火山岩风化壳储层特征及分布规律——以准噶尔西北缘中拐凸起石炭系火山岩为例
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一、火山岩岩性与物性发育特征哈山地区石炭-二叠系以发育中基性火山熔岩玄武岩、安山岩及火山角砾岩为主,火山岩以安山岩占优势为特点,玄武岩、凝灰岩及火山角砾岩含量基本相当。
通常,处于火山喷发中心部位,能量强,岩性组合相对复杂,而距火山喷发中心距离稍远部位,能量偏弱,岩性组合相对较为简单。
石炭-二叠系火山岩形成于陆缘岛弧背景,绝大部分是中基性的,酸性火山岩仅局部发育,可细分为火山熔岩、火山碎屑岩及沉火山碎屑岩三大类岩性。
1.火山熔岩。
主要包括玄武岩、安山岩和流纹岩。
玄武岩具斑状结构及微粒嵌晶结构,斑晶多为斜长石、橄榄石、辉石,基质多为小于0.25mm 的针-柱状斜长石组成,有效孔隙度1.15%~6.5%,空渗透率0.08~2.31×10-3μm2,整体较致密,为特低孔-特低渗差储层;安山岩在研究区火山岩中占比较大,呈灰、灰白、灰褐、暗红等颜色,以发育斑状结构或交织结构为主,斑晶为斜长石,含量45%~85%,受强烈熔蚀作用影响,斑晶形态差异较大,其有效孔隙度2.5~11.7%,空气渗透率0.08~25.6×10-3μm2,经后生改造作用物性可进一步改善,属中低孔-中低渗储层;流纹岩分布较局限,具流纹构造、斑状结构,斑晶为透长石、正长石、石英等,有效孔隙度0.7~5.5%,空气渗透率0.01~2.38×10-3μm2,属于特低孔-特低渗储集层。
2.火山碎屑岩。
火山碎屑物质含量在50%~90%,主要包括熔结火山碎屑岩及普通火山碎屑岩两类,前者包括熔结角砾岩及熔结凝灰岩,后者包括火山角砾岩及凝灰岩。
熔结火山碎屑岩常形成假流纹构造,角砾间或凝灰物质间多充填细粒火山碎屑物质或火山玻璃,而普通火山碎屑岩偶尔可混入陆源物质,偶见粒序层理构造。
火山角砾岩有效孔隙度5.8~15.3%,空气渗透率0.5~20.3×10-3μm2,属于低孔-低渗储集层;凝灰岩有效孔隙度1.3~5.1%,空气渗透率0.05~10.3×10-3μm2,整体属特低孔-低渗储集层。
准噶尔盆地西北缘中拐—五八区二叠系—石炭系火山岩储层特征研究姚卫江1,李兵2,3,张顺存2,史基安2(1.中国石油新疆油田分公司勘探开发研究院;2.中国科学院油气资源研究重点实验室;3.中国科学院研究生院)摘要:准噶尔盆地西北缘中拐—五八区火山岩主要发育于盆地基底的石炭系以及下二叠统佳木河组,火山岩岩性主要有玄武岩、安山岩、凝灰岩、火山角砾岩、火山角砾熔岩、流纹岩等,少见部分侵入岩(如花岗岩)。
火山岩储层的储集空间分原生和次生两大类,并以后者占主要地位,原生储集空间相互连通性较差,部分次生储集空间由于受后期的风化、剥蚀、淋滤等作用,发育连通性较好的储层。
研究区储集岩存在2类储层孔隙结构:Ⅰ类孔隙结构的孔隙分选性较差;Ⅱ类孔隙结构的孔隙分选性相对较好,储层物性较好,总体来讲,研究区火山岩主要发育低孔、低渗储层。
由于研究区火山岩埋藏较深,勘探难度较大,储层物性随时代的变新而逐渐变好。
关键词:火山岩;石炭系;中拐—五八区;准噶尔盆地中图分类号:TE122.2+22文献标识码:A1区域概况准噶尔盆地西北缘中拐—五八区的石炭系主要发育火山岩,二叠系佳木河组下段以火山岩为主,并夹有少量沉积岩。
经过多年勘探,虽然在该区发现有工业油气藏,但由于该区火山岩岩性较复杂,石炭系—二叠系火山岩的储层类型和储层特征较为模糊,所以进一步深入研究该区的火山岩油气勘探工作受到制约。
笔者在前人工作的基础上,对研究区石炭系—二叠系火山岩的储层类型和储层特征进行了探讨,以期为寻找相关的岩性地层油气藏提供借鉴。
研究区位于准噶尔盆地西北缘,包括整个中拐凸起和玛湖凹陷西部部分区域(后者无探井钻遇二叠系)(图1左)。
录井资料表明,在研究区石炭系岩性全部为火山岩(图1右)。
中拐凸起是石炭纪—二叠纪古隆起,二叠纪末开始隐伏;上二叠系上乌尔禾组地层超覆沉积于凸起之上,与下伏二叠系佳木河组呈角度不整合接触;三叠系—侏罗系披覆凸起之上,并呈较小幅度隆起。
准噶尔盆地西北缘九区石炭系火山岩油藏储层特征及控制因素肖春林;李乃高;金萍;王辉;胡俊新【期刊名称】《新疆石油天然气》【年(卷),期】2010(006)003【摘要】目前九区石炭系油藏存在开发效果差,部分井无接替层的现状,针对这些问题,利用岩芯、薄片、扫描电镜等手段,从火山岩岩性、岩相特征、孔隙特征、储层物性等方面研究了准噶尔盆地西北缘九区石炭系火山岩储层特征,分析了火山岩储层储集空间类型、物性特征以及储层物性的影响因素.研究结果表明:区内火山岩储层主要为火山熔岩、碎屑岩和变质岩类;孔隙类型主要为次生孔隙;储集空间为气孔、残余孔、溶蚀孔、裂缝等;储层物性影响因素主要有火山岩的岩性、岩相、后期风化淋滤和断裂改造等.【总页数】5页(P6-10)【作者】肖春林;李乃高;金萍;王辉;胡俊新【作者单位】中油新疆油田公司采油二厂,新疆,克拉玛依,834008;中油新疆油田公司采油二厂,新疆,克拉玛依,834008;中油新疆油田公司采油二厂,新疆,克拉玛依,834008;中油新疆油田公司采油二厂,新疆,克拉玛依,834008;中油新疆油田公司采油二厂,新疆,克拉玛依,834008【正文语种】中文【中图分类】TE122.23【相关文献】1.深埋藏气孔状流纹质熔结火山碎屑岩储层特征与成因分析——以准噶尔盆地西北缘夏72井区火山岩油藏为例 [J], 肖毓祥;李军;陈再学;丛玉梅;刘小燕2.准噶尔盆地哈山地区石炭系火山岩储层特征及控制因素 [J], 张震;徐国盛;袁海锋;王诚;范蕾;3.低孔特低渗石炭系火山岩油藏储层特征及水平井开发实践——以准噶尔盆地H井区为例 [J], 杨志冬;张欣;胡清雄;石骏铭;张梦露;孙德强;李超;朱丹萍;王维一4.准噶尔盆地西北缘克-百断裂带石炭系油气成藏控制因素新认识 [J], 侯连华;邹才能;匡立春;王京红;张光亚;况军;刘磊5.准噶尔盆地西北缘中段石炭系火山岩油藏储层特征及其控制因素 [J], 李军;薛培华;张爱卿;刘小燕因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
第29卷 第3期2008年5月石油学报AC TA PETROL EI SIN ICAVol.29May No.32008作者简介:李 军,男,1971年11月生,1995年毕业于西南石油学院,现为中国地质大学(北京)在读博士研究生,主要从事油气田开发地质研究工作。
E 2mail :lijun 28596@文章编号:025322697(2008)0320329207准噶尔盆地西北缘中段石炭系火山岩油藏储层特征及其控制因素李 军1,2 薛培华3 张爱卿3 刘小燕3(11中国地质大学能源学院 北京 100083; 21中国石油玉门油田公司 甘肃玉门 735200; 31中国石油勘探开发研究院 北京 100083)摘要:准噶尔盆地西北缘中段石炭系火山岩油藏的储层岩性为火山熔岩、火山碎屑岩及火山沉积岩。
根据孔隙与裂缝系统的配置关系,可分为孔隙型、孔隙2裂缝型、裂缝2孔隙型及裂缝型4种储层类型。
油藏控制因素研究表明,区域构造作用及火山活动奠定了储层形成与分布的基础,岩性、岩相决定了储集空间的发育程度与规模,成岩作用对储层改造作用明显。
在爆发相火山角砾岩、凝灰岩及喷溢相块状安山岩、玄武岩和玄武质角砾熔岩中,气孔等原生孔隙发育;火山沉积相沉凝灰岩及砂砾岩以细小原生粒间孔隙为主。
区域构造作用使石炭系内部发育4种裂缝类型,其中垂直2高角度裂缝在喷溢相熔岩储层中发育,网状裂缝和层面裂缝系统则多发育于火山角砾岩、凝灰岩及沉凝灰岩互层中,砂砾岩中以发育程度低、有效性差的不规则裂缝为主。
熔结、溶蚀等成岩作用对储层改造作用明显,火山碎屑沸石化和沸石溶蚀作用是油藏次生孔隙发育的主要途径,而碳酸盐、二氧化硅胶结作用及粘土矿物水化作用则降低了储层孔隙度和渗透性能。
