松辽盆地大陆科学钻探井火山岩测井精细评价:方法研究与实践

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资源短缺和全球气候变暖是当今人类面临的两大问题。松辽盆地自然资源丰富,白垩纪时期经历了受火山活动影响的典型“温室气候”。受国际大陆科学钻探计划(ICDP)资助的“松辽盆地白垩纪大陆科学钻探计划-松科2井东孔”获得了松辽盆地连续、丰富、齐全的测井资料。通过对测井资料的深入研究,开展了测井精细评价,获得了松科2井东孔营城组火山岩的岩性剖面、岩石物理参数以及孔隙结构特征,为实现松辽盆地资源勘探新突破和揭示白垩纪时期火山活动规律提供支持。通过对松科2井东孔营城组各类火山岩测井响应特征的分析,认为自然伽马、电阻率和密度测井曲线对松科2井东孔营城组火山岩岩性变化反映敏感;凝灰岩呈现出最强的放射性和导电性,高孔隙度的集块熔岩密度最低,流纹岩则具有高密度和低导电性。电阻率成像测井图像上,可清晰地观测到流纹岩的流纹构造、集块熔岩的集块结构和凝灰熔岩的凝灰结构;流纹岩、凝灰熔岩和集块熔岩在元素、氧化物含量上的差别主要体现在Fe、SiO2和K2O+Na2O的含量。火山熔岩和火山碎屑岩岩石物理特征区别比较明显。在交会图法、特殊测井法岩性识别结果的基础上,对火山岩段石英+长石含量和暗色矿物含量,按照一级分类和二级分类进行聚类分析,火山岩岩性识别精度得到了改善。采用多矿物模型、经验公式以及新建解释模型分别求取了火山岩总孔隙度、有效孔隙度、裂缝孔隙度和基质孔隙度。结果表明集块熔岩的总孔隙度较大,最大达到17%;凝灰熔岩的总孔隙度变化大,在3%15%之间变化;流纹岩的总孔隙度在7%14%之间变化。凝灰熔岩裂缝相对发育。松科2井东孔营城组火山岩随着深度的增加孔隙度分布范围变大,非均质性逐渐增强。流纹岩和凝灰熔岩具有相对较好的孔隙结构,是资源勘探、开展地下深部长期观测和实验的有利区域。流纹岩和凝灰熔岩次生孔隙的存在会引起孔隙度谱右侧形态的变化,但孔隙度谱右侧形态的变化不能完全解释为次生孔隙。火山岩岩性过渡处孔隙度谱形态的变化可以用来获取岩浆来源和演化方面的信息。
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