基于地层组分分析的火山岩岩性识别

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多种岩性分类方法在火山岩岩性识别中的应用

２ＣｏｌｇｆＧｅ－ｘｌｒｔｏｃｅｃｎｃｏｏｙ，Ｊｌ．ｌｅｅｏｏｅｐｏａｉｎＳｉｎｅａｄＴｅｈｎｌｇｉｎＵｎｉｅｓｔｉｖｒｉｙ，Ｃｈｎｃｎ，Ｊｌ３０６，Ｃｈｎ）ａｇｈｕｉｉ１０２ｎｉａ
张莹，潘保芝
（．１广东海洋大学海洋遥感与信息技术实验室，广东湛江５４８；２０８２吉林大学地球探测科学与技术学院，．吉林长春１０２）３０６
摘要：基于对松辽盆地火山岩近５年的测井响应研究，讨按照松辽盆地火山岩分类原则的二级分类类型，现探实
利用常规测井资料识别岩性的方法。建立了一个具有准确薄片定名信息的火山岩测井样本，通过交会图分析、聚类分析、判别分析、主成分分析、因子分析、Ｐ神经网络、ＯＭ神经网络及支持向量机等８种方法对样本进行处理，ＢＳ得出各种方法针对岩性分类这一问题的参数选取方式。对比各种方法的识别效果，最终确定了一个适合松辽盆地火山岩测井岩性识别的通用方案。
ｒｃｓｗｉｃｕａｅｓｉｅｎｍｉｇｉｆｒａｉｎＴｈｎ，ｔｅｓｍｐｅｉｒｃｓｅｔｅｈｄ，ｏｋｔａｃｒｔｌａｎｎｏｍｔ．ｈｃｏｅｈａｌｓｐｏｅｓｄｗｉ８ｍｔｏｓｈ
ＡｂｔａｔＢｓｄｏｅｒｆｌｇｉｇｒｓｏｓｅｅｒｈｓｏｏｃｎｃｒｃｓｉｏｇｉｏｂｓｎａｄｓｒｃ：ａｅｎ５ｙａｓｏｏｇｎｅｐｎｅｒｓａｃｅｎｖｌａｉｏｋＳｎｌａｉｎｎａ

