重磁電井震“五位一體”火山巖識別技術在滴南凸起石炭系天然氣勘探中的應用

夏雨 李艷平 蔡義峰 黃蕓

摘? 要： 2006年克拉美麗氣田發現之后，滴南凸起南帶被作為尋找下一個千億方氣區的重點領域。但從2011年開始，隨著風險探井KM1的失利，該區帶鉆探工作處于停滯狀態。存在的主要地質問題是多井鉆揭火山沉積相是否發育規?；鹕綆r情況不明。本文利用重磁電測震“五位一體”綜合火山巖體識別技術，重力-地震定構造及地層格局、磁力-電法-測井-地震定巖性巖相，明確了滴南凸起南北分帶的構造格局及石炭系展布特征，刻畫了多個火山巖體目標，DT1、KM001井相繼獲得突破，新的石炭系天然氣規模氣區初步展現。

關鍵詞：重磁;電法;井震;火山巖;滴南凸起;石炭系

滴南凸起位于準噶爾盆地陸梁隆起，北與滴水泉凹陷相鄰，西接石西凸起，南鄰東道海子凹陷，兩面臨凹，構造位置有利（圖1）。2006—2008年，克拉美麗氣田發現并成功建產后。2011年，選擇具相似構造背景的滴南凸起南部鼻凸部署風險探井KM1。鉆探類型為石炭系頂面火山巖巖性圈閉，該井鉆揭石炭系868 m，距石炭系頂界728 m，以火山沉積相為主，巖性為沉凝灰巖、粉細砂巖、粉砂質泥巖，僅在頂部見26 m英安巖，底部140 m鉆揭花崗巖，但與鉆前預測的巖體位置出入很大。老井DX1、DX2、DX3、DX4井也為碎屑巖相及火山沉積相。滴南凸起南帶是否發育規?；鹕綆r成為制約勘探推進的主要問題。

滴南凸起石炭系結構復雜，火山巖儲層埋藏深，巖性、巖相復雜多變，橫向、縱向分布不均，在地震剖面上響應特征復雜，僅利用地震勘探落實火山巖的發育存在一定困難?；鹕綆r在密度、磁化率、電阻率等方面具顯著特征。因此，利用重磁電測震綜合勘探提供的多種物性特征來研究火山巖具有獨特優勢[1-3]。前人對火山巖等復雜巖性識別主要依據重磁電參數進行預測，本文利用高精度重磁資料、電法資料，結合地震、鉆井、地質資料綜合研究石炭系火山巖的巖性、巖相及分布，為確定石炭系有利勘探區，降低勘探風險提供重要基礎資料，取得了較好的勘探效果。

1? 地層巖石物性特征

通過對鉆井巖心、千余塊野外露頭樣本重點測定，已明確滴南凸起地層及巖石的密度、磁性、電阻率特征。滴南凸起地層具 “三高夾兩低”的電性特征：第四系與上第三系為高阻，白堊系為低阻，侏羅系相對高阻，三疊系與二疊系低阻，石炭系整體高阻情況下，內部具有“兩高夾一低”結構，即巴山組高阻、松喀爾蘇上亞組相對低阻、松喀爾蘇下亞組高阻。巖石基本特征為：基性火山巖為強磁、高密度、高電阻，隨著巖性向中酸性過渡，磁力、密度、電阻率降低;火山角礫巖為中磁、低密度、中電阻;凝灰巖為低磁、低密、中電阻;正常碎屑巖具低磁、中密度、低電阻率特征，密度與酸性流紋巖相當（表1）。

值得說明的是，火山巖巖體引起的磁力異常不但與其礦物組成有關，還與成巖方式、結構構造、巖石蝕變及火山巖體規模、產狀有關[4]，同一磁性強度的大規?；鹕綆r體較小規?；鹕綆r體具明顯磁異常差異。

