古龍地區(qū)營城組火山巖識別及巖體邊界刻畫方法

周宇航

（中國石油大慶鉆探工程公司地球物理勘探一公司，黑龍江大慶163357）

古龍地區(qū)營城組火山巖識別及巖體邊界刻畫方法

周宇航*

（中國石油大慶鉆探工程公司地球物理勘探一公司，黑龍江大慶163357）

隨著勘探技術的進步，在地層深部火山巖中發(fā)現越來越多的天然氣藏，因此石油工作者越來越重視火山巖氣藏的研究。地震勘探是尋找和判別巖性油氣藏的重要方法，地震反演一直是地震勘探中的一項核心技術，但深層火山巖特殊的巖性和地質條件決定了火山巖儲層反演會遇到諸多技術難題，因此著重利用地震資料進行火山巖預測，并通過采用與火山巖形成時地貌最接近的構造層位逐一提取對火山巖敏感的各屬性切片的方法，解決了其邊界不易確定的問題。

火山巖巖體邊界；時移屬性切片；爆發(fā)相；溢流相

火山巖油氣藏的發(fā)現日益增多，已成為國際上油氣勘探的一個新領域，受到了油氣勘探界的廣泛重視[1]。中國石油火山巖地震儲層預測、大型壓裂等勘探配套技術正不斷完善，現已初步形成了針對火山巖油氣藏的勘探系列，即火山巖油氣儲層預測的四步法：第一步，火山巖區(qū)域預測，以高精度重磁電與三維地震為主；第二步，火山巖目標識別；第三步，火山巖儲層預測；第四步，火山巖流體預測[2]。火山巖油氣藏嚴格受火山巖體控制，針對火山巖預測，目前生產中成熟的做法是以重力、磁法資料為基礎，結合地震、電法、地質、鉆井等資料，首先圈定火山巖發(fā)育區(qū),然后綜合火山巖巖性預測、地震屬性反演等多種方法預測火山巖儲集體分布及流體預測等綜合方法預測含氣火山巖分布等情況，優(yōu)選有利火山巖分布區(qū),縮小勘探靶區(qū)[3]；但火山巖自身具有的埋藏深、埋藏隱蔽、周圍地質條件復雜、分布面積相對較小、橫向變化大等復雜的特點[4]，致使局部地區(qū)火山巖油氣藏的識別仍未獲得重大突破，火山巖的預測工作成為了制約火山巖油氣藏勘探的瓶頸。

火山巖地震預測技術是火山巖識別的重要手段，巖性識別是儲層研究的基礎工作，所以火山巖地震識別和邊界刻畫工作尤為重要。本文依據地震反射特征及水平時間切片對近火山口和遠火山口火山巖體進行識別，并采用與火山巖形成時地貌最接近的構造層位逐一提取對火山巖敏感的各屬性切片，完成巖體邊界的刻畫，較好地解決了無井區(qū)火山巖巖體邊界刻畫的問題。

1　概況

研究區(qū)位于松遼盆地古龍斷陷中部，深層局部構造上處于由他拉哈東—花崗子隆起帶分割的4個凹陷的銜接部位，斷陷往往由2條或多條對傾的斷裂共同控制，形態(tài)呈“對稱式”的地塹結構或小型箕狀結構。營城組火山巖成因均與斷裂帶內的深大斷裂有關，單體規(guī)模大，長期的構造隆起和風化、雨淋，構造裂縫比較發(fā)育，儲層物性應該較好，但目前區(qū)內鉆探程度低，無井鉆遇火山巖。

2　火山巖識別

火山巖包括熔巖和火山碎屑，噴出地表后的熔巖經歷一段距離的流動后直接冷凝成巖，火山碎屑是熔巖噴至空中冷凝后再落回至地表所成，粘性的巖漿流動和棱角分明的火山碎屑均具有自然多變的形態(tài)。而沉積巖往往經歷了不同距離搬運和不同程度的分選，沉積層次分明，成巖形態(tài)具有規(guī)律性?；鹕綆r形成與沉積巖不同，成層性差，與圍巖接觸關系復雜，有時與沉積巖互層，邊界劃分困難。

巖相是火山巖在空間上的分布格局、產出方式、巖性組合等外貌特征的集中體現[5]。火山巖相模式能夠直觀反映火山巖相和亞相之間的疊置和依存關系，對于理解巖相的發(fā)育序列是有幫助的。但在勘探開發(fā)中真正能夠用來定量約束和指導地震—巖相解釋的火山巖相模式，必須在二維乃至三維空間上給出各種亞相的厚度和側向延伸長度(尺度范圍),即需要的是定量的巖相模型。因此，針對不同巖性和噴發(fā)方式建立針對性強的三維定量可視化火山巖相模式是今后的主要研究方向[6]。據吳顏雄[7]等研究認為，用火山巖相模式約束井旁地震解釋、建立巖相—地震相響應關系，可為無井區(qū)的火山巖地震識別提供模板。火山巖機構的后期改造只改變相序的完整性，不改變原始噴發(fā)相帶間的相鄰與相依性，不影響用巖相模式預測相變關系，其研究成果表明，盆緣剖面與盆內埋藏火山機構具有很好的可比性，在盆緣建立的3種最常見火山巖的相模式（爆發(fā)相、噴溢相和侵出相）的形態(tài)、規(guī)模和內部結構等基本特征完全可類比，表明火山巖相量化模式對火山巖油氣勘探具有一定的指導意義，但非同源噴出物之間的疊置會干擾盆地火山巖相的解釋，且使巖相模式的約束作用失效。巖相劃分主要是以地震資料為主，不同的火山巖相帶結構不同,在地震剖面上展布的幾何外形也不相同。一般而言，火山口及近火山口多為爆發(fā)相,地震響應特征表現為丘狀或楔狀外形，內部反射特征為強振幅、中低頻、連續(xù)性差的雜亂反射。遠離火山口，即斜坡或低洼部位多為溢流相，表現為近似層狀或席狀的外形，內部反射特征為強振幅、中高頻、連續(xù)性較好的平行、亞平行反射結構。通常情況下，結合鉆井和測井資料，建立火山巖巖相識別和劃分標志，根據不同井之間的地震波形特征，在剖面上劃分火山巖相帶；通過波形分析和屬性聚類劃分地震相，然后井震結合實現對火山巖相帶平面分布的預測的這一方法只適合勘探程度高的地區(qū)[3]。爆發(fā)相及近火山口、遠火山口溢流相火山巖與圍巖之間在地震資料上較為明顯的差異，在火山巖解釋中被不斷總結并作為解釋人員對火山巖識別的基本模式。

