火山岩储层储集空间的构成——以松辽盆地为例

火山岩气藏勘探的核心问题是储层预测,而储层预测的关键是看储集空间是否发育。为此,采集了松辽盆地下白垩统营城组野外露头区及钻井区167块代表性样品,通过对岩石薄片和铸体薄片的观察,利用面孔率统计方法和物性数据分析,研究了火山岩储集空间的构成问题,对比了不同岩性岩相的原生孔隙、次生孔隙和裂缝发育情况,并探讨了原生孔隙和次生孔隙的成因。结论认为：①气孔火山熔岩原生孔隙最发育;致密火山熔岩和火山碎屑熔岩的原生孔隙、次生孔隙、裂缝发育比例相近,前者裂缝较发育,后者原生孔隙较发育;火山碎屑岩和沉火山碎屑岩次生孔隙和裂缝发育比例较大。②火山通道相以砾间孔和裂缝为主;爆发相和喷溢相从底部→顶部各亚相,原生孔隙发育比例上升,次生孔隙和构造缝发育比例下降;侵出相以原生收缩缝为主,火山沉积相以次生孔缝为主。③发育气孔构造、石泡构造、气孔杏仁构造、流纹构造、珍珠构造、柱状节理、间粒结构和熔蚀结构的火山岩易形成原生孔缝;构造作用、风化淋滤作用、溶蚀作用和脱玻化作用等后期成岩作用促进了次生孔隙和裂缝的形成。以上认识对火山岩储层内部构成的细化及火山岩气藏的开发有借鉴意义。     

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

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-裂缝型、裂缝-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-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。     

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。     

三塘湖盆地马朗凹陷牛圈湖—牛东构造带上石炭统火山岩黏土矿物特征及其对储层物性的影响

三塘湖盆地马朗凹陷牛圈湖—牛东构造带上石炭统哈尔加乌组和卡拉岗组发育低孔、特低渗强非均质性火山岩储层。基于黏土矿物类型、含量、赋存状态、分布特征及其成因与转化的系统分析,讨论了黏土矿物对火山岩储层储集物性的影响。上石炭统火山岩储层为低孔、特低渗储层,主要发育气孔、半充填杏仁孔、晶间孔、粒间孔等原生孔隙和微晶溶孔、基质溶蚀孔、沸石溶孔等次生孔隙,原生裂缝以冷凝收缩缝和收缩节理缝为主,次生裂缝以构造缝、层间缝为主。孔喉结构以微细孔喉—小孔喉为主。上石炭统火山岩储层为中—高黏土矿物含量储层,随黏土矿物含量增加,储层孔隙度、渗透率均降低。黏土矿物主要为长石类矿物、晶屑和岩屑溶蚀成因或黏土矿物成岩转化产物。高岭石普遍遭受溶蚀,发育粒间溶孔等次生微孔,绿泥石晶间孔发育,可有效改善玄武岩和凝灰岩储层的储集物性;伊利石多充填粒间孔隙,降低玄武岩和凝灰岩储层的储集物性;绿/蒙混层和伊/蒙混层对玄武岩和凝灰岩储层储集物性具有改善意义,对火山角砾岩储层储集物性具有破坏性。高岭石、绿泥石和绿/蒙混层相对含量较高的玄武岩与凝灰岩沉积区是优质储层发育有利区。     

准噶尔盆地西北缘中拐—五八区石炭系—二叠系火山岩储层控制因素分析

利用岩心、薄片、扫描电镜等多种分析手段,从火山岩岩性、岩相特征、孔隙类型及储层物性等方面研究准噶尔盆地西北缘中拐—五八区石炭系—二叠系火山岩储层特征,分析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：研究区内火山岩储层主要为爆发相的凝灰岩,喷溢相的安山岩及火山角砾岩;孔隙类型主要为次生孔缝,储集空间为残余气孔、晶间孔、粒间溶孔和裂缝等;储层物性影响因素主要有火山作用、构造作用和溶蚀作用。     

准噶尔盆地西北缘二叠系储层特征及分类

准噶尔盆地西北缘二叠系储层包括了砂砾岩、火山碎屑岩和火山岩两大类,总体上属于低-中孔渗储层,但孔隙度、渗透率的分布较为分散,显示了二叠系储层物性的非均质特征.碎屑岩储层中主要的储集空间为剩余粒间孔隙以及在此基础上扩大溶蚀的孔隙;火山岩储层中则以火山岩基质溶蚀孔为主,构造缝、溶蚀缝次之.次生溶蚀孔隙是形成高质量储层的重要组成部分.研究发现,次生孔隙发育带与地层沉积间断密切相关.通过对储层物性和孔隙结构等8个参数变量采用Q型因子分析后,确定了孔隙度下限为9%,碎屑岩储层的渗透率下限为0.2×10^-3μm²,火山岩储层的渗透率下限为0.2×10^-3μm².以此为标准可将二叠系碎屑岩储层和火山岩储层划分为类.     

