巴西桑托斯盆地深水區(qū)S油田火成巖地震響應(yīng)及分布特征

王朝鋒，邵大力，唐鵬程，王紅平，張勇剛

(中國石油 杭州地質(zhì)研究院,杭州 310023)

巴西桑托斯盆地深水區(qū)S油田火成巖地震響應(yīng)及分布特征

王朝鋒，邵大力，唐鵬程，王紅平，張勇剛

(中國石油 杭州地質(zhì)研究院,杭州 310023)

通過鉆井、錄井、測井、巖心以及地震響應(yīng)綜合研究，確定了巴西桑托斯盆地深水區(qū)S油田發(fā)育兩種巖性、四套火成巖體，分別為A層內(nèi)部、C層內(nèi)部、D層底部的玄武巖和D層頂部的輝綠巖，相對于玄武巖，輝綠巖發(fā)育規(guī)模小、厚度薄?；鸪蓭r在測井上表現(xiàn)為“兩高一低“”曲線特征(高密度、高伽瑪、低聲波)，總體上物性較差，玄武巖平均孔隙度小于5%，局部發(fā)育孤立孔，裂縫較少，輝綠巖致密，無可見孔。厚層玄武巖夾薄層灰?guī)r在地震剖面上表現(xiàn)為雜亂反射特征，厚層塊狀玄武巖表現(xiàn)為空白反射特征，輝綠巖表現(xiàn)為單軸強反射特征。綜合地震屬性明確了火成巖主要分布于伸展斷層的上下兩盤，推測與深大斷裂有關(guān)。

火成巖發(fā)育模式； 碳酸鹽巖儲層； 桑托斯盆地

0 引言

近年來，巴西桑托斯盆地深水區(qū)鹽下勘探取得了一系列重大發(fā)現(xiàn)，據(jù)IHS統(tǒng)計，截至2013年底，該盆地共發(fā)現(xiàn)了10個可采儲量在1.4ⅹ108t以上的巨型油氣田，總可采儲量達51.5ⅹ108t噸油氣當(dāng)量。前人研究認為,桑托斯盆地是大陸漂移過程中形成的[1-2]，早白堊世南美和西非板塊開始裂解，演化為裂谷型盆地，發(fā)育河流-湖相烴源巖和儲層，其中巴列姆階地層中發(fā)育湖相碳酸鹽儲層，平均凈厚度為125 m，平均孔隙為10%～15%[3]，在阿普特階盆地進入過渡期，形成巨厚的鹽巖蓋層，隨后盆地進入漂移期，沉積海相的碳酸鹽巖和碎屑巖，鹽下油氣成藏條件較好[4-5]。S油田位于桑托斯盆地東北部，如圖1，2010年獲得油氣發(fā)現(xiàn)，巴西石油管理局(ANP)預(yù)測S油田男排可采儲量為8×108～12×108桶。

Santos盆地是一個火成巖活動強烈的深水盆地。前人利用重磁資料和區(qū)域二維地震資料對桑托斯盆地的火山巖做了大量的研究，認為該盆地主要經(jīng)歷了四期火山活動[6-8]：①瓦蘭今階-歐特里夫階；②阿普特階；③圣通階-坎潘階；④始新統(tǒng)。其中，始新統(tǒng)火成巖分布較廣，主要為侵入相[9]，其他三期主要為噴發(fā)相的玄武巖，阿普特階早晚各有一期火成巖活動[10]。由于鹽下勘探程度較低，鉆井資料相對較少，對于火成巖發(fā)育的模式、分布規(guī)律的研究比較薄弱。

桑托斯盆地S油田多口鉆井鉆遇多套火成巖，證實火成巖的存在導(dǎo)致碳酸鹽巖儲層物性變差，且厚度預(yù)測不準。這里針對桑托斯盆地深水區(qū)S油田火成巖識別和分布存在的問題，研究火成巖測井、地震響應(yīng)特征，預(yù)測火成巖的分布，以此為探井部署和地質(zhì)評價提供參考。

