文章编号:1000-0747(2009)04-0419-09
准噶尔盆地火山岩油气藏分布规律及区带目标
优选———以陆东—五彩湾地区为例
杨辉,文百红,张研,张光亚,刘志舟,吴丰成,卫延召,戴晓峰,胡庆辉
(中国石油勘探开发研究院)
基金项目:国家重大科技专项“岩性地层油气藏成藏规律、关键技术及目标评价”项目(2008ZX05001);国家重点基础
研究发展规划(973)“古生代火山岩储层分布规律及其改造特征”项目(2009CB219304);中国石油天然气股份有限
公司“岩性地层油气藏富集规律与勘探技术研究”项目(2008B-0100);中国石油天然气股份有限公司“火山岩油气勘探的高精度重磁电配套技术系列研究”项目(060127-2);中国石油天然气股份有限公司“准噶尔盆地
石炭系火山岩油气勘探的高精度重磁电配套技术系列研究”项目(070111-1)
摘要:以岩石物性、重磁电震、钻井等资料为基础,根据研究区具体地质情况,提出火山岩分布预测、火山岩岩性预测、有利区带及目标评价的重磁电震配套技术。通过在陆东—五彩湾地区的综合应用,完善了现有的方法技术,形成了有效的重磁电震综合勘探技术流程。对陆东—五彩湾地区火山岩气藏分布规律进行了分析总结,提出了该区火山岩气藏勘探的重要认识:磁力异常梯度带是火山岩断裂带,断裂控制了火山岩的分布,也控制了火山岩的局部构造;磁力异常梯度带是火山岩裂缝发育带,是火山岩储集层发育的有利部位;近烃源岩磁力异常梯度带是火山岩油气藏的富集区带。预测的有利区块(区带)、有利目标得到了钻探证实,表明了本研究方法正确有效。图14表1参13
关键词:准噶尔盆地;火山岩;气藏;航磁;地震;重力;建场测深
中图分类号:T E122.1 文献标识码:A
Distribution of hydrocarbon traps in volcanic rocks and optimization for selecting exploration prospects and targets in Junggar Basin:
Case study in Ludong-Wucaiwan area,NW China
Yang Hui,Wen Baihong,Zhang Yan,Zhang Guangya,Liu Zhizhou,Wu Fengcheng,
Wei Yanzhao,Dai Xiaofeng,H u Qinghui
(PetroChina Research Institute of Petroleum E x p loration&Develop ment,Bei jing100083,China)
A bstract:Based o n petrophysical,mag netic,g ravity,electric,seismic and drilling data,combined with geological regularities,this
paper proposed an integ rated approach for the distribution prediction and litholog y recognitio n of volcanic rocks,as well as the exploration prospect and target optimization of hydrocarbon deposits.The exploration techno logy was improved in the application to exploration in the Ludong-Wucaiwan area in Junggar Basin.Some impo rtant viewpoints are concluded as follows:aeromag netic abnormal g radient belts correspond to volcanic faults,faults co ntrol the distribution of volcanic rocks and accordingly their local structures,aeromagnetic abno rmal gradient belts co rrespond to highly-developed fracture zones and are prospective areas for volcanic reservoirs.T he proposed integrated approach is proven effective by the exploration drilling results with high-flow gas wells.
Key words:Jungg ar Ba sin;v olcanic ro ck;g as poo l;aer omagnetic survey;seismic ex plor ation;g ravity survey;time do main electr omag netic survey
1研究区概况
准噶尔盆地自从1957年在克拉玛依发现玄武岩油藏以来,目前在全盆地已发现火山岩油气藏38个,其中部分井已获得了高产油气流,如盆地西北缘克拉玛依九区古3井、腹部石西油田石西1井均获得了高产油气流,展示了准噶尔盆地火山岩油气勘探的良好前景[1-4]。
准噶尔盆地火山岩气藏主要位于石炭系,其次是二叠系。油气在平面上分布于生烃凹陷周缘或其内部,纵向上主要集中于火山岩顶部风化壳内,少量油气分布于火山岩风化壳之下的火山岩内部,形成火山岩内幕油藏。火山岩发育并占绝对优势是准噶尔盆地石炭系重要特征之一,目前石炭系所发现油气均位于火山岩之中[5]。
