周宇航

（中國(guó)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(yíng)城組火山巖識(shí)別及巖體邊界刻畫方法

周宇航*

（中國(guó)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(shù)的進(jìn)步，在地層深部火山巖中發(fā)現(xiàn)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(xiàng)核心技術(shù)，但深層火山巖特殊的巖性和地質(zhì)條件決定了火山巖儲(chǔ)層反演會(huì)遇到諸多技術(shù)難題，因此著重利用地震資料進(jìn)行火山巖預(yù)測(cè)，并通過采用與火山巖形成時(shí)地貌最接近的構(gòu)造層位逐一提取對(duì)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(shí)移屬性切片；爆發(fā)相；溢流相

火山巖油氣藏的發(fā)現(xiàn)日益增多，已成為國(guó)際上油氣勘探的一個(gè)新領(lǐng)域，受到了油氣勘探界的廣泛重視[1]。中國(guó)石油火山巖地震儲(chǔ)層預(yù)測(cè)、大型壓裂等勘探配套技術(shù)正不斷完善，現(xiàn)已初步形成了針對(duì)火山巖油氣藏的勘探系列，即火山巖油氣儲(chǔ)層預(yù)測(cè)的四步法：第一步，火山巖區(qū)域預(yù)測(cè)，以高精度重磁電與三維地震為主；第二步，火山巖目標(biāo)識(shí)別；第三步，火山巖儲(chǔ)層預(yù)測(cè)；第四步，火山巖流體預(yù)測(cè)[2]?；鹕綆r油氣藏嚴(yán)格受火山巖體控制，針對(duì)火山巖預(yù)測(cè)，目前生產(chǎn)中成熟的做法是以重力、磁法資料為基礎(chǔ)，結(jié)合地震、電法、地質(zhì)、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(yù)測(cè)、地震屬性反演等多種方法預(yù)測(cè)火山巖儲(chǔ)集體分布及流體預(yù)測(cè)等綜合方法預(yù)測(cè)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(zhì)條件復(fù)雜、分布面積相對(duì)較小、橫向變化大等復(fù)雜的特點(diǎn)[4]，致使局部地區(qū)火山巖油氣藏的識(shí)別仍未獲得重大突破，火山巖的預(yù)測(cè)工作成為了制約火山巖油氣藏勘探的瓶頸。

火山巖地震預(yù)測(cè)技術(shù)是火山巖識(shí)別的重要手段，巖性識(shí)別是儲(chǔ)層研究的基礎(chǔ)工作，所以火山巖地震識(shí)別和邊界刻畫工作尤為重要。本文依據(jù)地震反射特征及水平時(shí)間切片對(duì)近火山口和遠(yuǎn)火山口火山巖體進(jìn)行識(shí)別，并采用與火山巖形成時(shí)地貌最接近的構(gòu)造層位逐一提取對(duì)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(gòu)造上處于由他拉哈東—花崗子隆起帶分割的4個(gè)凹陷的銜接部位，斷陷往往由2條或多條對(duì)傾的斷裂共同控制，形態(tài)呈“對(duì)稱式”的地塹結(jié)構(gòu)或小型箕狀結(jié)構(gòu)。營(yíng)城組火山巖成因均與斷裂帶內(nèi)的深大斷裂有關(guān)，單體規(guī)模大，長(zhǎng)期的構(gòu)造隆起和風(fēng)化、雨淋，構(gòu)造裂縫比較發(fā)育，儲(chǔ)層物性應(yīng)該較好，但目前區(qū)內(nèi)鉆探程度低，無井鉆遇火山巖。

