裂缝型火山岩储层类型划分方法研究_李彬

·综述·

裂缝型火山岩储层类型划分方法研究

李彬1张伟杰2刘宏明2陈辉强2

1.中国石油集团长城钻探工程有限公司测井公司

2.中国石油测井有限公司长庆事业部摘要：准确地对火山岩储层进行综合评价分类是产能建设的必要条件。火山岩储层产能受孔隙、裂缝类型等诸多因素影响，利用常用的按储集空间和物性分类标准难以反映其真正的储层类型。鉴于此，本文在对工区内火山岩储层按空隙空间、物性等进行了分类之后，根据孔隙、裂缝类型等与经济极限产能的关系，确定了划分火山岩储层分类的综合评价系数，并通过此综合评价系数与产量的关系确定了储层综合评价分类标准，进而实现了对工区内储层类型的划分。关键词：裂缝型；火山岩；储层类型；划分

作者简介：李彬(1978-)，男，2001年毕业于西南石油大学，工程师，从事测井新技术研究工作。

0引言

火山岩油气藏目前已成为世界油气田勘探开发的一个新领域。在美国、前苏联、古巴和墨西哥等很多国家都有这类油气藏被发现[1]。我国大多数油田也相继发现有这类储层，例如在准噶尔盆地西北缘的石炭系中发现了一批火山岩油藏，而且探明的地质储量相当可观。目前对这类特殊的储层进行综合评价分类研究时，常采用的方法是根据其物性进行分类[2～4]。由于火山岩油藏受孔隙、裂缝等诸多因素的影响，使得采用简单的储层分类方法不能满足产能建设的需要。本文针对此，根据孔隙度、裂缝强度指数等参数建立了综合评价系数，进而对储层类型进行综合评价分类。

1火山岩储层分类

1.1储集空间

火山岩的储集空间分孔隙和裂缝两种类型。孔隙包括气孔、杏仁体内孔、斑晶晶间孔、收缩孔、微晶间孔、晶内孔、溶蚀孔、胀裂孔、塑流孔等。这些孔隙空间大多呈封闭状态，有裂缝使其连通，将明显改善储集性能。裂缝包括构造裂隙、隐爆裂隙、成岩裂隙、风化裂隙、竖直节理、柱状节理等。各种储集空间多呈某种组合形式出现，如原生孔隙中的气孔往往和溶缝、洞相连，而次生的构造缝常形成溶蚀—构

造复合缝。

1.2储集空间的演化

储集空间的演化可分为下述几个阶段：（1）岩浆作用阶段：形成各种原生孔隙和裂缝。（2）岩浆期后热液阶段：对原生孔进行填充。（3）次生裂缝与蚀变交代阶段：由于构造作用影响，岩石破碎或产生裂隙,次生裂隙本身就是储集空间，并把不连通的孔(如气孔)缝(如原生裂隙)给以一定程度的连通和改造，同时热液沿裂缝通道改造两侧的外貌，对岩石进行交代，并形成熔孔。交代溶蚀与充填同时发生，形成各种熔孔、充填残留孔、缝等。

（4）风化淋滤作用阶段：地质体裸露地表，经机械风化作用产生大量裂隙，加上化学风化作用的淋滤作用，一般有利于储存空间的形成与改善，但极细的风化物也能起到充填作用。

（5）深埋改造作用阶段：地壳下降，接受沉积，火山岩受上覆地层的覆盖和地下水的改造作用，携带油气的有机酸对孔、缝也有强烈的改造作用，改造后的空间被油气或水充填。1.3熔岩储集体物性分类

克拉玛依油田石炭系火山岩是一典型的溢流相玄武岩油气藏，断层活动引起的破裂作用是改善火山岩储层物性的主要因素，断层角砾岩物性最好。前人对克拉玛依油田石炭系火山岩油藏研究，制定了火山岩储层评价标准(见表1)，对研究区引用了该

