巴西桑托斯盆地復(fù)雜碳酸鹽巖油田火成巖發(fā)育特征及預(yù)測方法

劉亞明，王丹丹，田作基，張志偉，王童奎，王朝鋒，陽孝法，周玉冰

（1.中國石油勘探開發(fā)研究院，北京 100083；2.中國石油國際勘探開發(fā)有限公司，北京 100034；3.中國石油杭州地質(zhì)研究院，杭州 310023）

0 引言

南大西洋兩岸的深海盆地是近年來全球油氣勘探的熱點地區(qū)，如巴西東南海域的桑托斯、坎波斯、艾斯普利托-桑托斯等被動陸緣盆地［1-2］。伴隨著南美板塊與非洲板塊的分離，南大西洋兩岸被動陸緣盆地發(fā)育多期火成巖，尤其是鹽下碳酸鹽巖內(nèi)部及相鄰地層發(fā)育了多期次、多類型的火成巖，其形成機制復(fù)雜多樣，與儲層交互出現(xiàn)。廣泛分布的火成巖對油氣勘探具有雙重作用，一方面增加了油氣勘探的難度，另一方面，一些盆地的火成巖具有商業(yè)性油氣流，又成為了油氣勘探對象［3-4］。

巴西深海桑托斯盆地是典型的富巖漿大陸邊緣型含鹽盆地，發(fā)育多期、多類型火成巖，以侵入巖和噴發(fā)巖為主，對油氣成藏具有建設(shè)性和破壞性雙重作用。桑托斯盆地火成巖、碳酸鹽巖、泥巖等在電阻率、密度、聲波時差等常規(guī)測井曲線上多有重疊，單一或多個參數(shù)均難以對三者進行有效區(qū)分［5］。尤其是噴發(fā)巖，其地震傳播速度與碳酸鹽巖差別較小，地震識別難度較大，經(jīng)常被誤認為碳酸鹽巖［6-8］。因此，在勘探上迫切需要準確預(yù)測其縱、橫向分布，從而在勘探和開發(fā)部署上采取針對性措施。

眾多研究人員對火成巖的發(fā)育特征、儲集性能和預(yù)測技術(shù)進行了深入研究。黃雪飛［3］將火成巖的發(fā)育期次劃分為阿普特期和圣通-坎潘期；程濤等［9］將火成巖發(fā)育與盆地構(gòu)造演化相結(jié)合，將火成巖的發(fā)育期次劃分為斷陷期、坳陷期和漂移期3 個階段；王朝鋒等［10］認為桑托斯盆地主要發(fā)育輝綠巖和玄武巖2 類火成巖，并根據(jù)地震屬性和地震相進行了火成巖分布預(yù)測；孟衛(wèi)工等［11］對火成巖油氣藏勘探進行了研究，通過屬性-反演聯(lián)合對火成巖體進行了識別；關(guān)旭等［12］、邵銳等［13］對火成巖的預(yù)測技術(shù)進行了研究，研發(fā)了基于電阻率反演、地質(zhì)統(tǒng)計學反演和地震各向異性的火成巖儲層定性預(yù)測技術(shù)。研究人員對桑托斯盆地火成巖的發(fā)育特征及火成巖預(yù)測技術(shù)的研究均取得了一定成果，但針對火成巖發(fā)育期次和巖相特征、火山機構(gòu)特征及其對火成巖分布的控制作用、火成巖定量預(yù)測等方面并未進行深入研究。根據(jù)薄片、測井和地震等資料，系統(tǒng)梳理桑托斯盆地火成巖發(fā)育期次、巖性巖相特征和火山機構(gòu)模式，并以火山機構(gòu)模式［14］為指導，以巴西桑托斯盆地Eastern 油田為例，分侵入巖和噴發(fā)巖2 類開展火成巖分布預(yù)測，以期為火成巖的分布預(yù)測提供技術(shù)支撐。