关键词:准噶尔盆地;火山岩;储层类型;控制因素;火山岩相;构造作用;成岩作用中图分类号:TE 11212 文献标识码:ACharacteristics and controlling factors of C arboniferous volcanicreservoir in the middle section of the northw estern margin of Junggar B asinL I J un 1,2 XU E Peihua 3 ZHAN G Aiqing 3 L IU Xiaoyan 3(11S chool of Energy Resources ,China Universit y of Geosciences ,B ei j ing 100083,China;21Pet roChina Yumen Oil f iel d Com pany ,Yumen 735200,China;31Pet roChina Ex ploration and Development Research I nstitute ,B ei j ing 100083,China )Abstract :The volcano lava ,pyroclastic rock and volcanic sedimentary rock are the main lithology of the Carboniferous volcanic reser 2voir in the middle section of the northwestern margin of J unggar Basin.According to the juxtaposition relation of pores with f rac 2tures ,the Carboniferous volcanic reservoir was divided into four styles of pores ,pore 2f ractures ,fracture 2pores and f ractures.The pore 2f racture and f racture 2pore reservoirs generated in the pyroclastic rocks are the high productive reservoirs.The controlling fac 2tors of the Carboniferous volcanic reservoir show that the regional tectonic and volcanic activities are the base of reservoir generation and distribution.The volcanic lithology and facies are the development conditions of pores and f ractures.The reservoir property was reformed prominently by the diagenesis evolution.The primary pores such as gas pores were developed in the volcanic breccia ,tuff of explosive facies and basalt ,andesite ,basalt 2breccia of eff usive facies.The fine primary intergranular pores were mainly developed in the sedimentary tuff and sandstone of volcanic sedimentary facies.Four types of fracture were generated in the Carboniferous reser 2voirs under the regional tectonic action.The vertical and steep f ractures appeared in the eff usive facies reservoir.The net f ractures and bedding f ractures were developed in the volcanic breccia 2tuff 2sedimentary tuff interbed.The irregular f ractures with the poor de 2velopment degree were primary in sandstone ,which caused the decrease of f racture effectiveness.The welding diagenesis and corro 2sion diagenesis controlled the characteristics of reservoir.It is important for generating secondary pores in volcanic breccia and tuff by the zeolitization of pyroclastic rocks and corrosion of zeolites.The capability of the porosity and permeability decreased rapidly with the silica cementation and the clay mineral hydration.K ey w ords :J unggar Basin ;volcanic rock ;reservoir type ;controlling factor ;volcanic facies ;tectonic ;diagenesis330 石 油 学 报2008年 第29卷 1 地质概况准噶尔盆地位于哈萨克斯坦古板块、西伯利亚古板块和塔里木古板块交汇部位,是在海西期基底隆起上发育,又经印支、燕山与喜马拉雅运动多期改造的大型含油气盆地[122]。
准噶尔盆地红山嘴油田石炭系火山岩裂缝储层特征
准噶尔盆地红山嘴油田石炭系火山岩裂缝储层特征报告
准噶尔盆地是位于中国西南部青海省和新疆的天山地区的岩溶型盆地。
红山嘴油田位于它的西部边缘,储层主要为炭系火山岩裂缝储层。
1. 火山岩岩性:红山嘴油田储层火山岩属于碱性火成岩,它们具有质地细腻、粒度变化不大、颗粒间充填物覆盖面积大、孔隙度高、渗透率高等特点。
2. 微观结构:火山岩岩石体节理和裂缝类型多样,包括曲裂缝、切裂缝、劈裂缝等,释放能量来自火成作用和断层活动,形成的倾斜破裂结构潜力发育高。
3. 储集性:火山岩岩体植被大粒度岩相组合,孔隙度高,渗透率高,补充孔隙比例大,未生物质油气储集好。
4. 水電性特征:火山岩岩体表面水解度高,酸度强,矿物质含量多,岩石有一定的抗滲性,但大量微细裂缝导致渗透率高,从而影响火山岩岩体对原油的保存能力,需注意。
综上所述,红山嘴油田储层火山岩系火山岩裂缝而成,具有质地细腻、粒度变化不大、颗粒间充填物覆盖面积大、孔隙度高、渗透率高等特点。
其中,倾斜破裂结构发育高、孔隙度高、植被大粒度岩相组合,以及补充孔隙比例大,是对原油储集有利的要素。
但是因为水解度高,矿物质含量多,酸度强等因素,
以及大量微细裂缝存在,可能会影响原油的保存能力,值得进一步细究。
2024年3月第39卷第2期西安石油大学学报(自然科学版)JournalofXi’anShiyouUniversity(NaturalScienceEdition)Mar.2024Vol.39No.2收稿日期:2023 06 29基金项目:国家自然科学基金面上项目(42272225);山东省自然科学基金面上项目(ZR2021MD083);中央高校基本科研业务费专项(23CX09004A);崂山实验室科技创新项目(LSKJ202203401)第一作者:韩慧妹(1998 ),女,硕士研究生,研究方向:地球化学。
E mail:1456101296@qq.com通讯作者:孟凡超(1982 ),男,博士,教授,研究方向:岩浆岩岩石学和火山岩油气藏。
E mail:mengfc@upc.edu.cnDOI:10.3969/j.issn.1673 064X.2024.02.001中图分类号:TE122.2+22文章编号:1673 064X(2024)02 0001 11文献标识码:A低程度风化火山岩风化壳结构划分与主控因素———以准噶尔盆地西缘车排子凸起石炭系火山岩为例韩慧妹1,孟凡超1,2,王千军3,陈林3,张曰静3,王林3(1.深层油气全国重点实验室(中国石油大学(华东)),山东青岛266580;2.崂山国家实验室,山东青岛266061;3.中国石化胜利油田分公司勘探开发研究院,山东东营257015)摘要:为解决低风化程度的火山岩风化壳结构划分及火山岩油气储层评价与预测的难题,利用研究区28口井岩心、录井测井和地震资料,对车排子凸起石炭系火山岩风化壳的岩石学、矿物学、地球化学、储层物性进行系统研究。
