火山巖測井響應特征
（壹）火山巖常規測井響應特征
綜合分析多口井的測井、錄井、巖心資料，長嶺斷陷火山巖測井特征總體表現為電阻率大、密度大、高自然伽馬、低聲波時差的特點。
1.自然伽馬測井響應特征
自然伽馬測井反映了巖石所放射出的自然伽馬射線的強度。壹般說來，從基性至酸性火山巖，放射性礦物的含量是逐漸增加的。營城組火山巖主要造巖礦物為石英、堿性長石、斜長石及玻璃質、漿屑、火山灰等。石英GR值＜5API，堿性長石GR值為73～275API，斜長石GR值為4～75API。其他少量造巖礦物除角閃石（GR值為28～445API）外，均小於10API。由此可見，在火山巖中放射性元素40K、232Th和238U無異常富集的情況下，其伽馬值主要受長石，特別是堿性長石含量的制約。深層火成巖中的流紋巖、流紋質火山碎屑巖中鉀長石含量高，具有很強的天然放射性強度，放射性強度壹般都介於100～190API之間，腰英臺營城組火山巖不同巖性段的測井伽馬平均值統計結果表明（圖4-29）：熔結凝灰巖為190.07API，流紋巖為159.79API，凝灰熔巖為135.87API，與巖石學特征（鉀長石含量）有很好的對應性。
圖4-29 腰英臺地區不同火山巖測井伽馬平均值
2.聲波時差測井響應特征
總體來講，火山巖較碎屑巖有低的聲波時差響應特點，但還受含流體狀況的影響，由於該套火山巖儲層多為孔隙、裂縫的含氣組合，使聲波時差值偏高（表4-4）。由於裂縫比較發育，且多為高角度縫，縱波的能量在水平裂縫處往往會發生嚴重衰減，使聲波時差發生周波跳躍，但在高角度裂縫處則衰減很小，即時差壹般不反映高角度裂縫。
3.電阻率測井響應特征
火山巖的電阻率主要受巖性、物性、儲層流體性質的影響，物性好且以含氣為主的火山巖儲層的電阻率曲線壹般表現為高值，物性好且以含水為主的儲集層電阻率相對低，物性差、巖性比較致密的儲集層電阻率相對高（表4-5）。
表4-4 腰英臺地區不同鉆井測井解釋火山巖儲層聲波時差值統計表
表4-5 腰英臺地區不同鉆井測井解釋火山巖儲層電阻率值統計表
（二）火山巖與碎屑巖的測井參數區分
由於形成環境不同，火山巖和碎屑巖在各種測井曲線上的響應差別較大，尤其是電阻率區別非常明顯。本文主要依據電阻率、密度、自然伽馬曲線，根據以下步驟，采用測井曲線交會圖的方法，找出長嶺斷陷火山巖儲層與碎屑巖儲層以及不同類型火山巖的測井響應特征。首先是資料收集，包括取心資料、巖心觀察記錄、薄片鑒定資料、測井資料。然後依靠薄片鑒定資料和全巖化學分析資料確定巖性。最終綜合前面的各項資料，對取心段進行詳細歸位，將取心段樣點巖性歸位到相應深度的測井點上，建立巖性與電性的對應關系。
根據交會圖（圖4-30）以及單井測井曲線特征（圖4-31）可以發現，火山巖較碎屑巖有高電阻率、低聲波時差的特點，酸性火山巖的伽馬值普遍比碎屑巖高，而基性火山巖的伽馬值反而比碎屑巖低，因此結合電阻率、自然伽馬和聲波時差就可以將火山巖與碎屑巖區分開來。該區斷陷層陸源碎屑巖GR值壹般為50～110API，中基性火山巖GR為50～90API，酸性火山巖GR ＞ll0API。全區的電阻率似乎沒有壹個統壹的標準，但可以肯定的是，同壹口井火山巖的電阻率普遍要比碎屑巖高，例如YS2井的花崗斑巖的電阻率＞300Ω?m,YS101井的流紋巖和凝灰巖電阻率＞110Ω?m。火山巖的聲波時差比碎屑巖普遍要低，例如ShS2井安山巖的AC＜225μ s/m,YS101井流紋巖的AC＜190μs/m。
