克拉玛依油田中拐-五八工区克81井区风城组火山岩圈闭识别探讨

易远元，毛丹凤，武赛军 （油气资源与勘探技术教育部重点实验室 （长江大学），湖北荆州434023）

董文波 （中石油辽河油田分公司，辽宁 盘锦124010）

韩 宝 （中石油新疆油田分公司勘探开发研究院，新疆 克拉玛依834000）

随着国内外油气勘探目标的转移，越来越多的火山岩油气藏被发现。目前，中国火山岩油气藏主要分布在准噶尔、塔里木、松辽、冀中、济阳和苏北等盆地[1-2]。中拐-五八工区位于准噶尔盆地西北缘冲断带上，该冲断带为一条隐伏性逆掩断裂带，其始于石炭纪，终止于燕山晚期，经过长期发育后，形成了由一系列舌状滑脱体联合组成的推覆构造带。玛湖凹陷、盆1井西凹陷和沙湾凹陷3个油气汇集区便位于其附近，可见该工区内的油源比较丰富[3]。

中拐-五八工区的三维地震采集资料覆盖面积近1930km2，几乎遍布了全工区。工区内的地层主要为东南倾向的单斜构造。该区内火山岩主要分布于二叠系的佳木河组和风城组，目前已在561井区、581井区、克82井区、克84井区、546井区的佳木河组和风城组探明到油气藏。风城组是佳木河组的上覆地层，且佳木河组与上覆二叠系、下伏石炭系地层均呈不整合接触[4]。克81井所在的克81井区位于克82井区附近。火山岩的储层预测工作比较困难，主要是由其岩性差异较大、成因复杂、岩性分类方法较多造成。为此，笔者对克81井区风城组火山岩圈闭进行探讨，从而为火山岩储层预测提供依据。

1 测井及地质资料分析

圈闭是指储集层中能聚集并保存油气的场所，1个圈闭必须具备3个条件：①容纳流体的储集层；②阻止油气向上逸散的盖层；③在侧向上阻止油气继续运移的遮掩物，其既可以是盖层本身的弯曲变形（如背斜），也可以是断层、岩性变化等。圈闭只是1个具备捕获分散状烃类而使其发生聚集能力的1个有效地质体。若1个地质体是圈闭，首先要求该岩层为有效储集层。由于测井、地质资料能较直观地反映地下井径处的岩性情况，故可通过对测井和地质资料的分析，判断其目的层段岩性的孔隙性和渗透性的好坏。

中拐-五八工区内的火山岩主要以基性、中-酸性的玄武岩、安山岩、流纹岩、凝灰岩、火山角砾岩为主[1]。因受火山活动的影响，其火山岩气孔和裂缝比较发育。火山岩裂缝可以改善佳木河组储层的渗透性，而火山岩气孔可提高该储层储集性能[4-7]。

目前，已在克81井区附近的克201井区、克202井区的风城组探明到油藏，而克81井在该地层的构造图上位于较高部位，这表明克81井区可能存在有利圈闭（如图1所示）。根据该井的岩心资料显示，在3890.49～3895.17m处岩性为深灰色安山岩，属于油浸-油斑级别。对该井3885～3900m井段实施压裂和气举，其结果显示为含油水层，日产油量为0.37t，日产水量为6.8m3，油的密度为0.86g／cm3，这增加了克81井区风城组有利圈闭存在的可能性。

对克81井附近的3口井克80井、克201井、克202井的火山岩进行裂缝分析，发现其裂缝类型主要为网状缝和高角度缝，平均裂缝密度为9.98～25.5条／m，平均缝宽为0.15～0.24mm。研究克81井风城组火山岩的裂缝发育情况，发现其顶部发育了1段1.2m厚高角度缝，在其底部则发育了1段0.1m厚的充填缝。从取芯描述看，岩石极度破碎、裂缝发育，气孔也比较发育 （见图2）。

图1 克81井区与已探明的油藏位置关系图

图2 克81井风城组火山岩岩心的气孔显示情况

对于不同岩性和孔隙结构的地层来说，测井曲线会有不同的响应特征。一般来说，声波时差和密度测井曲线对储层孔隙结构反应最灵敏。密度越低，声波时差越高，孔隙结构就越好[5]。风城组安山岩的声波时差和密度曲线刚好符合上述规律 （见图3）。

克81井风城组火山岩上面发育了10m左右厚的泥岩盖层，为该井区火山岩圈闭的形成提供了前提条件。此外，二叠系下乌尔禾组的岩性整体上为互层状的砂泥岩，也可作为区域性盖层。

