三塘湖盆地沉凝灰?guī)r致密油藏測(cè)井評(píng)價(jià)技術(shù)與應(yīng)用

焦立新，劉俊田，李留中，韓成，張品，龍飛

（中國石油吐哈油田分公司勘探開發(fā)研究院，新疆哈密839009）

三塘湖盆地沉凝灰?guī)r致密油藏測(cè)井評(píng)價(jià)技術(shù)與應(yīng)用

焦立新，劉俊田，李留中，韓成，張品，龍飛

（中國石油吐哈油田分公司勘探開發(fā)研究院，新疆哈密839009）

三塘湖盆地多口探井相繼在條湖組沉凝灰?guī)r儲(chǔ)集層中獲得工業(yè)油流，使其成為吐哈油田熱點(diǎn)勘探領(lǐng)域。研究表明：沉凝灰?guī)r的有機(jī)碳含量高、厚度大，是良好的烴源巖；儲(chǔ)集層巖性除沉凝灰?guī)r外，夾有生物碎屑、炭屑及少量泥質(zhì)條帶，具有一定的沉積特征；儲(chǔ)集層孔隙度為5.5%～24.0%，滲透率普遍小于0.5mD，含油飽和度平均在70%以上，屬于大孔隙、特低滲、高含油飽和度的沉凝灰?guī)r致密油藏。通過Δlog R方法開展烴源巖測(cè)井定量評(píng)價(jià)；以巖石薄片鑒定和全巖礦物分析為基礎(chǔ)，通過巖心刻度測(cè)井，建立和完善沉凝灰?guī)r與泥巖等的識(shí)別方法和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)；結(jié)合巖心分析、CT掃描和毛管壓力曲線資料開展儲(chǔ)集層微觀特征研究；利用組合式測(cè)井資料開展有效儲(chǔ)集層物性評(píng)價(jià)和孔隙度計(jì)算，在巖性油藏整體認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上開展含油性評(píng)價(jià)?；拘纬闪艘惶壮聊?guī)r致密油藏測(cè)井評(píng)價(jià)配套技術(shù)與方法，在生產(chǎn)中取得了較好的應(yīng)用效果。

沉凝灰?guī)r；致密油藏；測(cè)井評(píng)價(jià)；條湖組；三塘湖盆地

0　引言

隨著三塘湖盆地馬朗凹陷馬55井在中二疊統(tǒng)條湖組沉凝灰?guī)r儲(chǔ)集層中獲得工業(yè)油流，火山碎屑巖油藏逐步成為吐哈油田油氣勘探新領(lǐng)域。其后鉆探的馬56井和蘆1井相繼在該層位獲得突破，進(jìn)一步證實(shí)了該油藏是一套廣泛分布的、受巖性和物性控制的地層-巖性復(fù)合型油藏。該儲(chǔ)集層巖性為沉凝灰?guī)r［1-3］，其作為一種非常規(guī)儲(chǔ)集層，無論在三塘湖盆地，還是整個(gè)吐哈探區(qū)都是一個(gè)新的“挑戰(zhàn)”。該類油藏測(cè)井評(píng)價(jià)的內(nèi)容包括：烴源巖有機(jī)碳含量的定量評(píng)價(jià)，沉凝灰?guī)r與泥巖、泥質(zhì)粉砂巖和火山熔巖礦物成分的區(qū)分，利用測(cè)井資料開展巖性識(shí)別，中—高孔、特低滲儲(chǔ)集層評(píng)價(jià)。此外，沉凝灰?guī)r儲(chǔ)集層巖心分析含油飽和度普遍較高，但試油不產(chǎn)液，壓裂改造后，部分井（層）獲得工業(yè)油流，如何區(qū)分油層與干層也是測(cè)井評(píng)價(jià)面臨的主要問題。筆者利用不同類型的測(cè)井資料，結(jié)合地質(zhì)、錄井與分析化驗(yàn)等資料，擬形成一套沉凝灰?guī)r致密油藏測(cè)井評(píng)價(jià)配套技術(shù)與方法，并希望這些成果能在三塘湖盆地油氣生產(chǎn)中取得較好的應(yīng)用效果。

1　地質(zhì)概況

1.1構(gòu)造特征

三塘湖盆地位于西伯利亞板塊南部邊緣，南以克拉美麗—麥欽烏拉縫合帶與哈薩克斯坦板塊及準(zhǔn)噶爾盆地東北部緊鄰，其在地質(zhì)歷史時(shí)期整體屬于大陸邊緣活動(dòng)帶，構(gòu)造活動(dòng)相當(dāng)復(fù)雜［4-5］。該區(qū)二疊紀(jì)屬于斷陷盆地，其中條湖組沉積期為濱淺湖相，火山活動(dòng)活躍，發(fā)育厚層火山碎屑巖建造；三疊紀(jì)以來，受南北山系持續(xù)擠壓，發(fā)育坳陷型沉積［6］。馬朗凹陷是三塘湖盆地的一個(gè)二級(jí)構(gòu)造單元，面積約1 450 km2?，F(xiàn)今凹陷的腹部地區(qū)屬于晚古生代的凸起部位，處于古構(gòu)造前緣，隨著后期盆地南緣逆沖推覆抬升、北部整體抬升及南北向應(yīng)力擠壓，在凹陷腹地形成了一系列低幅度古隆起構(gòu)造，主要包括牛圈湖與馬中2個(gè)構(gòu)造帶和中央斜坡帶［7］（圖1）。

