷巖性； 另一方面， 這些聲學(xué)參數(shù)反映了裂縫產(chǎn)生的難易程度， 所以如果已知巖性， 可以為判斷裂縫發(fā)育情況提供參考。 另外， 由于斯通利波是一種滑行波， 沿井壁滑行， 對井壁的剛性非常敏感。 當(dāng)井眼規(guī)則的情況下， 斯通利波的衰減意味著存在有利滲透層段， 斯通利波在裂縫發(fā)育段有明顯的衰減， 而且存在各向異性， 所以可以通過斯通利波衰減幅度判斷有效裂縫、 溶蝕孔洞或構(gòu)造破碎帶。

表2 3 種變質(zhì)巖性聲學(xué)參數(shù)對比Table 2 Comparisons of the lithological acoustic parameters of three kinds of metamorphic rock

綜上所述， 可以綜合利用微電阻率掃描成像測井資料、 陣列聲波資料、 常規(guī)測井曲線， 綜合判斷裂縫孔洞發(fā)育情況。

例如， J4 井非儲層的深側(cè)向電阻率一般大于2 000 Ω·m， 斯通利波幅度在100 dB 左右， 微電阻率掃描成像呈現(xiàn)淺色（亮色）。 J4 井64 號層（1 141～1 162 m， 厚21 m， 巖性為斜長片麻巖）的深側(cè)向電阻率下降到93 Ω·m 左右， 深淺雙側(cè)向電阻率曲線基本重合， 孔隙度為5.9%， 裂縫密度為5.8 條／m， 裂縫長度為2.3 m／m2， 裂縫寬度為3.07 μm； 深度1 145 ～1 152 m層段的斯通利波幅度衰減非常劇烈， 衰減到10 dB； 深度1 150 ～1 162 m層段的自然電位負(fù)異常幅度差很大， 也在一定程度上證實(shí)滲透性較好、 裂縫孔洞較發(fā)育； 微電阻率掃描成像的顏色深， 表明電阻低， 1 141、1 149 m處的裂縫比較大， 顯示出孔洞的特征， 所以把63 號層（1 135 ～1 141 m） 分類為縫洞型儲層， 綜合解釋為Ⅲ類儲層。 66 號層 （1 164 ～1 169 m）的巖性為斜長片麻巖， 深側(cè)向電阻率在49.5 Ω·m 左右， 深淺雙側(cè)向電阻率曲線基本重合， 孔隙度為6%， 裂縫密度為1.7 條／m， 裂縫長度1.5 m／m2， 裂縫寬度為0.49 μm， 斯通利波幅度也有一定衰減， 為裂縫型儲層， 綜合解釋為Ⅰ類儲層（圖5）。

圖5 J4井變質(zhì)巖有效儲集空間類型評價Fig.5 Evaluation of the effective reservoir space types in the metamorphic rock of Well J4

4 變質(zhì)巖儲層有效性評價

儲層有效性評價也是變質(zhì)巖測井解釋評價的重要內(nèi)容， 其實(shí)質(zhì)就是預(yù)測變質(zhì)巖儲層的產(chǎn)能。 主要依據(jù)常規(guī)測井曲線、 微電阻率掃描成像、 陣列聲波、 試油等資料， 并結(jié)合巖心分析等實(shí)驗(yàn)、 錄井資料及地質(zhì)研究資料對巴彥河套盆地不同巖性變質(zhì)巖儲層進(jìn)行評價分類。 變質(zhì)巖儲層有效性評價實(shí)際上分為2 個部分， 一是儲集空間的有效性評價， 二是在儲集空間有效性評價的基礎(chǔ)上結(jié)合全烴資料， 落實(shí)儲集空間的含油性， 完成儲層的有效性評價。

4.1 儲集空間有效性評價

巴彥河套盆地變質(zhì)巖儲集空間以裂縫為主， 也發(fā)育少量溶蝕孔洞。 儲集空間有效性評價實(shí)質(zhì)上就是評價儲層裂縫孔洞發(fā)育程度， 如裂縫的數(shù)量、 長度、 密度、 寬度； 裂縫張開程度， 是完全張開， 或是半充填， 還是完全充填， 是何種介質(zhì)充填。

