摘要：針對火山巖儲層存在巖性復雜、流體多樣、巖性對測井曲線的影響甚至超過了儲層流體的影響等測井評價難點，以松遼盆地徐深氣田火山巖儲層為研究對象，綜合利用測井、錄井、測試和巖心分析等資料，通過儲層“四性”關系的研究，采用常規測井識別巖石組分、成像測井識別巖石結構、構造，并結合ECS測井綜合判別火山巖巖性，在此基礎上建立了常規測井和特殊測井相結合的流體識別方法。將上述方法應用到該氣田天然氣探明儲量的評價中，取得了良好的效果，這為其他地區類似的火山巖儲層評價提供了可借鑒的經驗。
關鍵詞：火山巖；巖性識別；流體識別；測井；松遼盆地；徐深氣田
雖然前人做了很多關于火山巖儲層測井評價方面的工作，但主要都集中在火山巖巖性識別方面，且還沒有形成系統的巖性識別方法，而關于火山巖儲層流體識別方面的研究就更少了[1～5]。松遼盆地徐深氣田興城地區火山巖儲層主要分布于中生代白堊系下統營城組，巖性從酸性、中性到基性均有發育，以酸性巖為主[6]。該區酸性火山巖儲層具有埋藏深、巖性復雜多變、物性差等特點，致使酸性火山巖儲層測井評價方面存在很多困難。從火山巖測井響應特征研究入手，采用巖心標定測井、常規測井與特殊測井相結合的研究思路，形成了一套酸性火山巖儲層的巖性識別、流體識別測井評價方法。
1 火山巖巖性識別
徐深氣田火山巖巖性復雜，在地質上定名就有30多種，且礦物成分多變，不同巖性儲層其物性和產能也有較大差別，因此準確識別火山巖巖性是開展火山巖儲層測井評價的基礎和關鍵。
綜合巖心、薄片、元素分析及常規測井等資料，充分發揮電成像等測井新技術在巖性識別上的優勢，制定組分與結構識別相結合、常規測井識別巖石組分，特殊測井識別巖石結構、構造，ECS測井識別過渡巖性的巖性識別思路，在確定火山巖巖石分類系統的基礎上，應用交會圖版法、成像識別法和ECS識別等多種方法開展火山巖巖性的測井識別研究。
1.1 交會圖版識別法
由于火山巖礦物成分復雜，僅用1～2種測井參數很難將不同巖性區分開，因此在研究中以取心井資料為基礎，采用巖心標定測井，優選中子、密度、自然伽馬、釷等測井參數，建立了火山巖巖性識別圖版(圖1)。應用該圖版可較好地識別玄武巖、安山巖、英安巖、酸性巖類(流紋巖、凝灰巖)等成分不同的巖性。
1.2 成像測井識別法
成像測井是采用陣列掃描或旋轉掃描方式，將地層巖性、沉積、構造特征變化引起的電阻率變化轉換成不同的色度[2]。由于成像測井具有高分辨率、高井眼覆蓋率和可視性等特點，目前在巖性、巖相識別、孔洞、裂縫分析等方面得到廣泛應用。
徐深氣田火山巖巖性成因復雜，即使巖石化學成分相同，但如果結構、構造不同，其巖石類型也會不同。而應用交會圖版法雖然可以識別成分不同的巖性(如酸性巖、中性巖和基性巖等)，但對于成分相同、而結構或構造不同的巖性如流紋質熔結凝灰巖、角礫凝灰巖、火山集塊巖、火山角礫巖這些火山巖巖性識別效果較差，對這類巖性必須結合成像測井進行識別。圖2為火山巖典型成像模式圖。
在已建立的典型火山巖成像模式圖基礎上，采用常規測井識別巖石組分、成像測井識別巖石結構和構造的方法來綜合識別火山巖巖性。
1.3 ECS元素測井識別法
ECS元素測井是斯倫貝謝發展的新一代測井儀器，可以通過測量得到地層中各種元素的含量[3]進行巖性識別。應用常規測井和成像測井雖然可以識別多數巖性，但對于一些過渡巖性如玄武安山巖、安山玄武巖等巖性識別效果不好，而應用ECS元素測井則可以很好解決這個問題。
玄武安山巖和玄武巖無論是放射性測井曲線還是其他測井曲線，其測井響應特征是相近的，同時兩種巖性在成像圖上顯示的結構和構造特征也相似，因此應用上述兩種方法難以區分這兩種巖性。而通過ECS測井測量得到地層中Si、K、Na等元素的含量，通過氧閉合等技術轉化為地層中氧化物含量，將之落在TAS圖上便可有效地識別玄武安山巖和玄武巖。
2 酸性火山巖儲層流體性質識別
大慶徐深氣田興城地區火山巖儲層埋藏深、物性差，孔隙結構復雜，屬于特低孔隙度、特低滲透性儲層；儲層流體類型為氣和水，存在多套氣水系統且沒有統一氣水界面，因此流體識別存在很大難度。為了很好地識別火山巖儲層流體性質，建立了一套常規測井與特殊測井相結合，應用交會圖法、三孔隙度法、核磁共振測井法和橫縱波比值法綜合識別流體性質的方法。
2.1 利用交會圖法識別流體性質