结果表明:研究区岩石整体风化程度偏低。
在此基础上提出一种将风化壳自上而下分为土壤带、水解带、淋滤带、崩解带、蚀变带、母岩带的6层划分方案。
利用研究区玄武安山岩的自然电位、自然伽马、声波、电阻率4种测井数据,结合过采样算法的决策树模型对淋滤带、崩解带、蚀变带进行分类判别,准确率达87.8%。
第26卷第6期油气地质与采收率Vol.26,No.62019年11月Petroleum Geology and Recovery EfficiencyNov.2019—————————————收稿日期:2019-08-11。
作者简介:林会喜(1969—),男,山东济宁人,教授级高级工程师,博士,从事油气勘探部署与管理工作。
联系电话:(0546)8512055,E-mail :linhuixi237.slyt@ 。
基金项目:国家科技重大专项“准噶尔盆地碎屑岩层系油气富集规律与勘探评价”(2016ZX05002-002),中国石化重点科技攻关项目“准噶尔盆地大中型油气田目标评价与勘探关键技术”(P17001-1)。
文章编号:1009-9603(2019)06-0011-08DOI :10.13673/37-1359/te.2019.06.002火山岩风化壳发育规律及油气地质意义——以准西车排子地区石炭系火山岩为例林会喜,宫亚军,赵乐强,闵飞琼,曾治平,管永国,牛靖靖(中国石化胜利油田分公司勘探开发研究院,山东东营257015)摘要:准噶尔盆地已发现较多与火山岩风化壳有关的油气藏。
以盆地西缘车排子地区石炭系火山岩为例,通过地质、地球化学及测井等技术,分析石炭系风化壳发育规律,明确研究区石炭系油气成藏规律。
研究结果表明:车排子地区石炭系火山岩顶部发育黏土层、水解层和淋滤层共3层结构的风化壳;风化时间决定风化壳的厚度,古地形控制风化壳结构层的完整性,岩性和断裂影响风化壳的局部变化。
风化壳对油气成藏的控制作用主要有:①淋滤层中的各类火山岩均可以成为有利储层。
②黏土层与水解层是风化壳型地层圈闭的有效盖层。
③淋滤层与上覆砂体是风化壳内部油气藏的重要横向输导层。
受风化壳结构控制,研究区石炭系具有断层-毯砂、断层-淋滤层及断层-毯砂-淋滤层共3种输导方式,油气主要富集于毯砂-淋滤层错断对接区、近断裂带及毯砂-淋滤层超覆对接区。
准噶尔盆地西北缘石炭系火山岩岩性岩相特征与裂缝分布关系陈庆;张立新
【期刊名称】《现代地质》
【年(卷),期】2009(23)2
【摘要】新疆准噶尔盆地西北缘大范围发育石炭系火山岩-沉积岩序列的交互式地层,剖面垂向层序由若干个火山喷发岩-沉积岩序列所组成.以克拉玛依油田六、七、九区石炭系火山岩-沉积岩为例,利用地震、钻井、岩心、电性实测资料,尝试性地提出了准噶尔盆地西北缘石炭系内幕地层划分方案,并从火山岩-沉积岩期次的划分、各期次火山岩-沉积岩岩相分布模式的建立、不同岩性裂缝发育程度定量描述的角度出发,详细论述各期次岩性、岩相、裂缝与油气藏形成的相关性,明确了六、七、九区石炭系裂缝发育区,为该区后续的勘探、开发部署提供科学依据.
【总页数】8页(P305-312)
【作者】陈庆;张立新
【作者单位】中国矿业大学,资源与安全工程学院,北京,100083;中国地质大学,能源学院,北京,100083
【正文语种】中文
【中图分类】TE122.2
【相关文献】
1.基于测井参数的遗传BP神经网络识别火山岩岩性——以准噶尔盆地西北缘中拐凸起石炭系火山岩为例 [J], 范存辉;梁则亮;秦启荣;赵玲;左静
2.准噶尔盆地滴西地区石炭系火山岩储层次生孔隙的岩相学特征及主控因素 [J], 刘豇瑜;郗爱华;冉启全;周慧;袁丹
3.准噶尔盆地西北缘下二叠统火山岩岩性、岩相及其与储层的关系 [J], 鲜本忠;牛花朋;朱筱敏;董国栋;朱世发;安思奇
4.准噶尔盆地西北缘石炭系火山岩岩相特征及相模式 [J], 刘喜顺;许杰;张晓平
5.准噶尔盆地石炭系火山岩岩性和岩相特征及其对储集层的控制 [J], 王天娇;张洁;唐小雯
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准噶尔盆地石炭系火山岩储层主控因素分析秦小双;师永民;吴文娟;寇彧;王磊;李晓敏;柴智【期刊名称】《北京大学学报:自然科学版》【年(卷),期】2012(48)1【摘要】通过对准噶尔盆地石炭系火山岩油气藏岩芯的详细观察以及对储层岩石物性数据的统计分析,认为构造运动、岩性与岩相、风化淋滤作用是控制准噶尔盆地石炭系火山岩储层的主要因素。
火山岩储集空间类型分为原生裂缝、原生孔隙、次生裂缝、次生孔隙四类。
储层的渗流能力主要由裂缝决定。
风化壳是准噶尔盆地石炭系火山岩储层的主要类型。
优质储层主要分布在风化壳顶面以下250 m距离以内,其中环坳陷分布的古隆起部位更为有利。
距离风化壳顶面越远,孔隙和裂缝充填程度越高,火山岩储集性能越差。
【总页数】7页(P54-60)【关键词】准噶尔盆地;火山岩;石炭系;风化壳;环坳陷古隆起【作者】秦小双;师永民;吴文娟;寇彧;王磊;李晓敏;柴智【作者单位】北京大学地球与空间科学学院,北京大学石油与天然气研究中心,北京100871【正文语种】中文【中图分类】P611【相关文献】1.准噶尔盆地西北缘中拐凸起石炭系火山岩储层特征及主控因素 [J], 姚卫江;范存辉;党玉芳;秦启荣;赵玲2.裂缝孔隙型火山岩储层特征及物性主控因素——以准噶尔盆地陆东—五彩湾地区石炭系火山岩为例 [J], 赵宁;石强3.准噶尔盆地石炭系火山岩优质储层特征及主控因素 [J], 柳双权;张顺存;戴龙;矫睿;鲁新川;史基安;张生银;邹妞妞4.准噶尔盆地车排子凸起东翼石炭系r火山岩储层主控因素定量评价 [J], 魏嘉怡;孟凡超;林会喜;石好果;徐佑德5.准噶尔盆地西泉地区石炭系火山岩有利储层主控因素研究 [J], 马尚伟;陈春勇;罗静兰;魏丽;刘勇;代静静;汪冲因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
准噶尔盆地西北缘中拐-五八区二叠系-石炭系火山岩储层特征研究姚卫江;李兵;张顺存;史基安【期刊名称】《岩性油气藏》【年(卷),期】2011(023)002【摘要】准噶尔盆地西北缘中拐-五八区火山岩主要发育于盆地基底的石炭系以及下二叠统佳木河组,火山岩岩性主要有玄武岩、安山岩、凝灰岩、火山角砾岩、火山角砾熔岩、流纹岩等,少见部分侵入岩(如花岗岩).火山岩储层的储集空间分原生和次生两大类,并以后者占主要地位,原生储集空间相互连通性较差,部分次生储集空间由于受后期的风化、剥蚀、淋滤等作用,发育连通性较好的储层.研究区储集岩存在2类储层孔隙结构:Ⅰ类孔隙结构的孔隙分选性较差;Ⅱ类孔隙结构的孔隙分选性相对较好,储层物性较好,总体来讲,研究区火山岩主要发育低孔、低渗储层.由于研究区火山岩埋藏较深,勘探难度较大,储层物性随时代的变新而逐渐变好.【总页数】7页(P46-52)【作者】姚卫江;李兵;张顺存;史基安【作者单位】中国石油新疆油田分公司勘探开发研究院;中国科学院油气资源研究重点实验室;中国科学院研究生院;中国科学院油气资源研究重点实验室;中国科学院油气资源研究重点实验室【正文语种】中文【中图分类】TE122.2+22【相关文献】1.准噶尔盆地西北缘中拐凸起石炭系火山岩储层特征及主控因素 [J], 姚卫江;范存辉;党玉芳;秦启荣;赵玲2.准噶尔盆地西北缘石炭系火山岩储层特征研究 [J], 孔垂显;邱子刚;秦军;周阳;华美瑞3.准噶尔盆地西北缘中拐凸起石炭系火山岩储层裂缝预测 [J], 王彭;梁则亮;朱雨萍;邓先伟;杨扬4.准噶尔盆地西北缘五八区二叠系佳木河组火山岩储层物性特征研究 [J], 刘明军;袁述武;解克萍;温伟;陈开研;梅华平5.准噶尔盆地西北缘哈山地区石炭-二叠系火山岩储层发育特征研究 [J], 吴倩倩因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
准噶尔盆地西缘车排子凸起石炭系火山岩储层成因孟凡超;操应长;崔岩;许涛;刘子超;王艳忠【摘要】通过岩心观察、薄片鉴定、元素测试、物性分析等技术手段,对准噶尔西缘车排子凸起石炭系火山岩岩性、岩相、储集空间类型、物性特征及储层成因进行详细研究。
