徐东地区营城组一段火山岩储层综合定量评价

陈欢庆，胡永乐，闫 林，张 晶，童 敏

(中国石油勘探开发研究院，北京 100083)



徐东地区营城组一段火山岩储层综合定量评价

陈欢庆，胡永乐，闫 林，张 晶，童 敏*

(中国石油勘探开发研究院，北京 100083)

针对火山岩储层非均质性较强，有效评价难度大等问题，以松辽盆地徐东地区白垩系营城组一段火山岩储层为例，运用SPSS聚类分析软件，利用10口井60块岩心分析测试资料、23口井206块压汞资料和32口井的精细测井解释成果，对储层进行了综合定量评价。结果表明，研究区目的层火山岩可以划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ等4类储层，其中I类储层最少，储层以II类和III类(中等至差储层)为主，有利储层发育的部位主要位于研究区的中北部和西南部，层位主要为YC1I1小层和YC1II1小层，储层分类评价的结果为开发方案设计提供了重要的地质依据。

聚类分析；储层评价；成岩作用；火山岩相；火山岩储层；营城组；徐东地区

0 引 言

随着世界范围内碎屑岩、碳酸盐岩油气勘探开发形势日益严峻和油气消费量的急剧增加，火山岩油气藏已成为油气勘探开发研究的热点和难点[1-6]。储层评价就是对储层储集油气的能力进行评价，其评价结果能有效指导油田的开发[7]。前人在有关储层评价方面做过大量研究[8-9]。总体上，目前储层评价方法逐渐由定性向定量化发展，而考虑的因素也越来越多，由传统的孔渗评价向多因素综合考虑发展。要实现储层的准确评价以及在此基础上的有利开发区带预测，关键在于将定性的地质分析和定量的储层聚类分析分类评价有机结合。通过对火山岩储层影响因素的地质成因分析，选择特征储层评价参数，运用SPSS聚类分析软件，借助32口井的精细测井解释成果，对研究区储层进行了综合定量评价和预测，为火山岩储层有效开发提供依据。

1 地质概况

研究区构造上位于徐家围子断陷徐中构造带之上[10]。火山岩储层分布在白垩系下统的营城组一段和三段，以酸性喷发岩为主，目前是徐深气田天然气开发主力区块之一，西邻宋芳屯油田、北邻兴城开发区徐深1区块，研究的目的层位为营城组一段[11-12]。此次研究将目的层营城组一段火山岩自上而下划分为YC1I1、YC1I2、YC1II1、YC1II2和YC1III等5个小层。由于研究区处于开发初期，钻井较少，钻遇YC1III层的井极少，因此，只对YC1I1、YC1I2、YC1II1和YC1II2小层进行分析(图1)[10]。研究区目的层孔隙度主要集中在10%以下，渗透率值主要集中在0.1×10-3μm2以下，孔、渗值都偏小[13]。只是局部受断裂影响，取值稍大，整体上属于低孔、低渗[13]储层。储层火山岩相主要为爆发相和溢流相，孔隙结构主要为原生气孔和次生溶蚀孔隙。孔隙均质性差，不同区域和不同层位差异较大，整体上喉道连通性也较差[13]。

2 火山岩储层发育主要影响因素分析及评价参数的选取

2.1 火山岩储层发育主要影响因素

火山岩储层发育的影响因素众多，主要包括构造、火山喷发特征、火山岩性、火山岩相以及成岩作用等。研究区火山是以裂隙—中心式喷发为主，火山口大多与断裂分布位置密切相关，靠近断裂部位分布。围绕着不同火山口，伴随着与火山口距离的变化，形成类型各异的火山岩相，各类亚相之间储层物性差异巨大。当然，岩相因素只是重要因素之一，后期成岩作用也可能对储层性质产生影响。根据上述分析，认为各种因素中以火山岩相、成岩作用和构造作用占主导地位，而火山喷发作用和火山岩性的影响作用要相对小一些，这也为下一步储层评价参数的选择提供了参考依据。

图1 松辽盆地徐东地区地层划分特征

2.2 火山岩储层评价参数的选择

评价参数的选择，是火山岩储层评价成败的最关键因素之一[14-17]。此次研究基于储层发育主要影响因素分析成果，对储层综合评价的参数进行选择，最终选择能充分反映上述储层影响因素的有效孔隙度、总渗透率、含气饱和度、储层厚度、非均质性渗透率变异系数等5项参数对研究区目的层储层进行综合定量评价。

3 火山岩储层综合定量评价

3.1 储层评价方法的选择

在聚类分析过程中选择SPSS软件提供的Q聚类，所谓对个案Q聚类是根据变量的特征进行聚类，凡是特征相近的个案，就将其归入一类[18]。在聚类过程中，首先对上述5项变量进行标准化，从而使不同类型的变量值之间能够进行大小比较和数学运算。该过程中，充分结合研究者的经验[14]，采用“人机交互”方式，利用一定的检验原则来判定储层聚类分析结果的合理性。如果合理，输出分类结果，进行下一步。如果不合理，重新优化选取参数，调整不同参数在聚类分析运算中的权重，同时调整聚类分析运算方法，重新进行聚类分析，如此循环实验，直到划分结果与动静态资料符合为止，最终获得储层分类评价的结果(表1)。

