火山岩储层形成机制研究综述

近年来,随着火山岩油气藏勘探开发的突破性进展,火山岩储层已经成为油气勘探的一个新领域.本文在调研了国内外火山岩储层研究成果的基础上,总结了火山岩储层储集空间类型及成因、储集空间的演化特征以及储层发育的控制因素.火山岩储层是内外因共同作用的结果,内因包括岩性岩相、喷发环境,外因包括构造作用和成岩作用.内因奠定了储层形成与分布的基础和储集空间的发育程度;外因对储层的储渗性能有明显改造.最后指出了火山岩油气储层成因研究中存在的一些问题,并且针对这些问题提出了今后的研究方向.     

火山岩储层研究现状及存在问题——以准噶尔盆地克-夏地区下二叠统火山岩为例

针对目前火山岩储层研究中存在的热点问题,以准噶尔盆地克-夏地区下二叠统火山岩为例进行了探讨。研究认为,火山岩分类方案混乱,不同学者在勘探和开发中采用不同的划分依据,亟需统一认识,找到一种适合中国火山岩油气勘探开发的火山岩分类方案。火山岩相方面,火山岩相非均质性强,火山爆发类型多,火山岩相及相序复杂,非同源火山岩叠置现象普遍,但火山岩探井资料有限,这给目前的火山喷发模式及火山岩相展布规律研究带来了极大的挑战;火山岩储层方面,裂缝尤其是微裂缝的发育特征及成因等研究有待加强;火山岩成岩研究更应注重地表成岩作用;火山岩储层测井解释评价方面,目前的常规测井评价技术已远不能满足火山岩储层研究,需要广泛应用先进的测井新技术来研究火山岩储层特征。     

红山嘴油田石炭系火山岩油藏综合研究

近几年来,随着我国中、新生代含油气盆地中火山岩油气藏的不断发现及各油区勘探程度的进一步提高,构造油气藏、碎屑岩油气藏的勘探开发难度和风险日益增大,火山岩油气藏作为油气勘探的一个新领域,已引起了石油界学者的普遍关注和高度重视[1]。本文以红山嘴油田石炭系火山岩油藏为例,系统总结了火山岩岩性及电性特征、岩性识别及岩相展布特征、储层特征及成岩作用、油气藏特征及成藏机理等方面内容及研究方法。以期为推动我国特种油藏地质学的研究及勘探开发工作的快速发展起到一些借鉴作用,对于推动火山岩油气藏的勘探进程和提高开发效益,丰富石油地质理论,具有重要的意义。     

溶蚀作用对火山岩有效储层形成的控制作用——以松辽盆地徐家围子断陷营城组为例

针对火山岩储层岩石类型复杂、储层非均质性较强的特点,通过大量岩心观察和铸体薄片鉴定,对松辽盆地徐家围子断陷营城组火山岩储层进行系统的成岩作用和孔隙演化研究。结果表明,研究区火山岩有效储层主要为流纹岩和晶屑凝灰岩,先后经历了6个成岩作用阶段,但是不同岩性的储层经历的成岩作用类型、阶段和演化规律有差异,从而导致孔隙演化和储层物性的差异。本区对有效储层发育贡献最大的是溶蚀作用,包括有机酸溶蚀和含CO₂酸性水溶蚀两种类型,有机酸溶蚀酸性火山岩形成的次生孔隙是对形成有效储层贡献最大。控制溶蚀作用的因素包括原生孔隙体系的发育程度、后期断裂活动强度与构造裂缝的分布、火山岩顶底的不整合面等。     

火山岩储层地质研究回顾

火山岩油气藏广泛分布于全球13国家的40余个盆地中，是油气勘探的重要领域之一。经过近20年的积累，火山岩储层研究取得了丰富的成果，已成为研究的热点。研究结果表明，火山岩发育11类28型孔隙，其中原生气孔、炸裂缝和冷凝收缩缝等为特有的类型，原生孔缝与次生孔缝的组合形成优质储层；盆地内火山岩多属于中—低孔、中—低渗储层，局部可发育高孔、中—高渗储层；火山岩的孔隙度和渗透率随埋深的增大而减少，通常在3 km之上（沉）火山碎屑岩的孔隙度和渗透率高于熔岩类，在3 km之下则相反；总体来看各类岩性均可发育有利储层，但在具体的区块中只能有特定的岩性发育有利储层；岩相中有5相7亚相可成为有利相带；储层分布模式受火山地层单元约束，如熔岩流垛叶体和熔岩穹丘形成"上好下差"的模式，熔岩流储层物性高于熔岩穹丘；火山机构的中心相带储层物性好于近源相带、远源相带最差。多数有利储层分布在喷发间断不整合界面或构造不整合界面之下的200 m范围之内。盆地火山岩储层是多种成岩作用的综合叠加结果，具有复杂的形成过程，特别是火山地层经受了多次抬升和埋藏时其储层演化过程更加复杂。其中挥发分逸出、冷凝收缩、埋藏前风化、脱玻化作用等是火山岩储层特有的储层成因类型，高含量的酸性条件下易溶成分为溶蚀/溶解提供了物质基础。火山岩储层特征和分布规律研究基本达到定量阶段、而储层形成机理研究还处于定性阶段，基于火山地层单元的储层建模和孔隙成因量化研究应该是下一步研究的重点内容。     

