松辽盆地深层火山岩岩性预测方法

基于松辽盆地深层火山岩岩心的密度及磁化率数据,通过模型正演分析可以看出,深层火山岩产生的重、磁异常不大,大多表现为叠加在强背景之上的次级异常,不易识别火山岩体。为此提出了积分-迭代延拓平化曲方法,增强火山岩磁异常信息,均衡磁异常,消除深度影响。通过应用该方法进行深层火山岩岩体圈定及岩性识别表明:该方法能有效增强深层火山岩的磁异常信息;磁异常的斜导数、欧拉反褶积能有效圈定火山岩边界;重、磁反演的视密度、视磁化率及两者的相关系数是识别火山岩的最佳三参数组合;井约束下的神经网络能有效判别火山岩岩性。     

松辽盆地深层火山岩天然气勘探方向

松辽盆地徐家围子断陷深层勘探程度最高，根据其主力烃源岩生气强度与断陷期地层厚度形态上的相似性，利用航磁异常与断陷期地层厚度叠合的方法，可在其他勘探程度较低的断陷中快速优选火山岩储集层发育并与烃源岩相匹配的深层断陷。结合地质资料以及钻井资料预测，松辽盆地火山岩天然气勘探有利的断陷是长岭断陷以及古龙断陷；根据近烃源岩或沟通烃源岩的航磁异常梯度带附近是火山岩天然气的富集区带这一重要认识，预测了长岭断陷及古龙断陷火山岩天然气勘探富集区带；对风险勘探井进行了评价，推荐钻探长岭断陷的长深1井，并认为古龙断陷古深1井北约6km处火山岩构造更为有利。提出全盆地需要针对火山岩储集层进行1：50000高分辨率航磁勘探的建议。图12参40     

松辽盆地北部火山岩体岩性圈闭评价方法

火山岩体岩性圈闭是松辽盆地深层勘探遇到的新对象,是松辽盆地深层天然气勘探的主要接替战场。通过运用火山岩体岩性圈闭地质风险概率评价方法。依据分别建立的圈闭条件,烃源条件、储层条件、保存条件、配套史条件评价标准,对松辽盆地北部火山岩分布的有利勘探靶区进行了火山岩体岩性圈闭的评价。其评价结果与实际钻效果比较一致,地质风险概率法是目前定量评价火山岩体岩性圈闭相对有效的方法。     

松辽盆地深层火山岩气藏压裂新技术

松辽盆地火山岩储层孕育着大量的天然气资源,储层岩性复杂,压裂改造困难。在分析储层分布及岩性特征的基础上,建立了火山岩压裂的物理和数学模型,从压裂机理上进行了系统分析和研究,形成了火山岩压裂风险预测技术、测试压裂快速解释技术和裂缝延伸控制技术,解决了深层火山岩气藏压裂技术问题,现场应用见到了明显效果,对火山岩储层的有效开发具有重要意义。     

松辽盆地深层火山岩储集性能

松辽盆地深层发育多种类型的火山岩,勘探实践表明,在不同类型的火山岩中均有油气显示。为了进一步明确研究区有利火山岩储集层的特征,利用岩心、薄片和分析化验资料对火山岩的储集空间、孔隙结构和物性特征开展了对比性研究。分析结果表明,原生气孔在不同类型火山岩中的分布极不均匀,次生孔缝次之,原生微孔和原生裂缝分布较均匀;火山岩孔隙结构可分粗孔喉、中-粗孔喉、偏粗孔喉、细孔喉和极细孔喉5种类型;火山岩储层孔隙度分布特征分单峰高孔、双峰高孔、中孔、中-低孔、偏低孔和低孔6种类型;火山岩储层渗透率分布特征可以概括为高渗、中-高渗、中渗、中-低渗和低渗5种。综合以上4种参数,认为气孔流纹岩、流纹构造流纹岩、球粒流纹岩、熔结凝灰岩、角砾熔岩和火山角砾岩是有利储层发育带,凝灰岩、块状玄武岩、沉凝灰火山角砾岩和沉凝灰岩相对而言储集性能较差。     

