利用測井資料識別火山巖巖性方法探討

耿斌 趙瑞林(勝利油田測井公司資料解釋研究中心 山東 東營 257000)

郭兆剛(勝利油田測井公司三分公司 山東 東營 257000)

引言

巖性鑒別不但是測井儲層評價(jià)的基礎(chǔ)，也屬于火山巖儲層研究里的一個(gè)主要環(huán)節(jié)。面對火山巖儲層采取綜合性評價(jià)的過程里，巖性鑒別的準(zhǔn)確性會直接對儲層結(jié)果評價(jià)的可靠性造成影響。巖心薄片判定是鑒別火山巖直接而有效的方式，可是因?yàn)槌杀具^高，所以無法通過這樣方式對全井段的火山巖進(jìn)行鑒別。測井資料里包括豐富的巖性信息，屬于巖性分析的基礎(chǔ)資料，運(yùn)用測井資料對火山巖的巖性進(jìn)行鑒別，是一個(gè)十分有效的方法?；鹕綆r巖性和巖石成分、構(gòu)造、結(jié)構(gòu)、成因相關(guān)，巖石類型較多，定名以及鑒別的難度較大。

一、火山巖巖性特征概況

火山巖屬于巖漿沿著裂縫上升，因?yàn)榛鹕酵ǖ绹姵龅乇碇髽?gòu)成的巖漿巖，按照含有的SiO2的含量百分比把火山巖分成四種：超基性巖、基性巖、中性巖、酸性巖。通常狀況下，火山巖里較難遇到超基性巖。通過巖石的物礦進(jìn)行分析，巖性通過酸性朝著基性過渡時(shí)，鐵鎂物質(zhì)加大，長石以及石英的含量會降低或者完全消失。通過此區(qū)域多口井的巖心分析資料，把火山巖分成火山熔巖以及火山碎屑巖兩種，火山熔巖包含了玄武巖、玄武安山巖、安山巖；火山碎屑巖包含了凝灰?guī)r、火山角礫巖以及集塊巖。

1.玄武巖

玄武巖屬于基性噴出巖的一類。成分較靠近輝長巖。呈現(xiàn)出灰黑色，時(shí)常呈現(xiàn)氣孔狀、杏仁狀構(gòu)造以及斑狀構(gòu)造。斑晶是橄欖石、輝石以及基性長石等?；|(zhì)通常是細(xì)?；蛘唠[晶質(zhì)。依照次要礦物的不同，可以劃分成橄欖玄武巖、紫蘇輝石玄武巖等。依照構(gòu)造結(jié)構(gòu)可以劃分為氣孔狀玄武巖以及杏仁狀玄武巖等。依照化學(xué)成分以及礦物成分，可以劃分為高鋁玄武巖、拉斑玄武巖以及堿性玄武巖等。因?yàn)樾鋷r漿粘度較小，流動(dòng)性較大，噴溢地表較易構(gòu)成大范圍熔巖流以及熔巖被，可是也有層狀侵入體存在，例如巖床等。

2.安山巖

安山巖屬于中性噴出巖。它的成分和閃長巖相近。顏色為深灰、暗褐色、淺玫瑰色等。屬于斑狀結(jié)構(gòu)。斑晶主要是斜長石以及暗色礦物。暗色礦物主要是黑云母、角閃石以及輝石等等，按照斑晶里的暗色礦物種類，可以劃分成輝石安山巖、角閃石安山巖以及黑云母安山巖等。

3.凝灰?guī)r

火山噴出地表，顆粒較細(xì)，可以隨風(fēng)飄動(dòng)，距離火山口較遠(yuǎn)，屬于下落地表的火山灰，不斷進(jìn)行堆積凝結(jié)，通過顆粒直徑不超過2mm的晶屑、玻屑以及巖屑構(gòu)成，主要以中酸性為主，大多數(shù)出露于晚侏羅系。通過具備的火山碎屑成分，可以分成晶屑凝灰?guī)r、巖屑凝灰?guī)r以及玻屑凝灰?guī)r等。

4.火山角礫巖

主要通過粒徑是2到64mm的火山角礫構(gòu)成，也包含其他巖石的角礫和少量的石英、長石等一些礦物晶屑。大多具有明顯的棱角，分選較差、大小不等。填隙物是火山灰、火山塵。常和火山集塊巖伴生，處在火山口的外圍。