1 地質(zhì)概況

桑托斯盆地是巴西最大的海岸盆地，為大西洋型被動陸緣盆地，面積約32.7×104km2。盆地北部與坎波斯盆地以Cabo Frio 弧為界，南部以Florianoplois 弧與佩羅塔斯盆地相鄰，西部前阿普特期沉積地層邊界與海岸平行（圖1）。盆地在平面上具有“兩凹兩隆”的構(gòu)造格局，自西向東可劃分為西部隆起帶、中央凹陷帶、東部隆起帶和東部凹陷帶四大構(gòu)造單元。垂向上盆地鹽下構(gòu)造以掀斜斷塊、地塹、地壘為主，裂谷期早期發(fā)育一系列北東—南西向的高角度正斷層，圈閉類型主要是與正斷層有關(guān)的傾斜斷塊、地壘和鏟狀斷塊及與火山作用有關(guān)的底辟背斜、斷背斜等；鹽上構(gòu)造以擠壓背斜、巖性上傾尖滅等構(gòu)造為主。

圖1 桑托斯盆地構(gòu)造單元（a）及巖性地層綜合柱狀圖（b）Fig.1 Tectonic units（a）and stratigraphic column（b）of Santos Basin

桑托斯盆地構(gòu)造演化可分為裂谷期、過渡期和漂移期3 個階段。裂谷期主要從前白堊紀到早白堊世阿普特期早期，發(fā)育河流、三角洲和湖相沉積，并伴有巖漿活動，是盆地主要烴源巖和主要儲層形成期，奠定了鹽下油氣規(guī)模成藏的基礎(chǔ)。該時期Picarras 組優(yōu)質(zhì)湖相烴源巖生烴潛力大，Itapema 組和Barra Velha 組湖相碳酸鹽巖儲層為盆地重要的儲層，以介殼灰?guī)r和微生物灰?guī)r為主，夾有玄武巖和輝綠巖。過渡期主要沉積阿普特階Ariri 組巨厚蒸發(fā)巖，最大厚度達4 100m［15］，以鹽巖為主，夾雜有硬石膏、石膏和輝綠巖，在盆地中央凹陷帶和東部隆起帶具有大范圍連續(xù)分布的特征，奠定了盆地鹽下油氣大規(guī)模成藏的蓋層基礎(chǔ)。漂移期從早白堊世至古近紀，發(fā)育海相碳酸鹽巖和海相碎屑巖沉積，以泥晶灰?guī)r、海相泥巖和深海濁積砂巖為主，含少量輝綠巖和玄武巖，主要沉積地層為Guaruja 組、Itanhaem 組、Itajai-Acu 組和Jureia 組，形成了盆地鹽上含油氣系統(tǒng)，資源潛力相對較小。

Eastern 油田位于桑托斯盆地東北部深水區(qū)，平均水深約2 100 m，構(gòu)造上位于盆地東部隆起帶。目的層為Itapema 組和Barra Velha 組，主要發(fā)育湖相碳酸鹽巖，其中，Itapema 組主要為淡水介殼灰?guī)r，Barra Velha 組主要為咸水微生物灰?guī)r，包括顆?；?guī)r、球粒灰?guī)r、藻灰?guī)r等。油田的主要蓋層為Ariri 組蒸發(fā)巖，平均厚度為2 000 m，分布穩(wěn)定。

2 火成巖發(fā)育特征

2.1 火成巖發(fā)育期次與巖相特征

桑托斯盆地發(fā)育侵入巖和噴發(fā)巖2 類火成巖，可分為5 期基性巖漿活動，分別為瓦蘭今-歐特里夫期噴發(fā)巖（一期）、巴列姆-阿普特早期噴發(fā)巖（二期）、阿普特期噴發(fā)巖（三期）、坎潘期侵入巖（四期）和始新世侵入巖和噴發(fā)巖（五期）等。火成巖空間分布復(fù)雜，第一期—第三期巖漿活動奠定了碳酸鹽巖建造古地貌背景。

