松辽盆地北部深层火山岩天然气勘探实践

大庆探区发现的徐深气田储量规模超1000×10⁸m,是我国迄今为止发现的最大的火山岩气藏。徐深气田的发现经历了探索阶段、小型构造气藏发现阶段、大型岩性气藏突破阶段。徐家围子断陷具备好的烃源岩条件,火山岩发育,烃源岩、火山岩储层、区域盖层在纵向上形成了良好的生储盖组合条件,有利于大气藏的形成。     

测井多参数综合识别火山岩裂缝

目前火山岩的裂缝主要是通过岩心观察、测井曲线分析等研究方法来识别，但由于成本及准确率等原因使其作为裂缝的应用方法不够理想，并且定量识别仍然是一个难题。利用常规测井资料和成像测井资料采用多参数综合识别方法对渤海湾盆地某凹陷火山岩储层裂缝进行研究，通过参数优选、多组判别分析，建立了火山岩储层裂缝的定量识别模型，取得了较好的效果。图9表2参6     

塔里木盆地古城地区下奥陶统储层发育机制

针对古城地区奥陶系主力产气层鹰山组下段的白云岩储层,通过系统岩心、薄片鉴定和取样测试,研究储层段岩石学特征和地球化学特征,恢复其原岩结构和沉积相带;研究区内成岩流体的性质、期次、活动范围、储集空间的结构差异性和成岩演化路径的差异性。薄片鉴定揭示鹰山组三段白云岩主体为细晶白云岩、粉晶白云岩和中晶白云岩;不同层段的白云岩基岩和灰岩的稀土元素总量ΣREE总体较低,二者稀土元素分配模式相似,具有LREE相对富集、HREE相对亏损,Ce负异常,La正异常的特征,少量的细晶白云岩基岩Eu轻微正异常;鹰三段白云岩、灰岩和蓬莱坝组粉晶白云岩δ~(18) O值主体区间为-8‰~-3.5‰,δ~(13) C值主体区间为-2‰~0‰,显示出鹰三段白云岩成岩环境主体是中温环境,蓬莱坝组细晶白云岩和鹰山组四段(鹰四段)灰岩8个样品所测得的δ~(18) O值区间为-9.1‰~-8‰,显示出其成岩环境经受过较高温影响。研究区至少有5类流体对储层发育有影响,依次为:早期淡水、有机质、硅质流体、晚期白云石化流体和含Ca流体。台地边缘的灰岩浅滩相沉积物是鹰下段(鹰三段和鹰四段)储层发育的物质基础,中等程度的白云石化作用形成早期的晶间孔,残留的灰质成分在晚期埋藏条件下进一步被溶蚀,此过程是孔隙型储层的发育机制;研究区NE向走滑断裂是硅质流体运移的主要通道,埋藏环境下,从深部上涌的富Si热液通过循环增热本地流体,形成中等温度范围的热液,其溶蚀作用大于充填作用,沿断裂和高孔渗地层溶蚀白云岩基岩形成孔洞,随后的富Mg热流体活动对孔洞形成也有积极作用,此过程是裂缝—孔洞型储层的发育机制。     

塔里木盆地东部古城—肖塘地区寒武纪—奥陶纪台地类型、演化过程及有利储集相带

基于岩心、岩石薄片和地震资料分析,对塔里木盆地东部（塔东）古城—肖塘台地—盆地过渡区寒武纪—奥陶纪碳酸盐岩台地类型、演化过程及其油气勘探潜力进行了系统研究。从盆地构造演化、岩性特征、地震相特征等方面详细分析了不同时期碳酸盐台地边缘的类型及特征,建立了4种碳酸盐岩台地边缘类型及沉积模式。寒武系纽芬兰统—黔东统肖尔布拉克组—吾松格尔组沉积期为匀斜碳酸盐岩缓坡,有利储集相带为古隆起围斜部位的浅缓坡微生物丘滩;寒武系苗岭统为镶边碳酸盐岩台地,发育加积型丘滩体,有利储集相带为古地貌高点的丘滩体核部及丘坪滩体;寒武系芙蓉统发育弱镶边碳酸盐岩台地,丘滩脊和前积滩体为有利储集相带;下奥陶统蓬莱坝组—鹰山组三段沉积期为远端变陡的碳酸盐岩缓坡,浅缓坡上部的白云石化滩为有利储集相带;中奥陶统鹰山组二段—一间房组沉积期为弱镶边开阔台地,有利储集相带为古地貌高点的泥粒灰岩滩及礁滩相;晚奥陶世演化为淹没台地。受构造运动和海平面变化影响,塔东古城—肖塘台地—盆地过渡区寒武纪—奥陶纪碳酸盐岩台地经历了"缓坡—镶边台地—缓坡—弱镶边开阔台地"的演化过程。苗岭统—芙蓉统镶边台缘带丘滩、蓬莱坝组—鹰山组三段远端变陡缓坡白云石化滩、鹰山组二段—一间房组弱镶边开阔台地颗粒灰岩滩是近期增储上产的3类现实勘探领域,纽芬兰统—黔东统肖尔布拉克组—吾松格尔组匀斜缓坡微生物丘滩、苗岭统—芙蓉统斜坡重力流是2类潜在的风险勘探领域。     