徐家围子断陷火山岩储层特征及演化规律

储层物性是影响徐家围子断陷火山岩气田天然气聚集的重要因素,理清火山岩储层物性特征及影响因素将有利于指导该区深层火山岩的勘探部署工作。通过岩心、岩屑以及显微结构观测,深入分析了火山岩储层的岩石学特征和储集空间特征,初步探讨了徐家围子断陷营城组火山岩储层的储集空间类型及其演化规律。研究结果表明,徐家围子断陷营城组火山岩储层的储集空间主要有原生孔隙、次生孔隙及裂隙3类,不同的储集空间类型发育部位不同;储集空间的发育受到岩性与岩相的联合控制,喷溢相上部亚相的气孔流纹岩、爆发相热碎屑流亚相的熔结凝灰岩、火山通道相火山颈亚相的角砾熔岩储层物性最好; 原生孔隙一般连通性较差,而成岩过程中的微裂隙以及后期的构造缝改善了原生孔隙的连通性; 火山岩经历了岩浆冷凝收缩、风化淋滤、有机酸溶蚀以及碳酸溶蚀等作用,形成了原生气孔、冷凝收缩缝、脱玻化孔、长石溶孔、火山灰溶孔等大量的储集空间;构造裂隙与地下流体充注的耦合关系影响着储层的溶蚀作用。     

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。     

克拉玛依油田中拐-五八区佳木河组火山岩储集层特征

克拉玛依油田中拐-五八区佳木河组火山岩储集层岩类复杂,有火山碎屑岩、熔岩等;火山碎屑岩主要为凝灰岩、沉凝灰岩和火山角砾岩;熔岩类主要为安山岩和玄武岩.火山碎屑岩以晶屑、岩屑内溶蚀孔和火山灰脱玻化孔为主,主要发育在凝灰岩和火山角砾岩中;熔岩以半充填或未充填气孔和冷凝收缩缝为主,主要发育在安山岩和流纹岩中.火山岩储集性质总体差-很差,熔岩和火山碎屑岩中由于绿泥石、沸石和方解石等矿物的充填,破坏了在冷却成岩阶段中形成的原生储集空间,后期虽然受地表水的淋滤和地下酸性流体溶蚀,在一定程度上改善了储集层质量,但是整体溶蚀作用不强且不普遍,主要发生在与不整合面有关的佳木河组上亚组中酸性火山岩中.后期裂缝对火山岩的储集性能的改造作用较强.     

塔北地区二叠系火山岩储层特征研究

火山岩优质储层包括火山机构等控制的原生孔隙和裂缝,以及风化作用和断裂控制的次生孔隙和裂缝,查清塔北地区二叠系火山岩优质储层的类型及物性的变化规律对指导该区勘探具有重要意义。在对野外露头及井下岩心进行观察和采样的基础上,通过薄片及铸体薄片观察、扫描电镜观察、常规物性测试、压汞法毛细管压力曲线分析等方法研究塔北地区二叠系火山岩的储层特征。研究发现塔北地区二叠系火山岩储层的储集空间可分为原生和次生2种:原生孔隙包括气孔、气孔杏仁构造等,原生的裂缝包括柱状节理、冷凝收缩缝和隐爆裂缝等;次生孔隙包括斑晶内溶孔、铸模孔、基质内溶孔和溶蚀缝。优质储层主要由次生孔隙和裂缝构成,孔隙度可高达15.05%,渗透率最高可达22×10-3μm2,剖面上火山岩储层物性由下到上逐渐变好,上部次生改造作用强烈,次生孔隙及裂缝更加发育,具有很好的勘探前景。     