桑托斯盆地發(fā)育陸上和水下2 類火山噴發(fā)環(huán)境，玄武巖可分為水下溢流相和陸上溢流相。目前研究認為，桑托斯盆地主要發(fā)育裂隙式和中心式火山機構(gòu)類型。其中，裂隙式火山機構(gòu)火山通常呈條帶狀分布，主體為多期前積熔巖三角洲、泛流玄武巖等，分布范圍廣；中心式火山機構(gòu)火山口呈環(huán)形特征，發(fā)育規(guī)模小、范圍局限。

桑托斯盆地火成巖發(fā)育火山通道相、火山頸相、溢流相、碎裂相、次火山巖相、火山沉積相等6 種巖相及火山口亞相、集塊巖亞相、火山角礫巖亞相、溢流上部亞相、溢流下部亞相、碎裂亞相、淺層侵入巖及沉火山碎屑巖等8 種亞相。主要發(fā)育5 種巖石類型，以基性玄武巖、輝綠巖為主，局部發(fā)育基性凝灰?guī)r、輝長巖和超基性煌斑巖。

2.2 火成巖地球物理響應(yīng)特征

火成巖發(fā)育區(qū)地震反射特征的變化是基于火成巖與圍巖的巖性差異、不同火成巖巖性差異所導致的速度變化?；鸪蓭r地震反射特征各異，其中，侵入巖多呈中—強振幅、連續(xù)短軸狀反射特征，噴發(fā)巖多呈中—弱振幅、中—低連續(xù)、雜亂反射特征?；鸪蓭r在宏觀上可分為平板狀、丘狀、蘑菇狀、楔狀等地震相類型［16］，且具有多種發(fā)育模式，同一地震反射特征往往具有多種地質(zhì)解釋，僅使用宏觀特征難以對火成巖內(nèi)幕特征進行準確刻畫和分析，需結(jié)合地質(zhì)背景對其進行具體分析。

桑托斯盆地火成巖形成于拉張構(gòu)造背景，尤其是鹽下目的層火成巖，主要與碳酸鹽巖相伴生。在地震反射特征上，侵入巖具有較典型的地震相特征，多呈平行、穿層板狀，噴發(fā)巖地震相則與碳酸鹽巖較相近，多呈“蘑菇狀”或“丘狀”，內(nèi)部多為雜亂反射（圖2）。在測井上，侵入巖測井曲線表現(xiàn)為低伽馬、低鈾高釷、高電阻率、高密度、低中子孔隙度、低縱橫波時差、ECS 剖面高黏土、高硅質(zhì)等特征；噴發(fā)巖測井曲線表現(xiàn)為低伽馬、低鈾高釷、低—中電阻率、高密度、低中子孔隙度、低縱波時差、高橫波時差、ECS 剖面高黏土、高硅質(zhì)等特征（圖3）。

圖2 桑托斯盆地Eastern 油田南北向地震剖面與火成巖縱向發(fā)育特征Fig.2 North-south seismic section and vertical development characteristics of igneous rocks in Eastern oilfield，Santos Basin

圖3 桑托斯盆地Eastern 油田測井綜合柱狀圖Fig.3 Comprehensive log column of Eastern oilfield，Santos Basin

2.3 火山機構(gòu)特征及其對火成巖分布的控制

火山機構(gòu)是一定地質(zhì)時期內(nèi)同源火山物質(zhì)堆積體的總稱?；鹕綑C構(gòu)的形態(tài)取決于火山噴發(fā)的類型，噴發(fā)物是否同源對埋藏火山機構(gòu)分析及火山巖儲層描述具有實質(zhì)性影響［17-18］?，F(xiàn)代火山噴發(fā)物多圍繞火山通道堆積分布，火山機構(gòu)形態(tài)有盾狀、錐狀和穹狀?，F(xiàn)代火山機構(gòu)往往保存較好，古火山機構(gòu)由于風化剝蝕和構(gòu)造變動通常受到不同程度的破壞，形態(tài)已發(fā)生很大改變。

