利用高密度地震技术精细刻画叠置火山岩

梁海龙 陈志德

(大庆油田有限责任公司勘探开发研究院, 黑龙江大庆 163712)

0 引言

松辽盆地徐家围子断陷广泛发育营城组火山岩[1]，具有多期次喷发、垂向叠置、横向突变的特点[2-3]。以往对构造高部位、火山机构明显的深层天然气勘探整体探明了火山岩区带[4]。随着研究深入，火山岩气藏勘探由“甩开”勘探转向精细勘探，并开展纵向分期次、横向分相带的火山岩目标评价，以识别隐蔽火山口、准确描述火山机构、精细划分火山岩喷发期次、刻画厚度为40～50m的火山岩地层。

安达地区位于徐家围子断陷，营三段火山岩存在2个大的喷发期次[5]，每个喷发期次由多个次级喷发期次构成。由于火山岩埋深大、隐蔽性高、物源特殊、形成机制多变、岩相变化快，导致火山体内部结构复杂[6-7]。安达地区常规地震资料的地震成像垂向分辨率和振幅保真度低，难以准确识别和刻画各喷发期次的地层展布。

李庆忠[8]认为，理论上松辽盆地单炮地震记录的频带为8～120Hz，反映深层火山岩地层的频带更窄，且实际施工难以达到理论值。安达三维地震工区常规采集的面元尺度大、记录频带窄。常规地震成像的垂向分辨率低[9]，对应火山岩地层的频带为8～50Hz，垂向分辨率(1/4地震波长)[10]约为58m，不能精细划分火山岩喷发期次。常规处理依赖叠后反褶积提高垂向分辨率，致使成像结果的振幅保真度低，掩盖了火山岩的反射特征，尤其不能指示火山岩的岩性边界，难以精细识别火山岩。前人将营三段火山岩划分为2个喷发期次(yc32、yc33)。钻井资料表明，每个喷发期次由多个次级喷发期次构成[11-12]，因此需要精细划分喷发期次、落实地层展布。

近些年兴起的高密度地震勘探面元尺度小、记录频带宽，成为识别与刻画安达地区叠置火山岩的有效技术。但现有高密度地震资料处理仍沿用常规技术[13]，制约了高密度地震技术应用。在高密度地震资料高保真、宽频带、准确成像前提下，应用火山岩地震解释技术[14-15]，有望精细刻画安达地区火山岩。

在当前地震资料解释技术中，应用相干体沿层切片技术刻画火山体的平面形态；应用层拉平技术展示火山岩地层厚度变化、不同火山体的接触关系；基于保真处理成果的连续剖面观测，结合分析振幅切片平面特征确定火山岩的相带展布范围。

本文在分析安达地区火山岩的地质、储层特征的基础上，认为地震资料品质是制约火山岩识别与精细划分喷发期次的瓶颈。在高密度地震采集数据基础上，应用针对区域地质特点的2项地震处理技术(近地表补偿和黏弹性介质稳相叠前时间偏移)大幅提高了成像垂向分辨率和振幅保真度，为隐蔽火山体识别、精细划分喷发期次奠定基础。在高密度地震成像数据上，应用地震解释技术(相干体技术、层拉平技术)刻画火山机构，通过井震结合将营三段的yc32细分为3个次级喷发期次、yc33细分为2个次级喷发期次，并对火山岩精细分层，为该区火山岩天然气勘探奠定了坚实基础。

1 研究区火山岩特征

1.1 区域地质特征

营城组火山岩形成于徐家围子断陷的大范围伸展拉张背景下[16]，岩浆沿工区西侧的徐西断裂及裂隙上涌，平面上火山通道以点状或者线状展布[17]，每个喷发期次地层由多个火山口喷出的火山岩快速堆积形成，多物源、短物源致使不同部位的火山岩地层具有不同岩相序列[18]。营城组火山岩形成时间持续15Ma，每一期火山机构建造时间相对较短，后期改造时间较长[19]，多中心、多期次火山喷发的周期性和方向性，导致火山岩地层多期叠置。区域上，营三段火山岩由南向北依次喷发，局部多点密集喷发，造成火山岩相变化快，因此识别单个火山体难度较大。纵向上，火山岩由多期喷发叠置构成，期次之间的岩性突变，每个喷发期次又由多个次级喷发期次构成，因此划分火山岩期次困难。