研究区位于陆东—五彩湾地区,陆东地区是准噶尔盆地一个大型二级构造单元,整体呈东西向展布。该区位于中央坳陷以北、乌伦古坳陷以南、克拉美丽山以西、玛湖凹陷以东,面积约2.1×104km2(见图1)。在统一的隆起背景下,陆东地区发育了多个凹陷和凸起,从北往南主要包括石西—滴北凸起、滴水泉凹陷、
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石 油 勘 探 与 开 发
2009年8月 P ET RO LEU M EXP LO RA T IO N A ND D EV EL OP M EN T V ol.36 N o.4
图1 准噶尔盆地陆东─五彩湾地区位置示意图
滴南凸起、东道海子—五彩湾凹陷及白家海凸起的一部分。目前陆东—五彩湾地区有60余口井钻揭石炭系并不同程度见油气显示,其中陆东地区的滴西10井、滴西14井在石炭系火山岩中获得高产气流,表明本区石炭系具有良好的油气勘探前景。
本文以重磁电震、钻井等资料为基础,提出火山岩分布预测、火山岩岩性预测、有利区带及目标评价的重磁电震配套技术。通过在陆东—五彩湾地区的综合应用,完善现有的方法技术,形成了有效的重磁电震综合勘探技术流程。
2研究区火山岩分布预测
2.1岩石物性分析
表1为准噶尔盆地陆东—五彩湾地区60余口钻孔岩心标本的物性参数统计表[6],从表中可以看出:①砂岩、泥岩可视为无磁性的,而火成岩中除凝灰岩磁性较弱外,其他岩性均表现为不同强度的磁性,其中基性的玄武岩、辉绿岩磁性最强,火山角砾岩次之,英安岩磁性中等。火成岩具有磁性且磁性各异,是利用磁力资料预测火成岩及其岩性的基础。②基性的玄武岩、辉绿岩密度最高,中性的安山岩、火山角砾岩密度次之,酸性的英安岩密度较低,凝灰岩密度最低。火成岩岩性密度的差异,是利用重力资料预测火成岩岩性的基础。③基性喷发玄武岩电阻率最大,而基性侵入辉绿岩以及中性的安山岩、酸性的英安岩电阻率中等,火山角砾岩、凝灰岩、砂岩及泥岩的电阻率最小。
表1 石炭系岩石物性特征统计表
岩石类型磁化率(SI)/10-5密度/(g·cm-3)电阻率/(Ψ·m)
玄武岩850～20002.70 700～5000
辉绿岩900～25002.72100～150
安山岩220～400 2.54100～300
英安岩200～400 2.50100～250
火山角砾岩454～10002.5420～70凝灰岩120～250 2.4410～70
砂岩20～40 2.57 5～20
泥岩10～30 2.56 1～10
图2为准噶尔盆地陆东—五彩湾地区火山岩岩性与物性关系图,从图中可以看出,基性的玄武岩、中性的安山岩、酸性的英安岩和流纹岩等溢流相熔岩孔隙度、渗透率较高,碎屑岩中火山角砾岩孔隙度、渗透率较高,而凝灰岩孔隙度较高,渗透率很低,不能作为储集层。
综合表1及图2可以得出以下结论:孔渗性好的火山岩磁化率较高,可引起磁力高,应特别慎重对待磁力低的、由地震资料确定的火山岩油气勘探目标,因为它们可能是:①无磁性的沉积岩;②火山岩规模较小;
③渗透率很差,不能作储集层的凝灰岩。
从以上分析可以看出,火山岩有其独特的岩石物性特征,是进行火山岩及其岩性预测的基础。但是也应看到:①每一种地球物理方法都只是地质体的一个侧面反映,只利用一种方法进行判断存在局限性;②火山岩物性存在部分重叠,只利用一种方法存在解释上的多解性;③由于地面地质条件的复杂性,地震资料质量不佳,特别是石炭系内幕反射不清,影响了对火山岩
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图2 准噶尔盆地陆东—五彩湾地区火山岩岩性与物性关系图
及其岩性的追踪与识别。2.2火山岩分布预测
利用延拓回返垂直二次导数对1∶200000航磁资料进行处理(见图3),本区有60余口探井钻遇石炭系,其中有50余口井钻遇火山岩,将航磁资料与钻井资料
对比发现,钻遇火山岩的井85%以上分布在磁力高区,吻合率较高,另有15%左右的钻遇火山岩的井在磁力低区,原因主要有两个:①这些井的火山岩规模较小、埋藏较深;②这些井火山岩岩性一般为凝灰岩,而凝灰岩磁化率较低可视为无磁性
。
图3 陆东—五彩湾地区航磁垂直二次导数异常图
图3还揭示了火山岩的断裂信息。磁力异常的梯度带、异常错动带是断裂的标志之一,从图中可以看到,存在北东向、北西向、近东西向以及近南北向4组断裂,前3组断裂在其他地球物理资料上也有反映,而近南北向断裂在磁异常上反映得较为明显,该方向的断裂具有走滑性质。如过滴5井—滴南3井近南北向左旋走滑断裂,过滴14井南北向右旋走滑断裂,两侧磁力异常发生了明显错动。
对建场测深剖面进行反演成像,获得了电阻率断面图[6]
(见图4)。由图4可见,新生界为高电阻率,白垩系
为低电阻率,侏罗系为相对高电阻率,二叠系—三叠系为
相对低电阻率,石炭系为高电阻率。电性剖面较好地反映了区域地质结构特征,不仅石炭系顶面及其构造反映得非常清晰,而且石炭系内幕及其岩性变化得到了反映。在距离测线起点40km 处可见一竖立的高电阻率异常体,此为火山岩通道及火山锥的反映。另外石炭系内部可见多处高电阻率团块状异常,这是火山岩构造的反映。对建场测深剖面与航磁资料进行对比分析发现,二者之间具有非常好的对应关系,航磁资料提供了火山岩的平面分布,建场测深剖面提供了火山岩的纵横向分布,
这两
图4 陆东—五彩湾地区建场测深L2004E -1测线电阻率成像剖面图[6](剖面位置见图3)
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种资料不仅可以相互验证,而且可以相互补充。结合地球
物理资料综合分析,预测该区火山岩面积约4700km 2。2.3火山岩岩性分布预测2.3.1视磁化率反演
以钻井岩心标本磁化率测量资料为约束,在航磁异常下延的基础上进行视磁化率反演,获得了研究区
