龍鳳山次凹深層中基性火山巖識別刻畫技術

【摘 要】本文通過分析龍鳳山次凹區域構造特征、標準反射層趨勢面特征及火山巖與沉積巖不同地層結構及充填模式差異，結合巖心觀察、薄片鑒定、測井曲線特征分析火山巖內部地震反射特征，在三維地震精細解釋基礎上，通過地震反射結構、時間切片、相干切片特征識別、地震屬性挖掘，地質-地球物理方法綜合識別刻畫火山巖，取得了較好的效果。

【關鍵詞】龍鳳山次凹;中基性火山巖;區域構造;火山巖識別刻畫

龍鳳山次凹位于松遼盆地南部長嶺斷陷南緣。2017年11月在龍鳳山中西部構造巖性圈閉鉆探北213井，玄武巖、安山巖、安山質凝灰巖厚度達410米，在安山巖、安山質凝灰巖段測試獲得日產6.2萬方的工業氣流，發現了火石嶺組火山巖氣藏，揭開了火山巖氣藏勘探的序幕。后期在龍鳳山火石嶺組火山巖鉆探探多口探井、評價井，多口井測試獲得工業氣流，揭示了龍鳳山火石嶺組火山巖具有較大的天然氣勘探開發潛力。

一、研究區區域構造特征

松遼盆地南部斷陷期火石嶺組可獨立劃分為一個二級層序，代表斷陷早期階段。長嶺斷陷位于松遼盆地南部，中生代沉積地層具有斷坳疊置的雙重結構，為松遼盆地規模最大的斷陷，盆地基底最大埋深超過8000m。龍鳳山次凹位于長嶺斷陷南部，主要受早期基底拆離斷層與一系列近南北向西傾與東傾正斷層所控制。火石嶺期是盆地第一個相對快速的伸展期，此時，斷陷期活動的基底斷層均已形成，地殼拉伸、巖漿活動，這一快速伸展期和火石嶺期大面積的中、基性為主的火山活動在時間上是一致的;沙河子組期是伸展速率相對火石嶺期明顯較小，較慢的拉伸使盆地處于補償狀態，為大量含煤建造的形成提供了條件，使其成為斷陷層天然氣資源最好的烴源巖，這一時期的火山活動強度大幅度減弱。

二、研究區火山巖識別刻畫

（一）火石嶺組頂界面構造趨勢面特征

火石嶺組頂界面為火石嶺組火山巖或火山物質含量較高的碎屑巖與沙河子組底部分布穩定的泥巖界面。由于火山巖結構致密，巖石密度較高，所以表現為較高的聲波傳播速度，形成較強的反射振幅，通過實鉆井井震標定，三維精細構造解釋，追蹤此反射界面。龍鳳山次凹火石嶺組頂面構造趨勢面局部穹窿狀、丘狀特征明顯，西南部上覆沉積巖表現披覆構造，地層呈小隆起形態，側翼沉積巖具有上超特征，東北部上覆沉積巖地層在火石嶺組側翼上超特征明顯（圖1）。

（二）火山巖地層結構及充填特征

龍鳳山次凹火石嶺組火山巖目前實鉆井資料證實，由西向東、由南向北，由于受構造環境的差異，導致火山巖類型不同，產狀多樣，相應的巖石組成也各異，從而地球物理的響應特征也不同。根據目前實鉆對比，本次總結火石嶺組火山巖反射特征分為以下四類。

（1）具有中等-強振幅，內部呈丘狀和平行短反射，同相軸多產生扭曲，難于追蹤。與沉積巖相比，容易識別。地震相為一套中-強的短反射，橫向上振幅變化明顯，同相軸有扭曲現象，縱向上與沉積巖相比，反射層次較差。

（2）具有中等—強振幅、連續性較好，平行—亞平行的內部反射結構，反射成層性較好，類似于沉積巖反射特征，但仔細對比，在大多數地震剖面上仍能看到與沉積巖反射仍的區別。首先，在橫向上，內部沒有長距離連續追蹤的反射，單相位強波中斷現象很多，并且有同相軸扭曲現象，一套火山巖的頂、底反射界面比較容易判斷;其次，縱向上振幅變化大，丘狀反射特征明顯。

