复杂岩性油藏精细描述研究进展

陈欢庆，胡海燕，李文青，邓晓娟

(1. 中国石油勘探开发研究院，北京 100083； 2. 中国石油天然气股份有限公司勘探与生产分公司，北京 100007； 3. 中国石油长庆油田分公司勘探开发研究院，陕西 西安 710018)

0 引 言

油藏描述是20世纪30年代萌芽，70年代发展起来的用于油气田勘探和开发的一项新技术[1-7]。目前这项技术已经取得了很大进展，并在生产实践中得到广泛应用，获得了显著经济效益和社会效益[8-10]。裘怿楠等将油藏描述定义为一个油(气)藏发现后，对其开发地质特征进行全面的综合描述[11]，即对油藏进行综合研究和评价。在开发阶段，主要是进行精细油藏描述。精细油藏描述是指油田投入开发后，随着油藏开采程度提高和动静态资料增加进行的精细地质研究与剩余油描述，并不断完善已有地质模型和量化剩余油分布进行的研究工作[12-19]。精细油藏描述目前在老油田开发调整、滚动扩边、二次开发、重大开发试验、水平井部署等油田开发实践中应用广泛，促进了油田开发水平的提高和生产效果的改善。随着准噶尔盆地玛湖大油气区、塔里木盆地哈拉哈塘油气区、松辽盆地火山岩气区和辽河盆地兴马潜山油区等的发现，砂砾岩、碳酸盐岩、火山岩和变质岩等复杂岩性油藏逐渐成为油气勘探开发关注的重点领域。作为油田开发的最基础工作，复杂岩性油藏精细描述对于全面认识开发中后期的储层地质特征和剩余油挖潜，以及提高石油采收率等均具有十分重要的生产实践意义，越来越受到研究者的重视。本文对复杂岩性油藏精细描述研究现状和目前存在的主要问题进行全面梳理，结合文献调研和工作实践，总结复杂岩性油藏精细描述的核心内容，并指出该项研究的发展趋势，以期为相关研究提供参考。

1 复杂岩性油藏界定、研究现状和存在问题

1.1 复杂岩性油藏界定

复杂岩性油藏就是储层岩石类型复杂的油藏，包含范围比较广泛，主要包括火山岩、碳酸盐岩、砂砾岩、变质岩、泥岩等多种类型。目前研究认为几乎不同于砂岩油藏的所有储油岩类均可以称为复杂岩性。复杂岩性油藏主要是国内研究者提出的说法，目前还没有明确统一的定义。由此可见，复杂岩性也是相对的，在目前的技术方法条件下，所谓的复杂岩性随着相关学科的发展进步和研究水平的提高，未来很大可能会变成非复杂岩性，复杂岩性主要是针对研究的难易程度而言的。复杂岩性油藏的研究历史较早，但受地质特征的复杂性、分布范围的局限性以及有效开发的困难性，其研究的广度和深度还有待深入和加强。许多研究者都开展过相关研究，并取得了一定进展[20-28]。赵澄林等编写了《特殊油气储层》的专著，对岩浆岩、变质岩、风化壳、煤系碎屑岩和砾岩油气储层等进行了详细的介绍[20]。程时清等对复杂岩性多底水断块油藏合理开发方式进行了研究[21]。孙海成等以玉门油田C3井为例，对核磁共振技术在复杂岩性储层改造中的应用进行了研究[22]。邹才能等编写了《非常规油气地质》专著，详细介绍了致密砂岩、煤层气、页岩气碳酸盐岩缝洞、火山岩、变质岩等非常规油气成因和勘探开发特征[23]。李雄炎等利用自组织特征映射神经网络SOM聚类建立岩性预测模型，对储集层复杂岩性和多相流体进行精确识别[24]。郭小波等优选了对岩性敏感的自然伽马、中子孔隙度、密度和声波时差等测井曲线，在马朗凹陷芦草沟组致密储集层识别出泥岩、凝灰质泥岩、灰质泥岩和泥质白云岩等12种复杂岩性[25]。邓刚等对海拉尔盆地复杂岩性储层产能进行了预测，结果与生产情况比较吻合[26]。胡晓庆等以渤海湾石臼坨地区A油田沙一段、沙二段油藏为例，研究了厚层复杂岩性油藏的储层精细表征及对开发的影响[27]。石新朴等以准噶尔盆地滴南凸起火山岩为例，对火山岩岩性岩相识别方法进行了研究[28]。周雪晴等对基于粗糙集-随机森林算法的复杂岩性识别方法进行了探索，模型对岩性判别率稳定到88.3%[29]。刘致秀等以四川盆地A油田为例，利用横波速度预测复杂岩性储层[30]。罗兴平等以准噶尔盆地玛湖凹陷西斜坡百口泉组为例，探索电成像测井在复杂砂砾岩储集层岩性识别中的应用[31]。郭剑南等运用Fisher判别分析法识别基底岩性，基底岩性正判率达80.9%[32]。梁永光在确定影响流体识别主要因素基础上，综合应用岩芯分析、压汞及常规测井资料，建立了基于孔隙结构特征、岩性变化和电性侵入特征的流体识别方法[33]。综上所述，研究者目前倾向于将不同于砂岩油藏的其他类型油藏都归于复杂岩性油藏。

