川西二叠系火山岩识别技术与油气远景

A井在四川盆地西部（以下简称川西地区）钻遇火山岩,首次揭示在川西地区二叠系发育具备良好储集性的火山碎屑岩储层,储层厚度大且具有一定的含气性,由此将峨眉山地幔柱的影响范围由南进一步向北扩。川西地区火山岩钻井少,川南地区井下火山岩以玄武岩为主,与川西地区火山岩的岩性存在着较大差异,火山机构分布特征尚不明确,且火山岩非均质性强,不同火山机构喷发期次及能量不同,火山碎屑岩储层分布规律尚不清晰。为此针对新类型火山岩储层,从岩性特征、储层特征方面着手,开展了川西地区火山岩地震相分析、火山机构刻画、火山岩模型正演、火山角砾岩储层预测等工作,结合基底断裂与火山岩发育关系研究,初步揭示了川西地区火山岩分布规律,建立了二叠系火山岩描述和预测技术。二叠系火山岩异常在川西地区大面积分布,地震预测优质储层发育区与火山岩爆发相分布特征一致,展现了该区火山碎屑岩储层良好的勘探前景。     

川西—蜀南地区基底断裂特征及与二叠系火山岩关系

自川西南地区YS1井和YT1井连续在孔隙型火山碎屑岩储层中取得重大突破和进展以后,对该区火山岩的勘探开发进入新的阶段。基于重磁电震、钻井以及野外采集的最新资料,综合地球物理和地质认知手段各自的优势,解析川西—蜀南地区基底断裂特征及火山岩展布情况,探讨基底断裂与火山岩的关系。研究表明：川西—蜀南地区发育NE向为主、NW向为辅2组基底断裂,认为是NE向断裂先形成,NW向断裂后形成,2组断裂于简阳—三台和蜀南地区成交叉交会的断裂体系。研究区火山岩厚度集中分布在盆地西南部,向盆地内减薄,火山碎屑岩厚度集中发育于新津—简阳地区,向四周减薄,而蜀南地区也发育薄层的火山碎屑岩。研究区内火山岩的展布和发育特征受断穿至二叠系的NE向深大断裂控制,因断裂的交会程度不同导致火山喷发的模式也不相同,断裂交会程度高的地区,火山口呈点状且细小易形成沿断裂发育的多点状复合中心式喷发模式,发育爆发相火山碎屑岩。     

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。     

松辽盆地长岭断陷火山岩储层特征及有效储层分布规律

火山岩油气藏是松辽盆地重要的勘探对象,为定量分析火山喷发旋回、岩性、岩相与有效储层分布的关系,基于该盆地长岭断陷66口钻井地质与测井资料、1 495 km²三维地震资料、546套实测物性及试气产能等资料,并在19 384 m火山岩井段岩性校正的基础上,划分出火山喷发旋回和火山岩相及亚相,建立起岩性、岩相、旋回与储层物性、含油气情况之间的关系,分析了火山岩储层特征及有效储层的分布规律。结果表明：①该区共发育3段10个火山喷发旋回,有效储层集中发育在火山喷发序列的顶部旋回,其中营城组一段、三段的顶部旋回（旋回三）储集性能最好;②该区主要发育11种火山岩石类型,其中流纹岩、流纹质凝灰岩、流纹质凝灰熔岩和流纹质火山角砾岩为有效储层的优势岩性;③研究区主要发育4种火山岩相11种亚相,其中喷溢相上部亚相和爆发相热碎屑流亚相为有效储层的优势岩相;④火山岩储层物性条件与其有效储层发育程度有着显著的对应关系,储层物性控制了有效储层的分布,并且在物性特征中孔隙度较之于渗透率而言,对有效储层的形成具有更明显的影响。结论认为,该区深层火山岩勘探具有良好的前景。     