黑云花崗片麻巖、 角閃斜長片麻巖、 角閃黑云斜長片麻巖、 云英巖等變質(zhì)巖由于其礦物組成不同及其他原因， 發(fā)育裂縫及溶蝕孔洞的難易程度不同。 這4 種變質(zhì)巖發(fā)育的裂縫數(shù)量、 形態(tài)等都有較大差別， 相應(yīng)地這些差別表現(xiàn)在電阻率等常規(guī)曲線、 陣列聲波、 微電阻率掃描成像上的差異也較大， 故無法對多種變質(zhì)巖建立統(tǒng)一的解釋評價標(biāo)準(zhǔn)。 由于變質(zhì)巖儲層情況復(fù)雜， 非均質(zhì)性很強(qiáng)， 單純利用孔隙度和滲透率資料無法準(zhǔn)確地反映變質(zhì)巖儲層特性， 因此利用孔隙度、 側(cè)向電阻率、 陣列聲波、 微電阻率掃描成像測井特征來綜合反映儲層特性， 針對不同巖性變質(zhì)巖總結(jié)歸納出3 種變質(zhì)巖的儲層分類標(biāo)準(zhǔn)（表3）， 劃分為Ⅰ、 Ⅱ、 Ⅲ類， Ⅰ類儲層最好。 從表3 可以發(fā)現(xiàn)， 對同一種巖性變質(zhì)巖來說， 儲層級別越高， 意味著裂縫及溶蝕孔洞越發(fā)育， 這可以從微電阻率掃描成像直觀地看到， 也勢必存在斯通利波幅度衰減越快， 側(cè)向電阻率下降得也越多， 孔隙度也越大的現(xiàn)象。

表3 巴彥河套盆地變質(zhì)巖儲層分類標(biāo)準(zhǔn)Table 3 Classifying criteria of the metamorphic reservoir in Bayanhetao Basin

4.2 儲層開發(fā)有效性評價

實(shí)踐證明有一些儲層的裂縫和溶蝕孔洞都很發(fā)育， 即儲集空間有效性較好， 但是卻沒有含油顯示， 即儲層中無油， 實(shí)際上這樣的儲層對于定儲建產(chǎn)來說無價值。 因?yàn)榕袛嘧冑|(zhì)巖儲層的一個標(biāo)準(zhǔn)是電阻率在高阻背景下的低阻， 但因孔隙空間較少，對同一套儲層來說， 儲層含油時和含水時的電阻率差異并不是特別明顯， 故依靠電阻率判斷儲層是否含油不可行， 此時需要依靠錄井全烴值這種第一手的含油性指示資料判斷含油性。 大量試油投產(chǎn)數(shù)據(jù)表明， 全烴值是巴彥河套盆地確定含油性的一個重要敏感參數(shù)， 利用孔隙度與全烴值交會建立了儲層有效性判別圖版（圖6）。 圖6 中的自然產(chǎn)層、 壓裂見效層、 壓裂無效層在儲集空間有效性上依次對應(yīng)于表3 “變質(zhì)巖儲層分類標(biāo)準(zhǔn)” 中的Ⅰ、 Ⅱ、Ⅲ級。

圖6 變質(zhì)巖儲層有效性判別圖版Fig.6 Discrimination chart board of the reservoir effectiveness in the metamorphic rock

5 實(shí)例應(yīng)用

根據(jù)上述建立的變質(zhì)巖測井解釋評價標(biāo)準(zhǔn)， 綜合錄井、 氣測等資料， 評價了巴彥河套盆地的20口井的變質(zhì)巖儲層， 以2 口評價井為例進(jìn)行證明。

5.1 實(shí)例1 （J5 井）

圖7 為J5 井測井解釋評價成果， 553.0 ～565.2 m層段的巖性為花崗片麻巖、斜長片麻巖， 以斜長片麻巖為主， 深側(cè)向電阻率在100 Ω·m 左右， 深、 淺側(cè)向電阻率曲線基本重合， 計(jì)算的孔隙度為8.6%， 微電阻率掃描成像圖上顯示該層中部有多條微細(xì)裂縫發(fā)育， 上下有孔洞發(fā)育， 裂縫傾角為50°～80°， 裂縫密度為10.8 條／m， 裂縫長度為4.2 m／m2，裂縫寬度為1.23 μm， 為縫洞型儲層。從井徑曲線上可以看到明顯擴(kuò)徑， 說明儲層較破碎， 斯通利波幅度衰減明顯， 各向異性強(qiáng)。 該層錄井的全烴基值0.126%， 全烴體積分?jǐn)?shù)為0.478%，現(xiàn)場組分齊全， C1體積分?jǐn)?shù)為26.1%、 C2體積分?jǐn)?shù)為16.3%、 C3體積分?jǐn)?shù)為23.7%。 根據(jù)表3 中儲層分類標(biāo)準(zhǔn)并結(jié)合錄井、 氣測資料， 綜合解釋該層為Ⅰ類儲層。 J5 井553.0 ～565.2 m 層段試油，獲日產(chǎn)油3.9 m3， 日產(chǎn)水0.04 m3， 試油結(jié)果表明J5 井的測井解釋評價結(jié)論是正確的。