1.2 研究现状和存在问题

总结目前国内复杂岩性油藏精细描述方面的进展，涉及的研究对象包括火山岩、碳酸盐岩、砂砾岩、变质岩、泥岩等多种类型。研究内容主要集中在岩性的识别、各种沉积成因模式的总结、储层物性精细测井解释、储层发育地震反演预测、裂缝表征、地质建模、储层流体预测等。研究方法包括野外露头观察、室内分析测试实验、岩芯观察描述、测井解释、井震结合地震反演、数理统计分析、物理模拟和数值模拟实验、动态监测数据和生产动态数据统计分析等。目前研究的热点对象主要是碳酸盐岩、火山岩及砂砾岩油藏等，研究方法主要集中在岩芯CT扫描分析、动静态资料结合储层裂缝表征、三维孔隙度建模等。

复杂岩性油藏受地质成因的复杂性影响，研究难度极大。结合自身科研实践，本文将复杂岩性油藏精细描述存在的主要问题总结如下。①岩性识别与分类。复杂岩性油藏岩石类型多种多样，每一种岩性又可以细分为不同的亚类。由于地质成因的复杂性和不同区域及层位发育特征的差异性，要正确识别和划分复杂岩性油藏的岩石类型，难度很大。目前常用的方法包括岩芯观察与描述(图1)、测井解释、各种分析测试、地震解释与预测等。以测井解释为例，由于岩性变化的复杂性，对于不同的地区和不同的研究层位，需要分区块和分层位进行岩石类型的测井解释。②储层地质成因分析还存在诸多未解难题[34]。正确认识储层发育特征需要对储层成因机制进行深入分析。以火山岩为例，首先应该明确火山喷发模式属于裂隙式、中心式还是裂隙-中心式喷发，这样有助于研究者对储层分布规律在宏观上准确把握。③地层的精细划分与对比。与常规地层对比，复杂岩性油藏的地层差异很大，需要探索相应的解决方法。以火山岩储层精细划分与对比为例，需要在建立大尺度精细等时地层格架的基础上进行火山岩体的识别和追踪，然后才能进一步细分地层[35]。如果直接沿用碎屑岩等时地层划分的方法，很容易导致地层精细划分界限穿越火山岩体的“穿时”问题。④裂缝发育特征定量描述难度很大。裂缝在碳酸盐岩、火山岩、变质岩等复杂岩性中均发育，是油气储集和运移的重要通道，对于油田开发具有十分重要的影响。但是目前还没有一种方法能实现裂缝发育特征的精细定量表征。目前裂缝定量表征的难点集中在裂缝三维地质建模和裂缝发育特征的井间预测。⑤测井精细二次解释还存在很大问题。由于岩石类型复杂，该类型油藏在开发过程中测井精细二次解释的精度亟待提高。其主要原因是岩石类型复杂导致储层物性分布规律和流体分布规律复杂，解释预测精度低、难度大。以新疆砂砾岩油藏为例，测井二次解释的精度不足70%，这给精细油藏描述带来了极大的困难，需要加强方法技术的攻关。⑥复杂岩性油藏地质建模还存在很大问题，井间储层预测精度亟待提高。以碳酸盐岩油藏为例，优质储层发育的位置多为缝洞体，岩芯资料难以获取，测井资料无法准确标定，很难在优质储层预测时发挥作用，从而导致储层缝洞体建模存在很大问题。虽然国内有学者已经在这方面取得了一定的进步，但缝洞体的空间发育特征地质建模成果与开发生产钻井的结果验证还存在很大差异。

图1 准噶尔盆地西北缘某区克下组砂砾岩储层岩芯特征Fig.1 Core Characteristics of Sandy Conglomerate Reservoirs from Lower Karamay Formation in Some Area, the Northwestern Margin of Junggar Basin

2 复杂岩性油藏精细描述核心内容

2.1 岩性岩相识别与分类

岩性岩相识别是复杂岩性油藏精细描述的首要问题和基础。宋延杰等将基于支持向量机的复杂岩性测井识别方法应用于巴彦塔拉油田部分层段，符合率平均值达到96%[36]。谢刚等探索了基于约束最小二乘理论的复杂岩性测井识别方法[37]。寇彧等对克拉美丽气田石炭系火山岩复杂岩性油藏岩电特征进行了研究，识别出11种火山岩岩石类型和5种岩石构造类型[38]。匡立春等对吉木萨尔凹陷芦草沟组复杂岩性致密油储层进行了测井岩性识别研究，建立了具有适应性的岩性识别图版[39]。宋秋强等通过测井相-岩相分析，对刚果盆地某区复杂岩性进行了识别[40]。张冲等以海拉尔—塔木察格盆地塔南油田铜钵庙组为例，对基于测井相分析技术的复杂岩性识别方法进行了研究[41]。张宪国等以塔南凹陷白垩系为例，探索了复杂岩性地层的测井岩性识别方法[42]。王振洲等以苏里格气田苏东41-33区块为例，利用决策树方法识别复杂碳酸盐岩岩性[43]。

