火山岩期次及模式
(一)火山岩期次及识别
充分利用地质、测井和地震资料,在地层对比、气层对比及火山岩相分布研究的基础上,根据其岩性、电性、含气性及沉积旋回特征,结合气层在纵、横向上的变化、气水系统、储盖组合等配置关系,并结合精细合成地震记录层位标定的结果及地震反射特征和地震层序,考虑地层厚度和沉积充填的总趋势(加厚减薄方向)进行综合对比,将腰英台气藏火山岩划分为五期火山岩,以YS1井区为腰英台气田主体,从上而下分别为第四期火山岩、第三期火山岩、第二期火山岩、第一期火山岩和YP7井火山口火山岩。
YP7—YS1—YPl井地震相剖面(图2-44)。第四期爆发相火山岩覆盖在整个火山顶部,为强振幅波谷,时间厚度10~40ms;第三期以溢流相为主,为一套复波反射,连续性较差,时间厚度10~50ms.第二期以溢流相为主,局部有爆发相强波谷反射,在YS1井区覆盖在火山通道相之上,分布较局限,在YP7井区未沉积,时间厚度10~30ms;第一期火山岩以爆发相为主,为强振幅波谷反射,在YS1井区为火山通道相,为杂乱空白反射区;向下为YP7井火山口火山岩,其顶界与YS1井火山有连续强波峰隔开,形成另一个较早的火山序列;再向下则为一套较为连续的平行反射轴,振幅中强,为更早期的火山体。
YS101—YP4井地震相剖面(图4-40)。第四期爆发相火山岩覆盖全区,为强振幅波谷,在YS101井区最厚,时间厚度近50ms;第三期火山岩具有溢流相的典型特征,为一套断续反射,振幅中等,在YSl井火山体的北坡最厚,时间厚度近70ms.第二期火山岩以爆发相为主,在火山体中央为强振幅波谷反射,向两翼变为中强振幅,总体厚度较小,时间厚度10~30ms;第一期火山岩在火山体中央厚度最大,时间厚度约70ms,在上部为溢流相特征,为断续复波反射.YP9井火山体在该剖面上减薄。
图4-40 YS101—YP4井连井地震相面剖
ChaS1—YSl—YS102井地震相剖面(图4-41)。第四期爆发相平稳覆盖在火山体顶部;第三期火山岩以溢流相为主,但地震反射波连续性较好,中强振幅,成层性好,在YS102井区厚度较大,时间厚度约50ms;第二期火山岩在YSl井区以溢流相为主,在YS102井区以爆发相为主,地震反射由断续中强振幅相变为连续强振幅波谷;第一期火山岩在火山体西南坡以溢流相为主,在东北以爆发相为主.YP9井火山岩体厚度较大,时间厚度最厚约100ms。
ChaS103—YSl—YS101井地震相剖面(图4-24)。第四期爆发相以连续强波谷平稳覆盖;第三期火山岩也为典型的溢流相断续复波;第二期火山岩以溢流相为主,厚度较薄;第一期火山岩以溢流相为主,为断续中强振幅复波反射,在YS1井区有明显火山通道相空白反射;下部有ChaS103井火山体分布,使得上部四期火山岩均向西南下倾。
(二)火山岩岩相模式
火山岩岩相模式是展现火山岩岩相之间依存关系的概念化和简单化的直观模型,它是已知剖面及钻井相序研究成果的概括总结,同时它对于新的剖面、钻井的岩相观察和预测又应当具有指导作用。火山岩相模式在勘探开发中最重要的作用是用来约束和指导地震 岩相解释。叶建中等(2006)从松辽盆地的火山岩背景出发,结合长岭断陷勘探实际,以有利于油气勘探开发为原则,基于岩性和岩石结构、形成方式等基本地质属性,将DB11、YS1、DB10井钻探结果和长岭地区地震剖面特征作为原始模型,建立了长岭断陷火山岩模式图(图4-43)。
图4-41 ChaS1—YS1—YS102井连井地震相剖面
图4-42 ChaS103—YS1—YS101井连井地震相剖面
同时,针对腰英台气田分析认为,气田有三个大的火山序列,分别是YP7井火山岩序列、ChaS103井火山序列和YS1井火山序列。其中YS1井火山序列规模最大,覆盖了整个气田,由于主喷发期晚于前两个火山序列,呈二十度角覆盖在前两个火山序列之上,根据腰英台气田多口井的实钻火山岩相剖面(图4-44a)建立了火山岩相模式(图4-44b)。
图4-43 松辽盆地长岭断陷深层火山岩岩相模式图
图4-44a 腰英台构造连井火山岩岩相对比图
图4-44h YP7—YS1—YP1井火山序列模式图
(三)火山岩相平面分布特征
根据单井岩相分析、地震剖面相分析成果,应用地震波形分类技术,进行地震相的空间分析,从而划分火山岩相分布。
结合地震相分布和单井相的划分结果,就可以从平面上划分火山岩的相带展布。本次地震相波形分类分析,采用地震振幅数据体、相干数据体、波阻抗反演数据体、密度反演数据体等多种数据体进行联合划分,使地震相的划分包含了多种物理信息,使地震相的划分更加清晰可靠。
