火成岩储层测井方法研究
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219根据相关研究资料和对火成岩进行相关研究可知,火成岩储层油气水层具有的各种特征,是火成岩储层油气水层测井得到有效识别的基础保障。
因此,本文采用BP神经网络技术来对火成岩储层的油气水层进行识别,可以为火成岩油气藏不断开发提供可参考依据。
1 火成岩储层测井的相关特征对不同测井的曲线图进行分析发现,火成岩具有矿物质成分、组成结构、所含有的流体性物质和岩石特点等都可以得到展示,因此,利用测井曲线来构建岩电关系,可以对不同测井曲线具有的特点进行全面分析,以对其内部存在的联系有更深层的了解,是当前火成岩相关研究的重要途径。
目前,火成岩储层测井具有的相关特征主要包括以下两个方面:1.1 火成岩储层测井响应的一般特征根据相关研究可知,火成岩储层测井响应的一般特征主要包括电阻率测井、密度测井、声波测井、中子测井、井径测井、自然伽马测井和自然伽马能谱测井等几个部分。
通常情况下,火成岩的孔隙度变化范围在1%和25%之间,因此,电阻率的变化范围相对来说也比较大,数值在10和几千之间。
例如:在我国某一油田的开发中,对密度较高的火山岩的火成岩层段的电阻率进行测量,其孔隙度在2%和3%之间,电阻率在150Ω.m左右,而对储油层的电阻率进行测量得出的数值是不超过100Ω.m。
因此,在单独采用电阻率测井方法时,必须根据实际情况慎重选择。
一般情况下,火成岩的密度是由超基性到基性再到中性,最后到酸性的方向变化的,呈现不断变小的趋势,使得密度测井的数值也逐步变小。
但是,声波测井的变化整好与其相反,呈现不断变化的趋势。
在相关研究中,中子测井主要对地层中氢的含量进行体现,由于火成岩的矿物质组成中有一定的结晶水,具有一定含氢量。
在火成岩的结构中,裂缝都处于比较发育的状态,在进行勘探时井径会发生一定变化,呈现出不同程度的扩张,所以,可以通过井径曲线来进行火成岩识别。
在火成岩由超基性到基性再到中性,最后到酸性的方向变化的过程中,钾的含量是不断增多的,并且酸性状态下铀和钍的含量处于最高状态,使得火成岩的天然放射性不断增强,可以通过自然伽马测井和自然伽马能谱测井来识别火成岩。
150渤海湾盆地经历了中、新生代两次规模性的火山活动[1]。
渤海海域位于渤海湾盆地中东部,中生界火成岩广泛发育。
渤南低凸起北部斜坡带位于渤海海域南部,北邻渤中凹陷,南接黄河口凹陷,东侧为庙西凹陷,西部为埕北低凸起,成藏条件优越。
研究区内中生界长期暴露风化剥蚀,并受走滑断层改造作用,具有较好的储集性能。
但中生界潜山整体呈现岩相岩性复杂、储集空间类型多样、纵向变化快、成藏条件复杂、油气产能差异大的特征,给录井综合评价带来很大挑战。
针对中生界潜山录井综合评价的问题,本文根据研究区特征,建立一套基于录井资料的中生界潜山岩性、有效性及含油气性评价方法,以期为勘探开发提供技术参考。
1 岩性岩相特征及录井评价方法1.1 岩性岩相特征中生界潜山岩相岩性复杂、纵向变化快。
依据火山喷发的相带、主要成分和结构进行划分,研究区主要有5种火成岩岩石类型,包括火山熔岩类的英安岩、流纹岩,侵入岩类的花岗岩、辉绿岩,以及火山碎屑岩类的凝灰岩。
1.2 井场岩性识别方法通过对研究区已钻井资料进行分析,形成基于录井资料的火成岩岩性井场识别方法。
首先是通过岩石大类鉴别。
火山熔岩为岩浆快速冷却结晶形成,一般为斑状结构或颗粒细(至隐晶质),除斑晶外,一般无法用肉眼可辨,具气孔、杏仁状或流纹状构造。