圖1　三塘湖盆地構(gòu)造單元?jiǎng)澐郑╝）及地層綜合柱狀圖（b）Fig.1 Structuralunitdivision（a）and stratigraphic column（b）of Santanghu Basin

1.2地層與巖性特征

區(qū)域地層對(duì)比表明：馬朗凹陷二疊系條湖組自下而上可分為一、二與三段，一段巖性主要為火山熔巖，二段巖性主要為沉凝灰?guī)r，三段在馬朗凹陷基本被剝蝕［8］。目前發(fā)現(xiàn)的沉凝灰?guī)r儲(chǔ)集層主要分布于二段地層，其中還發(fā)育生物碎屑、炭屑及少量泥質(zhì)條帶，具有一定的沉積特征。鉆井揭示，該套地層分布較廣，厚度為40～390m，平均厚度約150m。綜合分析認(rèn)為：該套沉凝灰?guī)r油藏是一套廣泛分布的、受巖性和地層雙重因素控制的致密油藏［9］。

1.3油藏特征

條湖組二段致密油藏具有以下特征：①儲(chǔ)集層巖性特殊，為沉凝灰?guī)r；②儲(chǔ)集層巖心分析孔隙度平均為16.1%，滲透率平均為0.24mD，具有中—高孔、特低滲的特征；③巖心壓汞曲線上排驅(qū)壓力大，平均為3.92MPa，最大進(jìn)汞飽和度普遍高于90%，反映了小孔隙和微細(xì)孔喉的特征；④壓裂前地層不供液，或者僅見少量油花及低產(chǎn)油流，壓裂后可獲得工業(yè)油流，如蘆1井2 546～2 558m井段，常規(guī)試油為干層，壓裂后獲日產(chǎn)10.98m3的工業(yè)油流；⑤油藏類型表現(xiàn)為自生自儲(chǔ)、近源聚集的特征。綜合分析認(rèn)為屬于非常規(guī)致密油藏。

2　測(cè)井評(píng)價(jià)方法與應(yīng)用

2.1烴源巖測(cè)井評(píng)價(jià)

條湖組二段沉積時(shí)期，在遠(yuǎn)離火山活動(dòng)的穩(wěn)定湖盆區(qū)發(fā)育了一套空降火山灰沉積，形成了該套具有一定沉積作用的沉凝灰?guī)r地層?；鹕交抑写罅康奈⒘吭靥峁┝素S富的營養(yǎng)成分，促使湖盆中生物大量繁盛，在局部地區(qū)甚至形成了“生物藻席”，有機(jī)質(zhì)十分豐富，有機(jī)碳（TOC）質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.37%～5.03%，平均為3.85%，生烴潛量（S1+S2）為1.16～32.8mg/g，平均為18.6mg/g，綜合評(píng)價(jià)為較好烴源巖，干酪根類型以Ⅱ2—Ⅲ型為主，熱演化程度處于低熟—成熟階段（表1）。測(cè)井曲線表現(xiàn)為“四高一低”的特征，即高自然伽馬、高電阻率、高聲波時(shí)差、高中子值和低密度值。筆者運(yùn)用Δlog R法建立測(cè)井參數(shù)與TOC的定量關(guān)系，進(jìn)而對(duì)條湖組二段烴源巖進(jìn)行評(píng)價(jià)。

表1　三塘湖盆地條湖組二段烴源巖綜合評(píng)價(jià)Table 1 Comprehensiveevaluation ofhydrocarbon source rocksof the secondmember of Tiaohu Formation in Santanghu Basin

Δlog R法根據(jù)烴源巖成熟度計(jì)算有機(jī)碳含量，為一種烴源巖有機(jī)碳含量測(cè)井預(yù)測(cè)方法，其理論依據(jù)是烴源巖在孔隙度測(cè)井和電阻率測(cè)井曲線上的響應(yīng)，即烴源巖有機(jī)碳含量越高，聲波時(shí)差與電阻率值均越大。目前，該技術(shù)普遍被科研人員用來評(píng)價(jià)烴源巖有機(jī)碳含量［10］。條湖組二段烴源巖有機(jī)碳含量高、厚度大（圖2），具備大量生烴能力。底部純沉凝灰?guī)r段黏土礦物質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于10%，以玻屑、晶屑火山灰沉凝灰?guī)r為主，粒級(jí)一般為0.75～7.50μm，少量達(dá)50μm，微—細(xì)孔隙發(fā)育，具備上生下儲(chǔ)、近源聚集的成藏條件。

圖2　三塘湖盆地蘆1井條湖組二段烴源巖測(cè)井評(píng)價(jià)Fig.2 Evaluation of hydrocarbon source rocksof the secondmember of Tiaohu Formation in Lu 1well in Santanghu Basin