（3）具有中弱反射，內部呈平行—亞平行反射，同相軸多扭曲，視頻率較低，波軸寬，反射層次差，成層性差。

（4）具有振幅強弱相間反射，外形呈丘狀，同相軸呈現強弱相間突變，不連續，雜亂零碎分布，基本無地震反射，這類反射火山巖主要發育在拆離斷層附近，結合下部反射分析，可能位于大面積巖床之上。

（三）火山巖包絡及平面刻畫

總體來看，火山巖體外圍巖相為層狀、連續性好-中、強-中振幅、中頻反射特征。由于不同沉積時期、不同巖性組合之間存在地震反射同相軸橫向錯斷、傾角產狀差異，據此可以劃分火山巖體縱向與橫向邊界。

由于火山巖與圍巖反射的差異造成反射同相軸的疏密、寬窄、走向等多種不同特征，火山巖同相軸較窄，排列有序性較差，波峰到波谷變化快，表現為反射同相軸排列無序，大體呈流動結構、揉皺狀、絮狀。頂面丘狀形態表現為同相軸環形鋪開，零振幅軸環狀閉合，明顯不同于背斜或向斜構造的水平切片零振幅軸環狀形態，據此可根據剖面反射特征及水平時間切片來確定其邊界范圍，這種方法對對稱性好的火山錐體邊界刻畫效果較好。

通過對多種地震屬性提取分析，火山巖體在瞬時振幅、瞬時頻率屬性上具有與沉積巖不同的特征?；鹕綆r頂底面在瞬時振幅屬性中具有中強振幅特征，在瞬時頻率屬性中具有中低值，據此可預測火山巖體的平面展布范圍。

（四）火山巖內幕解剖

在火山巖體識別刻畫基礎上，本次火山巖內幕解剖選擇鉆井、測井、錄井、巖心、薄片鑒定等資料較多的北213-北203火山機構進行內幕期次、巖相解剖。主要利用巖性界面、測井和三維地震資料等進行橫向對比劃分。通過單井巖性、巖相分析，結合成像測井分析，縱向巖性界面清楚;根據測井曲線特征橫向對比，各井間測井曲線特征相似、具有較好的可對比性，但橫向火山巖相發生變化。

結合地震反射特征分析，期次界面反射特征連續性較好，不同火山機構反射界面較清楚。結合巖性巖相、測井曲線特征、地震反射特征及其組合結構特征，將北213火山機構縱向劃分為三個火山機構七個期次，縱向上，噴溢相、爆發相、火山沉積相交互發育，橫向上，由噴溢相→爆發相→火山沉積相漸變。爆發相表現為高GR、低RT的測井電性特征;溢流相安山巖為低GR、高RT的測井電性特征;玄武巖GR較安山巖更低。

三、結論

龍鳳山次凹火石嶺組火山巖為多機構、多期次厚層塊狀火山巖體與沉火山巖交互型建造的火山機構，主要由6個次火山巖體構成，共識別刻畫面積173km2，火山巖構造-巖性圈閉100 km2?；鹕綆r圈閉緊鄰沙河子組生烴洼陷，圈源配置關系有利，目前已落實4個儲集體，北213-北203井區、北216、北218井區是最為有利的火山巖體?；鹕綆r體的準確識別刻畫為勘探、開發井位部署提供了依據，為氣田高效開發奠定了基礎。

【參考文獻】

[1]侯啟軍，趙志魁，王立武.火山巖氣藏-松遼盆地南部大型火山巖氣藏勘探理論與實踐.

[2]葛榮峰，張慶龍，徐士銀，等.松遼盆地長嶺斷陷構造演化及其動力學背景.地質學刊，33.

作者簡介：孫楠（1980—），女，工程師，從事油氣田開發工作。