火山岩油气储层地质学——思考与建议

中国含油气盆地火山岩中剩余资源丰富,勘探潜力大,是未来油气勘探开发的重要领域。火山岩油气储层研究的核心是火山岩岩性、岩相分类和命名的规范化,以及火山岩储层形成演化机理、储层发育的主控因素等,其中,火山岩储层发育特征及其分布规律是关键。火山岩油气储层地质学是研究火山岩储层发育的构造环境、成因类型、特性、形成、演化、几何形态、分布规律、储层研究方法和描述技术,以及储层评价和预测的综合性地质学科。火山岩油气储层地质学的提出有助于推动火山岩油气储层理论体系和方法体系的建立;有助于推动火山岩油气储层研究向更深层次的发展;可指导勘探开发成功率的进一步提高。中国沉积盆地火山岩油气储层研究的重点领域主要包括:火山岩岩性特征与分布、火山岩储层成岩作用类型与成岩演化序列、风化壳型与内幕型及裂缝型火山岩储层成因机理、火山岩储层评价预测技术、火山岩储层地质建模与开发储层评价等。     

准噶尔盆地卡因迪克地区石炭系火山岩成藏规律分析

火山岩油气藏已经成为准噶尔盆地西北缘油气勘探开发挖潜的一种重要类型,但卡因迪克地区石炭系火山岩至今尚未获得突破.通过深入剖析周边地区石炭系火山岩油气藏类型、储层及盖层特征,深化认识了火山岩在复杂构造带上的成藏规律,初步确定构造条件、岩相特征、裂缝发育程度和保存条件为油气成藏的4个关键因素,并通过对比预测了卡因迪克地区石炭系火山岩成藏的可能性.     

火山岩圈闭识别描述方法及其应用

中国沉积盆地内火山岩分布广泛,松辽、准噶尔及四川等盆地不断取得重大突破与发现,火山岩已成为我国油气勘探的重要领域之一.松辽盆地长岭断陷发育火石岭组和营城组火山岩,是油气增储上产的重要领域,但其勘探成效直接取决于对火山岩圈闭的识别与刻画成果.与碎屑岩圈闭相比,火山岩圈闭成藏条件要求更为苛刻,储层条件、侧向及顶底板封堵条件...     

红山嘴油田石炭系火山岩储层裂缝发育特征及主控因素

红山嘴油田石炭系火山岩是典型的孔隙-裂缝性双重介质储层,裂缝是影响油气运聚成藏和富集高产的重要因素,也是制约研究区火山岩油气勘探的关键.为了实现石炭系火山岩油藏的高效开发,综合岩心、薄片、成像测井资料,在火山岩储层裂缝特征分析的基础上,分析影响裂缝发育的主控因素.结果表明:石炭系火山岩裂缝以构造缝为主,其次为成岩缝和风...     

风化店火山岩岩相、储集性与油气的关系

风化店火山岩主要为钙碱性酸性火山岩,少量碱中性和碱中酸性火山岩.其主要储集孔隙为原生气孔和次生溶蚀孔(洞),构造裂缝及风化裂缝在油气运移过程中主要起输导管作用.火山岩可划分出三个岩相带:火山爆发相、火山溢流相和火山沉积相.火山岩体的储集性能与这三个相带密切相关,油气主要分布在火山爆发相和火山溢流相带.     

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.     

准噶尔盆地西北缘断裂带油气分布特征及控制因素

根据地化指标和测井资料,并结合前人的研究成果,剖析了准噶尔盆地西北缘断裂带的油气分布特征及断裂带对油气分布的影响因素.研究表明,该区断裂带的油气分布具有特殊性,其油气分布不仅受断裂活动的控制,同时还受断裂带岩性的控制.在断裂活动期,碎屑岩和火山岩断裂带都可以作为油气运移的通道,在断裂平静期,火山岩断裂带可以作为油气运移的通道,碎屑岩断裂带对油气起封闭作用.     