地质学知识：火山岩特征与分类研究

地质学知识：火山岩特征与分类研究地球上的火山岩是由火山喷发的岩浆冷却凝固形成的。

火山岩可以分为三类：火山基性岩、火山酸性岩和火山中性岩。

不同种类的火山岩具有不同的物理和化学特征，并遵循不同的成因机制。

本文将对火山岩的特征和分类进行详细研究。

一、火山岩的特征火山岩的主要特征包括颗粒大小、矿物物质和堆积结构。

1.颗粒大小：火山岩的颗粒大小分为两种类型，一是细颗粒火山岩，又称火山碎屑，这种火山岩的颗粒大小一般在几毫米到几厘米之间。

二是玄武岩，这种火山岩颗粒大小较为均匀，大小一般在100微米到1毫米之间。

2.矿物物质：火山岩的矿物物质主要包括长石、辉石、角闪石、磁铁矿等。

长石是一种主要的矿物物质，其晶体形态多为长方形或菱形。

辉石和角闪石是火山岩中的重要矿物，它们通常呈现黑色或暗绿色的颜色。

磁铁矿则常常以黑色晶体形式存在于火山岩中。

3.堆积结构：火山岩可以形成很多不同的堆积结构，包括火山锥、火山穹、火山口等。

火山锥是最常见的火山岩形态，其呈圆锥形，由多个岩层叠加而成。

火山穹是一种类似于火山锥的形态，但是通过火山喷发而产生的岩石覆盖了火山口，形成了一个凹陷的形状。

火山口则是指一个扇形形状的凹陷，通常形成于火山喷发后。

二、火山岩的分类火山岩可以分为三类，火山基性岩、火山酸性岩和火山中性岩。

1.火山基性岩：火山基性岩中主要包括玄武岩和玄武岩安山岩。

玄武岩是最常见的火山岩，在大多数火山岩带中都有所分布。

玄武岩安山岩是玄武岩的变种，其结晶度高，并存在大量的辉石晶体。

这种火山岩的颜色以深灰色和暗绿色为主，其坚硬性能优秀，可用于建筑和道路材料。

2.火山酸性岩：火山酸性岩中主要包括火山角闪石岩、火山花岗岩和火山安山岩。

这些火山岩的共同特点是硅酸盐含量较高，在火山地质时期，由于火山熔岩中SiO2含量较高，导致其结晶时多含有石英、长石、角闪石等硅酸盐矿物。

这些火山岩的颜色以浅灰色和浅粉色为主，其质地软弱，通常用于建筑装饰材料。

三塘湖盆地火山岩岩性测井识别方法

杏仁玄武岩火山角砾岩
凝灰岩
４．７６５２３５１．６．８５８５．２０．５６３２３
７
８９
１０ｌ１
察、片鉴定、学分析等手段对岩石进行定名分薄化类，通过对取芯井段岩石类型的研究获得的地层岩性信息，经过深度归位后与地层测井曲线数值及变
中国石油天然气股份有限公司专题项目（０８￣１１资助２０Ｂ０）第一作者简介：贝贝（９５）女，邢１８一，黑龙江人，上研究生，硕研究方向：储层测井评价。
沉火山角砾岩３．３０９２７７２．２．８２７５．９３．９５９２３沉凝灰岩６．６１．８２５５１．７．１５２４４４．１８６２３
砂岩泥岩７．６２８２５２２．２Ｏ９．１０．６０叭２４．７
８．３４．５２３２１．２．４４５９８１６．４９２２２
从表１中可以看出，自然伽马曲线对岩石成分
变化比较敏感，基性至中性熔岩，从由于火山岩中Ｋ
征（１。表）
表１三塘湖盆地火山岩不同岩性测井响应特征表
岩石镜下定名ＧＲＲＤＡＣＣＬＤＮ岩性标识符ＮＥ
储层物性参数解释的基础，是进行火山岩喷发期更
次划分、层对比和岩相分析的重要依据Ｊ因地。此，展火山岩岩性识别的研究十分重要。目前识开别火山岩岩性识别主要有以下几种方法：心及薄岩片分析方法、磁方法、震方法、球化学方法、重地地

火山岩岩性识别新技术

火山岩岩性识别新技术王拥军1 周雪峰2 吴海忠3 周虎4 葛百成5(1 中国地质大学能源学院,北京 2 中石油勘探开发研究院 3 河南石油勘探局测井公司4 长庆油田分公司勘探开发研究院5 大庆油田勘探开发研究院)摘要火山岩岩性识别是岩相划分、储层综合评价、井网部署、开发方案编制的基础。

而火山岩岩石类型多,定名和识别难度大,ECS测井通过解谱和氧化物闭合模型得到地层中主要造岩元素的相对百分含量和矿物含量,从岩石成分的角度较好地解决了火山岩岩性识别的问题。

研究区研究结果表明:从基性玄武岩到酸性流纹岩,S i和40K元素含量增大,A l和Fe元素含量则减小;熔结凝灰岩的Gd元素含量比熔岩高;常规测井的GR与ECS测井的S i元素含量正相关,地层密度与Fe元素含量正相关,能谱测井的Th元素含量则与Fe元素含量负相关。

因此,将ECS与常规测井、成像测井相结合,是解决火山岩岩性识别难的有效途径。

关键词 ECS测井火山岩常规测井岩性识别应用火山岩是岩浆沿裂隙上升,由火山通道喷出地表后形成的一种岩浆岩[1],根据火山喷发模式和岩石形成过程,进一步可分为熔岩(喷出岩)和火山碎屑岩两大类。

火山岩岩性与岩石成分、结构、构造和成因有关,岩石类型多,定名和识别难度大[2]。

*ECS(E l e m en tal Capture Spectr oscopy)是斯仑贝谢公司向中国市场推出的一种新型地层元素测井仪器[3],该仪器利用快中子与地层中的原子核发生非弹性散射碰撞及热中子被俘获的原理,通过解谱和氧化物闭合模型得到地层中主要造岩元素(S i、C a、Fe、A l、S、T i、C l、C r、Gd等)的相对百分含量,并应用聚类分析、因子分析等方法定量求解地层的矿物含量。

