摘要：针对火山岩储层存在岩性复杂、流体多样、岩性对测井曲线的影响甚至超过了储层流体的影响等测井评价难点，以松辽盆地徐深气田火山岩储层为研究对象，综合利用测井、录井、测试和岩心分析等资料，通过储层“四性”关系的研究，采用常规测井识别岩石组分、成像测井识别岩石结构、构造，并结合ECS测井综合判别火山岩岩性，在此基础上建立了常规测井和特殊测井相结合的流体识别方法。将上述方法应用到该气田天然气探明储量的评价中，取得了良好的效果，这为其他地区类似的火山岩储层评价提供了可借鉴的经验。
关键词：火山岩；岩性识别；流体识别；测井；松辽盆地；徐深气田
虽然前人做了很多关于火山岩储层测井评价方面的工作，但主要都集中在火山岩岩性识别方面，且还没有形成系统的岩性识别方法，而关于火山岩储层流体识别方面的研究就更少了[1～5]。松辽盆地徐深气田兴城地区火山岩储层主要分布于中生代白垩系下统营城组，岩性从酸性、中性到基性均有发育，以酸性岩为主[6]。该区酸性火山岩储层具有埋藏深、岩性复杂多变、物性差等特点，致使酸性火山岩储层测井评价方面存在很多困难。从火山岩测井响应特征研究入手，采用岩心标定测井、常规测井与特殊测井相结合的研究思路，形成了一套酸性火山岩储层的岩性识别、流体识别测井评价方法。
1 火山岩岩性识别
徐深气田火山岩岩性复杂，在地质上定名就有30多种，且矿物成分多变，不同岩性储层其物性和产能也有较大差别，因此准确识别火山岩岩性是开展火山岩储层测井评价的基础和关键。
综合岩心、薄片、元素分析及常规测井等资料，充分发挥电成像等测井新技术在岩性识别上的优势，制定组分与结构识别相结合、常规测井识别岩石组分，特殊测井识别岩石结构、构造，ECS测井识别过渡岩性的岩性识别思路，在确定火山岩岩石分类系统的基础上，应用交会图版法、成像识别法和ECS识别等多种方法开展火山岩岩性的测井识别研究。
1.1 交会图版识别法
由于火山岩矿物成分复杂，仅用1～2种测井参数很难将不同岩性区分开，因此在研究中以取心井资料为基础，采用岩心标定测井，优选中子、密度、自然伽马、钍等测井参数，建立了火山岩岩性识别图版(图1)。应用该图版可较好地识别玄武岩、安山岩、英安岩、酸性岩类(流纹岩、凝灰岩)等成分不同的岩性。
1.2 成像测井识别法
成像测井是采用阵列扫描或旋转扫描方式，将地层岩性、沉积、构造特征变化引起的电阻率变化转换成不同的色度[2]。由于成像测井具有高分辨率、高井眼覆盖率和可视性等特点，目前在岩性、岩相识别、孔洞、裂缝分析等方面得到广泛应用。
徐深气田火山岩岩性成因复杂，即使岩石化学成分相同，但如果结构、构造不同，其岩石类型也会不同。而应用交会图版法虽然可以识别成分不同的岩性(如酸性岩、中性岩和基性岩等)，但对于成分相同、而结构或构造不同的岩性如流纹质熔结凝灰岩、角砾凝灰岩、火山集块岩、火山角砾岩这些火山岩岩性识别效果较差，对这类岩性必须结合成像测井进行识别。图2为火山岩典型成像模式图。
在已建立的典型火山岩成像模式图基础上，采用常规测井识别岩石组分、成像测井识别岩石结构和构造的方法来综合识别火山岩岩性。
1.3 ECS元素测井识别法
ECS元素测井是斯伦贝谢发展的新一代测井仪器，可以通过测量得到地层中各种元素的含量[3]进行岩性识别。应用常规测井和成像测井虽然可以识别多数岩性，但对于一些过渡岩性如玄武安山岩、安山玄武岩等岩性识别效果不好，而应用ECS元素测井则可以很好解决这个问题。
玄武安山岩和玄武岩无论是放射性测井曲线还是其他测井曲线，其测井响应特征是相近的，同时两种岩性在成像图上显示的结构和构造特征也相似，因此应用上述两种方法难以区分这两种岩性。而通过ECS测井测量得到地层中Si、K、Na等元素的含量，通过氧闭合等技术转化为地层中氧化物含量，将之落在TAS图上便可有效地识别玄武安山岩和玄武岩。
2 酸性火山岩储层流体性质识别
大庆徐深气田兴城地区火山岩储层埋藏深、物性差，孔隙结构复杂，属于特低孔隙度、特低渗透性储层；储层流体类型为气和水，存在多套气水系统且没有统一气水界面，因此流体识别存在很大难度。为了很好地识别火山岩储层流体性质，建立了一套常规测井与特殊测井相结合，应用交会图法、三孔隙度法、核磁共振测井法和横纵波比值法综合识别流体性质的方法。
2.1 利用交会图法识别流体性质
在储层“四性”关系研究的基础上，通过敏感性分析，确定了最能反映储层流体性质特征的参数电阻率、密度和气测比值，建立了酸性火山岩气水层解释图版(图3)，图版精度都超过90.0%，达到了储量规范的要求。
