重磁3D物性反演技术在火成岩解释中的应用

2015-10-12宋学锋史维

地球 2015年7期

关键词：火成岩工区火山岩

宋学锋　史维

（长江大学工程技术学院湖北荆州434023）

重磁3D物性反演技术在火成岩解释中的应用

宋学锋史维

（长江大学工程技术学院湖北荆州434023）

重磁资料能够识别具有密度和磁性等特征差异的火成岩岩性、岩相，对火成岩体平面分布的确定具有一定精度。有效利用高精度重磁资料，综合各种地球物理信息建立物理地质模型进行反演，能够使重磁异常更直接地反映深部火成岩，为火成岩勘探提供基础。本文介绍了3D重磁物性反演的目标函数构制、反演算法及相关系数的确定。以胜顺油田重磁数据为例，进行3D物性反演，在火成岩体解释中取得了较好的效果。

物性反演重磁异常视密度视磁化强度火成岩

0　引言

随着地球物理勘探技术的提高，重磁勘探已从区域勘探转向区带和目标勘探。目前，含油气盆地的火成岩勘探研究备受关注，应用高精度的重磁资料，综合各种地球物理资料构件地球物理模型进行反演，能够较好地反映深部火成岩的空间分布特征。

1　工区地质特征

（1）构造背景：整体构造格局渤海湾盆地海域、陆域相同，呈凸凹相间的构造格局。东部郯庐断裂带及其两侧呈现北东成带、雁行排列的凸－凹相间分布的构造格局。

（2）地层特征：华北地层区的总体特点是：深部存在古太古界—元古宇变质基底，之上广泛分布着海相古生界，厚度巨大，夹有火山岩和火山碎屑岩，中生界和新生界为陆相沉积。

（3）石油地质特征：研究区在大地构造单元中整体处于华北地台辽东湾断陷盆地范围，其东部延伸到辽东半岛内，构造上多称其为辽东隆起。

渤海海域周围相邻的沉积坳陷整体位于华北地台型基底之上，均属于太古界构成深部基底，各相邻坳陷的古生界沉积也与其相似，但由于受后期多次构造运动改造的影响，局部地区古生界已剥蚀始尽，但在一些地段是否还存在有古生界源生油气藏也是值得注意的，其次是古生界次生油气藏，在任丘油田、胜利油田及大港油田都见过古生界潜山油气藏。

2　工区物性特征

2.1磁性特征

辽东半岛自太古宙到新生代皆有火山活动，但除燕山期岩浆活动强烈外，其它时代岩浆岩分布不十分广泛。前中生代的火山岩多已遭受不同程度的变质作用，中新生代火山岩可分为燕山旋回火山岩和喜马拉雅旋回火山岩；火山碎屑熔岩类主要有安山质火山碎屑熔岩、粗安质角砾熔岩、英安质角砾熔岩等；此外还有火山碎屑岩及凝灰岩等。喜马拉雅旋回火山岩主体为基性火山岩，主要为碱性橄榄玄武岩和火山碎屑岩。

2.2地层密度特征

通过胜顺油田六口井的地层深度及密度测井资料确定的主要密度界面分别为：明化镇组底(T0)、馆陶上段底(T1)、东营组底(T2)、中生界顶(Tg),其密度差分别为0.11 g/cm3,0.10 g/cm3,0.18 g/cm3左右。

3　重磁3D物性参数反演解释及效果

3.1重磁3D物性参数反演

3.1.1磁测数据预处理

磁力异常呈块分布，异常高值区和异常低值区基本相间分布。在三维工区西南部，存在一近似圆状磁力异常高值区，且异常分布范围和幅值都很大，基本占据了一半工区，幅值达360nT；在其北东侧，存在一个异常低值带，沿西南向分布，幅值达-90nT，变化相对平缓。区内东南侧也存在一对异常高和异常低成对出现，范围和幅值比前一对都小得多，幅值为40nT左右。工区内局部异常范围大，幅值高，可能是磁性基底的反映，因此将磁化极异常减去上延5KM的化极磁异常后的磁异常作为地层中岩体引起的磁异常场。

3.1.2重力数据预处理

工区内的重力异常较平缓，整体呈带状分布。应用地震资料确定的中生界以上地层的顶面深度和该工区钻井资料确定的地层密度资料，使用重力“剥皮法”，从布格重力异常中减掉各个密度界面产生的重力场，得到火成岩和区域构造引起的叠加重力异常场，对叠加场选用5KM半径进行趋势分析消除掉区域场，其剩余场就是火成岩体所引起的重力异常，将其作为视密度反演数据。

3.1.3网格剖分

将地下空间剖分为规则的矩形六面体，使用黄金分割反演算法求取每个矩形六面体的视密度和视磁化强度。

3.1.4反演参数

相关系数as=0.0001，密度反演经过23次迭代，拟合均方根误差（RMS）为±5%时完成迭代；磁性反演经过28次迭代，拟合均方根误差（RMS）为±4%时完成迭代，反演结果如图1。