第 44 卷第 4 期中南大学学报 ( 自然科学版 ) Vol.44 No 年 4 月 Journal of Central South University (Science and Technology) Apr 火山岩储层孔隙结构分类与分布评价 : 以松辽盆地徐东地区

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牵叶赫那拉
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1 第 44 卷第 4 期中南大学学报 ( 自然科学版 ) Vol.44 No 年 4 月 Journal of Central South University (Science and Technology) Apr 火山岩储层孔隙结构分类与分布评价 : 以松辽盆地徐东地区营城组一段火山岩储层为例陈欢庆, 蒋平, 张丹锋, 李佳鸿 ( 中国石油勘探开发研究院, 北京,100083) 摘要 : 为分析明确火山岩储层孔隙结构发育特征, 为气田有效开发提供参考利用 63 块岩心观察和薄片资料以及 206 块样品分析测试资料对松辽盆地徐东地区营城组一段火山岩储层孔隙结构特征进行了统计分析和聚类评价研究结果表明 : 研究区目的层属中低孔低渗储层, 不同火山岩性孔隙结构差异大非均质性强孔隙度渗透率和孔喉半径中值这 3 个参数为孔隙结构聚类评价的最佳指标, 孔隙结构可以划分为 Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ 和 Ⅳ 4 类, 以 Ⅲ 和 Ⅳ 类为主孔喉分布不均, 不同区域和不同层位差异较大, 整体上喉道连通性较差平面上主力层 YC1I1 小层中,Ⅰ 类和 Ⅱ 类孔隙结构主要发育在研究区中部偏西部以及中部偏东北部的区域关键词 : 徐东地区 ; 营城组 ; 火山岩储层 ; 孔隙结构 ; 气田开发中图分类号 :TE122.2 文献标志码 :A 文章编号 : (2013) Pore structure of volcanic reservoir classified and distribution characteristics evaluated: Taking Member 1 of Yingcheng Formation in Xudong Area in Songliao Basin as an example CHEN Huanqing, JIANG Ping, ZHANG Danfeng, LI Jiahong (Research Institute of Petroleum Exploration and Development, PetroChina, Beijing , China) Abstract: In order to make sense of development characteristics of volcanic reservoir and to help empolder volcanic reservoir effectively, pore structure characteristics of volcanic reservoir of the Member1 of Yingcheng Formation in Xudong Area in Xushen Gas Field were studied. 63 cores data and 206 analyzing testing data were used. The results indicated that the reservoir in study area was middling low in pore and permeability, and permeability was higher in some areas because of fractures developed. Physical properties and pore structures were different in different lithologies. And heterogeneity of pores strongly developed. Pore and permeability and pore median radius were best parameters to evaluate pore structure. Pore structure could be carved up into four types of Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ and Ⅳ. And type Ⅱ and type Ⅲ took the leading roles. Pores and throats distributed inhomogeneously, and they were different in different areas or layers. As a whole, the connectivity of throats was poor. Type Ⅰ and type Ⅱ of pore structure mainly developed in the areas of west and northeast of the central section in the dominating layer of YC1I1 in plane. Key words: Xudong Area; Yingcheng Formation; volcanic reservoir; pore structure; gas field development 储集岩的孔隙结构是指岩石所具有的孔隙和喉道的几何形状大小分布及其连通关系研究孔隙结构, 深入揭示油气储层的内部结构, 对油气田勘探和开发有着重要的意义 [1 9] 作为储层地质研究的重要内收稿日期 : ; 修回日期 : 基金项目 : 国家科技重大专项项目 (2008ZX05016); 中国博士后科学基金面上基金资助项目 ( ); 中国石油勘探开发研究院中青年创新基金 (2009 B 10 03) 通信作者 : 陈欢庆 (1979 ), 男, 陕西武功人, 博士, 工程师, 从事油气田开发地质研究 ; 电话 : ;E mail:hqchen.1999@yahoo.com.cn

