测井资料交会图法在火山岩岩性识别中的应用

文章编号　1004Ο5589(2003)02Ο0136Ο05测井资料交会图法在火山岩岩性识别中的应用赵　建　高福红吉林大学地球科学学院,长春130026 摘　要　在火山岩储层研究中,岩性识别显得越来越重要。

在评述目前常用的岩性识别方法后,重点以测井资料交会图法为例,以松辽盆地徐家围子断陷升平气田深层白垩系营城组火山岩为对象,优选出密度测井、自然伽玛测井、声波测井、电阻率、钍铀等测井项目的数据进行交会,编制出测井曲线交会图版,并以此为依据识别出该区的火山岩主要岩性有:安山岩、玄武岩、流纹岩和凝灰岩等。

识别结果与实际情况相吻合。

关键词　火山岩　岩性识别　交会图 中图分类号　P588.1 文献标识码　A 收稿日期　2002Ο11Ο04;改回日期　2003Ο03Ο20 作者简介　赵　建(1976-),男,河南周口人,硕士研究生,从事含油气盆地研究. 通讯作者简介　高福红(1962-),女,辽宁朝阳人,副教授,从事沉积学和含油气盆地研究.Application of Crossplots B ased on Well Log Data inIdentifying Volcanic LithologyJian Zhao ,Fuhong G aoCollege of Earth Sciences ,Jili n U niversity ,Changchun ,130061Chi na Abstract Lithologyical identification is becoming increasingly important in the study of volcanic rock reser mon methods in identifying volcanic lithology are introduced briefly here.The volcanic rocks of Y ingcheng Formation in Shengping G as Field are used as examples and well log crossplots are compiled based on the following data :density log ,gamma 22ray log ,acoustic log ,resistivity log ,thorium and uranium log.By this means ,andesite ,basalt ,rhyolite and tuff are identified.The identification result is well coincident with the lithological fact in the area.K ey w ords volcanic rock ,lithology identification ,crossplot1　概　述 火成岩油气藏目前已成为世界油气田勘探开发的一个新领域。

在美国、前苏联、古巴和墨西哥等很多国家都有这类油气藏被发现[1]。

我国大多数油田也相继发现有这类储层。

例如在准噶尔盆地西北缘的石炭系和二叠系中发现了一批火山岩油藏,而且探明的地质储量相当可观;二连盆地白垩系地层中、黄骅凹陷北堡地区、苏北地区等相继发现了火山岩储层油气藏。

目前,在松辽盆地北部营城组火山岩地层油气勘探也取得了较好的效果。

所有这些都展示了火山岩良好的勘探前景。

对这类特殊的储层进行研究时,要进行火山岩岩性识别。

识别含油气盆地中的火山岩岩性最直接有效的方法是岩心分析,但是考虑到油田上的生产效益,深层钻井取心成本很高,因此不可能在每口井中都取心,加上过去的老井在钻探过程中,遇到火山岩层时常常又不够重视,所以取心更是很少。

因此利用间接的方法进行岩性识别成了必然。

在不同的地区,由于喷发方式和所处的构造不同,火山岩的岩性具有很大差异,岩石类型多样化,结构、构造复杂化。

比如在我国中部的石西地区火世界地质　G lobal G eology ,2003,22(2):136～140山岩的岩性主要为中酸性岩,而车排子地区基本上是中基性岩。

即使是在同一区块,火山岩中所含的原生矿物和次生矿物也不同;同一区块不同岩性、甚至是同种岩性所含的矿物成分也会不同[2]。

所以要很好地识别火山岩岩性,难度相当大。

考虑到火山岩由于其自身所特有的成分、结构、构造等方面的特点,使其在重磁、地震、测井、手标本及镜下、地球化学等方面均有区别于其他岩石的特征。

就目前来说,根据火山岩的这些特有的性质,归纳起来有以下几种识别岩性的方法:重磁方法、地震方法、常规测井方法、手标本及薄片方法、地球化学方法、常规测井交会图技术识别法、利用岩石强度参数交会识别岩性、利用横波信息交会识别岩性、利用成像测井识别岩性等。

其中成像测井无疑是研究火山岩岩性有效的方法之一,但实际工作中,考虑到成本因素,所以这种方法在油田还无法普及。

就一般而言,重磁方法适用于大范围的火山岩体的圈定,地球化学方法则更适用于点上的精确测量,这两种方法在区域上都显得有缺陷。

而测井方法主要是依据测井曲线的形状来定性判别火山岩的岩性,而曲线的形状又是相对比较的产物,尺度上比较难于把握,主要是依靠工作人员的经验来判断,所以这种方法用起来具有很大的主观性。

由于钻井取心有限,因此最可靠的手标本法和薄片鉴定法也不能普及。

常规测井交会图技术识别法把优选的某一特定区域(如松辽盆地徐家围子断陷营城组)的测井数据在坐标系中进行定位,根据已有的可靠资料(如取心),对坐标系中数据的落点区进行评价,编制出图版。

