[发明专利]一种岩屑砂岩层中气层的识别方法及其应用

说明书

技术领域

本发明属于石油天然气勘探开发技术领域，具体涉及一种岩屑砂岩层中气层的识别方法及其应用。

背景技术

岩屑砂岩是指岩屑含量占25%以上的砂岩，组成颗粒为石英(<75%)及少量的长石、云母，胶结物为硅质和碳酸盐质，常在山前冲积扇、山间盆地及河流相沉积中产出，主要分布于强烈隆起的山前凹陷区内。历年来，我国测井行业将岩屑砂岩归入石英砂岩的解释范畴，以石英砂岩作为测井解释的目标对象，其实质可被理解为：储层的含气饱和度主要是孔隙度和电阻率的函数关系。这样解释因忽视岩屑砂岩的矿物复杂性，而一直缺少科学的论证，并沿用至今。国内对岩屑砂岩与测井响应的讨论多停留于表象的统计认识。国内的文献也均表明，岩屑砂岩储层质量不高，但它与石英砂岩有时难以区分，干扰了优质储层的寻找，进而增加了对岩屑砂岩储层中气层识别的难度。

识别岩屑砂岩储层中气层性质的难度主要表现在三个方面。第一个方面是岩屑砂岩储层的骨架确定难。测井解释技术目前主要将岩屑砂岩归入石英砂岩的解释范畴，用单矿物骨架参数参与岩性和孔隙度评价，如表1所示。以大牛地研究区为例，岩心分析表明，大牛地地区的岩屑砂岩的主要岩屑包括片岩、灰云岩、千枚岩、凝灰岩、中酸性喷发岩、花岗岩、板岩和粉妙岩等。如表2所示，矿物实验数据揭示出岩屑砂岩具有复杂的骨架值。其中，应用相同的测量方法（如中子测井）测量不同的岩屑矿物，可以得到相差数倍甚至十数倍的骨架测量差异。可见仅仅应用石英砂岩的实验骨架解释岩屑砂岩，很有可能导致与生产实际反差比较大的测井解释结果。

表1岩屑砂岩的测井解释骨架

矿物成份中子骨架(%)密度骨架（g/cm³）声波骨架（μs/ft）石英砂岩石英-42.6555.5

表2岩屑砂岩的实验骨架数值

第二个方面是求准岩屑砂岩储层的孔隙度难，进而求准储层的含气饱和度难。图1为印尼某区石英砂岩的中子孔隙度与岩心分析孔隙度交会图，该图中子孔隙度与岩心分析孔隙度有着较好的相关性；图2为大牛地气田的中子孔隙度与岩心分析孔隙度交会图，该图中子孔隙度与岩心分析孔隙度关系很差，大致可见2类迥异的测井响应特征：一部分岩屑砂岩的中子孔隙度与岩心分析的孔隙度具有类似接近的一致性；另一部分岩屑砂岩的中子孔隙度则数倍于岩心分析的孔隙度。这种响应可能是岩屑矿物成分的差异所致，其中比较多的岩心分析为低孔隙度，中子孔隙度却能达到20%左右。孔隙度计算不准导致以阿尔奇公式为基础的含水饱和度计算不准。低产层有时计算的孔隙度比较高，测井解释成果与生产测试结果出入大。