2 1454 中南大学学报 ( 自然科学版 ) 第 44 卷容, 储层孔隙结构特征一直是研究者关注的焦点之一 [10 20] Heydari [21] 对美国密西西比州上侏罗统 Smackover 组石灰岩储层的孔隙损失流体流动和物质传递进行了研究 Sruoga 等 [22] 以阿根廷南部 Neuque n 盆地为例, 研究了火山岩储层中成岩作用过程对孔隙度和渗透率的控制作用结果表明, 孔隙原生和次生过程可以用来预测火山岩储层质量, 在世界许多地方为油气勘探开发提供指导 Philip [23] 对砂岩致密砂岩和泥岩中的孔喉进行了研究研究指出在常规储层中孔喉直径大小一般大于 2 µm, 在致密气砂岩中为 0.03~2 µm, 在泥岩中一般为 0.005~0.1 µm Ralf 等 [24] 对碳酸盐孔隙结构进行了定量研究, 并且分析了其对声速和储层渗透率的影响结果表明, 内碎屑或内晶屑和分隔开的晶簇的孔隙并不能一直通过声波测井资料来分开,P 波速度并非唯一受控于球面孔隙度的比例, 大量微孔的几何特征可以通过声速资料来估计并用来提高渗透率评价的效果 Berger 等 [25] 以巴基斯坦 Sawan 盆地白垩纪砂岩为例, 对浅海火山碎屑砂岩研究表明, 发育很好的石英胶结绿泥石镶边提高了孔隙保存率超过 20%, 使储层具有良好的渗透率, 绿泥石在孔隙保存过程中的作用受浅海相的沉积环境限制前人的研究主要集中在孔隙结构形成的机理对储层物性的影响以及孔隙结构的表征等方面, 而对于孔隙结构的定量评价分类研究较少对于火山岩储层孔隙结构, 前人也进行过一些相关研究 [26 28] 金成志等 [26] 对升平开发区火山岩储层孔隙结构与产能之间的关系进行了分析, 压汞资料统计分析结果表明, 目的层火山岩孔隙结构可以划分为粗态型 (Ⅰ 类 ) 偏粗态型 (Ⅱ 类 ) 单峰偏细态型 (Ⅲ 类 ) 和单峰细态型 (Ⅳ 类 )4 种类型, 其中 Ⅰ 类最少,Ⅲ 类最发育庞彦明等 [27] 对酸性火山岩储层微观孔隙结构进行了分析, 利用压汞资料将松辽盆地北部营城组火山岩孔隙结构划分为粗态型偏粗态型偏细态型和细态型 4 种类型王英南等 [28] 对松辽盆地兴城地区营一段火山岩孔隙结构进行了分析, 认为研究区目的层以原生的气孔脱玻化微孔杏仁体内孔粒间孔和次生的溶蚀孔隙为主前人对于火山岩储层孔隙结构的分析主要集中在地质成因分类和压汞资料地质统计分类方面, 而未见聚类分析方面的研究本文作者主要对岩心分析测试资料进行地质统计分析和聚类评价, 以松辽盆地徐深气田徐东地区营城组一段火山岩储层为例, 对火山岩储层孔隙结构特征进行了定量分类评价, 并研究了其对开发的影响作用, 以期为火山岩储层有效开发提供支持 1 地质概况徐深气田位于黑龙江省大庆安达境内, 区域构造上位于松辽盆地北部徐家围子断陷, 断陷形成于晚侏罗世到早白垩世早期, 地层自下而上分别为火石岭组沙河子组营城组和登娄库组及泉头组由于火山喷发活动频繁, 在营城组发育了大量的火山产物火山岩储层分布在白垩系下统的营城组一段和三段中, 以酸性喷发岩为主, 本次研究的目的层位为营城组一段目前, 徐深气田已具千亿方天然气储量规模, 其中火山岩储集层储量占 89.8%, 是大庆油田天然气开发的主要领域 [28 32, 34 36] 研究区徐东地区位于徐家围子断陷中部, 目前已成为徐深气田最重要的天然气目标区之一, 如图 1 所示 [28] 2 储层孔隙和喉道发育特征 2.1 储层孔隙发育特征对松辽盆地徐深气田徐东地区营城组一段 10 口井 63 块火山岩岩心分析测试资料统计分析, 如图 2 所示, 孔隙度多小于 8%, 渗透率多小于 µm 2 储层总体上属于中低孔低渗型, 局部由于裂缝发育, 渗透率较高图 2 中渗透率取值大于 µm 2 的样品点均发育裂缝同时, 由于火山岩成因的特殊性, 不同火山岩岩性物性之间差异较大, 目的层孔隙发育具有比较强的非均质性, 不同岩性孔隙发育程度差异较大, 如图 2~3 所示对于一块样品尺度而言,CT 扫描结果表明, 孔隙结构发育特征可以在极短的距离内发生急剧变化 ( 图 3), 这主要受火山喷发作用和成岩作用双重机制的共同控制松辽盆地徐东地区营城组一段火山岩孔隙类型按其形成阶段分为原生和次生 2 类, 进而又根据成因和分布等特征进一步细分, 如表 1 和图 4 所示其中原生孔隙主要包括气孔粒间孔粒内孔和微孔等 4 种类型 ( 本文所研究的孔隙不包括裂缝 ) 次生孔隙主要包括粒内溶孔基质内溶孔和粒间溶孔等 3 种类型上述各类型孔隙总体上以原生气孔和次生溶蚀孔隙为主 [26] 通过储层地质研究获知, 孔隙结构与岩性岩相

第4期陈欢庆等火山岩储层孔隙结构分类与分布评价以松辽盆地徐东地区营城组一段火山岩储层为例图1 1455 徐深气田徐东地区地层划分特征和地理位置图(据王英南等[28]有所改动) Fig.