火山機構(gòu)形態(tài)與其噴發(fā)環(huán)境密切相關(guān)，可分為陸上噴發(fā)和水下噴發(fā)2 種模式。這2 種噴發(fā)模式的區(qū)別主要體現(xiàn)在巖性、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、蝕變特征、產(chǎn)狀、與下伏地層的接觸關(guān)系、孔隙及裂縫發(fā)育特征等方面。陸上噴發(fā)火成巖與基底呈角度不整合接觸，風化殼因火山巖活動過程中構(gòu)造不穩(wěn)定和火山氣射作用的共同影響不易完整保存；水下噴發(fā)火成巖以枕狀珍珠巖巖球、層狀凝灰?guī)r、膨潤土為特征［19-20］。

桑托斯盆地的形成演化與南美板塊和非洲板塊的分離密切相關(guān)，巖漿活動活躍，水下噴發(fā)和陸上噴發(fā)均有發(fā)育。水下噴發(fā)模式具有多個短暫間歇期，與儲層交互發(fā)育，可分為裂隙式和中心式2種類型。該噴發(fā)模式下水體使巖漿快速冷卻，影響了其相帶展布，分布范圍相對受限，火山機構(gòu)剖面上呈盾狀、層狀火錐狀，火山通道相、火山頸相、溢流相、碎裂相均有發(fā)育（圖4、表1）。陸上噴發(fā)火山機構(gòu)爆發(fā)強度相對較大，在桑托斯盆地亦可分為裂隙式和中心式2 種噴發(fā)類型，火山機構(gòu)整體上呈盾狀、帶狀或穹狀。該噴發(fā)模式由于無水體影響，火山分布范圍相對較廣，火山機構(gòu)相帶相對較全，可分為火山通道相、侵出相、爆發(fā)相、溢流相、火山沉積相，發(fā)育氣孔-杏仁孔，整體呈間粒結(jié)構(gòu)和粒玄結(jié)構(gòu)，巖心呈致密塊狀（表1）。

表1 桑托斯盆地不同噴發(fā)環(huán)境火成巖特征Table 1 Comparison of igneous rock characteristics in different eruptive environments in Santos Basin

圖4 桑托斯盆地火山機構(gòu)特征Fig.4 Characteristics of volcanic edifices in Santos Basin

火山機構(gòu)在噴發(fā)環(huán)境、噴發(fā)方式和發(fā)育模式等方面控制著火成巖的縱橫向分布。噴發(fā)環(huán)境可控制火成巖的平面分布范圍，陸上噴發(fā)火成巖因不受水體影響且能利用有利地形或空氣，流動或飄逸范圍較廣，分布范圍較大，而水下噴發(fā)火成巖因受水體控制，冷卻快，分布范圍相對局限。在噴發(fā)方式上，從中心式到裂隙式，火成巖分布范圍逐漸擴大，同時裂隙式火山噴發(fā)常沿斷裂發(fā)育多層侵入巖。在發(fā)育模式上，盾狀火山機構(gòu)厚度大，分布范圍相對較小，碟狀或?qū)訝罨鹕綑C構(gòu)厚度相對較小，但分布范圍更廣；陸上噴發(fā)的楔狀火山機構(gòu)分布范圍亦很大，但厚度分布規(guī)律與盾狀和碟狀相反，從火山口向斜坡區(qū)，厚度逐漸增大［21-23］。受具體古地形的控制，火山噴發(fā)表現(xiàn)形式通常不完整，形態(tài)各異，但各相帶的分布規(guī)律基本相同，可依次發(fā)育火山口相、爆發(fā)相、溢流相，陸上噴發(fā)火成巖還發(fā)育次火山巖相和火山沉積相。