与常规碎屑岩相比，复杂岩性油藏精细描述中岩性岩相识别的难度极大，常规的研究方法很难实现准确识别岩性岩相的目标。复杂岩性本身就是区别于常规碎屑岩而言的，由于岩性的复杂性和特殊性，具有与常规岩性油藏研究相比较大的难度和特殊性。目前在复杂岩性岩相识别中常用的方法包括地质方法、测井解释方法和地震岩性反演方法等。地质方法主要是基于岩芯观察与描述、显微镜下薄片鉴定以及其他各种分析测试资料来确定储层岩性；测井解释方法主要根据不同岩石类型所反映的电性特征来实现岩性解释；地震岩性反演方法则主要依据不同岩性对应的地震反射特征及地震反射波速等信息反演岩性。上述方法中，应用最广泛的是测井解释方法，但不同研究者在不同地区解释成果的准确率差异很大。建议应该加强岩芯观察与描述、各种分析测试以及改进提高地震资料岩性岩相预测准确性等研究。目前，地震岩性反演方法主要在碳酸盐岩储层中应用较多；而地质方法和测井解释方法在除碳酸盐岩以外的其他岩性中广泛应用，特别是在火山岩和变质岩储层中，测井解释方法取得了很好的效果[44]。利用测井解释方法识别和分析岩性，将是复杂岩性油藏精细描述的主要手段。陈欢庆等在进行新疆准噶尔盆地西北缘某区砾岩岩性岩相识别时，基于详细的岩芯观察和描述，同时结合密井网精细二次解释资料进行岩性识别(图1、2和表1)，取得了较好的效果[45-46]。研究区目的层主要包括砂砾岩、粗砾岩、中砾岩、细砾岩、砂岩等(图1、2)，根据不同岩性与储层构型的对应关系(表1)，在岩性岩相识别的基础上，结合电性特征，实现了储层构型分类识别与井间预测(图2)，为基于储层构型表征基础上的中后期砂砾岩油藏开发调整措施实施提供了依据[47]。具体方法主要是根据储层构型研究的成果(主要是不同类型构型空间发育规模定量信息)，分析目前密井网中不同类型储层构型的井间连通性，同时结合动态监测和生产动态数据分析注采井之间的对应关系，提出相应的注采井组调整方案部署策略，为改善高含水砂砾岩油藏开发效果和提高石油采收率提供依据。综上所述，复杂岩性岩相识别需要在两方面进行探索：一是努力开发地质、地球物理和地球化学等新方法，寻求岩性岩相识别的突破；二是将目前现有的岩性岩相识别方法有机结合，充分发挥不同研究方法的优势，解决岩性岩相识别的难题。

2.2 储层地质成因机制分析

复杂岩性油藏形成的特殊性源自其成因的独特性和复杂性。要进行复杂岩性油藏精细描述，需要首先开展储层地质成因机制分析，准确认识油藏成因的机制和深层次原因。洪忠等以歧北凹陷沙二段为例，对地震沉积学在复杂岩性地区的应用进行了研究[48]。李民等创新了基于模式识别的稠油油藏复杂岩性识别方法，结果表明Fisher判别分析法识别正确率为81.2%，BP神经网络法识别正确率为90.3%，极限学习机法识别正确率为92%[49]。陈欢庆等在进行南海C盆地储层碳酸盐岩地质成因研究时，综合12口取芯井岩性和典型资料、古生物资料以及地震资料等，完成了层序划分和沉积微相分类(图3)[50]；同时，根据录井和岩芯等资料总结了琼东南盆地松涛凸起碳酸盐台地沉积模式(图4)[51]，为储层预测提供了依据；从A2井录井和岩芯观察发现，琼东南盆地松涛凸起附近的碳酸盐台地滩主要体现的是灰砂礁岛和生物滩的特征，且以前者为主。

GR为自然伽马(API)；SP为自然电位(mV)；R1为1 m底部梯度电阻率(Ω·m)；RT为4 m底部梯度电阻率(Ω·m)；RXO为冲洗带电阻率(Ω·m)；J2井、J4井、J5井、J7井的井间距离分别为117.32 m、112.83 m、127.94 m图2 准噶尔盆地西北缘某区克下组砾岩岩性剖面特征Fig.2 Lithologic Section Characteristics of Conglomerate from Lower Karamay Formationin Some Area, the Northwestern Margin of Junggar Basin

