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        三水盆地沙頭圩區(qū)塊火成巖識別方法研究

        2020-05-28 02:28:33張小龍
        中國化工貿(mào)易·下旬刊 2020年1期
        關(guān)鍵詞:沙頭圩區(qū)火成巖

        張小龍

        摘 要:通過對火成巖儲層的地質(zhì)、地震特征進(jìn)行分析和總結(jié),對火成巖儲層預(yù)測方法技術(shù)進(jìn)行了研究,總結(jié)出適應(yīng)沙頭圩區(qū)塊火成巖預(yù)測的方法及步驟,有效的指導(dǎo)了該區(qū)火成巖識別和預(yù)測精度。

        關(guān)鍵詞:火成巖;測井;地震;識別方法

        沙頭圩區(qū)塊位于寶月凹陷和小塘凹陷之間的大欖凸起上,緊鄰深大斷裂和火成巖活動區(qū),是整個(gè)三水盆地二氧化碳運(yùn)移聚集的有利部位。雖然具有較好的油氣勘探潛力,但區(qū)塊火山活動極其頻繁及強(qiáng)烈,經(jīng)過近千次的火山噴發(fā),多期火山活動對主要目的層布心組油氣的生成、運(yùn)移、聚集和保存起決定性作用,結(jié)合前人對三水盆地的演化史、構(gòu)造演化史、生儲蓋組合等研究,得知布心組為自生自儲原生油氣藏,其中布二段為主要生油層,布三段為次生油層,因此對沙頭圩區(qū)塊布心組火成巖預(yù)測對有利于尋找除碎屑巖外的且并未受構(gòu)造破壞的自生自儲原生巖性油氣藏。

        1 研究區(qū)火成巖研究現(xiàn)狀

        三水盆地火山活動十分頻繁且強(qiáng)烈,白堊紀(jì)至早第三紀(jì),以上、下白堊統(tǒng)和西布組與華涌組之間的兩個(gè)不整合面為界,將盆地內(nèi)的火山活動劃分為三個(gè)噴發(fā)旋回、十三個(gè)噴發(fā)期,共有百次以上的噴發(fā)活動,火山巖累計(jì)厚度大于2600m。沙頭圩區(qū)塊4個(gè)構(gòu)造圈閉共鉆井28口,有15口井鉆遇到火成巖。布心組二段頂部發(fā)育較厚火成巖,其中ss42、ss21、ss2、ss24該段發(fā)育超過50m火山噴發(fā)巖,ns2井該段發(fā)育40m火山碎屑巖。因此該段作為火成巖識別方法研究的主要目的層段。

        第一噴發(fā)旋回發(fā)生于早白堊世,地幔隆起,殼運(yùn)動以抬升運(yùn)動為主,這一時(shí)期,只有一個(gè)噴發(fā)期和一次火山噴發(fā),且規(guī)模小,僅分布于盆地東部邊緣,噴出物為流紋巖、英安巖。

        第二噴發(fā)旋回發(fā)生于晚白堊世大朗山期至始新世西布期,是盆地由雛形發(fā)展到鼎盛的時(shí)期,經(jīng)過三水末期構(gòu)造運(yùn)動之后,在持續(xù)的拉張狀態(tài)下,盆地穩(wěn)定下沉;頻繁的斷裂活動導(dǎo)致火山活動逐漸加強(qiáng)和火山活動的周期性變化。該旋回有5個(gè)噴發(fā)期29次火山噴發(fā),以北西活動方向?yàn)橹?,噴出序列為安?-玄武巖--流紋(斑)巖--安山巖--玄武巖。

        第三噴發(fā)旋回發(fā)生于始新世--漸新世華涌期,經(jīng)過西布期末的構(gòu)造運(yùn)動之后,盆地進(jìn)入萎縮階段。這一時(shí)期斷裂活動加強(qiáng),巖漿活動猛烈,有7個(gè)噴發(fā)期70次以上的火山噴發(fā),是三水盆地中的主要噴發(fā)期。該旋回期火山噴發(fā)活動表現(xiàn)出噴發(fā)周期短,次數(shù)多、間隔時(shí)間短,噴發(fā)數(shù)量大、噴勢猛的特點(diǎn),并且以粗面巖和流紋(斑)巖噴發(fā)較為強(qiáng)烈。