三塘湖盆地马朗凹陷石炭系地质结构与火山岩分布(为庆祝《新疆石油地质》创刊30周年而作)

石炭系是三塘湖盆地丰富的含油气层系,火山岩是有利的油气储集体,但由于在深层难以得到有效的地震反射信息,长期以来对石炭系的内幕结构及火山岩分布认识不清,制约了油气勘探进程.高精度重磁和建场测深综合物探技术的应用,基本搞清了马朗凹陷石炭系残留洼槽的分布、层系结构及其火山岩的纵、横向分布特征,弥补了地震勘探的不足.研究指出,围绕东南部石炭系残留洼槽是有利的油气勘探方向,上石炭统哈尔加乌组低阻层是泥质碎屑岩发育的烃源层,卡拉岗组和巴塔玛依内山组高阻层是火山岩发育的有利储集层.建场测深剖面纵向上能够识别石炭系多套层系及其中分布的火山岩体,高精度重磁则从平面上研究火山岩等地质体的分布特征,二者结合是研究石炭系地质结构与火山岩的有效手段.     

火山岩储层预测的地震反演方法

火山岩是油气的高产储层,但其岩性、岩相横向变化快,非均质性强,成层性差,复杂的地质、地震条件使得寻找火山岩有效储层成为勘探难题.选取合适的叠后地震反演处理技术,能够有效地预测火山岩有效储层分布范围,从而提高解释人员对火山岩有效储层和致密层的分辨能力.实践证明,测井-地震联合密度反演是定量预测火山岩有效储层空间分布的有效手段,拟波阻抗换算法和高斯配置协模拟法相结合的密度反演有助于提高地震资料识别油气储层的精度.     

渤海湾盆地岩浆侵入活动与油气成藏特征

随着火山岩油气藏勘探不断取得重要进展,火山岩发育区已从油气勘探的禁区转变为靶区,但对于岩浆侵入油藏的石油地质研究还相对较少.结合岩浆特点和侵入活动特征,开展渤海湾盆地岩浆侵入活动对烃源岩演化、围岩储集性能、油气运移、油气保存等油气成藏特征分析研究,进一步明确了渤海湾盆地岩浆侵入油气藏重点勘探目标.结果表明,岩浆侵入有利...     

四川盆地二叠系火山岩地震相特征及识别

四川盆地火山岩气藏勘探存在着钻井少、岩性岩相识别困难、储层分布不清、储层地震预测技术尚不配套等问题。为了实现对该盆地火山岩有利岩相的刻画及储层的定性定量预测,基于低频保护开展火山岩目的层地震成像处理,通过建立火山岩顶、底界地震反射模式解释刻画火山岩分布范围,在此基础上结合火山岩地震响应特征,建立火山岩地震相模式,进行火山机构识别与有利火山岩相刻画,进而基于相控开展永探1井区火山岩储层波阻抗反演和储层定性定量预测。研究结果表明:①低频保护的地震数据处理方法能够有效改善火山岩内幕与下伏地层成像质量;②二叠系火山岩识别模式为连续强波峰反射或断续中强波峰反射顶界、弱反射底界,可识别出5类地震反射特征和3类地震相模式(喷溢相、溢流相、火山沉积相);③简阳—三台地区大面积分布喷溢相,其中最有利储层发育的近火山口喷溢相沿北东方向呈点状分布,面积为1 500 km~2,次有利储层发育的远火山口喷溢相勘探面积为6 000 km~2;④永探1井区有利储层面积为600 km~2,储层厚度介于10～200 m,主要分布于成都—简阳地区,天然气勘探潜力大。结论认为,所形成的低频保护地震资料处理、火山岩岩性岩相识别与解释、相控波阻抗反演等一系列配套技术适用于该盆地二叠系火山岩储层预测,为该领域的油气勘探提供了技术支撑。     