综上所述，克81井二叠系风城组火山岩的孔隙性和渗透性较好，且试油结果为油水层，上覆泥岩及二叠系下乌尔禾组地层均可作为盖层，且在其附近的风城组地层中发现了油藏，上述情况表明克81井区二叠系风城组存在火山岩圈闭的可能性。

2 利用地震技术识别火山岩圈闭

一般情况下，火山岩的速度（约2500～5000m／s，甚至更高）高于其周围沉积岩的速度。在多数情况下，火山岩的外部几何形态和顶底面的反射清晰，并且表现为强振幅、较连续的反射特征；火山岩的内部则表现为低频、连续性差的反射特征。与沉积岩反射特征相比，火山岩的地震反射主要有以下5个特点[5]：①火山岩外形反射特征多为丘形，且为低频反射；②火山岩内部多为强振幅、低频、断续反射；③火山锥的上部常见披覆构造和地堑；④厚度大的火山岩体侧翼沉积岩有上超现象，或者沉积岩反射同相轴与火山岩呈 “指状”交错；⑤火山岩下部的基底表现为杂乱反射的特征。

图3 克81井3885.5～3902 m测井曲线响应特征

通过进行层位准确标定和剖面追踪，发现克81井区风城组火山岩与其他岩性的界面处表现为强振幅、较连续的低频反射特征，符合火山岩在地震剖面上的一般反射特征 （见图4）。

由南向北拉连井剖面，该剖面过克80井、克201井、克202井、克81井。可以发现前3口井所在井区火山岩的同相轴较克81井所在井区连续，但其振幅强度相近。该差异可能是井区的岩性及其相应的厚度差异引起的 （见表1）。

图4 克81井区火山岩在地震剖面的反射特征

根据克81井火山岩在地震剖面上反射同相轴特征及其延伸情况，初步确定克81井区火山岩圈闭在平面上的分布范围，然后利用地震属性分析技术，进一步确定克81井区火山岩圈闭在平面上的分布范围。

表1 不同井的风城组顶部火山岩岩性对比

地震属性是指利用叠前或叠后地震数据经过数学变换而导出的有关地震波的几何形态、运动学、动力学和统计学特征，主要包括振幅统计类属性、瞬时类属性、相关统计类属性 （如波形分类属性）、频 （能）谱类属性和层序统计类属性等[8-9]。通过分析上述地震属性可以预测储层横向变化特征[8]。

在提取地震属性时可采用沿层提取的方式，因为火山岩所在同相轴与其附近的地震反射同相轴成平行状，通过沿层提取能较好地反映火山岩与围岩的差异。

对克81井区进行地震属性提取时，主要从相对于某一段储层的平均物性参数的有效性、符合率以及相关性等方面对地震属性进行综合评价[8]。对克81井区作了多种属性分析后，发现振幅统计类属性和波形分类属性较为敏感，其显示的岩性范围边界与初步确定的平面范围边界相近，然后通过调节沿层的上下时窗再提取上述2类属性，最后在2类属性中分别优选出沿层总绝对值振幅属性和沿层波形分类 （6类）属性 （见图5）。对于沿层总绝对值振幅属性，可通过计算沿层时窗内所有道的振幅绝对值来确定（振幅的绝对值相同或相近则在平面上其对应的颜色显示相同或相近），从而找到岩性边界；对于沿层波形分类 （6类）属性，可通过估算目的层段内地震信号的可变性，利用神经网络算法对地震道形状进行分类，根据分类结果形成离散的地震相，再依据拟合度准则将实际地震道与地震相对比、分类，使相似的地震道在平面上显示为相同或相近的颜色。上述属性在平面上显示的相同或相近颜色的范围边界与初步确定的克81井区圈闭范围边界基本相近，说明在地震剖面上追踪确定的克81井区风城组火山岩圈闭是可靠的。

图5 优选地震属性图

3 结 语

在对克81井区二叠系风城组火山岩圈闭进行识别时，通过分析测井、地质和地震资料，发现克81井风城组火山岩具备形成有利圈闭的条件，提取的沿层总绝对值振幅属性和沿层波形分类 （6类）属性在平面上显示的相同或相近颜色的范围边界与初步确定的克81井区圈闭范围边界基本相近，说明在地震剖面上追踪确定的克81井区风城组火山岩圈闭是可靠的。该圈闭的识别过程可以为火山岩储层预测提供一定的依据。

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