松辽盆地深层火山岩气藏富集规律与勘探前景

松辽盆地深层为多个独立断陷组成的断陷群,火山岩为深层天然气藏主要储集层。在对深层火山岩气藏形成条件和成藏富集规律系统分析的基础上,提出深层火山岩气藏具有近距离运移成藏,围绕主断槽、沿断裂分布的特点;烃源岩、储集层和断裂共同控制气藏的分布。烃源岩、火山岩都发育且配置关系良好并具有一定构造背景的区带为有利勘探区带。目前未突破的断陷多,勘探潜力大。营城组火山岩依然是下步勘探的重点,火石岭组是火山岩气藏勘探的新层系;深层碎屑岩分布广,烃源岩与储集层大面积直接接触,是深层勘探重要的接替层系。     

松辽盆地火山岩相与火山岩储层的关系

根据钻井岩芯/岩屑和剖面地质研究结果,火山岩相可分为4类12型。松辽盆地徐家围子断陷火山岩储层具有孔隙和缝隙相互组合的所谓“双孔介质”。火山岩储层的储集空间类型受岩相控制,不同岩相带发育的火山岩储层其孔-缝及其组合关系差异很大。喷溢相主要发育气孔、流纹理层间缝隙和节理缝;爆发相的主要空隙类型为粒间孔隙;侵出相以角砾间孔和原生裂缝为主;火山通道相主要发育节理缝和各种原生裂隙。爆发相中每个冷却单元的底部经常发育有“松散层”,它们是未熔结的碎屑砂流层或原基岩的风化壳被快速披盖保存而形成的。侵出相内带亚相经常会出现大规模的“岩穹内松散体”,它们是大的珍珠岩球体的堆积体。在中酸性火山岩储层发育区应特别注意寻找这两类储集体。松辽盆地主要的构造裂隙是一组共轭的、高角度的(断层面倾角50°～90°)、走向NNE和NNW向的、剪性或压剪性的断层缝。这组高角度构造裂缝是松辽盆地油气运移的主要通道。     

松辽盆地北部深层火山岩储层特征

松辽盆地北部深层的火山岩储层主要分布于徐家围子断陷的火石岭组和营城组,其爆发相和溢流相火山岩储集性能较好,孔隙度一般为6.3%～10.8%,渗透率为0.55×10^-3～122.0×10^-3μm²。火山岩的储集性能主要受构造作用、溶蚀作用及流体活动的影响。松辽盆地火山-断陷期的构造活动致使火山岩产生大量次生裂缝,储集性能提高;淋滤作用主要改造爆发相凝灰质熔岩,使其变得极为疏松,孔隙度提高到15%以上。流体活动对火山岩储集性的改造具有双重作用:一方面新矿物的胶结和充填使得储集性能下降;另一方面,蚀变和溶解作用又可使孔隙度增加。因此,应分期次进行研究。     

松辽盆地北部深层火山岩天然气勘探实践

大庆探区发现的徐深气田储量规模超1000×10⁸m,是我国迄今为止发现的最大的火山岩气藏。徐深气田的发现经历了探索阶段、小型构造气藏发现阶段、大型岩性气藏突破阶段。徐家围子断陷具备好的烃源岩条件,火山岩发育,烃源岩、火山岩储层、区域盖层在纵向上形成了良好的生储盖组合条件,有利于大气藏的形成。     

松辽盆地北部深层火山岩气藏形成时期及成藏模式研究

松辽盆地北部深层火山岩气藏可分为火山岩烃类气藏和火山岩CO2气藏。在研究两种气藏类型及特征的基础上，通过气源岩排气期、断裂活动期和盖层封闭能力形成期研究，以及包裹体均一温度资料分析认为，火山岩烃类气藏主要形成时期为泉头组沉积末期--青山口组沉积期，火山岩CO2气藏主要形成于青山口组沉积期，其次为嫩江组沉积末期。成藏模式分析认为，火山岩烃类气藏为源岩内天然气沿裂缝短距离运移聚集于火山岩圈闭中形成，火山岩CO2气藏为幔源CO2气沿深大断裂长距离垂向运移聚集于火山岩圈闭中形成。     