侵入岩为岩浆缓慢冷却结晶形成,矿物颗粒较粗,肉眼可以分辨,多为块状构造。
火山碎屑岩是由火山作用形成的各种碎屑物堆积成的岩石,火山碎屑物的含量大于50%,同时也混入有一定数量的正常沉积物或熔岩物质。
陆源碎屑岩是由碎屑物质经过机械搬运和沉积,并进一步压实和胶结形成,由碎屑成分和填隙物成分(包括杂基和胶结物)组成,由于经过搬运和沉积,因此碎屑具有一定的磨圆度及分选性,且多为泥质、灰质胶结。
根据以上特征可初步鉴定岩石大类。
其次是通过颜色及特征矿物鉴别。
火成岩中暗色矿物的含量,称为岩石的色率。
一般色率越高,岩石越呈基性;反之,则越呈酸性。
此外,可通过元素录井测量的浅色矿物指征元素(Na、K、Si)和暗色矿物指征元素(Mg、Fe)的含量指示进行酸度判别。
火成岩储层测井方法研究
【摘要】随着石油勘探开发不断的深入,新勘探出来的火成岩油藏越来越多,石油钻探的实践表明,火成岩可以作为一个良好的石油资源储集层。
火成岩油藏越来越受到石油工程人员的重视,火成岩油藏的研究逐渐成为油藏开发研究的一个重要的方向。
火成岩油藏以其特有的性质,对其进行测井综合评价工作具有一定的难度,因此开展火成岩储层的测井方法研究具有重要的意义。
文章研究分析了火成岩的地质与测井特征,及其储层的相应特征,最后建立了一种火成岩储层的评价模型。
文章的研究对于提高火成岩储层的测井水平,提高火成岩油藏测井的准确度,具有重要的意义。
【关键词】火成岩储层测井地质特征模型
现阶段在油资源勘探领域测井的研究方向,逐渐转向低渗透、低孔隙度、复杂结构油藏方向发展,在该类型油藏地层条件复杂,岩性变化较大,而且空间分布不均匀。
油藏的类型包括常规的岩性储层,也有火成岩和碳酸盐等复杂岩性储层。
在这些岩性储层中,油气水之间的相互作用明显,关系复杂,在油藏中地层流体在空间上分布变化较大,而且流体的性质在空间上差别也较大。
火成岩储层由于本身特殊的形成条件,油藏的岩性和空隙分布变化大,而且规律性差。
现阶段在火成岩油藏测井中的主要问题有:油藏的储层是非均匀的,难以测定计算储层的孔隙度、渗透率、饱和度等参数;火山岩气藏具有多个油气水系统,难以区分油气水层;现有的测井技术不够成熟,难以测定储层的裂缝宽度、孔隙度以及发育程度等。
本文在前人的研究基础上,提出了一些新的见解和处理方法,主要提出了评价火成岩储层的混合骨架体积模型,并根据火成岩储集空间特点,建立了由基质、裂缝和非连通空洞组成的三重空隙模型。
1 火成岩的储集空间类型及其特征
储集空间类型多、孔隙结构复杂、储集性能差异大等特点是火成岩储层的主要特点。
火成岩储层的孔洞和间隙是油气储运的空间和通道,因此,火成岩储层的孔隙类型成为研究火成岩储层的重要课题。
火成岩储集空间类型主要有原生和次生两大类。
原生储集空间主要是在岩浆喷出地面和冷凝结晶的过程中,受热量散失、气体大量挥发和与起伏的地城突然接触的影响,使火成岩在成岩的过程中产生的气孔和空洞以及凝结的过程中形成的裂缝和空间孔隙。
原生储集空间主要有原生气孔、残余气孔、斑晶间孔以及冷凝收缩缝。
次生储集空间主要是指火山活动使火山发生多次间歇性的喷发后,受到热气等多种因素的侵蚀,导致了前期形成的火成岩的结构和构造发生了改变,加之受地层水渗流的影响,将岩石矿物发生溶解和水解,改变了原生孔隙结构,形成新的孔隙结构。
次生储集空间主要是叠加在原生储集空间至上,大大改变了火成岩的储层的物性,使火成岩的储集空间类型更加复杂化,主要有斑晶溶蚀孔、基质溶蚀孔、孔隙充填再溶蚀孔隙和构造裂缝。