虽然目前在精细油藏描述中储层地质成因分析方面的研究也有关注，但其重要性还远远没有引起足够的重视。本文认为在储层地质成因机制分析时，最重要的还是加强野外露头剖面观察、现代沉积考察、岩芯观察与描述、显微镜下薄片鉴定、岩芯分析测试等基础地质研究；同时应该增加和优化岩芯CT扫描、水槽等各种实验研究，从微观和宏观不同角度，明确储层地质成因机制。对不同类型复杂岩性油藏精细描述开展地质成因分析，有助于梳理研究工作重点，采取相对应适合的技术方法。例如，火山岩油藏精细描述，首先开展地质成因分析，明确火山喷发模式属于裂隙式、裂隙-中心式还是中心式喷发，在此基础上可有效确定火山口的位置，预测有利储层发育的部位。对于碳酸盐岩储层，通过地质成因分析，可以确定主要的储集空间类型到底是孔、洞还是缝，然后采取相应的技术手段，完成有利储层表征的目标。对于变质岩油藏也是如此，通过地质成因分析，确定储集空间是以构造裂缝为主还是以次生孔隙为主等，然后有针对性地描述储层。当然，油藏类型不同，使用的方法技术和资料基础也有很大的差异。对于缝洞体的刻画，主要以地震资料为主，方法上既包括常规的地震资料解释，也包括各种地震反演和预测；而对于各种以孔隙结构和岩性变化控制储集空间的油藏，则以各种测井解释方法为主，同时要紧密结合地质岩芯和各种分析测试资料。不同油藏类型使用的方法没有截然的界限，方法技术的选择主要由研究目标或者储集空间类型来决定。具体到精细油藏描述中的地质成因分析，以火山岩油藏为例，通过前期的地质成因分析明确火山喷发模式，有助于研究者确定火山口的具体位置。一般火山口对应的火山通道相，随着与火山口位置距离的增大，依次对应爆发相、溢流相直至火山沉积相。不同的火山岩相类型对应储集性能各异的储层。基于地质成因分析，研究者可以对有利储层发育的空间位置有比较准确的宏观把握，为储层表征提供坚实的基础。

表1 准噶尔盆地西北缘某区克下组冲积扇砾岩储层构型分类特征

注：表格引自文献[13]。

ILD为深感应电阻率;HST为高水位体系域；TST为水进体系域；LST为低水位体系域；图件引自文献[50]图3 南海C盆地A2井古近系陵水组沉积相剖面特征Fig.3 Characteristics of Sedimentary Section from Palaeogene Lingshui Formation in Well A2 of C Basin, South China Sea

图件引自文献[51]图4 琼东南盆地松涛凸起碳酸盐台地沉积模式Fig.4 Sedimentary Model of Carbonate Platform in Songtao Bump of Qiongdongnan Basin

图5 准噶尔盆地西北缘某区克下组砾岩储集空间扫描电镜特征Fig.5 SEM Characteristics of Conglomerate Reservoir Space from Lower Karamay Formation in Some Area, the Northwestern Margin of Junggar Basin

2.3 储集空间识别和描述

储集空间发育特征是储层地质研究的重要内容之一。以砂砾岩为例，由于形成机制的差异，砂砾岩储层结构特征与常规碎屑岩有明显区别，具有复模态结构。如何精确表征该类储层储集空间发育特征，对砂砾岩储层有效开发具有十分重要的意义。陈欢庆等在进行准噶尔盆地西北缘某区克下组砾岩储层孔隙结构描述时，结合显微镜下薄片鉴定、扫描电镜等多种资料(图5)，对砾岩储层的成因机制和分布规律进行了分析，为油藏密井网的加密调整和有效开发奠定了基础[45-46]。研究区目的层的储集空间主要包括残余粒间孔、粒内溶孔、粒间溶孔、晶间孔、微裂缝和裂隙等。残余粒间孔主要是颗粒之间的原始孔隙未被充填和胶结完全；粒内溶孔主要是长石和岩屑溶蚀；粒间溶孔主要是杂基或方解石等胶结物溶蚀；晶间孔主要是自生石英或者方解石晶体之间的孔隙；微裂缝主要是压实作用导致颗粒产生裂缝；裂隙主要由构造作用和成岩作用造成。研究区目的层孔隙类型以原生孔隙残余粒间孔、次生孔隙粒内溶孔和粒间溶孔为主，其占比多在70%以上，另外发育少量晶间孔、微裂缝、裂隙等储集空间。复模态结构是指在砾岩形成的岩石骨架孔隙中，常常部分或全部被砂粒所充填，而在砾石和砂粒形成的孔隙结构中又部分被黏土颗粒充填。砾石、砂粒、黏土颗粒三者的粒径、含量及组合关系在不同的沉积环境中变化不同，形成了砾岩储集层复杂的岩石结构与孔隙结构[52]。对于砂砾岩储层的岩石物性，常采用大直径岩芯进行分析。复模态结构还可以通过数学地质建模进行定量表征，同时辅助铸体薄片、扫描电镜和压汞实验分析来开展研究。复杂岩性油藏储层储集空间的类型多种多样，有火山岩的气孔和裂缝、碳酸盐岩缝洞、砂砾岩的原生孔隙和次生孔隙以及微裂缝等。研究时应该针对不同的岩石类型，对储集空间进行分类和描述，刻画不同储集空间类型在空间上的分布规律，尽量实现储集空间定量化表征。陈欢庆等曾从成因角度将松辽盆地徐东地区营城组一段火山岩划分为原生和次生两大类，同时进一步细分为12个亚类，为储集空间的定量评价提供了依据[53]。目前总体来看，地震数据在油气田开发中应用还很有限，但是对于复杂岩性油藏而言，其储集空间特征仅仅依靠密井网资料是无法完成的，这就要求研究者充分重视地震资料的作用，尽量将地震资料与密井网资料充分结合，以实现复杂岩性油藏储集空间识别和描述的目标。

