基于岩相的酸性火山岩储层流体识别方法研究

徐深气田火山岩岩相类型多样,且岩相控制岩性的成因和孔隙结构类型,使得应用中子—密度测井曲线交会和电阻率与孔隙度交会图识别储层流体效果差。针对火山岩流体识别问题,对不同岩相储层的岩性和孔隙结构特征进行分析,将成因和测井响应特征相近的岩相归类为爆发相和溢流相,根据天然气在测井响应上的特征,应用三孔隙度、横纵波时差比值、核磁共振分岩相构建综合参数,并分岩相建立了火山岩储层流体识别标准。应用该标准对徐深气田的新井进行流体识别,经21口井39个层试气验证,识别准确率达89.1%。     

酸性火山岩储层岩性与流体识别

针对火山岩储层存在岩性复杂、流体多样、岩性对测井曲线的影响甚至超过了储层流体的影响等测井评价难点,以松辽盆地徐深气田火山岩储层为研究对象,综合利用测井、录井、测试和岩心分析等资料,通过储层“四性”关系的研究,采用常规测井识别岩石组分、成像测井识别岩石结构、构造,并结合ECS测井综合判别火山岩岩性,在此基础上建立了常规测井和特殊测井相结合的流体识别方法。将上述方法应用到该气田天然气探明储量的评价中,取得了良好的效果,这为其他地区类似的火山岩储层评价提供了可借鉴的经验。     

一种分岩相的酸性火山岩储层流体识别方法

酸性火山岩中矿物类型多样,孔隙结构复杂,常规的中子-密度测井曲线交会不能反映储层的含气性,电阻率的高低总体反映流体性质的变化,但是气水同层识别精度低。本文在天然气的测井响应特征分析基础上,应用三孔隙度组合、横纵波时差比值、核磁共振及综合参数识别火山岩储层的含气性;通过分析不同岩相储层的电性特征,表明不同岩相的电阻率存在较大差异;在此基础上,采用先分岩相、再识别储层含气性、最后两者结合的方法,建立研究区流体性质识别标准。应用表明,该方法经徐深气田49口开69个层试气验证,识别准确率达89.1%,提高了近12个百分点。     

徐深气田汪深1-达深3区块火山岩储层岩性岩相特征

松辽盆地徐深气田汪深1-达深3区块深层火山岩酸性、中基性都比较发育,岩性难于识别,岩相不易划分。在岩心观察、镜下鉴定和全岩分析进行火山岩岩性判别基础上,利用常规测井、电成像测井资料结合录井地震资料进行了全井段岩性识别。研究结果：识别出爆发相、溢流相、火山通道相和火山沉积相等4种火山岩岩相和11种亚相,亚相包括爆发相中的空落亚相、热碎屑流亚相、热基浪亚相,溢流相中的下部亚相、中部亚相、上部亚相,火山通道相中的火山颈亚相、次火山亚相、隐爆角砾亚相,火山沉积相中的再搬运亚相、含外碎屑亚相。     

徐深气田火山岩储层岩性岩相模式

2002年随着徐深1井在火山岩中获得日产百万立方米的高产工业气流，揭开了大庆深层火山岩气藏勘探开发的序幕。目前徐深气田火山岩气藏天然气储量已占该区天然气总储量的89.8%，成为我国东部陆上发现的最大气田，而火山岩气藏储层描述困难则是制约该区深层天然气勘探开发的“瓶颈”。为此，介绍了通过多学科联合攻关研发所形成的火山岩岩性岩相描述、测井火山岩岩性识别、地震火山岩体识别等火山岩气藏储层描述配套技术。这套技术为徐深气田火山岩气藏的高效开发奠定了基础，填补了我国在这类气田储层综合描述技术方面的空白。     

徐深气田火山岩岩性岩相序列

火山岩岩相变化快、物性变化大、储层非均质性强,因而弄清其岩性岩相序列是高效开发火山岩气藏的前提。通过野外露头精细勘测以及徐深1、升深2 1等开发区密井网解剖,在对露头与钻井取心资料分析的基础上,提出了松辽盆地徐深气田火山岩综合命名方法。通过火山岩露头岩性岩相序列特征研究,井震结合,建立了徐深气田下白垩统营城组火山岩岩性、岩相序列,揭示了徐深气田营城组火山岩的分布特征。其中,岩性序列自下而上为中基性岩、火山碎屑岩、酸性岩→沉积岩→火山碎屑岩、基性岩、酸性岩→沉积岩4大套旋回序列;徐深气田火山岩岩相主要为溢流相的上、下部亚相和爆发相的热碎屑流亚相。该方法对类似的火山岩气藏岩性岩相序列特征研究具有借鉴作用。     

