準噶爾盆地滴西地區(qū)石炭系火山巖測井氣層識別技術研究

王高山

（中國石油大學（北京），北京昌平102200）

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準噶爾盆地滴西地區(qū)石炭系火山巖測井氣層識別技術研究

王高山

（中國石油大學（北京），北京昌平102200）

準噶爾盆地滴西地區(qū)石炭系巴塔瑪依內山組是一套島弧火山巖與淺海相沉積巖互層序列［1］。本區(qū)巖石類型復雜多樣、油氣水關系復雜以及火山巖體分割性明顯、地層水礦化度變化范圍較大，給測井識別巖性和流體造成很大難度。本文在大量巖心觀察、建立測井四性關系、利用常規(guī)測井識別單井巖性的基礎上，針對復雜的巖石類型特點，分別建立起了不同巖性測井孔隙度和飽和度解釋圖版，綜合進行測井參數(shù)綜合解釋。形成了一套火山巖復雜巖性氣層測井識別技術。

準噶爾盆地；滴西地區(qū)；火山巖；測井解釋；氣層識別

滴西石炭系火山巖氣藏是克拉瑪依氣田的主體部分，區(qū)域上位于準噶爾盆地腹部陸梁隆起東南部的滴南凸起上。該氣藏發(fā)現(xiàn)井為滴西10井，油氣藏類型是受滴南基底古斷裂控制的基巖低凸起火山巖氣藏，在西傾鼻狀低凸起背景下自西向東依次形成滴西17、滴西14、滴西18和滴西10井區(qū)四個區(qū)塊，呈串珠狀分布。該氣藏自從投入開發(fā)以來不同區(qū)塊單井產(chǎn)量差異較大，因此火山巖巖性識別和油氣水層識別是制定合理開發(fā)技術政策的重要依據(jù)。

1　火山巖巖性測井識別

1.1巖石類型

鉆井揭示滴南凸起的儲層巖性十分復雜，根據(jù)薄片分析資料和全巖礦物分析，該區(qū)石炭系發(fā)育沉積巖和巖漿巖兩大類巖石類型。巖漿巖是該區(qū)主要儲層巖石構成，包括淺成侵入巖、熔巖和火山碎屑巖，熔巖包括玄武巖、安山巖和流紋巖，火山碎屑巖包括凝灰?guī)r和角礫巖［2］。

1.2巖電特征

根據(jù)試油資料，克拉瑪依氣田石炭系主要產(chǎn)層是沉積巖類中的砂礫巖、淺成侵入巖、熔巖和火山碎屑巖類中的角礫巖［3］。各種巖類的巖電特征分述如下：

1.2.1沉積巖類巖電特征研究區(qū)的沉積巖主要為灰色泥巖、碳質泥巖、泥質砂巖和砂礫巖，儲層則為砂礫巖，雜色，巖石中礫石成分主要為凝灰?guī)r，電性特征自然伽馬值小于100 API，電阻率與聲波時差的比值小于0.3。

1.2.2淺成侵入巖類巖電特征淺成侵入巖包括酸性的鉀長花崗斑巖和中性的二長玢巖。

花崗斑巖SiO2含量大于63%，礦物成分與噴出巖-流紋巖相同，具有斑狀結構，表明它是淺成巖。花崗斑巖的斑晶含量一般為15%～20%，主要為石英和長石，有時也有黑云母和角閃石。電性特征表現(xiàn)為高伽馬的特征，自然伽馬值大于115 API，但由于結晶程度高，儲層物性相對變差，電阻率明顯增大，可達400Ω·m以上。

二長玢巖SiO2含量在53%～59%，具有斑狀結構，為淺成巖。斑晶含量一般為10%～30%，主要為板狀中長石和斜長石，斑晶長石表面具糟化和泥化。電性特征表現(xiàn)為中-高伽馬的特征，自然伽馬值在85 API～115API，電阻率在30Ω·m～100Ω·m。