这样编制出的图版具有很强的针对性,可以反应用于该区来进行岩性识别。

因此针对某一区域编制的交会图版对该区岩性的识别具有普遍意义。

2　交会图法的定义及具体应用 交会图法(crossplot )是一种测井资料的解释技术。

它是把两种测井数据在平面图上交会,根据交会点的坐标定出所求参数的数值和范围的一种方法[3]。

交会图法是确定岩性、孔隙度和含油气饱和度时广泛采用的一种方法,有助于解释参数的选择和趋势与问题的识别,还能把大量的数据用图示的方法反映出来。

经过交会图版的正反应用,能使问题更加明朗化。

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会图[4]。

测井数据交会图法是识别含油气盆地内火山岩岩性的简单而有效的方法。

在交会图上能直观地看出各种岩性的分界和所分布的区域,能比较清晰地识别火山岩(图1)。

陈建文、魏斌等[5]在研究松辽盆地徐家围子断陷营城组火山岩岩性时,应用该方法识别出了该地区深层营城组火山岩岩性有玄武岩、玄武安山岩、安山岩、英安岩、流纹岩、火山角砾岩、凝灰岩、安山玢岩和流纹斑岩等,并通过对测井曲线的主成分分析后,从所有12条测井曲线中优选出对于岩性识别灵敏度高的6条曲线,即自然伽玛(GR )、深侧向电阻率(LLD )、密度(DEN )、声波时差(D T )、铀(U )和钍(Th )为识别岩性的主成分曲线,利用其中相关程度低的两组曲线组合,可以较准确地识别岩性,使得交会图方法趋于完善。

余家仁、祝玉衡等[6]在对二连盆地低渗透储集层研究时,对测井曲线首先进行标准化后,利用阿100井、阿110井和阿7215井的取心资料和测井曲线的平均值编制出单井的各测井曲线的校正图版来识别解释火山岩的岩性与电性之间的对应关系,结合岩心观察,建立了岩性与电性之间的关系,编制了电阻率—声波时图1　夏盐地区石炭系火山岩岩性识别图[2]Fig 11　The lithology identif ication of volcanics in Xiayan region [2]731第2期 赵　建等:测井资料交会图法在火山岩岩性识别中的应用 图2　二连盆地火山岩岩性识别交会图[6]Fig12　The lithology identif ication of volcanics in E rlian B asin[6]差、自然伽玛—中子孔隙度、密度—声波时差交会图版(图2)。

利用图版并结合其他相关指标对本区59口井进行了岩性解释,将统计的单井各岩类厚度及岩性资料同图版解释结果作了对比,表明其岩心统计结果与解释结果成正相关。

相差小者如阿110井,仅差1%,几乎接近;相差大者也只有913%(表1)。

因此,从宏观上看,解释岩性基本上能代表不同岩性组合特征,可以作为火山岩岩相分析的基础。

表1　二连盆地火山岩岩心统计与解释岩性厚度对比[6]T able1　The correlation of w ells core and statistics lithologyexplanation in E rlian B asin[6]岩 类致密块状安山岩气孔杏仁安山岩角砾状安山岩凝灰岩阿100井岩心统计45101917 3311 212解释岩性4314171239110阿110井岩心统计37181019 215 2318解释岩性351914165162319阿7-15岩心统计50132912 1816 119解释岩性461538********* 注:表内数据为岩性厚度百分比 另外,袁明生等在低渗透裂缝性油藏勘探一书中着重讲述了这种方法的应用[7];单玄龙等①在对松辽盆地北部徐家围子断陷火山岩储层进行评价时也提到利用测井数据图版的方法来识别火山岩岩性类型,并把这种方法和其他识别岩性的方法作了详细的对比说明。

3　应用实例 在这里作者以松辽盆地徐家围子断陷升平地区白垩系营城组地层为研究对象,在该区选取了升深201、101井等,利用上述相关测井数据的交会图,对升平气田深层火山岩岩性进行了识别研究。

升平气田位于松辽盆地北部徐家围子断陷北翼的升平构造上,含气层位多,储层类型复杂,有砾岩、砂砾岩、火山岩等各种岩性。

其中火山岩在白垩系营城组地层比较发育。

升深201井位于升平气田西南的构造高点上,钻井打穿到基底,测井项目齐全。

为了较准确的识别出深层火山岩的岩性,从镜下薄片观察结果和岩心直接观察分析着手,针对目的层段,分别读取了密度测井、自然伽玛测井、声波测井、电阻率、电阻率钍、铀等各测井项目数据,求出各测井曲线的平均值作为校正值,利用两组参数相互交会,编制出如下图版:密度—自然伽玛交会图版、密度—声波交会图版、自然伽玛—电阻率交会图版、钍—铀交会图版和密度—电阻率交会图版(图3)。

从图版可以看出,该区岩石主要成分应是中酸性岩类。

火山岩岩石类型主要是安山岩、玄武岩、流纹岩、凝灰岩等。

根据资料点在各图版的分布情况,总结出各岩性具体测井项目范围标准(表2)。

根据统计结果,本区各类岩性的火山岩具有如下特征:安山岩自然伽玛值波动较大,高阻、低铀、低钍的特征;玄武岩具有低自然伽玛值、低阻、低铀、低钍、高密度的特点。