火山岩储层地质研究回顾

火山岩油气藏广泛分布于全球13国家的40余个盆地中，是油气勘探的重要领域之一。经过近20年的积累，火山岩储层研究取得了丰富的成果，已成为研究的热点。研究结果表明，火山岩发育11类28型孔隙，其中原生气孔、炸裂缝和冷凝收缩缝等为特有的类型，原生孔缝与次生孔缝的组合形成优质储层；盆地内火山岩多属于中—低孔、中—低渗储层，局部可发育高孔、中—高渗储层；火山岩的孔隙度和渗透率随埋深的增大而减少，通常在3 km之上（沉）火山碎屑岩的孔隙度和渗透率高于熔岩类，在3 km之下则相反；总体来看各类岩性均可发育有利储层，但在具体的区块中只能有特定的岩性发育有利储层；岩相中有5相7亚相可成为有利相带；储层分布模式受火山地层单元约束，如熔岩流垛叶体和熔岩穹丘形成"上好下差"的模式，熔岩流储层物性高于熔岩穹丘；火山机构的中心相带储层物性好于近源相带、远源相带最差。多数有利储层分布在喷发间断不整合界面或构造不整合界面之下的200 m范围之内。盆地火山岩储层是多种成岩作用的综合叠加结果，具有复杂的形成过程，特别是火山地层经受了多次抬升和埋藏时其储层演化过程更加复杂。其中挥发分逸出、冷凝收缩、埋藏前风化、脱玻化作用等是火山岩储层特有的储层成因类型，高含量的酸性条件下易溶成分为溶蚀/溶解提供了物质基础。火山岩储层特征和分布规律研究基本达到定量阶段、而储层形成机理研究还处于定性阶段，基于火山地层单元的储层建模和孔隙成因量化研究应该是下一步研究的重点内容。     

火山岩储层地质研究回顾

火山岩油气藏广泛分布于全球13国家的40余个盆地中，是油气勘探的重要领域之一。经过近20年的积累，火山岩储层研究取得了丰富的成果，已成为研究的热点。研究结果表明，火山岩发育11类28型孔隙，其中原生气孔、炸裂缝和冷凝收缩缝等为特有的类型，原生孔缝与次生孔缝的组合形成优质储层；盆地内火山岩多属于中—低孔、中—低渗储层，局部可发育高孔、中—高渗储层；火山岩的孔隙度和渗透率随埋深的增大而减少，通常在3 km之上（沉）火山碎屑岩的孔隙度和渗透率高于熔岩类，在3 km之下则相反；总体来看各类岩性均可发育有利储层，但在具体的区块中只能有特定的岩性发育有利储层；岩相中有5相7亚相可成为有利相带；储层分布模式受火山地层单元约束，如熔岩流垛叶体和熔岩穹丘形成"上好下差"的模式，熔岩流储层物性高于熔岩穹丘；火山机构的中心相带储层物性好于近源相带、远源相带最差。多数有利储层分布在喷发间断不整合界面或构造不整合界面之下的200 m范围之内。盆地火山岩储层是多种成岩作用的综合叠加结果，具有复杂的形成过程，特别是火山地层经受了多次抬升和埋藏时其储层演化过程更加复杂。其中挥发分逸出、冷凝收缩、埋藏前风化、脱玻化作用等是火山岩储层特有的储层成因类型，高含量的酸性条件下易溶成分为溶蚀/溶解提供了物质基础。火山岩储层特征和分布规律研究基本达到定量阶段、而储层形成机理研究还处于定性阶段，基于火山地层单元的储层建模和孔隙成因量化研究应该是下一步研究的重点内容。     

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

火山岩储层具有裂缝-孔隙型双重孔隙结构特征,其岩性识别和物性主控因素分析是研究工作中的难点。为此,以准噶尔盆地陆东-五彩湾地区石炭系火山岩为例,通过岩心、薄片、常规测井和FMI成像观察,对火山岩岩性、物性特征以及成岩作用等进行了分析,结果表明：① 中基性熔岩主要分布在五彩湾凹陷东部,酸性熔岩和火山碎屑岩主要分布在滴南凸起西部和东部,进而总结了不同类型火山岩岩性测井响应的特征;② 该区火山岩储层孔隙类型可分为3大类9小类,孔隙组合有4类,包括原生孔隙型、次生溶孔（洞）型、次生溶孔-裂缝复合型以及裂缝型;③中-基性熔岩以斑晶溶孔为主,酸性熔岩和各种凝灰岩以基质溶孔为主,裂缝以溶缝和风化缝为主,其中酸性熔岩中的基质溶孔与溶缝、风化缝组合物性最好;④该区火山岩物性影响因素包括岩性、构造地形和后生改造作用。结论认为：依据孔隙度、渗透率相对高低可将火山岩储层分为4种类型,靠近火山口的火山岩储层物性较好,构造高地易形成各种裂缝,油气产量大,盆地中心以各种溶孔为主,以产油为主,含气量较少;次生溶蚀和交代充填对该区火山岩储层影响较大,前者对火山岩储层物性起到了主要的贡献作用。     

辽河坳陷大洼地区火山岩特征及储层识别

辽河坳陷大洼地区中生界发育玄武岩、安山岩等8类火山岩,其中玄武质火山角砾岩、安山岩为该区的优质储层;玄武质火山角砾岩储集空间主要为残余粒间孔、溶孔、气孔和裂缝,安山岩储集空间主要为溶孔,二者均为中高孔、低渗储层。应用测井曲线GR与DEN交会、CNL与RT交会能够对火山岩及优质储层进行有效划分。应用波阻抗反演、属性分析等方法对火山岩优质储层的分布进行识别,为该地区的火山岩勘探提供了依据。     

