石油圈
近些年来，随着石油工业的发展和勘探技术的不断提高，火山岩储集层作为油气勘探的新领域，已引起石油界和学者们的广泛关注，火山岩油气藏已成为当前国内外研究和开发热点之一。火山岩油气藏在国外已有120多年的勘探历史，我国则自20世纪50年代以来，经过多年的努力，在火山岩油气藏勘探方面取得了重大突破，在松辽、准噶尔、三塘湖、渤海湾、二连、塔里木和四川等盆地都取得了重大突破，特别是松辽盆地和准噶尔盆地两大火山岩油气区已具较大规模。火山岩储层作为盆地深层的主体，必将成为今后相当长时期内油气勘探的重要领域。
测井资料作为采集和应用最广泛、精度最高的来自地下岩石物理性质的直接测量结果，在油气藏评价中一直发挥着不可替代的重要作用。经过多年的技术研究和勘探实践验证，已经形成了许多成熟的测井理论、评价技术和方法，在多种类型储层特别是沉积岩评价中应用效果良好。
但与沉积岩储层相比，火山岩储层的测井评价则更具挑战性，主要表现在火山岩岩性和储集空间复杂多样以及由此造成的利用电阻率等测井资料评价含油性的困难等。国内外在火山岩油气藏测井评价方面已经做了大量工作，取得了许多研究成果，比较有代表性的如《火山岩油气藏测井评价技术及应用》（中国石油勘探与生产分公司，2009）中系统介绍了火山岩储层岩性岩相识别、储层识别及物性评价、油气识别及饱和度计算等方面的思路和方法，并以新疆准噶尔盆地为主，给出了多个火山岩油藏测井评价的应用实例分析；《酸性火山岩测井解释理论、方法与应用》（李宁等，2009）则从酸性火山岩测井响应特征分析、酸性火山岩岩心实验出发，系统介绍了岩性判别、基质和裂缝孔隙度计算、基质和裂缝饱和度计算、渗透率计算等酸性火山岩测井解释的理论和方法，并以东部松辽盆地为主给出了酸性火山岩测井地质应用实例。
总体看来，火山岩油气藏的测井评价主要包括岩性岩相评价、储层识别与物性参数评价、储层流体性质评价等几个方面，其中裂缝评价及孔隙度、流体饱和度等储层参数的确定是储集层评价的关键。评价所用测井资料仍以常规测井为主，而应用越来越广泛的电成像、核磁共振、元素俘获能谱、阵列声波等特殊测井为火山岩储层评价提供了更多更可靠的技术支持。
1火山岩岩相、岩性识别
岩性识别是火山岩储层测井评价的基础。通常是以常规测井资料为主，基于不同测井曲线的响应特征，通过构建各种形式的交会图并借助于一些先进的数学分析方法进行岩性识别；而近些年来随着微电阻率成像、阵列声波、元素俘获能谱等现代测井技术的不断推广应用，为岩性识别提供了更多更有利的技术思路。火山岩岩相则能够揭示火山岩空间展布规律和不同岩性组合之间的成因联系，也是火山岩成因和物性研究的重要内容。
由于岩性变化复杂，火山岩岩性识别中特别需要重视岩心、薄片刻度测井的思想（匡立春等，2010）。当存在成像测井资料时，可以采用“成像测井识别岩性结构、常规测井识别岩石成分”的多层次综合识别思想（王建国等，2008a；谭伏霖等，2011；张勇等，2012）。
1.1基于常规测井响应的岩性识别技术
主要利用不同岩性的火山岩在自然伽马或伽马能谱、密度、中子、声波、电阻率和光电吸收截面指数等常规测井曲线上表现出的差异性，以曲线重叠图、交会图等方式判断岩性。常用图件包括M-N交会图，声波、密度、中子三孔隙度测井交会图，自然伽马-声波时差交会图、岩性指数-密度交会图，电阻率-自然伽马交会图等。
早在1982年，AlbertoKhatchikian就在分析岩性密度、中子、声波、自然伽马和自然伽马能谱等测井响应基础上，以M-N交会图为主进行火山岩岩性识别，陈冬等（2011）在准噶尔盆地火成岩岩性识别时也主要应用了M-N交会图。范宜仁等（1999）针对克拉玛依油田火山岩岩性识别，赵建和高福红（2003）、冯翠菊（2004）、王树寅（2006）、匡朝阳（2009）等针对大庆或东部地区火成岩岩性识别，邵维志等（2006）等对黄骅凹陷火成岩油藏评价，张家政和赵广珍（2008）研究红山嘴油田石炭系火山岩，寇彧等（2010）在克拉美丽气田火山岩岩电研究时，谭伏霖等（2010，2011）、吴晓智等（2011，见图1）、尚玲（2013）等研究准噶尔盆地火成岩油藏，赵宏波等（2014）研究鄂尔多斯盆地火成岩岩性时，均利用了不同岩性在这些测井曲线组合特征上的差异，采用了多种交会图进行岩性识别。