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火山巖期次及模式

(壹)火山巖期次及識別

充分利用地質、測井和地震資料,在地層對比、氣層對比及火山巖相分布研究的基礎上,根據其巖性、電性、含氣性及沈積旋回特征,結合氣層在縱、橫向上的變化、氣水系統、儲蓋組合等配置關系,並結合精細合成地震記錄層位標定的結果及地震反射特征和地震層序,考慮地層厚度和沈積充填的總趨勢(加厚減薄方向)進行綜合對比,將腰英臺氣藏火山巖劃分為五期火山巖,以YS1井區為腰英臺氣田主體,從上而下分別為第四期火山巖、第三期火山巖、第二期火山巖、第壹期火山巖和YP7井火山口火山巖。

YP7—YS1—YPl井地震相剖面(圖2-44)。第四期爆發相火山巖覆蓋在整個火山頂部,為強振幅波谷,時間厚度10~40ms;第三期以溢流相為主,為壹套復波反射,連續性較差,時間厚度10~50ms.第二期以溢流相為主,局部有爆發相強波谷反射,在YS1井區覆蓋在火山通道相之上,分布較局限,在YP7井區未沈積,時間厚度10~30ms;第壹期火山巖以爆發相為主,為強振幅波谷反射,在YS1井區為火山通道相,為雜亂空白反射區;向下為YP7井火山口火山巖,其頂界與YS1井火山有連續強波峰隔開,形成另壹個較早的火山序列;再向下則為壹套較為連續的平行反射軸,振幅中強,為更早期的火山體。

YS101—YP4井地震相剖面(圖4-40)。第四期爆發相火山巖覆蓋全區,為強振幅波谷,在YS101井區最厚,時間厚度近50ms;第三期火山巖具有溢流相的典型特征,為壹套斷續反射,振幅中等,在YSl井火山體的北坡最厚,時間厚度近70ms.第二期火山巖以爆發相為主,在火山體中央為強振幅波谷反射,向兩翼變為中強振幅,總體厚度較小,時間厚度10~30ms;第壹期火山巖在火山體中央厚度最大,時間厚度約70ms,在上部為溢流相特征,為斷續復波反射.YP9井火山體在該剖面上減薄。

圖4-40 YS101—YP4井連井地震相面剖

ChaS1—YSl—YS102井地震相剖面(圖4-41)。第四期爆發相平穩覆蓋在火山體頂部;第三期火山巖以溢流相為主,但地震反射波連續性較好,中強振幅,成層性好,在YS102井區厚度較大,時間厚度約50ms;第二期火山巖在YSl井區以溢流相為主,在YS102井區以爆發相為主,地震反射由斷續中強振幅相變為連續強振幅波谷;第壹期火山巖在火山體西南坡以溢流相為主,在東北以爆發相為主.YP9井火山巖體厚度較大,時間厚度最厚約100ms。

ChaS103—YSl—YS101井地震相剖面(圖4-24)。第四期爆發相以連續強波谷平穩覆蓋;第三期火山巖也為典型的溢流相斷續復波;第二期火山巖以溢流相為主,厚度較薄;第壹期火山巖以溢流相為主,為斷續中強振幅復波反射,在YS1井區有明顯火山通道相空白反射;下部有ChaS103井火山體分布,使得上部四期火山巖均向西南下傾。

(二)火山巖巖相模式

火山巖巖相模式是展現火山巖巖相之間依存關系的概念化和簡單化的直觀模型,它是已知剖面及鉆井相序研究成果的概括總結,同時它對於新的剖面、鉆井的巖相觀察和預測又應當具有指導作用。火山巖相模式在勘探開發中最重要的作用是用來約束和指導地震 巖相解釋。葉建中等(2006)從松遼盆地的火山巖背景出發,結合長嶺斷陷勘探實際,以有利於油氣勘探開發為原則,基於巖性和巖石結構、形成方式等基本地質屬性,將DB11、YS1、DB10井鉆探結果和長嶺地區地震剖面特征作為原始模型,建立了長嶺斷陷火山巖模式圖(圖4-43)。

圖4-41 ChaS1—YS1—YS102井連井地震相剖面

圖4-42 ChaS103—YS1—YS101井連井地震相剖面

同時,針對腰英臺氣田分析認為,氣田有三個大的火山序列,分別是YP7井火山巖序列、ChaS103井火山序列和YS1井火山序列。其中YS1井火山序列規模最大,覆蓋了整個氣田,由於主噴發期晚於前兩個火山序列,呈二十度角覆蓋在前兩個火山序列之上,根據腰英臺氣田多口井的實鉆火山巖相剖面(圖4-44a)建立了火山巖相模式(圖4-44b)。

圖4-43 松遼盆地長嶺斷陷深層火山巖巖相模式圖

圖4-44a 腰英臺構造連井火山巖巖相對比圖

圖4-44h YP7—YS1—YP1井火山序列模式圖

(三)火山巖相平面分布特征

根據單井巖相分析、地震剖面相分析成果,應用地震波形分類技術,進行地震相的空間分析,從而劃分火山巖相分布。

結合地震相分布和單井相的劃分結果,就可以從平面上劃分火山巖的相帶展布。本次地震相波形分類分析,采用地震振幅數據體、相幹數據體、波阻抗反演數據體、密度反演數據體等多種數據體進行聯合劃分,使地震相的劃分包含了多種物理信息,使地震相的劃分更加清晰可靠。