在儲層“四性”關系研究的基礎上，通過敏感性分析，確定了最能反映儲層流體性質特征的參數電阻率、密度和氣測比值，建立了酸性火山巖氣水層解釋圖版(圖3)，圖版精度都超過90.0%，達到了儲量規范的要求。
2.2 利用三孔隙度組合法識別流體性質
三孔隙度測井是用來評價油氣藏儲集性能的重要測井曲線。中子測井主要反映巖層的含氫指數，一般儲層中天然氣的含氫指數低于油和水的含氫指數，所以當儲層中存在天然氣時會引起視補償中子孔隙度(φNa)減小。天然氣的密度和聲波傳播速度遠小于油和水，所以當地層中含氣時可引起視密度孔隙度(φDa)、視聲波孔隙度(φSa)增大。三孔隙度測井都是模擬純水地層刻度的，因此視補償中子孔隙度和視密度孑L隙度在水層段時重合，而在氣層段時兩孔隙度將有明顯差值。氣層一般有φSa＜φNa、φDa＞φNa、(φSaφDa/φ2Na)＞1，因此可利用氣層在三孔隙度測井曲線上的不同響應特征來識別氣層。
考慮到巖性復雜和鉆井液濾液侵入的影響，提出了以下3個復合參數作為地層的含氣指標，以放大含氣特征顯示。
式中：φBa為測井孔隙度背景值，是指巖石孔隙空間完全含水時的視孔隙度。
氣層一般有φSa、φDa大于φBa，而φNa小于φBa。Gc反映了孔隙度測井視地層孔隙度的絕對累計誤差，是地層孔隙中含氣體積的函數，適合于孔隙度較大的無侵或輕度侵入地層。若地層為氣層時，Gc＞0。Gb則是相對累計誤差的體現，適合于氣顯示較弱的低孔地層或侵入較深的高孔地層。若地層為氣層時，Gb＞1。
2.3 利用核磁共振測井資料識別流體性質
一般來講，在氣層處，中子孔隙度減小，密度孔隙度增大，中子-密度曲線呈鏡像反映。但對于酸性火山巖儲層，由于其巖性極其復雜，中子測井不僅受孔隙流體的影響，還受巖石骨架的影響，無論儲層是否含氣，中子-密度曲線均有交匯，因此應用中子-密度曲線交匯識別氣水層困難很大。
而核磁共振測井基本上不受巖性影響，比中子測井能夠更好地指示孔隙中流體的含氫量。當儲層含氣時，核磁共振測井確定的孔隙度遠小于儲層真實孔隙度，可利用這一特性對火山巖儲層進行流體識別。
在純氣層段，核磁-密度孔隙度有明顯的交匯顯示，且為鏡向指示，多數含氣儲層深側向視電阻率值也較高；在純水層段，核磁-密度孔隙度交匯很小或沒有交匯，深側向視電阻率相對較低。因此可應用核磁-密度孔隙度交匯的方法識別火山巖儲層流體性質。
2.4 利用橫縱波時差比識別流體性質
陣列聲波測井儀的優勢是能準確測量到地層的橫波，從理論上講，對于氣層，橫波的傳播速度基本不變，而縱波的傳播速度減慢，從而橫、縱波時差比就明顯減小[5]，因此可以利用橫縱波時差比定性指示氣層。
酸性火山巖儲層流體進行識別是一項比較困難的工作，應用單一方法進行流體識別經常出現錯判、漏判等問題，為了解決這些問題，應綜合應用上述方法對火山巖儲層流體性質進行判別。
3 實例分析
將上述研制的火山巖巖性識別方法和酸性火山巖儲層流體性質識別方法，應用到松遼盆地某氣田火山巖儲層，經巖心分析資料驗證巖性識別符合率在85%以上；通過試氣資料驗證氣水層符合率在88%以上。
4 結論
通過對徐深氣田興城地區深層酸性火山巖儲層的研究，建立了一套酸性火山巖儲層測井評價方法，取得了較好的實際應用效果。
1) 以“四性”關系研究為基礎，采用常規測井、成像測井和ECS元素測井相結合的研究思路，建立了火山巖巖性識別方法。
2) 酸性火山巖儲層流體識別是一項較為困難的工作，在實際應用中應采用常規測井和特殊測井相結合綜合判別火山巖儲層流體性質。
參考文獻
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[3] 王擁軍，周雪峰，吳海忠，等.火山巖巖性識別新技術[J].斷塊油氣田，2006，13(3)：86-88.
[4] 王忠東，汪浩，向天德.綜合利用核磁譜差分與譜位移測井提高油層解釋精度EJ].測井技術，2001，25(5)：365-368.
[5] 李云省，曾淵奇，田建波，等.致密砂巖氣層識別方法研究[J].西南石油學院學報，2003，25(1)：25-28.
[6] 任延廣，朱德豐，萬傳彪，等.松遼盆地徐家圍子斷陷天然氣聚集規律與下步勘探方向[J].大慶石油地質與開發，2004。23(5)：26-29.
(本文作者：李洪娟 楊學峰 覃豪 中國石油大慶油田有限責任公司勘探開發研究院)
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