圖1 研究區(qū)位置圖[4-5]Fig.1 Location of S oil field[4-5]

1 火成巖巖電及地震響應(yīng)特征

研究區(qū)兩口井well1和well2鉆遇火成巖，其中well1井鉆遇兩套火成巖，分別位于D層頂部和A層上段(圖2)。上部火成巖厚度為42 m，巖性為暗灰色輝綠巖，顯晶質(zhì)，長石和輝石斑晶，整體比較堅硬，在測井曲線上表現(xiàn)為高密度、高伽瑪、低聲波、高電阻，核磁測井顯示具有低孔低滲的特點，平均孔隙度小于3%。下部火成巖厚度為148 m，未鉆穿，巖性為暗灰色玄武巖，隱晶質(zhì)，偶見輝石斑晶，局部可見孤立的杏仁孔，很少見到裂縫，整體比較堅硬，在電測曲線上表現(xiàn)為高密度、高伽馬、低聲波、低電阻，在核磁測井上具有低孔低滲的特點，平均孔隙度小于5%。

圖2 巴西Santos盆地地層柱狀圖[7]Fig.2 Stratigraphy of Santos basin in Brazil[7]

圖3 輝綠巖地震響應(yīng)特征Fig.3 Seismic reflection characteristic of diabase

聲波和密度測井揭示輝綠巖的速度和密度均大于碳酸鹽巖，在地震剖面上表現(xiàn)為強振幅，由于厚度較薄，位于相鄰的波峰-波谷之間，并且在輝綠巖發(fā)育的位置同相軸較寬，在道積分剖面上更易識別(圖3)。而A層厚層玄武巖則表現(xiàn)為空白反射地震相(圖4)。

WELL2井在D層底部和C層中均鉆遇厚層火成巖(圖5)。D層下段火成巖夾薄層泥晶灰?guī)r，C層火成巖夾薄層介殼灰?guī)r，火成巖共計494 m，巖性為黑色、暗色-綠灰色玄武巖，隱晶質(zhì)，見黃鐵礦和杏仁狀構(gòu)造，遇鹽酸反應(yīng)，中等硬度，薄片觀察結(jié)果為噴發(fā)溢流相，晶體以長石微晶為主，局部可見長石斑晶，基質(zhì)以隱晶的玻璃質(zhì)為主，微晶可見燕尾結(jié)構(gòu)，指示快速冷卻，杏仁氣孔多被碳酸鹽和石英充填。在電測曲線上表現(xiàn)為低聲波、高密度、高伽馬、低電阻，核磁測井顯示具有低孔低滲的特點，平均孔隙度小于5%。玄武巖在地震剖面上表現(xiàn)為雜亂反射，與正常沉積的碳酸鹽巖地層明顯具有不協(xié)調(diào)性，并且上覆地層上超特征明顯，如圖5紅色箭頭所示。

火成巖在電測曲線上表現(xiàn)為“兩高一低”特征(高密度、高伽瑪，低聲波)，核磁測井顯示物性均較差，在地震剖面的反射特征與正常沉積的地層具有較大差異。

圖4 過WELL1井地震剖面及地層柱狀圖Fig.4 Seismic and lithology section of well 1

2 火成巖平面分布特征

由于火成巖與主要目的層碳酸鹽巖在產(chǎn)狀和速度上均存在差異，所以在地震剖面上它們的反射結(jié)構(gòu)和能量強弱均有所不同[11]，淺層輝綠巖在地震剖面上表現(xiàn)單軸強反射特征，而玄武巖主要表現(xiàn)為雜亂強反射的特征，這樣可以通過三維地震屬性進行火成巖平面分布預(yù)測。研究發(fā)現(xiàn),均方根振幅能較好地反映火成巖平面分布，紅色和黃色代表能量高值，輝綠巖在均方根振幅平面圖表現(xiàn)為長條形，近斷層分布，而且長軸方向與斷層的走向相近，推斷輝綠巖是通過斷層上移，就近侵入早期沉積的地層中。玄武巖在平面上分布在斷層的上下兩盤，離斷層距離越遠厚度越薄(圖6)。由此推斷，火成巖分布主要受深大斷裂控制。