3 第4期陈欢庆等火山岩储层孔隙结构分类与分布评价以松辽盆地徐东地区营城组一段火山岩储层为例图徐深气田徐东地区地层划分特征和地理位置图(据王英南等[28]有所改动) Fig. 1 Sketch map of stratum and structure divided of Xushen Gas Field in Songliao Basin (Amended after Wang et al[28]) 和火山喷发模式的关系密切一般侵出相和爆发相多紧邻火山通道相发育而溢流相与火山通道相在空间上的位置距离较远后期的火山岩体对先期形成的火山岩体具有较强的破坏作用先期的火山岩体在与后期火山岩体接触界面上可以发生突变受不同时期火山活动作用的影响一般火山通道相和侵出相在侧向上延伸 1 个井距而爆发相溢流相和火山沉积相延伸的距离要远一些可以达到 2 个井距局部甚至更远研究区目的层以爆发相和溢流相为主主要发育的岩性包括流纹岩流纹质凝灰岩和沉火山角砾岩等图 2 松辽盆地徐东地区营城组一段火山岩储层不同的火山岩相发育不同的火山岩性对应储层的原孔隙度与渗透率关系生孔隙在后期的成岩作用过程中不同时期类型各 Fig. 2 Relationship map of porosity and permeability of 异的成岩作用对火山岩改造破坏了部分原生孔隙 volcanic reservoir of Member 1 of Yingcheng Formation in 同时形成次生孔隙火山岩岩性和岩相共同控制了储 Xudong Area in Songliao Basin 层孔隙非均质特征流纹岩中气孔最为发育而流纹

1456 中南大学学报 ( 自然科学版 ) 第 44 卷 (a) 绿色流纹质凝灰岩,XS21 井, 营一段, 孔隙度 9.2%, 密度 2.39 g/cm 3, 渗透率 0.437 10 3 μm 2, 孔隙较发育 ; (b) 绿灰色流纹岩 ;XS14 井, 营一段, 孔隙度 14.3%, 密度 2.26 g/cm 3, 渗透率 1.

4 1456 中南大学学报 ( 自然科学版 ) 第 44 卷 (a) 绿色流纹质凝灰岩,XS21 井, 营一段, 孔隙度 9.2%, 密度 2.39 g/cm 3, 渗透率 μm 2, 孔隙较发育 ; (b) 绿灰色流纹岩 ;XS14 井, 营一段, 孔隙度 14.3%, 密度 2.26 g/cm 3, 渗透率 μm 2, 孔隙发育图 3 松辽盆地徐东地区营城组一段不同岩石类型孔隙发育 CT 扫描特征 Fig. 3 Characteristics of CT scan of pore developing in different kinds of rocks of Member1 of Yingcheng Formation in Xudong Area in Songliao Basin Table 1 表 1 松辽盆地徐东地区营城组一段火山岩储层孔隙分类特征 Characteristics of pore classified of volcanic reservoir of Member1 of Yingcheng Formation in Xudong Area in Songliao Basin 孔隙分类发育的主要岩石类型成因特征及识别标志气孔流纹岩角砾熔岩火山喷发时, 喷出地表的熔浆包裹气体未能及时逸出气体, 待熔浆冷凝成岩后, 包裹气体逸出后形成气孔圆形椭圆形压扁伸长性, 孔壁可不规则但较圆滑 ; 大多数呈孤立状, 少数为串珠状粒间孔火山角砾岩熔结角砾岩较粗粒火山碎屑之间未被充填, 受压结压实作用改造而缩小形状不规则, 多发育于火山碎屑组分之间原生孔隙粒内孔火山角砾岩熔结角砾岩角砾熔岩火山碎屑岩的刚性和塑性岩屑自身带来视自身类型 ( 气孔杏仁体内孔溶蚀孔等 ) 不同而异, 主要发育于较粗粒的火山碎屑内微孔各类火山岩熔岩基质的结晶作用为占满的空间, 较细粒火山碎屑之间未被充填发育于熔岩基质微晶矿物之间或较细粒火山碎屑 ( 火山灰火山尘 ) 之间粒内溶孔流纹岩角砾熔岩熔结角砾岩火山角砾岩地表水淋滤或地下水溶蚀长石晶体 ( 斑晶晶屑 ) 及岩屑内的长石火山尘玻璃质等分布于长石及岩屑的内部或边缘, 在长石内多沿解理缝分布, 形状多不规则次生孔隙基质溶孔流纹岩熔结角砾岩角砾熔岩凝灰岩地表水淋滤或地下水溶蚀熔岩的基质和细粒火山灰火山尘而形成形状不规则, 个体小, 发育于熔岩基质或较细粒火山碎屑中粒间溶孔熔结角砾岩角砾熔岩火山角砾岩沿粒间孔遭受地表水淋滤或地下水溶蚀而成形状不规则, 常与其他孔缝相连通, 单个孔隙较大

