准噶尔盆地滴西地区石炭系火山岩测井气层识别技术研究

王高山

（中国石油大学（北京），北京昌平102200）



准噶尔盆地滴西地区石炭系火山岩测井气层识别技术研究

王高山

（中国石油大学（北京），北京昌平102200）

准噶尔盆地滴西地区石炭系巴塔玛依内山组是一套岛弧火山岩与浅海相沉积岩互层序列［1］。本区岩石类型复杂多样、油气水关系复杂以及火山岩体分割性明显、地层水矿化度变化范围较大，给测井识别岩性和流体造成很大难度。本文在大量岩心观察、建立测井四性关系、利用常规测井识别单井岩性的基础上，针对复杂的岩石类型特点，分别建立起了不同岩性测井孔隙度和饱和度解释图版，综合进行测井参数综合解释。形成了一套火山岩复杂岩性气层测井识别技术。

准噶尔盆地；滴西地区；火山岩；测井解释；气层识别

滴西石炭系火山岩气藏是克拉玛依气田的主体部分，区域上位于准噶尔盆地腹部陆梁隆起东南部的滴南凸起上。该气藏发现井为滴西10井，油气藏类型是受滴南基底古断裂控制的基岩低凸起火山岩气藏，在西倾鼻状低凸起背景下自西向东依次形成滴西17、滴西14、滴西18和滴西10井区四个区块，呈串珠状分布。该气藏自从投入开发以来不同区块单井产量差异较大，因此火山岩岩性识别和油气水层识别是制定合理开发技术政策的重要依据。

1　火山岩岩性测井识别

1.1岩石类型

钻井揭示滴南凸起的储层岩性十分复杂，根据薄片分析资料和全岩矿物分析，该区石炭系发育沉积岩和岩浆岩两大类岩石类型。岩浆岩是该区主要储层岩石构成，包括浅成侵入岩、熔岩和火山碎屑岩，熔岩包括玄武岩、安山岩和流纹岩，火山碎屑岩包括凝灰岩和角砾岩［2］。

1.2岩电特征

根据试油资料，克拉玛依气田石炭系主要产层是沉积岩类中的砂砾岩、浅成侵入岩、熔岩和火山碎屑岩类中的角砾岩［3］。各种岩类的岩电特征分述如下：

1.2.1沉积岩类岩电特征研究区的沉积岩主要为灰色泥岩、碳质泥岩、泥质砂岩和砂砾岩，储层则为砂砾岩，杂色，岩石中砾石成分主要为凝灰岩，电性特征自然伽马值小于100 API，电阻率与声波时差的比值小于0.3。

1.2.2浅成侵入岩类岩电特征浅成侵入岩包括酸性的钾长花岗斑岩和中性的二长玢岩。

花岗斑岩SiO2含量大于63%，矿物成分与喷出岩-流纹岩相同，具有斑状结构，表明它是浅成岩。花岗斑岩的斑晶含量一般为15%～20%，主要为石英和长石，有时也有黑云母和角闪石。电性特征表现为高伽马的特征，自然伽马值大于115 API，但由于结晶程度高，储层物性相对变差，电阻率明显增大，可达400Ω·m以上。

二长玢岩SiO2含量在53%～59%，具有斑状结构，为浅成岩。斑晶含量一般为10%～30%，主要为板状中长石和斜长石，斑晶长石表面具糟化和泥化。电性特征表现为中-高伽马的特征，自然伽马值在85 API～115API，电阻率在30Ω·m～100Ω·m。

1.2.3熔岩类岩电特征研究区熔岩类包括玄武岩、安山岩和流纹岩，但安山岩较少见。

玄武岩为褐灰色、深灰色，岩石中斑晶占3%～35%，由大小不等的板状斜长石、辉石及少量的橄榄石组成，具间隐、间粒结构，斑晶长石结构，杏仁体呈不规则状。典型电性特征为低伽马，自然伽马值小于65 API。

安山岩为灰色、褐灰色、灰绿色，镜下见隐晶结构、交织结构、斑状结构，块状构造。岩石中基质主要由细小板条状斜长石组成（可达95%），细小板条状斜长石略呈定向排列。电性特征为中伽马，自然伽马值在65 API～85 API。

流纹岩为灰白、粉红、紫红色，基质为霏细结构、球粒结构或玻璃质结构；常具有流纹构造。滴403井的流纹岩发育石泡构造。电性特征为高伽马、中电阻，自然伽马值大于125 API，电阻率在50Ω·m～2Ω·m。

1.2.4火山碎屑岩类岩电特征火山碎屑岩包括凝灰岩和角砾岩，其中凝灰岩最为发育。

凝灰岩是火山喷出地表后，比较细的火山碎屑物质下落地表堆积固结而成。火山碎屑物质粒径主要是＜2 mm，由晶屑、玻屑组成，少量岩屑，火山凝灰结构，含量在50%～90%。自然伽马值大于60 API，电阻率在80Ω·m～110Ω·m。