2.2巖性識(shí)別

根據(jù)馬55、馬56、蘆1、馬7、牛122與馬2等6口探井的巖心觀察和107塊樣品的巖石薄片鑒定與分析，條湖組二段的巖性主要為沉凝灰?guī)r、泥巖和玄武巖，其中沉凝灰?guī)r體積分?jǐn)?shù)為62%～79%，玄武巖體積分?jǐn)?shù)為7%～23%，泥巖體積分?jǐn)?shù)為2%～11%。除成分不同外，沉凝灰?guī)r與沉積巖在黏土礦物含量、層理及硬度等方面均存在較大差別（表2），利用測(cè)井資料較易識(shí)別［11-12］。由于火山熔巖與碎屑巖及火山碎屑巖在自然放射性和巖石密度方面均有較大差別，據(jù)此可以識(shí)別玄武巖、沉凝灰?guī)r和泥巖。與玄武巖相比，沉凝灰?guī)r在測(cè)井曲線上表現(xiàn)為“三高一低”的特征，即高自然伽馬、高聲波時(shí)差、高補(bǔ)償中子和低密度。沉凝灰?guī)r與泥巖在測(cè)井曲線上的響應(yīng)特征極為相似，差別在于沉凝灰?guī)r具有中等電阻率，而泥巖為低電阻率，其次，沉凝灰?guī)r在自然伽馬能譜中表現(xiàn)出鉀的含量比泥巖要高。

利用對(duì)巖性變化響應(yīng)敏感的自然伽馬、電阻率和聲波時(shí)差3種測(cè)井資料［13-15］，經(jīng)過巖心歸位，建立了條湖組二段巖性識(shí)別圖版（圖3），確定了典型巖性的識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)。從圖3可看出，各種巖性分布范圍均較為明顯，玄武巖的自然伽馬值一般低于40API，沉凝灰?guī)r的聲波時(shí)差比泥巖低，通常小于310μs/m［圖3（a）］，而泥巖電阻率值比沉凝灰?guī)r小，一般不超過12.0Ω·m［圖3（b）］。

表2　三塘湖盆地條湖組二段沉積巖與沉凝灰?guī)r巖性特征與對(duì)比Table 2 The lithology contrastbetween sedimentary rocks and tuff of the secondmember of Tiaohu Formationin Santanghu Basin

圖3　三塘湖盆地條湖組二段沉凝灰?guī)r巖性識(shí)別圖版Fig.3 The lithologic chartof the secondmember of Tiaohu Formation in Santanghu Basin

2.3儲(chǔ)集層物性表征

據(jù)鑄體薄片、掃描電鏡和CT掃描等資料揭示，條湖組二段沉凝灰?guī)r儲(chǔ)集層孔隙較發(fā)育，但孔喉半徑小、滲透性差。本次研究結(jié)合巖心分析與毛管壓力曲線，利用組合測(cè)井資料開展孔隙度的計(jì)算和有效儲(chǔ)集層的評(píng)價(jià)。

2.3.1儲(chǔ)集層物性特征及孔隙類型

研究區(qū)條湖組二段巖心統(tǒng)計(jì)表明，沉凝灰?guī)r儲(chǔ)集層孔隙度變化范圍較大，巖心分析孔隙度為5.5%～24.4%，平均孔隙度為16.0%，滲透率一般小于0.5mD，屬于中—高孔、特低滲儲(chǔ)集層。

鑄體薄片與掃描電鏡資料均顯示儲(chǔ)集層顆粒細(xì)、孔隙發(fā)育且裂縫較少，屬于孔隙型儲(chǔ)集層；孔隙類型以脫?；?、長石溶孔和粒間孔為主。脫?；饔脧?qiáng)，晶間微孔發(fā)育（玻璃質(zhì)在水體參與下脫?；纬墒⑴c長石微晶，同時(shí)體積縮小，形成晶間微孔）；溶蝕作用強(qiáng)，溶蝕微孔及微洞發(fā)育（氣候潮濕，有機(jī)質(zhì)發(fā)育，成巖環(huán)境偏酸性，長石溶蝕形成溶蝕微孔及微洞）；CT掃描建立的三維數(shù)字巖心進(jìn)一步反映出該套儲(chǔ)集層微孔十分發(fā)育，分布均勻，且毛管壓力曲線上反映出孔喉大小集中發(fā)育，孔喉半徑主要為0.03～0.22μm，以微細(xì)孔喉為主，小于0.1μm的孔喉占80%左右。

表3　三塘湖盆地條湖組二段沉凝灰?guī)r全巖礦物組成Table 3 Thewhole rockm ineralcontentof tuff of the secondmember of Tiaohu Formation in Santanghu Basin %