结果表明:石炭系火山岩以玄武岩、安山岩、玄武安山岩等火山熔岩和中基性火山角砾岩、凝灰岩等火山碎屑岩为主;火山岩储层储集空间主要为次生溶蚀孔隙和裂缝,属于低孔-特低渗储层;石炭系火山岩储层的形成经历了复杂的演化过程,火山岩先后经历了冷凝固结、构造抬升、表生风化淋滤、埋藏流体充填、溶蚀等后期改造作用;火山岩储集性能呈现先提高后降低再提高的演化过程。
%Carboniferous volcanic rock is an important reservoir type in Chepaizi salient, western margin of Junggar Basin. Based on the results of core observation, thin section identification, element test and physical property analysis, this study analyzed the lithology, lithofacies, reservoir space types, physical property and genesis of the Carboniferous volcanic rocks. The results reveal that Carboniferous volcanic rocks are dominatedby volcanic lava ( including basalt, andesite, and basaltic andesite) and pyroclastic rocks (including intermediate-basic volcanic breccias and tuff). The volcanic rocks are low porosity and ultra-low permeability reservoirs, with main reservoir space of secondary dissolved pore and fracture. The Carboniferous volcanic rocks have undergone intense reformation at late stage, including condensation consolidation, tectonic uplifting, weathering leaching, and cavity filling and dissolution. The quality of volcanic reservoirs is changed accordingly: first im-proved by tectonic uplifting orweathering leaching, then deteriorated by cavity filling, and finally improved by dissolution.【期刊名称】《中国石油大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2016(040)005【总页数】10页(P22-31)【关键词】准噶尔盆地;车排子凸起;石炭系;火山岩储层;储层演化【作者】孟凡超;操应长;崔岩;许涛;刘子超;王艳忠【作者单位】中国石油大学地球科学与技术学院,山东青岛266580; 海洋国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室,山东青岛266071;中国石油大学地球科学与技术学院,山东青岛266580;山东科技大学地球科学与工程学院,山东青岛266590;中国石化胜利油田公司勘探开发研究院西部分院,山东东营257000;中国石化胜利油田公司勘探开发研究院西部分院,山东东营257000;中国石油大学地球科学与技术学院,山东青岛266580【正文语种】中文【中图分类】TE122.2近年来随着盆地深层勘探的深入,火山岩油气储量增加较快,约占地层油气藏探明储量的50%以上,火山岩油气藏已逐渐成为中国油气勘探的一个重要新领域[1-2]。
准噶尔盆地西北缘中拐地区石炭系火山岩风化壳储层特征与油气成藏李虎;唐洪明;秦启荣;范存辉;韩嵩;杨仓;钟城【期刊名称】《中南大学学报(英文版)》【年(卷),期】2018(025)011【摘要】综合利用钻井、岩心、测井、地震、分析化验等资料,对准噶尔盆地西北缘中拐地区石炭系火山岩风化壳储层特征及油气成藏开展综合研究.研究表明:研究区石炭系火山岩形成于岛弧环境;岩性以安山岩、凝灰岩为主;有效储集空间以次生孔隙、裂缝以及它们的组合形式为主,裂缝的发育改善了储层渗流能力;石炭系火山岩风化壳结构分为风化黏土层、强风化带、弱风化带及致密未风化带4层结构,其中强风化带储层物性最好,为主要的储层发育区;风化壳储层主要受风化淋滤作用、岩性岩相、构造位置及断裂(裂缝)等因素的控制,有效储层厚度分布在深度480 m 以内(优质储层在240 m以内).石炭系储层的富集规律为沿三带(靠近断裂带、构造高部位地带、有利岩相发育带)、一面(不整合面附近)分布.%Based on the drilling, cores, logs, seismic, laboratory analysis and so on, reservoir characteristics and hydrocarbon accumulation of Carboniferous volcanic weathered crust in Zhongguai high area are studied. Volcanic rocks were formed in an island arc environment. The lithology is mainly andesite and tuff; Reservoir spaces are mainly secondary pore, fracture and their combination forms, fractures have a better effect on reservoir seepage; There are four layer structures of volcanic weathered crust, weathered clay layer, strongly weathered zone, weakly weathered zone and unweatheredzone and strongly weathered zone is the best, which is the main reservoir development zone; The development of reservoir is mainly affected by weathering-leaching, lithology and lithofacies, and fault (fracture);Effective reservoirs could reach to 480 m thickness (high quality reservoirs are within 240 m). Carboniferous volcanic reservoirs are distributed along three zones, which are near the fault zone, high structural part, favorable lithofacies development zone, and one plane, which is near the unconformity.【总页数】17页(P2785-2801)【作者】李虎;唐洪明;秦启荣;范存辉;韩嵩;杨仓;钟城【作者单位】【正文语种】中文因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