圖5 過WELL2井地震剖面Fig.5 Seismic and lithology section of well 2

圖6 均方根振幅Fig.6 Root mean square amplitude(a)D層；(b)C層

3 火成巖發(fā)育模式

S油田鹽下目的層目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)4套火成巖:①A層玄武巖;②C層玄武巖，位于碳酸鹽巖內(nèi)部;③玄武巖位于D層底部;④套火成巖為輝綠巖，位于D層頂部。在C層、A層地層沉積整個過程均伴隨著火山活動，所以整個地層從下向上均發(fā)育玄武巖，D層地層沉積時，只是在早期有火山爆發(fā)，巖漿沿斷層向上運移，噴出地表分布于斷層上、下兩盤，形成玄武巖，正常沉積碳酸鹽巖地層直接超覆其上，輝綠巖在微生物灰?guī)r沉積之后順層侵入，規(guī)模較小，厚度較薄。所以S油田的火成巖分布由基底大斷層控制，在活動斷層的根部形成火成巖通道，上、下兩盤分布噴發(fā)相和侵入相的火成巖體，遠離斷層的位置不發(fā)育火山巖。

圖7 S油田火成巖發(fā)育模式Fig.7 Igneous develop model in the S oil field

4 結(jié)論

Snatos盆地S油田鹽下發(fā)育兩類火成巖性體，A層內(nèi)部、C層內(nèi)部、D層底部的玄武巖和D層頂部的輝綠巖，火成巖具有高密度、高伽瑪、低聲波、低孔低滲的曲線特征。輝綠巖主要表現(xiàn)為單軸強振幅特征，而玄武巖既可以形成雜亂反射，又可以形成大片的空白反射，受深大斷層控制，輝綠巖在平面上表現(xiàn)為長條形，玄武巖在平面表現(xiàn)為橢圓形，并且分布在斷層的上、下盤，遠離斷層的位置基本不發(fā)育火成巖，因此井位的選擇應(yīng)盡量避開近斷層的位置，尤其是有火山巖發(fā)育的斷層上下盤位置。

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The seismic reflection and distribution characteristics of igneous rocks in S deep water oilfield,Santos basin of brazil

WANG Chao-feng,SHAO Da-li,TANG Peng-cheng,WANG Hong-ping,ZHANG Yong-gang

(Hangzhou Institute of Petroleum Geology,Hangzhou 310023,China)

Two lithologies,four igneous bodies in S deep water oilfield,Santos Basin of Brazil are determined using drilling,logging,core and seismic reflection comprehensively.Basalt is inside the A layer,C layer and bottom of the D layer.Diabase is on the top of D layer.Comparing with basalt,the scale of diabase is smaller in vertical and horizontal directions.The characteristics of igneous in the log are two high and one low (high-density,high gamma,low sonic wave).Their physical property is poor and the average porosity of basalt is not more than 5%.A few pore in the basalt is not connectivity while fracture is rarely recognized,so the igneous are very hard.The characteristics of carbonate interlayer between the thick basalts in seismic profile are chaotic reflection configuration.And thick basalts are shaped blank reflection.The characteristics of diabase are single event and strong reflection.The views could be determined that the igneous ware formed at the two sides of normal faults by combined analysis seismic attributes and the volcano eruption was linked the faults.

igneous rock development mode; carbonate reservoir; Santos basin

2015-09-16 改回日期：2015-11-04

王朝鋒(1985-)，男，碩士，從事地震綜合解釋，E-mail：wangcf_hz@petrochina.com.cn。

1001-1749(2016)06-0805-05

P 631.2