3 桑托斯盆地Eastern 油田火成巖分布預(yù)測

3.1 Eastern油田火成巖發(fā)育特征

Eastern 油田位于巴西桑托斯盆地東部隆起帶，鉆井揭示火成巖巖性主要為侵入巖和噴發(fā)巖，以輝綠巖和玄武巖為主，見輝長巖和煌斑巖，主要發(fā)育于阿普特期和三冬期-坎潘期，火成巖中SiO2質(zhì)量分數(shù)為42%～49%，屬超基性—基性巖類。

按照噴發(fā)火成巖發(fā)育期次劃分，Eastern 油田發(fā)育3 期火成巖，分別為一、二、四期（圖5）。一期噴發(fā)巖廣泛分布于Camboriu 組，主要成因與裂谷早期斷裂構(gòu)造活動密切相關(guān)，位于基底之上，奠定了區(qū)塊構(gòu)造格局。二期噴發(fā)巖在裂谷末期與Itapema組碳酸鹽巖伴生，沿控洼斷裂噴發(fā)，主要分布于同沉積控洼生長斷裂周邊，對局部古地貌具有一定影響，并使碳酸鹽巖儲層進一步復(fù)雜化，地震反射特征與儲層相近［24-26］。四期侵入巖和噴發(fā)巖，形成于晚白堊世后期，主要分布于Barra Velha 組頂部、鹽間及鹽上，在Barra Velha 組頂部碳酸鹽巖薄弱面順層侵入形成，在局部地區(qū)形成了不規(guī)則的鹽內(nèi)侵入，在鹽上部分區(qū)域形成刺穿鹽上地層的火山噴發(fā)。

圖5 桑托斯盆地Eastern 油田火成巖縱向發(fā)育期次與分布Fig.5 Vertical development stages and distribution of igneous rocks in Eastern oilfield，Santos Basin

3.2 Eastern油田火成巖分布預(yù)測

火成巖分布預(yù)測遵循由定性到定量、由大到小、由粗到細的原則，按照火山機構(gòu)“定區(qū)”、火山通道“定源”、地震反射特征“定相”、多重屬性“定性”、疊前反演“定量”的思路進行。

（1）通過火山機構(gòu)識別火成巖發(fā)育區(qū)

Eastern 油田鹽下火成巖主要為水下噴發(fā)模式，多與碳酸鹽巖互層出現(xiàn)，鉆井取心薄片見玻質(zhì)碎屑、火山玻璃等特征（圖6）。在地震上噴發(fā)中心呈雜亂條帶狀反射特征，溢流相呈高頻、連續(xù)、強振幅反射特征。Eastern 油田火山機構(gòu)以裂隙式為主，呈盾狀或半盾狀特征，斷裂周邊地層厚度較大，向兩側(cè)呈逐漸減薄趨勢，因此根據(jù)火山機構(gòu)外形，可以限定火成巖發(fā)育的主體范圍（圖7a）。

圖6 桑托斯盆地火成巖巖心薄片F(xiàn)ig.6 Core slices of igneous rocks in Santos Basin

圖7 桑托斯盆地Eastern 油田鹽下火山機構(gòu)識別Fig.7 Identification of subsalt volcanic edifices in Eastern oilfield，Santos Basin