圖7 J5井測井解釋評價成果Fig.7 Logging interpreted and evaluated results for Well J5

5.2 實(shí)例2 （J7 井）

圖8 為J7 井測井解釋評價成果， 428.2～473.0 m 層段的巖性為花崗片麻巖、 斜長片麻巖， 儲集空間類型以裂縫型儲層為主， 裂縫較發(fā)育， 主要發(fā)育高導(dǎo)縫， 部分為充填縫。 其中的451.2 ～456.4 m層段的巖性以斜長片麻巖為主， 深側(cè)向電阻率136 Ω·m， 淺側(cè)向電阻率109 Ω·m， 計(jì)算的孔隙度為7.4%， 微電阻率成像顯示有多條天然高角度縫及孔洞發(fā)育， 裂縫有效性好， 裂縫密度為4.2 條／m， 裂縫長度為3.2 m／m2， 裂縫孔隙度為0.25%， 裂縫寬度1.25 μm， 為縫洞型儲層。 該層段錄井的全烴基值0.059 %， 全烴體積分?jǐn)?shù)為1.396%， 現(xiàn)場組分齊全， C1體積分?jǐn)?shù)為24%、 C2體積分?jǐn)?shù)為15%、 C3體積分?jǐn)?shù)為21.6%， 綜合解釋為Ⅰ類儲層。其中442.6 ～449.0m層段的巖性以花崗片麻巖為主， 深側(cè)向電阻率374 Ω·m， 淺側(cè)向電阻率367 Ω·m， 計(jì)算的孔隙度為2.8%，微電阻率成像顯示有多條天然高角度縫， 裂縫密度為4.9 條／m， 裂縫長度為2.7 m／m2， 裂縫孔隙度為0.15 %， 裂縫寬度1.09 μm， 為裂縫型儲層。根據(jù)表3 中的儲層分類標(biāo)準(zhǔn)， 綜合解釋為Ⅱ類儲層。 J7 井442.6 ～449.0 m 層段試油， 日產(chǎn)油3.38 m3， 日產(chǎn)水0.22 m3， 含水率為6.11%， 壓裂后日產(chǎn)油約28 m3， J7 井的測井解釋評價結(jié)論得到試油結(jié)果的證實(shí)。

圖8 J7井測井解釋評價成果Fig.8 Logging interpreted and evaluated results for Well J7

6 結(jié) 論

（1） 針對巴彥河套盆地變質(zhì)巖儲層復(fù)雜的巖性， 系統(tǒng)總結(jié)了黑云花崗片麻巖、 角閃斜長片麻巖、 角閃黑云斜長片麻巖、 云英巖測井響應(yīng)特征，利用自然伽馬、 聲波時差、 體積密度和補(bǔ)償中子孔隙度測井曲線的數(shù)值特征， 并借助補(bǔ)償中子孔隙度—體積密度交會和自然伽馬—體積密度交會， 建立了變質(zhì)巖巖性識別方法和識別標(biāo)準(zhǔn)。

（2） 利用微電阻率掃描成像測井、 常規(guī)測井資料及陣列聲波資料， 可以有效地識別變質(zhì)巖儲集空間類型， 儲層級別越高， 則孔隙度越大、 電阻率越低、 斯通利波幅度衰減越明顯、 微電阻率掃描成像也顯示孔洞縫越發(fā)育， 從而為其他變質(zhì)巖探區(qū)有效識別變質(zhì)巖儲集空間有效性奠定基礎(chǔ)。

（3） 在儲集空間有效性研究的基礎(chǔ)上， 結(jié)合錄井全烴檢測值， 綜合分析變質(zhì)巖儲層特征， 確定儲層的含油性， 進(jìn)行了儲層分類研究， 建立了巴彥河套盆地變質(zhì)巖儲層分類標(biāo)準(zhǔn)， 為巴彥河套盆變質(zhì)巖儲層分類提供了重要依據(jù)。