在所有测井技术中,ECS是惟一能从岩石成分角度解决岩性识别问题的测井方法,对识别那些成分差异较大而颜色、结构、构造差异不明显的复杂岩性具有极其重要的意义。

火山岩岩性识别技术发展现状研究

绘，据交会点的坐标定出所求参数的数值和范围根
的一种方法。交绘图法是确定岩性、隙度和含油气孔
饱和度时广泛采用的一种方法，助于解释参数的有
选择和趋势与问题的识别，能把大量的数据用图还示的方法反映出来。经过交绘图版的正反应用，使能问题更加明朗化。在标绘有能评价相关数据的可识别的图形的图版或图称为交绘图。识别的方法为：依据火山岩大样分析资料和主要微量元素及综合分类定名，用聚类分析方法对火山岩样品和测井参数运
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２０年第５０７期袁云峰等来自火山岩岩性识别技术发展现状研究
４测井数据对应分析法
２１７
察，编制出各种类型的测井曲线交会图版，据资料根反馈信息（心和薄片的观察）行校正后的图版，岩进
利用测井资料的多种图版是识别含油气盆地覆
盖区内火山岩岩性的简单而有效的方法。将这些测
２各类识别技术原理及其优劣评价
２１常规测井资料交绘图识别．
井资料进行优选，并将它们相互组合在坐标系巾，以直观的数据形式表示出来，结合岩心和薄片的观再
测井资料识别技术、ＣＥＳ测井方法识别技术、井数据对应分析识别技术、糊数学法识别技术以及神测模

火山活动的基本规律火山构造的级别划分和识别火山机构的圈定

火山构造的级别划分和识别
• 火山构造是一个广义的名词，包括单个的火山机构和由其组成的更大、更高一级的火山构造
• 中国东部中生代中酸性火山岩的火山构造可由小到大分以下三级：
III级火山构造：破火山火山穹隆火山锥 II级火山构造：火山-构造洼地、火山构造隆起 I 级火山构造：火山喷发区或火山喷发带
三个重要手段： 1。大比例尺遥感影象解译：
识别环形构造和放射状构造 2。地层-岩相双重填图
重点是要对具相标志特征（火口相、近火口相、远火口相）的火山岩以岩相界线标在图上 3。注意不同相火山岩厚度、火山碎屑岩粒度及熔结程度的空间变化
火山岩相的划分
溢流相爆发相次火山相
侵出相火山通道相
火山沉积相
塑性岩屑粒度一般大于2mm，内部常见斑晶，可具有气孔、杏仁和流纹构造。在正交镜下可见梳状边、球粒等脱玻化结构。
半塑变岩屑---火山弹
半塑变岩屑---火山弹\火山饼
塑变岩屑
刚性岩屑(火山角砾)
塑变岩屑,内部具斑状结构
②玻屑玻屑是气泡化的岩
浆气孔壁爆碎的产物，喷发时一般尚未完全凝固，只有半塑（变）性和塑性（变）玻屑之分。
③晶屑晶屑是矿物晶体的碎屑，大多数来源于岩浆中析出的晶体，也有来源于早期形成的粗粒结晶的岩石。
最常见的晶屑是石英、钾长石和酸性斜长石，其次是黑云母、角闪石。
浆源晶屑的矿物组合与火山熔岩中的斑晶一样，是判断岩浆成分的重要依据。
• 安山质:斜长石\角闪石\黑云母 • 英安质:斜长石+石英(+黑云母) • 流纹质:透长石+石英 • 粗面质:透长石(+黑云母+角闪石)
I 级火山构造：火山喷发区或火山喷发带

火山岩储集层测井响应与岩性识别

表１
火山岩储暮层测井响应特征
岩石Ｔ（ｍｕｐｍＫｐｍＧ（Ｐ）ｈｐ）（）（）ＲＡＩ密度测井值声波时差ｐｐｐ
横波传播速不同，因此它能区分不同的岩性。 ③ 岩石体积弹性模量Ｋ＋
，
一
Ｐ（ △ｔ一４２ｂ３Ａｔ）
用该方法识别火山岩岩性判断岩性符合率达７．。６５关键词：山岩；井响应；火测岩性识别
１火山岩的测井响应特征
统计方法划分岩性，结有以下几种识别岩性的方总
电阻率测井主要响应于岩石均匀粒间孔隙储层，岩石粒间孔隙度很低的情况下，在裂缝的存在较明显的降低电阻率值；在粒间孔隙度较高时，但裂缝对电阻率的影Ｈ较小。向
２０年第２期０８２
肖颖火山岩储集层测井响应与岩性识别
３５
Ｒ是体积弹性模量Ｋ与切变模量１的乘积。它ｌ
反映了岩石的强度，同岩性具有不同的岩石强度，不故此可用它来划分岩性。 ⑤ 岩石切变模量１
④ 声波时差一般从酸性到基性而减小。
②杨氏模量Ｅ
ｐｂ
Ｅ一
３４Ａｔ △ｔ一。
ｐ一体积密度ｂ式中说明岩石的杨氏模量Ｅ与密度成正比，它
是ｐ、ｔ、ｔｂＡｓＡ的函数。不同的岩石其密度不同，、纵