川西地区二叠系火山岩展布与茅口组岩溶古地貌关系及其油气勘探意义

综合应用野外剖面、钻井、测/录井、地球化学及地震等资料,对四川盆地西部二叠系茅口组沉积末期岩溶地貌特征、二叠系火山岩分布进行综合研究,并结合二者关系探讨油气地质意义。研究表明,茅口组沉积末期,受早期岩浆活动与拉张背景形成的正断层影响,川西简阳地区形成岩溶斜坡背景下的局部岩溶浅洼,茅口组残余厚度相对较薄。岩溶作用后火山活动形成爆发相火山碎屑岩、溢流相玄武岩、侵入相辉绿玢岩、火山沉积相的沉凝灰岩等火山岩类,但受断裂作用及岩溶古地貌控制,不同地区火山岩堆积特征有所差异,简阳地区喷发周期长,岩性复杂,火山岩厚度大,堆积于岩溶洼地内;中江—三台地区处于岩溶斜坡区,断裂不发育,仅形成玄武岩及沉凝灰岩薄层。因此,岩溶古地貌既控制了厚层爆发相火山岩堆积,也控制了边缘斜坡区的茅口组岩溶储集层发育,川西地区具有二叠系火山岩、茅口组多层系油气勘探潜力。图9表1参39     

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。     

川西南地区峨眉山玄武岩储层评价

从研究峨眉山玄武岩的岩性、岩相和储层特征入手，分析峨嵋山玄武岩孔隙、裂缝等储集空间的形成分布规律。其岩性主要为熔岩类玄武岩，火山碎屑岩和火山沉积岩；岩相分为溢流相、爆发相和火山沉积相；其储集空间主要是原生气孔、溶蚀孔隙和裂缝；溶蚀火山角砾岩，气孔玄武岩和裂缝发育的致密玄武岩是区内最好的储集岩类。     

春风油田石炭系“缝-壳”型火山岩储层主控因素

利用岩心观测、铸体薄片、物性分析等资料,分析了春风油田石炭系火山岩储层的岩性、岩相、储集空间类型及储层物性,研究了岩性、岩相、风化淋滤及断裂对储层的影响。研究表明,该区石炭系储层岩性主要为火山熔岩和火山碎屑岩,以溢流相安山岩、爆发相热碎屑流亚相火山角砾岩储层最发育,溢流相玄武岩、爆发相空落亚相凝灰岩次之,火山沉积相储层不发育;纵向上储层分布于石炭系顶部风化壳内,风化淋滤作用使风化壳具有不同结构,其中顶部的土壤带、水解带物性差,中间的淋滤带和崩解带物性好,是主要的储层发育段;储层储集空间类型主要为溶蚀孔隙、风化缝和构造缝,表明风化淋滤和断裂作用对储层改造起到关键作用。春风油田石炭系有利储层主要分布于风化壳和裂缝发育区,为典型的"缝-壳"型火山岩储层。     

四川盆地成都——简阳地区二叠系火山岩地震反射特征与岩相分布

近期成都—简阳地区永探1井在二叠系钻遇厚层火山碎屑熔岩,优质储层发育,表明成都—简阳地区二叠系火山岩具有巨大的勘探潜力。研究区火山岩岩性、岩相变化快,结构复杂,横向非均质性强,地震反射特征复杂,在剖面上难以直接识别火山岩和火山机构。根据火山岩相的地质特征,结合已有钻井资料、测井响应,开展火山岩地震反射特征研究,建立火山岩不同岩相的地震反射模式。利用对岩性、岩相变化敏感的均方根振幅属性、地震道相似性属性等多种属性的联合识别技术,实现火山岩岩相平面分布预测和火山机构的有效识别和刻画。研究结果表明,成都—简阳地区大面积发育喷溢相和溢流相火山岩,其中最有利火山岩储层发育的近火山口喷溢相呈点状分布,累积面积达到600 km~2,是下一步火山岩油气勘探主要目标区域。     

塔里木盆地顺北地区二叠纪火山活动期次与分布

顺北地区位于塔里木盆地中部顺托果勒低隆,该区为玄武岩与英安岩的叠合覆盖区,其二叠系火山岩期次及分布较塔河及塔中地区更难识别。通过对顺北地区27口井中二叠系火山岩的取心观察与采样,并进行薄片鉴定及地球化学元素分析,识别出玄武岩类、安山岩类、英安岩类、凝灰岩类和火山角砾岩类5种基本岩石类型。另外,依据二叠系火山岩的岩性组合与岩电特征对应关系,结合二叠系地震特征将火山活动细分为5个喷发旋回(或期次):第一期为中酸性火山碎屑岩沉积,以顺北三维区为中心;第二期为基性火山岩,分布主要受古地貌变化影响;第三、四期次火山主要为锥形、盾形中酸性火山熔岩,中间以稳定分布的火山沉积岩层为划分依据;第五期为基性火山熔岩,主要分布于研究区东部。     