的视磁化率分布(见图5)。由图5可见,视磁化率高值区主要有5个区块:滴北凸起、滴水泉凹陷、滴南凸起东部、滴南凸起西部以及五彩湾凹陷。值得注意的是滴南凸起视磁化率分为了两段,东西部有差异,中部(滴西10井以西至滴西5井以东)为中等偏低的视磁化率,东西两侧为视磁化率高值区
。
图5 陆东—五彩湾地区石炭系视磁化率分布
2.3.2视密度反演
以密度测井及石炭系283块岩心标本密度测量资料为约束,对布格重力异常利用地震资料通过3D 正演剥层[7]
以及下延、插值切割分离后,进行线性反演,获得了研究区的视密度分布图(见图6)。从图6可见,研
究区滴南凸起东南部视密度略大、东北部视密度略小;滴水泉凹陷南部视密度较小;五彩湾凹陷内部视密度
不均匀;石南2井附近视密度较大;东道海子凹陷内部视密度中等,相对均匀。值得注意的是滴南凸起中部为密度低值区,这与该区中等偏低的视磁化率相对应
。
图6 陆东—五彩湾地区石炭系视密度图
2.3.3视密度-视磁化率交会预测火山岩岩性
利用在该区建立的密度-磁化率火山岩岩性识别交会图版,进行点(钻井)、线(地震、建场)、面(重力、磁法)资料的结合,综合预测火山岩岩性(见图7),共预测出9个火山岩带,4个中基性火山岩带分别是滴北凸起、滴水泉凹陷、滴南凸起东部和五彩湾凹陷,其中,滴南凸起东部南北两分,南部、北部视磁化率基本相同,而视密度略
有不同,南部视密度略大,北部视密度略小。东道海子凹陷为中酸性火山岩带。滴水泉凹陷与滴南凸起之间为凝灰岩发育区,表现为弱磁化率、低密度特征。前已述及,凝灰岩储集物性较差,可作为遮挡层,因此,滴水泉凹陷
的南翼及滴南凸起的北翼可形成构造-岩性圈闭(如滴西10井)或岩性圈闭。滴南凸起西部(滴西10井区)、滴南凸起南部(滴西3井区)为酸性火山岩带,二者视磁化率基本
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石油勘探与开发·油气勘探 Vo l .36 No .4
相同,而视密度略有不同,南部视密度略大,西部视密度略小;其中,滴南凸起西部大致位于滴西10井以西,滴西5井以东,表现为密度低值、中等偏低视磁化率、中等偏高电
阻率;该带长35km ,宽8km ,面积约280km 2。从图中还
可以看出,本区东部发育中基性火山岩,西部发育中酸性火山岩,与钻井资料对比分析符合率可达70%以上
。
图7 陆东—五彩湾地区火山岩岩性分布图
3火山岩气藏分布特征
3.1火山岩气藏受构造及岩性双重因素控制
根据陆东—五彩湾地区2D 地震资料,采用地震局
部构造提取技术获得了陆东—五彩湾地区石炭系火山岩局部构造[8-10]
(见图8)。由图8可见,陆东—五彩湾地区火山岩局部构造成带、成串分布,经与钻井资料对比发现,现有的10余个火山岩油气藏中80%以上有局部构造异常背景,如滴西5井、彩25井、彩27井等工业气流井均位于局部构造高点上。从五彩湾地区各井的
油气显示分析,在鼻状构造的轴部油气显示比较活跃,而且构造位置越高,油气显示愈活跃,而在鼻状构造的两翼几乎没有见到油气显示[11];另外,部分油气藏如滴西10井、滴西17井、滴西21井等不仅受构造控制同时也受岩性控制。如滴西10井气藏储集层为酸性的流纹岩,有局部构造异常背景,侧翼被凝灰岩封堵,形成了构造-岩性气藏。3.2火山以裂隙式喷发为主 磁力异常梯度带是火山岩断裂的重要标志之一,图9
为五彩湾地区航磁垂直二次导数与石炭系局部构
图8 陆东—五彩湾地区石炭系局部构造图
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造叠合图,从图中可以看到,断裂控制了火山岩的分
布,也控制了火山岩的局部构造。根据钻井资料确定的几个火山口均位于磁力异常梯度带上,表现为该区
火山岩以裂隙式喷发为主的特点[8-10]。裂隙式喷发意味着火山口或火山局部构造沿断裂或航磁梯度带分布,火山口附近的岩相———爆发相为有利岩相
。
图9 五彩湾地区航磁垂直二次导数与石炭系局部构造叠合图(图中等值线为航磁垂直二次导数等值线)
3.3近烃源岩磁力异常梯度带是火山岩油气富集区带火山岩成藏条件十分苛刻,首先是要近烃源岩。近
烃源岩有两个含义,一是指纵向距离近,二是指横向距离近,只有近烃源岩的火山岩储集层才可能成藏,研究区深层发育石炭系塔木岗组、滴水泉组、巴塔玛依内山组海陆交互相烃源岩以及二叠系平地泉组烃源岩,并在塔木岗组、巴塔玛依内山组火山岩获工业气流[12]
。勘探表明,现今发现的石炭系油气藏均位于生烃凹陷周缘或其内部,充分说明了烃源对油气分布的主要控制[5]。其次,火山岩孔洞必须要有裂缝沟通。火山岩孔洞十分发育,但是,必须有裂缝沟通的孔洞才能成为储集层。裂缝可改善火山岩的渗透性,而断裂是形成裂缝的重要因素,迄今为止,已探明的准噶尔盆地石炭系油藏多数受断裂活动的控制也能说明这一点
[4]
。影响火山岩的断裂按形成时
间可划分为早、晚两期,早期断裂控制了火山岩的分布,晚期断裂改造了火山岩分布及特征,而后期沉积岩内的盖层断裂对火山岩储集层没有控制作用。
前已述及,本区有60余口探井钻遇石炭系,其中有50余口井钻遇火山岩,只有10余口井在火山岩中见到了油气流,而这10余口油气流井均分布在磁力异常梯度带上或夹持于相距较近的两个磁力异常梯度带之间(见图3)。这说明了磁力异常梯度带是火山岩裂缝发育带,是火山岩储集层的有利部位[8-10]
。如石南1井在磁力异常梯度带及地震资料所确定的断裂带上,在石炭系火山岩获低产气流,在3个层位自喷产水,并且产量很高,说明储集层孔渗条件非常好。滴西5井位于航磁异常梯度带上(见图10),钻井岩心破碎,在石炭系火山岩获工业气流。滴西20井位于航磁
异常梯
图10 滴西10井区航磁垂直二次导数分布图
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石油勘探与开发·油气勘探 Vo l .36 No .4