研究区位于徐家围子断陷火山岩最为发育部位，厚度大、岩相全，是火山岩气藏勘探的重点区域。钻井揭示营三段发育大段的酸性—中酸性、中性、基性火山岩，尤其是基性和中性岩明显发育[20]。

1.2 火山岩储层特征

前人将营三段火山岩由下至上划分为期次Ⅱ(yc32)、期次Ⅲ(yc33)，其中yc32以玄武岩和安山岩为主，yc33以酸性岩为主。钻井揭示，中酸性、基性火山岩均有分布[13]。中基性火山岩储层平面分布稳定、普遍产气，与构造位置关系不大，为岩性气藏[14]，具有低孔、低渗的物性特征，是本区深层天然气勘探的主要层系。酸性火山岩的非均质性强，横向变化快，错叠连片，但连通性较差，具有“上气下水”的特点，没有统一的气、水界面，为构造—岩性气藏[15]。

安达凹陷具有较好的烃源岩条件，厚度大、有机质丰度高，热演化达到高成熟—过成熟阶段。烃源岩为沙河子组的深湖—半深湖相的暗色泥岩以及滨浅湖沼泽相的煤系暗色泥岩、煤层[21]。凹陷内有10口井钻遇暗色泥岩，厚度为17.0～392.5m，平均厚度为192.1m；有5口井钻遇煤层，厚度为1.0～105.0m，平均厚度为26.8m。

与上覆登娄库组、下伏沙河子组及营城组内部的沉积岩相比，火山岩具有高速度、高密度、高电阻率、低自然伽马特征[22]。在测井曲线上，不同火山岩的岩性参数存在差异[23]。玄武岩呈高电阻率、低自然伽马，速度为4800～6200m/s，密度为2.7～2.88g/cm3；安山岩呈高电阻率、低自然伽马，速度为5700～6000m/s，密度为2.57～2.63g/cm3；流纹岩呈中等电阻率、中等自然伽马，速度为5100～5900m/s，密度为2.5～2.6g/cm3；凝灰岩呈低电阻率、高自然伽马，速度为4300～4850m/s，密度为2.55～2.7g/cm3。火山岩储层密度减小，酸性岩储层密度小于2.53g/cm3,中性火山岩储层密度小于2.65g/cm3，基性火山岩储层密度小于2.71g/cm3。

1.3 地震反射特征

在地震剖面上，安达地区营三段火山岩地层表现为强振幅、低频、断续丘状或低角度斜交反射结构[24-25]，与上、下围岩相比，存在振幅、频率、相位及反射结构差异。火山岩顶面反射强弱受围岩影响，与上覆沉积岩的低频、中弱振幅、较连续反射特征差异明显。火山岩内部为强振幅、低频反射，同相轴断续分布，具有低角度斜交、平行或杂乱反射结构。火山岩底界为强振幅波谷，下伏沙河子组沉积岩呈高频、中等振幅、平行反射结构[23]。火山岩在地震剖面上易于识别，但从叠置火山岩中识别单个火山机构、精细划分喷发期次、刻画火山岩地层展布难度较大。

现有的保幅高分辨率地震资料处理频带为8～50Hz，主频为25Hz，取火山岩地层的平均速度4300m/s，则地震分辨率(1/4地震波长)为53m，能够识别叠置火山岩的大致形态，但不能刻画内部细节及识别单个火山机构，难以精细划分喷发期次(图1a)。

图1 L450线常规地震(a)与L400线高密度地震(b)成果剖面

2 针对性地震成像技术

为提高地震技术识别与刻画火山岩地层的能力，大庆油田开展了高密度地震技术试验攻关。在2011年的安达三维地震工区内，2017年部署满覆盖面积50km2的“两宽一高”三维地震，由于减小了面元尺度，记录品质大幅提高。

相对于常规采集，高密度采集大幅提高了单炮记录品质。面元尺度减小，提高了横向分辨率；覆盖次数增大近10倍，提高了噪声压制方法的适应性，有助于振幅保真；单只低频检波器接收及单井小药量激发，增加了单炮记录的频带宽度，有助于高分辨率成像。

为充分挖掘高密度采集地震数据的潜力，满足火山岩储层识别及描述需求，针对研究区地质特点，在已有保幅高分辨率处理流程基础上，尝试使用近地表补偿和黏弹性介质稳相叠前时间偏移技术(QPSTM)，以提高地震成像的垂向分辨率和振幅保真度。