圖4-45為第二期火山巖不同數據體分類比較圖,均是對第二期火山巖劃分了11類波形,但無論是振幅數據、相幹數據,還是波阻抗和密度反演數據,都只從單壹地震屬性反映了火山巖的平面分布特征,而聯合分類則綜合了前述所有信息,清晰地刻畫出不同類型地震相的分布,以及斷裂、大型裂縫的分布規律。在圖4-45的聯合分類圖中,YS1井火山通道相被清晰地刻畫出來,在地震剖面上難以解釋的火山口破碎形態得以顯現,呈發散狀向四周擴散,波形類別明顯與四周不同,結合剖面相,確定為火山巖通道相。

圖4-45 第二期火山巖不同數據體分類比較圖

a—振幅數據體.b—相幹數據體;c—反演數據體;d—振幅+相幹+反演數據體

應用上述方法對四期火山巖進行了地震波形分類(圖4-46),再結合單井巖相和剖面相,最終得到了四期火山巖的巖相分布圖(圖4-47)。

圖4-46 腰英臺地區火山巖地震波形分類 圖

a—第四期;b—第三期

圖4-47a為第四期火山巖巖相分布圖,整個氣藏均是爆發相火山巖。YS101井區與ChaS1-2井區以熱碎屑流亞相和空落亞相為主,其余大部分地區為熱碎屑流亞相火山巖,向外減薄,為熱基浪亞相與空落亞相火山巖。YS101井區以爆發相為主,剖面上厚度大,巖相類型較單壹,地震反射在底部為連續強振幅波谷,上有地震反射旁瓣;在YS101井3748.5~3624.1m 井段,發育壹套成層性好的沈凝灰巖和空落凝灰巖,向上由於火山強烈爆發,形成了 壹套凝灰角礫巖和大套厚層富含漿屑和玻屑的角礫凝灰巖,巖石中可見拉長的漿屑和玻屑形成的假流紋構造,再向上為厚層的凝灰巖,熔結程度很高,巖性較為致密。YS1井區為熱碎屑流亞相火山巖分布區,厚度較薄,地震剖面為單壹的連續強振幅波谷反射;在YS1井3589.0~3548 5m 井段,主要為角礫凝灰巖和熔結凝灰巖,反映本期火山活動能量比較強大,以爆發方式為主,角礫凝灰巖中可見拉長的玻屑和漿屑,假流紋構造特征清楚,熔結凝灰巖中可見保留的氣孔,均反映了熱碎屑流的特征。

圖4-47b為第三期火山巖巖相分布圖,以溢流相火山巖為主。在YS1、ChaS1、ChaS1-2井及ChaS1-2井兩個區域為溢流相+爆發相空落亞相火山巖分布區,地震反射振幅較弱,連續性較差,頻率低。如YS1井3677~3589m 井段,底部為薄層的熔結凝灰巖,說明熔巖流動過程中有空落凝灰的混入;向上有壹套薄層的下部溢流單元,很快熔結程度增強,再向上過渡為上部溢流單元,溶蝕現象普遍,可見微裂縫和高導縫,流紋構造特征清楚;最上端為火山活動能量相對較弱的薄層流紋巖,可見高導縫,溶蝕發育,反映火山活動結束後經歷壹定的風化淋濾。YS102井區為完整的溢流相分布區,包括上部、中部、下部三個亞相,地震反射穩定,連續性較好,中強振幅,頻率較低。YS102井3880.0~3732.5m 為大套厚層流紋巖,下部巖石熔結程度較強,巖性較為致密,可見構造縫和微裂縫,向上流紋構造發育,構造縫較為發育,上部流紋構造產狀較高,氣孔和溶蝕現象較發育,再向上為壹套風化淋濾產生的原地火山角礫巖。YSl0l井區為溢流相上部亞相與中部亞相火山巖分布,連續性較差的中強振幅反射變薄。YS101井3855.0~3748.5m 井段,下部為大套厚層流紋巖,流紋巖下部熔結程度較高,具有凝灰熔巖的特征,巖性相對致密,微裂縫和構造縫較為發育,流紋巖上部可見很好的流紋構造特征,氣孔和溶蝕孔洞較為發育,最上部為壹套原地火山角礫巖,溶蝕破碎非常嚴重,孔隙度非常發育,是全井段最好的儲層之壹。

圖-447 腰英臺地區火山巖第四期(a)、第三期(b)巖相圖

1—設計井;2—工業氣流井;3—正鉆井;4—登記礦區邊界;5—三維地震測網.6—正斷層;7—爆發相熱碎屑流亞 相;8—爆發相熱碎屑流亞相+空落亞相;9—爆發相熱基浪流亞相+空落亞相;10—爆發 相空落亞相+溢流亞相;11—溢流相上中下;12—溢流相上部+中部亞相;13—溢流相中部+下部亞相;14—溢流相下部亞相;15 火山通道相+溢流相

圖4-47c為第二期火山巖巖相圖,以溢流相為主,部分地區為火山通道相或爆發相。YS1、ChaS1井區為火山通道相+溢流相火山巖分布區,在該區地震反射雜亂,能量弱,在地震波形分類圖上有大型裂縫呈發散狀向四周擴散,波形類別明顯與四周不同。ChaS1井3666~3783m 井段為溢流相火山巖,底部為流紋巖和熔結角礫流紋巖,內部有多個次壹級的小序列,向上又是溢流下部序列,電阻率值較低,微裂縫發育,再向上為溢流相中部序列,巖性致密,頂部為溢流相上部序列,溶蝕現象嚴重,裂縫發育。ChaS1井有多個序列溢流相火山巖,反映了近火山口特征。

圖4—47續 腰英臺地區火山巖第二期(c)、第壹期(d)巖相圖

圖同例上圖

圖4-47d為第壹期火山巖巖相圖,爆發相、溢流相火山巖分布均等,YSI井區為火山通道相和溢流相分布區,與第二期火山巖相比,火山通道相直徑變小。