（2）通過火山通道確定巖漿來源

火山通道也稱作巖漿通道，當?shù)貧ど畈亢蜕系蒯Ｖ袔r石發(fā)生熔融或局部熔融而形成巖漿時，其體積會增大，為抵抗上覆巨厚巖層的壓力，巖漿需沿構(gòu)造薄弱帶（如斷裂）向上運動。斷裂一方面會引起深部壓力的釋放而促使巖石熔點降低，另一方面其本身也是巖漿上升的通道，因此火山通道是構(gòu)造或地層的薄弱帶，多沿斷裂發(fā)育。本文在火山機構(gòu)模式指導下，根據(jù)“追根溯源”的思路，尋找火山通道或火山口。Eastern 油田主要發(fā)育基性巖漿，地層傾角小，形成多期疊置連片分布、受深部斷裂控制、呈裂隙式噴發(fā)的中低角度盾狀火山機構(gòu)。結(jié)合相干剖面和相干切片特征，地震反射特征為頂部下凹、下部雜亂反射的氣煙囪樣式，在深大斷裂基礎(chǔ)上發(fā)育的火山通道或火山口易于識別，是識別火山機構(gòu)、指示火山機構(gòu)中心的重要標志（圖7b）。

（3）通過地震反射特征確定火山巖相類型

火山巖相是指“一定環(huán)境下火山活動產(chǎn)物特征的總稱”或指“火山巖形成條件及其在該條件下所形成的火山巖特征的總和”［27］。研究火山巖對于重塑火山活動過程、恢復(fù)古火山機構(gòu)、分析火山巖體形成機理、提高火山巖區(qū)填圖找礦水平等均有一定的理論和實際意義。目前國內(nèi)外對火山巖相的劃分，首先根據(jù)火山巖所處的環(huán)境劃分為海相與陸相火山巖，然后以全部火山活動產(chǎn)物的產(chǎn)出形態(tài)及巖石特征為基礎(chǔ)，進一步劃分為爆發(fā)相、噴溢相、侵出相、噴發(fā)-沉積相、火山通道相和潛火山相等火山巖相類型。通過巖心觀察、鏡下鑒定、測井與地震資料解釋等，可以確定研究區(qū)的火山機構(gòu)巖相類型。研究區(qū)發(fā)育火山通道相、火山頸相、爆發(fā)相和溢流相。通道相和爆發(fā)相在地震上呈低頻、雜亂、弱振幅反射特征，溢流相呈中高頻、連續(xù)、中強振幅反射特征，火山頸相呈低頻、弱連續(xù)、中振幅反射特征（圖7c）。

（4）通過多重地震屬性確定火成巖平面分布

目的層侵入巖侵入特征明顯，地震特征為低頻強振幅，地球物理特征為高速度、高密度、高阻抗；噴發(fā)巖與碳酸鹽巖反射特征相似，但可以結(jié)合火山機構(gòu)模式，利用高亮體技術(shù)進行刻畫。因此可以用屬性、速度體及高亮體等互相驗證，對火成巖進行剖面刻畫及平面分布定性預(yù)測（圖7d）。

基于低頻強振幅特征的侵入巖分布預(yù)測，針對侵入巖低頻、強振幅特征，在火山機構(gòu)模式限定范圍內(nèi)，利用單頻體進行巖性識別，在單頻體上根據(jù)振幅強度確定門檻值，振幅值大于門檻值即為侵入巖。侵入巖的顯著特征是相對高速，研究區(qū)輝綠巖縱波速度為5 860 m/s，明顯高于灰?guī)r（4 530～5 330 m/s）和玄武巖（4 176～5 430 m/s），因此，基于侵入巖的高速屬性，可以對侵入巖的分布進行準確預(yù)測?；阢@井侵入巖速度統(tǒng)計，在火山機構(gòu)模式限定的范圍內(nèi)，選取門檻值，在速度體上進行侵入巖分布刻畫，定性預(yù)測侵入巖縱橫向分布。綜合2 種方法的預(yù)測結(jié)果，可以從平面上確定侵入巖的分布范圍。