2.1 近地表补偿

研究区地表高程为130～150m，近地表层是指基准面(海拔120m)到地表的地层，厚度约为10～20m，未成岩，由沙土、胶泥构成，又分为潜水面(深度约为7m)以上、以下两部分。近地表层的平均Q值小于10，对地震波衰减严重。炮点位于潜水面之下，地震波衰减相对较小，主要衰减发生在检波点，即地震反射波完全经过近地表层，发生强烈衰减，原始地震记录表现为高频衰减和频散，降低了地震分辨率。

采用近地表补偿技术[26]改善单炮记录品质，为高分辨率成像奠定基础。实现过程分为两个步骤。一是准确建立近地表Q值模型，首先依据微测井资料求取近地表控制点的Q值；再由单炮记录初至波振幅求得检波点振幅平面展布，获得近地表相对Q值；最终用微测井点的Q值标定检波点近地表相对Q值，获得工区近地表Q值场。二是在去噪单炮记录上补偿振幅和校正相位，实现近地表补偿。

近地表补偿相当于将检波点记录波场由地表延拓到基准面。从应用效果来看，振幅补偿可拓宽地震频带10Hz以上，有效改善了单炮记录品质；相位校正使不同频率的相位趋于一致，有助于改善叠前反褶积的适应条件。另外，近地表补偿可突出单炮记录的垂向降频关系，有助于QPSTM，从而提高深层火山岩的分辨率。

2.2 QPSTM

研究区地层结构纵向上分为上部坳陷地层、下部断陷地层，营城组属于深层的断陷沉积。上覆于营城组的坳陷地层厚度大(平均为3500m)、成岩程度低。VSP资料揭示坳陷地层的Q值为50～150，在垂向上随深度增大单调递增，对地震波衰减严重，同样表现为地震记录的高频衰减和频散，是降低地震分辨率的主要原因。

常用反Q滤波技术无法补偿不同走时地震道的能量衰减，只有在叠前偏移过程中才能实现准确补偿。此外，由于偏移孔径选择不合理，导致常规偏移不能有效压制偏移噪声，影响振幅保真成像。文中采用QPSTM技术[27]大幅提高垂向分辨率，并保持相对振幅关系。

黏弹性介质叠前时间偏移分2个步骤实现高分辨率成像。首先，建立用于黏弹性介质叠前时间偏移的等效Q值场，通过给定不同Q值进行偏移扫描、人工拾取、目标测线试验建立等效Q值场，即在等效介质原理下给出地下各成像点的Q值。其次，在频率域对输入地震道依据成像点的走时、Q值和地震数据频率补偿振幅和校正相位，以拓宽地震频带、提高成像分辨率。

利用稳相叠前时间偏移压制偏移噪声、提高振幅保真度，采用时—空变的偏移孔径实现真振幅成像。常规偏移方法在全区给出统一的垂向变化偏移孔径，不能实现偏移孔径的空变。QPSTM分三个步骤：①由叠前时间偏移生成倾角道集。②在倾角道集上拾取菲涅尔带，得到各成像点的最佳偏移孔径。在倾角道集上菲涅尔带特征明显，即弯曲同相轴的顶点为稳相点，与稳相点时差小于二分之一主周期的范围为菲涅尔带。③在最佳偏移孔径约束下进行黏弹性介质叠前时间偏移，实现高保真、高分辨率成像。

由高密度地震成果剖面(图1b)可见：①徐西断裂清楚，沙河子组超覆在该断裂之上，火山岩岩浆上拱造成明显的断面错断(A、B处)。②火山岩通道特征明显(2条带箭头黑色虚线处)。③火山岩对沙河子组的扰动明显，表现为地层连续反射之间的高频杂乱反射(C处)。④火山岩顶面(T4反射)横向变化丰富。⑤火山口上拱特征明显，如D、E两个火山口位置。⑥火山岩垂向特征清晰，如火山岩地层的垂向时间范围为2000～2100ms，顶界面为黑色波峰，底界面为红色波谷；常规地震成果剖面(图1a)在时间范围2000～2200ms内波组特征相近，根据地震反射特征不易区分营三段火山岩与下伏沙河子组。

分析高密度地震成像结果的频谱表明：QPSTM提高了营城组火山岩段地震反射同相轴的振幅保真度，实现了高保真、宽频带(6～80Hz，主频为40Hz)高分辨率(28m)成像，火山岩内部特征明显，为准确识别火山岩及精细划分喷发期次奠定了基础。