第4期陈欢庆等火山岩储层孔隙结构分类与分布评价以松辽盆地徐东地区营城组一段火山岩储层为例 1457 (a) 气孔气孔流纹岩 XS23 井 3 898.08~3 898.18 m (b) 粒间孔火山角砾岩 XS21 1 井 3 791.95 m (c) 杏仁体内孔流纹岩 XS12 3 666.18 m (d) 基质内微孔熔结凝灰岩 XS901 井 3 860.

5 第4期陈欢庆等火山岩储层孔隙结构分类与分布评价以松辽盆地徐东地区营城组一段火山岩储层为例 1457 (a) 气孔气孔流纹岩 XS23 井 ~ m (b) 粒间孔火山角砾岩 XS21 1 井 m (c) 杏仁体内孔流纹岩 XS m (d) 基质内微孔熔结凝灰岩 XS901 井 m (e) 铸模孔火山角砾岩 XS42 井 m (f) 基质内溶孔火山角砾岩 XS42 井 m (g) 粒间溶孔火山角砾岩 XS42 井 m 图4 松辽盆地徐东地区营城组一段火山岩孔隙类型岩心和镜下薄片照片 Fig. 4 Cores and sections photos of volcanic reservoir of Member1 of Yingcheng Formation in Xudong Area in Songliao Basin 质凝灰岩和沉火山角砾岩等岩性中粒间孔和溶蚀孔孔隙更发育隙溢流相中气孔最发育而爆发相中粒间孔和溶蚀 2.2 储层喉道发育特征孔隙最发育从火山喷发模式上看研究区目的层主 2 个较大孔隙空间之间的连通部分为喉道[1 2] 对要发育断裂中心式和中心式两种类型且以断裂中 23 口井 206 块样品压汞资料统计分析(表 2) 孔隙半心式为主一般靠近火山口的部位原生孔隙和次生径的平均值为孔隙整体上偏小孔喉分选系数

6 1458 中南大学学报 ( 自然科学版 ) 表 2 松辽盆地徐东地区营城组一段火山岩储层孔喉特征参数 Table 2 Parameters table of porosity and permeability of volcanic reservoir of Member 1 of Yingcheng Formation in Xudong Area in Songliao Basin 第 44 卷取值孔隙半径平均值 R p /µm 分选系数 S p 相对分选系数 D 均质系数 α 结构系数 Φ 孔喉均值 D m 最大值最小值平均值和相对分选系数的平均值分别为和 , 分选差均值系数平均值为 0.390, 总体较小, 表明研究区目的层的孔隙均质性差孔隙结构系数平均值为 1.350, 整体偏大, 表明储层物性整体较差孔喉均值最大值为 0.640, 最小值为 0.004, 平均值为 0.074, 表明孔喉分布不均, 不同区域和不同层位差异较大, 整体上喉道连通性较差 3 孔隙结构分类评价应用数学地质方法进行孔隙结构分析的基本思路是, 通过多元统计方法, 从众多孔隙结构参数中找出最能反映研究区储集岩储集性质的参数, 然后通过聚类分析的方法对孔隙结构进行分类 [2] 本次研究中, 选择合适的参数, 选用 SPSS 聚类分析软件, 对松辽盆地徐深气田徐东地区营城组一段火山岩储层孔隙结构进行聚类分析评价 3.1 孔隙结构评价参数的选择在聚类分析的过程中, 首要问题是聚类参数的选择研究中共收集到 23 口井 206 块岩心样品分析资料样品分析结果中反映孔隙结构特征的参数主要包括 3 个方面, 分别是反映孔喉大小的参数 : 孔喉半径 ( 最大值 R a 平均值 R p 中值 R 50 ) 孔隙分布峰值 R m ; 反映孔喉分选的参数 : 分选系数 S p 相对分选系数 D 歪度 S kp 峰态 K p 半径均值 D m 均值系数 α 特征结构参数 (1/D φ ); 反映孔喉连通性和渗流能力的参数 : 排驱压力 P cd 仪器最大退出效率 W e 汞饱和度 ( 最大 S max 剩余 S r ), 如此众多的参数, 一方面为本次孔隙结构的分析提供了较丰富的资料基础, 同时也为孔隙结构的评价带来了很大的难度工作中分别将上述参数与储层渗透率进行相关分析 ( 图 5), 结果发现参数孔隙半径中值 R 50 峰态 K p 和特征结构参数 (1/D φ ) 与储层渗透率关系最为密切, 而其余参数与储层孔隙结构的相关性不明显 (a) 孔隙半径中值 R 50 ;(b) 峰态 K p ;(c) 特征结构参数 (1/D φ ) 图 5 松辽盆地徐东地区营城组一段火山岩储层不同孔隙结构参数与储层渗透率单项回归分析特征 Fig. 5 Characteristics of single parameter regression analysis of different pore structure and reservoir permeability of volcanic reservoir of Member1 of Yingcheng Formation in Xudong Area in Songliao Basin

