三水盆地沙頭圩區(qū)塊火成巖識別方法研究

張小龍

摘 要：通過對火成巖儲層的地質(zhì)、地震特征進(jìn)行分析和總結(jié)，對火成巖儲層預(yù)測方法技術(shù)進(jìn)行了研究，總結(jié)出適應(yīng)沙頭圩區(qū)塊火成巖預(yù)測的方法及步驟，有效的指導(dǎo)了該區(qū)火成巖識別和預(yù)測精度。

關(guān)鍵詞：火成巖;測井;地震;識別方法

沙頭圩區(qū)塊位于寶月凹陷和小塘凹陷之間的大欖凸起上，緊鄰深大斷裂和火成巖活動區(qū)，是整個三水盆地二氧化碳運(yùn)移聚集的有利部位。雖然具有較好的油氣勘探潛力，但區(qū)塊火山活動極其頻繁及強(qiáng)烈，經(jīng)過近千次的火山噴發(fā)，多期火山活動對主要目的層布心組油氣的生成、運(yùn)移、聚集和保存起決定性作用，結(jié)合前人對三水盆地的演化史、構(gòu)造演化史、生儲蓋組合等研究，得知布心組為自生自儲原生油氣藏，其中布二段為主要生油層，布三段為次生油層，因此對沙頭圩區(qū)塊布心組火成巖預(yù)測對有利于尋找除碎屑巖外的且并未受構(gòu)造破壞的自生自儲原生巖性油氣藏。

1 研究區(qū)火成巖研究現(xiàn)狀

三水盆地火山活動十分頻繁且強(qiáng)烈，白堊紀(jì)至早第三紀(jì)，以上、下白堊統(tǒng)和西布組與華涌組之間的兩個不整合面為界，將盆地內(nèi)的火山活動劃分為三個噴發(fā)旋回、十三個噴發(fā)期，共有百次以上的噴發(fā)活動，火山巖累計厚度大于2600m。沙頭圩區(qū)塊4個構(gòu)造圈閉共鉆井28口，有15口井鉆遇到火成巖。布心組二段頂部發(fā)育較厚火成巖，其中ss42、ss21、ss2、ss24該段發(fā)育超過50m火山噴發(fā)巖，ns2井該段發(fā)育40m火山碎屑巖。因此該段作為火成巖識別方法研究的主要目的層段。

第一噴發(fā)旋回發(fā)生于早白堊世，地幔隆起，殼運(yùn)動以抬升運(yùn)動為主，這一時期，只有一個噴發(fā)期和一次火山噴發(fā)，且規(guī)模小，僅分布于盆地東部邊緣，噴出物為流紋巖、英安巖。

第二噴發(fā)旋回發(fā)生于晚白堊世大朗山期至始新世西布期，是盆地由雛形發(fā)展到鼎盛的時期，經(jīng)過三水末期構(gòu)造運(yùn)動之后，在持續(xù)的拉張狀態(tài)下，盆地穩(wěn)定下沉;頻繁的斷裂活動導(dǎo)致火山活動逐漸加強(qiáng)和火山活動的周期性變化。該旋回有5個噴發(fā)期29次火山噴發(fā)，以北西活動方向?yàn)橹?，噴出序列為安?-玄武巖--流紋（斑）巖--安山巖--玄武巖。

第三噴發(fā)旋回發(fā)生于始新世--漸新世華涌期，經(jīng)過西布期末的構(gòu)造運(yùn)動之后，盆地進(jìn)入萎縮階段。這一時期斷裂活動加強(qiáng)，巖漿活動猛烈，有7個噴發(fā)期70次以上的火山噴發(fā)，是三水盆地中的主要噴發(fā)期。該旋回期火山噴發(fā)活動表現(xiàn)出噴發(fā)周期短，次數(shù)多、間隔時間短，噴發(fā)數(shù)量大、噴勢猛的特點(diǎn)，并且以粗面巖和流紋（斑）巖噴發(fā)較為強(qiáng)烈。

