古龙地区营城组火山岩识别及岩体边界刻画方法

周宇航

（中国石油大庆钻探工程公司地球物理勘探一公司，黑龙江大庆163357）

古龙地区营城组火山岩识别及岩体边界刻画方法

周宇航*

（中国石油大庆钻探工程公司地球物理勘探一公司，黑龙江大庆163357）

随着勘探技术的进步，在地层深部火山岩中发现越来越多的天然气藏，因此石油工作者越来越重视火山岩气藏的研究。地震勘探是寻找和判别岩性油气藏的重要方法，地震反演一直是地震勘探中的一项核心技术，但深层火山岩特殊的岩性和地质条件决定了火山岩储层反演会遇到诸多技术难题，因此着重利用地震资料进行火山岩预测，并通过采用与火山岩形成时地貌最接近的构造层位逐一提取对火山岩敏感的各属性切片的方法，解决了其边界不易确定的问题。

火山岩岩体边界；时移属性切片；爆发相；溢流相

火山岩油气藏的发现日益增多，已成为国际上油气勘探的一个新领域，受到了油气勘探界的广泛重视[1]。中国石油火山岩地震储层预测、大型压裂等勘探配套技术正不断完善，现已初步形成了针对火山岩油气藏的勘探系列，即火山岩油气储层预测的四步法：第一步，火山岩区域预测，以高精度重磁电与三维地震为主；第二步，火山岩目标识别；第三步，火山岩储层预测；第四步，火山岩流体预测[2]。火山岩油气藏严格受火山岩体控制，针对火山岩预测，目前生产中成熟的做法是以重力、磁法资料为基础，结合地震、电法、地质、钻井等资料，首先圈定火山岩发育区,然后综合火山岩岩性预测、地震属性反演等多种方法预测火山岩储集体分布及流体预测等综合方法预测含气火山岩分布等情况，优选有利火山岩分布区,缩小勘探靶区[3]；但火山岩自身具有的埋藏深、埋藏隐蔽、周围地质条件复杂、分布面积相对较小、横向变化大等复杂的特点[4]，致使局部地区火山岩油气藏的识别仍未获得重大突破，火山岩的预测工作成为了制约火山岩油气藏勘探的瓶颈。

火山岩地震预测技术是火山岩识别的重要手段，岩性识别是储层研究的基础工作，所以火山岩地震识别和边界刻画工作尤为重要。本文依据地震反射特征及水平时间切片对近火山口和远火山口火山岩体进行识别，并采用与火山岩形成时地貌最接近的构造层位逐一提取对火山岩敏感的各属性切片，完成岩体边界的刻画，较好地解决了无井区火山岩岩体边界刻画的问题。

1　概况

研究区位于松辽盆地古龙断陷中部，深层局部构造上处于由他拉哈东—花岗子隆起带分割的4个凹陷的衔接部位，断陷往往由2条或多条对倾的断裂共同控制，形态呈“对称式”的地堑结构或小型箕状结构。营城组火山岩成因均与断裂带内的深大断裂有关，单体规模大，长期的构造隆起和风化、雨淋，构造裂缝比较发育，储层物性应该较好，但目前区内钻探程度低，无井钻遇火山岩。

2　火山岩识别

火山岩包括熔岩和火山碎屑，喷出地表后的熔岩经历一段距离的流动后直接冷凝成岩，火山碎屑是熔岩喷至空中冷凝后再落回至地表所成，粘性的岩浆流动和棱角分明的火山碎屑均具有自然多变的形态。而沉积岩往往经历了不同距离搬运和不同程度的分选，沉积层次分明，成岩形态具有规律性。火山岩形成与沉积岩不同，成层性差，与围岩接触关系复杂，有时与沉积岩互层，边界划分困难。

岩相是火山岩在空间上的分布格局、产出方式、岩性组合等外貌特征的集中体现[5]。火山岩相模式能够直观反映火山岩相和亚相之间的叠置和依存关系，对于理解岩相的发育序列是有帮助的。但在勘探开发中真正能够用来定量约束和指导地震—岩相解释的火山岩相模式，必须在二维乃至三维空间上给出各种亚相的厚度和侧向延伸长度(尺度范围),即需要的是定量的岩相模型。因此，针对不同岩性和喷发方式建立针对性强的三维定量可视化火山岩相模式是今后的主要研究方向[6]。据吴颜雄[7]等研究认为，用火山岩相模式约束井旁地震解释、建立岩相—地震相响应关系，可为无井区的火山岩地震识别提供模板。火山岩机构的后期改造只改变相序的完整性，不改变原始喷发相带间的相邻与相依性，不影响用岩相模式预测相变关系，其研究成果表明，盆缘剖面与盆内埋藏火山机构具有很好的可比性，在盆缘建立的3种最常见火山岩的相模式（爆发相、喷溢相和侵出相）的形态、规模和内部结构等基本特征完全可类比，表明火山岩相量化模式对火山岩油气勘探具有一定的指导意义，但非同源喷出物之间的叠置会干扰盆地火山岩相的解释，且使岩相模式的约束作用失效。岩相划分主要是以地震资料为主，不同的火山岩相带结构不同,在地震剖面上展布的几何外形也不相同。一般而言，火山口及近火山口多为爆发相,地震响应特征表现为丘状或楔状外形，内部反射特征为强振幅、中低频、连续性差的杂乱反射。远离火山口，即斜坡或低洼部位多为溢流相，表现为近似层状或席状的外形，内部反射特征为强振幅、中高频、连续性较好的平行、亚平行反射结构。通常情况下，结合钻井和测井资料，建立火山岩岩相识别和划分标志，根据不同井之间的地震波形特征，在剖面上划分火山岩相带；通过波形分析和属性聚类划分地震相，然后井震结合实现对火山岩相带平面分布的预测的这一方法只适合勘探程度高的地区[3]。爆发相及近火山口、远火山口溢流相火山岩与围岩之间在地震资料上较为明显的差异，在火山岩解释中被不断总结并作为解释人员对火山岩识别的基本模式。