度带上,但是位于构造低部位,钻探结果证实两层见水。位于两条航磁异常梯度带交汇处的滴西10井(见图10),钻井岩心破碎,成像测井表明低角度及高角度裂缝均较发育,在石炭系火山岩获高产油气流。上述研究表明:断裂控制了火山岩的分布,控制了火山岩构造。沿断裂裂缝发育,裂缝沟通孔洞,改善了火山岩的储集层物性;同时,断裂沟通烃源岩。因此,近烃源岩磁力异常梯度带是火山岩油气勘探的有利区带[8-10]。
3.4工业油气流井仅位于磁力高值区
从滴西10井区航磁垂直二次导数分布图(见图10)可见,滴西10井位于磁力异常梯度带上,往北东方向分别为滴102井、滴101井,航磁垂直二次导数值逐渐降低,滴101井附近为航磁垂直二次导数的最低值。钻井资料揭示从滴西10井到滴102井至滴101井,凝灰质成分逐渐增多,从30%到60%至80%,储集层物性逐渐变差。滴101井以凝灰岩为主,渗透率极差(见图11),作为遮挡层形成岩性圈闭。在磁力低值区钻探的滴102井、滴101井等井相继失利,也证实了磁力低值区无工业油气流的观点,因此建议回避磁力低值区的、由地震资料确定的火山岩勘探目标[8,9],滴西172井、滴西22井钻探失利进一步证实了笔者的观点,预测位于磁力低值区的滴西25井以凝灰岩为主,储集层物性应该较差[9],与最终钻探结果吻合
。
图11 滴101井孔隙度-渗透率-深度关系图
孔渗条件好的火山岩磁化率较高,可以引起磁力高;而渗透率较差的凝灰岩可视为无磁性,因此,应特别慎重磁力低值区的、由地震资料确定的火山岩油气
勘探目标[8-10]
。对该区的油气流井进行统计分析,发现存在这样一个现象:工业油气流井位于磁力高值区,磁力低值区无工业油气流[8,9]。
3.5气藏的高电阻率特征
从建场法电阻率断面图上可以看到一个值得重视的现象(见图4):具有一定规模的火山岩气藏在电阻率断面上具有特殊的地球物理场特征,如高产油气流井滴西10井、工业气流井彩25井等,在电阻率断面上气藏表现为椭圆型高电阻率异常体,并且在高电阻率异常体的下方存在高电阻率隆起背景;相反,在火山岩中无油气的滴西8井、滴101井等井均无这种现象[9],后验井滴西21井获高产(见图4)。通常当天然气具有一定储量规模时,在测井曲线上表现为高电阻率异常特征。天然气藏在建场测深断面图上的这一特征还有待进一步验证。
4初步实施效果
利用烃源岩、磁力垂直二次导数、火山岩岩性“三图”叠合分析预测火山岩有利区块、区带。通过分析认为滴南凸起中部的酸性岩火山岩发育区(见图7)夹持于相距较近的两个航磁异常梯度带中间(见图3,图10),并且火山岩局部构造发育(见图12),该区是陆东—五彩湾地区火山岩油气勘探的重点区块,面积约280km 2
。该区后验井滴西17井、滴西171井、滴西18井均获得了高产气流。
提出了两个磁力异常梯度带是火山岩天然气的富集区带[13]。第一个富集区带为滴南凸起东部北翼的航磁梯度带(见图3),该梯度带过滴5井、滴西21井以及滴西10井附近,该带上的后验井滴西21井获高产油气流(见图3,图10,图12)。另外一个富集区带为滴南凸起西部北翼以及石西凸起东翼的航磁梯度带(见图3),该梯度带过滴西10井、滴西8井、滴西5井、石南2井以及石南1井附近,该带上的后验井滴西17井、滴西171井获高产气流(见图10,图12)。
利用烃源岩、磁力垂直二次导数、火山岩岩性、地震局部构造“四图”叠合分析预测火山岩天然气有利目标。初选目标13个[8]
(见图13),其中,在滴南凸起东部中基性火山岩带上钻探的滴西21井(见图7,图10,图12,图14a )在玄武岩获得高产油气流。另外,在滴南凸起西部酸性火山岩发育区钻探的滴西18井(见图7,图10,图12,图14b )在酸性火山岩中获得高产油气流。从图7、图10、图14b 还可以看出,滴西18井西侧2km 处为磁力异常梯度带的变化处,为应力释放区,推测裂缝更为发育,与滴西18井为同一构造且也位于相对高部位,应是钻探的有利目标区[8]。
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5结论
以岩石物性、重磁电震、钻井等资料为基础,通过对陆东—五彩湾地区火山岩气藏分布规律的分析总结,提出了该区火山岩气藏勘探的重要认识:磁力异常梯度带是火山岩断裂带,断裂控制了火山岩的分布,也控制了火山岩的局部构造;磁力梯度带是火山岩裂缝发育带,是火山岩储集层发育的有利部位,近烃源岩磁力异常梯度带是火山岩油气勘探的有利区带。
对研究区60余口钻井资料进行对比分析发现,利用磁力资料预测火山岩平面分布符合率达85%以上,利用重磁资料预测火山岩岩性平面分布符合率在70%
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左右。预测陆东—五彩湾地区火山岩分布面积约4700km2,可分为9个火山岩分布区带。其中,滴南凸起西部为酸性火山岩,夹持于两条相距较近的磁力梯度带之间,是该区火山岩储集层的发育区。滴水泉凹陷与滴南凸起之间为凝灰岩发育区,因此,滴水泉凹陷的南翼及滴南凸起的北翼可形成构造-岩性圈闭或岩性圈闭。
孔渗条件好的安山岩、英安岩和流纹岩的磁化率较高,可产生一定的磁力高异常,渗透性很差的凝灰岩磁性很弱,磁性很强的玄武岩在有裂缝或溶蚀孔发育的情况下也可成为良好的储集层。应特别慎重对待磁力低值区的、由地震资料确定的火山岩油气勘探目标。
根据有利区块、区带评价准则,预测了该区的有利区块———滴南凸起西部的酸性火山岩带,面积约280km2;目前,陆东—五彩湾地区6口高产井中,5口分布在该区,其中,3口后验井获高产气流。提出了两个磁力异常梯度带是火山岩天然气的富集区带,富集区带上的后验井滴西17井、滴西171井、滴西21井均获高产油气流。
致谢:刘光鼎院士曾与笔者进行了多次讨论,笔者受益匪浅,在此表示衷心感谢!