火山岩储层岩性识别方法研究

第一作者简介：王郑库，２０年毕业于西南石油大学，在西南石油大学攻读油气田开发工程专业硕士学位，男，０３现主要从事油气
藏描述方面的研究。
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第２２卷・１第期
火山岩储层岩性识别方法研究
大庆油田徐家围子断陷深层发现火山岩储层，探明
天然气地质量ｌＯＯＯ亿立方米；０６年在松辽盆地２０南部长岭断陷腰英台深层复合圈闭的白垩系营城组发现火山岩储层，测试获日产２．０５万立方米的高产天然气流。因此，火山岩储层的研究成为专家、学者关注的焦点。火山岩岩性识别是火山岩储层研究的基础。在火山岩储层评价过程中，由于火山岩岩性定
名方法的不统一和火山岩岩性识别方法的不完善，给火山岩储层的评价工作造成困难，制约火山岩储
层评价技术的发展。因此，准确识别火山岩岩性已成
条件复杂等特点，为火山岩油气藏的研究造成困难。火山岩储层孑隙类型的识别和参数的求取主要Ｌ
关键词：火山岩；探开发；性识别；层评价勘岩储
０引言
在石油天然气勘探开发过程中，勘探开发的目
１火山岩储层及岩相特征
火山岩是岩浆沿裂隙上升，从火山通道喷出后在地表或近地表的环境下冷凝、堆积固结而成的岩
维普资讯 com
２０年２月０７
国外测井技术
Ｗ０ＲＬＷＥＬＤＬＬＧＩＯＧＮＧＴＣＨＮ０ＬＥ０ＧＹ