2.3.2測(cè)井評(píng)價(jià)儲(chǔ)集層物性

由X射線衍射全巖礦物分析結(jié)果（表3）可以看出，沉凝灰?guī)r礦物中脆性礦物（石英、長石及碳酸鹽礦物等）體積分?jǐn)?shù)超過90%，而黏土等塑性礦物體積分?jǐn)?shù)不超過10%，說明凝灰質(zhì)與碎屑礦物均穩(wěn)定，沒有經(jīng)過明顯風(fēng)化蝕變作用，且由于儲(chǔ)集層顆粒細(xì)、孔隙發(fā)育、裂縫少，因此儲(chǔ)集層的有效性評(píng)價(jià)主要集中在孔隙度的計(jì)算與評(píng)價(jià)2個(gè)方面。

（1）利用常規(guī)測(cè)井資料評(píng)價(jià)儲(chǔ)集層物性

條湖組二段沉凝灰?guī)r聲波時(shí)差為230～310μs/m，密度為2.15～2.55 g/cm3。通過巖心刻度測(cè)井，并經(jīng)過巖心歸位，利用巖心分析數(shù)據(jù)與聲波時(shí)差或密度等測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)建立經(jīng)驗(yàn)公式來計(jì)算孔隙度。受微縫與微洞的影響，利用聲波時(shí)差測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)與巖心分析孔隙度回歸得到的經(jīng)驗(yàn)公式相關(guān)性較低。因此，通過密度測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)與巖心分析孔隙度建立條湖組二段儲(chǔ)集層孔隙度計(jì)算公式為

式中：φ為儲(chǔ)集層孔隙度，%；DEN為巖石密度，g/cm3。其相關(guān)系數(shù)為0.808 7。

（2）利用核磁共振測(cè)井資料評(píng)價(jià)儲(chǔ)集層物性

由于核磁共振測(cè)井不受巖性和巖石骨架的影響，可獲得地層的孔隙及流體信息，T2譜（橫向馳豫）的形態(tài)和分布特征與孔隙大小及結(jié)構(gòu)直接相關(guān)［16-20］。核磁共振測(cè)井技術(shù)不僅能夠提供準(zhǔn)確的儲(chǔ)集層參數(shù)，同時(shí)也為研究孔隙結(jié)構(gòu)提供了一種新的方法。

通過對(duì)馬56井條湖組核磁共振測(cè)井資料進(jìn)行處理與分析，認(rèn)為沉凝灰?guī)r儲(chǔ)集層段T2譜一般為雙峰特征，分布范圍較寬，為10～200ms，而在泥巖、凝灰質(zhì)泥巖或下部的玄武巖等非儲(chǔ)集層段，一般呈單峰特征，且譜峰大部分小于10ms，表現(xiàn)出孔隙小的特征（圖4）。從處理結(jié)果看，沉凝灰?guī)r儲(chǔ)集層段具有孔隙度大而滲透率小的特征，與常規(guī)測(cè)井資料計(jì)算的孔隙度及巖心分析孔隙度均較吻合，可用于沉凝灰?guī)r儲(chǔ)集層孔隙度的計(jì)算與評(píng)價(jià)。

圖4　三塘湖盆地馬56井條湖組二段儲(chǔ)集層段測(cè)井解釋綜合圖Fig.4 The integrated log interpretation of the secondmember of Tiaohu Formation in Ma 56well in Santanghu Basin

2.3.3儲(chǔ)集層分類

結(jié)合巖心、巖石薄片與毛管壓力曲線等資料，認(rèn)為條湖組沉凝灰?guī)r儲(chǔ)集層可以分為2種類型：第一類儲(chǔ)集層位于條湖組二段底部，儲(chǔ)集性能普遍好，次生溶孔、粒間孔和微洞都比較發(fā)育，儲(chǔ)集層基質(zhì)孔隙度較大，滲透性較好，孔隙度普遍大于14%，滲透率大于0.05mD，最大進(jìn)汞飽和度大于90%，毛管壓力曲線形態(tài)較為平緩，儲(chǔ)集層孔隙結(jié)構(gòu)配置關(guān)系好。圖5（a）為馬56井2 145.68～2 145.75m井段的毛管壓力曲線，形態(tài)好，該段試油獲日產(chǎn)12.89m3的工業(yè)油流。第二類儲(chǔ)集層位于條湖組二段中上部，主要發(fā)育次生溶孔與殘余粒間孔，孔隙度為6.0%～14.0%，滲透性相對(duì)較低，一般小于0.05mD，最大進(jìn)汞飽和度小于45%，毛管壓力曲線形態(tài)較陡，儲(chǔ)集層孔隙結(jié)構(gòu)配置關(guān)系較差。圖5（b）為馬59H井1 981.13～1 981.25m井段的毛管壓力曲線，形態(tài)較差，測(cè)井解釋為油水層，試油為干層。

圖5　三塘湖盆地條湖組二段油層段沉凝灰?guī)r壓汞毛管壓力曲線Fig.5 The capillary pressure curveof tuffof the second member of Tiaohu Formation in Santanghu Basin

2.4流體性質(zhì)判別

根據(jù)已鉆井的錄井、氣測(cè)、測(cè)井、巖心分析和試油試采結(jié)果認(rèn)為，目前發(fā)現(xiàn)的條湖組沉凝灰?guī)r油層段巖心分析的含油飽和度普遍較高，為50%～90%，平均為70%，屬高含油飽和度致密油藏。另外，已試油的7口井中4口井獲得工業(yè)油流，3口井不出液或獲得低產(chǎn)油流，反映沉凝灰?guī)r儲(chǔ)集層中流體性質(zhì)的判別比較復(fù)雜。沉凝灰?guī)r油層與干層的電性特征相似，應(yīng)在儲(chǔ)集層有效性評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上開展油層與干層的判別。