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第一作者简介:杨辉(1961-),男,河北蠡县人,中国石油勘探开发研究院高级工程师,主要从事综合地质地球物理方面研究工作。地址:北京市海淀区学院路20号,中国石油勘探开发研究院物探技术研究所,邮政编码:100083。E-mail:yanghui p hd@https://www.doczj.com/doc/b01198500.html,
收稿日期:2008-10-30 修回日期:2009-04-26
(编辑 黄昌武 绘图 李秀贤)
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2009年8月 杨辉等:准噶尔盆地火山岩油气藏分布规律及区带目标优选
1998年特 种 油 气 藏第5卷第2期 国外火山岩油气藏特征及其勘探方法 伊培荣Ξ 彭 峰 韩 芸 编译 前 言 随着能源需求的日益增长,石油与天然气的勘探、开发领域也在不断地扩展。以往认为没有油气聚集价值的火山岩,如今也成为寻找油气不可忽视的领域之一。特别是夹于生油岩系中的火山岩,与沉积岩一样,同样有利于油气聚集和保存。早在19世纪末20世纪初,古巴、日本、阿根廷、美国等国家均先后发现火山岩油气藏。日本对火山岩油气竭尽全力进行勘探开发,从50年代中期到80年代已陆续发现了几十个中、小型火山岩油气藏。 火山岩储集层特征 11 岩石类型 前苏联C1B1克卢博夫综合分析世界各国含油气盆地的火山岩储集层,将其岩石类型归纳为三大类。 (1) 熔岩和熔岩角砾岩 熔岩按其化学成分可划分为玄武岩(SiO2<52%),安山岩(SiO2为57%～62%),英安岩(SiO2为6510%～68.5%),流纹岩(SiO2>78%);熔岩角砾岩指熔岩角砾被相同成分的熔岩所胶结的岩石。 在阿塞拜疆、格鲁吉亚陆续发现基性和中性火山熔岩中的油气藏较多。例如,阿塞拜疆穆腊德汉雷油气田产于白垩系的蚀变基性(玄武岩和玄武玢岩)和中性(安山岩和安山玢岩)火山岩及其风化壳中。古巴的克里斯塔列斯油气藏也产于破碎的基性和中性火山岩及其风化壳中。 在日本,酸性火山岩中的油气藏较多。例如,日本新泻县吉井—东柏椅气田、南长岗—片贝气田和见附油田产层位于上第三系的“绿色凝灰岩”的流纹岩中。 (2) 火山碎屑岩 按其碎屑大小可划分为凝灰集块岩、火山角砾岩、凝灰砾岩、砂屑凝灰岩和粉砂屑凝灰岩。 格鲁吉亚第比利斯萨姆戈里油田产于上—中始新统厚达100～150m的凝灰质砂岩和凝灰岩中。阿塞拜疆穆腊德汉雷油田除了在基性—中性火山熔岩中含油之外,在裂缝性安山凝灰岩中也具有工业性原油。美国内华达州伊格尔泉和特腊普泉油田则产于第三系流纹凝灰岩中。阿根廷门多萨盆地西部图平加托油田也是火山凝灰岩产层。 Ξ辽河石油勘探局勘探开发研究院 辽宁 盘锦 124010
项目名称：火山岩油气藏的形成机制与分布规律 首席科学家：陈树民大庆油田有限责任公司 起止年限：2011.1至2013.8 依托部门：中国石油天然气集团公司 一、研究目标的调整 1、总体目标 本项目预期达到三个主要目标：①通过中国东部中新生代和西部古生代盆地火山岩的系统研究，反演火山作用和成盆、成烃、成藏过程及其相互关系，揭示大规模火山岩油气成藏的控制因素和机理，凝练火山岩油气藏理论，实现火山岩油气藏理论创新，弄清与火山作用有关的油气分布规律，为火山岩油气勘探开发提供理论支撑；②形成产学研联合火山岩油气藏研究创新团队，为能源经济的又好又快发展提供高素质人才储备，培植我国油气产业的国际竞争优势，在火山岩油气藏研究领域达到国际领先水平；③拓展火山岩油气勘探新领域，集成研发火山岩储层及其油气藏识别与评价的配套和关键技术，补充完善相关技术标准和行业规范，为国家找到更多的油气储量，提高我国的能源安全保障能力。 2、五年预期目标 (1 科学目标: 抓住中国东部中新生代和西部古生代盆地大规模火山岩富含油气的优势，通过火山作用类型、特征、喷发机制、构造背景分析，查明火山作用与盆
地演化、油气形成、运移、聚集、成藏的时空响应，实现火山岩油气成藏理论的创新，抢占国际火山岩油气藏理论研究的制高点。 (2 国家油气目标和产业目标: 揭示火山岩油气藏的控制因素、形成机理与分布规律，实现火山岩油气勘探新领域、理论和技术的重大突破，在我国东、西部形成两个万亿方级别的大气区和一批规模储量目标区，具体目标包括：①扩大松辽盆地北部徐家围子火山岩天然气勘探成果，在松辽盆地优选出8-10个有利勘探区带，新增探明储量3000×108m3；②在准噶尔和三塘湖等盆地找到新的火山岩油气藏，促进提交新增探明储量4×108t以上；③研发火山岩储层及其油气藏识别、预测、评价理论和关键技术，为发现更多的油气储量提供理论技术支撑，建立火山岩油气勘探和评价的相关技术标准和行业规范，推动产业进步、提高我国油气行业的国际市场竞争能力。 (3 创新团队建设目标: 形成一支进入国际前沿领域的、产学研结合的优秀科学家群体，培养15名左右中青年学术带头人和70名左右博士后、博士/硕士研究生。树立以大庆油田为代表的产业科技创新旗帜，全面增强相关企业的科技创新能力。 (4 学术论著目标: 发表学术论文不少于200篇（其中，SCI/EI收录学术论文100篇左右，争取在国际领衔刊物发表主题研究学术论文40篇左右）；出版学术专著3部以上；争取主办高规格的国际学术专题研讨会。 二、研究内容和课题设置的调整 能源供应紧张威胁国家的战略安全。近年我国火山岩油气勘探的成果已展示出火山岩油气资源的巨大潜力。本项目旨在建立新的火山岩油气藏理论，开拓油气勘探新领域和新途径，提供大型油气田的后备基地，为解决国家能源危机做贡献。 拟解决的科学问题为：火山岩油气藏的成藏模式、形成机理和分布规律。回答①火山岩油气富集区的地质背景和控制因素；②不同类型火山岩储层的发育特征、展布规律和成储机制；③火山作用与油气生成、运移、聚集和保存的关系及其成藏模式；④火山岩储层及油气藏的地球物理响应；⑤火山岩油气分布规律和勘探方向。