3 火山机构刻画

火山机构是指火山通道、火山口、火山锥、放射状和环状岩墙群等与火山作用有关的岩石构造体[28]。在研究区多期火山岩的叠置关系复杂，依据火山体外形及通道的地震反射结构识别不同火山机构。针对火山通道及火山口的地震解释技术包括地震数据体时间切片、相干体时间切片、断层倾角分析等技术，可准确地刻画火山口和火山通道的空间分布，清楚显示较小的火山口。

3.1 火山口平面识别

在相干体沿层切片上，单个火山口的不相干特征表现为环带状[29]，与陡倾地层或断层形成的直线状不相干特征具有明显差别。在研究区岩浆沿徐西断裂上涌，侵入围岩，发生浸染分异后侵出地表喷发，形成火山口，其平面分布与基底断裂带延伸方向大体一致。对于密集发育的多个火山机构叠置情况，早期火山口被后期火山口破坏，不相干特征表现为网状杂乱结构。

图2为营城组火山岩顶面高密度地震数据、常规地震数据相干体沿层切片。由图可见：①高密度地震数据相干体沿层切片(图2a)在A区识别了3个火山口(蓝色、绿色、红色虚线椭圆处)，相互交错叠置，其中2个(蓝色和红色虚线椭圆处)形态特征清楚，易于识别，另一个(绿色虚线椭圆处)被另外2个火山口破坏，但平面上仍可识别。在B区，ds16井钻遇火山口，火山口密集发育，且为2条断层复杂化。虽然不能确定所有单个火山口的形态，但至少可以确定3个(粉色虚线椭圆处)。在C区，火山口密集发育，西北侧由断层F2复杂化，火山口相互叠置，后期破坏严重，其中2个火山口形态完整(粉色虚线椭圆处)，可以识别。②常规地震数据相干体沿层切片(图2b)可识别3个火山岩密集发育区(A、B、C)，但边界形态不同于图2a，在3个火山口密集发育区内不能进一步识别单个火山口。因此，高密度地震数据相干体沿层切片在该局部范围内至少识别了7个形态完整的火山口，有利于隐蔽火山口的识别与描述，而常规地震资料仅能指示3个火山口密集发育区，且形态不准确。

3.2 火山体地震剖面识别

在地震剖面上，火山岩体为丘状强振幅、低频反射，而沉积岩呈层状结构外形，同相轴连续稳定。

图3为T467线高密度地震数据。由图可见：第一，营三段火山岩顶界对应强振幅波峰，底界对应强振幅波谷，顶、底界面特征清楚，易于追踪。第二，共识别出6个火山体(①～⑥)，各火山体特征清楚，差异明显。由形成的先后顺序来看，火山体①、②发育在营三段火山岩底部，为早期的中基性火山岩，表现为强或中—强振幅断续反射；火山体③～⑥发育在营三段上部，为酸性火山岩；火山体③、④、⑤依次对应3个火山口(图2a的A区蓝色、绿色、红色虚线椭圆处)，火山体⑥对应图2a的B区。

图2 营城组火山岩顶面高密度地震数据

图3 T467线高密度地震数据

图4为T860线常规地震数据。由图可见：第一，火山体的接触关系不明确、边界不清，火山体①、②的反射特征不明显，只能整体刻画火山体③～⑤，火山体⑥的边界不清，因此只能将火山体②、⑥解释为一个多期喷发过程。故仅能识别2个火山体。第二，不能确定火山通道位置，火山岩对沙河子组的扰动特征不明显，即对应图3红色椭圆区域的位置不存在火山岩扰动产生的地震高频成分。

图4 T860线常规地震数据剖面长度为5km，与图3测线位置相同。依据图3的解释结果在图中标出6个火山体的位置

3.3 火山体边界识别

精细划分火山岩喷发期次的关键在于确定各个火山体的边界。火山口位于火山岩顶面局部构造高部位，近火山口处火山岩厚度大；远离火山口，火山岩快速减薄，形成熔岩被、熔岩流。火山岩厚度和火山岩顶面局部构造高部位是确定火山口位置的依据。火山喷发的强大动力对火山口附近的地层产生破坏作用，形成众多的断裂、微断裂和裂缝，也体现了火山体的特征。在火山口位置，岩浆上侵使上覆地层上拱变形，火山岩顶面呈明显的上拱特征，剖面上呈上凸状反射结构(图3)。