2.4.1流體性質(zhì)

據(jù)試采及原油實(shí)驗(yàn)分析數(shù)據(jù)，條湖組二段沉凝灰?guī)r致密油藏原油密度為0.89～0.91 g/cm3，地層溫度為53～64℃，地層中原油黏度為58～83mPa·s，凝固點(diǎn)在18℃左右，屬中質(zhì)、高黏、高蠟、中凝油藏，壓力系數(shù)為0.90～1.16，地層水類型通常為NaHCO3，礦化度為6～10 g/L，油藏屬正常壓力系統(tǒng)。

2.4.2圖版法

據(jù)巖心分析數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)表明，沉凝灰?guī)r儲(chǔ)集層孔隙度與含油飽和度呈正相關(guān)關(guān)系，即孔隙度越大、含油飽和度越高，說明沉凝灰?guī)r儲(chǔ)集層孔隙喉道細(xì)小，成藏后不易被破壞和散失。根據(jù)該特征可以繪制出條湖組二段巖心分析含油飽和度與孔隙度的相關(guān)關(guān)系圖（圖6）。從圖6可以看出，工業(yè)油流井的孔隙度普遍大于14%，含油飽和度普遍大于55%，即使是物性相對(duì)較差的馬55井，孔隙度和含油飽和度也分別為6%和38%，可以此作為產(chǎn)層的物性下限值。

圖6　三塘湖盆地條湖組二段巖心分析含油飽和度與孔隙度相關(guān)關(guān)系Fig.6 Relationship between porosity and oilsaturation by core analysisof the secondmember of Tiaohu Formation in Santanghu Basin

結(jié)合錄井、氣測(cè)及解釋圖版（圖7）等資料，綜合開展流體判別。其原理為儲(chǔ)集層中所含流體成分的不同將使氣測(cè)組分具有不同的烴平衡比（Bh）和烴濕度比（Wh）等特征值［21］。烴平衡比可用來幫助識(shí)別煤層效應(yīng)，因?yàn)榧淄闅夂写罅緾1和C2，故在其分子上設(shè)置這2個(gè)數(shù)，可以把甲烷氣顯示和油氣顯示區(qū)別開；烴濕度比是重?zé)N與全烴的比，其大小是烴密度的近似值，為指示油氣基本特征類型的指標(biāo)。它們的計(jì)算公式分別為

式（2）～（3）中：C1，C2，C3，C4和C5分別為各烷烴占總含氣量的相對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%。

圖7　三塘湖盆地條湖組二段流體解釋圖版Fig.7 The fluid interpretation of the secondmember of Tiaohu Formation in Santanghu Basin

通常根據(jù)Wh和Bh的4種關(guān)系進(jìn)行流體性質(zhì)判別：①當(dāng)Wh為0.5～17.5，且Bh大于Wh并小于100時(shí)，為有產(chǎn)能的天然氣；②當(dāng)Wh為0.5～17.5，且Wh大于Bh時(shí)，為有產(chǎn)能的凝析氣或凝析油；③當(dāng)Wh為17.5～40.0，且Wh大于Bh時(shí)，為有產(chǎn)能的中質(zhì)油；④當(dāng)Wh大于40，且Wh大于Bh時(shí)，為低產(chǎn)能的稠油或殘余油。從三塘湖盆地條湖組二段流體解釋圖版（參見圖7）中可以看出，流體主要分布于常規(guī)油區(qū)及常規(guī)油與輕質(zhì)油的邊界附近，與該區(qū)原油性質(zhì)基本吻合。

2.5含油飽和度計(jì)算

2.5.1巖心分析法

由于條湖組二段沉凝灰?guī)r儲(chǔ)集層孔隙度與含油飽和度呈正相關(guān)關(guān)系，在缺少沉凝灰?guī)r儲(chǔ)集層巖-電實(shí)驗(yàn)等資料的情況下，應(yīng)用試油及巖心分析孔隙度等資料，建立了基于孔隙度的飽和度經(jīng)驗(yàn)公式：

式中：Soi為儲(chǔ)集層含油飽和度，%。其相關(guān)系數(shù)為0.826 7。

計(jì)算含油飽和度、巖心分析飽和度及核磁測(cè)井飽和度度具有較好的一致性（圖8）。

圖8　三塘湖盆地馬55井條湖組二段測(cè)井解釋綜合圖Fig.8 The integrated log interpretation of the secondmember of Tiaohu Formation in Ma 55well in Santanghu Basin

