徐深气田火山岩气藏开发采用的地质技术研究

李 铁

（大庆油田有限责任公司试油试采分公司试油大队，黑龙江大庆163412）

为了进一步加强天然气的开发，我国加大了天然气藏的相关研究和勘探。在研究的过程中，发现火山岩储层中含有丰富的天然气，这是天然气开发的新领域，并且具有广阔的开发前景。但是在具体的火山岩天然气的开采过程中，虽然其储量比较大，但由于火山岩层具有一定的复杂性和多变性，导致其在具体的开发过程中，存在一定的差异性，并且在具体的开采过程中，由于国外可以借鉴的经验相对较少，在很大程度上增加了火山岩储层中天然气的开采难度。

1 徐深气田基本地质特征

徐深气田是大庆油田中的一个深层气田，位于松辽盆底的北部的徐家围子断陷处。该断陷处是整个松辽盆底北部规模较大的断陷，该气田呈南北向展布，其南北长度为95km左右，中部为该气田的最宽部位，其宽度约为60km左右，整个气田的总面积鱼尾4300km2。就整个气田来说，总体上分为火石岭组、沙河子组、营城组、登娄库组，以及泉头组一段、二段。但目前，仅有营城组的一段、三段中的火山岩储层，以及营城组四段的砾岩储层，得到了相应的开发。

在对徐深气田的开发研究过程中，首先要对整个气田的基本地质特征进行详细的研究，具体来说，徐深气田的地质特征，主要呈现以下4点：

（1）火山岩层的储层岩层、岩相类型多样，且变化非常快。就徐深气田火山岩来说，在地质时期共经历了多旋回、多期次的喷发，整个火山岩的岩性变化相对比较频繁。在研究中发现，徐深气田火山岩的岩性种类非常多，大致可分为2大类8亚类17种，火山岩的岩相则可分为5类15种亚相。

（2）火山岩层的储层岩层非均质性较强。在对徐深气田火山岩储层类型的研究中发现，其火山岩储层总体以低产储层为主，并且较高产的储层仅仅在局部地层存在少量的发育。并且在研究中，发现不同区块的储层平面上，其分布的连续性比较差。

（3）气藏受到构造和岩性的双重控制下，属于岩性—构造气藏。以徐深气田中营城组为例，对其火山岩气藏气水关系进行研究，发现其气水关系相当复杂。在平面上，气水系统主要受到火山岩体的控制，且每一个火山岩体之间都不连通，形成了不同的气水系统。而从纵向上来说，在同一个火山岩体内，又存在着多个气水系统。

（4）气井早期产能差异相对较大，且平面分布存在不均衡的现象。以徐深气田中82口井为例，在开发的初期阶段，其稳定的日常量约为（1.0～30）×104m3，平均日产量为5.1×104m3/d，井间产能的差异相对较大。除此之外，从平面上来讲，徐深气田总体产能受到物性所控制，因此，物性越高的井区，其产能也相对比较集中。

2 徐深气田火山岩气藏开发采用的相关地质技术

2.1 测井火山岩岩性识别技术

在徐深气田的开采过程中，由于该气田的火山岩储层岩性相对比较复杂，在这种情况下，如果采用单一的测井火山岩岩性识别技术，就很难进行精准的监测和解释。因此，在具体的测井火山岩岩性过程中，分别利用常规测井方法、成像测井方法、放射性测井方法、密度测井方法对该气田的火山岩岩性的反应敏感进行了详细的检测，并得出数据体，在此基础上，对这4种测井方法进行了综合性的解释，之后并建立和形成了一套精密的火山岩岩性识别技术。

在使用该火山岩岩性识别技术的过程中，主要采用了常规的测井图版判别法，就是在测井过程中，根据气田的不同造岩矿物成分，对其差异进行测定，并在此基础上建立交会图，以对火山岩的具体类型进行详细的解释。并且在具体的测井过程中，利用元素俘获的方式，对井中的二氧化硅、氧化钠、氧化钾、氧化铝、氧化铁等物质的含量进行精准的测定，并根据测定的结果，建立综合识别火山岩类型；之后，通过综合分析岩性识别方法，根据组分模型对该气田的火山岩层进行综合岩性解释；最后，再利用相关的计算机软件，利用图形对综合岩性进行直观和形象的演示。

通过该技术徐深气田火山岩岩性识别的证实，该技术具有较高的准确率。就目前而言，已经通过该技术已经对该气田中的10种火山岩性进行了测定，并且识别79口井，其准确率高达87.5%。

2.2 地质地震综合火山岩岩相的识别技术

在徐深气田的开采过程中，必须要加强对火山岩系统进行划分。在这一过程中，都是通过地质地震综合火山岩岩相的识别技术而进行的。通过该技术，可以在具体的识别过程中，根据该气田火山岩的特征岩性、特征结构、特征构造、物质来源、成员方式、储集空间类型等依据，对气田的火山岩系统进行划分。在具体的徐深气田火山岩系统进行划分过程中，通过该识别技术，将其火山岩细化分为5种、15种亚相。在识别过程中，利用地震反射波的能量、振幅、相位和频率的变化，以及对徐深气田储层岩石的物理性质而产生的改变而进行识别。通过这一识别技术，可以对该气田的火山岩岩性的剖面进行精准的区分，并在区分的过程中，利用波阻抗、层速度等，对气田火山岩岩相的变化规律进行详细的研究。