徐深气田徐深9井区火山岩气藏有效储层识别方法

 针对火山岩储层岩性复杂、非均质性强、有效储层预测难度大的特点,本文以徐深气田南部徐深9井区为例,根据录井、测井、岩心观察和薄片鉴定,分析该区营一段火山岩储层特征。通过常规测井与测试资料的分析,建立了以声波、密度、中子为基本特征参数,自然伽马、电阻率、成像测井响应为约束条件的有效储层测井识别与评价标准。根据已钻井有效储层的地震响应特征,利用振幅、频率、相位、相干等属性特征对有效储层与裂缝分布进行定性预测。通过开展叠后常规波阻抗反演与叠前同时反演,建立火山岩有效储层地球物理评价标准,对有效储层类别进行划分,实现火山岩有效储层的定量评价。实际应用表明,应用此法可为徐深９井区火山岩气藏开发方案制定和实施提供可靠依据。     

徐深气田徐东地区营城组一段火山岩储层岩相特征

在火山岩岩石类型划分基础上,结合地质、测井和地震资料综合分析,识别火山岩体。在此基础上将研究区目的层火山岩相划分为爆发相、溢流相等5种类型和溅落亚相、空落亚相等16种亚相类型。通过单井、剖面地震相、平面地震相和火山岩相特征分析,认为火山口对火山岩体具有重要的控制作用,在火山岩体的不同部位发育不同的火山岩相类型,不同类型的火山岩相展布又控制着火山岩气藏储层的分布特征。研究区储层主要发育于爆发相和溢流相中,少数发育于其他相带。爆发相溅落亚相、空落亚相,侵出相外带亚相、中带亚相,溢流相下部亚相、顶部亚相、上部亚相,火山通道相的火山颈亚相等为优质储集体发育部位。     

徐深气田徐深21区块火山岩储层预测与分类

松辽盆地徐深气田徐深21区块火山岩储层地质情况复杂,井间岩性、岩相变化快,储层横向不连续,非均质性强,气水关系极其复杂,常规的地震反演方法不能有效地反映火山岩储层变化特征。采用优选的拟声波重构密度反演和高斯配置协模拟密度反演相结合方案,对该区火山岩储层进行定量预测,预测结果与井对比符合率较高,效果较好。在此基础上根据储层分类标准进行了火山岩储层分类预测,结论认为：徐深21区块火山岩储层类型以Ⅱ、Ⅲ类储层为主,Ⅰ类储层局部发育。     

徐深气田芳深9区块火山岩储层预测方法

火山岩储层是目前松辽盆地深层天然气勘探的主要对象，徐深气田芳深9区块是松辽盆地北部发现的第一个火山岩储层气藏。文章应用岩性、物性与测井曲线、地震属性响应等特征来识别火山岩储层，建立了火山岩储层预测方法，应用火山岩储层气藏描述成果而部署的开发控制井，均取得了较好的效果，为该区开发方案的制定奠定了良好的基础，也为松辽盆地火山岩储层天然气勘探积累了经验。     

松辽盆地北部徐深气田营城组火山岩储层特征

通过火山岩岩心观察和镜下鉴定及全岩化学分析，结合测井资料对徐深气田营城组火山岩储层的岩性、岩相、岩石物性特征进行了研究。该区发育的火山岩类型有13种，测井资料可识别7种，储集空间类型主要划分为11种。火山岩的岩石类型、岩相以及火山岩的次生改造是影响营城组火山岩储集性能的重要因素，好储层岩性为流纹岩、球粒流纹岩、流纹质熔结凝灰岩和流纹质凝灰岩，升平和兴城南部以喷溢相的(球粒)流纹岩为主，兴城北部以爆发相的(熔结)凝灰岩为主。     