7 第 4 期陈欢庆, 等 : 火山岩储层孔隙结构分类与分布评价 : 以松辽盆地徐东地区营城组一段火山岩储层为例 1459 由于 206 块样品中孔隙半径中值 R 50 和峰态 K p 部分取值缺失, 而特征结构参数 (1/D φ ) 的取值未缺失, 因此前两者缺失部分对应的渗透率值没有在图中反映, 导致图 5(a),(b) 和 (c) 的渗透率坐标取值不同尽管如此, 渗透率取值与这 3 项储层孔隙结构参数之间的关系还是很直观地表明其与孔隙结构之间有着密不可分的直接关系进一步研究发现, 在这 3 项参数中, 峰态 K p 和特征结构参数 (1/D φ ) 与孔隙结构的相关性要差于孔隙半径中值 R 50, 这一点在图 6 中也有很清楚的体现孔隙半径中值 R 50 是最能影响渗透率变化的参数, 其相关系数为 0.957, 关系式为 : 2 K= R R 据此, 研究认为孔隙半径中值 R 50 可以替代其他 2 个参数来参与孔隙结构分类因此最终在进行孔隙结构分类评价时选出代表渗流能力的渗透率, 反映孔隙发育程度的孔隙度和反映孔喉大小的孔隙半径中值 R 50 作为本区孔隙结构评价分类的参数 3.2 孔隙结构评价结果选择有效孔隙度总渗透率和孔喉半径中值这 3 个参数, 其中考虑到裂缝的影响, 总渗透率中包含裂缝渗透率剔除掉奇异值, 对 23 口井 206 块压汞分析资料, 选用目前流行的聚类分析软件 SPSS 进行聚类分析,3 个参数的权重在软件中赋予, 将研究区目的层的孔隙结构可以划分为 Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ 和 Ⅳ 4 类, 如图 6 和表 3 所示数据处理采用的方法是欧几里德距离平方, 然后生成欧几里德距离平方矩阵在聚类方法的选择上, 对比 Pearson correlation,chebychev, Minkowski,Block 和 Ward s method 等方法 [33], 根据能有效分类, 且 3 项参数的类别划分结果变化趋势一致而且符合目前开发现状的原则, 选用 Ward s method 方法进行聚类其中 Ⅰ 类孔隙结构的主体孔隙度为 13.0% 左右, 渗透率主体位于 μm 2 左右 ;Ⅱ 类孔隙结构的主体孔隙度为 8.8% 左右, 渗透率主体位于 μm 2 左右 ;Ⅲ 类孔隙结构的主体孔隙度为 6.3% 左右, 渗透率主体位于 μm 2 左右 ; Ⅳ 类孔隙结构的主体孔隙度为 4.0% 左右, 渗透率主体位于 μm 2 左右从图 6 可以看出 : 孔隙度和渗透率关系密切, 受裂缝影响, 在每种孔隙结构类型中都有渗透率的高值点存在, 总体上,4 类孔隙结构之间界限清楚, 这也说明了本次分类参数选择和方法选择的正确性从表 3 可以看出 :4 种类型的孔隙结果总体上界限明显, 由于是多参数划分孔隙结果, 因此在有些参数处不同类型的孔隙结构类型取值有交集图 6 松辽盆地徐东地区营城组一段火山岩储层不同孔隙结构类别孔渗关系 Fig. 6 Pore permeability relationship of different pore structure types of volcanic reservoir of Member 1 of Yingcheng Formation in Xudong Area in Songliao Basin 表 3 徐深气田徐东地区营城组一段火山岩储层物性数据孔隙结构评价结果统计表 Table 3 Statistics of pore structure evaluated by using reservoir properties data of volcanic reservoir of Member1 of Yingcheng Formation in Xudong Area in Songliao Basin 分类孔隙度 Φ/% 渗透率 K/10 3 μm 2 孔喉中值 R 50 /μm 最大值最小值平均值最大值最小值平均值最大值最小值平均值 Ⅰ 类 Ⅱ 类 Ⅲ 类 Ⅳ 类

