摘要：松辽盆地徐深气田中基性火山岩储层岩性复杂，岩石骨架密度变化大，岩性对测井的影响往往超过储层流体的影响，且岩石蚀变及金属矿物的存在使得测井电阻率降低，不能反映储层真实的流体性质，中基性火山岩气水层识别难度较酸性火山岩更大。为此，充分利用不同测井信息的优势，合理选择对气敏感、受岩性影响较小的背景值参数，综合应用双密度重叠、横纵波时差比值及核磁测井识别3种流体识别方法，判别中基性火山岩储层流体性质。通过对研究区18口探井、评价井的处理解释，经试气验证，符合率达92.3%，见到明显应用效果。
关键词：松辽盆地；徐深气田；中基性岩；储集层流体；气水层识别；测井解释
目前已基本形成了一套松辽盆地徐深气田酸性火山岩储层的测井评价方法[1～4]。随着该气田达深3、达深4等井中基性火山岩储层试气获得高产工业气流后，对中基性火山岩储层的研究也逐渐加强。
中基性火山岩具有高密度、高中子孔隙度的特征，在砂泥岩储层中常用的中子密度交会识别气层方法不再适用。且由于中基性火山岩储层岩性复杂，岩石骨架密度变化大(2.62～2.90g/cm3)，岩性对测井的影响往往超过储层流体的影响，且岩石蚀变及金属矿物的存在导致测井电阻率降低，不能反映储层真实的流体性质。因此，中基性火山岩气水层识别难度较酸性火山岩更大。对此，笔者提出了双密度重叠、横纵波时差比值及核磁测井识别3种流体识别方法，以综合判别中基性火山岩储层的流体性质。
1 双密度重叠法
双密度是地层骨架密度(ρma)与地层视骨架密度(ρma1)的简称。地层骨架密度[5]是指单位体积岩石的质量。孔隙性地层相当于致密地层中岩石骨架的一部分被密度小的水、原油或天然气所代替，地层视骨架密度就是据此特点推导定义的。由于测量的体积密度(ρb)不仅取决于岩石矿物本身，还与岩石孔隙度(φ)及流体饱和度有关，确定体积密度的响应公式为：
ρb=φρw-φSg(ρw-ρg)+(1-φ)ρma (1)
式中：Sg为含气饱和度，%；ρw、ρg分别为水密度、气密度，g/cm3。
式(1)说明，岩石孔隙中如有天然气存在会引起地层体积密度减小，地层体积密度减小的程度除了取决于岩石总孔隙度及其含气饱和度外，还取决于天然气密度。
如果把天然气影响归并到地层骨架密度中去，即地层视骨架密度，则式(1)有：
ρb=φρw+(1-φ)ρma1 (2)
则地层视骨架密度为：
从上式可以看出：地层视骨架密度相当于纯水层中计算的地层骨架密度，水层时ρma1等于ρma；当储层含气时，由于地层流体密度ρf小于地层水ρw，且受含气影响ρb也减小，因此利用式(3)计算得到的地层视骨架密度小于地层骨架密度，利用这一特性开展双密度法识别中基性岩储层流体性质。
根据达深3、达深4、徐深13等8口中基性火山岩井41块取心样品的分析数据，优选测井参数，选择自然伽马(GR)、钍(TH)2条测井曲线与岩心分析骨架密度进行二元回归得到地层骨架密度曲线计算模型(式4)。由于自然伽马、钍与储层中的流体无关，因此构建的地层骨架密度曲线是不受储层含气影响的，可作为直观指示气层的背景值。
ρma=2.906585-C1GR+C2TH (4)
式中：C1、C2分别为回归系数。
将式(3)、(4)计算出的2条地层骨架密度曲线重叠，如果ρma1＜ρma，直观指示的就是含气层。
从达深A井双密度重叠流体识别方法测井解释成果图(图1)可以看出，186Ⅰ、186Ⅲ、187号层双密度交会较大，显示含气较好，且这3层的气测全烃、气测比值也较大，两者显示储层含气情况一致。186Ⅲ、187号层合试，MFEⅡ自喷，日产气56017m3，为工业气层。186Ⅱ号层岩性为玄武岩，从三孔隙度曲线看该层近似接近骨架，测井综合解释为干层，双密度未见交会且接近相等。下部的188、189Ⅰ、189Ⅱ等储层，双密度交会值逐渐减小至不交会，气测显示较上部储层与双密度交会显示为相同趋势，即由弱到无。从图中可以看出，双密度交会值与气测显示、试气成果具有很好的一致性。
2 横纵波时差比值法
理论上当地层含气时，由于天然气比液体更容易压缩，因此含气岩石的纵波速度一般比含液体岩石的速度低，即纵波时差(△Tc)在气层处变大；而横波时差(△Ts)却变化极小。同时由于地层岩性、物性的变化同样也可能引起速度的改变，因此单纯应用纵波时差去识别天然气，存在着一定的风险性，但如果通过比较横波和纵波的速度差异来判别气层，则要可靠得多。故可据此来进行流体识别。
