銀-額盆地哈日凹陷蘇紅圖組復(fù)雜巖類分析

(西北大學(xué) 大陸動(dòng)力學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/地質(zhì)學(xué)系，陜西 西安 710069)

銀根-額濟(jì)納旗盆地(簡(jiǎn)稱銀-額盆地)位于塔里木、哈薩克斯坦、西伯利亞和華北4個(gè)板塊的結(jié)合部位，地跨4個(gè)性質(zhì)不同的大地構(gòu)造單元，具有復(fù)雜多變的地質(zhì)構(gòu)造背景。

銀額盆地由于地跨4個(gè)不同性質(zhì)的大地構(gòu)造單元，盆地基底屬于不同性質(zhì)的板塊，深大斷裂在后期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)過(guò)程中復(fù)活，誘發(fā)形成多個(gè)次級(jí)控盆斷裂，使應(yīng)力基本相同的構(gòu)造域難以形成完整的大盆地，而在空間分布上緊密相伴、時(shí)間上基本相同、成因上有一定聯(lián)系的小盆地群。

研究區(qū)位于銀額盆地北部，構(gòu)造上包括達(dá)古拗陷、拐子湖凹陷，蘇紅圖坳陷、哈日凹陷、巴北凹陷、烏蘭凹陷(見圖1)等，行政區(qū)主要位于阿拉善左旗、阿拉善右旗、額濟(jì)納旗等，部分涉及巴彥淖爾盟的烏拉特后旗[1～4]。

圖1 銀額盆地區(qū)域構(gòu)造概圖

1 巖性樣本及測(cè)井參數(shù)的優(yōu)選

本文選取銀額盆地哈日凹陷中的5口井(哈1、哈2、哈3、哈4、蘇1)進(jìn)行研究(見圖1)。根據(jù)5口井的錄井資料對(duì)銀額盆地蘇紅圖組做了巖性統(tǒng)計(jì)。發(fā)現(xiàn)蘇紅圖組巖性以沉積巖沉積為主；其中泥巖總厚度為2 242.67 m，以灰質(zhì)泥巖，泥巖，和含灰泥巖為主，灰質(zhì)泥巖總厚度為609.7 m，泥巖總厚度為890.5 m，含灰泥巖總厚度為398.0 m；砂巖及白云巖在沉積巖中占其次，砂巖總厚度為456.05 m，白云巖總厚度為231.18 m，其中白云質(zhì)粉砂巖總厚度為295.5 m；火山巖總厚度為95.71 m，包括玄武巖、安山巖、英安巖，其中玄武巖總厚度為87.31m。根據(jù)巖性厚度統(tǒng)計(jì)結(jié)果選取白云質(zhì)泥巖、玄武質(zhì)泥巖、灰質(zhì)泥巖、凝灰質(zhì)泥巖、含灰泥巖、泥巖、白云質(zhì)粗砂巖、白云質(zhì)粉砂巖以及玄武巖的錄井測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)井響應(yīng)分析。

2 主要巖性測(cè)井響應(yīng)分析

根據(jù)錄井及測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)，選取AC(聲波時(shí)差)、GR(自然伽瑪)、ILD(深探測(cè)感應(yīng)測(cè)井)、DEN(密度測(cè)井)、SP(自然電位)、PE(巖性密度測(cè)井)、K(放射性鉀測(cè)井)、U(放射性鈾測(cè)井)為測(cè)井參數(shù)，對(duì)主要巖性進(jìn)行測(cè)井響應(yīng)分析，得出各個(gè)巖性的測(cè)井響應(yīng)大致特征(表1)。從表1以及對(duì)各個(gè)巖性的測(cè)井響應(yīng)特征統(tǒng)計(jì)中可以看出泥巖具有低SP、低PE、高AC、低GR、高DEN的測(cè)井響應(yīng)特征；玄武質(zhì)泥巖具有低GR、高DEN、低PE、高SP、低AC的測(cè)井響應(yīng)特征；凝灰質(zhì)泥巖具有低GR、高DEN、低PE、高SP、低AC的測(cè)井響應(yīng)特征；白云質(zhì)泥巖具有高DEN、低GR、高AC的測(cè)井響應(yīng)特征；灰質(zhì)泥巖具有高DEN、低GR、低AC的測(cè)井響應(yīng)特征；玄武巖具有高DEN、低GR、低PE、高SP、低AC的測(cè)井響應(yīng)特征；白云巖具有高DEN、低GR、高AC的測(cè)井響應(yīng)特征；白云質(zhì)粉砂巖具有高DEN、低GR、高AC的測(cè)井響應(yīng)特征；白云質(zhì)粗砂巖具有高DEN、低GR、高AC的測(cè)井響應(yīng)特征。根據(jù)各個(gè)巖性的對(duì)應(yīng)的測(cè)井統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，其中各個(gè)巖性的AC值波動(dòng)變化幅度不大；泥巖、白云質(zhì)粉砂巖、白云質(zhì)泥巖、白云質(zhì)粗砂巖、白云巖、玄武質(zhì)泥巖、玄武巖的SP值波動(dòng)變化幅度不大；泥巖、玄武質(zhì)泥巖、玄武巖的PE值波動(dòng)變化范圍不大；泥巖、凝灰質(zhì)泥巖、玄武質(zhì)泥巖的GR值波動(dòng)變化不大；白云質(zhì)泥巖、玄武巖、白云巖、白云質(zhì)粉砂巖、灰質(zhì)泥巖、含灰泥巖、白云質(zhì)粗砂巖的DEN值波動(dòng)變化范圍不大。

