火山岩能否成为油气藏

如题所述

9.3.1 储层主要特性
火成岩和变质岩储层在孔隙结构、渗流特性上与碳酸盐岩储层相似,但在成因上有所不同。由于岩性复杂,具有特殊性,如下所述。
1) 岩性复杂,确定岩石矿物成分和建立岩性模型困难。目前发现的火成岩油气藏包括喷发岩(如玄武岩、安山岩、流纹岩、英安岩、角砾岩等)和侵入岩(如辉长岩、辉绿岩等)以及由片麻岩形成的变质岩油气藏,矿物成分复杂。火山岩的化学成分主要取决于岩浆岩,冷凝和晶化形成大量火山玻璃质。火山玻璃质的成分取决于晶化程度,不同期次的火山岩其晶化程度不同,火山玻璃质的成分一般难以确定。因此,火山岩矿物成分、骨架属性是变化的和未知的。
2) 岩石骨架参数变化大,不易确定,难以计算地层孔隙度。
3) 导电机理复杂,基于Archie理论的通用公式,难于计算地层含烃饱和度。这是因为:
① 火山岩地层岩性复杂多样,有过多或不确定的导电因素存在,如长石的蚀变,其他矿物向黏土矿物和沸石转化等因素,导致地层附加的导电性。
② 火山岩地层孔隙结构和孔隙类型多样,导致地层导电机理复杂,岩电参数“m、n”变化大,难于确定。
③ 在渗透性好的地层,泥浆侵入深。
④ 含有一定的二氧化碳气,在一定程度上改变了地层电阻率。
9.3.2 基本思路与评价方法
(1)基本思路
在借鉴碳酸盐岩储层评价思路和方法的基础上,有针对性地解决以下问题:
1) 应用元素俘获谱测井,进行岩石成分的分类。
2) 密度测井与核磁共振测井相结合,利用元素俘获谱测井得到的岩石骨架参数,进行孔隙度计算。
3) 将核磁共振测井T2分布谱转换成毛管压力曲线,在已知自由水界面的基础上,利用核磁共振测井得到的毛管压力曲线计算储层流体饱和度。
(2)评价方法
上述的碳酸盐岩储层的评价方法,大部分可适用于火成岩、变质岩储层,但还须重点分析以下的几个问题:
1) 岩石矿物成分的分析和确定岩石骨架参数:主要采用ECS测井依据TAS硅碱分类(基于酸碱度),确定岩性。即根据SiO2的含量分为超基性、基性、中性、酸性;根据Na2O+K2O的含量进行碱性系列划分。
2) 分析岩石结构和划分岩相:火成岩、变质岩的岩相和结构十分复杂,应充分利用成像测井的高分辨率图像,分析岩石结构、划分岩相(如火山岩的爆发相、溢流相、侵出相和侵入相),确定期次和流向。
3) 储层有效性分析和划分储层类型:火山岩储集空间十分复杂,而不同的岩相有不同的发育特点。喷发岩储层,主要是以发育的孔隙(气孔和溶蚀孔洞)为主,成岩和构造裂缝起着连通孔隙的作用,不少成岩(冷却作用)形成的微裂缝,有效性较差,侵入岩储层则主要以发育的裂缝为主。
4) 探讨计算地层油气饱和度的方法:从火山岩的导电机理出发,进一步改进电阻率-孔隙度组合确定地层含油(气)饱和度的计算方法;探讨和采用核磁共振测井确定的束缚水饱和银皮度和T2分布谱转换的毛管压力曲线,计算油气层的饱和度。
5) 确定底水油气藏的油(气)-水界面,评价地层的流体性质:主要利用阵列侧向或阵列感应并结合其他有关资料,进行综合分析。
9.3.3 实例分析
火成岩油气藏的勘探相对于其他类型的油气藏要少一些,但近十多年也已取得了很大进展。
(1)商7××井区火成岩储层评价