连续型油气藏形成条件与分布特征摘要:随着油气藏勘探的不断深入,岩性油气藏勘探从有明显圈闭型的油气藏,进入大规模连片储集体系的连续型油气藏;地层油气藏从东部盆底基岩潜山油气藏,进入中西部大型不整合面控制的大规模地层油气藏。根据圈闭是否具有明确界限和油气聚集分布状态,把油气藏分为常规圈闭型油气藏和非圈闭连续型油气藏两大类,明确了连续型油气藏内涵,阐述了其主要地质特征。大型浅水三角洲体系及其砂质碎屑流砂体是连续型油气藏形成和大面积分布的地质基础,成岩相定量评价是低—特低孔渗连续型储层评价的重要方法。在湖盆中心陆相沉积上,建立了以鄂尔多斯盆地长6组为代表的湖盆中心深水砂质碎屑流重力成因沉积模式,拓展了中国湖盆中心部位找油新领域;在储层评价上,以四川盆地须家河组为例,系统提出了成岩相内涵、分类和评价方法,运用视压实率、视胶结率和视溶蚀率等参数定量表征成岩相,为落实有利储集体分布提供了理论依据和工业化评价方法。中国连续型油气藏储量规模与潜力很大。21世纪以来,随着中国陆上油气勘探总体从构造油气藏向岩性地层油气藏的转变,岩性地层大油气田目前已进入发现高峰期,相继在松辽盆地、渤海湾盆地、鄂尔多斯盆地、四川盆地、准噶尔盆地和塔里木盆地等发现了多个亿吨级以上的大型岩性地层油气田,展示出较大的勘探潜力。目前岩性地层油气藏已经成为中国陆上最重要的勘探领域和储量增长的主体,2003年以来,中国石油天然气股份公司岩性地层油气藏探明储量占总探明储量的比例已达到60%～70%。其中连续型油气藏将是今后该勘探领域的
重中之重。随着岩性地层油气藏勘探的不断深入,油气勘探实践中迫切需要针对湖盆中心大规模连片厚砂岩形成机制与分布,大面积低渗透率背景下有利储层发育主控因素与定量评价方法,大型地层油气藏成因类型与成藏机制,大范围连续型油气藏形机理、富集规律与储量规模等关键地质问题进行深入研究。 关键词:岩性油气藏;地层油气藏;连续型油气藏;大型浅水三角洲;砂质碎屑流;成岩相 1大型浅水三角洲的沉积模式 大型浅水三角洲连片砂体是连续型油气藏形成连片大油气区的地质基础。随着松辽盆地和鄂尔多斯盆地等大型坳陷湖盆的深入勘探,浅水三角洲及湖盆中心砂体已成为中国陆相盆地岩性油气藏勘探的重要目标。大型浅水三角洲形成所需的条件有:相对较浅的水体、稳定的构造背景、平缓的坡度及充足的物源。例如松辽盆地下白垩统青一段沉积期湖相面积可达8. 7×104km2,嫩江组一段湖相面积可达15×104 km2,且最大湖扩期深水区的水深仅30～60m。浅水三角洲的主要特征是:①水体相对较浅;②砂体宏观叠合连片,大面积分布;③水下分流河道很发育,延伸较远;④河口坝被后续河流冲刷而不易保存。鄂尔多斯盆地中生界延长组长8段是较为典型的浅水三角洲。在盆地周边露头剖面上可发现长8段三角洲平原河道砂体规模较大,连片发育(图2)。大规模连续分布的长8段砂体为油气富集的基础,是鄂尔多斯盆地中生界石油勘探的有利目标区。湖盆的敞流性是湖盆中心浅水三角洲砂体发育的重要条件,敞流通道对湖盆中心砂体分布及方向有
第二节油气藏形成的条件 油气藏必须具备的两个条件是油气和圈闭。而油气在由分散到集中形成油气藏的过程中，受到各种因素的作用，要形成储量丰富的油气藏，而且保存下来，主要取决于生油层、储集层、盖层、运移、圈闭和保存六个条件。归纳起来油气藏形成的基本条件有以下几个方面： 一、油气源条件 盆地中油气源是油气藏形成的首要条件，油气源的丰富程度从根本上控制着油气资源的规模，决定着油气藏的数量和大小；油气源的性质决定着烃类资源的种类、油藏与气藏的比例；油气源形成的中心区控制着油气藏的分布。因此，油气源条件是油气藏形成的前提。 1、烃源岩的数量 成烃坳陷: 是指地质历史时期曾经是广阔的有利于有机质大量繁殖和保存的封闭或半封闭的沉积区；成熟烃源岩有机质丰度高，体积大，并能提供充足的油气源，形成具有工业价值的油气聚集。 成烃坳陷在不同类型的盆地中有不同的分布形式，这与盆地的演化模式有关。平面上, 可以位于盆地中央地带（松辽盆地），也可以偏于盆地一侧（酒西盆地），或者有多个成烃坳陷（渤海湾盆地）。纵向上，由于盆地演化的不同，烃源岩的分布在单一旋回盆地中只能有一套，在多旋回盆地中常发育多套烃源岩，但主力烃源岩常常只有一个。成烃坳陷的位置也可以是继承性的，也可以是非继承性的，在不同的阶段位置产生迁移或完全改变。只有研究盆地的演化史，进行旋回分析和沉积相分析，才能把握成烃坳陷的发育和迁移规律，有效地指导油气勘探。 烃源岩的数量：取决于烃源岩的面积（分布范围）和厚度。