准噶尔盆地金龙油田佳木河组火山岩储层孔隙类型及特征

准噶尔盆地金龙油田佳木河组发育良好的火山岩储层,明确火山岩储层特征及有利储集相带分布是进行火山岩储层勘探和开发的关键。本文通过岩心、薄片观察和高压压汞分析,结合物性资料,分析火山岩储层岩石学及物性特征,并预测了有利储层的分布。结果表明,佳木河组火山岩类储层包括火山熔岩类、火山碎屑熔岩类、火山碎屑岩类和沉火山碎屑岩类4种。火山岩储层物性总体上具有中-低孔和低-特低渗的特征。储集空间类型根据形态分为孔隙和裂缝两大类,根据成因都包括原生和次生两类,其中收缩孔、缝为主要的储集空间类型。不同的火山岩性和岩相表现出不同的压汞曲线类型,包括双峰正偏态细孔喉型、单峰正偏态细-微孔喉型和单峰负偏态微孔-极细微孔喉型3类,总体以微细-细孔喉为主,分选差-中等。岩性上火山角砾岩、玄武岩和安山岩是工区内最好的储层,岩相上火山爆发相和喷溢相上部储层物性最好,平面上最好储集相带位于研究区中部呈北西-南东的条带状分布。     

苏北盆地闵北地区阜宁组一、二段火山岩的储集特征

苏北盆地金湖凹陷闵北地区火山岩储集空间主要有原生孔隙和次生孔隙两类,原生孔隙包括粒间孔、晶间孔、气孔及原生节理,是在火山岩堆积、成岩时形成的,原生孔隙多处于孤立分布的状态,并且又多被充填。次生孔隙包括粒内溶孔、溶蚀孔、缝、洞等,是火山岩成岩之后,因风化、淋滤、溶蚀及构造应力作用形成,次生孔隙能大大改善储集性能,尤其是构造节理,对孤立分布的原生孔隙起到了很好的连通作用。通过对火山岩孔、渗测井曲线分析对比发现,在剖面上,一个岩流单元的孔、渗值由下往上呈变大的趋势;岩流组的孔、渗变化特点与岩流单元一致或表现为这一规律的若干次重复;研究区东西向孔、渗值变化较大,南北向相对平稳。阜宁组一段的Ⅵ～Ⅺ及阜二段的Ⅲ岩流组储集性能较好。     

渤海湾盆地惠民凹陷临商地区火山岩储层特征

文中运用火山岩岩心资料、测井资料、孔渗及压汞分析等资料对渤海湾盆地惠民凹陷临商地区沙一段火山岩储层的特征进行了深入研究,认为该区火山岩储层以火山角砾岩与凝灰岩为主,它们在测井响应上具有不同的特征.火山岩储集空间主要为粒间孔、溶蚀孔及构造缝,孔隙结构具有小孔细喉、孔喉连通性与分选性差的特点,这是导致岩石孔渗相关性不好的内在因素.火山岩相影响着火山岩储集空间的发育,火山碎屑流相中上部及爆发坍落相顶部为有利的储集相带,是今后寻找火山岩油藏的主要勘探目标区.      

三塘湖盆地牛东地区石炭系火山岩相储层特征及其成因机理

根据岩石学特征及层序特征,分析了牛东地区石炭系火山岩相类型及其测井响应特征。牛东地区石炭系火山岩可以分为溢流相、爆发相、空落堆积相、火山沉积相,测井曲线中能较好地区分这4 种岩相的是自然伽马（GR）、密度（DEN）测井曲线,火山沉积相对电阻率测井（Rt）也有较好的反应。火山岩储集空间分为两大类：一类为孔洞类,主要有纳沸石未完全充填的气孔、杏仁体溶蚀孔、粘土矿物及葡萄石杏仁收缩孔、基质溶孔;另一类为裂缝类,主要为未被钠沸石及绿泥石完全充填的火山岩自碎缝、收缩缝、构造缝以及各类缝充填物溶蚀形成溶蚀缝。通过研究,岩浆的物质成分、喷溢相带以及后期改造作用是火山岩优质储层形成的主要控制因素。粘度大、流动性差、气体逸散较慢的中性岩浆形成的安山岩是最佳储层,而喷溢旋回末期是形成杏仁体、气孔及自碎缝的有利时期,喷溢旋回间歇期的风化淋滤为各类溶蚀孔形成提供了条件。火山岩储集空间的成因机理对寻找火山岩储层具有重要意义。