1.2.3熔巖類巖電特征研究區(qū)熔巖類包括玄武巖、安山巖和流紋巖，但安山巖較少見。

玄武巖為褐灰色、深灰色，巖石中斑晶占3%～35%，由大小不等的板狀斜長石、輝石及少量的橄欖石組成，具間隱、間粒結構，斑晶長石結構，杏仁體呈不規(guī)則狀。典型電性特征為低伽馬，自然伽馬值小于65 API。

安山巖為灰色、褐灰色、灰綠色，鏡下見隱晶結構、交織結構、斑狀結構，塊狀構造。巖石中基質主要由細小板條狀斜長石組成（可達95%），細小板條狀斜長石略呈定向排列。電性特征為中伽馬，自然伽馬值在65 API～85 API。

流紋巖為灰白、粉紅、紫紅色，基質為霏細結構、球粒結構或玻璃質結構；常具有流紋構造。滴403井的流紋巖發(fā)育石泡構造。電性特征為高伽馬、中電阻，自然伽馬值大于125 API，電阻率在50Ω·m～2Ω·m。

1.2.4火山碎屑巖類巖電特征火山碎屑巖包括凝灰?guī)r和角礫巖，其中凝灰?guī)r最為發(fā)育。

凝灰?guī)r是火山噴出地表后，比較細的火山碎屑物質下落地表堆積固結而成。火山碎屑物質粒徑主要是＜2 mm，由晶屑、玻屑組成，少量巖屑，火山凝灰結構，含量在50%～90%。自然伽馬值大于60 API，電阻率在80Ω·m～110Ω·m。

火山角礫巖和火山集塊巖同屬于火山碎屑巖類。火山角礫巖中碎屑物質主要由粒徑在2mm～64 mm的巖屑組成，少量的火山灰和晶屑，膠結物為火山灰或更細的火山物質，火山角礫結構。火山集塊巖中碎屑物質主要由粒徑＞64 mm的巖屑組成，少量的火山灰、火山角礫和晶屑，膠結物為火山灰或更細的火山物質，火山集塊結構。電性特征表現(xiàn)為比同類熔巖的密度值低。

1.3巖性識別

復雜的巖性在本區(qū)常規(guī)測井曲線上表現(xiàn)出電性特征相近或相似，這給測井巖性識別、建立單井縱向巖性剖面帶來了很大的困難。測井巖性識別中，首先從大量取心井入手，根據(jù)30余口井巖心觀察描述和巖石薄片定名，確定巖石類型，建立上述巖電關系，結合錄井資料，開展測井資料巖性綜合解釋，建立起了本區(qū)單井巖性綜合柱狀剖面圖（見圖1）。

2　火山巖測井參數(shù)解釋

2.1孔隙度解釋

根據(jù)上述識別出的不同巖性，采用巖心分析孔隙度標定測井資料的方法，根據(jù)不同火山巖巖心電性特征，分別建立了砂礫巖、二長玢巖、花崗斑巖、安山-玄武巖、流紋巖、凝灰質角礫巖以及安山質角礫巖的基質孔隙度計算模型。