2.4 储层物性精细测井解释

由于取芯井资料有限，目前储层物性分析中使用最多的还是储层物性精细测井解释。陈欢庆等曾经利用声波时差曲线对辽河盆地西部凹陷某区储层物性进行测井二次解释[54-57]。刘俊华等对最优化方法在复杂岩性储层测井解释中的应用进行了探索，计算的孔隙度与岩芯分析孔隙度具有很好的一致性[58]。吴丰等以柴达木盆地西部地区为例，对复杂岩性核磁共振T2截止值进行了研究[59]。结果表明，一般砂砾岩T2截止值为1.8～3.0 ms，泥质砂岩为5～10 ms，中高孔隙度、低渗透率泥灰岩为3 ms左右，藻灰岩为10～25 ms，低孔隙度、低渗透率裂缝型灰岩为10～30 ms。刘玉明等对复杂岩性储层进行了核磁共振测井岩芯分析，建立核磁共振测井解释模型，指导了储层评价[60]。李兴丽等利用ECS测井资料对复杂岩性储层渗透率进行了评价[61]。袁少阳等利用贝叶斯判别法在岩性识别基础上进行孔隙度评价，为储层的解释评价提供了理论基础[62]。在精细油藏描述阶段，由于密闭取芯井和加密调整井等资料的增加和补充，储层物性精细测井解释的资料基础进一步完善。同时，由于油田开发的进展，各种动态监测和生产动态资料更加丰富，这也为储层物性精细测井解释提供了有利条件。目前，储层物性精细测井解释研究主要集中在提高解释模型方面，比较有效的做法是分区块、分层位进行物性解释。测井精细解释是目前复杂岩性油藏物性解释的最基本手段。对于火山岩储层而言，一般多为裂缝、孔隙双重介质，因此，储层物性定量计算也应包括基质孔隙度计算和裂缝参数定量计算两部分。基质孔隙度计算时，对于酸性火山岩，核磁共振测井是最直接和最有效的方法，可以相对直接地测量火山岩的孔隙度和渗透率。对于中基性火山岩而言，核磁共振测井的应用受到了限制，误差较大，需要结合常规测井方法对孔隙度进行综合确定[63]。对于碳酸盐岩，由于洞穴型储层空间非均质性强，常规测井解释识别储层物性难度远大于裂缝性储层，实践中常采用成像测井、核磁共振测井等[63]。流体识别可以用电成像视地层水电阻率谱法：对于水层，孔隙的成像特征与储层背景值差异小，颜色较气层暗，视地层水电阻率谱分布范围小，频带窄，且其主峰向小的方向偏离；对于油气层，则相反。对于变质岩油藏，由于裂缝是主要的储集空间，所以常将成像测井和常规测井方法相结合来分析储层物性等特征。需要特别注意的是，在进行储层物性精细解释时，一定要在测井解释模型中充分体现复杂岩性油藏的特殊性，以保证解释结果的准确性，提高解释结果符合率。目前，比较常用的是分层位、分区块建立测井解释模型，效果较好。

孔隙度和渗透率计算公式分别为

Φ=Δt-ΔtmaΔtf-Δtma1cp

(1)

K=0.000 193e0.442 612Φ

(2)

