金湖凹陷闵桥地区玄武岩储层特征研究

金湖凹陷闵桥地区玄武岩储层特征研究 () 文章编号 : 100626535 20010320001205 金湖凹陷闵桥地区玄武岩储层特征研究 章志英 ,杨新明 ,蔡洪芽 ,廖光明 () 中石化江苏油田分公司地质科学研究院 ,江苏 扬州 225009 摘要 : 为识别玄武岩喷溢相微相类型 ,研究不同储层类型和不同孔隙结构的储层参数 ,以岩 心 、化验及试油为依据 ,测井资料为基础 ,研究闵桥地区玄武岩储层特征及储层发育控制 因素 。其结果 :本区玄武岩储层可划分为 3 类 ,其中 ?、?类为有效储层 , ?类为非有效储层 ; 建立了储层有效孔隙度 、含油饱和度图版及有效厚度划分标准 ; 应用本文研究成果完成了 8 个断块探明储量申报工作 ,同时指导了本区玄武岩油藏的滚动勘探开发 ,并取得了显著效果 。 关键词 : 玄武岩储层 ;微相类型 ;划分标准 ;控制因素 ;金湖凹陷 ;闵桥地区+ 中图分类号 : TE12212 3 文献标识码 :A 古地形东高西低 ,坡角约 12?,东西高差达 130 m 。 前 言 112 微相类型 闵桥地区位于东台坳陷西部金湖凹陷东南部 。 该区的闵 7 井首次在下第三系阜宁组一段至二段 ,首次采用岩流单元本文应用火山岩相学方法 概念 ,对 1 263 m 岩心作写实性描述和相分析 。通 火山岩储层获工业油流 ,之后 ,先后有 30 余口井钻 过岩流单元上 、下相带综合标志的鉴别认为 ,本区 遇火山岩储层 ,因此 ,火山岩油藏成为东台坳陷一 岩流单元普遍存在三分性 ,同时因晚期存在陆上喷 种特殊储层类型油藏 。本文利用岩心 、测井 、试油 发 ,流入水中堆积 ,经淬火碎裂与次级爆发而形成 资料 ,从喷溢相熔岩流基本研究方法着手 ,建立本 淬碎角砾岩 。玄武岩喷溢相微相类型为 :气孔 - 杏 区火山岩微相类型 、储层类型 、储层参数解释模型 , 仁状玄武岩 、致密玄武岩 、扁平气孔杏仁状玄武岩 研究储层发育控制因素 。完成了闵桥地区 8 个断 4 三种微相及淬碎角砾岩 、淬裂玄武岩微相 。 块 704 ×10t 储量的申报 。该成果在指导本区玄武 () 1气孔 - 杏仁状玄武岩微相 : 分布于岩流单 岩油藏的滚动勘探开发中 ,取得了明显的效果 。 元顶部或上部带 。颜色为浅灰 、绿灰 、紫红色 。气 1 储层类型 孔 、杏仁形态不规则 ,含量 15 %,40 % ,气孔占 3 % ,5 % ,气孔相连形成孔洞 ,大小 10,40 mm ,常见沉 积倒贯脉 ,原生 、次生节理发育 ,蚀变强 。测井响应 111 沉积环境 (Ω( ) 特征为较高电阻率 565 ,10 m、较高声波时差 闵桥地区 Ef 段玄武岩形成于 Ef 中期至 1 2 + 1 1 1 μ() ) ,85 sΠft、高中子孔隙度 20 %,50 %、较低地层 Ef 早期 ,系多期次陆上喷发 、陆上堆积 ,晚期为陆 3 1 2 ( ) ( 密度 214 , 2155 gΠcm、较 低 自 然 伽 玛 30 ,上喷发流入水中堆积 。其岩石类型为拉斑橄榄玄 ( ) ) 40API、能谱曲线钾含量低 < 1 %。武岩 ,所处相带为火山过渡相带中部喷溢相熔岩 , () 2致密玄武岩微相 : 分布于岩流单元中 部 。 岩内有多套沉积岩夹层 。 颜色为黑色 、深灰 、灰绿色 ,气孔 - 杏仁形态圆,椭 火山喷发溢流过程中水体由西向东进退 ,水面 ( ) 圆 ,含量 5 %,10 % 气孔 0 %, 2 %, 充填物为皂 升降 ,有水体的生物滩和陆地的变迁 ,玄武岩体呈 石 、绿泥石 、铁白云 ,原生节理柱状 ,可迭加构造节 楔状体 ,东厚西薄 ,东部最厚达 330 m ; 玄武岩顶面(理 ,蚀变较弱,中强 ,测井响应特征为高电阻 20, 收稿日期 :2000212229 () 作者简介 :章志英 19472,女 ,高级工程师 ,1970 年毕业于南京大学 ,现为江苏油田地质科学研究院主任工程师 ,从事油田开发地质研究工作 1 电话 :0514277625471 Ω( μ( ) ) 200 m、低 时 差 < 60 sΠft 、低 中 子 孔 隙 度 < 3 113 储层分类 ) ( ) ( 10 %、高地层密度 > 219 gΠcm、低 自 然 伽 马 20 ) ,30 API。在玄武岩储层特有的孔隙结构中 , 声波孔隙度 () 3扁平气孔 、杏仁状玄武岩微相 : 分布于 岩ΦΦ ( ) 只反映基块粒间孔隙度 ( ) , 而不反映宏观s s 流单元底部 。