2.1火山锥及火山口识别

火山口基本控制着火山岩体发育及相带的分布，一般具有独特而典型的杂乱反射结构特征，如果抬升和剥蚀作用不强烈，其附近沉积地层常呈锥形或盾形轮廓；沉积层向四周呈放射状逐渐散去，有别于正常沉积岩的发育形态；火山口下部一般为沟通上、下部地层的基底断裂，上部中浅层一般发育有断裂密集的对称式地堑带；顶部沉积岩一般表现披覆构造，上覆地层呈小隆起形态；火山锥厚度大的火山口两侧沉积岩常有上超现象或沉积岩反射同相轴与多期喷发的火山岩呈“指状”交错。

2.2近火山口火山岩识别

近火山口爆发相火山岩一般为粗粒的火山集块岩、火山角砾岩等，因而地震反射特征不规则、断续杂乱、横向不稳定、波动较大；在水平时间切片、相位体切片上呈云朵状，内部呈极其杂乱的反射结构。

近火山口溢流相火山岩地震反射特征一般为平行—亚平行、中强振幅、中高连续反射，与上部沉积岩反射呈指状交错，下部为断续、杂乱反射的爆发相火山岩；在数据体及各属性体切片上表现为环状，“镶边”现象明显，“镶边”窄，环内外特征明显不同。

2.3远火山口火山岩识别

远火山口与近火山口溢流相火山岩反射特征相似，只是与下部地层表现的更加平行，下部不见爆发相火山岩，多期喷发时垂向可见明显的强—弱—强反射结构；在切片上的环状“镶边”变宽。

2.4火山岩体边界刻画

虽然目前火山岩识别方法较多，但岩体边界的刻画仍然是火山岩识别的难点，尤其是在钻探程度低的地区表现的更加明显。目前生产中往往根据剖面反射特征及水平时间切片来确定其边界范围，该方法对对称性好的火山锥体边界刻画效果较好，但在非对称性即火山岩底部沉积地层构造趋势较复杂的情况时效果较差，且多数情况下在单一水平切片上仅能反映出少部分火山岩，视觉上不直观，因此本文利用与火山岩形成时地貌最接近的构造层位逐一提取对火山岩最敏感的时移属性切片来刻画其最大边界，该方法提取的某一切片能最大限度地表征火山岩范围，更容易切到火山岩体的最大轮廓，视觉上更加直观，有利于其边界的刻画。

3　结论

根据火山岩与围岩的差异性，通过地震反射特征及水平时间切片能够较容易的将近火山口爆发相、溢流相及远火山口溢流相火山岩识别出来，针对火山岩岩体边界的刻画，采用与火山岩形成时地貌最接近的构造层位逐一提取对火山岩敏感的各属性切片进行刻画，与水平时间切片相比，该方法更客观、更简洁，单一属性切片赋予的火山岩特征范围更大。

[1]罗静兰，邵红梅，张成立.火山岩油气藏研究方法与勘探技术综述[J].石油学报,2003,24(1):31-37.

[2]朱如凯,毛治国,郭宏莉，等.火山岩油气储层地质学——思考与建议[J].岩性油气藏,2010,22(2):7-13.

[3]李明,王玉华,杨涛，等.松辽盆地深层火山岩气藏地质特征及评价技术[J].石油勘探与开发,2008,35(2):129-142.

[4]蒙启安，门广田，张正和.松辽盆地深层火山岩体、岩相预测方法及应用[J].大庆石油地质与开发,2001,20(3):4-21.

[5]夏近杰，牟中海，汪丽兵，等.陆西地区火山岩相的识别方法及其在油气勘探中的应用[J].天然气勘探与开发，2010,33 (1):30-33.

[6]王璞，吴河勇，庞颜明，等.松辽盆地火山岩相:相序、相模式与储层物性的定量关系[J].吉林大学学报：地球科学版，2006,36(5):805-812.

[7]吴颜雄，王璞珺，闫林，等.松辽盆地营城组火山岩相量化表征与应用[J].岩石学报，2006,26(1):73-81.

P588.14

A

1004-5716(2015)07-0149-03

2015-01-09

2015-01-13

周宇航（1985-），女（汉族），黑龙江大庆人，助理工程师，现从事地球物理勘探地震资料解释工作。