式中：Δt为声波时差；cp为地层的压实校正系数；Δtf、Δtma为孔隙流体与岩石骨架的声波时差；Φ为孔隙度；K为渗透率。

2.5 储层地质建模

储层地质建模是精细油藏描述的核心研究内容，在复杂岩性油藏精细描述中也是如此。受成因模式的控制，复杂岩性油藏地质建模的研究内容、方法和模型特征均与常规碎屑岩有很大差异。以火山岩储层地质建模为例，由于火山岩储层围绕火山口分布，不同岩石类型对应的储层性质差异很大，所以在建模过程中应该在火山喷发模式的控制之下，紧密结合钻井资料和地震资料建立地质模型，实现储层井间分布规律的准确预测。冉启全等在进行松辽盆地徐深气田营城组某区火山岩气藏储层表征研究时，首先对不同火山机构(火山岩体)进行识别刻画，在此基础上建立火山岩储层地质模型(图6)[64]。对于常规碎屑岩储层，常用的是基于密井网井间插值的方法，主要利用变差函数的拟合来实现。目前也有学者探索基于训练图像的多点地质统计学方法，并已经取得了重要进展[65]。而在火山岩和碳酸盐岩等复杂岩性油藏地质建模研究中，应该更加注重地震资料的作用，利用属性切片、叠前反演等方法，刻画火山通道、储层裂缝、溶洞等储集空间的位置，实现储层的井间预测，建立复杂岩性油藏三维地质模型。前已述及，与常规碎屑岩油藏地质建模研究不同，在复杂岩性油藏地质建模研究中需要特别注意各种建模方法与油藏地质研究紧密结合，因为常规的建模方法很难达到复杂岩性油藏储层井间预测的目标。罗劲等以江汉盆地潜江凹陷为例，对盐湖盆地复杂岩性区储层预测方法进行了研究，总结出“四定法”储层预测技术[66]。张宇焜等在进行渤海湾盆地石臼坨凸起A油田复杂岩性储层地质建模时，就将地质、测井和地震资料紧密结合，建立储层岩相和物性模型，提高了深层复杂岩性储层预测的精度[67]。综上所述，只有将油藏开发地质特征的研究成果充分应用至复杂岩性油藏地质建模工作中，才能得到较理想的地质模型成果。

图(a)中两种不同井位指示不同时期的钻井;图件引自文献[64]图6 松辽盆地徐深气田某区营城组火山岩储层地质模型Fig.6 Geological Model of Volcanic Reservoir from Yingcheng Formation in Some Area of Xushen Gas Field, Songliao Basin

3 复杂岩性油藏精细描述发展趋势

3.1 地层精细划分与对比

地层精细划分与对比一直是复杂岩性油藏精细描述的重点内容[9，68]。与常规碎屑岩储层不同，复杂岩性油藏中火山岩、变质岩、碳酸盐岩等油藏的地层分布特殊性明显，要实现地层精细划分与对比，首先应该明确地层成因机制，并认识地层的空间分布规律。刘文岭等以大港王徐庄油田为例，对复杂岩性油藏井震联合等时地层对比技术进行了探索[69]。陈欢庆等在进行松辽盆地徐东地区营城组火山岩地层精细划分与对比时，提出了“二步二结合”的地层精细划分与对比方法，建立了研究区目的层高精度等时地层格架[70]。该方法有两个特点：一是在地层对比过程中加入了火山机构和火山岩体追踪识别的步骤，避免了地层精细划分与对比界限穿越火山岩体的“穿时”矛盾；二是在资料基础上紧密结合井震资料，保证了地层对比过程中大尺度等时地层格架和小尺度精细地层划分与对比界限的统一性和准确性。总体来看，复杂岩性油藏地层划分与对比研究没有标准的方法技术可循，工作中应该根据不同岩性成因特征，探索有针对性的方法技术。在分析地层发育规律、进行地层精细划分时，要准确认识地层成因机制，并在其指导下开展工作。

3.2 微观孔隙结构表征

储层孔隙结构是指岩石所具有的孔隙和喉道的几何形状、大小、分布及其连通关系[54,71-72]。孔隙结构属于储层的微观研究范畴，因此也称之为储层微观孔隙结构。显微镜下薄片的观察和分析是储层孔隙结构研究最直接和有效的方法。陈欢庆等在进行新疆准噶尔盆地西北缘某区克下组砾岩储层微观孔隙结构表征时，在大量显微镜下薄片鉴定的基础上，对储层孔隙结构的成因、类型以及分布规律等特征进行了详细的分析(图7)[45-46]。从成因上，研究区目的层孔隙结构可以划分为原生孔隙和次生孔隙两大类。其中，前者主要为残余粒间孔，后者可以细分为粒内溶孔、粒间溶孔和晶间孔。有关孔隙结构的成因机制和发育规律在第2.3节储集空间识别和描述中有详细介绍。由于复杂岩性油藏储层孔隙结构具有极强的特殊性，同时又是储层储集性能的直接控制因素，所以一直受到油田开发研究者的重视。

