松辽盆地徐家围子断陷深层火山岩储层特征及有利区预测

松辽盆地徐家围子断陷火山岩可划分为火山熔岩和火山碎屑岩两类,火山岩储层的有效储集空间包括孔隙和裂缝两种类型。裂缝不仅为储集空间,还可连通各种孔隙并促进后期溶解作用。在识别裂缝类型的基础上,建立了裂缝孔隙度计算模型,根据12口井的测井解释结果,按裂缝孔隙度将火山岩储集层分为3级:Ⅰ级,孔隙度大于0.5%;Ⅱ级,孔隙度为0.2%～0.5%,Ⅲ级,孔隙度小于0.2%。火山岩相可划分为边缘亚相、过渡亚相和中心亚相,其中,中心亚相位于火山通道附近,发育构造裂缝和收缩缝,储集物性较好,是最有利的储集相带;过渡亚相的裂缝比较发育,储集物性中等,为有利储集相带;而边缘亚相储集物性差,为不利储集相带。     

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。     

松辽盆地北部徐家围子断陷营城组火山岩受控机制分析

营城组火山岩是松辽盆地北部徐家围子断陷天然气最有利的储集体,其中营一段火山岩以中酸性为主,分布于断陷的中、南部;营三段火山岩以酸性为主,分布于断陷的中、北部。最新三维地震勘探研究成果表明,两者具有不同的发育特征：营一段火山岩喷发和分布明显受徐中断裂控制,表现为从断陷中部向南端扩展的特征;营三段火山岩喷发和分布则受徐东断裂构造带控制,表现为从断陷中部向北端扩展的特征。对火山岩厚度与断裂的叠合关系及区域构造特征分析表明,营城组火山岩的发育特征与西太平洋板块对东亚陆缘俯冲造成松辽盆地岩石圈拉伸减薄的地质规律相吻合,火山活动从断陷中部往南北两端扩展受构造应力场特征及断陷演化规律控制。     

松辽盆地徐家围子断陷营城组火山岩储集空间演化

松辽盆地徐家围子断陷在营城组火山岩中获得商业气流,但各井的产量存在较大差异,这不仅与火山岩的分布有关,而且还与火山岩储层储集空间的发育程度有关。通过岩心、薄片、扫描电镜等资料的分析研究,该区主要的储集岩石类型为各类火山熔岩和火山角砾岩,储集空间有原生和次生两类,虽然原生储集空间所占比例较小,但它为后期的改造提供有利条件。火山岩储集空间的发育演化划分出4个阶段:第一阶段为原生储集空间形成阶段,第二阶段为风化淋滤阶段,这两个阶段以建设作用为主;第三阶段为浅埋藏及构造裂隙发育阶段,建设和破坏作用共存,但以建设作用为主; 第四阶段为深埋藏阶段,以破坏作用为主。     

松辽盆地北部徐家围子断陷火山岩气藏勘探新技术

松辽盆地北部徐家围子地区深层发育了大量的火山岩体,特别是营城组一段,火山岩相以多期的爆发相和喷溢相空间相互叠置为主.火山岩天然气藏广泛分布.勘探实践表明:天然气藏的分布受火山机构和区域构造的控制.火山岩储层在火山口附近的爆发相和喷溢相、相对的局部构造高部位和断裂附近地区比较发育.火山岩物性好坏受地层埋深影响不是很大.各个气藏都在不同的海拔高度见到了水层,说明各个气藏边界受火山岩岩性控制.综合分析研究结果,气藏类型为岩性-构造气藏.火山岩勘探难度大,其成熟方法在国内外不多见,可借鉴的方法很少.结合松辽盆地北部徐家围子地区深层营城组一段火山岩气藏钻探过程,阐述了火山岩气藏勘探方法,深化和丰富了火山岩气藏勘探理论,为以后的火山岩气藏勘探提供了研究方法参考.     

松辽盆地徐家围子断陷营四段沉积相研究

徐家围子断陷是一个构造格局呈西断东超、地层厚度西厚东薄的箕状断陷盆地,在沉积上具有多沉积中心、多物源和近物源的特征,北部安达地区火山是主要物源区。通过对研究区20多口井的岩心观察、以及测井、录井、地震和分析化验资料等的综合研究认为,徐家围子断陷营四段主要发育一套以粗砂岩—粗砾岩为主的河湖相粗碎屑沉积,主要发育7大岩相类型和5大沉积体系;其中,营四段下亚段在研究区北部主要发育扇三角洲沉积体系,南部则主要发育冲积扇和泛滥盆地;营四段上亚段,在宋西断层以东主要发育辫状三角洲体系,而以西主要发育扇三角洲沉积体系,南部则主要发育河流三角洲体系;在各沉积体系前缘则发育滨浅湖沉积。     