造成火山岩垂向叠置的原因为：一是来自不同火山口的岩浆由于喷发时间不同或者距火山口的距离不同，在同一个地区发生叠置；二是来自同一个火山口的不同期次的火山喷出物、不同喷发方式以及不同的火山作用波及范围，导致不同火山岩叠置。如：在垂向上，火山体②、⑤、⑥的垂向叠置关系清楚。在横向上，火山体③～⑥的边界清楚，表现为反射结构或振幅变化；火山体③、④的边界反射振幅差异明显；火山体⑤的形成早于火山体④、⑥，表现为后者超覆于前者之上，且火山体⑤、⑥的边界反射界面清晰(图3)。

层拉平技术[30]可突出不同火山岩体间的接触关系，识别单个火山体边界。图5为对图3的火山岩底界面拉平后的剖面。由图可见，与图3相比，在火山口位置的火山岩顶面上拱特征更明显，表现为：火山岩厚度在CDP550之前大致相等，仅在火山口位置厚度增大；在CDP550之后火山岩厚度减小；相邻火山体的接触关系更清楚，其中火山体③超覆于火山体④之上，火山体④超覆于火山体⑤之上(红色箭头所示)。由此断定6个火山体形成的先后顺序为①～⑥。

3.4 火山体内部反射特征

火山岩地层具有多物源、短物源特点，内部反射结构复杂，多表现为强振幅、低频、断续丘形和低角度斜交结构。火山体内部反射特征各不相同，表现为反射结构或振幅变化，是划分叠置火山岩中单个火山体进而精细划分喷发期次的重要依据。

由图3、图5可见，6个火山体的内部反射振幅和结构各不相同。早期火山体①厚度小，反射振幅强，结构平缓，推测为基性火山岩(玄武岩)。与火山体①相比，早期火山体②厚度大，反射振幅中等，披覆结构明显，推测为中性火山岩(安山岩)或酸性岩相对发育。晚期火山体③厚度大，反射振幅最强，丘形反射结构明显，推测为基性火山岩(玄武岩)。晚期火山体④厚度大，反射振幅明显比火山体③弱，呈低角度断续反射结构，推测以酸性火山岩为主。晚期火山体⑤厚度大，反射振幅明显比火山体④强，呈近水平状断续反射结构，推测以酸性火山岩为主，含有中基性火山岩夹层。晚期火山体⑥厚度更大，反射振幅比火山体⑤稍弱，呈低角度丘形反射结构，推测为酸性火山岩。

图5 对图3的火山岩底界面拉平后的剖面

3.5 火山通道识别

火山通道是界定火山机构的重要部位。在研究区，徐西断裂是沟通深层岩熔的原始通道，岩浆沿徐西断裂及裂隙上涌，形成中心式、裂隙式两种火山通道，且以中心式为主。

火山通道的地震反射特征明显，指向火山体顶面的上拱部位，均为中心式火山通道。纵向上，火山通道接近垂直分布，如火山体⑤的通道呈“上宽下窄”的不规则楔状条带(图3)。在火山通道上，沙河子组表现为上拱或振幅横向突变，为弱振幅、不连续或杂乱反射，导致地层产状与围岩明显不同。在沙河子组发育火山岩的岩浆灶(2个红色椭圆处)。在熔蚀区，沙河子组被火山岩交代，在地震剖面上呈杂乱反射，并伴有高频反射。

4 精细划分火山岩喷发期次

在前人将营三段火山岩划分为期次Ⅱ(yc32)、期次Ⅲ(yc33)的基础上，依据区内钻井分层，考虑高密度地震数据的垂向分辨能力，将火山岩分为5个喷发期次。由合成记录确定井点处的井震分层关系，明确地震波形对应的岩性接触关系，统计喷发期次界面对应的岩性界面，建立连井剖面。考虑到火山岩地层横向厚度变化大、岩性变化频繁、多物源、短物源的特点，因此需要在局部精细划分火山岩喷发期次。

4.1 火山岩测井喷发期次划分

营城组火山岩形成时间持续15Ma，火山喷发具有旋回性和方向性，造成火山岩地层垂向多期叠置、横向迁移变化。每一期火山机构的建造时间相对较短，后期改造时间较长，在火山岩顶部发育风化壳和沉积夹层等间断界面，可作为喷发期次界面的划分标志。相应地，这些界面的测井曲线组合响应呈明显的差异特征，作为火山岩测井喷发期次划分的依据。