2 基于測井資料的火成巖識別

沙頭圩區(qū)塊受構(gòu)造斷裂和火山運(yùn)動的影響，橫向上巖性復(fù)雜且變化較大，從錄井資料看二疊系以灰?guī)r為主，布心組鉆遇的巖性有碎屑巖、火山噴出巖（流紋巖、粗面巖），火山碎屑巖（凝灰?guī)r）和灰?guī)r。為更好識別儲層巖性，求準(zhǔn)骨架參數(shù)值，作地層電阻率與自然伽馬交會圖、地層電阻率與聲波時差交會圖、聲波時差與與自然伽馬交會圖?？芍?guī)r為低伽馬、低時差、高電阻率;火山噴發(fā)巖為高伽馬、中高電阻率、中高聲波時差;凝灰?guī)r因巖性疏松，孔隙發(fā)育，使其電阻率低，聲波時差為中低值（因無自然伽馬反映特征，根據(jù)成因分析為低GR），由于這些明顯的特征，所以比較容易識別各種火成巖，建立火成巖巖性與測井曲線的相關(guān)關(guān)系，這樣就可以在無取心資料的火成巖井段，利用測井資料來標(biāo)定火成巖。其中火山噴出巖GR≥212API，RT≥38Ω.m可有效區(qū)分碎屑巖和灰?guī)r。

3 地震屬性識別火成巖

3.1 波阻抗反演火成巖預(yù)測

統(tǒng)計了沙頭圩區(qū)塊西布組--布心組不同巖性波阻抗分布可知，目的層段灰?guī)r為高波阻抗，可有效區(qū)分其他巖性，但火成巖與碎屑巖出現(xiàn)了波阻抗重疊區(qū)域，因此很難用聲波區(qū)分火成巖。一般而言，火成噴發(fā)巖具有高RT、高GR特征，因此沙頭圩區(qū)塊計劃采用擬聲波曲線波阻抗反演技術(shù)進(jìn)行火成巖預(yù)測。

根據(jù)前面統(tǒng)計了該區(qū)塊火山噴出巖的電性特性，雖然GR曲線可基本區(qū)分火成巖，但為了提高重構(gòu)曲線的精度，本次采用了多曲線重構(gòu)法，將GR和RT測井?dāng)?shù)據(jù)作為自變量，DT測井?dāng)?shù)據(jù)作為因變量，進(jìn)行多曲線擬合，得到各井相應(yīng)的擬合公式（表1），其中ss24因發(fā)育多種不同電性特征的火成巖，所以相關(guān)性較差。

通過小波多尺度分解技術(shù)，將各井原始聲波5Hz以下的低頻信息與擬聲波曲線5Hz以上的高頻信息進(jìn)行融合，得到重構(gòu)測井聲波曲線，利用重構(gòu)聲波曲線再對西布組--布心組不同巖性波阻抗進(jìn)行統(tǒng)計得到波阻抗分布圖（圖1），可見擬聲波曲線能很好的反映地層巖性的縱向變化，火成巖與碎屑巖和碳酸巖界限特征明顯。

3.2 地震屬性分析

從理論上講，高速度的火成巖在瞬時振幅剖面上表現(xiàn)為強(qiáng)振幅，但在沙頭圩地區(qū)由于較厚的火成巖既有低速的凝灰?guī)r等火山碎屑巖，又有高速的粗面巖、流紋巖等火山噴發(fā)巖，因此其振幅特征與其地層巖性組合機(jī)圍巖有關(guān)，本區(qū)火成巖的振幅屬性較復(fù)雜，有待于進(jìn)一步研究。

由于火成巖頂部的屏蔽作用，在火成巖內(nèi)部特別是火成巖厚度較大的層段，高頻成分明顯衰減，常表現(xiàn)為較低的瞬時頻率，從統(tǒng)計的目的層段火成巖頻譜可以看出，火成巖主頻25Hz，而全區(qū)布心組地震頻譜圖顯示其主頻為30Hz（圖2），因此瞬時頻率的平面分布特征可以用于判別火成巖的發(fā)育程度。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳俊，李林致，張錫新，等.火成巖巖性巖相特征及時空展布規(guī)律-以準(zhǔn)噶爾盆地紅山嘴地區(qū)石炭系火成巖為例[J].東北石油大學(xué)學(xué)報，2019，43（02）：97-108.

[2]胡瑋.塔中地區(qū)二疊系火成巖地震識別及描述技術(shù)研究-以順北工區(qū)為例[J].地球物理學(xué)進(jìn)展，2019，34（4）：1434-1440.