2? 綜合物探解釋技術

本次研究采用1∶5萬高精度重磁資料，對重力資料除采用常規地形改正、變密度校正、向上延拓、低通濾波、垂直導數等處理外，還采用重力異常剝離、異常提取及信息增強技術，最終獲取了研究區反映石炭系頂面附近巖性重力異常變化的基底巖性局部重力異常圖、反映石炭系頂面構造特征的剝層重力垂直二次導數異常圖、反映斷裂的重力異常斷裂信息圖。磁力資料經異常分離、信息增強處理，獲取了能更好反映石炭系基巖磁性體的淺部特征、局部特征的磁力垂直二次導數異常圖。時頻電磁資料經過噪聲壓制、剩余異常場的求取、構造模型、反演處理，最終獲取了反映地層縱向電性結構特征的電阻率反演剖面、反映含流體性質的極化率剖面。

3? 重磁電測震“五位一體” 綜? ? ? 合火山巖識別

3.1? 重力-電法-地震定格局

滴南凸起發育近EW向及近SN向兩組斷裂，近EW向斷裂規模大，切割深，對構造有控制作用。滴水泉斷裂、滴水泉北斷裂、滴水泉西斷裂、滴西2井北斷裂、陸南1井北斷裂控制了滴南凸起“南北分帶”的構造格局（圖2）?？死利悮馓镂挥诘文贤蛊鸨辈康屯箮?，與南部低凸帶之間發育2個低密度區，特征與滴水泉凹陷（克拉美麗氣田氣源供給區）相似，為滴南凸起內次級氣源供給區。東側凹槽（面積44 km2）DN7井石炭系鉆遇250 m泥巖，有機碳含量平均2.91%，西側凹槽（面積30 km2）M13井鉆揭炭質泥巖、沉凝灰巖328 m，有機碳含量平均2.04%。

新實施的寬頻寬方位高分辨率三維地震顯示石炭系頂界清晰，內部地層結構清楚（圖3）。南北低凸帶具相似構造及沉積背景，C2b，C1sb超覆尖滅，凸起主體發育C1sa，地面露頭及克拉美麗氣田C1sa均發育火山巖，尤其是物性較好的酸性火山巖。因此，滴南凸起南帶具火山巖發育的條件。電阻率反演剖面宏觀上反映了石炭系內部“兩高夾一低”的特征，滴南凸起南帶與北帶相似，均發育高電阻率火山巖（圖4）。

3.2? 磁力-測井-地震定巖性巖相

磁力平面圖反映高磁化率的中基性火山巖發育在滴水泉凹陷、滴南凸起北帶、滴南凸起南帶東段。滴南凸起南帶主體為中低磁特征（圖5）。

滴南凸起火山巖測井評價開展較早，建立了一套完整的測井識別火山巖巖性巖相的方法[5-8]。DX4井為凝灰質砂礫巖，中高密度（2.52 g/cm3）、低磁，碎屑巖相;KM1井花崗巖，中高密度（2.56 g/cm3）、中低磁，次火山巖相;DX17井玄武巖，高密度（2.79 g/cm3）、高磁，溢流相;DX241井流紋巖，中高密度（2.50 g/cm3）、中高磁、中高電阻率，溢流相;DX5井安山質火山角礫巖，中高密度（2.50 g/cm3）、中高磁。

滴南凸起已鉆井標定地震相后，火山巖相基本地震特征為：爆發相丘狀外形，雜亂中-弱反射;溢流相亞平行層狀，連續中-強反射;次火山巖相規則透鏡狀反射外形;火山沉積相層狀外形，連續中-強反射[9-11]。

通過已鉆井-地震相-磁力綜合驗證，明確了滴南凸起周緣石炭系巖性巖相，滴南凸起北帶以中基性溢流相火山巖為主，南帶發育中酸性火山巖、火山角礫巖及碎屑巖區（圖6）。

4? 應用效果

通過重磁電測震 “五位一體”綜合識別出未鉆探火山巖目標2個，二者均為強極化率異常（油氣響應特征），分別實施鉆探。DT1井以安山巖為主夾火山角礫巖，頂部安山巖及內幕火山角礫巖分獲工業氣流;KM001井鉆揭安山巖、火山角礫巖，獲得工業氣流。

利用高分辨率重磁資料能有效輔助認識石炭系構造及沉積格局，重磁電測震“五位一體”火山巖識別技術的應用能有效地提高石炭系復雜巖性巖相背景下火山巖體識別成功率。

參考文獻

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