中国含油气盆地火山岩中剩余资源丰富，勘探潜力大，火成岩油气藏由此受到越来越多的关注，是近年来的热点勘探领域，国内相继在松辽盆地、三塘湖盆地不同层系的火成岩中取得重要勘探成果，三塘湖盆地首次在凝灰岩中发现致密油藏^[1]。而火成岩油气藏储层岩性多呈复杂多变的特点，岩性是其油气成藏最主要的影响因素之一，确定火成岩储层岩性作为火成岩储层评价的基础，是测井评价必须要攻克的主要难点^[2]。由于火山岩地质条件的复杂性、实际地层分布的非均质性以及录井人员经验差异、钻井工程原因等，都会导致录井岩性出现误差，传统的岩性识别方法已不能满足实际生产需要，而现阶段，常规油气勘探遇到瓶颈，对火成岩为代表的复杂岩性地区勘探列入议事日程并日趋重要，这就要求我们对复杂岩性地区的录井岩性进行更加准确的测井识别校正。

目前，国内外应用较多的岩性校正方法有以下几种：岩心及薄片鉴定法、测井方法、重磁方法与地震方法以及地球化学方法等^[3]。其中，重磁方法与地震方法精细准确程度较低，但对于圈定大范围火成岩体的岩性十分有优势；手标本及薄片鉴定法最可靠，但由于钻井取心有限而不能普及；岩性测井识别方法是在整个研究区块内最直接可信而且简单易行的一种岩性识别校正方法^[4]。

通过研究常用的测井岩性识别方法，总结岩性校正的流程，并应用交会图法和成像测井法按照流程对复杂火成岩岩性地区进行了岩性识别；测井资料岩性校正成果与岩心分析资料、薄片鉴定、地质录井情况相互检验，达到岩性校正的目的。交会图岩性识别方法基本上能够满足复杂岩性地区岩性校正的需要，而成像测井识别法可以作为常规测井岩性识别的重要补充。本文的研究结果，对类似地区火成岩岩性识别方法的研究和应用，具有一定的参考借鉴意义。

1 测井识别岩性方法

测井技术是目前公认的获得储层物性参数的最接近实际地层特征的方法，也是目前校正录井岩性的主要方法^[5]。火成岩地层的常规测井特征主要反映火成岩的造岩矿物、孔隙结构、岩石蚀变和含油气情况等的对测井响应的影响。其中，火成岩的矿物组成是火成岩岩性命名的基础，也是测井响应的内在影响因素，因此可以根据所获取的常规测井的曲线特征和不同测井的响应值识别火成岩的岩性；另外，成像测井和地层元素测井（ECS）作为非常规测井在识别火成岩岩性方面具有独特的优势^[6-7]。近几年国内外用于火成岩岩性测井识别的方法主要出现了交会图法、概率统计方法和成像测井识别法等。

1.1 交会图法

交会图法是测井校正岩性最常用的方法，该方法首先需对测井响应值进行优选，是把两种对岩性响应灵敏的测井数据在平面上作交会图，以数据坐标形式直观的表示出来，进而依据不同岩性对应测井响应在坐标上的分布特征建立测井识别图版，确定对应测井响应的数值范围。在测井评价中交会图法是一种确定孔隙度和含油气饱和度时广泛采用的方法，也是识别校正岩性的最简单、较准确的方法，尤其在岩心分析资料、试油资料比较丰富时，应用交会图对储层的解释具有更高的符合率，同时该解释方法直观且容易实施。

1.2 概率统计方法

上世纪90年代，国内地质专家首次将概率统计判断岩性的新颖方法从西方引入，并先后取得一些重要研究成果。该方法以概率统计学为基础，随机变量即为分析点的测井响应值，根据解释层的测井值及其标准偏差分别计算出该层可能属于的几种不同岩性类别对应的概率值，取最大概率的岩性作为解释层的岩性校正结果，同时该概率值的大小用于判断岩性解释的可信程度。另外，依据概率统计学还衍生出聚类分析法和主成分分析法等岩性校正方法，这些方法均取得一些成功的识别成果，但是操作困难、限制因素较多及人为影响大等缺陷限制了其应用推广。

1.3 成像测井识别法

FMI成像测井经过处理后可以获得展开的井壁电阻率图像，具有可视性、分辨率高的特点，在储层复杂、非均质性强的油气藏的勘探中起着越来越重要的作用，常被用于岩相识别、裂缝定量评价、构造特征以及沉积特征的研究。火成岩复杂的岩石成分及结构，低孔、低渗、块状的特点使火成岩常规测井评价困难重重，利用成像测井可以弥补常规测井方法对火成岩结构变化不敏感的缺陷^[6]，能够识别熔结结构、火山碎屑结构等，在确定火成岩气孔构造、块状构造和流动构造等方面亦有明显效果。