徐深气田火山岩气藏特征与开发对策

松辽盆地徐深气田是中国石油大庆油田有限责任公司2002年发现、2005年探明的,主要气藏类型属于火山岩气藏。为了有效开发该类气藏,先后开展了露头勘测、密井网解剖以及长井段取心等研究,研究成果证实:大庆地区火山岩气藏在地质上具有储层岩性、岩相类型多样,平面和纵向变化快,非均质性强,气藏受构造和岩性双重控制,气水关系复杂等特征。对徐深气田试气、试采和试验区开发动态跟踪研究的结果显示:该类火山岩气藏在开发动态方面具有气井早期产能差异大、平面分布不均衡,单井控制的动态储量差异大,出水类型复杂多样等特征。通过综合地质、气藏工程、压裂工艺等多学科研究成果,结合火山岩气藏储层描述、地质建模、产能评价、水平井开发优化设计以及压裂增产等方面的实践成果,形成了一套适用于该区火山岩气藏的开发对策:①深化火山岩气藏地质规律认识;②开展产能评价技术研究,完善技术手段;③优化直井设计,实现Ⅰ、Ⅱ类储层区块有效开发;④"整体考虑,分类治理",实现有效控水;⑤开展水平井开发技术攻关,探索火山岩气藏开发新模式。     

扩展“G函数”模型在火山岩测试压裂参数解释中的应用——以大庆油田徐深气田为例

松辽盆地大庆油田徐深气田火山岩储气层由于天然裂缝发育及局部构造变化大,从而导致压裂中出现高滤失、高停泵压力梯度以及近井高摩阻等疑难问题。为进一步提高疑难储层改造的施工成功率,基于以往对徐深气田火山岩储层测试压裂方法（传统“G函数”模型,二维）研究的成果,建立了更适合该气田的火山岩储层压裂参数解释的扩展“G函数”模型（三维）。选取11口井共31层段进行现场实验,包括了天然裂缝较发育、天然裂缝极其发育、低滤失、高度衰退、复合型５种“G函数”图版类型,其中仅有4个层设计加砂符合率低于80%,其余27层设计加砂符合率均高于80%。现场应用情况的统计结果表明,新理论模型使得压裂设计加砂符合率由72.4%提高到87.1%,从而更好地解决了火山岩难压储层改造成功率低的问题,为该类储层压裂成功率的提高提供了理论基础,对水力压裂技术在裂缝性火山岩储层中的应用具有重要意义。     

高温深井微裂缝封堵评价方法及其应用——以松辽盆地徐深气田为例

松辽盆地徐家围子断陷深层白垩系营城组火山岩地层微裂缝发育,钻进过程中经常发生井壁剥落、坍塌和恶性漏失等 井下复杂,而采用常规钻井液封堵评价方法在模拟裂缝形态和效果评价方面与现场实际存在着较大的差距。为此,提出了有针对性 的高温深井微裂缝封堵评价方法：使用与岩石成分接近的硅铝酸盐材料制作了一种新型微裂缝岩心模型,微裂缝开度介于1 ～ 50 μm,重复性好,缝面粗糙度、孔隙发育情况及缝面形态与天然裂缝更加接近,弥补了传统方法的不足;自主设计了微裂缝封堵评价 装置,工作温度达200 ℃,工作压力介于3.5 ～ 5.0 MPa,可模拟井下工作液的流动状态,具有钻井液用量少、操作简便及成本低等 优点。XSP-3 井现场试验结果表明,采用上述评价方法优选的钻井液配方有效地解决了微裂缝发育的火山岩地层难以安全钻进的难题, 改善了钻井液的粒度分布,提高了钻井液封堵防塌能力,保证了该区深层裂缝性地层的安全钻进。     

松辽盆地深层火山岩体的地震综合识别及预测

根据松辽盆地深层火山岩的地质和地球物理特征,在精细层位标定和解释的基础上,总结不同火山岩体在常规地震剖面的多种反射特征,建立火山岩体的地震相识别模式,同时采用地震属性分析技术直接识别和预测火山岩体的位置及分布范围。在重点研究的5个断陷中,综合识别出新火山岩体49个,取得了良好的应用效果。     

松辽盆地徐深气田致密火山岩气藏气水分布特征及主控因素

松辽盆地徐深气田是典型的致密火山岩气藏。随着气藏开发不断深入,气井陆续出水,强烈的水侵和水气比不断攀升严重制约了气藏的高效开发,正确认识火山岩气藏内气水关系及其主控因素已成为提高气井产能的重要因素。研究区火山岩气藏气水关系复杂,总体表现为“上气下水”特征,气水分布以火山机构为基本单元,全区无统一气水界面,同一火山机构内可存在多个气水系统,不同的气水系统也可具相同的气水界面。在营城组火山机构刻画的基础上,综合利用生产测试和物性、压汞、薄片等动静态资料,系统分析徐深气田致密火山岩气藏气水分布特征,明确火山岩气藏气水关系主控因素。结果表明：烃源岩展布控制了营城组火山岩气藏气水的宏观分布,火山机构和构造联合作用影响天然气的聚集、调整,火山岩复杂的孔隙微观结构制约着储层内气水分异。     