四川盆地西部二叠系火山作用特征与天然气勘探潜力

过去一直都认为四川盆地西部(以下简称川西地区)火山岩不发育,因而制约了对该类型气藏的勘探。最近,中石化风险探井——YS1井在川西地区二叠系钻遇厚约300 m的火山岩,储层物性好、气显示强烈。为了评价该区火山岩气藏的勘探前景,基于对已钻探井的新认识,结合构造演化及其对火山活动控制作用的分析成果,对该区二叠系火山岩的形成发育特征、储层特征、天然气成因及成藏组合等开展了研究,确定了火山喷发机制、火山机构分布模式及火山岩气藏成藏模式,并评价了天然气勘探潜力。研究结果表明:①该区二叠系火山岩发育,具有与峨眉山玄武岩一致的构造环境,是峨眉山地幔热柱的产物;②火山岩受垂向断裂的控制,发育多个火山机构,存在着多个喷发旋回,火山岩纵向叠置、横向连片分布;③该区的火山岩岩性、岩相及储层特征与川西南地区存在着一定的差异,前者以爆发相凝灰岩为主,存在着部分溢流相玄武岩,火山岩储集空间类型以角砾之间的骨架孔隙、溶蚀孔隙及基质微孔隙为主。结论认为,围绕该区火山岩储层段发育有多套有效烃源岩,并且与前者构成了有效的天然气成藏组合,具有较好的天然气勘探前景,是一个值得重视的新领域。     

四川盆地二叠系火山碎屑岩气藏勘探重大发现及其启示

近期,中国石油天然气股份有限公司风险探井——永探1井测试获得22.5×10~4 m~3/d的高产气流,首次在四川盆地发现了喷溢相火山碎屑岩气藏,实现了火山岩气藏勘探的重大突破。为了评价该盆地二叠系火山岩气藏的勘探前景,系统总结了该区火山岩气藏的勘探历程、永探1井区气藏的特征、天然气成藏的控制因素与模式。研究结果表明:①在经历了长达50余年的火山岩持续探索后,得益于勘探思路的转变和地震预测技术的进步,得出了简阳地区二叠系发育爆发相火山岩异常体、天然气成藏条件好,是该盆地又一个重要的天然气勘探新领域和新对象的认识,指导了风险探井——永探1井的部署及重大勘探发现;②永探1井二叠系发育厚逾100 m的优质火山岩孔隙性储层,其储集岩石类型以喷溢相角砾熔岩、含凝灰角砾熔岩为主,储集空间主要为溶蚀微孔、角砾间溶孔及气孔,孔隙度介于6.68%～13.22%、平均为10.26%,渗透率介于0.01～4.43 mD、平均为2.35 mD;③该气藏埋深介于4 500～6 000 m,产层中部地层压力为125.625 MPa,压力系数达2.22,为异常高压气藏,天然气组成中甲烷含量为99.03%,微含硫化氢;④简阳—三台地区发育爆发相火山岩且紧邻德阳—安岳裂陷寒武系优质烃源岩,早期张性深断裂沟通源储,上部发育上二叠统龙潭组泥岩、下三叠统厚层膏岩等多套盖层,具备形成大型构造—岩性复合圈闭气藏的有利条件,有利勘探面积达6 000 km~2。结论认为,永探1井火山岩气藏的发现,证明了该盆地二叠系火山岩具有较大的油气勘探潜力,坚定了转变勘探思路、加快进军新区新领域、寻找更多更大勘探发现的信心。     

四川盆地二叠系火山岩岩相与储层特征

为了给四川盆地火山岩气藏下一步的勘探部署提供依据,综合利用钻井录井、分析化验、测井及地震等资料,在对该盆地二叠系火山岩分类的基础上,研究了不同类型火山岩的岩性特征、岩相特征与岩相分布、储层特征,并确定了控制火山岩储层发育的主要因素。研究结果表明:①该盆地火山岩可综合划分为火山熔岩、火山碎屑熔岩、火山碎屑岩及沉火山碎屑岩4大类,主要发育玄武岩、角砾熔岩、含凝灰角砾熔岩、凝灰岩和沉凝灰岩等岩石类型;②该盆地内大面积分布溢流相、喷溢相和火山沉积相等3种火山岩相类型,其中溢流相主要发育玄武岩,喷溢相主要发育火山碎屑熔岩,火山沉积相主要发育凝灰岩及沉凝灰岩等;③火山岩储层岩性主要为火山碎屑熔岩和玄武岩,其中火山碎屑熔岩主要发育脱玻化微孔、溶蚀孔,为中孔、低渗的孔隙型储层,玄武岩主要发育裂缝及溶孔,为基质孔隙度较低的孔隙—裂缝型储层;④火山岩储层控制因素主要为岩性、岩相、后期流体改造作用和构造作用,其中火山碎屑熔岩在快速冷凝的过程中脱玻化形成大量弥散状微孔,为后期进一步溶蚀增孔提供了有利条件,溶蚀等成岩作用及裂缝发育使储层物性变好。结论认为,四川盆地二叠系火山岩储层的平面展布主要受岩相控制,川西南部雅安—乐山—屏山地区主要发育孔隙—裂缝型玄武岩储层,成都—简阳—三台地区主要发育孔隙型火山碎屑熔岩储层。     