二、火山巖的測井資料識別

因?yàn)檠芯繉佣蔚你@井資料跨度過大，測井資料的測井系列無法統(tǒng)一。因此，先要通過分析化驗(yàn)資料，對研究層段的火山巖名稱進(jìn)行標(biāo)定，運(yùn)用常規(guī)測井曲線的交會圖把沉積巖以及火山巖區(qū)別開。再通過M-N交會圖把不同構(gòu)造、結(jié)構(gòu)的火山巖進(jìn)行劃分。最終通過交會圖對巖性鑒別的成果，綜合單井測井曲線的豐富程度，運(yùn)用多參數(shù)的綜合識別方式，對研究層段的火山巖進(jìn)行鑒別。

1.常規(guī)測井資料交會圖鑒別

測井資料是地層很多物理參數(shù)的綜合體現(xiàn)，可以通過不同側(cè)面體現(xiàn)地層的巖性特點(diǎn)。和取心資料以及巖屑錄井資料對比，測井資料的信息量較大，具備了連續(xù)性，并且也具有原位測量的特征。對于巖性相對簡單的地層火山巖鑒別來講，只可以通過測井曲線進(jìn)行區(qū)分。影響火山巖測井相應(yīng)特點(diǎn)的原因有很多，包含了火山巖的構(gòu)造、結(jié)構(gòu)、巖性、裂縫發(fā)育程度、所含流體的性質(zhì)以及巖石蝕變程度。

2.M-N交會圖鑒別

M-N交會圖鑒別火山巖的巖性是通過測井資料鑒別巖性的常規(guī)方式之一，也要同時(shí)對密度、中子和聲波時(shí)差進(jìn)行考量。運(yùn)用交會圖的方法可以把沉積巖以及火山巖進(jìn)行區(qū)分?？墒菍τ谝恍┚邆洳煌瑯?gòu)造、結(jié)構(gòu)、化學(xué)成分乃至礦物成分的火山巖來講，對于具備了相同化學(xué)成分、礦物成分并具備不同結(jié)構(gòu)以及構(gòu)造的火山巖來講，較難進(jìn)行區(qū)分。假如對于凝灰?guī)r來講，通過構(gòu)造、結(jié)構(gòu)的不同可以區(qū)分出粗玄凝灰?guī)r、玻玄凝灰?guī)r和流紋凝灰?guī)r等。

3.多參數(shù)的巖性鑒別

因?yàn)樵谶\(yùn)用交會圖時(shí)，通過人為的方式選擇了幾類測井曲線進(jìn)行交匯，或許會丟掉一些對判定火山巖巖性的貢獻(xiàn)率過大的測井曲線，凸顯對火山巖巖性鑒別貢獻(xiàn)率不明顯的測井曲線的權(quán)重。而多參數(shù)巖性鑒別的基本原理是通過已知巖性的測井曲線，透過一些計(jì)算獲得的新的參數(shù)，再通過逐步判定程序，選入貢獻(xiàn)率相對較大的測井參數(shù)，刪掉貢獻(xiàn)率較小的參數(shù)，進(jìn)而避免了由于人為原因進(jìn)行的參數(shù)選擇。為了提升判別參數(shù)，對每類測井曲線都采取了處理，可以將其變成另外一個(gè)參數(shù)，如此就能夠具備多參數(shù)來對火山巖的巖性進(jìn)行鑒別。

為了測驗(yàn)巖性判別結(jié)果的符合率，需要對巖性鑒別的結(jié)果和巖性資料進(jìn)行對比。具備巖性資料的井段就通過巖心資料進(jìn)行對比。并且，通過所建方程判別的結(jié)論和已知的巖性進(jìn)行回判的符合率判斷，雖然每一個(gè)單井井段的巖性符合率不相同，可是都處于80%以上，這就證明了應(yīng)用這種判別方式對于火山巖的巖性鑒別是可行的。

結(jié)束語：

通過對火山巖巖性的分析可以看出，常規(guī)測井資料交會圖對于火山熔巖以及火山碎屑巖的鑒別效果比較好，對于不同類型的火山熔巖的鑒別效果較差。

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