2 测井岩性识别流程

交会图测井岩性校正法是通过岩心及薄片等资料确定正确岩性并刻度测井值，将不同岩性对应的测井值在交会图中建立图版，再由图版测井信息反推地层岩性的过程。而每一种测井信息都只是从某一侧面间接地反映岩层的地质特性，都是岩石造岩矿物组成、孔隙结构特征或者含油气情况等某一种物性参数的宏观反映，因此岩性校正需采用多种测井曲线组合。另外，测井校正岩性对测井数据的准确性要求极高，在校正工作之前要做好测井数据预处理工作。笔者通过对实际工作经验和前人工作的总结，将交会图校正岩性方法的流程作了进一步的总结。

首先，对测井资料进行预处理工作，测井资料预处理是测井解释前非常重要的一个环节，对测井资料进行优化处理是岩性校正效果好坏的前提^[8]，包括环境校正、深度校正及测井数据标准化等。

在钻井过程中，由于钻井工艺、泥浆工艺和地层构成岩性等因素的影响，使得井壁在一定程度上出现不规则现象。在应用测井资料建立储层参数计算模型和对测井资料进行数字处理之前，应对井眼状况进行识别，进而对受井眼环境影响敏感的测井曲线进行井眼环境的校正。

任何测井解释的一个前提条件是保证测井曲线深度与幅度的准确性。对一口井的测录井工作完成之后必须首先对各个测井参数值进行深度校正，保证一组测井数据能够正确反映同一深度点的地层岩性物性特征。常用的方法为岩心归位法，即按测井深度确定岩心的实际位置。岩心归位常通过标志层归位法和物性测试归位法实现。

由于任何一种测井方法的间接性和地层的复杂性，同时受测井仪器本身因素及不同测井工程师经验差异的影响，使得测井数据都存在一定的误差，甚至造成相邻井的同一岩层测井数据差别异常大的现象，这对区域测井资料的分析对比造成很大障碍，这就需要对数据进行标准化处理，以便在更高的程度上克服与消除诸多随机因素所造成的影响。测井曲线标准化的方法有很多，目前最常用的方法有频率直方图法、趋势面分析法以及均值校正法等等。

其次，建立岩性识别图版。通过薄片观察、岩心描述等手段对相应的岩性准确定名；将确定岩性对应的多种测井两两组合，以直观的数据形式投于坐标系中，并优选出反应敏感的测井类型；最终将优选出的对岩性响应明显的测井类型恰当组合编制出测井曲线交会图版。保证可较为准确地读出不同岩性在交会图版上交会点的坐标，即能够直观地区分出不同岩性的测井值分界和所分布的测井值域，才能实现不同岩性的校正。图版效果验证，取心井岩心资料对比利用图版校正后的岩性，若二者符合关系好，则说明图版准确可用。

最后，应用建立的岩性识别图版对研究区地层岩性进行识别校正，需要注意的是用于岩性校正的图版必须是经过效果验证。

3 岩性测井校正 3.1 交会图识别

某凹陷上石炭统中经岩心观察和薄片鉴定证实其主要发育有玄武岩、安山岩、火山角砾岩、凝灰岩、凝灰质泥岩、暗色泥岩和炭质泥岩等岩性，以及仅在局部地区分布的灰质泥岩和云质泥岩。其中溶蚀或裂缝性火成岩作为常规储层、火山角砾岩与凝灰岩作为致密储层、暗色泥岩与炭质泥岩等作为烃源岩。研究过程中，由于火山岩地层的复杂性导致凹陷内现场录井岩性难以准确定名，本文采用交会图识别方法。

通过对研究区内重点取心井的岩心观察、薄片资料和相应的多种测井数据交会研究，发现声波时差AC（μs/m）、补偿密度DEN（g/cm³）、自然伽马GR（API）和深侧向电阻率RD（Ω ·m）四种测井数据对该区岩性反映较敏感、区分度高，选择用这四种测井曲线做交会图，建立了AC-RD交会图（图 1）和DEN-GR交会图（图 2）两个测井岩性识别图版。通过AC-RD图版可以很好的区分炭质泥岩、泥岩、云质泥岩、灰质泥岩、凝灰质泥岩以及凝灰岩，并且安山岩与玄武岩两种火山熔岩亦能较好区分。DEN-GR图版将火山角砾岩很好的区分开，火山熔岩（玄武岩、安山岩）与其他岩性区分度也较好，但玄武岩与安山岩并不能用该图版区分开；灰质泥岩DEN略小于云质泥岩，但两种岩性区分度不好；泥岩与炭质泥岩DEN最小，炭质泥岩GR值较高，可以与其他岩性很好区分，但二者同样区分度不好。

图 3为该区某个井段的识别结果，其中的岩性道为录井岩性，岩性判别为校正后岩性，经岩心与薄片逆向验证，总体来说，两个识别图版基本达到测井岩性识别的目的，识别效果良好，达到了研究要求。不同岩性具体测井响应特征见表 1，灰质泥岩和云质泥岩由于分布的局限性，故不作为识别重点；玄武岩与安山岩测井区分度不好，但火山熔岩与其他岩性区别较好；而火山熔岩主要在不整合淋滤带孔渗改造条件下可作为储层，其结构与构造特征的识别才是主要的难点，如果进一步识别火山熔岩储层，还需借助成像测井技术。