沉積巖類中的砂礫巖：

Φe＝－60.61ρb＋162.42（R=0.98、N=36）侵入巖類中的二長玢巖：

Φe＝－64.10ρb＋166.67（R=0.99、N=61）侵入巖類中的花崗斑巖：

Φe＝－64.10ρb＋165.38（R=0.99、N=61）熔巖中的安山-玄武巖：

Φe＝－56.82ρb＋157.95（R=0.98、N=95）熔巖中的流紋巖：

Φe＝－62.50ρb＋164.38（R=0.99、N=26）凝灰質角礫巖：

Φe＝－65.79ρb＋165.79（R=0.99、N=11）安山質角礫巖：

Φe＝0.774Δt－44.35（R=0.98、N=32）式中：Φe-孔隙度，%；ρb-密度測井值，g/cm3；Δt-聲波時差測井值，μs/ft。

根據(jù)模型對單井進行測井數(shù)字處理，解釋結果與巖心資料對比，平均絕對誤差0.19%，相對誤差3.35%。

圖1　滴西X井單井測井巖性綜合識別柱狀圖

2.2含氣飽和度

含氣飽和度采用測井方法確定，依據(jù)阿爾奇公式，其計算公式為：

式中：a、b-巖性系數(shù)，無因次；m-孔隙度指數(shù)，無因次；n-飽和度指數(shù)，無因次；Rw-地層水電阻率，Ω·m；Φ-有效孔隙度，%；Rt-油層電阻率，Ω·m。

孔隙度指數(shù)（m）、飽和度指數(shù)（n）和巖性系數(shù)（a、b）是依據(jù)滴西地區(qū)巖電實驗數(shù)據(jù)求得。侵入巖類7塊，噴出巖類17塊，利用這些巖電實驗數(shù)據(jù)，確定各參數(shù)取值（見表1）。地層水電阻率（Rw）：根據(jù)氣藏地層水化驗分析報告，滴西17井區(qū)地層水總礦化度為14 456.17 mg/L，按照等效NaCl法查圖版求得地層溫度下地層水電阻率為0.13Ω·m；滴西14井區(qū)地層水總礦化度為13 535.54mg/L，地層水電阻率為0.14Ω·m；滴西10井區(qū)地層水總礦化度為21 505.68 mg/L，地層水電阻率為0.10Ω·m；滴西18井區(qū)地層水總礦化度為13 320mg/L，地層水電阻率為0.15Ω·m。

表1　石炭系儲層巖電參數(shù)數(shù)據(jù)表

3　結論

滴西凸起石炭系巖石類型復雜多樣，在電性特征上相近或相似，測井識別難度大。本文首先從大量取心井入手，根據(jù)巖心觀察描述和巖石薄片定名，確定巖石類型，建立巖電關系，結合錄井資料，開展測井資料巖性綜合解釋，建立起了本區(qū)單井巖性綜合柱狀剖面圖。

針對復雜的巖石類型特點，分別建立起了不同巖性測井孔隙度和飽和度解釋公式，進行測井參數(shù)綜合解釋，形成了適用該區(qū)的一套火山巖復雜巖性氣層測井識別技術。

［1］趙武生，譚伏霖，王志章，等.準噶爾盆地腹部火成巖巖性識別［J］.天然氣工業(yè)，2010，30（2）：21-25.

［2］譚佳奕，吳潤江，張元元，等.東準噶爾卡拉麥里地區(qū)巴塔瑪依內山組火山巖特征和年代測定［J］.巖石學報，2009，25（3）：539-546.

［3］熊益學，郗愛華，冉啟全，等.準噶爾盆地滴西地區(qū)石炭系火山巖儲集空間特征及其分布［J］.高校地質學報，2012，18（1）：164-173.

Identification technology ofwell logging gas reservoir in carboniferous volcanic rocks in the Dixiarea of Junggar basin

WANG Gaoshan
（China University of Petroleum（Beijing），Changping Beijing 102200，China）

The Carboniferous batamayi group in Dixi area of Junggar basin is a sequence of interbedded rock island volcano rocks and neritic facies.Complex and diverse types of rocks，the relation between oil，gas and water complex and volcanic rock body segmentation significantly，the salinity of formation water from a large range in this area，so the logging identification of lithology and fluid caused great difficulty.The through a large number of core observation，to establish the relationship between logging four，based on the use of conventional logging identification of single well，according to the complex characteristics of the rock types，respectively，to build different lithology porosity and saturation interpretation chart，integrated comprehensive interpretation of logging parameters.The formation of a set of volcanic complex lithologic gas reservoir logging identification technology.

Junggar basin；Dixiarea；volcanic rock；logging interpretation；gas reservoir identification

TE122.22

A

1673-5285（2016）07-0100-04

10.3969/j.issn.1673-5285.2016.07.024

2016－05-15