图4-45为第二期火山岩不同数据体分类比较图,均是对第二期火山岩划分了11类波形,但无论是振幅数据、相干数据,还是波阻抗和密度反演数据,都只从单一地震属性反映了火山岩的平面分布特征,而联合分类则综合了前述所有信息,清晰地刻画出不同类型地震相的分布,以及断裂、大型裂缝的分布规律。在图4-45的联合分类图中,YS1井火山通道相被清晰地刻画出来,在地震剖面上难以解释的火山口破碎形态得以显现,呈发散状向四周扩散,波形类别明显与四周不同,结合剖面相,确定为火山岩通道相。
图4-45 第二期火山岩不同数据体分类比较图
a—振幅数据体.b—相干数据体;c—反演数据体;d—振幅+相干+反演数据体
应用上述方法对四期火山岩进行了地震波形分类(图4-46),再结合单井岩相和剖面相,最终得到了四期火山岩的岩相分布图(图4-47)。
图4-46 腰英台地区火山岩地震波形分类 图
a—第四期;b—第三期
图4-47a为第四期火山岩岩相分布图,整个气藏均是爆发相火山岩。YS101井区与ChaS1-2井区以热碎屑流亚相和空落亚相为主,其余大部分地区为热碎屑流亚相火山岩,向外减薄,为热基浪亚相与空落亚相火山岩。YS101井区以爆发相为主,剖面上厚度大,岩相类型较单一,地震反射在底部为连续强振幅波谷,上有地震反射旁瓣;在YS101井3748.5~3624.1m 井段,发育一套成层性好的沉凝灰岩和空落凝灰岩,向上由于火山强烈爆发,形成了 一套凝灰角砾岩和大套厚层富含浆屑和玻屑的角砾凝灰岩,岩石中可见拉长的浆屑和玻屑形成的假流纹构造,再向上为厚层的凝灰岩,熔结程度很高,岩性较为致密。YS1井区为热碎屑流亚相火山岩分布区,厚度较薄,地震剖面为单一的连续强振幅波谷反射;在YS1井3589.0~3548 5m 井段,主要为角砾凝灰岩和熔结凝灰岩,反映本期火山活动能量比较强大,以爆发方式为主,角砾凝灰岩中可见拉长的玻屑和浆屑,假流纹构造特征清楚,熔结凝灰岩中可见保留的气孔,均反映了热碎屑流的特征。
图4-47b为第三期火山岩岩相分布图,以溢流相火山岩为主。在YS1、ChaS1、ChaS1-2井及ChaS1-2井两个区域为溢流相+爆发相空落亚相火山岩分布区,地震反射振幅较弱,连续性较差,频率低。如YS1井3677~3589m 井段,底部为薄层的熔结凝灰岩,说明熔岩流动过程中有空落凝灰的混入;向上有一套薄层的下部溢流单元,很快熔结程度增强,再向上过渡为上部溢流单元,溶蚀现象普遍,可见微裂缝和高导缝,流纹构造特征清楚;最上端为火山活动能量相对较弱的薄层流纹岩,可见高导缝,溶蚀发育,反映火山活动结束后经历一定的风化淋滤。YS102井区为完整的溢流相分布区,包括上部、中部、下部三个亚相,地震反射稳定,连续性较好,中强振幅,频率较低。YS102井3880.0~3732.5m 为大套厚层流纹岩,下部岩石熔结程度较强,岩性较为致密,可见构造缝和微裂缝,向上流纹构造发育,构造缝较为发育,上部流纹构造产状较高,气孔和溶蚀现象较发育,再向上为一套风化淋滤产生的原地火山角砾岩。YSl0l井区为溢流相上部亚相与中部亚相火山岩分布,连续性较差的中强振幅反射变薄。YS101井3855.0~3748.5m 井段,下部为大套厚层流纹岩,流纹岩下部熔结程度较高,具有凝灰熔岩的特征,岩性相对致密,微裂缝和构造缝较为发育,流纹岩上部可见很好的流纹构造特征,气孔和溶蚀孔洞较为发育,最上部为一套原地火山角砾岩,溶蚀破碎非常严重,孔隙度非常发育,是全井段最好的储层之一。
图-447 腰英台地区火山岩第四期(a)、第三期(b)岩相图
1—设计井;2—工业气流井;3—正钻井;4—登记矿区边界;5—三维地震测网.6—正断层;7—爆发相热碎屑流亚 相;8—爆发相热碎屑流亚相+空落亚相;9—爆发相热基浪流亚相+空落亚相;10—爆发 相空落亚相+溢流亚相;11—溢流相上中下;12—溢流相上部+中部亚相;13—溢流相中部+下部亚相;14—溢流相下部亚相;15 火山通道相+溢流相
图4-47c为第二期火山岩岩相图,以溢流相为主,部分地区为火山通道相或爆发相。YS1、ChaS1井区为火山通道相+溢流相火山岩分布区,在该区地震反射杂乱,能量弱,在地震波形分类图上有大型裂缝呈发散状向四周扩散,波形类别明显与四周不同。ChaS1井3666~3783m 井段为溢流相火山岩,底部为流纹岩和熔结角砾流纹岩,内部有多个次一级的小序列,向上又是溢流下部序列,电阻率值较低,微裂缝发育,再向上为溢流相中部序列,岩性致密,顶部为溢流相上部序列,溶蚀现象严重,裂缝发育。ChaS1井有多个序列溢流相火山岩,反映了近火山口特征。
图4—47续 腰英台地区火山岩第二期(c)、第一期(d)岩相图
图同例上图
图4-47d为第一期火山岩岩相图,爆发相、溢流相火山岩分布均等,YSI井区为火山通道相和溢流相分布区,与第二期火山岩相比,火山通道相直径变小。