由于研究區(qū)玄武巖和灰?guī)r縱波速度重疊，地震反射特征相似，通過速度屬性或地震相特征難以準確刻畫。以火山機構(gòu)模式為指導，基于相關(guān)性和高亮體等技術(shù)，可以較好地刻畫噴發(fā)巖的分布范圍。高亮體技術(shù)主要是通過突出峰值振幅與有效頻帶內(nèi)平均振幅的差異，去除背景能量的影響，刻畫出異常體邊界范圍；地震相干技術(shù)是利用地震道間的振幅強弱關(guān)系、連續(xù)性和波形特征等的差別，從相關(guān)性和相似性角度進行噴發(fā)巖和碳酸鹽巖的區(qū)分［28］。根據(jù)噴發(fā)巖的弱振幅、中高頻、雜亂不連續(xù)反射特征，結(jié)合火山機構(gòu)模式，采用高亮體和地震相關(guān)技術(shù)，在火山機構(gòu)識別和限定的火成巖發(fā)育范圍內(nèi)，進一步區(qū)分噴發(fā)巖與碳酸鹽巖，精細刻畫噴發(fā)巖的縱橫向分布，進一步識別出火山機構(gòu)。

（5）通過疊前反演定量預(yù)測火成巖分布

疊前反演首先需要篩選出對目的層火成巖有效的敏感屬性。不同地區(qū)、不同環(huán)境、不同巖性所對應(yīng)的敏感屬性各異。根據(jù)Eastern 油田目的層侵入巖低聲波時差、高密度、高縱波波阻抗等特征，通過巖石物理分析，優(yōu)選出侵入巖敏感屬性——縱波阻抗IP和噴發(fā)巖敏感屬性——泊松阻抗IP-IS（IP為縱波阻抗，IS為橫波阻抗）（圖8），為下一步反演做準備。

圖8 桑托斯盆地Eastern 油田鹽下火成巖敏感屬性Fig.8 Sensitive attributes of subsalt igneous rocks in Eastern oilfield，Santos Basin

根據(jù)IP和IP-IS開展疊前反演，進行火成巖厚度分布預(yù)測。疊前反演利用多個不同角度疊加的地震數(shù)據(jù)體，將疊后波阻抗和疊前AVO 屬性整合到反演流程中，通過地震、測井等多種信息約束，反演出縱橫波阻抗和密度等彈性參數(shù)，進而獲得泊松比、縱橫波速度比、孔隙度等屬性參數(shù)體，進而進行儲層物性和含油性綜合判別［29］。針對Eastern 油田目的層段，在火山機構(gòu)模式限定的范圍內(nèi)，開展疊前縱橫波反演，重點參考優(yōu)選出的敏感屬性IP和IP-IS，得到侵入巖IP、噴發(fā)巖IP-IS的阻抗體，然后進行火成巖厚度分布預(yù)測。在火成巖分布綜合定性預(yù)測的基礎(chǔ)上，結(jié)合疊前反演結(jié)果，設(shè)定波阻抗門檻值，在火山機構(gòu)模式限定的范圍內(nèi)，通過開時窗的方式，針對目的層段進行火成巖厚度統(tǒng)計，再經(jīng)過鉆井校正，得到目的層火成巖的厚度分布預(yù)測結(jié)果（圖9），從而實現(xiàn)火成巖分布地震定量預(yù)測。

預(yù)測結(jié)果經(jīng)Eastern 油田20 口新鉆井驗證，其中19 口井火成巖鉆遇結(jié)果與鉆前預(yù)測一致，火成巖分布預(yù)測準確率大于95%，厚度預(yù)測相對誤差小于5%。從預(yù)測結(jié)果來看，Eastern 油田具有中部、西北部和東部3 個火成巖發(fā)育區(qū)。侵入巖主要分布于中部，噴發(fā)巖主要分布于西北部和東部，2 井、5 井和11 井火成巖厚度最大，向四周呈逐漸減薄趨勢（圖10）。

圖10 桑托斯盆地Eastern 油田鹽下第四期侵入巖分布（a）與厚度（b）預(yù)測Fig.10 Distribution（a）and thickness（b）prediction of the fourth stage of subsalt intrusive rocks in Eastern oilfield，Santos Basin