目前，在储层孔隙结构研究中有逐渐从定性向定量发展的趋势。研究中可以对掌握的储层孔隙结构特征参数进行梳理分析，优选能够充分体现孔隙结构特征的一个或几个参数，通过聚类分析或者其他数学算法，对储层孔隙结构进行分类评价，并刻画不同类型储层孔隙结构在空间上的发育特征，最终预测有利的开发区带。陈欢庆等在进行松辽盆地徐东地区营城组一段火山岩储层孔隙结构研究时就利用这种方法开展工作，并取得了较好的效果[73-76]。研究中，基于23口取芯井206块样品统计分析，从反映孔喉大小的众多参数中优选有效孔隙度、总渗透率和孔喉半径中值3个参数，基于SPSS软件，利用聚类分析方法将研究区目的层孔隙结构划分为Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类和Ⅳ类等4种类型(表2)，并分析了不同类型孔隙结构在不同小层平面上的分布(图8)，为气藏开发方案编制中井位部署提供了依据。特别值得一提的是，在进行储层微观孔隙结构表征时，首先要对储层孔隙结构进行定性的成因分类研究，包括对显微镜下薄片的观察、压汞曲线形态的分类(图9)等。随着油田开发工作的不断深入，特别对于老油田，研究者越来越关注微观剩余油的分布状况。因此,复杂岩性油藏微观孔隙结构表征越来越受到研究者的重视。通过文献调研发现，复杂岩性油藏未来储层孔隙结构研究的重点攻关方向将聚焦在碳酸盐岩、页岩、泥页岩等储层类型[77-79]，研究方法将重点关注实验模拟成因机理、核磁测井、恒速压汞测试、数字岩芯等[80-81]。

图7 准噶尔盆地西北缘某区克下组砾岩储层微观孔隙结构特征Fig.7 Micro-pore Structure Characteristics of Conglomerate Reservoirs from Lower Karamay Formation in Some Area, the Northwestern Margin of Junggar Basin

表2 松辽盆地徐东地区营城组一段火山岩储层孔隙结构分类及特征参数

图中百分数为各类孔隙在各个井中的占比；井位置旁边的数字为参加聚类的样品总数；图件引自文献[73]图8 松辽盆地徐东地区营城组一段不同小层平面孔隙结构分类及分布Fig.8 Distribution and Classification of Pore Structure from Different Planes of Member 1 of Yingcheng Formation in Xudong Area of Songliao Basin

图9 松辽盆地徐东地区营城组一段火山岩储层孔隙结构压汞曲线Fig.9 Mercury Injection Curve of Pore Structure of Volcanic Reservoir from Member 1 of Yingcheng Formation in Xudong Area of Songliao Basin

3.3 储层裂缝表征

图件引自文献[83]图10 岩性与裂缝之间的关系Fig.10 Relationships Between Lithology and Fractures

所谓裂缝是指岩石发生破裂作用而形成的不连续面，是岩石受力而发生破裂作用的结果，是油气储层特别是裂缝性储层的重要储集空间，更是良好的渗流通道。张学汝等编写的《变质岩储集层构造裂缝研究技术》专著中，以辽河潜山储集层为例，系统阐述了变质岩储层构造裂缝的特征、识别、预测与评价等内容[82]。袁士义等对裂缝性油藏开发技术进行了全面总结，内容涉及砂砾岩、火山岩、碳酸盐岩和泥岩等多种复杂岩性油藏(图10)[83]。由于复杂岩性油藏的特殊性，使得裂缝成为该类油藏十分重要的储集空间，在火山岩、碳酸盐岩和变质岩等油藏中均如此。虽然目前储层裂缝表征已成为精细油藏描述的热点之一，但是还存在诸多的未解难题，例如，裂缝的井间预测、储层裂缝三维建模等。目前储层裂缝研究的方法主要包括野外露头考察、岩芯观察与描述、显微镜下薄片鉴定、常规测井解释、成像测井、地震属性切片、相干体分析以及生产动态资料对比分析等。不同方法均有其明显的优势，但也存在各种各样的问题。研究认为，储层裂缝表征应该尽量综合多种资料信息，相互验证对比，确定裂缝的发育位置和发育规律，避免研究结果的多解性和不确定性。对于复杂岩性油藏精细描述中的裂缝表征而言，可以不断加大密井网资料和地震资料结合的力度，不断提高裂缝性储层的识别和预测准确度及精度。同时，应该重点关注试井等资料在裂缝表征中应用、油藏流体场和压力场与裂缝的关系、缝网压裂与提高石油采收率等问题的解决[84-85]。从世界范围来看，目前还没有一种方法能够有效地实现储层裂缝定量表征。但作为复杂岩性油藏中储集和运移油气的一种十分重要的载体，裂缝又发挥着至关重要的作用。这就要求研究者不断创新思路，改进方法技术，不断推进裂缝表征研究发展进步。