火山岩储层地质研究回顾

火山岩油气藏广泛分布于全球13国家的40余个盆地中，是油气勘探的重要领域之一。经过近20年的积累，火山岩储层研究取得了丰富的成果，已成为研究的热点。研究结果表明，火山岩发育11类28型孔隙，其中原生气孔、炸裂缝和冷凝收缩缝等为特有的类型，原生孔缝与次生孔缝的组合形成优质储层；盆地内火山岩多属于中—低孔、中—低渗储层，局部可发育高孔、中—高渗储层；火山岩的孔隙度和渗透率随埋深的增大而减少，通常在3 km之上（沉）火山碎屑岩的孔隙度和渗透率高于熔岩类，在3 km之下则相反；总体来看各类岩性均可发育有利储层，但在具体的区块中只能有特定的岩性发育有利储层；岩相中有5相7亚相可成为有利相带；储层分布模式受火山地层单元约束，如熔岩流垛叶体和熔岩穹丘形成"上好下差"的模式，熔岩流储层物性高于熔岩穹丘；火山机构的中心相带储层物性好于近源相带、远源相带最差。多数有利储层分布在喷发间断不整合界面或构造不整合界面之下的200 m范围之内。盆地火山岩储层是多种成岩作用的综合叠加结果，具有复杂的形成过程，特别是火山地层经受了多次抬升和埋藏时其储层演化过程更加复杂。其中挥发分逸出、冷凝收缩、埋藏前风化、脱玻化作用等是火山岩储层特有的储层成因类型，高含量的酸性条件下易溶成分为溶蚀/溶解提供了物质基础。火山岩储层特征和分布规律研究基本达到定量阶段、而储层形成机理研究还处于定性阶段，基于火山地层单元的储层建模和孔隙成因量化研究应该是下一步研究的重点内容。     

原生韵律型火山岩储层特征及主控因素

近年来准噶尔盆地火山岩勘探实践表明,石炭系火山岩储层类型除风化壳型储层之外,距石炭系顶面300 m之下仍有物性较好的火山岩储层发育。为进一步明确该类原生型储层特征并为勘探部署提供依据,开展了火山岩原生型储层的成因机理、岩石类型、物性特征、空间分布、韵律性特征及主控因素等方面的研究,提出有别于火山岩风化壳储层的“原生型层状多期韵律式储层”的概念,简称原生韵律型火山岩储层。原生韵律型储层分布具有大面积、大跨度、纵向分布不受埋深控制的特点,储集空间主要为多期次喷溢旋回中每个旋回的顶、底发育与挥发分逃逸有关的原生孔隙;岩浆演化和火山活动序列是主要控制因素。该成果使石炭系火山岩纵向勘探深度得到拓展,勘探目的层选择由单一风化壳型储层向多期次喷发旋回发育的原生型储层转变,指导发现了多个石炭系内幕油气藏。该研究对其他盆地火山岩勘探有借鉴意义。     

两种不同沉积环境下火山岩储层成岩作用研究

基于三塘湖盆地石炭系火山岩储层的岩石类型、储集空间特征研究,识别出该区存在陆上喷发沉积和水下沉积2种环境.并通过岩心描述、铸体薄片和扫描电镜微观显示以及元素分析等手段,重点从成岩作用的角度对这2种环境下火山岩储层的发育特征及影响作用开展研究.研究认为,各种成岩作用对火山岩储层起到了不同程度的影响作用.该区陆上喷发沉积的火山岩受沸石和绿泥石填充较强烈,后期又遭受风化淋滤作用,使得储层发生明显的改善;风化强度与储层改善有着密切关系.水下沉积的火山岩储层改善主要受有机酸溶蚀作用影响,其原生孔隙不发育,但发育大量的基质溶孔.对水下沉积火山岩储层发育机理的认识,为今后火山岩油气藏勘探指出了新的领域.      

