2012年第1l期 西部探矿工程 35 火山岩气藏描述——以长岭断陷查干花地区为例 雷 敏 ,柳忠泉,肖永军 (胜利油田分公司西部新区研究中心,山东东营257000)
摘要:利用长岭断陷查干花地区三维叠前时间偏移资料进行火山机构识别与描述、火山机构相带分 析、储层预测和含气性检测,实现火山岩气藏的精细描述。依据喷发方式,将本区火山岩划分为中心 式、裂隙式和复合式3种喷发类型;根据火山机构形态及特征,划分为流纹质熔岩丘状单锥、火山碎屑 岩丘状单锥和透镜状复合多锥火山机构3种类型,本区火山岩以复合式喷发的透镜状多锥火山机构 为主,从而实现了火山机构的识别与描述。单个火山机构又可进一步划分为火山口一近火山口相带、 近源相带和远源相带,其中火山口一近火山口相带储集物性最好,是油气勘探的重点目标。通过基于 模型约束的井一震联合储层反演和相关系数的含气性检测,提高了本区火山岩储层预测和含气性检 测的精度,有效指导了下步的勘探部署。 关键词:储层;火山机构;喷发模式;火山岩;长岭断陷 中图分类号:TE121文献标识码:B文章编号:1O04—5716(2012)1l一。035—03
长岭断陷是松辽盆地南部深层天然气勘探的重点 地区,近年来的勘探实践表明,长岭断陷营城组发育了 大面积火山岩,累计探明天然气地质储量近千亿方。但 由于火山岩埋藏较深,再加上多期次喷发,厚度、岩相、 岩性在纵向和横向上变化非常大,储层非均质性强,火 山岩气藏具有极大的勘探风险。因此,火山岩气藏的精 细描述对提高勘探成功率具有重要作用。 勘探初期阶段,对火山岩气藏的描述包括圈闭描 述、储层预测、含气性检测、气藏特征等多个方面,但基 础是火山岩机构的识别,可根据火山岩在地震剖面上的 特殊反射特征来实现[1’3]。火山岩气藏主要富集在火山 机构的中心相带,这与该相带的储层物性有直接关 系l4]。即使在中心相带上各亚相的储集性能也存在较 大差别|l5 ]。利用地震资料识别火山机构,开展井一震 联合地震反演和含气性检测,进而预测有利储层分布, 提高火山岩气藏描述的精度,对下步勘探部署具有重要 指导意义。 1火山喷发模式 火山喷发模式的建立可以有效预测火山岩空间展 布和相带分布规律,进而寻找有利储层发育区,对勘探 目标优选评价具有重要意义[8]。长岭断陷是在海西褶 皱基底上发育起来的单断和双断式复合型断陷,东部的 查干花次凹为单断式的箕状断陷。查干花地区断陷活 动期主要发育Nw向、NNW向和近NS向3组断裂, 这3组断裂的周期性活动控制了营城组火山岩与沉积 岩的交互发育,火山岩主要沿达尔罕、达北、查东3条断 裂呈带状分布[9]。 根据火山岩分布与断裂展布的关系、火山机构的分 布形态及相互之间的接触关系,研究区火山活动分为3 种: (1)中心式喷发:岩浆沿单一火山口喷发,形成丘 状、蘑菇状外形,顶部强反射、内部空白杂乱状,同相轴 不连续,常见火山锥。 (2)裂隙式喷发:岩浆沿主要深大断裂喷发,形成楔 状外形,顶部强反射,内部为断续反射、中强振幅,平行 有斜交结构,火山口(喷发高点)常沿断裂分布。 (3)复合式喷发:即中心一裂隙式组合喷发,断裂活 动为岩浆向上侵蚀喷发提供了通道,岩体主要沿断裂走 向成带分布,纵向上多喷发期次叠置、横向上多火山机 构叠合连片。多期次复式火山喷发,从而形成了多个火 山机构复合体。 总体而言,火山岩具有成层性差、下部发育火山通 道、具有斜交、角度接触等特征,依据这些信息,进而实 现火山机构的识别,为气藏描述奠定基础。 2火山机构描述 2.1火山机构识别与描述
*收稿日期:2012—01—29修回日期:2012—03—15 第一作者简介:雷敏(1971一),女(汉族),山东东营人,工程师,现从事石油地质勘探研究工作。 36 西部探矿工程 2012年第11期 火山口决定了火山机构分布,由此首先将利用火山 岩顶的构造趋势面变化定性圈定火山口发育区;然后利 用水平、沿层切片和常规地震来确定火山口具体发育位 置,火山口在地震剖面上通常表现为:产状陡立、切穿地 层,内部呈柱状特征,反射杂乱。通过综合识别与描述, 在查干花地区营城组火山岩中共描述5O余个火山口 (图1),其在平面上主要沿着达尔罕、达北、查东断裂及 其伴生断裂呈带状分布,反映了断裂活动对火山口的分 布具有明显的控制作用_1。。。 远源棚组I近源相组l火山口一近火山Lj牛u组l近源相组f远源相组 图1火山机构相组划分模式图 依据火山口控制火山机构的原则,利用常规地震进 行火山机构的识别:单个机构在地震上通常表现为丘 状、伞状、蘑菇状的外形,而机构之间通常呈现同相轴呈 角度接触和突变的特征。