徐家围子断陷营城组火山岩气藏储层特征

徐家围子断陷位于松辽盆地北部，火石岭、沙河子、营城期发育3个火山喷发旋回。其中营城组火山活动最为广泛，具有早晚两个主要喷发期，早期主要形成中酸性岩，晚期主要为中基性岩。其中流纹岩和流纹质（熔结）凝灰岩为主力产气储层。文章综合应用岩心观察、薄片鉴定、荧光元素分析、激光共聚焦等手段，对该区营城组火山岩岩石矿物学进行了细致研究，划分了两大类七亚类二十余种火山岩类型，并发现流纹岩和流纹质（熔结）凝灰岩普遍具有碱交代作用，发育有火山灰溶蚀孔和玻璃基质脱玻化球粒内微孔等特殊孔隙类型，同时对火山岩储层物性与岩石类型的关系进行了定量化研究，并且分析了岩性作为物质基础直接控制储层物性演化的作用。     

松辽盆地徐家围子断陷主要断裂对气藏的控制作用

解剖松辽盆地徐家围子断陷气藏控藏要素对将来火山岩复杂气藏的勘探具有重要的指导意义。为此,在精细解释徐家围子断陷三维地震资料的基础上,绘制了基底断裂与火山岩、气藏分布叠合图,并精细解剖了该区的火山机构。结果认为,徐家围子断陷火山岩天然气藏主要受控于深层断裂系统,基底断裂在火山岩发育、储层改造、高强度气源充注等成藏关键要素中都发挥了重要作用：平面上,火山沿基岩断裂走向成串珠状排列,断裂分叉或转折点为火山重要通道;纵向上,多期火山结构叠置;火山活动后期,深层酸性流体沿断裂上涌,并顺着不整合面扩展,形成了具有良好次生孔隙的优质储层;在断裂通道附近,按火山岩相发育部位,离断裂近的火山岩侵出相、喷溢相上部亚相和空落亚相是气藏形成最有利的部位。     

松辽盆地徐家围子地区庆深气田火山岩储集特征

火山岩气藏是当前松辽盆地北部天然气勘探的重要领域。在徐家围子地区发现的"庆深气田"火山岩气藏含气面积69.6km2,提交探明天然气储量1024.2×108m3,预示着松辽盆地深层火山岩储集层天然气资源丰富,有广阔的勘探前景。对火山岩储层进行了研究包括:①对火山岩储层形态、产状的预测;②火山岩储层孔隙、裂缝发育带与岩性、岩相的关系;③火山岩孔洞、裂缝发育带与构造的关系。给出了储层分类方法,建立了产层下限标准,在生产中使用收到良好效果。     

松辽盆地徐家围子断陷兴城地区营城组一段火山岩特征及火山喷发模式

利用钻井取心、薄片鉴定、全岩地球化学分析、测井及地震等资料和技术,对松辽盆地徐家围子断陷兴城地区营城组一段火山岩特征及火山喷发模式进行了研究,结果表明,该区火山岩岩石类型以酸性火山岩为主,按照“组分+成因+结构”的分类原则,其可划分为流纹岩、火山角砾岩等6种主要的岩石类型。指出：火山岩在纵向上,自下而上SiO2含量增加,表现为一个“基性-中性-酸性”的喷发旋回;平面上,较早的火山岩充填于构造低部位,分布范围较小,主要分布在中部和南部,较晚的火山岩分布范围逐渐向北、向西扩大,在全区都有分布。据此建立了以XS8井区为代表的中心式和沿SX断裂为代表的裂隙-中心式2种喷发模式,认为这些模式丰富了火山岩储层地质学的内容,对研究区火山岩气藏储层预测和储层描述具有重要意义。     

松辽盆地北部徐家围子断陷丰乐地区深层营城组有利火山岩储集体预测

火山岩储集体分布受火山机构、岩性、岩相等控制,复杂多变,准确预测和刻画十分困难。火山口-近火山口微相沉积体是最有利的火山岩储集体,该类相储集体通常具有高频杂乱无序、反射断续无规律、相变快、穹窿状或丘状外形等地震响应特征,地震解释手段易受地震资料品质的影响而无法精确描述储集体特征。针对此问题,基于三维成像分析技术,提出了一套有利火山岩储集体地震识别刻画的技术流程。首先采用构造方位约束滤波技术对叠后振幅数据去噪处理,然后利用包括混沌属性、方位约束不连续性属性等三维地震属性识别储集体,进而采用三维属性聚类成像、像素体检测技术及三维可视化技术对目标储集体进行三维成像分析,获取该类储集体空间分布认识。将该流程应用到松辽盆地北部徐家围子断陷丰乐地区,对营城组火山岩储层进行识别预测。结果表明,营城组火山岩有利储集体得到了良好成像,储集体平面分布趋势和三维影像都很清晰,为储层物性预测提供了宏观依据。     

徐家围子断陷营城组火山岩岩性、储层岩石物理弹性参数特征分析

本文通过测量岩样在干、饱含气和饱含水状态下的纵波速度v_P、横波速度v_S和密度ρ等参数,研究不同岩性含不同流体时纵波速度和横波速度的变化规律,得出适用于徐家围子地区火山岩横波速度的预测方法,即分岩性和含不同流体进行分层段模拟,为测井岩石物理分析提供精确的横波速度曲线;在难以区分具体火山岩岩性的现实条件下,测井岩石物理首次引入"岩性组"的概念,利用横波速度、密度、拉梅系数三个参数把营城组地层岩性划分为不同的岩性组;在岩性分组识别的基础上,分析同一岩性组的储层和气层的敏感参数,对比不同岩性组分析结果发现,储层具有低密度特征,气层都具有低泊松比特征,形成了一套完整的火山岩岩性区分、储层与气层识别的思路和方法,为火山岩储层高精度预测奠定了基础。     