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2012年第4期总第190期

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评价标准，石西、车排子地区火山岩基质总体上属于中-较高孔隙、低-中等渗透性储集体；夏盐地区火山岩基质属于中孔、低渗透性储集体，六九区分较高孔隙、中等渗透性和中等—低孔隙、低渗透性两类储集体。

1.4火山岩储层分类

火山岩储层孔隙分为基质孔隙与裂缝孔隙。根据基质孔隙与裂缝孔隙发育程度不同，可将火山岩储层孔隙类型分为三类[1]。

（1）基质孔隙型

该类储层的测井响应机理类似于碎屑岩地层，该类储层裂缝不发育，岩块基质孔隙储藏油气的能力较高。

（2）裂缝——孔隙型

该类储层基质孔隙发育，又有一定的裂缝，这些裂缝对基质孔隙的连通，大大改善了储层的渗透性。这类储层储集能力强，产量很高,而且产量下降较慢,稳产时间较长，是火山岩储层勘探的最理想目标。

（3）孔隙——裂缝型

该类储层裂缝孔隙发育,基质孔隙度相对较低,油气主要储集在裂缝孔隙中,基质孔隙储油能力低，储层由于裂缝发育，产量高，同时递减速度快，稳产时间短。

本文根据研究工区基质和裂缝孔隙度的计算和物性分布特征的研究，给出了如下具体分类标准。

基质孔隙型：裂缝孔隙度小于0.02%,裂缝不发育，气孔、熔孔发育；

裂缝——孔隙型：裂缝孔隙度大于0.02%,裂缝较发育，基质孔隙度大于5%；

孔隙——裂缝型：裂缝孔隙度大于0.02%,裂缝发育，基质孔隙度小于5%。

2火山岩储层类型划分标准的建立

六、九区石炭系火山岩储层根据储集空间类型影响因素及其划分标准判断，有效储集空间类型为单一裂缝型和裂缝-孔隙双重介质型两类。裂缝-孔隙型储层包含裂缝和基质两部分，裂缝作为主要的渗流通道，在渗流方面起着举足轻重的作用，而在储集能力方面基质孔隙为主体。因此，根据裂缝和基质孔隙发育程度将储层分为三类：Ⅰ类为裂缝和基质孔隙都发育的双重介质型储层，Ⅱ类为裂缝和基质孔隙相对较发育的双重介质型储层，Ⅲ类为孔隙不发育的单一裂缝型储层。

根据本区经济极限产能研究结果，将试油日产量大于10t的井层作为Ⅰ类油层划分标准，5～10t/d 的井层作为Ⅱ类油层，小于5t/d的井层作为Ⅲ类油层，通过试油层段物性、压汞、60m围岩基质储层厚度、裂缝储层厚度、含油饱和度和裂缝强度指数研究，建立了本区储集层类型划分标准（见表2）。

（1）综合评价系数

综合评价系数为单位有效动用层段内，基质储能参数和裂缝储能参数之和与裂缝强度指数乘积，代表了储层及其压裂可能造成的储层周边30m范围内，基质孔隙和裂缝对试油产量的综合贡献能力。

综合评价系数CEI：

CEI=（h m·φm·s om+h f·φf·s of）·R F/H（1）式中：CEI-综合评价系数，无因次；h m、h f-基质、裂缝储层厚度，m；φm、φf-基质、裂缝孔隙度，小数；s om、s of-基质、裂缝含油饱和度，小数；R F—裂缝强度指数，无因次；H—压裂动用储层厚度，m。

上式中，除裂缝强度指数外，其余各参数均可由测井解释直接得到。

裂缝强度指数R F：

（2）式中：Ema为岩石骨架的动弹性模量，由理论值求得；E为岩体的动弹性模量，可由测井资料直接求得。

（2）储层类型划分标准的确定

表1火山岩类储层评价分类表

表2火山岩油藏储层综合分类表18