松辽盆地北部深层火山岩气藏的充注：来自流体包裹体的证据

厘清松辽盆地北部徐家围子断陷营城组火山岩气藏天然气的来源和充注特征对天然气的勘探开发具有重要意义。系统研究了营城组储层中次生流体包裹体的成分和均一温度,旨在揭示天然气气藏的来源和充注特征。研究结果表明该储层中发育了富CH₄和富CO₂两类流体包裹体。富CH₄流体包裹体均一温度出现频率最高的区间包括：160～163℃、185.2～225℃和233～243.4℃,说明存在3期含烃流体;富CO₂流体包裹体均一温度为235.2～269.1℃,为一期充注。均一温度高于烃源岩沙河子组地层的最高埋深温度（230℃）的富CO₂流体包裹体和高温富CH₄流体包裹体内的天然气可能来源于深部。流体包裹体主要成分和气藏天然气主要成分对比表明,本区天然气充注存在3种充注方式：①一期天然气充注形成;②多期混合充注形成;③前期充注被后期天然气充注取代形成。     

徐深气田兴城开发区火山岩储层发育控制因素分析

利用岩心、薄片、分析化验、测井等资料,对徐深气田兴城开发区营城组一段火山岩储层进行了研究,结果表明:天然气主要产自溢流相的气孔流纹岩和爆发相的流纹质火山碎屑岩中,储集空间以气孔、粒间孔、斑晶溶孔、基质溶孔和构造裂缝为主.综合分析认为,储层的发育状况与构造活动、岩性岩相变化及成岩作用等因素密切相关.构造作用产生构造裂缝,形成有效的疏导体系;岩性岩相决定了原生孔隙的发育;成岩作用对原生孔缝进行了改造,其中压实、压溶、熔浆胶结和热液充填作用降低了储层的储渗能力,而溶解作用形成了大量次生溶蚀孔隙,使储层物性得到改善.不同岩性,其储层发育的主要控制因素不同.认识清楚储层发育的控制因素,对储层预测及今后气田的有效开发具有重要意义.     

松辽盆地火山岩岩性识别中测井数据的选择及判别方法

依照松辽盆地深层火山岩岩性分类方案中的二级分类类型,对32口有准确岩心薄片定名资料的火山岩井段测井响应特征进行了总结,根据各测井响应区间值建立一个假设随机样本,应用逐步判别分析方法,在多个测井参数中按其对岩性分类判别能力的大小进行筛选,最终选取钾、铀、光电吸收截面指数、中子及自然伽马5个具有显著判别能力的参数,并在Bayers准则下建立判别函数,选择分类效果明显的两个判别函数建立岩性识别图版,克服了测井参数引入过多对岩性识别模型的不利影响。利用上述方法对松辽盆地徐家围子断陷火山岩井段的50个资料点的实测数据进行了处理,其回判数点正确率为88%。     

松辽盆地长岭断陷火山岩储层特征及有效储层分布规律

火山岩油气藏是松辽盆地重要的勘探对象,为定量分析火山喷发旋回、岩性、岩相与有效储层分布的关系,基于该盆地长岭断陷66口钻井地质与测井资料、1 495 km²三维地震资料、546套实测物性及试气产能等资料,并在19 384 m火山岩井段岩性校正的基础上,划分出火山喷发旋回和火山岩相及亚相,建立起岩性、岩相、旋回与储层物性、含油气情况之间的关系,分析了火山岩储层特征及有效储层的分布规律。结果表明：①该区共发育3段10个火山喷发旋回,有效储层集中发育在火山喷发序列的顶部旋回,其中营城组一段、三段的顶部旋回（旋回三）储集性能最好;②该区主要发育11种火山岩石类型,其中流纹岩、流纹质凝灰岩、流纹质凝灰熔岩和流纹质火山角砾岩为有效储层的优势岩性;③研究区主要发育4种火山岩相11种亚相,其中喷溢相上部亚相和爆发相热碎屑流亚相为有效储层的优势岩相;④火山岩储层物性条件与其有效储层发育程度有着显著的对应关系,储层物性控制了有效储层的分布,并且在物性特征中孔隙度较之于渗透率而言,对有效储层的形成具有更明显的影响。结论认为,该区深层火山岩勘探具有良好的前景。