准西北缘哈山地区石炭系火山岩储层特征及影响因素于洪洲【摘要】准西北缘哈山地区石炭系火山岩形成于陆缘岛弧及大洋岛弧背景,是该区重要的勘探目标类型.为探究哈山地区火山岩储层发育及控制因素,以露头观测为基础,利用岩心、普通和铸体薄片、扫描电镜等手段,结合成像测井资料,对火山岩岩石学特征、储集特征及影响因素进行研究.研究认为石炭系火山岩主要由熔岩类玄武岩、安山岩和火山碎屑岩类火山角砾岩、凝灰岩和沉凝灰岩两大类5种岩性组成;储集空间包括溶蚀—裂缝型、裂缝—溶蚀型、溶蚀型三类16种;岩性和岩相是影响储层的内在因素,风化淋滤和构造作用是外在因素;风化淋滤作用主要发生在风化壳、火山喷发旋回界面和喷发期次界面下,构造作用产生的大量裂缝,改善储层渗滤性能的同时还有效地增大了储集空间;断裂交汇处的风化壳和喷发旋回与期次界面处的火山角砾岩、凝灰岩、安山岩发育区是有利储层分布区.该研究为预测哈山地区石炭系火山岩有利储层分布提供依据,为勘探部署提供理论支撑.【期刊名称】《地质力学学报》【年(卷),期】2019(025)002【总页数】9页(P206-214)【关键词】火山岩;储集特征;影响因素;哈山地区;准噶尔盆地【作者】于洪洲【作者单位】中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司勘探开发研究院, 山东东营 257000【正文语种】中文【中图分类】P618.130 引言近年来,准噶尔盆地西北缘火山岩储层油气勘探取得一系列重大突破,先后发现了克拉玛依、白碱滩、乌尔禾、百口泉和红山嘴等油田[1~3]。
哈拉阿拉特山(哈山)地区位于准噶尔盆地西北缘哈—德构造带西段,哈山1、哈浅6等多口探井在石炭系火山岩中见到良好油气显示并获得工业油流,展现出良好的勘探前景[4~5];石炭系火山岩作为上古生界重要油气勘探层系,得到越来越多的重视。
火山岩做为孔隙、裂缝双重介质储层,其储层发育特征及控制因素的认识,在一定程度上影响着对有利储层分布的预测和勘探目标靶区的优选。
准噶尔盆地中拐凸起石炭系火山岩油气成藏特征刘蕾;陈中红【摘要】The carboniferous volcanic reservoirs in Zhongguai Uplift are dominated by lavas and pyroclastic rocks. The reservoirs mainly contain pores,microfractures and dissolution pores.The reservoir shows low porosity and low permeability as a whole,which can be divided into four categories according to porosity and permeability and porestructure.Lithologic,lithofacies,fault structures and weathering leaching can control the porosity and permeability of reservoirs by affecting the formation and subsequent alteration of pore seams,thereby controlling the reservoir's reservoir capacity. The results of oil source comparison show that the source rocks of Wuerhe Formation, Fengcheng Formation and Jiamuhe Formation of Permian contribute oil to the Zhongguai Uplift. Carboniferous volcanic reservoirs in Zhongguai have excellent caprock and preservation conditions.Crude oil migrated to the traps through faults and unconformities to accumulate.%中拐凸起石炭系火山岩储层以发育熔岩和火山碎屑岩为主,储集空间主要有气孔、微裂缝和溶蚀孔.该储层整体表现为低孔隙度和低渗透率,根据孔隙度和渗透率以及孔隙结构等可将其分为四类.岩性岩相、断裂构造和风化淋滤作用通过影响孔缝的形成与后期改造来控制储层的孔隙度和渗透率,进而控制储层的储集能力.油源对比结果表明,二叠系乌尔禾组、风城组和佳木河组烃源岩均对中拐凸起的原油起到贡献作用.中拐凸起石炭系火山岩储层具有优质的盖层和保存条件,原油经断裂和不整合面运移至圈闭中聚集成藏.【期刊名称】《河南科学》【年(卷),期】2018(036)003【总页数】7页(P364-370)【关键词】准噶尔盆地;中拐凸起;火山岩;储层;成藏条件【作者】刘蕾;陈中红【作者单位】中国石油大学(华东)地球科学与技术学院,山东青岛266580;中国石油大学(华东)地球科学与技术学院,山东青岛266580【正文语种】中文【中图分类】TE122随着油气的大量消耗,来自常规油气藏的油气早已供不应求,火山岩油气藏作为一种非常规油气藏,可以短期内获得明显突破,对缓解我国甚至世界范围的能源危机具有重大意义.准噶尔盆地是我国西部重要含油气盆地,自1975年开始相继发现了克拉玛依、红山嘴等46个火山岩油气藏,探明地质储量超过2亿t[1-2].张家政等[20]针对准噶尔西部储集空间的分类,依据储集空间形成机理不同将其分为原生孔缝、次生孔缝两类,在此基础上根据成因和形态等分为7小类.在储层物性方面,王振奇等[4]在对准噶尔盆地车排子地区的研究发现对石炭系火山岩储层物性影响较大的因素是岩性和岩相.影响储层发育的因素有很多,通过前人的研究可以发现岩性岩相、构造运动、风化作用被普遍认为是控制储层发育的因素.在对准噶尔盆地车排子地区的研究中,伊万顺等[21]认为影响储层储集性能的因素中岩性是关键、构造运动是要素.李亮等[8]在对红山嘴油田石炭系火山岩储层的研究中发现裂缝(尤其是构造裂缝)对储层的储集性能起决定性作用.位于准噶尔盆地西北缘的中拐凸起从侏罗系到石炭系等不同层位均有油气显示,石炭系相对于其他几个层位来说勘探程度相对较低.但是近几年中拐凸起在石炭系火山岩储层获得重大突破,作为石炭系火山岩储层的典型代表,明确中拐地区火山岩油气藏的成藏条件将对其他地区火山岩的研究具有借鉴意义.表1 准噶尔盆地石炭系火山岩储层特征Tab.1 Junggar Basin Carboniferous volcanic reservoir characteristics注:岩性、岩相和储集空间均为对各油气藏统计出的主要岩性、岩相和储集空间.地区储层岩性孔隙度/%渗透率/(1×10-3μm2)储集空间岩相车排子凝灰岩、火山角砾岩、安山岩7.626.11气孔、晶间孔、溶蚀孔隙喷发相、碎屑沉积相、溢流相红车断裂带7.6632.62原生气孔、晶间孔、砾间孔侵入相、爆发相、溢流相克百地区6.19116次生孔隙和微裂缝爆发相、溢流相石西油田火山角砾岩、玄武岩、安山岩火山角砾岩、安山岩、凝灰岩玄武岩、安山岩、英安岩、流纹岩14.120.32溶蚀孔隙、裂缝爆发相、溢流相文献出处董臣强[3],2015;王振奇[4],2010;商丰凯[5],2015;支东明[6],2010姚卫江[7],2010;李亮[8],2008侯连华[9],2009;匡立春[10],2007张进铎[11],2010滴南凸起流纹岩、安山岩、英安岩11.6332.4角砾间孔、裂缝、原生气孔火山通道相、爆发相、溢流相、火山沉积相陆东-五彩湾7.105.2喷溢相、爆发相北三台王东良[12],2008;黄小平[13],2009;史基安[14],2015;林向洋[15],2011柳双权[16],2014;吴小奇[17],2012杜洋[18],2011;贺凯[19],2001安山岩、凝灰岩和火山角砾岩安山岩、火山角砾岩、凝灰岩8.851.01气孔、火山角砾间孔、斑晶溶孔气孔、粒间孔、粒内孔以爆发相为主1 储层特征1.1 储层岩石学特征对火山岩岩性、岩相特征的研究是火山岩储层研究极其重要且基础的一部分,由于中拐凸起是经历了多期喷发而形成的,所以导致其岩石种类多、成分复杂.结合薄片鉴定、测井及岩心描述等资料对中拐凸起金龙油田18口井的石炭系岩性统计可以发现,这18口井的石炭系岩石类型至少为15种,中拐地区石炭系发育熔岩(安山岩、玄武岩、英安岩等)、火山碎屑岩类(火山角砾岩、凝灰岩等)、沉火山岩类及侵入岩(花岗岩等)等,其中以安山岩含量最高(图1).中拐凸起岩相以溢流相最为发育,其次为爆发相,还有部分火山通道相与火山沉积相.爆发相发育区以火山角砾岩为主,溢流相主要以中基性及中酸性熔岩为主.