3 巖性識(shí)別模式建立

根據(jù)測(cè)井錄井?dāng)?shù)據(jù)以及測(cè)井響應(yīng)分析，對(duì)主要巖性進(jìn)行各種交會(huì)圖分析，發(fā)現(xiàn)白云質(zhì)粗砂巖、白云質(zhì)粉砂巖以及玄武巖的GR-ILD交會(huì)圖中數(shù)據(jù)呈現(xiàn)明顯的相關(guān)性(見圖2)；白云巖、白云質(zhì)泥巖(見圖3)、灰質(zhì)泥巖、含灰泥巖、凝灰質(zhì)泥巖(見圖4)的ILD-DEN交會(huì)圖中數(shù)據(jù)具有明顯相關(guān)性，從而建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)模板[5～6]。

白云質(zhì)粉砂巖：ILD = 50.743e-0.029GRR2= 0.870 7

玄武巖：ILD= 24.293e-0.019GRR2= 0.968 5

白云質(zhì)粗砂巖：ILD = 0.107 3e0.0485GRR2= 0.924 7

表1 主要巖性測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表

圖2 白云質(zhì)粗砂巖、白云質(zhì)粉砂巖及玄武巖GR-ILD交會(huì)圖

圖3 白云巖、白云質(zhì)泥巖ILD-DEN交會(huì)圖

白云巖：DEN= 0.7711ILD2- 12.355ILD + 50.605

R2= 0.720 2

白云質(zhì)泥巖：DEN = 1.0271ILD2- 4.414ILD + 5.7304 R2= 0.926 5

含灰泥巖： DEN = -0.0154ILD2+ 3.6852ILD - 204.93 R2= 0.817 4

灰質(zhì)泥巖： DEN = -0.0096ILD2+ 2.4304ILD - 138.87 R2= 0.763 4

凝灰質(zhì)泥巖：DEN = 0.0046ILD2- 0.9421ILD + 50.204 R2= 0.604 9

圖4 灰質(zhì)泥巖、含灰泥巖、凝灰質(zhì)泥巖ILD-DEN交會(huì)圖

泥巖以及玄武質(zhì)泥巖的各項(xiàng)測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)沒有明顯的相關(guān)性，但是根據(jù)統(tǒng)計(jì)它們的各項(xiàng)測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)數(shù)值有明顯的范圍界限。泥巖的聲波時(shí)差在347.31～417.17 us/m，自然伽瑪在79.30～94.15 API，自然電位在37.69～45.55 mv，密度在2.22～2.34 g/cm3；玄武質(zhì)泥巖的聲波時(shí)差在97.77～148.01 us/m，自然伽瑪在57.72～102.31 API，自然電位在92.41～103.34 mv，密度在1.62～2.30 g/cm3。

4 結(jié)語(yǔ)

(1)玄武巖、白云質(zhì)粉砂巖、白云質(zhì)玄武巖自然伽瑪和深探測(cè)感應(yīng)測(cè)井之間呈指數(shù)對(duì)應(yīng)關(guān)系，白云質(zhì)粉砂巖和玄武巖ILD和GR之間呈現(xiàn)明顯的負(fù)相關(guān)性，而白云質(zhì)粗砂巖ILD和GR之間呈現(xiàn)明顯的正相關(guān)性；

(2)白云巖、白云質(zhì)泥巖、含灰泥巖、灰質(zhì)泥巖、凝灰質(zhì)泥巖深探測(cè)感應(yīng)測(cè)井與密度測(cè)之間呈二次多項(xiàng)式的對(duì)應(yīng)關(guān)系，其中白云巖、白云質(zhì)泥巖以及凝灰質(zhì)泥巖，DEN隨著ILD的增加而增加，含灰泥巖和灰質(zhì)泥巖DEN隨著ILD的增加而減少；

(3)泥巖、玄武質(zhì)泥巖測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)之間沒有明顯的相關(guān)性，但是測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)具有明顯的數(shù)值范圍，他們的AC、GR、SP以及DEN的波動(dòng)幅度不大。

通過(guò)對(duì)哈日凹陷5口井蘇紅圖組的錄井測(cè)井資料的整理歸類，做了巖性統(tǒng)計(jì)以及對(duì)應(yīng)的測(cè)井曲線統(tǒng)計(jì)，選取相關(guān)性較好測(cè)井曲線建立模板分析，實(shí)現(xiàn)了對(duì)銀額盆地哈日凹陷區(qū)域蘇紅圖組的非取芯井的測(cè)井巖性識(shí)別。