四川盆地西部二叠系火山岩气藏成藏条件分析

为了明确四川盆地川西地区二叠系火山碎屑岩气藏的天然气成藏条件,对该区火山碎屑岩气藏储层、气源、成藏组合及圈闭等成藏特征进行了分析。研究结果表明,川西简阳地区火山碎屑岩气藏的成藏有利条件包括:①永探1井以喷溢相火山碎屑熔岩为主,叠合后期蚀变和溶蚀作用,发育以脱玻化溶蚀微孔为主要储集空间的孔隙型储层;②天然气地球化学指标分析对比结果表明,永探1井火山岩气藏天然气来源以下寒武统筇竹寺组为主,简阳地区德阳—安岳裂陷内发育巨厚的寒武系优质烃源岩,为气藏形成提供了充足的气源;③火山碎屑岩储层与寒武系烃源岩组成"下生上储"的近源高效源储组合,烃源断层有效沟通源岩和储层,上覆发育有上二叠统龙潭组泥岩直接盖层和三叠系膏岩区域盖层,生、储、盖组合良好;④成都—简阳地区发育构造—岩性(地层)复合圈闭,初步证实有利含气区面积达1 300 km2,展现出极大的天然气勘探潜力。结论认为,川西地区火山碎屑岩气藏与川西南地区周公山玄武岩气藏在成藏条件方面存在着较大的差异,预测中江—三台地区火山碎屑岩分布面积超过4 000 km~2,其与简阳地区具有相似的火山岩气藏形成条件,是下一步集中突破的有利勘探区带。     

四川盆地井研地区火山岩岩相类型及储层分布

四川盆地西南部井研地区二叠系火山岩勘探领域取得油气突破,但火山岩岩相类型多样、地震反射特征差异明显、取心资料少、储层薄且分布规律不清,因此,进一步落实井研地区火山岩岩相及优质储层分布对该区火山岩油气勘探具有重要意义。根据实钻井数据建立火山岩储层正演模型,模拟影响火山岩地震反射特征变化的因素,建立火山岩岩相和储层识别模式;在单井旋回期次、岩性、岩相和地震波形分析基础上,利用地震相、地层厚度、相干体、三维可视化等多种手段确定火山岩岩相类型及分布;在火山岩储层精细标定基础上,利用波阻抗和神经网络反演多种方法确定火山岩上、下储层分布;最终结合火山岩有利岩相、储层厚度、断裂、裂缝分布,圈定优质储层发育区。研究结果表明：井研地区发育爆发相、火山通道相和溢流相3种岩相类型,火山岩分布相对稳定,内部发育2套储层,爆发相下储层发育时明显影响火山岩底部地震反射;多种方法综合预测火山岩优质储层主要分布在工区西部和西南部,基底断裂、裂缝发育叠合区是下一步有利勘探目标区。研究结果对井研地区火山岩油气勘探具有一定指导意义。     

四川盆地中二叠统天然气勘探新突破的意义及有利勘探方向

四川盆地中二叠统具有优越的天然气成藏条件,但早期勘探发现仅以石灰岩缝洞型气藏为主,规模和成效有限。2014年,重点风险探井双探1井在川西北部地区的中二叠统白云岩储层钻获高产工业气流,实现了该盆地中二叠统天然气勘探的重要突破,不仅具有重大战略意义,而且对于超深层海相地层的油气勘探也颇具指导作用。为此,阐述了双探1井的部署背景、获得的重大钻探成果以及对该盆地中二叠统天然气勘探所产生的深远影响;从烃源条件、沉积特征、储层基本特征及平面展布、资源量、勘探有利区带等方面对该区中二叠统的勘探潜力、下一步的勘探方向进行了分析。结论认为,四川盆地中二叠统为连续的碳酸盐岩台地沉积,以碳酸盐岩沉积为主,储层主要包括孔隙型白云岩、岩溶缝洞和裂缝3种类型,天然气资源量十分可观,勘探潜力巨大。最后,划分了该盆地中二叠统的勘探有利区带,并指出最有利的勘探区带集中在该盆地中西部,其中川西北部地区烃源条件最为优越、白云岩储层发育、构造成排成带分布,是最有利的勘探区。     