火成岩的储集空间不仅有复杂的储集空间类型,而且孔隙结构也是相当复杂。
火成岩储层孔隙主要有以下特性:类型多样,几何形态各异;孔、洞、缝交织在一起,储集空间结构复杂;孔隙分布不均;孔隙连通性差,裂缝起
改善储集性的重要作用。
2 火成岩储层流体测井响应特征及识别方法研究
火成岩储层中的流体主要有两类,一类是液态的油和水,另一类是气态的天然气、二氧化碳等。
由于这两类流体的物理和化学性质差别特别大,导致了测井曲线具有特殊的相应。
另一方面,孔隙空间的复杂性,肯定造成地层中各种流体分布具有多样性,影响到测井曲线的响应特征,最终影响地城模型的建立和流体性质的判断。
可见,认识储层的流体性质及其分布特征的评价,是油层综合解释的主要任务之一,并为准确的发现油气层提供了有力的依据。
如果火成岩储层是水层,则其测井响应特征是双侧向有明显的幅度差,双侧向电阻率指较低,密度曲线成地平状态;如果火成岩储层是气层,则其测井响应特征是双侧向有幅度差,双侧向电阻率较高,密度值较低。
如果是火成岩干质,则其测井响应特征是双侧向电阻率异常且无幅度差,密度值高。
火成岩裂缝的发育具有较强的非均质性,气层、水层和干层之间交叉复杂,在其识别过程中,要特别注意井眼的塌陷现象,它不仅会影响测井响应数值的大小,甚至会出现与实际相反的测井响应。
火成岩储层流体性质识别的方法主要有交会图法识别法、气层指标识别法、测井曲线重叠识别法和三重孔隙模型识别法。
3 火成岩储层测井评价方法综合应用
在以上理论和方法的基础上,对于火成岩储层的综合评价步骤具体如下:一是要进行岩性的识别,如果有ecs资料,就利用tas法
对火成岩进行岩性判别,如果没有ecs资料,就要用因子分析方法、模糊聚类分析法、神经网络法和交会图进行岩性的判别。
二是在判别岩性的基础上,确定各种骨架值。
三是利用混合矿物模型,采用适当的遗传优化计算法,计算孔隙度、泥质含量和骨架含量。
四是根据总孔隙度,计算出基质孔隙度、裂缝孔隙度和非连通孔洞孔隙度,再利用三重孔隙模型计算出孔隙度指数。
五是根据水样,分析并计算出地层水的电阻率。
六是利用孔隙度曲线重叠法和dsi资料分析出储层流体的性质,并计算出含水饱和度。
最后根据以上分析出的结果,对火成岩储层进行综合评价,判定出油气水层。
4 结束语
火成岩具有非均质性强,储集空间主要是孔隙、裂缝和孔洞;火成岩的矿物成分和岩性复杂,骨架参数难以确定;火成岩导电系统非常复杂,导电系统也是难以确立,这使得火成岩储层的测井的评价相当困难。
本文对火成岩的测井响应的特征进行了分析和总结,利用适度的遗传优化算法计算了总孔隙度,确立了曲线重叠法和指标法识别火成岩的流体性。
火成岩的储层评价首要工作就是识别火成岩的岩性,以便准确的识别孔隙度和含油度,而且火成岩储层发育程度与岩石类型关系不大,玄武岩、安山岩、流纹岩均可作为储集岩层。
而对于油气水的识别,主要采用定性、定量的识别方法,虽然定性识别方法简单直观,但对钻井的井眼要求条件非常高。
由于火成岩储层对测井系列的敏感程度不同,导致测井资料不能完全反映气层水层的变化。
当岩性储层厚度大、单层产能较高时,应用
定性、定量的识别方法效果理想。
应用定量的方法对储层流体的计算,充分考虑了岩性、测井对含气性的影响,提高了解释的精确度。
参考文献
[1] 陈钢花,范宜仁,代诗华.火山岩储层测井评价技术[j].中国海上油气,2000
[2] 陈建文,魏斌,李长山,等.火成岩岩性的测井识别[j].地学前缘,2000
[3] 陈建文.一门新兴的边缘科学-火成岩储层地质学[j]. 海洋地质动态,2002。