中国松辽盆地北部中央隆起带结晶基岩型储层定量评价与有效性判识标准研究

为解决松辽盆地北部结晶基岩型天然气储层有效性评价难题，研究人员通过FE-SEM、HPMI、LT-N2 GA和NMR等多技术联用，首次确立孔隙度≥1.5%、渗透率≥0.015×10?3 μm2 、最小流动孔喉半径≥0.02 μm的有效储层定量标准，为深层基岩气藏勘探提供关键理论依据。

　　

在能源需求持续增长的背景下，深层天然气勘探逐渐转向传统沉积盆地之外的结晶基岩领域。松辽盆地北部中央隆起带的结晶基岩型储层虽具巨大潜力，却长期面临有效性评价标准缺失的困境。这类储层缺乏原生孔隙，依赖次生孔隙和裂缝系统，其复杂的形成机制和高度非均质性导致常规评价方法失效。更棘手的是，全球范围内对基岩储层的定量研究多集中于沉积岩，针对结晶基岩的孔隙结构、流体运移阈值等关键参数的系统研究几乎空白。

为破解这一难题，中国东北石油大学联合多家单位的研究团队在《Journal of Asian Earth Sciences: X》发表重要成果。研究团队创新性地整合了场发射扫描电镜(FE-SEM)、高压压汞(HPMI)、低温氮吸附(LT-N₂
GA)和核磁共振(NMR)四项关键技术，对24口钻井的258个岩心样本进行多尺度表征。样本覆盖花岗岩、碎裂花岗岩、糜棱岩化闪长岩等五大岩类，深度跨度2764-4598米。通过Wall法计算最小流动孔喉半径，结合成像测井(FMI)数据构建三维裂缝网络模型，首次实现从纳米级孔隙到米级裂缝的全尺度定量分析。

4.1 岩石学特征
X射线衍射与薄片分析揭示研究区结晶基岩以变质岩和火成岩为主，花岗岩呈中细粒半自形结构，碎裂花岗岩发育糜棱结构，糜棱片岩具鳞片变晶结构。这种矿物组成差异为后期次生孔隙发育奠定基础。

4.2 储层物性特征
孔隙度(0.10%-5.30%)与渗透率(0.004-2.260×10^?3
μm²
)测试表明91%样本属低孔超低渗储层。孔隙-渗透率相关性弱(R²
<0.3)，证实裂缝与孔隙共存的"双介质"特征。

4.3 储集空间类型
CT与FE-SEM识别出两类次生孔隙：长石粒间溶孔(1.41 nm-2.35 μm)和粒内溶孔。裂缝系统包含微裂缝(平均宽度18.60 μm)和宏观裂缝(密度2.53 m^?1
)，走向以NW-SE和NE-SW为主。

4.4 孔缝分布特征
LT-N₂
GA显示孔径呈双峰分布(2-200 nm)，HPMI揭示孔喉半径25-100 nm贡献44.96%-66.24%渗透率。FMI测井测得裂缝长度0.53-4.82 m，倾角6°-88°，形成立体输导网络。

4.5 可动流体分析
NMR的T₂
谱呈现双峰/三峰分布，可动流体饱和度35.24%-68.50%。当孔隙度≥1.5%时，可动流体孔隙度显著跃升，确立该值为有效储层下限。

5.3 有效储层判识标准
创新性提出"四参数交叉验证法"：密度2.50-2.76 g/cm³
、电阻率190-1800 Ω·m、伽马35-140 API、声波时差170-217 μs/m。结合裂缝宽度×长度≥700×10^?6
m²
的补充条件，现场验证准确率达90.6%。

该研究首次建立结晶基岩型储层"孔隙-裂缝-流体"三位一体评价体系，其标准可推广至全球同类储层。提出的0.02 μm孔喉半径阈值突破传统"纳米限域"理论认知，为深层非常规资源开发提供新范式。实际应用中，该成果已指导松辽盆地3口商业气井的钻探，推动我国基岩气藏勘探从经验判断向定量评价的跨越。