8 1460 中南大学学报 ( 自然科学版 ) 第 44 卷 4 孔隙结构分布评价及其对储层开发的影响区, 在开发方案设计过程中为井位部署的首选位置孔隙结构对储层开发的影响主要通过影响储层的储集空间和渗流能力来体现, 不同的孔隙类型具有特征的储集空间和渗流能力, 这些通过上述的孔隙结构分类结果充分体现对 17 口井 77 块样品统计分析, 总体上, 孔隙结构以 Ⅲ 类和 Ⅳ 类为主,Ⅰ 类和 Ⅱ 类为辅 ( 图 7) 样品主要分布在小层 YC1Ⅰ1 和小层 YC1Ⅰ2 中 ( 表 4), 因此统计的结果对于这 2 个小层的孔隙结构特征表现的相对真实, 而对于其余 3 个小层的反映就要差一些火山岩储集层产能的主要控制因素有 :(1) 储集层岩性岩相 ;(2) 储集层物性及孔隙裂缝发育程度和类型 ;(3) 构造位置及边底水 ;(4) 应力敏感性 ;(5) 压裂增产措施 ;(6) 钻井液完井液及压裂液对储集层的伤害程度等 [34] 徐正顺等 [34] 根据产能的主要控制因素, 将火山岩储集层产能分为 3 类 Ⅰ 类 : 稳定自然产能大于 10 万 m 3 /d, 试采动态特征为产量稳定压力下降缓慢, 初步测算的井控储量大于 10 亿 m 3, 稳定产能为试气无阻流量的 1/3~1/4 Ⅱ 类 : 压裂后稳定产能大于 5 万 m 3 /d, 试采动态特征为产量相对稳定压力下降较慢, 初步测算的井控储量为 1~5 亿 m 3, 稳定产能为试气无阻流量的 1/5~1/6 Ⅲ 类 : 压裂后稳定产能小于 5 万 m 3 /d, 试采动态特征为产量和压力都下降较快, 井控储量小于 1 亿 m 3, 稳定产能小于试气无阻流量的 1/6 单纯考虑孔隙结构与产能之间的关系, 发现本次研究中所划分的 Ⅰ 类和 Ⅱ 类孔隙结构大体对应 Ⅰ 类和 Ⅱ 类产能 ( 以 Ⅱ 类产能为主, 因为 Ⅰ 类产能在整个研究区都很少 ) 而 Ⅲ 类和 Ⅳ 类孔隙结构主要对应 Ⅲ 类产能因此 Ⅰ 类和 Ⅱ 类孔隙结构就成为首选的开发区域从天然气分布范围来看, 天然气主要分布于研究区东北部靠近徐东断裂和西南部靠近徐中断裂附近断裂中心式火山喷发模式发育的部位, 同时在研究区中北部 XS28 井附近中心式喷发模式发育的区域研究中对主力层 YC1I1 小层不同分类结果在平面上的展布特征进行了分析, 如图 8 所示从图 8 可以看出 : 孔隙结构 Ⅰ 类和 Ⅱ 类主要发育在 XS21,XS21 1,XS28,XS301,XS302,XS14 和 XS12 等井处, 即研究区中部偏西部以及中部偏东北的区域, 这些区域也是天然气重点的分布区域和开发的重点地图 7 松辽盆地徐东地区营城组一段小层 YC1 Ⅰ1 和小层 YC1 Ⅰ2 孔隙结构分类样品分布特征 Fig. 7 Distributing characteristics of pore structure of classified samples of layer YC1 Ⅰ1 and layer YC1 Ⅰ2 of Member1 of Yingcheng Formation in Xudong Area in Songliao Basin 表 4 松辽盆地徐东地区营城组一段孔隙结构分析样品分布层位统计 Table 4 Statistics of classified samples of pore structure analyzed of Member1 of Yingcheng Formation in Xudong Area in Songliao Basin 层位 Ⅰ 类 Ⅱ 类 Ⅲ 类 Ⅳ 类 YC1 Ⅰ YC1 Ⅰ YC1Ⅱ YC1Ⅱ YC1Ⅲ 结论 (1) 孔隙结构是储层内部结构发育的重要体现, 对认识储层的孔渗特征意义重大岩心分析测试资料统计分析, 徐深气田徐东地区营城组一段火山岩孔隙度多小于 8%, 渗透率多小于 µm 2 储层总体上属于中低孔低渗型, 局部由于裂缝发育, 渗透率较高 CT 扫描成像结果表明, 不同岩性或同一岩性孔隙结构非均质性强烈 (2) 研究区目的层火山岩孔隙类型按其形成阶段