通常，在采用该识别技术的过程中，都是通过野外勘察、钻井取芯、测井、地震等多种手段相互结合在一起而进行的，并且在识别的过程中，依据火山岩的成因机制，确定了“点-线-面-体”的识别思路。并根据这一识别思路，利用地震剖面分析方法、属性分析方法等，对气田火山岩相识别进行精准的预测。经徐深气田对该识别技术的应用证实，该识别技术精准度相当高，对火山岩相预测率高达100%。

2.3 全直径岩芯储层微观结构分析技术

徐深气田火山岩储层储集空间相对比较复杂，其中多为双孔介质储层，为孔隙—裂缝不同组合，并且这一组合具有中孔—低渗透的特性。在火山岩储层储集空间中，其中孔隙、大孔隙被小吼道所控制，具有渗透阻力大、启动压力高的特点，因此必须要通过一系列大直径的特殊手段，进行分析筛选，并结合适合的分析方法和分析技术，以达到对储层储集特征进行详细的解释。

在具体的储层储集特征分析技术中，首先利用普通、全直径和铸体薄片鉴定方法，对火山岩的岩性、孔隙性和成岩作用进行研究。接着利用常规的压汞分析法，以及全直径的孔渗法、相渗法、启动压力和负压孔渗法等对火山岩储层的物性，以及火山岩储层的渗流特征进行详细的研究；之后，再利用包裹体和锆石年代测试方法，对火焰热液的活动期，以及油气的运移期进行详细的测试和研究；最后利用古地磁测试方法，对火山岩裂缝发育的方向进行详细的研究和预测。

2.4 “相控”有效储层分类预测技术

在徐深气田开发的初期阶段，主要是采用“相控”有效储层分类预测技术，对该气田的储层进行了定量和预测。具体来说，这一预测技术主要是在勘探的过程中，通过地震密度反演体，并结合识别气水界面技术，如：钻井、测井、录井技术，以对储层进行控制和提取，从而实现对储层进行有效的分类。

以徐深气田中的营城组的一段、三段中的火山岩储层分类为例，就是采用该分类预测技术，并结合相应的工作流程（如图1所示），对其进行了精准的预测，其符合率高达80%。但在预测的过程中，这一技术常常存在一定的误差。因此，必须要对其进行改进，采用相应的研究思路（如图2所示），有效地消除误差，以提高效储层分类预测的准确性。

图1 “相控”有效储层分类预测技术工作流程

2.5 火山岩气藏地质建模技术

图2 消除“相控”有效储层分类预测研究思路

在徐深气田火山岩地质的研究过程中，还必须要在研究的结果之上，采用地质建模技术，进行火山岩气藏地质建模。针对这一技术，国外研究相对比较成熟，而我国主要是采用petrel模型软件进行地质建模。但在对具体的气田进行地质建模过程中，受到气田气藏储层类型的复杂性，在具体的应用过程中，可在petrel模型软件的基础上，采用Gocad、Fraca软件相结合的方式，结合徐深气田火山岩的成因特点，并采用三维（源控、体控、相控）地质建模思想，形成一套实用性较强的火山岩气藏三维地质建模技术。

在具体的气田火山岩地质的研究中，通过该地质建模技术，为其提供了一个动态模拟的基础，有效地保障了开发指标预测的精准度。

2.6 水平井设计以及适时跟踪调整技术

在徐深气田的开采过程中，由于其气藏埋藏比较深，且气藏的底部岩石类型具有复杂性、多样性的特点，普遍存在发育水层，并且岩相横向变化快、储层横向连续性比较差等特点，在具体的开采过程中，如果采用直压井的方式进行，气井必须要进行压裂改造，但是气井经过这一改造之后，将会从整体上影响开采的效益。因此，为了不断提高气藏气井的产能，在具体的开采过程中，必须要采用火山岩气藏水平井的设计，并适时进行跟踪调整技术，例如，火山岩气藏水平井优化设计流程、水平井产能预测及水平井多井的远程实时随钻地质导向技术等。

在具体的徐深气田的开采过程中，通过该技术，已经完成钻8口，并且有效提高了钻井的成功率，使其高达100%。

3 结束语

综上所述，在徐深气田的开采过程中，鉴于其具体的地质特征，以及其火山岩储层的岩性和岩相复杂多变，在具体的开发的过程中，必须要采用相应的地质技术，对火山的岩体和岩相进行识别，对储层进行精准的预测、对产能进行评价等，并在此基础上通过有效的地质建模技术等，将其用来指导气田的开采，并为其提供有力的技术保障。