成 妊 坳 陥 『 抽 气 分 布 关 系 图 r I j k I 1 h 1 k 九松辽中決成晟塌陥b沆气分布，B>MLng尔吗纳斯湖成好坳陷仃竟区：（?酒西誌地序西诚绘閱陥Q去/门山汕代聚集帯：优黄轉坳陥白1“］陷与天港汕气带：1-住油叩心：乙生?Ik凹階；①itk气睾象带：：" 5+ illiHb 二猛地边怡 &油气运移力向T乩附陆磐线 2、烃源岩的质量 并非所有的沉积盆地都有成烃拗陷，当盆地内拗陷区一直处于补偿或过补偿状态时，难以形成有利的成烃环境，或油气潜量极低，属于非成烃拗陷。因此，一个拗陷是否具备成烃条件，还要对烃源岩有机质丰度、类型、成熟度、排烃效率来进行评价。通过定量计算成烃潜量、产烃率来确定盆地的总资源量，从而评价油气源的充足程度。只有具丰富油气资源的盆地，才能形成大型油气藏。 二、生、储、盖组合和传输条件 油气生成后，只有及时的排出，聚集起来形成油气藏，才能成为可以利用的资源；否 则，只能成为油浸泥岩。而储集层是容纳油气的介质，只有孔渗性良好，厚度较大的储集层，才能容纳大量的油气，形成巨大的油气藏，这是显然的。而有利的生、储、盖组合，也是形成大型油气藏不可缺少的基本条件。 生储盖组合：是指烃源层、储集层、盖层三者的组合型式。 有利的生储盖组合：是指三者在时、空上配置恰当，有良好的输导层，使烃源层生成 的油气能及时地运移到储集层聚集；盖层的质量和厚度能确保油气不致于散失。 1、生储盖组合类型
文章编号:1000-0747(2009)04-0419-09 准噶尔盆地火山岩油气藏分布规律及区带目标 优选———以陆东—五彩湾地区为例 杨辉,文百红,张研,张光亚,刘志舟,吴丰成,卫延召,戴晓峰,胡庆辉 (中国石油勘探开发研究院) 基金项目:国家重大科技专项“岩性地层油气藏成藏规律、关键技术及目标评价”项目(2008ZX05001);国家重点基础 研究发展规划(973)“古生代火山岩储层分布规律及其改造特征”项目(2009CB219304);中国石油天然气股份有限 公司“岩性地层油气藏富集规律与勘探技术研究”项目(2008B-0100);中国石油天然气股份有限公司“火山岩油气勘探的高精度重磁电配套技术系列研究”项目(060127-2);中国石油天然气股份有限公司“准噶尔盆地 石炭系火山岩油气勘探的高精度重磁电配套技术系列研究”项目(070111-1) 摘要:以岩石物性、重磁电震、钻井等资料为基础,根据研究区具体地质情况,提出火山岩分布预测、火山岩岩性预测、有利区带及目标评价的重磁电震配套技术。通过在陆东—五彩湾地区的综合应用,完善了现有的方法技术,形成了有效的重磁电震综合勘探技术流程。对陆东—五彩湾地区火山岩气藏分布规律进行了分析总结,提出了该区火山岩气藏勘探的重要认识:磁力异常梯度带是火山岩断裂带,断裂控制了火山岩的分布,也控制了火山岩的局部构造;磁力异常梯度带是火山岩裂缝发育带,是火山岩储集层发育的有利部位;近烃源岩磁力异常梯度带是火山岩油气藏的富集区带。预测的有利区块(区带)、有利目标得到了钻探证实,表明了本研究方法正确有效。图14表1参13 关键词:准噶尔盆地;火山岩;气藏;航磁;地震;重力;建场测深 中图分类号:T E122.1 文献标识码:A Distribution of hydrocarbon traps in volcanic rocks and optimization for selecting exploration prospects and targets in Junggar Basin: Case study in Ludong-Wucaiwan area,NW China Yang Hui,Wen Baihong,Zhang Yan,Zhang Guangya,Liu Zhizhou,Wu Fengcheng, Wei Yanzhao,Dai Xiaofeng,H u Qinghui (PetroChina Research Institute of Petroleum E x p loration&Develop ment,Bei jing100083,China) A bstract:Based o n petrophysical,mag netic,g ravity,electric,seismic and drilling data,combined with geological regularities,this paper proposed an integ rated approach for the distribution prediction and litholog y recognitio n of volcanic rocks,as well as the exploration prospect and target optimization of hydrocarbon deposits.The exploration techno logy was improved in the application to exploration in the Ludong-Wucaiwan area in Junggar Basin.Some impo rtant viewpoints are concluded as follows:aeromag netic