20世纪80年代中期在勘探中发现商7×井的沙三段第四套侵入岩有油气显示,经测井解释和测试获低产工业油流。1996年在应用新的三维地震资料重新落实构造和对商××井再次评价的基础上,于商7×井东北方向的高部位部署了商7×1井,勘探目标主探火成岩油藏、兼探沙河街组构造砂岩油藏。针对火成岩裂缝性储层的特点,采用了成像测井技术,在主要目的层段进行了微电阻率扫描成像测井(FMI),发现在火成岩内部发育多种类型的裂缝,具备较好的储层条件(图9.3.1)。根据录井微弱的油气显示,综合测井信息,火成岩解释油干层106.4m/4层,其中油层有效厚度64.5m/4层,经对3413~3424m测试获得日产82t的高产工业油流,同时还发现了沙河街组砂岩稠油油藏。图9.3.1 商7×1井火成岩裂缝性储集层测井响应特征(据运华云,1998)
针对裂缝性火成岩油藏特征,采用了成像测井、核磁共振测井等新的测井和解释技术,为该区提供了大量先进的有用信息和分析手段。商×××井区的古近系火成岩属于基性的侵入和喷发岩,主要形成规模较大的四套火成岩或火山岩,沙一段以喷发相的玄武熔岩、凝灰岩为主,沙三段则为多期的浅层侵入的辉长-辉绿岩为主。火成岩的储集空间受火成岩的岩相和成因所控制,根据上述描述的火成岩岩相,可划分以下几类:粒间孔、溶蚀孔洞、气孔和裂缝。地球物理测井教程图9.3.2 商7×2井FMI识别溶蚀孔洞(a)、商7×1裂缝倾向示意图(b)(据运华云,1998)
利用测井资料主要解决了以下问题:一是利用成像测井资料实现了裂缝参数的定量计算,裂缝与孔隙度的有效匹配,在储集层的渗流能力方面起着重要作用;二是搞清了裂缝发育分布规律。成像测井和岩心观察描述认为,网状缝和低角度缝一般出现在火成岩上部,垂直缝和高角度缝则出现在岩体的中下部,这种裂缝的分布规律与其成因有直接关系,垂直缝、高角度缝主要受构造运动和鼻状构造平面曲率大小的控制,而网状缝和水平缝是岩体边部冷凝的收缩缝。裂缝的产状以南倾为主,部分高阻充填缝、第Ⅲ套火成岩裂缝局部北倾。两套火成岩裂缝的走向大部分呈近东西方向,与区域上的构造、断裂系统的走向近似平行,断层以北的商7X4、商7X5的裂缝走向趋于北西—南东向。裂缝的密度由北东向西南方向增大,裂缝的发育层段的累计厚度也有相同的特征,反映火成岩体裂缝在西南方向最为发育(图9.3.2)。
(2)腰深×井火山岩储层评价
腰英台深层构造长岭断陷和查干花断陷分界的达尔罕断凸上,是在基底隆起背景上发育的背斜构造,和南部的达尔罕构造位于一个构造带内,处于长发屯断陷槽边部,达尔罕断凸带的最前缘。主要目的层营城组、登娄库组为披盖式沉积。断背斜是该构造天然气成藏的有利圈闭,天然气就近成藏,或通过断层的通道运移,形成营城组、沙河子组自生自储式成藏组合和登娄库组与营城组、沙河子组构成的下生上储式成藏组合两种成藏组合。腰深×井营城组主要储层为喷发火成岩,岩性主要为酸性凝灰岩、流纹岩,岩性致密,根据测井尤其是成像测井资料分析,得出其岩相综合特征如图9.3.3。储层的测井响应特征和成像资料表明,营城组储层空间包括孔隙孔洞及裂缝。其中,孔隙类型主要为溶蚀孔隙,而溶洞通常是由粒间孔扩大或沿裂缝局部溶蚀扩大形成(图9.3.4)。主要以中、小洞为多见,大洞少见。储集空间以基质孔隙和溶蚀孔洞为主,其次为裂缝,孔洞是主要的储集空间和储集类型,裂缝是沟通孔隙的渗
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