颜色深灰 、灰绿色 ,气孔 - 杏仁体扁 ΦΦ洞缝孔隙度( ) , 密度孔隙度( ) 代表了地层的 V D 总孔隙度 。因此 , 利用测井曲线中的电阻率与声波 ( 平 ,长轴 5,15 mm 为主 ,含量 5 %,10 % 气孔 0 % 时差 、电阻率和地层密度建立关系 , 可有效划分闵 ) ,2 %,充填皂石 、绿泥石 ,原生节理较规则 , 有板 桥地区玄武岩储层类型 。 状节理 ,蚀变弱 。其测井响应特征接近于致密玄武 ( ) 如从本区典型取心井 闵 1821A 井建立的二 岩 。 ( ) 种关系图 图 2 、3上可清楚地看出 : 在 100 %含水 () 4淬碎角砾岩微相 : 指一次淬火碎裂及局部 地层 - 致密玄武岩中 ,声波时差和电阻率的交会点 蒸气爆发的总和 。主体岩石为淬碎角砾岩 ,角砾形 及电阻率与地层密度的交会点呈线性关系 。在图 态以平直半棱角状为主 。根据淬火碎裂程度差异 2 中 ,当孔隙空间有油气存在时 , 交会 点 将 向 水 线 右下方偏离 。同样 ,图 3 中当孔隙空间有油气存在 伴生淬裂 玄 武 岩 , 角 砾 大 , 巨 大 , 棱 角 状 , 具 可 拼 性 。当炽热的岩流进入饱含水的软泥沉积物 ,淬火 或地层有 宏 观 洞 缝 时 , 则 交 会 点 也 向 水 线 右 方 偏 并有爆发形成混积淬碎角砾岩 。其测井响应特征 离 。因此 ,对于只存在基质孔隙的地层 ,声波孔隙 (Ω( ) μ) 为低电阻 2,5 m,高声波时差 > 80sΠft、高中 度与密度孔隙度理论上应该相等或相近 。地层只 3 ( ) ( ) 子孔隙度 > 20 %, 低地层密度 < 215 gΠcm、低 Φ Φ Φ Φ> ,且 - 等于宏观要存在宏观洞缝 ,则 D s D S () 自然伽马 30,40 API。 洞缝孔隙度 ,基于这样的认识 ,对全区建立解释模淬碎角砾岩微相成因模式可表达于图 1 中 ,其 过程是 : ?玄武质熔岩流入浅湖 ,湖底有软泥沉积 型 ,用 MVPS 程序对各岩性段进行解释 , 完成储层 物 ; ?发生淬火碎裂与局部蒸气爆发 ; ?其底部堆 积混积淬碎角砾岩 、主体岩石为淬碎角砾岩 ; ?新 的一次熔岩流至淬碎角砾岩微相之上 。 图 2 闵 1821A 井玄武岩储层声波时差与 电阻率关系 Fig12 Relationship between acoustic time2difference and resistivity of well Min 1821A in basalt formation 图 1 淬碎角砾岩微相成因模式 Fig11 Broken breccia microfacies origin pattern 图 3 闵 1821A 井玄武岩储层密度与电阻率关系 Fig13 Relationship between formation density and resistivity of well Min 1821A in basalt formation 第 3 期章志英等 :金湖凹陷闵桥地区玄武岩储层特征研究3 ΦΦΦ分类工作 。为 ?类 ,> 为 ?类 ; ?类储层为孔洞孔 D 0 S D 1 闵桥地区玄武岩可划分为 3 类 4 种储层 : ?类 隙型 ; ?类储层为基质孔隙型 。其参数特征及综合 Φ为基 块 孔 洞 孔 隙 型 储 层 , 在 ?类 储 层 中 , 当 < S 评价见表 1 。 表 1 玄武岩储层测井分类参数特征 Tab11 Basalt reservoir logging parameters characteristics 测井 测井响应特征 主要岩类 孔隙组合类型 储层评价 ΦΦΩ与 的关系 RΠm 分类S D t ΦΦ< 、 S D ? ?10 蚀变气孔杏仁状玄武岩 、淬碎角砾岩 基块孔洞孔隙型 好储层 0 ΦΦ | - | > 1 % D S? ΦΦ> 、 S D ? ?10 蚀变气孔杏仁状玄武岩 、淬碎角砾岩 基块孔洞孔隙型 好储层 1 ΦΦ | - | > 1 % D SΦΦ< 、 S D ? ?20 气孔杏仁状玄武岩 、蚀变较重的杏仁状玄武岩 孔洞孔隙型 较好储层 ΦΦ| - | > 1 % D S2 ]ΦΦ> 20 ? | - | < 1 % 致密玄武岩 、蚀变弱的杏仁状玄武岩 非储层 基质孔隙型 D S 2 储层参数 211 有效孔隙度 闵桥地区玄武岩储层的储集空间可分为宏观 洞缝系统和基块系统两个部分 。