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。
1火山岩岩相、岩性识别
1.3综合多种测井资料进行岩性识别的数学方法
如上所述，目前发展了多种利用常规测井、电成像等特殊测井进行岩性识别的方法，为了综合利用这些资料和技术、适应不同地区火山岩岩性的差异，在测井响应特征分析基础上，常常综合利用神经网络（邹长春等，1997）、对应分析和模糊数学（刘为付等，2002；潘保芝等，2003、2009；Panetal。，2003；赵武生等，2010；张伯新等，2010）、主成分分析（潘保芝，2002；潘保芝等，2009；范宜仁等，2012）、逐步判别（李祖兵等，2009）或Fisher判别（张家政等，2008、张家政和赵广珍，2008；刘喜顺等，2010；王坤等，2014）、层次分解（赵武生等，2010；谭伏霖等，2010）和支持向量机（牟丹等，2015）等数学方法提高利用测井资料识别岩性的能力。这些数学或计算机手段在不同地区适用性可能差别较大，需要结合实际地质情况优选使用。如汤小燕（2009a）、赵武生等（2010）、张莹和潘保芝（2011a，b）、朱怡翔和石广仁（2013）、周金昱（2014）等均利用了多种数学方法对样本进行分析处理，通过对比选择出适合研究区的岩性识别方法。
根据已有的研究成果和实践认识，认为要特别强调岩心等第一性资料的重要性，在岩心分析基础上，尽可能发挥元素俘获能谱、电成像等各种特殊测井的作用，常规测井与特殊测井相结合是目前最有效的火山岩岩性识别途径（张大权等，2015）。
1.4火山岩岩相的测井识别
岩相是火山岩成因和物性研究的重要内容。火山岩岩相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，不同岩相带火山岩储层的孔隙和裂缝组合方式不同。目前利用测井资料识别火山岩岩相多采用测井相分析技术，比较有效的手段是常规测井与特殊测井相结合，前者主要根据曲线相对数值大小反映岩石成分，后者则主要从岩石结构和构造特征上区分不同岩相。
黄隆基和范宜仁（1997）提出了利用测井相分析技术进行火山岩岩相识别的基本思路，后来多人对此做了进一步利用和发展，如郭振华等（2006）、黄晨（2007）等分析了火山岩岩相与测井相的关系，将自然伽马GＲ、电阻率Ｒt等测井数值划分为不同的区间，根据GＲ-Ｒt不同数值区间的组合关系将火山岩岩相与测井相对应，利用这种对应关系由测井资料区分不同的岩相。朱爱丽等（1997）综合利用了声波时差、密度、中子、电阻率和自然伽马测井，将这些曲线值分别划分为高、中、低值区间，用于区分爆发相的凝灰岩、溢流相的玄武质角砾岩和溢流相或次火山相的致密玄武岩。张程恩等（2011，见图3）对岩石薄片资料通过自然伽马—钍含量（GＲTH）及自然伽马—声波时差（GＲ-AC）交会图进行岩石结构划分，利用岩石结构与岩相（爆发相、喷发相等）的对应关系区分火山岩岩相。徐晨等（2011）利用声电成像测井进行了火山岩岩性和岩石结构类别的判别，在此基础上大致判断岩相类型。曾巍（2015）采用岩心刻度测井，利用钻井取心资料提取的岩性、结构、构造等特征标志，建立了常规测井识别火山岩成分、电成像测井识别火山岩结构构造的方法，最后利用测井识别的岩性、结构构造组合，可以有效评价火山岩相分布。
图3.基于测井资料的岩石结构判定用于火山岩岩相划分（张程恩等，2011）
但总体来看，目前还相对缺乏更有效的利用测井资料识别火山岩岩相的手段，特别是在取心分析等第一性资料相对匮乏时，仅凭测井资料识别岩相难度很大，还需要充分发挥地质、地震等专业领域的技术优势，多学科有机结合以提高岩相划分精度。
2火山岩有效储层划分及物性评价
火山岩储层多为裂缝、孔隙双重介质的储层，其物性的定量评价通常也包括基质孔隙和裂缝参数两部分。由于基质孔隙的评价技术相对比较成熟，这里主要根据火山岩特点，重点说明裂缝的识别及裂缝影响下的储层物性评价。
2.1裂缝识别
从原理上讲，由于各种测井方法都是岩石物理特性的综合反映，裂缝作为岩石的组成部分，应该在各种测井资料上都有相应的特征。目前用于裂缝识别效果最好的是电成像测井，既可以对裂缝直观识别，也可以进行定量评价。但由于成像测井发展较晚、资料获取和处理成本高，其数量较少，在实际应用中需要发挥大量常规测井资料的作用。另外，阵列声波、地层倾角等测井资料在裂缝识别中也得到了较好的利用。
（1）以常规测井为主的裂缝识别方法
基于常规测井的方法主要是通过测井原理分析，优选对裂缝比较敏感的双侧向、声波、密度、中子等测井曲线，根据其测井响应组合特征，或者基于响应特征构建一些综合参数，通过重叠图、直方图、相关分析或统计分析图等方式实现对火山岩裂缝的识别。Ｒigby（1980）依据密度、中子和自然电位测井等研究了玄武岩、玄武角砾岩、安山岩和凝灰岩的裂缝识别问题，Sibbit和Faivre（1985）、Pezard和Anderson（1990）、罗光东和乔江宏（2010）应用双侧向电阻率差异判别裂缝状态。阎新民（1994）、范宜仁等（1999）、绪磊（2009）等根据火山岩裂缝性储层测井曲线的形态和数值特征，选用敏感参数组合，利用各类直方图、相关分析图、交会图和逐步回归等统计分析方法，建立了研究火山岩裂缝的方法。吴文圣等（2001）、王利华（2008）等主要分析利用了双侧向和微球型聚焦等电阻率曲线特征识别裂缝发育段并判断其有效性。袁士义等（2004）给出了基于常规测井资料的孔隙结构指数法、孔隙度测井组合法等定量识别裂缝的技术和裂缝参数的计算方法；郑雷清等（2009）利用声波、密度、中子、电阻率和自然伽马曲线构建了三条指示曲线，通过指示曲线的变化来识别裂缝发育段。彭永灿等（2008）则是根据裂缝的常规测井响应特征和电性划分标准，将裂缝划分并识别为三个不同的级别。
图4.基于常规测井的多参数及综合概率法判断裂缝发育程度
综合概率法是一种综合各种常规测井资料识别裂缝的有效方法（潘保芝等，2003b；汤小燕等，2009b；龚佳等，2011；张程恩，2012），其基本原理就是将能够有效指示裂缝的各项裂缝概率指标（测井曲线）按照其反映裂缝的能力进行加权，得到综合概率值并据此进行裂缝识别，通常需要借助于成像测井段的裂缝识别结果去刻度其他测井资料以确定加权系数。赵海燕（2000）利用三孔隙度和双侧向电阻率差异共四条曲线加权建立了裂缝指示概率曲线。王拥军等（2007）提出了铀异常指标、次生孔隙度、视孔隙结构指数、深浅侧向幅度差等特征指示参数，并在此基础上进一步提出了裂缝概率函数、裂缝发育指数函数等火山岩裂缝综合识别方法。图4是西部某火山岩地层利用多参数及综合概率法判断裂缝发育程度的应用实例。
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