2　火山巖識(shí)別

火山巖包括熔巖和火山碎屑，噴出地表后的熔巖經(jīng)歷一段距離的流動(dòng)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(dòng)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(jīng)歷了不同距離搬運(yùn)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(guān)系復(fù)雜，有時(shí)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(chǎn)出方式、巖性組合等外貌特征的集中體現(xiàn)[5]?；鹕綆r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(guān)系，對(duì)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(dǎo)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(cè)向延伸長(zhǎng)度(尺度范圍),即需要的是定量的巖相模型。因此，針對(duì)不同巖性和噴發(fā)方式建立針對(duì)性強(qiáng)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(jù)吳顏雄[7]等研究認(rèn)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(yīng)關(guān)系，可為無井區(qū)的火山巖地震識(shí)別提供模板。火山巖機(jī)構(gòu)的后期改造只改變相序的完整性，不改變?cè)紘姲l(fā)相帶間的相鄰與相依性，不影響用巖相模式預(yù)測(cè)相變關(guān)系，其研究成果表明，盆緣剖面與盆內(nèi)埋藏火山機(jī)構(gòu)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(nèi)部結(jié)構(gòu)等基本特征完全可類比，表明火山巖相量化模式對(duì)火山巖油氣勘探具有一定的指導(dǎo)意義，但非同源噴出物之間的疊置會(huì)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(jié)構(gòu)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(yīng)特征表現(xiàn)為丘狀或楔狀外形，內(nèi)部反射特征為強(qiáng)振幅、中低頻、連續(xù)性差的雜亂反射。遠(yuǎn)離火山口，即斜坡或低洼部位多為溢流相，表現(xiàn)為近似層狀或席狀的外形，內(nèi)部反射特征為強(qiáng)振幅、中高頻、連續(xù)性較好的平行、亞平行反射結(jié)構(gòu)。通常情況下，結(jié)合鉆井和測(cè)井資料，建立火山巖巖相識(shí)別和劃分標(biāo)志，根據(jù)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(jié)合實(shí)現(xiàn)對(duì)火山巖相帶平面分布的預(yù)測(cè)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(yuǎn)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(jié)并作為解釋人員對(duì)火山巖識(shí)別的基本模式。

2.1火山錐及火山口識(shí)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(dú)特而典型的雜亂反射結(jié)構(gòu)特征，如果抬升和剝蝕作用不強(qiáng)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(duì)稱式地塹帶；頂部沉積巖一般表現(xiàn)披覆構(gòu)造，上覆地層呈小隆起形態(tài)；火山錐厚度大的火山口兩側(cè)沉積巖常有上超現(xiàn)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(cuò)。

2.2近火山口火山巖識(shí)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(dòng)較大；在水平時(shí)間切片、相位體切片上呈云朵狀，內(nèi)部呈極其雜亂的反射結(jié)構(gòu)。

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(qiáng)振幅、中高連續(xù)反射，與上部沉積巖反射呈指狀交錯(cuò)，下部為斷續(xù)、雜亂反射的爆發(fā)相火山巖；在數(shù)據(jù)體及各屬性體切片上表現(xiàn)為環(huán)狀，“鑲邊”現(xiàn)象明顯，“鑲邊”窄，環(huán)內(nèi)外特征明顯不同。

2.3遠(yuǎn)火山口火山巖識(shí)別

遠(yuǎn)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(xiàn)的更加平行，下部不見爆發(fā)相火山巖，多期噴發(fā)時(shí)垂向可見明顯的強(qiáng)—弱—強(qiáng)反射結(jié)構(gòu)；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(shí)別方法較多，但巖體邊界的刻畫仍然是火山巖識(shí)別的難點(diǎn)，尤其是在鉆探程度低的地區(qū)表現(xiàn)的更加明顯。目前生產(chǎn)中往往根據(jù)剖面反射特征及水平時(shí)間切片來確定其邊界范圍，該方法對(duì)對(duì)稱性好的火山錐體邊界刻畫效果較好，但在非對(duì)稱性即火山巖底部沉積地層構(gòu)造趨勢(shì)較復(fù)雜的情況時(shí)效果較差，且多數(shù)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(shí)地貌最接近的構(gòu)造層位逐一提取對(duì)火山巖最敏感的時(shí)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(jié)論

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

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

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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(xiàn)從事地球物理勘探地震資料解釋工作。