2.2 利用三孔隙度组合法识别流体性质
三孔隙度测井是用来评价油气藏储集性能的重要测井曲线。中子测井主要反映岩层的含氢指数，一般储层中天然气的含氢指数低于油和水的含氢指数，所以当储层中存在天然气时会引起视补偿中子孔隙度(φNa)减小。天然气的密度和声波传播速度远小于油和水，所以当地层中含气时可引起视密度孔隙度(φDa)、视声波孔隙度(φSa)增大。三孔隙度测井都是模拟纯水地层刻度的，因此视补偿中子孔隙度和视密度孑L隙度在水层段时重合，而在气层段时两孔隙度将有明显差值。气层一般有φSa＜φNa、φDa＞φNa、(φSaφDa/φ2Na)＞1，因此可利用气层在三孔隙度测井曲线上的不同响应特征来识别气层。
考虑到岩性复杂和钻井液滤液侵入的影响，提出了以下3个复合参数作为地层的含气指标，以放大含气特征显示。
式中：φBa为测井孔隙度背景值，是指岩石孔隙空间完全含水时的视孔隙度。
气层一般有φSa、φDa大于φBa，而φNa小于φBa。Gc反映了孔隙度测井视地层孔隙度的绝对累计误差，是地层孔隙中含气体积的函数，适合于孔隙度较大的无侵或轻度侵入地层。若地层为气层时，Gc＞0。Gb则是相对累计误差的体现，适合于气显示较弱的低孔地层或侵入较深的高孔地层。若地层为气层时，Gb＞1。
2.3 利用核磁共振测井资料识别流体性质
一般来讲，在气层处，中子孔隙度减小，密度孔隙度增大，中子-密度曲线呈镜像反映。但对于酸性火山岩储层，由于其岩性极其复杂，中子测井不仅受孔隙流体的影响，还受岩石骨架的影响，无论储层是否含气，中子-密度曲线均有交汇，因此应用中子-密度曲线交汇识别气水层困难很大。
而核磁共振测井基本上不受岩性影响，比中子测井能够更好地指示孔隙中流体的含氢量。当储层含气时，核磁共振测井确定的孔隙度远小于储层真实孔隙度，可利用这一特性对火山岩储层进行流体识别。
在纯气层段，核磁-密度孔隙度有明显的交汇显示，且为镜向指示，多数含气储层深侧向视电阻率值也较高；在纯水层段，核磁-密度孔隙度交汇很小或没有交汇，深侧向视电阻率相对较低。因此可应用核磁-密度孔隙度交汇的方法识别火山岩储层流体性质。
2.4 利用横纵波时差比识别流体性质
阵列声波测井仪的优势是能准确测量到地层的横波，从理论上讲，对于气层，横波的传播速度基本不变，而纵波的传播速度减慢，从而横、纵波时差比就明显减小[5]，因此可以利用横纵波时差比定性指示气层。
酸性火山岩储层流体进行识别是一项比较困难的工作，应用单一方法进行流体识别经常出现错判、漏判等问题，为了解决这些问题，应综合应用上述方法对火山岩储层流体性质进行判别。
3 实例分析
将上述研制的火山岩岩性识别方法和酸性火山岩储层流体性质识别方法，应用到松辽盆地某气田火山岩储层，经岩心分析资料验证岩性识别符合率在85%以上；通过试气资料验证气水层符合率在88%以上。
4 结论
通过对徐深气田兴城地区深层酸性火山岩储层的研究，建立了一套酸性火山岩储层测井评价方法，取得了较好的实际应用效果。
1) 以“四性”关系研究为基础，采用常规测井、成像测井和ECS元素测井相结合的研究思路，建立了火山岩岩性识别方法。
2) 酸性火山岩储层流体识别是一项较为困难的工作，在实际应用中应采用常规测井和特殊测井相结合综合判别火山岩储层流体性质。
参考文献
[1] 孙小平，石玉江，江英昆.复杂孔隙结构储层含气饱和度评价方法[J].天然气工业，2000，20(3)：41-44.
[2] 贾承造，赵文智，魏国齐.国外天然气勘探与研究最新进展及发展趋势[J].天然气工业，2002，22(4)：5-9.
[3] 王拥军，周雪峰，吴海忠，等.火山岩岩性识别新技术[J].断块油气田，2006，13(3)：86-88.
[4] 王忠东，汪浩，向天德.综合利用核磁谱差分与谱位移测井提高油层解释精度EJ].测井技术，2001，25(5)：365-368.
[5] 李云省，曾渊奇，田建波，等.致密砂岩气层识别方法研究[J].西南石油学院学报，2003，25(1)：25-28.
[6] 任延广，朱德丰，万传彪，等.松辽盆地徐家围子断陷天然气聚集规律与下步勘探方向[J].大庆石油地质与开发，2004。23(5)：26-29.
(本文作者：李洪娟 杨学峰 覃豪 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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