储层总孔隙度为 二者之和 ,可用下式表示 : ()ΦΦΦ1 = + T B V 21111 基块孔隙度 ( 实验室分析采用煤油法 ,分析了 23 块大样 全 ) 直径,其中有 16 块同时作大 、小样分析 ,结果是 16 ΦΦ 块大 、小 样 的 平 均 值 分 别 为 = 1619 % , =全 小 1714 % ,说明煤油法对大 、小样的分析值是接近的 。 随后 ,又选择同一口井的大样作气体法 、煤油法平 行试验 ,结论是当样品无宏观洞缝时 ,无论是大样 、 小样 ,上述两种方法测得孔隙度值接近 ,当样品中 图 4 声波时差与孔隙度关系 Fig14 Relationship between acoustic time2difference 存在宏观洞缝时 ,气体法比煤油法测得值大得多 。 and porosity 说明气体法孔隙度反映了岩石的总孔隙度 ,煤油法 对于关系图中部分参数点偏离较远 、且都属于 仅反映岩石的基块孔隙度 。 Δt 值偏大 、孔隙度分析值偏小的点 ,分析后发现这 因此 ,用煤油法测得的岩心孔隙度值与声波时 些点都属于 ?类储层段 。 ?类储层多数是蚀变严 差建立关系求得测井解释孔隙度作为基块孔隙度 重 、粘土含量较高的岩类 ,声波时差偏大 ,相应解释 是可行的 。 的孔隙度偏大 , 使用时应作相应 的 校 正 , ?类 校 0 根据 182 个样品 87 个深度点的资料 , 建立玄 正系数为 01923 , ?类校正系数为 0188 。 1 Δ( Φ ) 武岩储层 t —关系图 图 4, 经回归得关系式 21112 宏观洞缝孔隙度 为 : 从两方 面 着 手 , 一 是 人 工 统 计 岩 心 洞 缝 面 孔 率 ,共统计 17 口井 93412 m 岩心 ; 二是用测井解释 ΔΦ ()t = 140- 53 2 求取洞缝孔隙度 。Δμ式中 :t 为声波时差 , sΠft ;相关系数为 0193 。 地层密度骨架值可通过地层密度和分析孔隙,单应用测井资料按照储层分类确定单井有效储层 ( ) ρ井有效厚度对斜井校为铅直厚度 ,各类有效厚度平 度建立关 系 图 5求 得 , 其 回 归 公 式 = 2184 -B 均值分断块采用面积权衡求得 。 Φ ρρ) (ρρ) Φ(1186 ;运用公式 = - Π- 可求 得地T ma B ma f 层总孔隙度 。 213 含油饱和度 此参数研究中 ,同样考虑了缝洞系统和基块系 统含油饱和度 。缝洞系统含油饱和度参考了国内 外同类储层对洞缝含油饱和度取值情况 ,闵桥地区 洞缝含油饱和度取值为 95 % 。 基块含油饱和度 :采用了岩心残余油饱和度分 析法 、测井基本分式法 ———阿尔奇公式及压汞法 , 三种方法比较结果 ,本区使用压汞法更接近于岩心 分析值 。 压汞法 :根据本区压汞资料 ,将毛管曲线形态 及其特征参数分成与 ?、?类有效储层相对应的类 图 5 地层密度与孔隙度关系 Fig15 Relationship between formation density 型 ,分别处理成平均毛管压力曲线 ,然后利用公式 and porosity 及本油藏的实验分析资料将平均毛管压力曲线换 3 ρρ式中 :为致密玄武岩骨架值 ,gΠcm ;为流体密 ma f 算成油柱高度与含油饱和度的关系曲线 。公式为 : 3 3 ρ Φ 度值 ,gΠcm;为测井地层密度值 ,gΠcm;为地 B T σθ 10 Cos 〃P OWC ()4 H = (ρρ)σθ- Cos W O Hg Hg层总孔隙度 , f 。 o ρρ式中 , H 为油柱高度 ,m ;、为油层条件下 O W ΦΦΦ洞缝孔隙度可由关系式 = - 求得 。 V r B 3 σθ油 、水密度 ,gΠcm ;、为油层条件下油水界面 OW OW 岩心统计洞缝面孔率 ,发现宏观洞缝并非都含 () σθ张力和润湿接触角 ,mNΠm 、?;、为水银表面 张Hg Hg 油 ,应用测井解释洞缝孔隙度要乘以含油率才为有 () 力和接触角 ,mNΠm 、?。 效的宏观洞缝孔隙度 。 含油率的确定是通过统计 总含油饱和度公式为 : 含油岩心的总面孔 ΦΦ S 〃+ S 〃 B B V V率与含油面孔率的比值 ,用统计方法求得 。 ()5 S= o ΦΦ+ B V 本区玄武岩储层的有效孔隙度为 : Φ Φ(ΦΦ)()= K+ K- 3 1 S 2 T B 3 储层发育的控制因素 式中 : K为基块孔隙度校正系数 , ?类取 0188 , ? 