（三）不同火山巖的測井區分
各類火山巖聲波時差差異較大（圖4-32，表4-6），原地角礫巖最大，在200～240μs/m 之間，玄武巖、安山巖、部分流紋巖、熔結角礫凝灰巖等聲波時差小，在160～170μs/m 之間，速度高。
圖4-30a 長嶺斷陷不同巖性密度—電阻率交會圖
圖4-30b 長嶺斷陷不同巖性自然伽馬—電阻率交會圖
圖4-30c 長嶺斷陷不同巖性聲波時差—電阻率交會圖
圖4-31 長嶺斷陷不同巖性測井曲線特征
a—YS2;b—YS101
圖4-32 腰英臺地區營城組火山巖聲波時差與自然伽馬交會圖
1－火山角礫巖；2—熔結凝灰巖；3—凝灰巖；4－角礫凝灰巖；5—原地角礫巖；6—冷凝的熔結角礫凝灰巖；7—溶蝕的原地角礫巖（原流紋巖）；8—熔結角礫凝灰巖；9—流紋巖；10—英—安巖；11—玄武巖；12—泥巖；13—輝綠巖；14—安山巖
表4-6 腰英臺氣田不同巖性測井響應表
流紋巖測井響應變化較大（圖4-33），高電阻、高密度流紋巖聲波時差較低，在172～182μs/m左右，密度大於2.55g/m3；低電阻、低密度流紋巖聲波時差較高，主要集中在185～205μs/m，密度主要在2.25～2.55g/m3。該層速度均高於上覆登婁庫組砂巖速度，更高於泥巖速度。
從巖心孔隙度與聲波時差交會圖看，兩者存在很好的線性關系（圖4-34），而且氣層聲波時差大，速度低，密度小，因此應用聲波時差和密度曲線進行波阻抗反演能夠識別出有利儲集層。
碎屑巖和火山巖比較容易區分，利用常規測井曲線在火山巖內部進壹步細分各種巖性就相對困難，前人在這方面做了很多工作，取得壹定成效。黃布宙等（2001）根據松遼盆地北部深層火山巖的巖心及測錄井資料，總結了流紋巖、安山巖、安山玄武巖、英安巖和凝灰巖等巖性和電性特征，制作各種類型交會圖，並用模糊聚類識別巖性。趙建等（2003）針對松遼盆地徐家圍子的火山巖，優選出密度、自然伽馬、聲波、電阻率及釷鈾等測井數據，編制出測井曲線交會圖，對該區的安山巖、玄武巖、流紋巖和凝灰巖等火山巖巖性進行識別。
圖4-33 腰英臺地區營城組火山巖聲波時差與密度交會圖
1—火山角礫巖；2—熔結凝灰巖；3—凝灰巖；4—角礫凝灰巖；5—原地角礫巖；6—冷凝的熔結角礫凝灰巖；7—溶蝕的原地角礫巖（原流紋巖）；8—熔結角礫凝灰巖；9—流紋巖
圖4-34 腰英臺地區營城組火山巖巖心孔隙度與聲波時差交會圖
由於從基性火山巖到酸性火山巖表現為伽馬值的增高，通常可以GR的某個值作為區分中酸性和中基性火山巖的界線，針對長嶺斷陷火山巖，結合自然伽馬—電阻率交會圖，本文以GR=85API為界，大於該值時為酸性火山巖，小於該值時為中基性火山巖；從火山碎屑巖到火山熔巖，表現為電阻率和密度的增高，聲波時差的降低。在熔巖內部，測井曲線齒化代表了熔巖的破碎，反映於聲波時差的增高、密度的降低及電阻率的降低。
（四）火山巖相測井響應特征
火山巖儲層的導電性受儲層巖性、孔滲、含油氣飽和度以及金屬元素富集狀況（鐵鎂質礦物含量）和埋深等不同因素不同程度的影響。對於儲層，油氣相會使電阻率大幅升高，而水相則會使電阻率明顯降低，測井曲線形態是區別火山巖相的良好標誌。對於較為致密的巖石，巖石骨架顆粒是導電的主要途徑，在此種情況下，巖相、巖性及埋深是巖石導電能力和測井曲線形態變化的主要控制因素。