3.2 常规测井岩性识别分析

本文主要应用到的声波时差测井、电阻率测井、自然伽马测井和密度测井是四种常用的岩性校正测井类型。考虑到自然电位测井本身的局限性，岩性识别工作中一般不选用SP曲线。

不同的地层具有不同的声波传播速度，因此声波时差曲线是常用的岩性识别测井曲线之一。泥岩的声波速度小，声波时差测井一般显示为高值；泥岩中含油灰质或云质时，声波时差变小，纯的石灰岩与白云岩一般声波传播速度快；玄武岩、安山岩等火山熔岩一般十分致密块状，声波时差小；火山角砾岩声波时差一般较小。

泥页岩测井读值特点表现为低电阻率，且富含有机质的泥页岩层电阻率高于不含有机质的同样岩性的地层电阻率。需要指出的是火山熔岩电阻率值域较宽，而且火成岩裂缝发育会导致其电阻率测井值有降低的趋势，因此对于火山熔岩需参考其他识别方法共同鉴定。

自然伽马测井是一种对火成岩岩性响应比较显著的测井方法，在火成岩岩性校正工作中有很重要的作用，其数值变化基本能够反映火成岩的岩性变化^[9]。火成岩从基性、中性到酸性，钾含量逐渐增高。放射性增强，从熔岩向碎屑岩过渡时，粒度由粗变细，放射性增加，其GR值明显大于熔岩。一般说来，凝灰质由于沉积状况不同，随着距离物源的远近，物性发生变化。在近火山口区域，火山灰就地沉积，外来碎屑物质较少，放射性物质吸附少，故伽马测井显示为低值。当外来岩屑物质较多时，岩性多为泥质凝灰岩或凝灰质泥岩，测井值一般介于凝灰岩与泥岩之间，但需要注意的是，其自然伽马值变化幅度大。

不同的岩性密度往往差异较大。烃源岩（含有机质）密度小于不含有机质的泥岩密度，火成岩的密度往往大于泥页岩密度；火成岩密度从基性、中性到酸性呈逐渐降低的趋势（中子孔隙度相应逐渐减小）。

3.3 成像测井岩性校正

目前国内应用较多的成像测井为微电阻井壁成像测井（FMI），FMI是由斯伦贝谢公司研发作为一种新的测井技术，井下采用阵列扫描测量或旋转扫描测量方式，沿井眼纵向和周向大量采集地层岩性、沉积、构造等特征引起的电阻率变化信息，经图像处理技术转换成不同色度的三维图像，在空间上直观的显示出地层的岩性变化、孔隙分布、裂缝系统等特点。FMI具有可视性、高井眼覆盖率和高分辨率的特点，目前广泛应用于地应力分析、沉积相分析、确定地层较大孔缝产状等。成像测井特能够识别地层结构与构造特征的特点使其在岩性校正识别中具有常规测井所不具有的独特优势。

研究发现FMI既能分析宏观的构造与相序组合，又能分析微观上细致的结构特征，能够为火成岩岩性特征的研究提供丰富的地质信息，使测井地质解释更加精确。利用成像测井校正火成岩地层岩性的流程与常规测井差别不大：首先，要通过岩心描述与薄片鉴定等手段正确的对地层进行岩性定名；其次，在综合分析常规岩心薄片、钻井取心、测井曲线、FMI图象等资料的基础上，对表征岩性特征的成像测井图像进行全面对比统计；通过在大量的对比工作来标定相应岩性的成像测井特征。

根据以上建立流程，某油田利用成像测井能较好地分辨地层孔缝特征、颗粒变化、构造形态等的优势，将其用于火成岩地层岩性识别。在进行了大量的统计与对比工作后，应用岩石薄片和取心资料对该区岩性进行必要地质刻画，从岩石结构出发，某油田建立起了复杂岩性层系沉积岩、玄武岩、流纹岩、火山角砾岩及凝灰岩等岩性的成像测井识别图版（图 4）。

在FMI微电阻率成像测井图上，沉积岩具有明显的层理等沉积构造，而火成岩没有。根据这种特征，可以比较清楚地将沉积岩与火成岩区分开来。玄武岩成像图呈块状、微小裂缝少，显示细腻、光滑；流纹岩成像测井的图像能显示纹层状结构和斑块结构、流纹构造；火山角砾岩图像可见斑状结构，大小不一的角砾清晰可见；凝灰岩图像呈均质块状或层状结构，局部可见层理发育。研究证明成像测井岩性识别可以作为常规测井识别的重要补充，并具有识别地层结构特征的独有特点，应用效果较好。

4 结论

（1）本文对国内外用于火成岩岩性测井识别的方法作了系统分析与总结，可以作为火成岩岩性识别新方法研究的基础。

（2）总结了测井岩性校正的流程，对复杂储层，特别是火山岩储层测井岩性校正有普遍的借鉴意义。

（3）交会图岩性识别方法作为通用方法，参数选取合适，基本上能够满足复杂岩性地区（火成岩）岩性校正的需要，成像测井识别法可以作为常规测井岩性识别的重要补充，使得校正结果更为精确。

（4）由大量统计与对比工作，得到的成像测井识别图版，使火成岩岩性识别更为直观与准确。