大港探区南部油田火山岩储层测井识别

高 晔，苏立萍，王 莉，盛兰敏，谢艳萍

(1.中国地质大学，北京 100083；2.中油大港油田分公司，天津 300270；3.中油渤海钻探工程有限公司，天津 300457)



大港探区南部油田火山岩储层测井识别

高 晔1，苏立萍2，王 莉2，盛兰敏3，谢艳萍3

(1.中国地质大学，北京 100083；2.中油大港油田分公司，天津 300270；3.中油渤海钻探工程有限公司，天津 300457)

测井资料以其纵向分辨率高及资料丰富等特点，更益于精细刻画岩性与储层，但应用测井资料识别火山岩岩性及储层还存在多解性等问题。针对大港探区南部G992区块火山岩，运用岩心刻度测井方法，识别出该区火山岩的岩性、结构和构造。在此基础上，应用成像测井识别出储层发育特征；利用核磁共振测井识别出储层流体性质等。从而在生产中形成一套火山岩储层及油气藏测井评价方法，对火山岩油气勘探与开发奠定基础。

火山岩测井；岩性识别；储层识别；流体识别；大港探区南部

引 言

火山岩油气藏的发现始于19世纪末美国加利福尼亚的圣华金盆地，随后在100多个国家或地区发现了与火山岩有关的油气藏[1-3]，中国的松辽、准噶尔、三塘湖和渤海湾等盆地展示出巨大的勘探潜力[4-7]。围绕火山岩油气藏的研究取得了较大的进展，主要集中在火山岩储层的岩性与岩相分类、储层的孔渗变化特征、火山作用对烃源岩成熟度的影响及无机成因烃的形成等方面[8-10]。以渤海湾盆地大港探区南部新生代火山岩为研究目标，对G992区块钻遇火山岩的多项资料进行综合分析，形成了一套适用于该地区的测井识别方法。

1 火山岩岩性识别

研究区火山岩主要发育在K1段，平面上主要分布在KX断层两侧，属于裂隙式火山喷发的产物，该区的G992区块火山岩沿着断层下降盘分布，分布范围为11.2 km2，钻遇火山岩有20口井，其中有3口井取心，该层段为火山岩与碎屑岩互层，岩性在纵向上分布复杂。通过对研究该层段火山岩岩性、薄片鉴定、化学成分等资料可知，火山岩结构、构造以及产状复杂，岩性种类较多，按产状可分为熔岩类和侵入岩；按其化学成分可分为基性玄武岩类、中性安山岩类以及酸性流纹岩类；按其粒度的大小又可分为集块岩、角砾岩和凝灰岩；按结构有粗玄结构、辉绿结构、间隐结构及流纹结构等。

2 火山岩岩性测井识别

研究层段的钻井年度跨度较大，测井系列也不尽统一。因此，利用研究层段火山岩岩性、薄片鉴定、化学成分等资料的分析结果进行标定，利用常规测井自然伽马直方图识别岩性，再利用交会图法将具有不同结构、构造的火山岩进行区分，可以较直观地看出不同的火山岩的自然伽马、补偿密度、补偿中子、电阻率、声波时差值明显不同。

2.1 自然伽马直方图识别

自然伽马测井显示从基性玄武岩类—中性安山岩类—酸性流纹岩呈现出放射性矿物含量逐渐增加趋势，而碎屑岩类的自然伽马则远远高于火山岩类，因此自然伽马测井数值的变化是识别火山岩与碎屑岩、火山岩岩性变化的基础。根据该地区的统计数据可知(图1)，火山岩基本上遵循着基性岩类对应低的伽马值，中性岩对应中伽马值，酸性岩对应高伽马值。异于这种趋势的伽马值有2种解释，一是矿物蚀变，其原因是由岩石受到不同程度的蚀变所引起，该地区诸如凝灰岩蚀变为绿泥石、胶玻化和泥化等蚀变现象严重；二是孔缝中充填矿物，如气孔中充填方解石、沸石等。

图1 G992井区自然伽马直方图

2.2 交会图法识别

影响火山岩测井响应特征的因素包括火山岩的结构、构造、岩性、岩石的蚀变、孔缝发育程度及流体性质等。为了突出火山岩的岩性且避开其他因素对测井响应的影响，在该区选出了对火山岩岩性反应较为敏感的补偿密度、补偿中子、电阻率及声波时差的测井资料，利用其相互关系制作了补偿密度—补偿中子、电阻率—声波时差交会图(图2)。