安山岩代表的溢流相主要分布于金龙12—金龙11—金龙103—金龙105—金龙13井区附近;火山角砾岩代表的爆发相镶嵌于溢流相之中,包括金龙18—金龙14—金龙7井井区一带,以及金龙15井、金龙061井附近;花岗岩为代表的火山通道相分布在金龙5井区附近.图1 中拐凸起石炭系火山岩储层岩石类型图Fig.1 Rock figure of Carboniferous volcanic reservoir in Zhongguai注:其他岩性含花岗岩、凝灰质沙砾岩、凝灰质砂岩、凝灰质页岩、熔结角砾岩、闪长岩、泥岩、泥质粉砂岩、霏细斑岩.1.2 储层空间类型主要以次生或伴生油气藏形式存在的火山岩非常规油气藏,其本身的储集空间储集性能较差,而在构造活动、风化淋滤作用等外部因素的影响和改造下,则可形成相互连通的有效储集空间.通过岩心观察及铸体薄片和荧光资料分析发现,研究区石炭系储层孔隙类型主要有微裂缝(图2A)、溶蚀孔(图2B)和气孔.微电阻率测井(FMI)资料显示,研究区石炭系储层储集空间中,裂缝占储集空间的90%以上,孔隙占储集空间的10%以下.有利的储集空间主要是被裂缝沟通的各类次生孔隙,主要有基质中沸石或方解石的微细溶蚀孔、晶间溶孔等.研究区孔隙主要分布在金龙10、金龙061、金龙14等井安山岩、英安岩等熔岩中,包括气孔、溶蚀孔等.最大孔洞5 mm×5 mm,一般孔洞1 mm×2 mm,孔洞密度5~50个/10 cm,多为无充填或半充填状态.此外,火山角砾岩往往也行成较大的溶蚀孔,如金龙061井火山角砾岩中孔洞较发育,最大孔洞5 mm×5 mm,一般孔洞1 mm×2 mm,孔洞密度30~50个/10 cm.裂缝类型主要有斜交缝、直劈缝及网状缝,部分裂缝被方解石、沸石和绿泥石等充填,一般上部以斜交缝和网脉缝为主,向下渐变为直劈缝和充填缝,诱导缝最下.由于研究区不同的井中石炭系火山岩所处的构造位置、岩性组合和井下深度不同,裂缝的发育程度各不相同,同一口井,上部裂缝发育好,而井下部较差.同一口井不同岩性裂缝发育的程度也有差异,一般而言,火山角砾岩在风化作用和构造作用过程中最容易形成溶蚀缝和构造裂缝,其次为中酸性熔岩,坚硬,风化作用和构造作用过程中,熔岩破碎,容易形成以斜裂缝及网状缝为主的构造裂缝,最后为凝灰岩,裂缝发育往往很差.图2 金龙101井铸体薄片照片Fig.2 JL101 well Casting sheet photos1.3 储层物性特征岩性和岩相是控制储层物性的因素之一,爆发相的火山角砾岩物性最好,其次是溢流相的火山熔岩,火山通道相的侵入岩物性最差.对研究区148块玄武安山岩孔隙度分析样品和47块渗透率分析样品统计发现:玄武安山岩孔隙度分布范围0.20%~12.00%,平均孔隙度为2.93%.渗透率分布范围(0.01~73.40)×10-3μm2,平均渗透率为0.12×10-3μm2.岩样分析结果表明,玄武安山岩属低孔-低渗储层.对研究区123块火山角砾岩孔隙度分析样品和77块渗透率分析样品统计发现:火山角砾岩孔隙度分布范围0.10%~13.40%,平均孔隙度为4.93%.渗透率分布范围(0.01~90.90)×10-3μm2,平均渗透率为0.25×10-3μm2.岩样分析结果表明,火山角砾岩属低孔-低渗储层.对研究区76块英安岩孔隙度分析样品和44块渗透率分析样品统计发现:英安岩孔隙度分布在0.10%~11.50%之间,平均孔隙度介于玄武安山岩和火山角砾岩之间,为3.71%.渗透率分布范围(0.01~224.00)×10-3μm2,平均渗透率为0.27×10-3μm2.岩样分析结果表明,英安岩属低孔隙度、低渗透率储层.根据岩心分析数据来看,储层物性与埋深相关性较差,说明该区储层受压实作用不明显(图3A).但储层孔隙度与不整合面(石炭系顶界)有很大关系,有效孔隙度的大小与距石炭系顶界不整合面的距离呈负相关,即距离石炭系顶界越远则有效孔隙度越小(图3B).图3 中拐凸起石炭系火山岩储层孔隙度随深度变化关系图Fig.3 The relationship between the porosity and depth of the Carboniferous volcanic reservoir in Zhongguai Uplift1.4 储层评价根据孔渗分析、储层空间分类以及压汞曲线可将中拐凸起石炭系火山岩储层分为四类:1)Ⅰ类储层以金龙102井为代表,日产油30.1 t.孔隙度在7%以上,渗透率在1×10-3μm2以上,压汞曲线(图4A)表现为偏粗态型,孔喉表现为排驱压力小,储集空间以裂缝、溶洞和气孔为代表.2)Ⅱ类储层以金龙061井为代表,日产油8.83 t.孔隙度在5%~7%之间,渗透率介于(0.2~1)×10-3μm2,压汞曲线(图4B)为偏细态型,孔喉表现为排驱压力较小,典型储集空间有裂缝、溶蚀孔等.3)Ⅲ类储层渗透率介于(0.07~0.2)×10-3μm2,孔隙度在3%~5%之间,以金龙15井为代表,日产油1.28 t,压汞曲线(图4C)表现为细态性,孔喉表现为排驱压力较大,孔隙结构差,储集空间主要为微裂缝.4)Ⅳ类储层孔喉半径很小,压汞曲线(图4D)排驱压力大,以拐16井为代表,日产油0.93 t,孔隙度小于3%,渗透率低于0.07×10-3μm2.在对中拐凸起16口井的统计中发现,大部分井的石炭系火山岩为Ⅲ~Ⅳ类储层,个别为Ⅰ、Ⅱ类储层.1.5 储层控制因素火山岩油气藏本身不具备生油条件,其发育的原生孔隙大多分布不均匀,互不连通,但是在后期外部因素影响下可产生次生孔隙及裂缝.中拐凸起石炭系火山岩储层的孔隙度与渗透率的相关性较差,渗透率的高低与裂缝有很大关系,通常裂缝越发育渗透率越高.中拐凸起储层控制因素大致概括为岩性岩相、断裂构造、风化淋滤作用三大因素.图4 中拐凸起毛管压力曲线特征Fig.4 Capillary pressure curve characteristics of Zhongguai Uplift1)岩性岩相岩性岩相作为影响储层发育与演变的基础,其对储层的影响表现为不同的岩性具有不同的岩石结构,其抗压、抗剪和抗张强度也会差异很大,从而导致孔缝发育程度等也会大不相同.研究区的主要储集空间多发育在爆发相的火山角砾岩和喷溢相的熔岩中,而这两种岩相的岩石也具有较好的孔渗参数.安山岩和英安岩的岩石黏度与脆性较高,容易在构造应力的作用下破碎产生孔缝,所以安山岩和英安岩物性较好.对于火山角砾岩,它们具有易受应力改造的砾间缝,易于形成裂缝,因此火山角砾岩的物性也较好.相对而言,凝灰岩结构稀松、强度低的特点,易破碎形成微细裂缝,但岩性致密、颗粒较细所以其储集物性相对较差. 2)断裂构造断裂构造对火山岩储层的影响作用可总结为构造运动能产生大量的构造裂缝,构造裂缝相互交错、相互沟通,使储层的原生孔缝相互连通,从而将储层的渗透率大大提高.由于不同的构造部位应力分布具有差异性,一般认为构造变形越大、曲率越高的部位裂缝越发育,其次是褶皱、断鼻等部位.此外,地下流体因构造裂缝的出现而变得活跃,可以带走易溶物质,促进以溶蚀孔为代表的储集空间的形成.3)风化淋滤作用风华淋滤作用对于储层物性的改善主要表现在:一是使岩石坚固性变差,容易破碎,从而形成裂缝;二是发生溶解、水化、氧化等作用使岩石化学成分发生变化,尤其以溶解作用的效果最为显著,流体带走了岩石中易于溶解的物质而产生孔缝,增大并增加了储层的储集空间.研究区石炭系火山岩储层形成于海西期早期,二叠纪后遭受构造运动从而长期暴露于地表,遭受到强烈的风化剥蚀,不仅形成了坡度平缓、外形圆滑的剥蚀残丘,而且风化壳发育,产生大量次生溶蚀孔隙和裂缝.在纵向上,从孔隙度与石炭系顶界不整合面关系(图3B)中可以发现,随着离石炭系顶界的距离的增大,孔隙度逐渐减小.由于自上而下风化淋滤作用的逐渐减弱,裂缝的充填程度逐渐增高,存在大量的孔缝被方解石、绿泥石和沸石等充填,而沸石这种矿物具有极易溶解的特点,这又为后期的溶解作用提供了基础.在横向上,火山岩所处古风化壳的位置(古剥蚀面)位置较高的火山岩越靠上,受风化淋滤强,孔、缝较发育,储集性能越好.如金龙5井因处于古风化面较高位置,而含油气较好,金龙6井含油气稍差些.2 成藏条件分析从过红019-金龙10井地震剖面来看,地层西高东低,受逆断层与不整合遮挡形成油气藏(图5).油气分布于火成岩储层内,原油密度为0.84~0.85 g/cm3左右,黏度为8.23~16.5 mPa·s左右,地层水矿化度为10.9~21.3 g/L,水型为CaCl2型.2.1 油气来源中拐凸起周围玛湖凹陷、沙湾凹陷和盆1井西凹陷内发育二叠系佳木河组、风城组、乌尔禾组三套烃源岩,前人研究发现中拐凸起石炭系原油主要来自于风城组和乌尔禾组,而根据最新油源对比结果发现,佳木河组烃源岩对中拐凸起有原油贡献.