2.5.2核磁共振差譜法

核磁共振測(cè)井的優(yōu)勢(shì)在于觀測(cè)信號(hào)僅來源于孔隙及其流體，而固體骨架對(duì)其測(cè)量信息沒有任何影響?？紫吨械牧黧w（黏土束縛水、毛管束縛水、可動(dòng)水、天然氣、輕質(zhì)油或稠油等）具有不同的核磁共振性質(zhì)。根據(jù)不同流體T1（縱向馳豫），T2及D（擴(kuò)散系數(shù)）的差異，通過一定的方式或切片觀測(cè)模式，可有效地識(shí)別不同的流體，并進(jìn)行定量解釋［22］。鑒于該區(qū)油質(zhì)屬于中質(zhì)原油，筆者主要利用核磁測(cè)井差譜法進(jìn)行流體性質(zhì)判別。研究區(qū)P型核磁采集主要為DTW10001模式，可以采用2個(gè)不同的等待時(shí)間測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)，獲得不同激發(fā)頻率的T2時(shí)間譜，進(jìn)而利用差譜法進(jìn)行油氣水層的判別。

馬55井在2 269.0～2 291.0m井段常規(guī)測(cè)井計(jì)算孔隙度為8.2%～15.0%，核磁測(cè)井孔隙度為3.7%～12.6%，平均為8.0%；核磁滲透率為0.09～5.31mD，平均為1.28mD，與巖心分析的儲(chǔ)集層物性參數(shù)（巖心孔隙度為5.5%～11.7%，平均為8.4%）相近，表明儲(chǔ)集層物性較好。利用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算的含油飽和度為37.5%～64.3%，平均為53.9%，與巖心分析及核磁測(cè)井含油飽和度均較為接近，表明儲(chǔ)集層具有較好含油性；在2 274～2 275m與2 283～2 287m井段，經(jīng)過長、短等待時(shí)間獲得的T2時(shí)間譜，其譜峰主要分布于10～100ms，幅度較大、不拖曳，反映含油特征。2 278～2 284m井段壓裂改造后，獲日產(chǎn)5.7m3的工業(yè)油氣流。

3　結(jié)論

（1）三塘湖盆地條湖組二段沉凝灰?guī)r在常規(guī)測(cè)井資料上表現(xiàn)為高自然伽馬、高聲波時(shí)差、高補(bǔ)償中子和低密度的特征，其中的烴源巖有機(jī)碳含量高、厚度大，生烴能力強(qiáng)，為下部凝灰?guī)r儲(chǔ)集層提供了充足的油源。

（2）沉凝灰?guī)r儲(chǔ)集層屬于中—高孔、特低滲儲(chǔ)集層，孔隙類型以脫玻化孔、長石溶孔和粒間孔為主，溶蝕作用強(qiáng)，溶蝕微孔和微洞均發(fā)育，常規(guī)測(cè)井及核磁共振測(cè)井資料均可用于沉凝灰?guī)r儲(chǔ)集層孔隙度的計(jì)算與評(píng)價(jià)。

（3）條湖組沉凝灰?guī)r儲(chǔ)集層孔隙度與含油飽和度呈正相關(guān)關(guān)系，以飽和度下限為38%作為產(chǎn)層的界限值，用來識(shí)別油層和干層；通過試油及巖心分析孔隙度等資料，初步建立了基于孔隙度的飽和度經(jīng)驗(yàn)公式，且在核磁共振測(cè)井資料上，油層段T2譜峰主要分布于10～100ms，幅度較大，反映含油特征。

（References）：

［1］陳鴻筑，王壽慶.河南省南陽雙河油田沉凝灰?guī)r淺析［J］.西南石油學(xué)院學(xué)報(bào)，1987，9（4）：15-21. Chen Hongzhu，Wang Shouqing.Preliminary analysisofsedimentary tuff in Shuanghe Oilfield，Nanyang，Henan［J］.Journal of Southwest Petroleum Institute，1987，9（4）：15-21.

［2］王鵬，潘建國，魏東濤，等.新型烴源巖——沉凝灰?guī)r［J］.西安石油大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2011，26（4）：19-22. Wang Peng，Pan Jianguo，WeiDongtao，etal.A new type of hydrocarbon source rock—Sedimentary tuff［J］.Journalof Xi'an Shiyou University：NaturalScience Edition，2011，26（4）：19-22.

［3］高瑞琴，楊繼波，叢培棟，等.二連油田沉凝灰?guī)r儲(chǔ)層特征分析［J］.測(cè)井技術(shù)，2006，30（4）：330-333. Gao Ruiqin，Yang jibo，Cong Peidong，etal.Analysisof the characteristics of tuffite reservoir in Erlian Oilfield［J］.Well Logging Technology，2006，30（4）：330-333.

［4］周鼎武，柳益群，邢秀娟，等.新疆吐—哈、三塘湖盆地二疊紀(jì)玄武巖形成古構(gòu)造環(huán)境恢復(fù)及區(qū)域構(gòu)造背景示蹤［J］.中國科學(xué)D輯：地球科學(xué)，2006，36（2）：143-153. Zhou Dingwu，Liu Yiqun，Xing Xiujuan，et al.The paleotectonic setting reverting and regional tectonic setting tracking of basalt during Permian in Tuha，Santanghu Basin in Xinjiang［J］.Science in China Ser.DEarth Sciences，2006，36（2）：143-153.