具体的检验和判定原则主要包括：①储层分类评价的结果要与构造作用、火山岩相分析和成岩作用等地质成因分析的认识相一致，充分体现这些储层成因控制因素；②不同类型储层的判别样本数要达到一定的比例，这个比例由研究者根据以往储层分类评价研究工作的经验以及从事火山岩储层地质研究工作的认识确定，避免储层分类的结果受少数奇异值的影响，发生错误；③SPSS聚类分析软件给出的所有样本的正判率要大于85%；④储层分类结果要与目前气田动态生产实践结果相一致(例如分类结果与目前生产实践一致等)。

表1 松辽盆地徐东地区营城组一段火山岩储层评价参数

3.2 储层评价的结果

选用SPSS统计分析软件，利用32口井的精细测井解释成果的总渗透率变异系数，与储层厚度、有效孔隙度、总渗透率和含气饱和度一起综合权衡，将研究区目的层划分为好、中、差和非储层4种类型，分别对应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ类，对聚类分析结果进行判别分析，正判率达到89.3%，说明储层综合定量评价结果是可信的。将不同井各小层评价结果标注在平面上，主要参考构造图、火山岩相平面图和储层层内非均质性图等的发育趋势，最终绘制了不同小层的储层平面展布特征(图2)。

由图2可知：YC1Ⅰ1小层(图2a)为主力层位，4类储层都有发育，I类储层最少，其余3类储层分布面积相差不大，其中I类储层主要发育在研究区的中北部XS28、XS21-1和XS23井区附近区域，Ⅱ类和Ⅲ类储层在研究区广泛发育；YC1Ⅰ2小层(图2b)主要发育Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ类储层，各类储层分布面积大体相当；YC1Ⅱ1小层(图2c)中4类储层都有，其中Ⅰ类和Ⅱ类储层面积最小，而Ⅲ类和Ⅳ类储层分布范围最大；YC1Ⅱ2小层(图2d)发育Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ类储层，其中以Ⅲ和Ⅳ类储层为主。总体上，Ⅰ类储层发育的范围较小，层位也有限。平面上只在XS28、XS23、XS213和XS14-1井附近出现，层位上只在YC1Ⅰ1和YC1Ⅱ1小层中出现。Ⅱ类储层在YC1Ⅰ1和YC1Ⅰ2小层中比较发育，在YC1Ⅱ1和YC1Ⅱ2小层中局部分布。Ⅲ类和Ⅳ类储层在研究区目的层各小层当中广泛发育，总体上，研究区目的层储层性质较差，以中等和差储层为主。从层位上看， YC1Ⅰ1和YC1Ⅱ1小层中都局部发育Ⅰ类储层，这2个小层分别为研究区主力层和次主力层，非主力层YC1Ⅰ2和YC1Ⅱ2小层中以Ⅱ类或更差的储层类型为主。从发育的区域上看，Ⅰ类和Ⅱ类储层主要集中在XS27、XS213、XS231、XS23、XS14-1和XS27等井附近的区域，而这些井目前初步开发效果较好，而其余区域的井目的层多为干层或水层，这也表明储层评价的结果与气田生产实践基本吻合。

图2 松辽盆地徐东地区营城组一段火山岩储层综合评价

4 结 论

(1) 松辽盆地徐东地区营城组一段火山岩储层总体上低孔、低渗，孔隙均质性差，不同区域和不同层位差异较大，整体上喉道连通性也较差。储层性质的影响因素众多，以构造作用、火山岩相特征和成岩作用占主导地位。

(2) 将研究区储层目的层划分为好、中、差和非储层4种类型。储层分类评价结果的合理性判别原则主要包括评价结果是否与地质成因分析的认识相一致，不同类型储层的判别样本数要达到一定的比例，储层分类结果要与目前气田动态生产实践结果相一致等。

(3) 孔隙度、渗透率、含油饱和度、储层厚度、非均质性等5项参数综合定量评价结果表明，研究区目的层储层性质总体较差，Ⅰ储层类最少，以Ⅱ类和Ⅲ类(中等和差储层)为主。储层发育比较有利的区域主要位于研究区的中北部和西南部，层位主要为YC1Ⅰ1和YC1Ⅱ1小层。储层分类评价的结果与生产实践能较好的吻合。

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编辑 孟凡勤

10.3969/j.issn.1006-6535.2016.01.005

20150726：改回日期：20151119

国家科技重大专项“CO2驱油与埋存关键技术”(2011ZX05016-006)

陈欢庆(1979-)，男，高级工程师，2006年毕业于西北大学石油及天然气地质专业，2009年毕业于中国石油大学(北京)矿物学、岩石学、矿床学专业，获博士学位，现从事储层地质学研究工作。

TE122

A

1006-6535(2016)01-0021-04

* 参加此项研究的还有王拥军。