渤海湾盆地中、新生代火山岩分布及油气藏特征

渤海湾盆地经历了中、新生代两个裂陷旋回,伴随了很强的中酸性和中基性岩浆活动。通过系统总结盆地内中、新生界火山岩分布及其油气藏类型,火山岩油气藏发育特征及规律,探讨了渤海湾盆地火山岩油气藏的勘探潜力。研究认为:区内中生界火山岩主要分布在盆地东部,以早白垩世为主;新生代岩浆活动可以分为4期,即孔店—沙四期、沙三期、沙二—东营期和馆陶期。盆地火山岩油气藏主要有3种类型:潜山型、断块型和地层-岩性。中生代火山岩主要发育潜山型油气藏,孔店—沙四期火山岩多发育断块型火山岩油气藏,沙三期火山岩所探明的油气储量最多,地层-岩性火山岩油气藏是新生界火山岩中较常见的油气藏类型,溢流相是最有利相带。除沙三期火山岩外,中生代、孔店—沙四期和海域的沙二—东营期火山岩也具有较大的勘探潜力。     

欧利坨子地区火山岩储层特征及成因探讨

综合应用岩心观察及化验分析资料,对欧利坨子地区火山岩储层进行了继致研究,搞清了本区火山岩的岩石类型,储集空间类型及其成因,预测了有利储层发育带,为下一步火山岩的油气勘探提供了依据,该区火山岩岩石类型有熔岩（以粗面岩为主）,火山碎屑岩两大类,其成因主要是大陆环境,以岩浆分异结晶占主导地位,部分熔融占次要地位;／火山岩最有利的储集空间组合为砾间孔＋溶孔＋裂缝,从岩性上看,各种角砾岩,角砾化岩石是比较有利的储,从分布上看,火山岩风化壳和断裂破碎带是有利的储层发育带,欧利坨子地区火山岩地层极为发育,具有良好的油气勘探前景,今后应以火山岩破碎带或裂缝发育带为主要勘探目标。     

松辽盆地北部庆深气田火山岩储层岩性岩相研究

松辽盆地北部庆深气田徐家围子地区深层火山岩储层的发现为区块增添了新的储集空间类型.为进一步勘探和开发火山岩气藏,对火山岩储层地质特征的研究必不可少.因此,通过多种手段对该区火山岩的岩性、岩相特征进行精细的研究,对火山岩气藏的勘探和开发具有重要的实际意义.     

齐家火山岩油藏特征及勘探潜力分析

针对欢喜岭油田稳产基础薄弱、探矿权面积变小的现状,寻找油气商业经济储量、增强持续稳产储量保障日益重要,积极开展特殊岩性油藏勘探研究势在必行。利用钻井、测井、录井、岩心及地震解释等资料,对齐家火山岩成因、油藏特征进行精细描述,从油气成藏要素和完钻井产能方面探讨了齐家地区火山岩油藏勘探潜力。研究表明:齐家火山岩岩性复杂,具有3期结构,即安山岩斑状结构、基质间粒间隐结构,玄武岩气孔斑状结构、辉长结构,凝灰岩火山凝灰结构。火山岩油藏储层特征以风化壳为主,储集空间包括孔隙和裂隙双重介质;火山岩油藏勘探潜力集中在北段靠近西侧断层附近;油藏富集受岩性、构造形态、风化壳发育等因素控制。综合研究认为,齐家火山岩油藏产能较好,产能与岩性、构造及储集空间发育相关性很强。研究结果对齐家火山岩的深入勘探具有一定的指导意义,对其他类似地区的火山岩勘探开发有一定的借鉴意义。     

枣北地区火山岩油藏勘探历程及开发实践

应用二维地震高分辨率处理、岩心精细描述与系列分析、测井单井解释、地震资料精细解释、储层横向预测与含油气检测、综合油藏描述及火山岩工程工艺等多项技术，对黄骅坳陷枣北地区火山岩油藏的勘探历程及开发实践进行了研究；对该油藏在不同勘探、开发阶段的技术应用情况及勘探研究思路进行了论述。针对其油藏特征，采用掺水降粘、加深泵挂及酸化等工艺改善开发效果，为类似油藏的勘探、开发提供了借鉴。     