黄河口凹陷缓坡带东营组溢流相分布特征研究及钻井工程应用意义

黄河口凹陷缓坡带东营组广泛发育以溢流相玄武岩和凝灰岩为主的火成岩，此类岩石较为坚硬，钻进时易出现钻速低、井漏、井塌等问题，对钻井工程影响较大。综合利用录井、测井资料对东营组一段和二段火山喷发旋回和期次进行识别和划分，并结合地震资料对BZ34-9火山溢流相进行精细刻画。研究表明:研究区火成岩主要分布于BZ34-9和KL4-2构造区的共轭走滑断裂带，以裂隙式火山喷发为主；东营组一段和二段可识别和划分6个喷发旋回16个喷发期次；东二下段早期和东一段早、晚期喷发旋回规模较小，东二下段晚期和东二上段早、晚期喷发旋回规模较大，反映了火山活动由弱增强再逐步减弱的发育过程。进一步，在复杂断层、地层模型构建的基础上，结合构造应力场模拟，预测地层力学薄弱带或裂缝发育特征，为开发井轨迹优化以及钻具、钻井参数、钻井液优选提供可靠依据。     

南堡凹陷第三系馆陶组火山岩相研究

南堡凹陷是在华北台地基底上,经中、新生代断块运动而发育起来的一个中新生界北断南超的箕状凹陷,其中火山岩岩性主要为玄武岩和凝灰岩。通过划分岩流单元和岩流组,并采用综合考虑爆发指数与厚度的方法进行岩相划分,确定研究区火山岩相以溢流相为主,爆发相主要集中于喷发中心附近,同时对研究区火山岩的平面、剖面分布作了研究,为下一步火山岩的储层研究提供了依据。     

松辽北部汪深1 区块火山岩相和储层特征研究

以松辽盆地北部汪深1 区块为例,对火山岩岩性、岩相特征进行了深入分析,探讨了火山岩相类型与储层发育特征的关系,进而对火山岩储层发育特征进行了分析和预测。研究表明,汪深1 区块营城组火山岩分为火山通道相、爆发相、溢流相、火山沉积相等4 种岩相类型,其中以爆发相和溢流相为主,并据此建立了火山岩喷发模式。该区火山岩发育6 种储集空间类型,火山岩储层主要受控于岩性、岩相和成岩后作用的影响,其中有利的储层主要分布在溢流相上部亚相自碎角砾状熔岩以及爆发相空落亚相的普通火山角砾岩带中。对孔、缝的形成及保存有利的成岩作用主要有冷凝收缩作用、挥发份逸散作用、溶解作用和构造作用。最后对该区火山岩储层进行了评价,该区主要分布Ⅱ,Ⅲ类储层。     

用地震方法研究滴西地区石炭系火山岩储集层

通过岩心、薄片、常规测井以及 FMI 成像资料多种手段,从火山岩岩性、电性、岩相特征、孔隙类型、储集层物性等方面开展了准噶尔盆地滴西地区石炭系火山岩储集层研究,并进行了火山岩地震相勘探方法及火山岩相平面分布特征研究。分析了火山岩储集层储集空间类型、物性特征以及其影响因素。区内火山岩储集层主要为酸性岩类及火山碎屑岩,孔隙类型为次生孔缝,储集空间为气孔、微裂缝。储集层物性影响因素主要有火山岩的岩性岩相、喷发环境及后期风化淋滤和断裂改造。     

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。     

渤海海域中生界火山岩岩相特征及其识别方法

火山岩储层受岩相控制作用明显,因此,进行岩相识别可以有效降低火山岩油气藏的勘探风险。以渤海海域为例,首先利用地质及钻井（岩心）资料落实区内发育的主要火山岩岩相类型,再通过测井相识别、地震相识别及地震属性分析等手段,对渤海海域中生界火山岩的岩相特征进行系统总结,探索不同岩相的识别方法。结果表明：渤海海域以中基性火山喷发为主,主要发育爆发相、溢流相、火山通道相及火山沉积相等火山岩岩相,其中溢流相在区内发育最广。溢流相具有高电阻率、低声波时差的测井特征,基性溢流相的自然伽马低于中性溢流相;爆发相具有高声波时差、低电阻率的测井特征,火山角砾岩密度大于凝灰岩。三维地震资料上,爆发相与火山通道相均以杂乱反射为主,具有低频中等振幅的反射特征;溢流相具有连续的低频强振幅反射特征;火山沉积相为连续的中频弱振幅反射特征。爆发相与中性溢流相均为渤海海域优质储集岩相。