9 第 4 期陈欢庆, 等 : 火山岩储层孔隙结构分类与分布评价 : 以松辽盆地徐东地区营城组一段火山岩储层为例 1461 注 : 井位旁边的蓝色数字为参加聚类的样品总数图 8 松辽盆地徐东地区营城组一段 YC1I1 小层孔隙结构分类样品分布特征 Fig. 8 Characteristics of classified samples distributing of pore structure of Member 1 of Yingcheng Formation in Xudong Area in Songliao Basin 分为原生和次生两大类, 进而又根据成因分布和特征进行进一步细分, 其中原生孔隙主要包括气孔粒间孔粒内孔和微孔等 4 种类型次生孔隙主要包括粒内溶孔基质内溶孔和粒间溶孔等 3 种类型孔喉分布不均, 不同区域和不同层位差异较大, 整体上喉道连通性较差, 孔隙和喉道发育受岩性和岩相影响巨大 (3) 在利用分析测试资料进行孔隙和喉道分类定量评价时, 孔隙度渗透率和孔喉中值 3 项指标是最佳选择利用 SPSS 软件可以实现孔隙结构的定量分类评价研究区目的层火山岩储层孔隙喉道可以划分为 Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ 和 Ⅳ 4 种类型, 其中以 Ⅲ 类和 Ⅳ 类为主 (4) 平面上主力层 YC1I1 小层中, 孔隙结构 Ⅰ 类和 Ⅱ 类主要发育在 XS21,XS21 1,XS28,XS301, XS302,XS14 和 XS12 等井处, 即研究区中部偏西部

