准噶尔盆地滴西地区石炭系火山岩储集空间及主控因素分析

由于地层古老且埋藏深,滴西地区火山岩研究难度大。为获得研究区域火山岩储集空间最直接的认识,文中以区域内14口取心井共计482m岩心及其相关的铸体薄片等最为直接的资料为基础,对区域内火山岩储集空间进行了较为系统的归类,并进行了分类统计和分析研究。分析发现,滴西地区火山岩孔隙类型多样,其中以溶孔占主导地位,包括基质溶孔、晶内溶孔、晶间溶孔、粒(砾)内溶孔、粒(砾)间溶孔、岩屑溶孔共计占79%;其次为气孔,占14%。裂缝类型以构造缝为绝对主导,占92%;成岩缝次之,包括层间缝、龟裂缝、冷凝收缩缝、其他成岩缝共计占7%。裂缝产状上以斜交缝占优势,约占34%;裂缝规模上以小型缝为主,占79%。研究区域火山岩经历了复杂而漫长的构造演化史,这使得其储集空间成因复杂。储集空间的分类统计结果及相关地质背景分析表明,区域火山岩储集空间成因复杂多样,主控因素依次为构造作用、风化作用和成岩作用等。     

准噶尔盆地滴西地区石炭系火山岩识别与预测

准噶尔盆地腹部滴西地区石炭系火山岩储层中已获重要的工业气流。然而由于成岩环境复杂,岩性多变,火山机构受后期风化剥蚀和构造作用的影响,保存不完整,使得该区火山岩研究难度大,认识程度较低。本文对滴西地区石炭系巴塔玛依内山组火山岩特征进行了研究,分析了该区典型岩性的岩心、岩石薄片及测井响应特征,提出了一套火山岩测井识别的方法。在此基础上,总结了典型岩性组合的地震反射特征,并对岩性的展布情况进行了预测。最后,对火山岩形成的环境进行了探讨。研究结果显示,滴西地区巴塔玛依内山组顶面的火山岩分布具有一定的分段特征,可以分为东部、中部、西部三段: 从成分上看,东部以酸性岩为主,西部以基性岩为主,中部则酸性岩、中性岩和基性岩皆较发育; 从火山岩产状上看,东部和西部以喷出产状为主,中部则侵入产状和喷出产状皆发育。巴塔玛依内山组火山岩体具有多期次的特点,各火山机构彼此叠置,时间和空间上具有一定的相关性。层状火山机构发育。本文的研究方法对准噶尔盆地内石炭系火山岩研究及火山机构的解剖具有借鉴意义,同时也为该区的油气勘探和开发提供一定的依据。     

准噶尔盆地滴西地区石炭系火山岩储集空间特征及其分布

      采用岩芯观察、薄片鉴定、成像测井及地震资料分析等手段,对滴西地区石炭系火山岩储集空间类型、形成因素及 展布特征进行了研究。结果表明,滴西地区石炭系火山岩储集层岩类主要为玄武岩、正长斑岩、火山角砾岩及熔结凝灰岩。 储集空间可划分为原生孔隙、次生孔隙、原生裂缝及次生裂缝四种类型。其中,原生孔隙主要为气孔和粒间孔,原生裂缝 发育收缩缝和炸裂缝;次生孔隙以晶内溶孔、基质溶孔占绝对优势,次生裂缝以构造缝为主。研究区控制储集空间形成的 因素主要为火山岩岩性岩相、风化淋滤作用、构造作用及溶蚀作用,原生储集空间类型及发育位置受岩性岩相控制,而后 三种作用是该区形成次生储集空间的主要原因,且从西北至东南方向,其控制因素依次由岩性岩相过渡为风化淋滤作用, 直至构造和溶蚀作用 。据此,滴西17,14 井区的玄武岩原生气孔、火山角砾岩内粒间孔受岩性岩相控制均呈东北向长条状 展布;滴西10 井区熔结凝灰岩和火山角砾岩中的次生溶孔围绕断裂展布;滴西18 井区的斑晶、基质溶孔受岩体及断裂共同 制约。     

火山岩原生储集空间成因及其四阶段演化——以准噶尔盆地滴西地区石炭系为例

火山岩油气藏通常具有双重孔隙介质特征,储集空间按成因可划分为原生和次生两大类,绝大多数次生储集空间是原生储集空间经后期成岩作用改造而成。本文通过大量铸体薄片的鉴定和描述,将准噶尔盆地滴西地区石炭系火山岩原生储集空间类型分为气孔、杏仁体内残留孔、粒间孔、粒内孔、晶间孔等5类原生孔隙,以及收缩缝、炸裂缝、砾间缝、晶间缝等4类原生裂缝。综合火山喷发环境、强度及岩石结构构造等影响因素,按照岩浆不同阶段的演化特征,将原生储集空间的形成划分为4个阶段:"岩浆房"阶段、喷溢地表阶段、冷凝成岩阶段及岩浆期后热液阶段。认为岩浆喷溢地表与冷凝成岩阶段是形成原生孔缝的主要时期;岩浆期后热液阶段是减少原生孔缝时期;结晶速度快慢是形成不同类型孔缝的关键。火山岩原生储集空间类型形成机理研究能揭示次生储集空间展布规律,对预测有利储集带意义重大。     