匡立春等（2010）利用交会图版进行火成岩岩性识别并总结分析了从基性岩到酸性岩的自然伽马、密度、声波时差等曲线的变化规律。姜传金等（2014）研究认为利用密度和纵波速度交会可以很好地区分基性、中性和酸性火山岩岩性。张大权等（2015）分析选用了自然伽马、密度和声波时差对火山岩岩性识别，利用GＲ-Ｒt/AC交会图区分火山岩与沉积岩，在此基础上根据GＲ-DEN交会图与GＲ-AC交会图区分出火山岩类型。
图1.典型交会图法识别火山岩岩性（吴晓智等，2011）
结合岩心、地层测试、钻录井等资料分析不同类型火山岩的常规测井响应规律，并辅以成像、阵列电阻率可提高常规测井识别岩性的效果。Yuan等（2006）综合利用了纵横波时差、中子、密度和深、浅侧向电阻率重叠图、交会图进行岩性识别，并认为结合阵列感应测井、地层测试和钻井等信息会明显提升识别效果。郑雷清等（2009）结合薄片分析资料将火山岩进行了分类，然后根据测井响应特征构建了孔隙结构指数和岩性指数两个综合参数，利用两参数的交会图，并结合成像资料定结构，达到了有效识别岩性的目的。
1.2基于成像等特殊测井的岩性识别
近些年来应用越来越广泛的元素俘获测井、核磁共振测井和电成像测井等特殊测井技术为火山岩岩性识别提供了更有效的技术支持。如Li等（2006）综合利用元素俘获测井、核磁测井和电成像测井，通过神经网络方法进行了火山岩结构分析和岩性识别。
通常，对岩性最有效的评价方法是取心观察分析，但岩心数量少、费用高。电成像测井则可在一定程度上替代实际岩心，在图像上显示的颗粒大小、形状、磨圆度、球度、粒序或韵律等均可作为岩性判断的重要直观依据（陈钢花，2001）。胡刚等（2011）基于计算机图形学算法与支持向量机（SVM）分类器原理，提出了利用成像测井图像纹理特征自动识别火成岩岩性的新方法，岩性识别率得以明显提高。张莹等（2007）利用FMI成像测井结合常规测井曲线首先将砂泥岩与火山岩区分开来，然后利用FMI动态图像分析总结出了火山熔岩类（流纹岩、英安岩、安山岩、玄武岩）和火山碎屑岩类（火山角砾岩、凝灰岩）的FMI图像识别模式；王坤等（2014，见图2）利用钻井取心资料与成像测井响应的相关关系建立了火山岩岩性的成像测井识别图版；王智等（2010）综合利用电成像FMI和元素俘获ECS测井从成分和结构上识别火山岩岩性，并对喷发旋回进行了划分。
图2.不同岩性成像测井特征（王坤等，2014）
由于不同岩性具有不同的岩石强度，因此可以利用阵列声波测井（DSI、XMAC等）提供的纵、横波速度及速度比等资料，结合密度测井估算的岩石强度参数如泊松比、体积模量、切变模量等，用于区分岩性（刘呈冰等，1999；刘之的等，2010a）效果较好。
火山岩岩性复杂，矿物成分多变，若由测井资料处理得到岩石的矿物组成，则可以结合岩心分析较准确地识别岩性。目前以斯伦贝谢的元素俘获能谱测井ECS为代表，测井时能同时测量和记录非弹性散射与俘获伽马，通过处理可以得到H、Cl、Si、Ca、Fe、S、Ti、Gd、O、Mg、B、C等组成岩石的常见元素含量，并进一步定量得到地层矿物含量，根据不同矿物含量可以较好地识别火成岩岩性，目前应用效果较好。如袁祖贵等（2004）对ECS测井在地质及石油工程中多方面的应用进行了讨论；王飞等（2008）根据ECS测井处理结果，利用元素含量交会图和主成分分析建立了火山岩岩性的识别方法；杨英波等（2011）首先根据Si-Fe交会图把火山岩分为基性岩、中性岩、酸性岩三大类，再根据全碱含量与特征元素交会图对岩性进一步细分和识别。
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