准噶尔盆地克拉美丽地区溢流相火山岩气藏预测方法探讨

侯 磊, 胡宗芳， 姜 超， 艾 林， 邵 丽

(1中国石油 新疆油田公司采气一厂，克拉玛依 834007；2.成都理工大学 能源学院，成都 610059)

0 引言

火山岩油气藏就全球而言也处于探索阶段。我国发育的火山岩油气区：东部环太平洋构造域的中生代松辽盆地区和新生代渤海湾盆地区;西部古亚洲洋晚古生代准噶尔盆地区和三塘湖盆地区。准噶尔盆地广泛分布火山岩地层,约占整个盆地面积的2/3。2008年在准噶尔盆地克拉美丽地区发现的整装火山岩气藏，将整个火山岩储层评价带入了新领域。

针对火山岩储层预测,新技术、新手段的应用取得诸多显著成效，李明等[1]针对松辽盆地总结了一套较为成熟的火山岩储层预测技术，包括：①全三维地震解释技术；②三维地震反演技术；③地震波形属性分析技术；④烃类检测技术；⑤地震属性技术。配合开发对上述技术进行配套应用与筛选取得了明显的效果。皮雄等[2]采取了叠前同时反演技术对松辽盆地南部火山熔岩进行地震识别与预测；仇鹏等[3]对滴西17井区应用复杂火山岩内幕解剖技术，综合露头、岩心、测井、地震等资料，突出井点约束和地质模式控制，通过单井模糊界面识别、剖面精细标定与追踪、平面多属性圈定、空间多角度精细刻画等方法，精细解剖了滴西17井区火山岩内幕，揭示出各结构单元的形态、叠置关系、规模和分布规律。这些技术有力地推动了火山岩勘探开发技术的进步。

波阻抗反演是地震岩性与储层预测的主要方法,它是利用储层段声波时差和密度与相邻围岩之间的差异程度进行储层预测[4-5]。火山岩岩性与储层纵横向变化快,平面分布复杂,储层具有非均质性强、储集空间复杂、控制因素多等特征[6-10],最为直接的表象就是地震同相轴表现出杂乱反射，振幅能量高低不均，进而影响测井曲线的声波及密度响应特征无规律可循。所以研究学者认为波阻抗不能较好地区分火山岩储层,常规波阻抗反演对火山岩储层预测效果不理想。我们常利用地震剖面反射特征进行火山岩体勾画，但这种方法不利于研究的客观性。此外，借助伪声波重构反演等手段进行储层预测，但是此种方法源于阻抗反演。以上两种预测手段的应用，能真实反映地下地质情况的波阻抗反演一直被认为不适合于火山岩储层预测，所以造成了该方法一直无法得以有效应用的现状[11-16]。

图1 火山岩储层预测技术路线图Fig.1 Volcanic rock reservoir prediction technology roadmap

1 研究思路

克拉美丽气田是准噶尔盆地目前发现的唯一大规模的整装火山岩气藏群，通过多年研究发现，该气藏群几乎涵盖了火山岩储层的各种相态，而以溢流相火山岩储层与侵入相火山岩储层为该区物性与含油气性较好的两类储层。

溢流相火山岩是沿火山坡褶带或低势带流动而形成的一种复杂熔岩的集合,它的分布受火山地形控制,可以围绕火山口分布,亦可沿某一方向延伸展布。通过多年研究发现，克拉美丽气田溢流相火山岩储层较其他火山岩相机构均表现不同的反射特征，当它无沉积夹层时波组呈杂乱反射,同相轴短促，连续性差，无层状特征；有沉积夹层的溢流相火山岩由于与其他地层的差异较大,往往可以形成清晰的阻抗分界面，在地震剖面上呈现“类层状”的亚平行结构、中-强振幅、连续性相对较好的特征。这种“类层状”地震相由数量不一的反射同向轴构成,它既可反映厚度较大的单层火山岩,也可是多个薄层火山岩的叠置。具有较连续的反射同向轴，岩体内部也有较好区域盖层为油气的储存提供有利条件。

作者在研究区火山岩气藏的勘探评价中，对溢流相火山岩储层在地震剖面上表现出的呈现亚平行结构、中-强振幅、连续性相对较好的反射特征展开研究，定性地从火山岩较敏感的地震属性，筛选出振幅统计类属性、瞬时类属性、相关统计类属性、频(能)谱类属性等波形敏感类属性进行分析。另外，在综合分析测井、岩性分析资料的基础上，采用波阻抗反演属性定量划分储层有利分布范围，对火山岩储层分布进行预测(图1)。

2 应用实例

克拉美丽气田已发现气藏自西向东沿古地形高点分布五个聚集带(图2)：①基性+酸性溢流相体A井区气藏；②爆发相体B井区气藏；③中性、酸性溢流相体C井区气藏；④次火山侵入相体D井区气藏；⑤酸性溢流相体E井区气藏。滴南凸起中段石炭系岩性、岩相复杂，但各种岩相都可形成有利储层而成藏。

研究的C井区位于滴南凸起中段，西部为B区复合火山锥，东部为D区侵入体，为火山爆发向溢流过度的相带，纵向上英安岩、安山岩和凝灰岩互层发育(图3)。主要发育中性、酸性火山沉积岩与溢流相英安岩的一个复杂火山岩岩性组合，从构造位置来看，紧邻滴水泉西断裂，构造较为平缓，符合滴南凸起石炭系成藏的普遍条件。