研究区在营三段发育厚层火山岩，限于常规地震资料的分辨率，喷发期次由下至上分为期次Ⅱ、Ⅲ。其中期次Ⅱ由多次火山喷发活动形成，以喷溢相中基性岩为主，夹薄层凝灰岩，测井响应为高自然伽马、低电阻率、低密度，每个喷发间歇均由多个冷却单元组成。期次Ⅲ主要形成酸性凝灰岩与流纹岩，局部区域在中部或顶部发育薄层中酸性岩或砂砾岩。图6为ss102井测井曲线、岩性及地震响应。可见：ss102井火山岩发育齐全，多期次垂向叠置，测井曲线界面特征清晰；地震合成记录由40Hz雷克子波生成，与井旁地震道匹配关系良好。

图6 ss102井测井曲线、岩性及地震响应

ss102井的火山岩期次Ⅱ，厚度为132m，以喷溢相中基性岩为主，夹少量酸性薄层凝灰岩。依据测井曲线特征，进一步细分为3个喷发期次，即yc32-1、yc32-2、yc32-3，厚度分别为40、31、61m。其中yc32-1为玄武岩，测井曲线呈锯齿化箱型，具有高电阻率、低自然伽马、高速度、高密度特征，底部与沙河子组测井曲线差异明显，是火山岩地层的底界面。yc32-2为玄武岩夹薄层酸性火山岩(凝灰岩)，测井曲线呈尖刀状，至少由3个小的喷发期次形成，底部与yc32-1曲线差异明显。yc32-3底部为酸性火山岩(凝灰岩)，上部为大段安山岩，由3个次级喷发期次形成，测井曲线呈锯齿化线性特征，曲线幅值低于玄武岩、略高于酸性火山岩。

井ss102的火山岩期次Ⅲ，厚度为165m，以酸性火山岩为主，包括凝灰岩与角砾岩，夹少量薄层玄武岩及砂砾岩。依据测井曲线特征，进一步细分为两个喷发期次，即yc33-1、yc33-2，厚度分别为106、59m。其中yc33-1为大段酸性火山岩，且发育2期玄武岩薄层和1个砂砾岩薄层，测井曲线呈锯齿化线性特征，玄武岩薄层引起曲线尖刀状幅值升高，酸性岩具有低电阻率、高自然伽马特征，速度、密度中等，底部与安山岩曲线台阶明显。yc33-2由大段酸性火山岩及顶部玄武岩构成，包含两个喷发期次，酸性火山岩自然伽马曲线呈锯齿化箱型，顶部玄武岩具有明显的低自然伽马特征，顶部与上覆砂砾岩地层存在明显台阶；底部与yc33-1曲线差异小。

高密度地震资料与地震合成记录匹配良好，火山岩顶、底及内部界面具有明显特征，与测井曲线特征对应，可以识别追踪，为精细划分火山岩喷发期次奠定了基础。

4.2 地震细分层解释

火山岩地层内部各个喷发期次地层变化与沉积岩存在较大差别，按照火山岩的地质构建特征，体现在物源的类型、供给速度、控制因素、沉积物类型、流体性质以及间断面等六个方面。火山岩地层内部反射特征复杂，层位追踪不同于沉积地层。

精细划分研究区火山岩喷发期次需要追踪六个不同级别的界面。根据火山岩地层成因过程，先解释火山岩底界面(yc32-1底界面)、顶界面(T4)；其次落实yc32和yc33的分界面(yc33-1底界面)，即中基性岩和酸性岩的分界面；再解释3个期次内部界面，包括yc32-2、yc32-3、yc33-2的底界面。由下而上，6个界面的特征描述如下。

(1)火山岩底界面(yc32-1底界面)，是基性火山岩与下伏沙河子组砂砾岩的不整合界面。合成记录表明，该界面地震波形总体对应强振幅波谷，特征明显，整体易于横向追踪(图7)。在火山口底部或火山通道处反射杂乱、反射振幅变弱，沿火山岩底界面拉平后，考虑地层厚度横向协调性逐步调整、确定。

(2)yc32内部界面(yc32-2底界面)。该界面对应地震波峰，地层厚度存在横向变化，表现为反射振幅及结构变化，横向追踪困难，可在井点标定控制下逐步修改、确定。