塔里木盆地古城地区上寒武统碳酸盐岩储层发育特征及主控因素

古城地区下古生界碳酸盐岩是塔里木盆地塔东探区重点勘探领域。近年来古城6井、古城8井、古城9 井相继在中下奥陶统白云岩中获高产气流,展现了该区良好的勘探潜力,而针对寒武系钻探的城探1井、城探2井均未取得突破。白云岩储层的成因及主控因素成为制约寒武系碳酸盐岩勘探的关键因素之一。在前人研究基础之上,结合岩心观察、薄片鉴定、同位素、主微量元素等各种地球化学分析,对古城地区上寒武统碳酸盐岩储层进行了深入研究。古城地区上寒武统碳酸盐岩储层主要发育在白云岩中,岩性以颗粒云岩、藻（礁）微生物云岩、角砾云岩以及晶粒云岩为主。储集空间以粒间溶孔、粒内溶孔,晶间孔、晶间溶孔及溶蚀孔洞为主。研究区上寒武统储层分为4类,包括颗粒云岩孔隙型储层、角砾云岩裂缝—孔洞型储层、结晶云岩孔隙型储层以及结晶云岩裂缝—孔洞型储层。研究表明礁滩相沉积是储层发育的物质基础;准同生期溶蚀作用和白云石化作用为储层形成的关键;埋藏—热液溶蚀作用是储层发育的重要补充。     

塔里木盆地古城低凸起鹰山组白云岩储集层特征及有利区预测

基于6口新钻探井的岩心、井壁取心、岩石薄片和成像测井等资料的分析认为,塔里木盆地古城低凸起奥陶系鹰山组碳酸盐岩储集层的储集空间主要是溶蚀孔洞、晶间孔、构造缝、溶蚀缝等,鹰山组主力储集层为非均质性较强的裂缝-孔洞型储集层。这套储集层孔隙成因复杂,早期经历大气水淋滤作用、白云石化作用和热液改造作用,原油充填之后的晚期热液改造作用,既有建设性的溶蚀作用,又有破坏性的充填作用,加强了储集层的非均质性。鹰山组下段古地貌高地易遭受早期大气水淋滤作用及其后的白云石化作用,切割基底的断层沟通热液,改造附近数百米至数千米内的先存孔渗层,控制了相对优质的储集层分布。地震储集层预测表明,研究区中西部古地貌高地、白云岩与切割基底断层叠合带可发育大规模有效储集层。     

火山岩中脱玻化孔及其对储层的贡献

岩相学研究表明火山岩中玻璃的脱玻化作用可以产生相当数量的微孔隙,所观察到的微孔隙为脱玻化孔和脱玻化形成的矿物与流体之间相互作用产生的孔隙之和,统称为脱玻化孔。球粒流纹岩、熔结凝灰岩中脱玻化孔是仅次于气孔的第二大孔隙类型,球粒流纹岩和熔结凝灰岩中脱玻化孔分别占相应岩石中所有类型孔隙的20%,30%左右。脱玻化孔是凝灰岩的主要孔隙类型,占凝灰岩中所有类型孔隙的70%左右。运用火山玻璃脱玻化作用的物理过程及质量平衡的原理和方法,可估算球粒流纹岩、熔结凝灰岩、凝灰岩中流纹质玻璃脱玻化作用产生的孔隙。运用流体-岩石相互作用的热力学原理和方法计算出长石溶蚀至少可以产生20 cm³/mol的孔隙。