2.1火山錐及火山口識別

火山口基本控制著火山巖體發(fā)育及相帶的分布，一般具有獨特而典型的雜亂反射結構特征，如果抬升和剝蝕作用不強烈，其附近沉積地層常呈錐形或盾形輪廓；沉積層向四周呈放射狀逐漸散去，有別于正常沉積巖的發(fā)育形態(tài)；火山口下部一般為溝通上、下部地層的基底斷裂，上部中淺層一般發(fā)育有斷裂密集的對稱式地塹帶；頂部沉積巖一般表現披覆構造，上覆地層呈小隆起形態(tài)；火山錐厚度大的火山口兩側沉積巖常有上超現象或沉積巖反射同相軸與多期噴發(fā)的火山巖呈“指狀”交錯。

2.2近火山口火山巖識別

近火山口爆發(fā)相火山巖一般為粗粒的火山集塊巖、火山角礫巖等，因而地震反射特征不規(guī)則、斷續(xù)雜亂、橫向不穩(wěn)定、波動較大；在水平時間切片、相位體切片上呈云朵狀，內部呈極其雜亂的反射結構。

近火山口溢流相火山巖地震反射特征一般為平行—亞平行、中強振幅、中高連續(xù)反射，與上部沉積巖反射呈指狀交錯，下部為斷續(xù)、雜亂反射的爆發(fā)相火山巖；在數據體及各屬性體切片上表現為環(huán)狀，“鑲邊”現象明顯，“鑲邊”窄，環(huán)內外特征明顯不同。

2.3遠火山口火山巖識別

遠火山口與近火山口溢流相火山巖反射特征相似，只是與下部地層表現的更加平行，下部不見爆發(fā)相火山巖，多期噴發(fā)時垂向可見明顯的強—弱—強反射結構；在切片上的環(huán)狀“鑲邊”變寬。

2.4火山巖體邊界刻畫

雖然目前火山巖識別方法較多，但巖體邊界的刻畫仍然是火山巖識別的難點，尤其是在鉆探程度低的地區(qū)表現的更加明顯。目前生產中往往根據剖面反射特征及水平時間切片來確定其邊界范圍，該方法對對稱性好的火山錐體邊界刻畫效果較好，但在非對稱性即火山巖底部沉積地層構造趨勢較復雜的情況時效果較差，且多數情況下在單一水平切片上僅能反映出少部分火山巖，視覺上不直觀，因此本文利用與火山巖形成時地貌最接近的構造層位逐一提取對火山巖最敏感的時移屬性切片來刻畫其最大邊界，該方法提取的某一切片能最大限度地表征火山巖范圍，更容易切到火山巖體的最大輪廓，視覺上更加直觀，有利于其邊界的刻畫。

3　結論

根據火山巖與圍巖的差異性，通過地震反射特征及水平時間切片能夠較容易的將近火山口爆發(fā)相、溢流相及遠火山口溢流相火山巖識別出來，針對火山巖巖體邊界的刻畫，采用與火山巖形成時地貌最接近的構造層位逐一提取對火山巖敏感的各屬性切片進行刻畫，與水平時間切片相比，該方法更客觀、更簡潔，單一屬性切片賦予的火山巖特征范圍更大。

[1]羅靜蘭，邵紅梅，張成立.火山巖油氣藏研究方法與勘探技術綜述[J].石油學報,2003,24(1):31-37.

[2]朱如凱,毛治國,郭宏莉，等.火山巖油氣儲層地質學——思考與建議[J].巖性油氣藏,2010,22(2):7-13.

[3]李明,王玉華,楊濤，等.松遼盆地深層火山巖氣藏地質特征及評價技術[J].石油勘探與開發(fā),2008,35(2):129-142.

[4]蒙啟安，門廣田，張正和.松遼盆地深層火山巖體、巖相預測方法及應用[J].大慶石油地質與開發(fā),2001,20(3):4-21.

[5]夏近杰，牟中海，汪麗兵，等.陸西地區(qū)火山巖相的識別方法及其在油氣勘探中的應用[J].天然氣勘探與開發(fā)，2010,33 (1):30-33.

[6]王璞，吳河勇，龐顏明，等.松遼盆地火山巖相:相序、相模式與儲層物性的定量關系[J].吉林大學學報：地球科學版，2006,36(5):805-812.

[7]吳顏雄，王璞珺，閆林，等.松遼盆地營城組火山巖相量化表征與應用[J].巖石學報，2006,26(1):73-81.

P588.14

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1004-5716(2015)07-0149-03

2015-01-09

2015-01-13

周宇航（1985-），女（漢族），黑龍江大慶人，助理工程師，現從事地球物理勘探地震資料解釋工作。