3.4 储层综合定量评价

复杂岩性油藏储层评价时，首先应该对储层进行地质成因分析，找出储层成因的主要控制因素，根据资料的掌握状况，选择适合的特征参数和合理计算方法对储层进行定量评价。如果不进行储层地质成因分析，一方面不能准确选择储层分类评价的参数，另一方面只会使储层评价变成简单的数字游戏，无法对油田开发起到指导和帮助作用；如果只注重地质成因分析，又无法满足油田开发对储层评价定量化的要求。在研究中应该将两者有机结合，满足油田开发生产实践的要求。陈培元等采用基于地质成因的多参数方法对碳酸盐岩储层进行了定量评价[86]。杨龙等通过砾岩储层砾缘缝应力敏感性实验评价研究，验证了砾缘缝的存在是导致砾岩应力敏感非线性渗流的主控因素[87]。田瀚等以四川盆地高石梯磨溪地区龙王庙组缝洞型碳酸盐岩储层为例，探索了缝洞型碳酸盐岩储层有效性评价新方法[88]。储层评价方法的选择在研究中至关重要。陈欢庆等对不同储层评价方法进行了总结和对比，分析了不同储层评价方法的优缺点[89]。储层评价研究是一项系统工程，由于资料的多样性和研究目的差异性，研究方法也是多种多样，在实践中应该尽量综合多种资料和不同研究方法的优点，尽量避免不同方法的缺点，深入发掘不同类型资料中的有用信息，对储层性质特征作出正确评价。需要特别指出的是，在对复杂岩性油藏进行储层综合定量评价时，应该充分体现该类储层的特性。在评价参数选择时应该充分体现储层缝洞体、成因模式等因素；在刻画不同类型储层分类成果分布规律时，应该充分考虑岩性、岩相等控制和影响因素，不能过度依靠井间差值的方法和结果。

3.5 流体识别

图件引自文献[94]图11 松辽盆地白垩系营城组火山岩顶面构造+火山锥+单井产气量叠合图Fig.11 Overlay Map of the Top Volcanic Rock Structure+Volcanic Cone+Single Well Gas Production of Cretaceous Yingcheng Formation in Songliao Basin

油藏流体分布特征的刻画对于储量计算和油田开发调整方案设计都具有十分重要的影响。吴剑锋等对二连盆地复杂岩性油层测井解释评价技术进行探索时，形成了基于岩石物理研究和不同沉积微相测井解释建模的测井解释评价技术[90]。汤永梅等对准噶尔盆地五八区复杂岩性与油气层进行了识别[91]。闫伟林等对塔木察格盆地中部断陷带塔南、南贝尔油田以火山碎屑岩为主的储层进行了流体识别研究，建立了基于“四分”储层并考虑油藏类型和模式的流体识别方法，提高了复杂岩性储层流体识别的精度[92]。梁永光以海拉尔盆地南屯组为例，对复杂岩性储层流体识别方法进行了研究[93]。前人对松辽盆地徐深气田营城组火山岩储层中含气性进行了分析[94]，认为徐深气田营城组火山岩储层含气性横向上差异很大，有效厚度高值区都位于局部构造高部位的火山机构，也就是说，火山机构的高部位更有利于天然气的富集(图11)。谭星宇等以东营凹陷史南—郝家地区为例，对复杂岩性区浊积岩含油性预测方法进行研究[95]。总结目前复杂岩性油藏流体识别研究现状，资料基础主要为井震资料。研究方法以测井解释为主，虽然地震方法也有使用，但地震流体预测的精度很难满足复杂岩性油藏精细描述的需求，还需要在资料采集、数据处理和解释方法技术等方面持续攻关。特别需要指出的是，由于岩性复杂，尤其是在开发中后期，剩余油分布具有“总体高度分散，局部相对富集”的特征[96]，在复杂岩性油藏流体识别研究中，剩余油表征方面还有诸多难题需要持续攻关解决。实践中应该紧密结合井震资料，充分利用各种分析测试资料、动态监测和生产动态资料等，加强微构造精细解释、单砂体储层构型表征、复杂岩性油藏储层预测、复杂岩性储层水淹层测井解释等研究力度，提高复杂岩性油藏剩余油表征研究精度和预测准确度。

4 结 语

(1)复杂岩性油藏精细描述对于全面认识开发中后期的储层地质特征，提高石油采收率和剩余油挖潜等均具有十分重要的生产实践意义。复杂岩性油藏就是储层岩石类型复杂的油藏，目前包含范围比较广泛，主要包括火山岩、碳酸盐岩、砂砾岩、变质岩等多种类型。复杂岩性油藏精细描述存在的主要问题包括岩性岩相识别与分类、储层地质成因分析难度大、地层精细划分与对比具有特殊性、裂缝表征难度很大、测井精细二次解释精度低、地质建模井间储层预测准确率低等。

(2)复杂岩性油藏岩石类型众多，不同岩性储层精细油藏描述重点内容各异，应该根据油藏特点和开发工作实践确定重点研究内容。总体来看，该研究核心内容主要包括岩性岩相识别与分类、储层地质成因机制分析、储集空间识别和描述、储层物性精细测井解释和储层地质建模等5个方面。

(3)复杂岩性油藏已成为油田开发中十分重要的油藏类型之一。由于地质成因的复杂性和开发工作的特殊性，复杂岩性油藏精细描述还存在诸多难题需要探索攻关。复杂岩性油藏精细描述发展趋势主要包括地层精细划分与对比、微观孔隙结构表征、储层裂缝表征、储层综合定量评价和流体识别等5个方面。