图2 G992井区测井曲线交会图

从图2a可以看出，该地区火山岩岩性分异性较为明显，数据重迭区域不太明显，主要呈现的规律是：从基性玄武岩—中性安山岩—酸性流纹岩密度减小；熔岩—气孔性熔岩—火山角砾岩—凝灰岩密度减小且中子增大；与火山角砾岩类相比，该区火山岩岩性呈现从基性—中性—酸性密度减小且中子增大趋势。从图2b可以看出，数据分异性也相对较明显，主要呈现的规律是：从基性玄武岩—中性安山岩—酸性流纹岩电阻率增大，声波时差增大；基性火山岩类则随致密程度有规律的变化，侵入相辉绿岩—致密玄武岩—气孔玄武岩—凝灰岩电阻率减小、声波时差增大；熔岩—气孔性熔岩—火山角砾岩—凝灰岩电阻率减小、声波时差增大；与火山角砾岩类相比，该区火山岩岩性呈现出基性—中性—酸性电阻率增大、声波时差增大。

3 火山岩储层测井识别

根据钻井取心、镜下薄片资料等，该地区火山岩储集空间主要为裂缝、气孔，偶见发育有溶蚀孔缝。储层内孔缝的存在会使测井数据偏移，如与致密玄武岩相比，气孔玄武岩呈现出密度减小、声波时差增大和电阻率减小的趋势；但储集孔内充填油气水后，油气会使电阻率大幅度升高数千欧姆每米，而水可降到几欧姆每米。

3.1 储集空间的识别

前人利用常规测井资料研究火山岩的裂缝型储集空间，利用井周声波成像测井或微电阻率地层扫描成像测井识别孔缝特征，但声电成像测井对火山岩岩性及蚀变程度的分辨能力有限，将常规测井与成像测井结合可以更好地识别与评价火山岩储层(图3)。

图3 火山岩有效储层识别效果

图3a为火山凝灰岩，其常规测井表现为高声波时差、高中子孔隙度、低自然伽马、低电阻率及低密度，声成像测井表现为暗色图像，浅颜色的斑点为分散的火山碎屑物质；图3b为富气孔的玄武岩，其常规测井表现为低自然伽马、中等声波时差、中等中子孔隙度、中等密度及中等电阻率，声成像测井显示暗色孔缝发育；图3c为气孔、裂缝发育的安山岩，其常规测井表现为高自然伽马、高电阻率、低声波时差和低中子孔隙度，成像测井显示近似垂直的柱状节理缝和高角度宏观裂缝发育；图3d为裂缝发育的流纹岩，其常规测井表现为高自然伽马、高电阻率、低声波时差、低中子孔隙度及高密度，成像测井显示流纹构造和裂缝发育。

3.2 火成岩储层流体的识别

核磁共振测井可以直观地反映地层的孔隙特征，还能够反映地层流体的性质[11-12]，不受地层岩性的影响，具有其他测井方法不可比拟的优点。图4为J19-49井与J23-27井核磁共振测井成果对比图，从图4可知，2口井火山岩段T2谱形态具有明显的不同，J19-49井对应储层发育段的T2谱峰短而集中，说明储层含水；J23-27井对应储层发育段的T2谱较长，说明储层内存在油。同时，J23-27井周围邻井的开采效果较好，且有注水井，而该井段油气信息也较强，没有水淹特征，射孔、酸化后投产，最高日产油为10.45 t/d，日产水为23.05 m3/d。

图4 火山储层核磁共振成果

4 结 论

(1) 运用测井、岩心录井、地化实验分析及测试等资料，对大港探区南部火山岩岩性及储层进行有效识别。应用常规测井资料，如对火山岩岩性反应较为敏感的补偿密度、补偿中子、电阻率及声波时差等测井资料，可对该区火山岩进行岩性识别。

(2) 运用声波成像测井和微电阻率地层扫描成像测井技术对该区火山岩储层进行了有效地分辨，裂缝及溶蚀孔在声波幅度成像上产生可识别的黑色特征线型或区域，而致密火山岩类反射信号较强，在声波幅度成像测井图上表现为一片白色区域。

(3) 核磁共振测井能够直观地反映地层的孔隙特征及其地层流体性质，不受地层岩性的影响，具有其他测井方法不可比拟的优点，可对火山岩油气藏进行有效识别。

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编辑 黄华彪

20150105；改回日期：20150324

国家自然基金项目“燕山地区蓟县系旋回与事件及其相关问题”(40472065)

高晔(1989-)，女，2012年毕业于长江大学资源勘查工程专业，现为中国地质大学(北京)地质工程专业在读硕士研究生，从事油气勘探开发地质研究工作。

10.3969/j.issn.1006-6535.2015.03.016

TE122.3

A

1006-6535(2015)03-0066-04