        2 基于測井資料的火成巖識別

        沙頭圩區(qū)塊受構(gòu)造斷裂和火山運(yùn)動的影響,橫向上巖性復(fù)雜且變化較大,從錄井資料看二疊系以灰?guī)r為主,布心組鉆遇的巖性有碎屑巖、火山噴出巖(流紋巖、粗面巖),火山碎屑巖(凝灰?guī)r)和灰?guī)r。為更好識別儲層巖性,求準(zhǔn)骨架參數(shù)值,作地層電阻率與自然伽馬交會圖、地層電阻率與聲波時(shí)差交會圖、聲波時(shí)差與與自然伽馬交會圖。可知灰?guī)r為低伽馬、低時(shí)差、高電阻率;火山噴發(fā)巖為高伽馬、中高電阻率、中高聲波時(shí)差;凝灰?guī)r因巖性疏松,孔隙發(fā)育,使其電阻率低,聲波時(shí)差為中低值(因無自然伽馬反映特征,根據(jù)成因分析為低GR),由于這些明顯的特征,所以比較容易識別各種火成巖,建立火成巖巖性與測井曲線的相關(guān)關(guān)系,這樣就可以在無取心資料的火成巖井段,利用測井資料來標(biāo)定火成巖。其中火山噴出巖GR≥212API,RT≥38Ω.m可有效區(qū)分碎屑巖和灰?guī)r。

        3 地震屬性識別火成巖

        3.1 波阻抗反演火成巖預(yù)測

        統(tǒng)計(jì)了沙頭圩區(qū)塊西布組--布心組不同巖性波阻抗分布可知,目的層段灰?guī)r為高波阻抗,可有效區(qū)分其他巖性,但火成巖與碎屑巖出現(xiàn)了波阻抗重疊區(qū)域,因此很難用聲波區(qū)分火成巖。一般而言,火成噴發(fā)巖具有高RT、高GR特征,因此沙頭圩區(qū)塊計(jì)劃采用擬聲波曲線波阻抗反演技術(shù)進(jìn)行火成巖預(yù)測。

        根據(jù)前面統(tǒng)計(jì)了該區(qū)塊火山噴出巖的電性特性,雖然GR曲線可基本區(qū)分火成巖,但為了提高重構(gòu)曲線的精度,本次采用了多曲線重構(gòu)法,將GR和RT測井?dāng)?shù)據(jù)作為自變量,DT測井?dāng)?shù)據(jù)作為因變量,進(jìn)行多曲線擬合,得到各井相應(yīng)的擬合公式(表1),其中ss24因發(fā)育多種不同電性特征的火成巖,所以相關(guān)性較差。

        通過小波多尺度分解技術(shù),將各井原始聲波5Hz以下的低頻信息與擬聲波曲線5Hz以上的高頻信息進(jìn)行融合,得到重構(gòu)測井聲波曲線,利用重構(gòu)聲波曲線再對西布組--布心組不同巖性波阻抗進(jìn)行統(tǒng)計(jì)得到波阻抗分布圖(圖1),可見擬聲波曲線能很好的反映地層巖性的縱向變化,火成巖與碎屑巖和碳酸巖界限特征明顯。

        3.2 地震屬性分析

        從理論上講,高速度的火成巖在瞬時(shí)振幅剖面上表現(xiàn)為強(qiáng)振幅,但在沙頭圩地區(qū)由于較厚的火成巖既有低速的凝灰?guī)r等火山碎屑巖,又有高速的粗面巖、流紋巖等火山噴發(fā)巖,因此其振幅特征與其地層巖性組合機(jī)圍巖有關(guān),本區(qū)火成巖的振幅屬性較復(fù)雜,有待于進(jìn)一步研究。

        由于火成巖頂部的屏蔽作用,在火成巖內(nèi)部特別是火成巖厚度較大的層段,高頻成分明顯衰減,常表現(xiàn)為較低的瞬時(shí)頻率,從統(tǒng)計(jì)的目的層段火成巖頻譜可以看出,火成巖主頻25Hz,而全區(qū)布心組地震頻譜圖顯示其主頻為30Hz(圖2),因此瞬時(shí)頻率的平面分布特征可以用于判別火成巖的發(fā)育程度。

        參考文獻(xiàn):

        [1]陳俊,李林致,張錫新,等.火成巖巖性巖相特征及時(shí)空展布規(guī)律-以準(zhǔn)噶爾盆地紅山嘴地區(qū)石炭系火成巖為例[J].東北石油大學(xué)學(xué)報(bào),2019,43(02):97-108.

        [2]胡瑋.塔中地區(qū)二疊系火成巖地震識別及描述技術(shù)研究-以順北工區(qū)為例[J].地球物理學(xué)進(jìn)展,2019,34(4):1434-1440.

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