如圖4-35和表4-7所示，火山通道相除了玄武巖的火山頸亞相顯示低伽馬和凝灰巖的火山頸亞相顯示低阻外，均為高伽馬、中阻，曲線形態多以高振幅齒形和峰狀為特征，安山巖的次火山巖亞相正幅度差明顯。爆發相除了空落亞相為低-中低阻外都是低阻，曲線形態為低-中幅齒形平直狀為主，伽馬曲線基本上可以區分噴溢相火山巖巖性。電阻率測井顯示噴溢相火山巖為中低阻，曲線形態基本為高幅齒形，下部亞相流紋巖為低阻，微齒形。侵出相火山熔巖自然伽馬測井顯示高值，曲線為中-高振幅齒形，雙側向測井顯示低-中低值，曲線為微振幅、中振幅齒形，其中流紋巖自然伽馬值高於珍珠巖。侵出相外帶亞相凝灰巖為中伽馬，中振幅齒形，中阻，低振幅齒形。火山沈積巖相顯示中-高伽馬，電阻率值小於200Ω?m，各亞相曲線形態差別明顯，易於區別。對於氣層或含氣層，電阻率測井曲線數值明顯增大，但曲線形態基本保持幹層火山巖各亞相的特征。
圖4-35 腰英臺地區火山巖不同巖相測井曲線特征圖
表4-7 腰英臺地區各巖相測井解釋數據表
在巖相 儲層測井識別中，最具有儲層意義的是爆發相熱碎屑流亞相凝灰巖氣層，顯示為偏低的高伽馬值，低振幅齒形；中 高阻值，低頻低振幅齒形且下部振幅增大。噴溢相上部亞相流紋巖氣層顯示高伽馬值，高振幅齒形；中—中高阻值，低振幅齒形。侵出相內帶亞相珍珠巖氣層顯示高伽馬值，中高—高阻，中振幅齒形。
應用巖心薄片和測井曲線進行巖性識別，腰英臺地區火山巖相主要有爆發相和溢流相兩種。其各相在FM I成像測井圖像上的特征歸納如下：
（1）爆發相：由於巖性復雜、非均質性強，在測井相上表現為尖齒、低阻，自然伽馬曲線雜亂。
1）空落亞相。若為集塊巖或火山角礫巖，FM I圖像特征上可見斑狀結構；若為凝灰巖，FM I圖像上為均質塊狀或紋層結構。巖心可見明顯火山角礫或致密的晶屑凝灰構造。通常會顯示向上變細的正粒序旋回變化。
2）熱基浪亞相。MI圖像顯示薄層亮色條帶狀，由於電阻率較高，壹般內部特征不清楚。巖心顯示為層理發育的凝灰巖特征，旋回特征不明顯。
3）熱碎屑流亞相。FM I圖像上可見拉長的高阻玻璃質玻屑形成的順層亮斑結構。巖心上可見明顯的熔結結構和假流紋構造。由於上部壹般具有含氣孔較多的漿屑，漿屑相對較大，所以通常會顯示向上變粗的反粒序旋回變化。
（2）噴溢相：由於巖性穩定、均質性強，厚度大，在測井相上表現為厚層、微齒、中高阻，自然伽馬、中子、聲波曲線等相對穩定的特點。FMI圖像壹般顯示紋層狀結構和塊狀結構；巖心上可見明顯的流紋構造，有時可見氣孔沿流紋的線理發育。壹般在電阻率曲線上會顯示由低到高再到低的復合旋回特征。流紋巖測井響應變化較大：高電阻、高密度流紋巖聲波時差較低，在172～182μs/m，密度大於2.55g/m3，低電阻、低密度流紋巖聲波時差較高，密度主要在2.25～2.55g/m3，主要集中在18.5～205μs/m。自然伽馬相對較高，在150API左右。雙側向電阻率曲線則隨著在溢流單元中所處的位置不同，有較大變化，壹般在溢流單元的上部和下部，電阻率較低，為好儲層。而在溢流單元的中部，則電阻率很高，為致密層，也稱溶蝕火山角礫巖，是後期成巖過程中熔巖遭受淋濾破碎而成的假角礫，次生溶蝕作用比較發育，孔隙空間較大，自然伽馬、電阻率及密度均較低，中子值較大，為高滲透儲層。
（3）火山沈積相：由於該相屬於火山相向沈積相過渡的範圍，在測井相上表現為各種曲線都不穩定、大齒，具有壹定的韻律特征。