1 类取 110 ; K为宏观洞缝含油率 。2 311 成岩及成岩次生作用的控制作用 212 有效厚度 本区玄武岩成岩及成岩次生作用的序列为 :分 异结晶作用阶段 ?蚀变作用阶段 ; 伊利石化 、蒙脱 本文有效厚度的确定是采用地质和地球物理 石化 、绿泥石化 ?气孔充填阶段 ; 沸石化 、碳酸盐 ,在将本区双重介质储层分成 3 测井综合研究方法 化 、自生石英 ?溶蚀作用阶段 。 种类型储层的基础上 ,依据试油 ,以重点取心井建 纵向上从上往下可划为 : 风化蚀变带 、溶蚀作 立四性关系 ,本区油层表现为低电阻 、高孔隙度 、低 用带 、微风化蚀变带 、原岩带 。横向上 :火山斜坡带 渗透的特点 ,非油层为高电阻 、低孔隙度 、低渗透率 中上部以风化蚀变带 、溶蚀作用带为主 ,中部以溶 特点 。试油获工业油流的井层 ,地层电阻率一般为 3 蚀作用带为主 ,斜坡边部以蚀变高岭土化为主 。Ωμ3,10 m ,声波为 65,85sΠft ,密度 < 215 gΠcm,岩 类为气孔杏仁玄武岩和淬碎 、混积角砾岩 。将 ?、 312 玄武岩岩性 、岩相带的控制作用 ?类储层定为有效储层 ,可作为有效厚度 。经综合 火山过渡相带中上部?类储层基块比例为 44 % ,评价 ,测井解释的符合程度在 90 % 。具 体 做 法 是 第 3 期章志英等 :金湖凹陷闵桥地区玄武岩储层特征研究5 中部比例为 715 % 。淬碎角砾岩 微相是一个良好的储集岩体 ,含 油统计结果 ,以此类岩性含油性 最好 ,达到油浸 、含油级别 。 313 三种性质界面的控制作用 本区 与 玄 武 岩 有 关 的 界 面 有三种 ,分别为玄武岩顶面 - 古 风化剥蚀面 、玄武岩内沉积夹层 - 火山喷溢间断剥蚀面 、岩流单 元界 面 。在 3 种 界 面 内 , 4 种 微 相 - 构 造 类 型 构 成 了 玄 武 岩 储 图 6 玄武岩缝 、孔 、洞组合及储集层岩相构造类型 层孔 、缝 、洞 网 络 。它 们 具 有 相 Fig16 Fracture , pore and hole combination of basalt reservoir and its facies structural patterns ( 应的孔洞缝组合和含油形式 图 ) 6 ,表 2。 表 2 玄武岩储集层及其相应的孔 、洞 、缝组合形式 Tab12 Basalt reservoir and its combined pattern of pore , hole and fractures 储集层岩相 —构造类型 孔 、洞 、缝组合 含油性及特点 B+ A+ F + E+ E( ) 普遍含油 > 80 %,具层状特点 古风化剥蚀面玄武岩 2 2 1 2 ( )岩流单元上部相带 薄层复合岩流单元 () 较普遍含油 60 %,具一定层状 A+ E+ E+ F 1 1 2 气孔 - 杏仁玄武岩微相 ( ) 含油较差 10 %, 不具层状 , 厚 层 中 下 部 ( ) 岩流单元中下部相带 厚层玄武岩微相 具有隔挡作用 A?A?E?F 2 3 1 淬碎角砾岩微相 () 较普遍含油 60 %,具透镜状 C + F + E 与其它角砾岩的区别有现实意义 。 314 构造断裂的控制作用 () 2在玄武岩双重介质储层中 ,重点研究关键 取心井和测井曲线建立的相应关系 ,能有效地划分 闵桥地区区域性的构造断裂作用有两期 ,即吴 闵桥地区 3 类 4 种储层 。 堡运动 期 、三 垛 运 动 期 。吴 堡 运 动 期 主 要 表 现 为 () 3从本区玄武岩储层基块和宏观孔 、洞 、缝 EW、NNE 方向的构造断裂作用 ,而三垛运动期主要 系统着手 ,以试油和岩心资料为依据 ,测井资料为 表现 NNW 方 向 的 构 造 断 裂 作 用 。构 造 断 裂 作 用 基础 ,研究反映玄武岩油藏特征的储层参数 ,以确 强度大时 ,裂缝发育 ,原生节理缝进一步开启 ,和油 定的有效厚度 、有效孔隙度 、含油饱和度 ,完成了本 气运移相匹配形成通道 。另一方面有利于次生溶 区 8 个含油断块储层参数的处理 、解释 ,经综合评 蚀孔洞的形成 。如闵 18 井处在火山斜坡中部 ,由 价 ,符合率达到 90 % ,首次提交了本区火山岩油藏 于吴堡 - 三垛期断层落差达到 600 m ,裂缝发育 , 探明储量 。 溶蚀孔洞缝发育 ,该井日产量达到 40,50 tΠd ,稳产 () 4玄武岩储层发育受 4 个因素控制的认识 ,达 1 年之久 。