abnormal g radient belts correspond to volcanic faults,faults co ntrol the distribution of volcanic rocks and accordingly their local structures,aeromagnetic abno rmal gradient belts co rrespond to highly-developed fracture zones and are prospective areas for volcanic reservoirs.T he proposed integrated approach is proven effective by the exploration drilling results with high-flow gas wells. Key words:Jungg ar Ba sin;v olcanic ro ck;g as poo l;aer omagnetic survey;seismic ex plor ation;g ravity survey;time do main electr omag netic survey 1研究区概况 准噶尔盆地自从1957年在克拉玛依发现玄武岩油藏以来,目前在全盆地已发现火山岩油气藏38个,其中部分井已获得了高产油气流,如盆地西北缘克拉玛依九区古3井、腹部石西油田石西1井均获得了高产油气流,展示了准噶尔盆地火山岩油气勘探的良好前景[1-4]。 准噶尔盆地火山岩气藏主要位于石炭系,其次是二叠系。油气在平面上分布于生烃凹陷周缘或其内部,纵向上主要集中于火山岩顶部风化壳内,少量油气分布于火山岩风化壳之下的火山岩内部,形成火山岩内幕油藏。火山岩发育并占绝对优势是准噶尔盆地石炭系重要特征之一,目前石炭系所发现油气均位于火山岩之中[5]。 研究区位于陆东—五彩湾地区,陆东地区是准噶尔盆地一个大型二级构造单元,整体呈东西向展布。该区位于中央坳陷以北、乌伦古坳陷以南、克拉美丽山以西、玛湖凹陷以东,面积约2.1×104km2(见图1)。在统一的隆起背景下,陆东地区发育了多个凹陷和凸起,从北往南主要包括石西—滴北凸起、滴水泉凹陷、 419 石 油 勘 探 与 开 发 2009年8月 P ET RO LEU M EXP LO RA T IO N A ND D EV EL OP M EN T V ol.36 N o.4
火山岩油气藏研究现状综述 【摘要】随着能源供求关系的日益紧张与石油工程技术提高，火山 岩油气藏研究的深入已成为了势在必行的趋势，各方面的勘探开发研 究水平也在不断提高。本文对火山岩油气藏的勘探历史沿革、储层机 制、成藏机理、类型研究及勘探技术现状都予以了较为全面的归纳， 并在最后对于各方面的研究现状及发展趋势予以了汇总，对于火山岩 油气藏研究的系统化有着一定的现实意义。 【关键词】火山岩油气藏 储层机制 成藏机理 勘探技术 引言 随着能源需求的不断攀升与石油工程技术的提高，火山岩油气藏 研究受重视程度不断提高，正已日益成为全球油气资源勘探开发的重 要新领域。近年来, 火山岩油气藏已在世界20多个国家300多个盆 地或区块中发现。如日本新泻盆地吉井- 东帕崎气藏、印度尼西亚Jaw a 盆地Jatibarang 油气藏、阿根廷帕姆帕- 帕拉乌卡油气藏、墨西哥富 贝罗油气藏等典型的大型火山岩油气藏]9~1[ 。二十世纪60- 80 年代, 我国在大规模油气勘探、开发中, 先后在克拉玛依、四川、渤海湾、 辽河和松辽等盆地中, 发现了一批火山岩油气藏]13~10[，尽管取得了 巨大的成就，然而由于火山岩油气藏具有分布广但规模较小、初始产 量高但递减快、储集类型和成藏条件复杂等特点, 且目前对该类油气
藏的系统研究方法相对缺乏, 勘探开发技术尚不够完善，火山岩油气勘探储量仅占全球油气储量的1%，勘探潜力巨大。本文参阅了大量国内外火山岩油气藏研究的文献资料, 系统总结了火山岩储层、火山岩成藏条件及油气藏类型等研究现状, 旨在推动我国火山岩油气勘探与更深化研究。 1.国内外火山岩油气藏勘探历史沿革 自1887 年在美国加利福尼亚州的圣华金盆地首次发现火山岩油气藏以来, 目前在世界范围内已发现300 余个与火山岩有关的油气藏或油气显示, 其中有探明储量的火山岩油气藏共169 个]14[。国外火山岩油气勘探研究和认识大致可概括为3 个阶段: 早期阶段( 20 世纪50 年代前) : 大多数火山岩油气藏都是在勘探浅层其他油藏时偶然发现的, 认为其不会有任何经济价值, 因此未进行评价研究和关注。例如, 早在1939 年美国就发现了一个重要 的变质岩油气田( 埃尔西刚多油田) , 单井日产高达7154m3,但仍有人持否定态度。 第二阶段( 20 世纪50 年代初至60 年代末) : 认识到火山岩中聚集油气并非偶然现象, 开始给予一定重视, 并在局部地区有目的地进行了针对性勘探。1953年, 委内瑞拉发现了拉帕斯油田, 其单井最高产量达到1 828 m3 / d, 这是世界上第一个有目的地勘探并获得成功的火山岩油田, 这一发现标志着对火山岩油藏的认识上升到一个新的水平。 第三阶段( 20 世纪70 年代以来) : 世界范围内广泛开展了火山岩