［5］袁明生，張映紅，韓寶福，等.三塘湖盆地火山巖地球化學(xué)特征及晚古生代大地構(gòu)造環(huán)境［J］.石油勘探與開發(fā)，2002，29（6）：32-34. Yuan Mingsheng，Zhang Yinghong，Han Baofu，etal.Thegeochemical featuresofvolcanic rocksand architectonic environment in Neopaleozoic era，Santanghu basin［J］.Petroleum Exploration and Development，2002，29（6）：32-34.

［6］林克湘，李藝斌，龔文平，等.新疆三塘湖盆地晚古生代火山巖地球化學(xué)特征及構(gòu)造環(huán)境［J］.高校地質(zhì)學(xué)報(bào)，1997，3（2）：202-211. Lin Kexiang，Li Yibin，GongWenping，et al.Geochemical characteristicsof upper Palaeozoic volcanic rocksand their tectonic settings in the Santanghu basin，Xingjiang［J］.Geological Journal of China Universities，1997，3（2）：202-211.

［7］劉俊田，朱有信，李在光，等.三塘湖盆地石炭系火山巖油藏特征及主控因素［J］.巖性油氣藏，2009，21（3）：23-28. Liu Juntian，Zhu Youxin，Li Zaiguang，et al.Characteristics and controlling factorsofvolcanic reservoir ofCarboniferous in Santanghu Basin［J］.Lithologic Reservoirs，2009，21（3）：23-28.

［8］劉俊田，牟蘭昇，任紅，等.三塘湖盆地條湖凹陷石炭—二疊系石油地質(zhì)條件及勘探方向［J］.新疆石油天然氣，2011，7（4）：1-6. Liu Juntian，Mou Lansheng，Ren Hong，et al.Carboniferous-Permian Petroleum geology and exploration direction of Tiaohu depression in Santanghu basin［J］.XinjiangOil&Gas，2011，7（4）：1-6.

［9］陳旋，李杰，梁浩，等.三塘湖盆地條湖組沉凝灰?guī)r致密油藏成藏特征［J］.新疆石油地質(zhì)，2014，35（4）：386-390. Chen Xuan，Li Jie，LiangHao，etal.Hydrocarbon accumulation elementsanalysisof Tiaohu tuff reservoir ofMiddle Permian，Santanghu basin［J］.Xinjiang Petroleum Geology，2014，35（4）：386-390.

［10］朱振宇，劉洪，李幼銘.Δlog R技術(shù)在烴源巖識(shí)別中的應(yīng)用與分析［J］.地球物理學(xué)進(jìn)展，2003，18（4）：647-649. Zhu Zhenyu，Liu Hong，LiYouming，Theanalysisand application ofΔlog R method in the source rock's identification［J］.Progress in Geophysics，2003，18（4）：647-649.

［11］雍世和，張超謨.測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)處理與綜合解釋［M］.東營：石油大學(xué)出版社，2002：98-151. Yong Shihe，ZhangChaomo.Loggingdata processingand integrated interpretation［M］.Dongying：Petroleum University Press，2002：98-151.

［12］范宜仁，黃隆基，代詩華.交會(huì)圖技術(shù)在火山巖巖性與裂縫識(shí)別中的應(yīng)用［J］.測(cè)井技術(shù)，1999，23（1）：53-56. Fan Yiren，Huang Longji，DaiShihua.Application ofcrossplot technique to the determination of lithology composition and fracture indentification of igneous rock［J］.Well Logging Technology，1999，23（1）：53-56.

［13］鄭建東，劉傳平，李紅娟.徐深氣田深層火山巖巖性測(cè)井識(shí)別與應(yīng)用［J］.國外測(cè)井技術(shù)，2006，21（3）：11-14. Zheng Jiandong，Liu Chuanping，Li Hongjuan.Lithology identification and application ofwell logging for deep volcanic reservoir in Xushen Gas Field［J］.World Well Logging Technology，2006，21（3）：11-14.

［14］劉俊田，張代生，黃衛(wèi)東，等.三塘湖盆地馬朗凹陷火山巖巖性測(cè)井識(shí)別技術(shù)及應(yīng)用［J］.巖性油氣藏，2009，21（4）：87-91. Liu Juntian，Zhang Daisheng，HuangWeidong，etal.Volcanic rock lithology recognition techniqueand itsapplication inMalangDepression，Santanghu Basin［J］.Lithologic Reservoirs，2009，21（4）：87-91.

［15］王薇，李紅娟，楊學(xué)峰，等.徐深氣田火山巖儲(chǔ)層巖性與流體性質(zhì)測(cè)井識(shí)別研究［J］.國外測(cè)井技術(shù)，2006，21（1）：6-9. WangWei，Li Hongjuan，Yang Xuefeng，et al.Lithology identification and fluid properties recognition of well logging for deep volcanic reservoir in Xushen Gas Field［J］.World Well Logging Technology，2006，21（1）：6-9.

