德惠断陷鲍家地区火山岩预测及成藏条件分析

柯 钦, 郭 波， 闫 群, 刘 伟， 孙 星, 王 雪

(1.东方地球物理公司研究院 地质研究中心,涿州 072750；2. 东方地球物理公司 新兴物探开发处，涿州 072750)

0 引言

吉林油田相继在长岭断陷、英台断陷、王府断陷有了千亿方天然气的突破和发现，德惠断陷作为第四个千亿方天然气勘探的接替区，2012年以后在深层有了很大突破，火石岭组、沙河组、营城组地层都有井获得了工业气流。德惠断陷勘探主要包括火山岩勘探和碎屑岩勘探两个领域，近两年来，针对火山岩取得很大的成功，展现了火山岩作为一种特殊储集体的良好勘探前景[1]。

火山岩岩相平面展布规律不清，成藏条件复杂，在一定程度上制约了勘探的进程。笔者利用地震相识别技术、相干体技术、相控反演技术对火山岩体进行了识别取得了一定效果，结合地质认识，明确了该地区火山岩成藏三大主控因素为烃源岩、气源断裂、优质储层。

1 火山岩体预测

通过精细标定，明确火山岩地震相特征，利用相干属性定性预测火山岩平面分布，相干属性作为约束属性，通过相控反演最终预测火山岩岩相分布。

1.1 火山岩地震相分析

1.1.1 井震联合标定

通过井震联合标定，快速建立火山岩岩性及其组合与地震相的对应关系(图1)。火山岩的岩性、喷发特征在地震剖面上地震相外形特征以及内部振幅、频率、连续性等反射特征存在很大差异，可以建立识别火山岩的地震相特征模式,利用建立的模式来识别火山岩体[2-4]。

德深7井和德深17井钻遇大套英安岩，地震剖面杂乱反射，连续性差，时间切片上，具有椭圆形状；德深21井分别钻遇凝灰质角砾岩、流纹岩、英安岩，上部为连续反射与杂乱反射交织，下部为杂乱反射，时间切片上为条带状；德深15井分别钻遇凝灰岩、流纹岩、玄武岩，上部为层状反射特征，下部为空白杂乱反射，时间切片上具有椭圆形状；德深2井钻遇远口相凝灰岩，连续反射，中强振幅，高频地震反射特征时间切片上不易识别。

图1 鲍家地区火山岩地震相识别模式图Fig.1 Seismic facies identification model of volcanic rocks in Baojia area

1.1.2 地震相识别火山岩体

为了确定火山岩相带的平面展布规律，在火山岩标定的基础上分析火山岩各相带地震反射特征。火山口相火山岩波形特征明显，一般为强反射,在三维地震剖面上具有明显的丘形或楔形反射特征,反映火山喷发的原始古地形,火山岩顶面反射为一上超面；近火山口相，地震反射丘形杂乱反射，内部时而较为连续强反射；远火山口相带以火山沉积相为主,成层性明显,波形特征为连续或较连续、中强振幅、平行反射(图2)。

图2 过德深17-德深7-德深21-德深15-德深2连井地震剖面Fig.2 The well-tie seismic cross-section through DS17 DS7 DS21 DS15 DS2 well

1.2 相干体技术识别火山岩

三维相干技术可以通过检测同相轴的不连续性,对特殊岩性体进行识别。从地震剖面看出，火山口相和近火山口相处地震反射特征一般表现为杂乱反射，且反射层产状发生明显变化或与周边反射特征存在明显差别。在相干体时间切片上，火山口相和近火山口相般表现为圆-椭圆不相干(图3)。根据时间切片、相干切片和地震剖面反射特征，可综合确定火山岩体平面的展布特征[5-6]。

图3 火山岩预测地震切片Fig.3 The seismic slice of volcanic rock prediction(a)相干体切片；(b)时间切片

1.3 相控反演技术

在做常规的波阻抗反演的过程中，采用井内插的方式建立低频模型,对于火山岩这种特殊地质体效果较差。采用属性约束建立低频模型，在插值过程中使用地震属性作为趋势约束，替代以往单纯依靠井内插纯粹的数学算法产生的模型，最后代入到反演中，得到最忠实于真实地质情况的反演结果(图4)。