(3)yc32内部界面(yc32-3底界面)。该界面的地震波形横向变化剧烈，有波峰、波谷，结构杂乱，追踪困难，可依据地层厚度横向协调性追踪。

(4)yc32与yc33的分界面(yc33-1底界面)，是下部中基性火山岩和上部酸性火山岩的分界面。该界面对应地震波峰，除了局部火山口和火山通道外，大部分区域呈整合接触，反射振幅横向强弱变化明显，在火山岩顶、底界面控制下，可依据地层厚度横向协调性追踪。

(5)yc33内部界面(yc33-2底界面)。该界面对应地震波峰，反射振幅横向变化，地层厚度横向一致，整体易于追踪。

(6)火山岩顶界面T4。该界面是营三段火山岩与上覆砂砾岩的不整合界面，地震反射振幅横向变化频繁。钻井数据统计表明：当界面之上是砂砾岩、之下是基性火山岩时，为强振幅反射；当界面之上是砂砾岩、之下是砂泥岩或酸性火山岩时，反射振幅变弱。整体易于横向追踪，在火山口位置反射结构破碎，如ds16井区。沿火山岩底界面拉平后，可依据地层厚度横向协调性逐步调整、确定。

图7为高密度地震数据连井剖面，图8为常规地震数据连井剖面。由图可见：①图8的火山岩顶、底界面反射特征清晰(火山岩底界面对应强振幅波谷，横向振幅差异小；火山岩顶界面对应波峰，横向振幅有变化)，火山岩地层反射振幅强于图7，缺乏横向变化，不利于刻画岩相，且振幅的垂向关系不合理。如蓝色椭圆位置的基性火山岩底为弱振幅反射，而沙河子组顶面反射(火山岩底界面之下的强振幅波峰同相轴)的振幅强度与上部火山岩地层相当，与实际不符。②由于垂向分辨率低，2个同相轴表现为复波反射(图8的蓝色矩形位置)，且上部同相轴的振幅强于下部同相轴(上部同相轴对应安山岩内部界面或酸性岩内部界面，其反射强度不应强于火山岩底面)，与实际不符；无法确定火山岩的地层关系(图8的绿色椭圆位置)，而据图7可以大致确定地层关系。图9为图7的地质解释剖面。由图可见：营三段期次Ⅲ发育酸性岩，主要为火山角砾岩；营三段期次Ⅱ发育中基性火山岩，上部以安山岩为主，下部以玄武岩为主。

图7 高密度地震数据连井剖面岩性柱子中的岩性符号同图6，6条不同颜色的曲线为解释层位界面

图8 常规地震数据连井剖面与图7测线位置相同

图9 图7的地质解释剖面红色斜线为断层，黑色字符为相应层位底界

4.3 火山岩体刻画

高密度地震资料经针对性技术处理，大幅提高了垂向分辨率和振幅保真度，能够准确识别单个火山岩体及精细划分火山岩喷发期次，精细落实岩性边界、气藏规模，利于火山岩气藏的水平井部署。

在面积为50km2的高密度三维地震工区内，yc33酸性岩储层主要分布在ds16井及ss2井区，平均厚度约为60m，最大厚度可达100m。yc32中基性岩在全区发育，玄武岩和安山岩储层主要发育于ss102井、ds16井间，厚度为60～75m。

图10为研究区火山岩体顶面分布立体图。由图可见，可识别2个玄武岩体(面积分别为2和22km2)、3个安山岩体(面积分别为1.6、6.5、22.6km2)，为火山岩气藏储层预测奠定了基础。

图10 研究区火山岩体顶面分布立体图

5 结束语

本文应用高密度地震资料刻画营三段火山机构及精细划分火山岩喷发期次，获得了较好效果，为落实气藏边界、刻画储层展布、部署水平井奠定了基础。常规地震资料虽能指示火山岩发育区，但不能满足储层刻画要求。高密度三维地震数据是火山岩识别与描述的基础数据，应用针对区域地质特点的2项地震处理技术(近地表补偿和黏弹性介质稳相叠前时间偏移)大幅提高了成像垂向分辨率和振幅保真度。基于高保真、高分辨率地震处理成果，通过井震结合，精细划分了营三段火山岩喷发期次，提高了火山岩储层预测精度，落实了研究区气藏边界及规模，对火山岩气藏勘探部署具有重要意义。