4 勘探意義

4.1 火成巖對油氣成藏的影響

含火成巖的盆地其油氣成藏與火成巖的形成和演化密切相關(guān)。火成巖的高熱量和豐富的礦物質(zhì)有利于烴源巖形成，既可提高生烴轉(zhuǎn)換效率，又可侵蝕、破壞烴源巖。火成巖有形成儲層、改造儲層和改變古地貌等的建設(shè)性作用，也有烘烤儲層使之致密、侵占儲集空間等破壞性作用。致密火成巖可直接或間接作為有效蓋層，巖漿活動能豐富圈閉類型，熱動力及產(chǎn)生的裂縫有利于油氣運移。此外，后期火成巖對早期油氣藏具有破壞作用，早期或同期發(fā)育的火成巖對油氣成藏影響較小。

在進行地震數(shù)據(jù)采集時，要考慮到大面積分布的火成巖對下伏地層的屏蔽和干涉作用會使目的層地震資料品質(zhì)較差；在進行地震資料解釋時，要考慮火成巖厚度分布不均、速度變化大及上覆高速層的存在所導致的下伏局部地震反射畸變，產(chǎn)生假斷層和假構(gòu)造，使得目標區(qū)構(gòu)造落實困難、儲層預(yù)測難度大。基于此，在地震勘探中，要綜合采用重磁采集和“兩寬一高”（寬頻、寬方位、高密度）的地震勘探技術(shù)、高保真多次波噪聲壓制處理技術(shù)、重磁電測震“五位一體”綜合火成巖體識別技術(shù)、火成巖裂縫性儲層測井評價技術(shù)［30-32］，以使火成巖成像效果更佳，反演預(yù)測準確度更高。

4.2 火成巖對油氣勘探的意義

在巴西桑托斯盆地鹽下碳酸鹽巖勘探中，前期油氣集中在盆地東部隆起帶。隨著勘探的深入，尤其是2011 年中央凹陷帶Carcara 油田的勘探突破，在原本認為是生烴凹陷的中央凹陷帶發(fā)現(xiàn)了鹽下碳酸鹽巖大油氣田，隨后發(fā)現(xiàn)了如Sagitario，Araucaria，Guanxuma 及Curacao 等一批大型油氣田，打破了中央凹陷帶“只生油難儲油”的傳統(tǒng)認識。由于中央凹陷帶火成巖廣泛發(fā)育，改變了中央凹陷帶的局部古地貌，形成了有利于碳酸鹽巖沉積的淺水環(huán)境，促進了碳酸鹽巖儲層發(fā)育。由此可見，火成巖的發(fā)育是研究區(qū)大油氣田形成的關(guān)鍵因素之一（圖11）。

圖11 桑托斯盆地中央凹陷帶Guanxuma 油田油藏模式Fig.11 Reservoir model of Guanxuma oilfield in central depression zone of Santos Basin

5 結(jié)論

（1）巴西桑托斯盆地火成巖形成于水上和水下2 類噴發(fā)環(huán)境，可分為4 類火山機構(gòu)，具有6 種巖相和5 類巖石類型。Eastern 油田發(fā)育3 期火成巖，主要為水下噴發(fā)裂隙式火山機構(gòu)模式，火成巖沿斷裂呈北東—南西向展布，侵入巖主要分布在研究區(qū)中部，噴發(fā)巖主要分布在研究區(qū)西北部和東部。

（2）形成了火山機構(gòu)“定區(qū)”、火山通道“定源”、地震反射特征“定相”、多重屬性“定性”、疊前反演“定量”的“五定”火成巖預(yù)測方法，該方法可實現(xiàn)火成巖定性分布和定量厚度預(yù)測。

（3）含火成巖的盆地其油氣成藏與火成巖的形成和演化密切相關(guān)，對油氣成藏具有雙重作用。在實際工作中要正確認識火成巖對油氣成藏的影響和勘探意義，采取針對性的研究思路和技術(shù)對策，發(fā)揮其對油氣勘探的促進作用。