松辽盆地南部深层火山岩储层成岩作用类型及特征

松辽盆地南部深层上侏罗统火石岭组和下白垩统营城组广泛发育火山岩,是该区主要的储层。近年来,在松辽盆地南部火山岩油气勘探过程中,深层火山岩气藏呈现出良好的勘探前景,决定火山岩储集性能的主要因素之一就是其成岩作用方式。利用火山岩露头样品、岩心观察及薄片鉴定等资料,对松辽盆地南部深层火山岩储层的成岩作用进行详细研究。将研究区火山岩储层的成岩作用划分为早期成岩作用阶段和晚期成岩作用阶段,探讨了各种火山岩成岩作用的类型及特征。其中,早期成岩作用可分为挥发分逸出、熔蚀作用、等容降温冷凝结晶、准同生期热液沉淀结晶、熔结作用、冷凝收缩作用和压实固结作用：晚期成岩作用主要包括充填作用、脱玻化作用、交代作用、机械压实压溶作用和溶解作用。早期成岩作用阶段的溶蚀、等容降温冷凝结晶、冷凝收缩作用和晚期成岩作用阶段的脱玻化作用、交代作用、溶解作用有利于形成有效储层：而早期的压实固结作用、准同生期热液沉淀结晶和晚期的充填作用、机械压实压溶作用对储层储集空间发育不利。     

松辽盆地南部深层火山岩气藏分布及成藏模式

松辽盆地南部深层火山岩气藏已经逐渐成为油气储量的重要增长点。由于勘探程度较低,火山岩气藏的分布及模式研究还不够深入,在一定程度上制约了勘探的成效。在深入分析已发现油气藏的平面分布和纵向分布特征的基础上,总结了分区带东、中、西3个断陷带的成藏模式。在深化地质认识的基础上,总结火山岩气藏的分布,概括不同区带的火山岩气藏的成藏模式,进而指明火山岩气藏的勘探思路,为进一步落实一批大中型火山岩气藏提供依据。     

火山岩体对火山岩气藏的控制作用——以松辽盆地深层徐家围子断陷兴城和升平火山岩气藏为例

以松辽盆地深层徐家围子断陷兴城和升平火山岩气藏为解剖对象,研究了火山岩体对火山岩气藏的各种控制作用,包括对火山岩气藏的纵-横向分布、气-水关系、盖层、气藏类型等多个方面的控制。正是由于其控制作用,火山岩气藏分布纵向延伸空间大,在4000～5000m深度仍能发现气藏,并具有多套气藏叠置的特征;横向上呈串珠状分布的特点。火山岩气藏气-水关系十分复杂,主要受火山岩体及火山喷发期次的控制。每个火山岩体具有独立的气-水系统,而同一火山岩体及同口井中则存在多套气-水系统。火山岩气藏具有自储、自盖的特征,从而使气藏对区域盖层要求弱化。火山岩气藏的类型总体有4大类,以构造-岩性复合气藏为主,主要受岩性控制,在构造高部位聚集;而低幅背斜-岩性复合气藏则是火山岩气藏特有的一种气藏类型,它是火山喷发过程中形成的一种特殊的背斜构造。     

松辽盆地深层煤型气与气源岩地球化学特征

对松辽盆地深层天然气组分和碳同位素组成等地球化学特征进行了系统的分析,认为深层天然气具有多种来源,煤型气在盆地中广泛存在,多个气田具有煤型气的特征或有煤型气的混入,如盆地北部升平气田、盆地南部小合隆及小城子气田等.这些气田天然气的乙烷碳同位素组成均大于-28‰,甲基环己烷碳同位素组成大于-22‰.深层主要烃源岩层系有机质类型主要为Ⅲ型,只有极少部分为Ⅱ型.主力烃源岩层沙河子组有机碳含量平均为1.99%,有机质丰度较高,是良好的气源岩.对钻遇沙河子组煤的井进行的单井沉积相系统研究表明,松辽盆地深层煤主要形成环境为三角洲平原的泥炭沼泽、扇三角洲扇间洼地、滨浅湖、湖泊间湾、湖泊后期淤浅及泛滥盆地环境,构造部位主要分布于断陷边部尤其是箕状断陷的斜坡部位,在湖泊中心区也偶见分布.     