将该区石炭系原油和岩石抽提物的样品与中拐凸起周边凹陷内获得的二叠系源岩包括佳木河组(P1j)、风城组(P1f)和下乌尔禾组(P2w)以及石炭系碳质泥岩进行油源对比分析,筛选出C19TT/C23TT、C19+20TT/∑TT、C23TT/C21TT、C20TT/C21TT作为油源对比参数,由图6A可发现中拐凸起石炭系原油和岩石抽提物的C19TT/C23TT参数分布在0~0.8,C19+20TT/ΣTT参数小于0.5,这与佳木河组、风城组和乌尔禾组泥岩样品较为一致;相比较而言,大部分石炭系源岩样品的C19TT/C23TT参数分布在0.2~0.6,C19+20TT/ΣTT参数在0.2~2.8之间且大部分大于0.5,在图6B中也可以发现石炭系泥岩的C20TT/C21TT参数值偏高,这与中拐的原油和岩石抽提物的特征明显不符,因此可以排除中拐凸起周边石炭系的泥岩不大可能成为其源岩.乌尔禾组泥岩样品比佳木河组泥岩样品和风城组泥岩样品显示相对较高的C19TT/C23TT、C19+20TT/ΣTT、C20TT/C21TT参数值和相对较低的C23TT/C21TT参数值,这与中拐地区的原油和岩石抽提物的特征比较一致,表明乌尔禾组可能是石炭系原油的主要贡献者.图5 过红019-金龙10井地震剖面图(据新疆油田修改)Fig.5 H019-JL10 seismic section(modified according to Xinjiang Oilfield)图6 中拐凸起石炭系油源对比图Fig.6 Carboniferous oil source comparison chart of Zhongguai Uplift总之,图6油源对比结果显示,中拐凸起石炭系原油具有混源特征,它应该是周边凹陷二叠系源岩佳木河组、风城组和乌尔禾组生成原油的混合物,但以乌尔禾组烃源岩的贡献最为突出.2.2 输导体系中拐凸起区石炭系顶部为大型风化不整合面,且发育大量断裂,直插玛湖凹陷、沙湾凹陷与盆1井西凹陷.该区已钻探井在石炭系均见到良好油气显示,表明断裂和不整合面是该区主要油源通道.该区诸多断块圈闭形成于印支早期,而二叠系烃源岩的大量排烃期为印支早期至燕山晚期,因此圈闭具有良好的圈源时空匹配关系. 研究区内发育断裂分布如图7所示,油气分布被断裂切割成不同断块油藏,如金龙11断块、金龙101断块和金龙10断块等,断裂构造对各断块油气运移成藏的作用可概括为:①控制油气的分布和运移;②断裂产生的裂缝改善储集性能;③构造运动改变研究区构造形态,使暴露地表的构造高部位易与接收风化淋滤作用,起到增加储集空间和沟通储集空间的双重作用.2.3 盖层及保存条件钻井揭示乌尔禾组在中拐凸起发育厚度约60 m稳定的湖相泥岩,作为分布全区的区域性盖层,与其下的石炭系火山岩形成良好的储盖组合,有利油气藏的形成和保存.此外,在石炭系内部,物性较好的火山岩作储层,其上相对致密的,火山岩作盖层,也可形成多套内幕储盖组合.图7 中拐凸起断裂分布图Fig.7 Fracture distribution in Zhongguai Uplift3 结论1)中拐凸起石炭系火山岩储层以发育熔岩和火山碎屑岩为主,岩相以溢流相和爆发相为主,储集空间主要有气孔、微裂缝和溶蚀孔,储层物性以火山角砾岩、安山岩和英安岩最好,孔隙度与石炭系顶界不整合面具有密切关系,一般距不整合面越近则孔隙度越高,但与埋深几乎没有相关性.2)中拐凸起石炭系火山岩储层属于低孔隙度、低渗透率储层,根据孔渗特征及孔隙结构等将储层划分为四种类型,研究区以Ⅲ、Ⅳ类储层为主,只有部分储层为Ⅰ、Ⅱ类.3)岩性岩相、断裂构造和风化淋滤作用为研究区储层控制因素,它们多是通过影响孔缝的形成与后期改造来控制储层的孔隙度、渗透率,进而控制储层的储集能力. 4)研究发现除乌尔禾组和风城组烃源岩,佳木河组烃源岩也为中拐凸起提供油气来源,但主要油气来源为乌尔禾组烃源岩.5)中拐凸起发育不整合面及大量断裂,且具有较好的保存条件,对于成藏非常有利.[1] 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准噶尔盆地腹部石炭系火山岩风化壳模式1 青藏高原西部固有特点青藏高原西部是我国一带十分独特的区域,地域广阔,地貌复杂,得天独厚的自然条件,让其具有独特的地理环境特征和地质结构特点。
青藏高原下普遍存在着块状火山岩、火山岩混层与火成岩等火山构造,以及古生代和中生代褶皱构造,给这片释放出雄奇的地质景象。
特别是在西部,更是彰显出普乐盆地、拉尔山—唐古拉盆地及格尔木—库车—吐哈三角洲等多种以新生代火山物质为主体的多样构造,使其具有独特的地质地貌特征。
2 标准噶尔盆地火山岩风化壳模式标准噶尔盆地的位于青藏高原西部,盆地下主要早古生代及中古生代火山类岩石,其中以石炭系为主。
石炭系下主要呈现出火山岩、火山岩混层及火成岩构造,火山岩群风化壳形成的模式主要表现在:该区火山岩构造广泛分布,呈现出由上而下标准分层:火山浆料层—火山岩层—湖岩层—熔岩壳层—破碎辉绿岩层—火山碎屑岩层—泥质古土层;其中含量大的主要有辉绿岩、火山碎屑岩、孔隙火山石及火成沉积石灰岩等。
3岩石风化作用造成的地质地貌特征由于早期火山构造产生的岩石风化作用,形成了标准噶尔盆地以及周边的许多岩溶型地貌,构成了独特的地质地貌特征,形成了为数不多的“岩溶古诗景观”。
岩溶型地貌中各型景观塑造十分独特,其中发育着大量山间洞幽谷,水湖、河流、滩涂及山乡。
景观多姿,山色青翠,水色清溪,景象壮美,令人惊叹不已。
4岩石风化的影响岩石风化作用的存在,促进了盆地内火山岩构造的形成,使得石炭系火山构造得以保留,使得盆地发展出独特多样的自然风貌,被世人所熟知。
同时,火山岩风化作用同样也给盆地下层带来了一定的影响,特别是对火山岩体的物质结构性质影响很大,对岩石抗力性质、岩石耐久性等等,均有着较大的影响。
火山岩风化壳储层特征及分布规律——以准噶尔西北缘中拐凸起石炭系火山岩为例范存辉;吴强;邓玉森;李虎;韩雨恬【摘要】Weathering volcanic crust reservoir has become an important and new field of oil and gas exploration,its characteristics and distribution rule are of great important theoretical and practical significance to the oil and gas exploration in volcanic rocks.Through comprehensive research of well drilling,cores,logs,seismic and laboratory analyses,weathering volcanic crust reservoir characteristics and distribution rule have been comprehensively studied from the volcanic rock formation environment in Zhongguai uplift,Junggar Basin.The result shows that volcanic rocks formed in the island-arc environment,and lithology is mainly andesite and tuff.The weathering crust structure of volcanic rocks can be divided into four layers:weathered clay layer,strong weathered zone,weak weathered zone and dense non weathered zone.The strongly weathered zone is the best of the four-layer structures,which is the main reservoir development zone.Reserving space mostly contains secondary pores and fractures,and the fracture has a better effect on reservoir seepage capacity.The development of reservoir is affected by lithology and lithofacies,tectonic movement,weathering and leaching,and fault(fracture).Carboniferous system volcanic oil-gas is mainly distributed along the three zones(close to fault zone,structural high part zone,beneficial lithofacies development zone),one side (near the plane of unconformity).