松辽盆地北部深层火山岩气藏综合描述技术

松辽盆地北部深层火山岩气藏具有储量规模大、丰度高、单井产量高的特点,是目前天然气勘探开发的主要领域。但由于火山岩气藏非常复杂,对火山岩气藏储层的描述一直是制约深层天然气勘探开发的瓶颈技术。通过对大量盆地周边火山岩的实地野外调查与深层气井取心资料的对比分析,综合运用岩石学、矿物学、测井和地震地层学等多学科联合攻关,初步形成了一套适用的火山岩气藏储层描述方法,根据这套火山岩气藏描述技术部署井位10口,实际结果火山岩钻遇率100％,预测的火山岩储层厚度相对误差小于20％,取得了很好效果。     

长岭凹陷深层成藏主控因素及勘探方向分析

长岭凹陷深层勘探程度低、勘探潜力大,其油气成藏受多种因素制约,对其成藏主控因素的分析是下部勘探突破的关键。通过对以往勘探成果的分析认为基底断裂的主控作用明显,不仅控制了二级构造带和大型隆起、背斜构造的形成和分布,同时控制了该地区两大类油气藏即断层-岩性油气藏和火山岩油气藏的形成和分布;火山岩储层是深层的主要储层,是深层油气聚集的主要场所;深层成岩作用使砂岩储层和火山岩储层的储集性能分异明显,降低了砂岩储层的孔渗性,却保持了火山岩储集体的储集性能。     

克拉美丽石炭系火山岩气田的高效勘探开发

准噶尔盆地火山岩油气勘探始于20世纪50年代,近年来通过准噶尔盆地石炭系油气成藏条件综合研究,优选陆东—五彩湾地区作为勘探主战场,展开针对石炭系火山岩的系统研究和技术攻关,不断深化成藏认识,确立了以火山岩岩体控藏的勘探思路,研发了与之相应的配套技术,在滴南凸起上以火山岩岩体为主要目标展开钻探获得突破,探明了千亿方的石炭系自生自储的克拉美丽气田,形成准噶尔盆地第一个大型整装火山岩气田,并已实现规模高效开发。石炭系火山岩已经成为准噶尔盆地油气勘探的重要领域。     

准噶尔盆地红车断裂带古生界火山岩油气藏特征及成藏规律

火山岩油气藏已经成为准噶尔盆地西北缘油气勘探及开发挖潜的一种重要类型，而红车断裂带古生界火山岩是下步勘探的重要领域。在该区深入剖析了火山岩油气藏的类型、储层及盖层特征基础上，指出构造条件、岩相特征、裂缝发育程度和保存条件是其油气成藏的4个关键因素，从而为该盆地的整体评价和勘探部署奠定了基础。     

火山熔岩特征及岩性识别方法

随着世界对油气资源的需求不断增加,火山岩(一般指火山熔岩)油气藏的勘探和开发逐步成为油气储量、产量增长的新亮点。岩性识别既是测井储层评价的基础,也是火山岩储层研究中的一个重要环节。本文概括了火山熔岩的岩石特征及测井响应特征,并对目前火山岩岩性识别方法进行总结分析,得出利用常规测井资料交会图法识别岩性的可行性。识别结果与实际情况基本吻合。     

查干凹陷火山岩储层压裂技术研究与应用

随着勘探开发技术的不断进步,火山岩储层压裂井次数逐渐增多。但由于火山岩储层具有岩性变化大、非均质性差、破裂压力高等特点,采用常规压裂改造技术往往达不到满意的增产效果。因此,针对查干地区火山岩油藏的储层地质特征和压裂改造难点,结合储层敏感性及岩石力学特征分析实验,优选出低残渣、低伤害的压裂液体系。在压裂工艺技术方面,进行了暂堵剂转向、全程伴注液氮工艺的研究,初步形成了一套较为有效的火山岩油藏储层水力压裂工艺技术体系。现场应用取得了显著的增产效果,对火山岩油藏的高效开发提供了一套有效的储层改造技术。     

火山岩地震储层学

随着国内外火山岩油气藏的不断发现,有必要建立火山岩地震储层学来满足勘探开发的迫切需要。火山岩地震储层学是地震储层学的一门分支学科,主要研究盆地构造环境及火山岩储层的岩性和岩相特征、储集空间类型、物性特征、外观形态特征和所含流体特征等在三维空间的变化,实现火山岩的储层建模。地质、地震、测井等多学科协同研究是火山岩地震储层学研究的根本方法。岩矿测试分析技术、测井岩性识别技术、储层地震预测技术、流体预测技术、储层建模技术和三维可视化技术是火山岩地震储层学研究的六大关键技术。火山岩地震储层学适用于油气勘探到开发的各个阶段。由于受现有地震资料分辨率的限制,对火山岩优质薄储层仅能识别到10m左右,对储层物性、储层流体性质等方面的研究还处于半定量化阶段。