松辽盆地深层火山岩气藏地质特征及评价技术

松辽盆地深层火山岩天然气藏勘探获重大突破,表明火山岩作为储集体,在适宜条件下,只要有良好的生、储、盖组合,就可以成藏.松辽盆地深层火山岩气藏具有以下地质特征:①发育烃类和非烃类两大类气藏,前者因密度偏轻,多分布干与次级深断裂伴生且埋藏较浅的火山岩中,后者则分布干与超深断裂伴生且较深的火山岩中;②下白垩统沙河子组煤系气源岩、营城组火山岩和登娄库组泥岩构成良好生储盖组合,控制主要火山岩气藏的分布;③火山口与爆发相火山岩多沿深大断裂分布,故深大断裂控制较大型火山岩气藏分布;④与深大断裂相伴的裂缝带控制火山岩气藏富集高产带分布;⑤深凹陷区溢流相火山岩堆积最厚,且与烃源岩大规模接触,只要具备储集条件,成藏前景更好.火山岩气藏的评价技术可概括为三步法:①重、磁、震联合反演确定火山岩分布;②用地震属性反演等多种方法预测火山岩储集体分布;③用流体预测等综合方法预测含气火山岩分布.对松辽盆地深层火山岩气藏特征与评价技术的总结有益于指导陆上其他盆地火山岩勘探.图11表2参31     

松辽盆地白垩系火山岩类型与鉴别特征

依据127口钻遇火山岩探井和盆缘剖面研究资料,提出松辽盆地深层火山岩及沉积岩、变质岩的分类方案,将火山岩类划分为火山熔岩、火山碎屑熔岩、火山碎屑岩和沉火山碎屑岩四类.根据火山岩化学成分、斑晶矿物组合和结构构造等区分具体岩石类型,依据火山岩出现的频率和厚度确定出松辽盆地北部常见、典型火山岩类型20种.从深层火山岩勘探的实际入手,从岩石的颜色、化学成分、矿物成分、结构构造、裂缝等特征详细描述了这20种火山岩类型和鉴别特征,并附有42张特征照片和简要说明,以期促进松辽盆地火山岩命名与鉴定研究,进而直接应用于火山岩的油气勘探.     

徐家围子断陷火山岩天然气盖层差异特征

通过分析松辽盆地徐家围子断陷营城组火山岩气藏上覆岩层的岩性、物性、空间位置及厚度等差异分布规律,确定了火山岩天然气盖层的类型及划分标准,探讨了各类型盖层的空间分布规律、天然气封闭性及其对气藏发育控制作用的差异性。分析结果表明,徐家围子断陷营城组火山岩天然气藏盖层具有3种类型：Ⅰ型为顶部泥岩盖层,Ⅱ型为顶部致密火山岩盖层,Ⅲ型为上部致密火山岩夹层盖层。其中,Ⅱ型和Ⅲ型盖层岩性均含有火山熔岩及火山碎屑岩两类岩性,且伽马及密度测井曲线都显示高值特征;二者测井响应主要区别在于空间分布位置上的差异,Ⅱ型盖层位于火山岩顶部,而Ⅲ型盖层则位于火山岩段上部,其上还覆盖低密度火山岩段。Ⅱ型盖层覆盖面积大,空间连续性好,排替压力最大可达8.8MPa,相同盖层厚度条件下所对应单井日产气量最高,可达36.6×10⁴ m³;Ⅰ型盖层覆盖面积次之,且主要发育在断陷边部地区,排替压力最大为6.9 MPa,覆盖范围内单井日产气量最高为23.2×10⁴ m³;而Ⅲ型盖层分布区域内致密封盖层之间空间连续性较差,盖层排替压力大部分在4.75 MPa以内,单井日产气量最高仅为12.8×10⁴ m³。Ⅱ型盖层对天然气具有更强的封盖作用,Ⅰ型盖层次之,Ⅲ型盖层封盖能力最差。各类型盖层封盖能力的差异性控制着火山岩气藏的形成与富集。