相干体属性对火山口相和近火山口相有很好的识别效果，可用来约束低频模型的建立，对火山岩的相带起到控制的作用，沉积相和火山岩相带比较容易分开，能得到更精确的反演结果[7-8]。

通过属性约束建立低频模型，最终得到相控反演结果更能符合火山岩相带的结果，更加贴近真实情况(图5)。

图4 地震反演低频模型Fig.4 The low frequency model of seismic inversion(a)井内插；(b)属性约束

图5 连井地震反演剖面Fig.5 Connecting-well section of seismic inversion(a)常规波阻抗反演；(b)相控反演

1.4 火山岩岩相分布

火山岩岩相的划分方法很多，出于工区内目前钻井数量少，分布不均原因，并考虑到该区的实际地震地质情况，本次研究主要采用了火山喷发物距火山口远近的划分方案，划分为：①火山口相；②近火山口相；③远火山口相。

综合地震相分析、相干体切片、相控反演结果，最终完成火山岩岩相的平面分布图(图6)。落实火山口相带7.7 km2，近火山口相64.1 km2，远火山口相52.2 km2，碎屑沉积相34.6 km2,目前钻探结果表明，其中火山口相和近火山口相两个相带火山岩储集性能最为优越，为有利的相带。

图6 鲍家地区火山岩岩相图Fig.6 The volcanic facies of Baojia area

2 成藏条件分析

2.1 火山岩分布规律

按现有地质认识，火山岩做为事件沉积主要受控于不同时期区域构造运动所致，火石岭早期和营城组早期为区域构造运动强烈时期，伴随构造运动形成了一批规模相对较大的火山岩，由下至上，火石岭组火山岩主要岩性为安山岩、玄武岩等中基性火山熔岩和中性火山角砾岩为主，分布于断陷南部怀德凸起带西侧和北侧，营城组早期在华家构造以东斜坡部位形成了多期次火山喷发，岩性以英安岩为主，火山规模大小不一营城组火山岩主要分布在布海构造及鲍家洼槽西侧(图7(a))。

鲍家地区发育三组NNE相断裂带，与火山岩共生，营城组时期的火山岩，沿着断裂带呈北东向展布，三组断裂带切割火山群，对火山岩成藏具有重大的意义(图7(b))。当火山岩与对接，这些断层能起到油气的疏导作用，即可在火山岩成藏。

2.2 烃源岩条件和气源断裂

德惠断陷火石岭组二段、沙河子组二段发育了两套优质烃源岩[9]，可与火山体侧向或者底部对接，并有气源断裂疏导，沟通顶部或底部储层段，裂缝发育与物性好区域就能富集油气。

德深17井和德深21井底部与下部烃源岩有很好地对接，并有气源断裂(F1、F2)起到疏导作用，在火山顶部都获得了工业气流[10]。德深7井虽与烃源岩有对接，但是缺少气源断裂，火山岩没有成藏(图8)。在一定程度上，只要满足与烃源岩对接并有气源断裂沟通两个条件，火山岩喷发顶部有好的储层即可成藏。

图7 火山岩分布规律图Fig.7 Volcanic rock distribution law map(a)火山岩三维显示图；(b)火山岩和断裂叠合图

图8 过德深17-德深7-德深21连井地震剖面Fig.8 The well-tie seismic cross-section through DS17 DS7 DS21 well

2.3 优质储层

优质储层也是火山岩成藏的一大要素，目前钻探揭示，火山岩的储层为裂缝性储层，下一步可利用曲率等属性预测火山岩的有储层，结合上面研究成果，提供更好的井位建议。

3 结论

1)地震相分析、相干体技术、相控反演技术对火山岩体的识别效果明显，可综合分析预测火山岩岩相。

2)鲍家地区发育三组NNE向断裂带，与火山作用呈共生关系，火山喷发方式主要以裂隙式火山喷发为主，平面上分布在火山岩沿NNE向呈条带状分布。

3)烃源岩、气源断裂、优质储层是鲍家地区火山岩成藏的三大主控因素，鲍家地区火山岩具有很好的成藏条件。火山岩储层主要受火山岩相带控制，目前钻探揭示近火山口相最为有利，具有构造背景和有利的烃源岩组合条件，是下一步有利的勘探目标。