10 1462 中南大学学报 ( 自然科学版 ) 第 44 卷以及中部偏东北的区域, 这些区域也是开发的重点地区, 在开发方案设计过程中为井位部署的首选位置参考文献 : [1] 方少仙, 侯方浩. 石油天然气储层地质学 [M]. 石油大学出版社, 1998: FANG Shaoxian, HOU Fanghao. Reservoir geology of oil and gas[m]. 1998: [2] 吴胜和, 熊琦华. 油气储层地质学 [M]. 北京 : 石油工业出版社, 1998: WU Shenghe, XIONG Qihua. Reservoir geology of oil and gas [M]. Beijing: Petroleum Industry Press, 1998: [3] 姜洪福, 陈发景, 张云春, 等. 松辽盆地三肇地区扶杨油层储集层孔隙结构及评价 [J]. 现代地质, 2006, 20(3): JIANG Hongfu, CHEN Fajing, ZHANG Yunchun, et al. The pore texture and evaluation of Fu Yang oil reservoirs in the sanzhao area of songliao basin[j]. Geoscience, 2006, 20(3): [4] 杨玉卿, 潘福熙, 田洪, 等. 渤中 25 1 油田沙河街组低孔低渗储层特征及分类评价 [J]. 现代地质, 2010, 24(4): YANG Yuqing, PAN Fuxi, TIAN Hong, et al. Characteristics and classification and evaluation of low porosity and permeability reservoir in Shahejie Formation of BZ25 1 Oilfield[J]. Geoscience, 2010, 24(4): [5] 王芳, 张春生, 肖梦华, 等. 安塞油田王窑地区长 611 储层物性研究 [J]. 岩性油气藏, 2011, 23(3): WANG Fang, ZHANG Chunsheng, XIAO Menghua, et al. Study on physical property of Chang 611 reservoir in Wangyao area, Ansai Oilfiel[J]. Lithologic Reservoirs, 2011, 23(3): [6] 朱晓燕, 赵永刚, 田随良, 等. 城华油田华 152 井区外围长 3 储层孔隙结构类型及特征 [J]. 岩性油气藏, 2010, 22( 增刊 ): 22 26, 59. ZHU Xiaoyan, ZHAO Yonggang, TIAN Suiliang, et al. Pore structure type and characteristics of Chang 3 reservoir in the outskirt area of Hua 152 well field in Chenghao Huachi Oilfield[J]. Lithologic Reservoir, 2010, 22(Suppl): 22 26, 59. [7] 高永利, 张志国. 恒速压汞技术定量评价低渗透砂岩孔喉结构差异性 [J]. 地质科技情报, 2011, 30(4): GAO Yongli, ZHANG Zhiguo. Valuation on difference of pore throat structure of low permeability sandstone by constsp mercury penetration technique[j]. Geological Science and Technology Information, 2011, 30(4): [8] 蒋炼, 文晓涛, 贺振华, 等. 礁滩储层内部孔隙结构模型模拟与孔隙度预测 [J]. 地球物理学报, 2011, 54(6): JIANG Lian, WEN Xiaotao, HE Zhenghua, et al. Pore structure model simulation and porosity prediction in reef flat reservoir[j]. Chinese Journal of Geophysics, 2011, 54 (6): [9] 魏虎, 孙卫, 屈乐, 等. 靖边气田北部上古生界储层微观孔隙结构及其对生产动态影响 [J]. 地质科技情报, 2011, 30(2): WEI Hu, SUN Wei, QU Le, et al. Micro pore structure characteristics and its influence on gas well production performance in the northern part of sandstone reservoir in jingbian gasfield[j]. Geological Science and Technology Information, 2011, 30(2): [10] Franc A B Arau L M, Maynard J B. Secondary porosity formed by deep meteoric leaching: Botucatu eolianite, Southern South America[J]. AAPG Bulletin, 2003, 87(7): [11] Heydari E. Meteoric versus burial control on porosity evolution of the Smackover Formation[J]. AAPG Bulletin, 2003, 87(11): [12] Fabricius I L. How burial diagenesis of chalk sediments controls sonic velocity and porosity[j]. AAPG Bulletin, 2003, 87(11): [13] Ehrenberg S N, Nadeau P H. Sandstone vs. carbonate petroleum reservoirs: A global perspective on porosity depth and porosity permeability relationships[j]. AAPG Bulletin, 2005, 89(4): [14] Sagan J A, Hart B S. Three dimensional seismic based definition of fault related porosity development: Trenton Black River interval, Saybrook, Ohio[J]. AAPG Bulletin, 2006, 90(11): [15] Aguilera R. Sandstone vs. carbonate petroleum reservoirs: A global perspective on porosity depth and porosity permeability relationships: Discussion [J]. AAPG Bulletin, 2006, 90(5): [16] Ehrenberg S N, Nadeau P H, Steen Ø. Petroleum reservoir porosity versus depth: Influence of geological age[j]. AAPG Bulletin, 2009, 93(10): [17] 连承波, 钟建华, 杨玉芳, 等. 松辽盆地龙西地区泉四段低孔低渗砂岩储层物性及微观孔隙结构特征研究 [J]. 地质科学, 2010, 45(4): LIAN Chengbo, ZHONG Jianhua, YANG Yufang, et al. Characteristics of poroperm and microscopic pore structure of the low porosity and low permeability reservoir of Quan 4 formation sandstone in Longxi area,songliao Basin[J]. Chinese Journal of Geology, 2010, 45(4): [18] 郭振华, 李光辉, 吴蕾, 等. 碳酸盐岩储层孔隙结构评价方法 : 以土库曼斯坦阿姆河右岸气田为例 [J]. 石油学报, 2011, 32(3): GUO Zhenhua, LI Guanghui, WU Lei, et al. Pore texture evaluation of carbonate reservoirs in Gasfield A. Turkmenistan[J]. Acta Petrolei Sinica, 2011, 32(3): [19] 连小翠, 王振奇, 叶春, 等. 准噶尔盆地白家海地区三工河组储层孔隙结构及影响因素 [J]. 岩性油气藏, 2011, 23(2): LIAN Xiaocui, WANG Zhenqi, YE Chun, et al. Pore structure and influencing factors of reservoir of Sangonghe Formation in Baijiahai area, Junggar Basin[J]. Lithologic Reservoirs, 2011,

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;2 ;3 ( );4( ) ( ), : ;, : / ; ; /

;2 ;3 ( );4( ) ( ), : ;, : / ; ; / 吴颜雄王璞珺吴艳辉闫林杨帝.... 火山岩储层储集空间的构以松辽盆地为例. 天然气工业,, ( ): -. 火山岩气藏勘探的核心问题是储层预测, 而储层预测的关键是看储集空间是否发育为此, 采集了松辽盆地下白垩统营城组野外露头区及钻井区块代表性样品, 通过对岩石薄片和铸体薄片的观察, 利用面孔率统计方法和物性数据分析, 研究了火山岩储集空间的构成问题, 对比了不同岩性岩相的原生孔隙次生孔隙和裂缝发育情况,