［16］肖立志.核磁共振成像測(cè)井與巖石核磁共振及其應(yīng)用［M］.北京：科學(xué)出版社，1998：1-26. Xiao Lizhi.Application of nuclear magnetic resonance imaging loggingand rockmagnetic resonance［M］.Beijing：Science Press，1998：1-26.

［17］王志戰(zhàn)，翟慎德，周立發(fā)，等.核磁共振錄井技術(shù)在巖石物性分析方面的應(yīng)用研究［J］.石油實(shí)驗(yàn)地質(zhì)，2005，27（6）：619-623. Wang Zhizhan，ZhaiShende，Zhou Lifa，etal.Application ofnuclear magnetic resonance logging technology in physical property analysis of rock［J］.Petroleum Geology&Experiment，2005，27（6）：619-623.

［18］鄧克俊.核磁共振測(cè)井測(cè)井理論與應(yīng)用［M］.青島：中國石油大學(xué)出版社，2010：18-22. DengKejun.Theoryand Application ofNMR logging［M］.Qingdao：China University of Petroleum Press，2010：18-22.

［19］國慶忠.影響核磁共振測(cè)井孔隙度的因素分析［J］.油氣田地面工程，2003，22（3）：47. Guo Qingzhong.Analysisof influence factorsofNMR logging porosity［J］.Oiland GasField Surface Engineering，2003，22（3）：47.

［20］謝然紅，肖立志，鄧克俊.核磁共振測(cè)井孔隙度觀測(cè)模式與處理方法研究［J］.地球物理學(xué)報(bào)，2006，49（5）：1567-1572. Xie Ranhong，Xiao Lizhi，Deng Kejun.NMR logging porosity activation and data processingmethod［J］.Chinese Journalof Geophysics，2006，49（5）：1567-1572.

［21］肖立志，柴細(xì)元，孫寶喜，等.核磁共振測(cè)井測(cè)井資料解釋與應(yīng)用導(dǎo)論［M］.北京：石油工業(yè)出版社，2001：54-58. Xiao Lizhi，ChaiXiyuan，Sun Baoxi，etal.The introduction ofNMR logging data interpretation and Application［M］.Beijing：Petroleum Industry Press，2001：54-58.

［22］運(yùn)華云，譚茂金.核磁共振測(cè)井雙等待時(shí)間觀測(cè)方式及分析方法［J］.油氣地質(zhì)與采收率，2006，13（4）：96-98. Yun Huayun，Tan Maojin.Observationway and analyticalapproach of dualwaiting time by nuclearmagnetic resonance logging［J］. Petroleum Geology and Recovery Efficiency，2006，13（4）：96-98.

（本文編輯：李在光）

Logging evaluation technology and application of tight tuff reservoir in Santanghu Basin

JIAO Lixin，LIU Juntian，LILiuzhong，HAN Cheng，ZHANG Pin，LONG Fei
（Research InstituteofExploration and Development，PetroChina TuhaOilfield Company，Hami839009，Xinjiang，China）

The tuff reservoirof Tiaohu Formation obtained industrialoil flow inmanywellsin Santanghu Basin，which makes itbecomeanew hot field ofexploration in TuhaOilfield.Research shows thatexcept tuff，the reservoir lithologies includebiodetritus，charcoaland a fewmuddy strips，with some sedimentary characteristics，and the tuffhasabundant organic carbon，with large thickness，asgood source rocks.The reservoirporosity ranges from 5.5%to24.0%，thepermeability isgenerally less than 0.5mD，and theaverageoilsaturation isabove70%，so itbelongs to tight tuff reservoirwith largepores，ultra-low permeabilityand high oilsaturation.Based onΔlog R logging technology，thispaper carried outa quantitativeevaluation ofhydrocarbon source rocks；on thebasisof rock slicesandwhole-rockmineralanalysis，established and improved the identificationmethodsand standardsof tuffandmudstoneby core logging；combinedwith core analysis，CTscanningandmercury capillary pressure data，studiedmicroscopic characteristicsof the reservoir；conducted effective reservoirevaluation and porosity calculation by combined logging data；on thebasisof the reservoir lithology，carried outoil-bearingproperty evaluation，basically formed a setof techniquesandmethodsof logging evaluation for tighttuffreservoir，and achieved good effectsin production.

tuff；tightreservoir；loggingevaluation；Tiaohu Formation；Santanghu Basin

TE122.2

A

1673-8926（2015）02-0083-09

2014-04-20；

2014-07-16

國家重大科技專項(xiàng)“巖性地層油氣藏成藏規(guī)律、關(guān)鍵技術(shù)及目標(biāo)評(píng)價(jià)”（編號(hào)：2011ZX05001-002-004）與中國石油股份有限公司“新疆大慶”重大科技專項(xiàng)“中小型疊合盆地石油地質(zhì)條件整體評(píng)價(jià)及勘探技術(shù)研究”（編號(hào)：2012E-34-04）聯(lián)合資助

焦立新（1969-），男，博士，高級(jí)工程師，主要從事石油地質(zhì)綜合研究工作。地址：（839009）新疆哈密市石油基地勘探開發(fā)研究院。電話：（0902）2765361。E-mail：jiaolx@petrochina.com.cn。