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第３６卷
第１期
测
ＷＥＬＬＵ
井
技
术
Ｖｏ．６Ｎｏ１１３．Ｆｅ２１ｂ０２
２１０２年２月
ＩＮＧＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
文章编号：０４１３（０２０ —０９０１０ —３８２１）１０２—４
基于地层组分分析的火山岩岩性识别
张兆辉，高楚桥
湖北荆州４４２）３０３（１中国石油勘探开发研究院西北分院，甘肃兰州７０２；２长江大学地球物理与石油资源学院，３００摘要：在物性分析资料和薄片观察的基础上，确定主要地层组分的常规测井响应值和ＥＳ测井元素含量响应值。Ｃ根据地层组分分析模型，建立了密度、声波、中子、自然伽马以及铝、钙、硅、铁元素含量的测井响应方程。计算了７
ｒｌｔｅｖｌｍｅｃｎｅｔｏｔａｕｏｐｎｎｓ（ｎｌｄｎｈｏｋｍａｒｘａｄｆｕｄＳｃｌｕａ－ｅａｉｏｕｏｔｎｆ７ｓｒｔｍｃｍｏｅｔｉｃｕｉｇｔｅｒｃｔｉｎｌｉ）ｉａｃｌｔｖ
２．ＧｅｐｙｉｎｌｅｏｒｅＩｓｉｔ，ｎｔｅＵｎｖｒｉ，ＪｇｈｕｏｈｓｓａｄＯｉＲｓｕｃｔｕｅＹａｇｚｉｅｓｔｉｚｏ，Ｈｕｅ４４２，Ｃｉａｃｎｔｙｎｂｉ３０３ｈｎ）
ＡｂｔａｔＯｎｔｅｂｓｓｏｈｓｃｌｒｐｒｙｄｔｎｏｋｓｃｉｎ，ｉｅｔｉｄａｅｔｅｃｎｅｔｏａｓｒｃ：ｈａｉｆｙｉａｏｅｔａａａｄｒｃｅｔｏｓｄｎｉｅｒｈｏｖｎｉｎｌｐｐｆｌｇｉｇｒｓｏｓｓａｄｅｅｅｔｏｔｎｅｐｎｅｂｕｈａｎｃｍｐｎｎｓｏｔａｕ．Ａｃｏｇｎｅｐｎｅｎｌｍｎｓｃｎｅｔｒｓｏｓｓａｏｔｔｅｍｉｏｏｅｔｆｓｒｔｍ — ｃｒｉｇｔｈｒｕｔａｕｍｏｅ，ｄｄｃｄａｅｔｅｌｇｉｇｒｓｏｓｑａｉｎｆｄｎｉｙ — ｏｄｎｏｔｅｇｏｐｓｒｔｍｄｌｅｕｅｒｈｏｇｎｅｐｎｅｅｕｔｓｏｅｓｔ，ａｏｃｕｔｒｖｌｉ，ａｐｒｎｅｔｏ，ｇｍｍａｒｙａｄａｕｎｍ，ｓｌｏｏｓｉｔａｅｍｅｐａｅｔｕｒｎａｃｔｎａｎｌｍｉｕｉｃｎ，ｃｌｉｍｎｒｎＴｈｉａｃｕａｄｉｏ．ｅ
ｅ，ＳｓｔｄｎｉｈｇｅｕｏｋｌｈｌｇｉｏｇｎａａＴｈｏａａｏｇｅｕｅ — ｄＯａｏｉｅｔｙｔｅｉｎｏｓｒｃｉｏｏｙｗｔｌｇｉｇｄｔ．ｆｔｈｅｌｇｄｔｆｉｎｏｓｓｃｔｏｓｉａｔｎｈａｉｒｒｃｓｅｓｎｈｏｔｒｅｅｏｅｙｏｒｅｖｓｉｎＳｎａｇｕｂｓｎａｅｐｏｅｓｄｕｉｇｔｅｓｆｗａｅｄｖｌｐｄｂｕｓｌｅ．Ｔｈｄｎｉｉｇｎｅｉｅｔｆｎｙｒｓｌｉｏｔａｔｄｗｉｈｔｅｒｃｅｔｏｓｎｈｃｕａｙｏｉｈｌｇｄｎｉｃｔｏｓｇｅｔｙｅｕｔｓｃｎｒｓｅｔｈｏｋｓｃｉｎ，ａｄｔｅａｃｒｃｆｌｏｏｙｉｅｔｆａｉｎｉｒａｌｔｉｉｒｖｄｍｐｏｅ．Ｎｏｎｙｔｅｍｅｈｄｐｏｉｅｏｅｒｆｒｎｅｆｒｌｈｌｇｅｔｉａｉｎｏｔｅｇｅｔｏｌｈｔｏｒｖｄｓｓｍｅｅｅｃｏｉｏｏｙｉｎｉｃｔｆｈｒｉｎ — ｔｄｆｏｏＯＳｒｃｓａｄｃｒｏａｅ，ｂｔａｓｒｖｄｓｎｗｅｎｏｓｎＳｌｇｉｇｄｔ．ＵｏｋｎａｂｎｔｓｕｌｏｐｏｉｅｅｍａｓｆｒｕｉｇＥＣｏｇｎａａＫｅｒｓｌｇｉｔｒｒｔｔｎ，ｓｒｔｍｏｏｅｔｉｈｌｇｄｎｉｃｔｏｙｗｏｄ：ｏｎｅｐｅａｉｏｔａｕｃｍｐｎｎ，ｌｏｏｙｉｅｔｆａｉｎ，ｉｎｏｓｒｃ，ｐｙｉｔｉｇｅｕｏｋｈｓ—
ＺＨＡＮＧｈｏｕＺａｈｉ，ＧＡＯｕｉｏＣｈｑａ２
ｉｕｅｏｔｏｅｍｐｏｒｔｏｎｖｌｐｅｔｓａｃｎｔｔｆＰｅｒｌｕＥｘｌａｉｎａｄＤｅｅｏｍｎ，ＰｅｒＣｈｎｔｔｏｉａ，Ｌａｚｏｎｈｕ，Ｇａｓ０２ｎｕ７３００，Ｃｈｎｉａ；
种主要地层组分（包括岩石骨架、流体）的相对体积含量，并据此识别火山岩岩性。利用自主研发的测井资料处理解释软件，三塘湖盆地Ａ区火山岩进行岩性测井识别。识别结论与薄片观察结果进行了对比，明岩性识别效对表
果好，提高了识别准确率。该方法可为其他地区火山岩、至碳酸盐岩等复杂岩性储集层的岩性识别提供一定的甚
参考和借鉴，提出了ＥＳ测井资料的应用新手段。Ｃ关键词：测井解释；地层组分；岩性识别；火山岩；物性分析；测井响应
中图分类号：Ｐ３．４６１８文献标识码：Ａ
ＩｅｔｆｃｔｏｏｇｏｓＲｏｋＬｉｈｌｇａｌｚｎｍｐｏｎｔｒｔｍｄｎｉｉａｉｎｆＩｎｅｕｃｔｏｏｙｂｙＡｎｙｉｇＣｏｎｅｓｏｆＳｔａｕ