图2 滴南凸起石炭系勘探成果图Fig.2 The carboniferous exploration results in Dinan area

图3 克拉美丽气田火山机构空间形态示意图Fig.3 The volcanism space form in Kelameili field

研究区地震剖面上表现为中强振幅，连续性较好，与地层界面平行，形同标准反射层(图4)。此类反射特征不同于其他火山岩地震相特征，其解决了火山岩内幕无稳定连续可追踪的反射标志的问题，因此，岩体内部可以借鉴砂泥岩储层的储盖模式进行储层预测，有利储层为溢流相火山岩，火山沉积岩作为岩体内部盖层对储层内部气藏起到一个较好的封存作用。

岩心化验分析资料显示，研究区储层孔隙度主要分布于5.8%～22.0%，平均为13.2%；渗透率主要分布于0.014 mD～196 mD，平均为0.62 mD(图5)，属于低孔低渗储层，这种储层特征能在地震剖面上形成清晰的阻抗界面，为后续阻抗反演提供了可靠的地质基础。

通过测井分析资料发现，研究区储层是由溢流相火山岩与沉凝灰岩共同组成的一个复合岩性体，溢流相岩体测井响应内部差异较大，总体测井响应特征为低声波时差、低密度、高电阻率、曲线平直的特点。沉凝灰岩岩体测井曲线整体表现为中-高声波时差、中-低密度、低电阻率、整体具韵律特征(图6)。

在测井资料分析的基础上，对C井区的电阻率与声波阻抗做交会图分析，发现石炭系主要储层的波阻抗值要高于围岩盖层，且值在12 000 kg/m3*km/s以上(图7)。因此，利用波阻抗反演方法对岩体内部储层分布进行预测，通过图8可以看出，C井区溢流相复合性岩体内部可分为两大主力岩体，分别为C2与C4井所钻遇的溢流相复合岩性体和C6井钻遇的受D区侵入相影响的过渡相岩性体，其中溢流相复合岩性体的成层状反射特征与储盖组合特征在反演剖面反映地更加清晰，与实际钻井情况吻合程度高。

结合连井剖面对比与地震反演剖面对比分析，勾画出C区的储层分布特征(图9)，C区各岩体储层分布特征清晰，反映了溢流相火山岩性储层展布特征。

通过地震波形聚类属性分析，含气储层，对地震能量吸收衰减作用强，所以储层发育段对应中等强度振幅(图10紫色区域)，C4井储层位置最好，结合地震波阻抗反演结果，对C井区成层性较好的岩体厚度进行勾画(图11)。岩体在南部最为发育，厚度最大为85 m，但南部岩体存在，储层性质为C5较差向四周逐渐减薄至尖灭。

图11是C井区成层性较好区块的储层厚度预测图， C4井的储层发育情况较好，而部署的C3井气层厚度最薄，根据目前研究区内各个井产量：C2井日产气5.68×104m3，C3井日产气1.96×104m3，C4井日产气6.13×104m3，与预测结果一致，部署井C5井也处于储层预测发育区，因此，依照这种“常规”预测手段对非常规气藏的研究发现，该方法对溢流相火山岩体储层预测具有较好的预测精度。

图4 B1-B2-C2-C4-C6-D2-D1井连井剖面Fig.4 The section of B1-B2-C2-C4-C6-D2-D1

图5 研究区孔渗统计图Fig.5 The statistical figure of porosity and permeability in the study area

图6 过C2井-C3井-C4井连井对比图Fig.6 The contrast figure of C2-C3-C4

图7 研究区石炭系RT与IMP交会图Fig.7 The crossplot of carboniferous RT and IMP in the study area

图8 过B3井-C2井-C4井-C6井-D2井反演剖面Fig.8 The inversion of B3-C2-C4-C6-D2

图9 过B3井-C2井-C4井-C6井-D2井油藏剖面Fig.9 The reservoir section of B3-C2-C4-C6-D2

图10 研究区均方根属性图Fig.10 RMS attributes figure in the study area

图11 研究区岩体厚度图Fig.11 The thickness of rock in the study area

3 认识

通过C井区溢流相火山岩气藏的研究，当火山岩岩体内部地震响特征呈现“类层状”连续性反射，轮廓特征清晰的岩体反射特征时，可借鉴类似砂泥岩的储层预测模式进行研究，一方面打消了在火山岩储层中波阻抗反演方法“无计可施”的尴尬境地，另一方面波阻抗反演方法是地震剖面深层信息最真实的反应，是储层预测定性分析与定量描述的基本纽带，借助阻抗量板，设定有效储层的门槛值的方式能对溢流相火山岩的储层进行有效识别，相对于其他方法，其能较快地解决溢流相火山岩储层展布的问题。因此，对于火山岩储层的研究需要分类研究，有沉积夹层的溢流相火山岩由于与其他地层的差异较大,往往可以形成清晰的阻抗分界面，在地震剖面上呈现“类层状”的亚平行结构、中-强振幅、连续性相对较好的特征。这种“类层状”地震相由数量不一的反射同向轴构成,它既可反映厚度较大的单层火山岩,也可是多个薄层火山岩的叠置关系，在这种情况下，采用这种“常规”储层预测手段也能解决非常规火山岩气藏的预测难点。此外，这种利用波阻抗反演方法预测溢流相火山岩复合岩性体储层提高了生产的时效性，推动了研究区快速评价建产，具有可观的现实意义和推广意义。