火山角砾岩和火山集块岩同属于火山碎屑岩类。火山角砾岩中碎屑物质主要由粒径在2mm～64 mm的岩屑组成，少量的火山灰和晶屑，胶结物为火山灰或更细的火山物质，火山角砾结构。火山集块岩中碎屑物质主要由粒径＞64 mm的岩屑组成，少量的火山灰、火山角砾和晶屑，胶结物为火山灰或更细的火山物质，火山集块结构。电性特征表现为比同类熔岩的密度值低。

1.3岩性识别

复杂的岩性在本区常规测井曲线上表现出电性特征相近或相似，这给测井岩性识别、建立单井纵向岩性剖面带来了很大的困难。测井岩性识别中，首先从大量取心井入手，根据30余口井岩心观察描述和岩石薄片定名，确定岩石类型，建立上述岩电关系，结合录井资料，开展测井资料岩性综合解释，建立起了本区单井岩性综合柱状剖面图（见图1）。

2　火山岩测井参数解释

2.1孔隙度解释

根据上述识别出的不同岩性，采用岩心分析孔隙度标定测井资料的方法，根据不同火山岩岩心电性特征，分别建立了砂砾岩、二长玢岩、花岗斑岩、安山-玄武岩、流纹岩、凝灰质角砾岩以及安山质角砾岩的基质孔隙度计算模型。

沉积岩类中的砂砾岩：

Φe＝－60.61ρb＋162.42（R=0.98、N=36）侵入岩类中的二长玢岩：

Φe＝－64.10ρb＋166.67（R=0.99、N=61）侵入岩类中的花岗斑岩：

Φe＝－64.10ρb＋165.38（R=0.99、N=61）熔岩中的安山-玄武岩：

Φe＝－56.82ρb＋157.95（R=0.98、N=95）熔岩中的流纹岩：

Φe＝－62.50ρb＋164.38（R=0.99、N=26）凝灰质角砾岩：

Φe＝－65.79ρb＋165.79（R=0.99、N=11）安山质角砾岩：

Φe＝0.774Δt－44.35（R=0.98、N=32）式中：Φe-孔隙度，%；ρb-密度测井值，g/cm3；Δt-声波时差测井值，μs/ft。

根据模型对单井进行测井数字处理，解释结果与岩心资料对比，平均绝对误差0.19%，相对误差3.35%。

图1　滴西X井单井测井岩性综合识别柱状图

2.2含气饱和度

含气饱和度采用测井方法确定，依据阿尔奇公式，其计算公式为：

式中：a、b-岩性系数，无因次；m-孔隙度指数，无因次；n-饱和度指数，无因次；Rw-地层水电阻率，Ω·m；Φ-有效孔隙度，%；Rt-油层电阻率，Ω·m。

孔隙度指数（m）、饱和度指数（n）和岩性系数（a、b）是依据滴西地区岩电实验数据求得。侵入岩类7块，喷出岩类17块，利用这些岩电实验数据，确定各参数取值（见表1）。地层水电阻率（Rw）：根据气藏地层水化验分析报告，滴西17井区地层水总矿化度为14 456.17 mg/L，按照等效NaCl法查图版求得地层温度下地层水电阻率为0.13Ω·m；滴西14井区地层水总矿化度为13 535.54mg/L，地层水电阻率为0.14Ω·m；滴西10井区地层水总矿化度为21 505.68 mg/L，地层水电阻率为0.10Ω·m；滴西18井区地层水总矿化度为13 320mg/L，地层水电阻率为0.15Ω·m。

表1　石炭系储层岩电参数数据表

3　结论

滴西凸起石炭系岩石类型复杂多样，在电性特征上相近或相似，测井识别难度大。本文首先从大量取心井入手，根据岩心观察描述和岩石薄片定名，确定岩石类型，建立岩电关系，结合录井资料，开展测井资料岩性综合解释，建立起了本区单井岩性综合柱状剖面图。

针对复杂的岩石类型特点，分别建立起了不同岩性测井孔隙度和饱和度解释公式，进行测井参数综合解释，形成了适用该区的一套火山岩复杂岩性气层测井识别技术。

［1］赵武生，谭伏霖，王志章，等.准噶尔盆地腹部火成岩岩性识别［J］.天然气工业，2010，30（2）：21-25.

［2］谭佳奕，吴润江，张元元，等.东准噶尔卡拉麦里地区巴塔玛依内山组火山岩特征和年代测定［J］.岩石学报，2009，25（3）：539-546.

［3］熊益学，郗爱华，冉启全，等.准噶尔盆地滴西地区石炭系火山岩储集空间特征及其分布［J］.高校地质学报，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