酸性火山岩储层储集空间特征与评价研究

【摘要】： 世界上已发现的火山岩油气藏中以中、基性岩类为主，酸性岩类少见。本文以松辽盆地北部营城组酸性火山岩为对象，综合利用钻井取芯、测井和地震资料，系统开展储集空间特征、成岩作用、物性参数特征和储层评价等方面的研究，对深入认识酸性火山岩储层发育机理有重要的理论价值，同时对气藏的勘探与开发也有具有积极的现实指导意义。 酸性火山岩储集空间包括孔隙和裂缝，孔隙以原生气孔和次生的溶孔为主，裂缝以构造缝为主；裂缝以北西和北东走向发育为主。成岩作用分为破坏性和建设性两大类，压溶、熔浆胶结和充填等作用对储层的破坏性最大；溶解作用是次生孔隙形成最重要的成岩作用，火山碎屑熔岩最易溶解，其次是火山碎屑岩，流纹岩溶解性最差。 酸性火山岩的孔隙结构可分为5类：Ⅰ类以粒间溶孔、气孔与微孔组合为主，储、渗能力强；Ⅱ类中孔隙包括粒间孔、粒间溶孔、粒内孔、粒内溶孔、微孔等，储、渗能力较强，Ⅲ类以粒间溶孔和微孔组合为主，孔隙、裂缝发育较差，渗流能力差；Ⅳ类中孔隙包括粒间孔、粒间溶孔、粒内孔、粒内溶孔、微孔等类型，连通性差，渗流能力差，Ⅴ类以粒间孔、微孔为主，孔隙发育程度低，连通程度差，储、渗能力都很差。角砾熔岩和气孔流纹岩孔隙结构的有效性最好，以Ⅰ类和Ⅱ类结构为主；熔结角砾岩次之，以Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类结构为主；其次为熔结凝灰岩、晶屑凝灰岩和火山角砾岩，以Ⅲ类、Ⅳ类和Ⅴ类结构为主。 全直径岩芯物性参数分析表明，酸性火山岩气藏为非均质性严重的特低渗气藏；孔隙度与净上覆岩层压力之间的变化关系满足直线关系或幂函数关系；岩石压缩系数与净上覆岩层压力之间满足幂函数关系；在净上覆岩层压力变化初始阶段，渗透率应力敏感性强，而在净上覆岩层压力变化后期，渗透率应力敏感性弱；储层应力敏感指数随着上覆岩层压力的升高而逐渐增大；启动压力梯度随着空气渗透率的降低而增大，与流度之间满足幂函数关系，与束缚水饱和度无关；火山岩具有弱的速敏性；火山岩段平均气水相对渗透率的束缚水饱和度47.6％，残余气饱和度为13.4％，水相端点相对渗透率为0.372，气相端点相对渗透率为0.1724；Genffen估算的残余气饱和度更接近于实验确定的平均值。 酸性火山岩储层受控于岩性和岩相、成岩作用和后期的构造作用。岩性和岩相决定了火山岩原生孔隙的形成与数量；成岩作用决定了原生孔隙的保存、次生孔隙的形成；而构造作用对火山岩储层的后期改造、裂缝的形成起重要作用。 酸性火山岩储层可分为5类：Ⅰ类物性较好，为高产储层，能自然产出，主要是角砾熔岩和气孔流纹岩；Ⅱ类物性中等，为高产储层，但需压裂，主要是熔结凝灰岩、晶屑凝灰岩和气孔流纹岩；Ⅲ类物性较差，低产，主要是熔结凝灰岩、晶屑凝灰岩、熔结角砾岩和气孔流纹岩；Ⅳ类物性很差，低产，为非工业气层，主要是熔结凝灰岩、晶屑凝灰岩、熔结角砾岩、火山角砾岩和低孔流纹岩；Ⅴ类物性极差，为非储层，主要是火山角砾岩和致密流纹岩。