应用研究区8口井25层试气资料及综合解释的干层、水层，以测井计算孔隙度为横坐标，横纵波时差比为纵坐标编制了中基性火山岩储层气水层识别图版(图2)。从图上可以看出，含气区与非含气区界线比较明显，为了能在测井解释成果图上直观显示储层是否含气，根据图中含气区与非含气区的分界线构建一个横纵波时差背景值(HZB)方程，即：
HZB=1.8268-0.0045φ (5)
式中：φ为测井解释孔隙度，%。
当横纵波时差比值小于背景值时，储层含气；反之为非气层。如图1中，横纵波时差比背景值、横纵波时差比即是上述指示气层的两个参数。从图中可以看出该井上气下水现象较为明显，横纵波时差比与背景值的差异也较直观准确地反映了该井含气情况。
3 核磁测井识别法
体积密度测井和核磁共振测井均会受其探测范围内的孔隙流体的影响，当体积密度和核磁测量范围内地层孔隙含气时，体积密度测量值偏低，计算的密度孔隙度偏大；而核磁共振由于气体的含氢量较少和气体极化时间较短等因素的影响，使得核磁计算的孔隙度降低。另外，体积密度和核磁共振测井其探测深度接近，因此可以利用密度孔隙度和核磁共振测井计算孔隙度两者的差异进行气、水层的识别。
上述方法在酸性火山岩气水层识别中已经得到广泛的应用，并且具有较高的识别精度[6～7]。徐深气田酸性火山岩骨架密度分布范围较小，在2.59～2.65g/cm3之间，峰值为2.62g/cm3，其密度孔隙度可以用定骨架密度方法采用威利公式求得，应用效果比较明显。但中基性火山岩岩性复杂、岩石骨架密度变化大(徐深气田安山岩骨架密度2.72g/cm3，玄武岩骨架密度2.83g/cm3)，如应用定骨架方法计算中基性火山岩密度孔隙度，与核磁计算孔隙度比较用来识别气水层，效果很差。因此笔者采用变骨架密度法求取密度孔隙度，再与核磁计算孔隙度对比，取得了很好的识别效果。
图3是达深B井流体识别处理成果图，岩性为玄武岩。从图中可以看到，试气层段应用核磁共振判别法的密度孔隙度与核磁计算孔隙度有明显幅度差，应用双密度重叠法也见明显含气反映，且录井气测比值较大，综合分析判别该层为气层。实际试气结果表明，3888.0～3907.0m井段压后日产气18851m3，与测井识别结果一致。
4 应用效果及认识
中基性火山岩储层气水层识别是一项较为困难的工作，仅靠单一识别方法在实际工作中存在一定的局限性。为避免在测井解释中出现的气层误判、漏判现象，综合以上3种方法，应用综合概率法，制定了一个气层指示参数，气层指示参数越大，表明该井段含气性更好。如图1达深A井气层指示参数曲线最高的186Ⅲ号层，其对应的录井气测比值也是最高的，气测比值达到121.5；而气层指示参数曲线为零或为不连续的零星小段处，录井均未见气测显示，综合解释为干层或水层，说明气层指示参数曲线与含气性一致性较好。
通过对研究区18口探井、评价井的中基性火山岩储层处理解释，经试气验证符合率达92.3%，较好地满足了勘探开发生产的需要，见到明显应用效果。
参考文献
[1] 冯志强，王玉华，雷茂盛，等.松辽盆地深层火山岩气藏勘探技术与进展[J].天然气工业，2007，27(8)：9-12.
[2] 赵杰，雷茂盛，杨兴旺，等.火山岩地层测井评价新技术[J].大庆石油地质与开发，2007，26(6)：134-137.
[3] 郑建东，杨学峰，朱建华，等.徐深气田火山岩储层气水层识别方法研究[J].测井技术，2006，30(6)：516-518.
[4] 舒萍，纪学雁，丁日新，等.徐深气田火山岩储层的裂缝特征研究[J].大庆石油地质与开发，2008，27(1)：13-17.
[5] 李绍虎，吴冲龙，毛小平，等.一个新的地层骨架密度计算公式[J].石油实验地质，1999，21(4)：369-371.
[6] 朱建华，王晓艳.核磁测井识别火山岩气层应用研究[J].国外测井技术，2007，22(4)：7-9.
[7] 丁绍卿，郭和坤，刘卫，等.核磁共振岩样分析技术在储层评价中的应用[J].大庆石油地质与开发，2006，25(6)：22-26.
(本文作者：郑建东 卢艳 朱建华 中国石油大庆油田有限责任公司勘探开发研究院)
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