持续高产稳产的原因是宏观孔洞缝 有力地指导了本区玄武岩油藏的滚动开发 。发育 。 参考文献 : 4 结 论 1 邱 家 骧 , 等 1 五 大 连 池 —科 洛 —二 克 山 富 钾 火 山 岩 () 1采用岩流单元方法 ,经综合标志鉴别研究 M 1北京 :中国地质出版社 ,19911喷溢相玄武岩熔岩是确定本区微相类型的一种行 之有效的方法 。淬碎角砾岩微相是本区一种特殊 编辑 常汉章 意义的岩体 ,也是良好的储油岩体之一 ,其成因及 Characteristics of ba salt reservoir in Minqiao area , Jinhu sag Zhang Zhiying , Yang Xinming ,Cai Hongya ,Liao Guangming ( Geological Science Research Institute of J iangsu Oilf ield B ranch Company , )S INO PEC , Yangzhou , J iangsu 225009 , China Abstract : To identify eruptive facies of basalt rock , study different reservoir types and formation parameters of different pore structures , characteristics and development controlling factors of basalt reservoir in Minqiao area are studied with core , analytical experiments , oil test and E - logging data . It is concluded that basalt reservoir in this area falls into three types. Type I and II are effective reservoirs while type III is not . In addition , classification standards for reser2 voir effective porosity , oil bearing saturation and effective thickness have been established and applied in reserve calcu2 lation of 8 blocks. Furthermore , significant effect has been achieved with study results in the progressive exploration & development of basalt reservoir . Key words : basalt reservoir , micro facies , type , classification criteria , controlling factor , J inhu sag , Minqiao area Characteristics and favora ble reservoir f orming conditions of igneous reservoir in L iaohe ba sin Liu Shiwen ( Exploration & Development Research Institute of Liaohe Oilf ield B ranch Company , )PetroChian , Panjin , Liaoning 124010 , China Abstract : Based on extensive survey and research , igneous reservoir characteristics and its forming conditions in Liao2 he basin have been analyzed and summarized. It is concluded that oil bearing situation varies with lithology of oil bear2 ing igneous rock. In detail , Andesite