松辽盆地南部英台断陷营城组火山岩晶间微孔特征及储层效应

松辽盆地南部英台断陷营城组火山岩中普遍发育晶间微孔隙,主要由重结晶作用和溶蚀作用形成。按成因和骨架颗粒的种类可将晶间微孔分为放射状碱性长石晶间微孔、黏土矿物晶间微孔和混合矿物晶间微孔3种类型。基质发生脱玻化重结晶作用,形成球粒状钾长石的区域晶间微孔面孔率为5.2%,形成黏土矿物和石英长石雏晶的区域面孔率增加9.5% ~13.6%;长石发生局部溶蚀形成伊利石的区域,面孔率可增加6.5% ~10.1%;而伊利石充填火山碎屑岩的粒间孔隙,仍可保留22.3% 的晶间微孔型储集空间。结合英台断陷勘探实例,认为晶间微孔发育的火山岩可作为天然气的有利储层。     

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。     

松辽盆地徐家围子断陷营城组一、三段火山喷发期次划分及意义

松辽盆地徐家围子断陷深层早白垩世发育两个大的火山喷发-沉积旋回,分别是营城组一段与营城组三段。每一喷发旋回都具有多期活动、间歇性喷发的特点,且各期次火山岩在空间上存在复杂的叠置关系。根据区内火山活动特点、火山岩相序及岩石韵律组合特征,结合喷发间歇期沉积地层与火山岩接触关系,将营城组一段和三段分别划分为3个喷发期次,自下而上依次为Yc1^1、Yc1^2、Yc1^3、Yc3^1、Yc3^2、Yc3^3。不同喷发期次的火山岩在很多方面都有所不同,表现在构造特征、岩相特征、岩性组成、储层类型、油气藏类型和富集程度的差异。营城组火山岩喷发期次的划分,对于查明区域火山岩活动规律、研究火山岩相带展布特征、油气分布及富集规律都具有重要意义。     

松辽盆地徐家围子断陷火山活动期次与烃源岩演化

徐家围子断陷在断陷期有3次较大规模的火山活动,营城期火山活动持续时间最长。火山活动加速了深层火石岭组、沙河子组、营城组3套主力烃源岩的成熟。烃源岩的埋藏史、热史和生烃史模拟计算结果表明,徐家围子断陷深层火石岭组烃源岩埋深1300 m的R_o值,在约1Ma 时间内迅速达到0.7%。沙河子组以及火石岭组烃源岩埋深约2600 m时,R_o值已经达到1%。泉头组沉积前,沙河子组及火石岭组烃源岩已进入生气高峰。青山口组沉积前,营城组烃源岩处于生气高峰,沙河子组以及火石岭组开始生成干气。此时,登娄库组二段和泉头组一、二段区域盖层业已形成,徐家围子断陷开始形成营城组-泉头组天然气藏。嫩江期末,由于边界断层的活动,营城组-泉头组天然气藏进行再分配。     

松辽盆地南部长岭地区嫩江组储层特征研究

通过岩石薄片、铸体薄片等资料对长岭凹陷嫩江组的岩石学特征、物性特征、孔隙结构特征等进行了详细研究。     

松辽盆地徐家围子地区火山岩储层主要次生矿物研究

以松辽盆地北部徐家围子地区深层火山岩储层为研究对象,通过对徐深气田 50 多口井深层火山岩岩心观察得出,该区岩石类型从基性、中性到酸性岩均有分布,以酸性岩为主。火山熔岩有玄武岩、安山岩、粗面岩和流纹岩等;火山碎屑岩包括凝灰岩、流纹质熔结凝灰岩、火山角砾岩和集块岩。 通过岩石薄片显微镜下鉴定发现,各种火山岩均见不同程度的交代作用,如绿泥石化、碳酸岩化、高岭土化及硅化等。交代作用形成的次生矿物如石英、长石、绿泥石、浊沸石、碳酸盐矿物及黏土矿物,多充填在气孔和裂缝中。对以上几种次生矿物特征作了详细描述,并根据热力学第三定律对石英、绿泥石和浊沸石的形成进行了热力学模拟。根据石英、绿泥石和浊沸石 3 种矿物形成的反应方程式,并结合地层水资料中 K⁺,Ca⁺,Na⁺,H⁺,（Fe,Mg）²⁺ 和（Fe,Al）³⁺ 等离子的浓度,分别计算出它们各自形成的平衡常数K,再根据热力学公式ΔG_（⁰_T）＝ -R·T·lnK计算出它们各自在不同温压条件下的吉布斯自由能变量ΔG_（P,T）。 通过比较ΔG_（P,T）的大小判断出 3 种矿物沉淀的先后顺序为绿泥石→石英→浊沸石,与镜下观察到的成岩顺序一致,为研究火山岩储层次生矿物的成岩演化提供了热力学依据。