%火山岩风化壳储层已成为重要的油气勘探新领域,开展风化壳储层特征及分布规律研究对火山岩油气勘探具有重要的理论和现实指导意义.利用钻井、岩心、测井、地震、分析化验等资料,从火山岩形成环境着手,对准噶尔盆地西北缘中拐凸起石炭系火山岩风化壳储层特征及控制因素开展综合研究,明确火山岩风化壳油气成藏模式及分布规律.研究表明:中拐凸起石炭系火山岩形成于岛弧环境,岩性以安山岩、凝灰岩为主;火山岩风化壳结构分为风化黏土层、强风化带、弱风化带及致密未风化带4层结构,其中强风化带储层物性最好,为主要的储层发育区;有效储集空间主要为次生孔隙和裂缝,裂缝对储层渗流能力有较好的改造作用;风化壳储层主要受风化淋滤作用、岩性岩相、构造位置及断裂(裂缝)等因素的控制;油气主要分布在距风化壳顶面480 m范围内,具有沿三带(靠近断裂带、构造高部位地带、有利岩相发育带)、一面(不整合面附近)分布的富集规律.【期刊名称】《现代地质》【年(卷),期】2017(031)005【总页数】13页(P1046-1058)【关键词】风化壳储层;石炭系火山岩;中拐凸起;准噶尔盆地【作者】范存辉;吴强;邓玉森;李虎;韩雨恬【作者单位】西南石油大学地球科学与技术学院,四川成都610500;中国地质大学(武汉)构造与油气资源教育部重点实验室,湖北武汉430074;天然气地质四川省重点实验室,四川成都610500;新疆油田公司石西油田作业区,新疆克拉玛依834000;新疆油田公司石西油田作业区,新疆克拉玛依834000;西南石油大学地球科学与技术学院,四川成都610500;中国石油塔里木油田分公司,新疆库尔勒841000;中国石油塔里木油田分公司,新疆库尔勒841000【正文语种】中文【中图分类】TE122.2世界上第一个火山岩油气藏于1887年在美国加利福尼亚州的圣华金盆地发现,目前在全世界范围内已发现170余个火山岩油气藏,其中阿根廷帕姆帕-帕拉乌卡油气藏、日本新潟盆地吉井-东帕崎气藏都是大型火山岩油气藏[1-2]。
国内自1957年首次在准噶尔盆地西北缘发现火山岩油气藏以来,已相继在松辽盆地、海拉尔盆地、二连盆地、三塘湖盆地、准噶尔盆地等14个含油气盆地有所发现[3]。
火山岩储层分为原生型和风化壳型两类,国内外发现的火山岩油气藏主要来自于受“岩性”、“岩相”控制的中新生代原生型火山岩。
长期以来,我国石油地质学家致力于东部原生型火山岩油气藏的研究,取得了丰硕的成绩并认为原生型火山岩为最重要的储集层[4-5]。
然而随着火山岩油气藏勘探开发的不断深入,风化壳型储层逐渐受到勘探家的重视并认识到其储层物性、油气产能等都明显高于原生型火山岩,但目前国内勘探程度仍较低。
由于受大地构造演化背景的控制,我国火山岩风化壳油气藏主要分布于西部地区,其中准噶尔盆地北部石炭系火山岩是近年来油气勘探的重要目标。
2005年后我国学者对新疆北部石炭系火山岩开展了深入研究,一系列新的认识及勘探成果,彻底改变了以往“石炭系为准噶尔盆地基底,不具备油气生成及油气成藏”的观点[6],扩大了油气勘探领域,并指导了克拉美丽气田、牛东油田等油气田的发现。
准噶尔盆地西北缘中拐凸起油藏为典型的火山岩风化壳油藏,原生型火山岩油藏发育较少,自20世纪50年代勘探以来,已探明石炭系含油面积12.70 km2,石油地质储量745.00×104 t,勘探程度较低。
2012年5月部署的JL10井,在石炭系首次未采取措施获高产工业油流,随后部署的JL101井经压裂后日产油13 m3,充分证明区内石炭系火山岩勘探潜力巨大。
然而,针对中拐凸起火山岩风化壳储层却鲜有研究,导致多年来该区火山岩油气勘探始终未获得重大突破,对火山岩风化壳储层特征及控制因素的认识不清已严重阻碍了该区油气的勘探开发。
因此,本文在前人研究的基础上,基于新疆北部石炭系火山岩最新研究成果,探讨中拐凸起风化壳储层的油气地质条件,为该区及类似地区的火山岩油气勘探提供借鉴。
中拐凸起位于准噶尔盆地西北缘油气勘探区,面积约为2 200 km2,一级构造单元上地处准噶尔盆地西部隆起,北部及西部边界分别为克百-乌夏断裂带和红车断裂带,南部及东部边界分别为沙湾凹陷、盆1井西凹陷、达巴松凸起及玛湖凹陷(图1)。
克百-乌夏断裂带为走向北东(NE)、向北西(NW)倾斜的逆冲断裂,红车断裂带为走向近南北(SN)、向西(W)倾斜的逆冲断裂,中拐凸起位于逆冲断裂带的下盘[7]。
中拐凸起从石炭纪火山岩形成后经历了多期构造运动,主要表现为海西构造运动中晚期开始隆起,经印支期、燕山期构造运动继承发展,至喜马拉雅期构造运动最终定型,经历了一个构造活动由强至弱直至消亡的完整旋回,其中石炭纪的构造运动对准噶尔盆地的影响尤为重要,是整个盆地由活动的盆—山体系逐渐发展过渡为较稳定盆地体系的关键时期[8]。
2.1 火山岩地球化学特征根据中拐凸起石炭系17口井310个薄片资料统计,研究区火山岩以安山岩、凝灰岩为主,其次为火山角砾岩及玄武岩等,凝灰岩占火山岩岩性总厚度的34%,安山岩占28%,火山角砾岩占19%,玄武岩占10%,花岗岩占9%,在局部井点发育有少量的侵入岩体,岩性主要为酸性花岗岩。
全碱-SiO2(TAS)图解显示(图2a),样品均落在亚碱性范围内,其中仅1个样品落在玄武安山岩中,2个样品落在安山岩范围附近,其余样品基本落在英安岩和流纹岩范围内。
SiO2-K2O图解显示(图2b),样品落在低钾拉斑玄武岩-钙碱性系列内,花岗岩样品均落在钙碱性系列内,其余样品大部分落在低钾拉斑玄武岩系列,具有同期岩浆演化的特征,即岩浆演化晚期的产物(花岗岩)相对更富钾。
里特曼指数δ((Na2O+K2O)2/(SiO2-43))=0.05~2.79,其中15个样品的δ值<1.8,属钙性系列,另外7个样品的δ值介于1.8~3.3之间,属钙碱性系列。
由该区6口井的主量、微量元素化学分析表明:样品主量元素的含量差别较大。
其中SiO2含量介于53.99%~76.04%之间,表明样品主要为中性火山岩和酸性火山岩;Na2O+K2O在1.00%~8.12%之间,K2O/Na2O值为0.01~2.91,较为富碱;CaO值在0.34%~15.56%之间,富钙。
微量元素中亏损Rb、Nb、Ta、Sr、P和Ti,富集U,暗示具有弧火山岩的特征[10]。
结合火山岩上覆地层为扇三角洲相的泥岩夹砂岩、砾岩夹泥岩、泥岩与泥质粉砂岩互层,认为石炭系火山岩形成于岛弧环境。
2.2 火山岩风化壳结构及特征根据邹才能、侯连华等[11]关于新疆北部石炭系火山岩风化壳的划分成果,结合中拐凸起火山岩10余口井1 125 m的钻井岩心描述、7口井常规测井响应特征、6口井元素测量结果及物性特点,将该区风化壳纵向(自上而下)结构划分为风化黏土层(土壤层)、强风化带、弱风化带及致密未风化带(未风化基岩)。
本次以区内比较典型的597井为例进行说明(图3):(1)风化黏土层(土壤层)位于最上部,是风化作用改造下形成的细粒残积物,多为紫灰色、褐色的泥土,一般在几米到几十米范围,597井深度从2 559.1~2 573.5 m,厚度为14.4 m,物性较差,储层孔隙度普遍低于0.5%测井显示为低电阻率、深浅电阻率曲线近“箱状”且无幅度差、低密度、高声波时差等;(2)强风化带深度从2 573~2 766 m,厚度约193 m,岩心孔隙度为3.69%~21.49%,平均13.35%,在井深2 588~2 610 m、2 755~2 779 m处试油,结果为水层强风化带为该区储层的主要储集空间;(3)弱风化带深度范围从2 766~2 998 m,钻遇该带232 m,岩心孔隙度为0.55%~14.83%,平均值为7.91%,该带钻井过程中无油气显示;(4)致密未风化带(未风化基岩)从井深2 998 m开始,岩体几乎未受风化,岩体完整性好,岩性致密坚硬,孔渗性能最差。