and basalt features thick and multi oil bearing layers , mostly oil speckle type oil bearing attitude , while that of trachyte and tuff are oil bearing and rich oil bearing in the contrary. Pores in igneous reservoir belong to original and secondary , and secondary fracture is the dominating factor of reservoir permeability. Near rift area is one of the most favorable areas for exploring igneous rock. For Liaohe basin , reservoir forming condi2 tions of igneous rock are outstanding , including anticline , unconformity , drape anticline , buried hill , fault nose , block and updip pinchout . Surely , exploration of igneous reservoir will be a new development point for increasing the reserve and production of Liaohe basin in the future . Key words :igneous reservoir , oil & gas reservoir characteristics , reservoir forming condition , analysis , Liaohe basin Inversion and interpretation of igneous rock in well Long 606 Wang Shiliang ( Exploration & Development Research Institute of L iaohe Oilf ield B ranch Company , )PetrChina , Panjin , Liaoning 124010 , China Abstract :By analyzing geology , seismic & logging data comprehensively , distribution characteristics of igneous rock of well Long 606 has been researched with lithology inversion , which has not only reflected the distribution change regu2 larities of the subject lithology in this area directly , but also make up for the poor vertical resolution of seismic data and provide accordance for in - depth study and exploration planning in this area . Key words : igneous reservoir , lithology inversion , low frequency model , interpretation , Liaohe basin , well Long 606 Application of seismic technology in exploration of subtle reservoir Zhang Shouchang ,Li Chen , Zhang Zehui , Mao J unli ( Exploration & Development Research Institute of Liaohe Oilf ield B ranch Company , )PetroChina , Panjin , Liaoning 124010 , China