准噶尔盆地石炭系火山岩地震勘探关键技术

以准噶尔盆地腹部石炭系原生韵律型和西北缘风化壳型火山岩为例,针对地震勘探难点,论述了地震勘探关键技术。研究认为,对于原生韵律型火山岩,按照岩性油气藏的思路,采用低频可控震源采集、井控低频补偿以及层间多次波压制处理技术可以大幅度提高深层地震资料的保真度与空间分辨率;以多属性融合技术预测的火山岩相为约束,再通过叠后相控反演,可以实现优势储层的定量预测。对于风化壳型火山岩,按照后期改造型油气藏的思路,强反射界面续至波压制、“真”地表TTI叠前深度偏移等技术可以实现构造、地层和断裂精细成像;古地貌恢复与多属性断裂精细识别技术可以落实有利目标区。通过关键技术的应用,准噶尔盆地腹部火山岩地震资料频带由3～25Hz拓宽到8～46Hz,储层的钻探平均符合率由65%提高至81%。该方法可为国内外类似火山岩油气藏的勘探提供参考。     

四川盆地中二叠统天然气勘探新进展与前景展望

近年来,随着四川盆地深层海相碳酸盐岩天然气勘探力度的不断加大。基于区域地质背景研究成果,在岩相古地理、储层成因以及天然气成藏演化等方面都取得了重要的地质新认识,并且在该盆地中二叠统栖霞组、茅口组、峨眉山玄武岩等多层系、多领域都取得了天然气勘探新进展,展现出良好的天然气勘探前景。归纳总结该盆地近期中二叠统天然气勘探成果表明:①栖霞组沉积受加里东末期古地貌的控制,在川西海盆边缘和川中地区环古隆起周缘发育了规模分布的台缘滩和环带状台内滩,滩体规模大、分布范围广,白云岩储层发育,含气性好;②盆地内茅口组主要发育两种类型的储渗体——一种是叠加白云化作用的受相带控制沿台缘和台内高带发育的滩体,另一种是茅口期末受大规模侵蚀作用在岩溶斜坡带分布的有效岩溶储层;③在成都—简阳地区发现了火山岩气藏,其优质储层为火山岩爆发相,厚度大、物性好、分布面积广,该种新类型气藏的发现,进一步拓展了四川盆地中二叠统天然气勘探的领域。结论认为,中二叠统多层系、多领域天然气规模勘探潜力的提升,使其成为四川盆地下一步天然气增储上产的重要接替领域。     

Development features of volcanic rocks of the Yingcheng Formation and their relationship with fault structure in the Xujiaweizi Fault Depression, Songliao Basin, China

The Xujiaweizi Fault Depression is located in the northern Songliao Basin,Northeast China.The exploration results show that the most favorable natural gas reservoirs are in the volcanic rocks of the Yingcheng Formation(K 1 yc).Based on seismic interpretation,drill cores and the results of previous research,we analyzed the distribution of faults and the thickness of volcanic rocks in different periods of K 1 yc,and studied the relationship of volcanic activities and main faults.Volcanic rocks were formed in the Yingcheng period when the magma erupted along pre-existing fault zones.The volcanic activities strongly eroded the faults during the eruption process,which resulted in the structural traces in the seismic section being diffuse and unclear.The tectonic activities weakened in the study area in the depression stage.The analysis of seismic interpretation,thin section microscopy and drill cores revealed that a large number of fractures generated in the volcanic rocks were affected by later continued weak tectonic activities,which greatly improved the physical properties of volcanic reservoirs,and made the volcanic rocks of K 1 yc be favorable natural gas reservoirs.The above conclusions provide the basis to better understand the relationship of the volcanic rock distribution and faults,the mechanism of volcanic eruption and the formation of natural gas reservoirs in volcanic rocks.