利用连井、网格化对比等手段 确定火山机构形态及相互之间的接触关系,在本区共识 别出27个火山机构,规模一般在7 ̄8km 。 根据火山机构的形态、岩性岩相特征将这些火山机 构又分为流纹质熔岩丘状单锥、火山碎屑岩丘状单锥、透 镜状复合多锥火山机构等3种类型。前2种火山机构以 中心式喷发为主,岩性、岩相相对单一,分别以溢流相熔 岩和爆发相火山碎屑岩和碎屑熔岩为主。透镜状复合多 锥火山机构以裂隙式喷发为主,纵向上是由多个中心式 喷发的火山机构叠置而成,岩性、岩相相对较复杂。 2.2火山机构相带描述 火山机构控制着火山岩相带及有利储层的分布,不 同相带的储集物性差异较大。已钻井证实火山机构的 火山锥部位是天然气的高产区,是油气勘探的主要目 标。因此准确认识相带可为下步储层预测提供良好地 质依据。 单个火山机构可进一步划分为火山口一近火山口 相带、近源相带和远源相带(图1)。 火山口一近火山口相带:在地震剖面上多为穹隆一 丘状外形,内部反射杂乱,特征岩性包括角砾熔岩和隐 爆角砾岩等,特征岩相有火山通道相、具变形流纹构造 的溢流相和爆发相空落亚相;该相带的火山岩厚度大、 倾角大、延伸距离小,多属于高孑L高渗的工类储层( > 6 )。本区钻井揭示该相带的探井有YS1、YS2、YS3 和YS7等多口探井,储集物性比较好,孔隙度最高可达 28 。 近源相带:在地震剖面上呈断续层状、低频一中强 振幅特征,特征岩相有楔状和块状溢流相、爆发相;该相 带火山岩厚度中等、倾角大、延伸较远,多属于高孔中渗 的Ⅱ储层(3 < <6 )。如YS4和YS301井就属于 此种类型。 远源相带:在地震剖面上呈连续层状,低频一强振 幅特征,该相带的火山岩厚度薄、倾角小、延伸范围大, YS6井营城组上部火山岩就属于远源相带,储集物性 比较差,孔隙度基本小于3 ,属于Ⅲ类储层。 3火山储层预测与含气性检测 由于火山岩的岩性、岩相复杂、储层物性纵横向变化 快,因此,在火山机构识别的基础上,还需进一步开展有利 储层预测和含气性检测,对火山岩气藏加以识别和描述。 3.1有利储层预测 根据本区储层分析和分析化验、测井解释结果,统 计分析有效储层与波阻抗、密度的相关性,确定有效储 层的响应特征值:波阻抗值小于13oOokg/(m ・s),密 度小于2.54g/cm。,由此可以看出,波阻抗和密度是区 别火山岩有利储层与致密非储层的敏感参数。应用波 阻抗反演和密度反演技术可有效地预测有利储层分布。 根据有效储层的波阻抗和密度值范围,对波阻抗体 和密度体求交集,提取该值范围内的火山岩有效储层厚 度,可实现有效储层的平面分布预测。 3.2含气性检测 地震道中不仅包含有岩性信息,而且有油气信息。 选取含油气井的井旁地震道作为标准样本,计算选取的 标准样本与各地震道之间的互相关性,借助于相关系数 的大小来检测油气。 设有两个离散的地震道X( )、 ( ),则用下述过 程计算其互相关系数P : P (m)一 (m)/[ (0)・ryy(O)] 式中: ——X( )、.y( )的互相关函数; 打z——计算互相关时滑动的样点数,m与地层的倾 角有关。
( )===∑x( )・y(i--m) =1 式中:K——时窗宽度。
P ===Max[P ( )] 式中:P ——滑动不同的样点时所计算的互相关系数 的最大值。 利用此种方法对本区营城组上部火山岩开展含气 性检测,在YS1、YS2、YS3井获得工业气流的情况下, 提取井附近的地震道,在研究区内与各个地震道互相 2012年第11期 西部探矿工程 37 关,相关系数大于90 的认为含气的可能性较大,并且 在实际应用中见到了较好的效果。 4结论 通过对长岭断续查干花地区火山机构识别与描述、 火山机构相带分析、储层预测和含气性检测,实现火山 岩气藏的精细描述。 (1)依据喷发方式,本区火山岩可划分为中心式、裂 隙式和复合式3种类型;根据火山机构形态及特征,可 划分为流纹质熔岩丘状单锥、火山碎屑岩丘状单锥、透 镜状复合多锥火山机构3种类型。 (2)火山机构可划分为火山口一近火山口相带、近 源相带和远源相带,其中火山口一近火山口相带储集物 性最好,是油气勘探的主要目标。 (3)利用基于模型约束的井一震联合储层反演成果 和相关系数的含气性检测成果,提高了储层预测和含气 性检测的精度,在本区取得了较好的应用效果。
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