准噶尔盆地东部石炭系火山岩储层地质特征及油气意义

准噶尔盆地东部石炭系火山岩油气藏勘探近年来取得了重大成就。该区石炭系巴塔玛依内山组火山岩储层类型多样,包括玄武岩、安山岩和流纹岩等火山熔岩,火山集块、火山角砾岩、凝灰岩等火山碎屑岩以及各种沉积—火山岩。火山岩存在多期次、间歇性喷发的特征,一般至少可以划分为3个喷发期次,沉积岩夹层是其主要喷发间断面,两个沉积夹层之间的火山岩层段是有利储集段带。该区石炭纪古火山机构类型多样,近火山通道火山角砾岩发育,是有利的储集相带。综合古生物化石证据和同位素年代学资料,火山活动时限为早石炭世,该区石炭系地层自下而上应为下石炭统塔木岗组、滴水泉组和巴塔玛依内山组; 上石炭统为石钱滩组。     

准噶尔盆地东部石炭系火山岩储层地质特征及油气意义

准噶尔盆地东部石炭系火山岩油气藏勘探近年来取得了重大成就。该区石炭系巴塔玛依内山组火山岩储层类型多样,包括玄武岩、安山岩和流纹岩等火山熔岩,火山集块、火山角砾岩、凝灰岩等火山碎屑岩以及各种沉积—火山岩。火山岩存在多期次、间歇性喷发的特征,一般至少可以划分为3个喷发期次,沉积岩夹层是其主要喷发间断面,两个沉积夹层之间的火山岩层段是有利储集段带。该区石炭纪古火山机构类型多样,近火山通道火山角砾岩发育,是有利的储集相带。综合古生物化石证据和同位素年代学资料,火山活动时限为早石炭世,该区石炭系地层自下而上应为下石炭统塔木岗组、滴水泉组和巴塔玛依内山组;上石炭统为石钱滩组。     

准噶尔盆地滴西地区火山岩爆发相特征及储集性能影响因素

爆发相火山岩是火山碎屑不同形式的组合体,根据火山碎屑的类型和组合方式可以划分为空落亚相、热基浪亚相、热碎屑流亚相和溅落亚相共4个亚相,每个亚相都有其独特的判别标志.克拉美丽滴西地区爆发相火山岩的岩心、普通薄片、铸体薄片以及测井资料研究发现,该区域岩性复杂,爆发相火山岩主要赋存在滴西10井区和滴西14井区范围内,岩性以火山凝灰岩、火山角砾岩、熔结凝灰岩和熔结火山角砾岩为主.爆发相的储集空间以基质溶孔、粒内溶孔、构造裂缝和溶蚀缝为特征.爆发相各亚相中,以熔结凝灰岩为主的热碎屑流亚相和以火山凝灰岩为主的空落亚相为优质储集体发育部位,主要影响因素为构造作用和流体的溶蚀作用.这项研究为判别其他相似地区爆发相火山岩能否成为有效储层提供参考意义.     

准噶尔盆地中-东部石炭系火山岩储集空间特征研究

通过岩心观察、显微鉴定、扫描分析和成像测井等对准噶尔盆地火山岩油气储层的储集空间进行系统分类并分析其组合特征。结果表明,准噶尔盆地火山岩储层的储集空间可划分为原生孔隙、次生孔隙和裂缝3大类,进一步可细分出4种原生孔隙、5种次生孔隙和4种裂缝。其中,次生孔隙和裂缝对火山岩储集性能的改善具关键作用;储集空间组合类型包括构造缝-溶蚀缝-溶孔组合、原生气孔-构造缝-溶蚀缝-溶蚀孔组合和晶间孔-原生孔-构造缝-溶蚀孔组合等3种类型;孔缝组合整体表现为类型多样、形态各异、结构复杂、分布不均、连通性差、裂缝改善明显等特点。     

准噶尔盆地五彩湾凹陷基底火山岩储集性能及影响因素

含油气火山岩储层的研究为石油勘探开拓了更广阔的前景.利用岩心、薄片及成像测井(FMI)等手段对准噶尔盆地五彩湾凹陷基底火山岩储层的岩性特征、岩相分布、岩石物性(包括孔隙度和渗透率)进行了研究.该区含油气的火山岩主要为中石炭世巴山组(C₂b), 包括熔岩(安山岩和玄武岩)和火山碎屑岩.熔岩的平均孔隙度和渗透率分别为7.4 2 %和0.82× 10-3 μm2; 火山角砾岩类的平均孔隙度和渗透率分别为9.84 %和0.33× 10-3 μm₂.这些火山岩储集空间类型以次生孔、缝为主.与盆地内基底火山岩储集性能最好的腹部石西油田相比, 东部五彩湾凹陷的储集性能略差.火山喷发时的环境、火山岩的岩性岩相。      

东准噶尔滴西地区石炭系火成岩岩相特征及分布预测

含油气火成岩储层的研究为石油勘探开拓了更广阔的前景。东准噶尔滴西地区石炭系火成岩气藏是克拉美丽气田的主体部分,位于陆梁隆起东南部的滴南凸起西端。根据钻井取心、薄片观察及成像测井数据,对滴西地区石炭系的火成岩岩性进行了识别和类型划分; 结合测井、地震等资料,在单井相划分的基础上,以井震结合为方法,建立了不同岩相的地震相模式,并对其不同特征进行了分析; 通过建立地质-地震对应关系,运用时间切片、波形分类等地震属性分析技术对研究区岩相分布进行了预测。研究结果表明滴西地区火成岩发育火山通道相、爆发相、溢流相、火山沉积相和侵入相五种岩相; 研究区火山岩岩相分区性明显,整体呈现西北部以中-基性溢流相为主,中部以爆发相和火山沉积相为主、东南部以中-酸性溢流相为主的分布特点,滴西18井区为独立的侵入岩体,为浅成侵入相。     

准噶尔盆地石炭纪火山岩岩石地球化学特征及其构造环境意义

准噶尔盆地石炭纪发育区域性的火山岩建造,火山岩岩性以中基性为主,主要为玄武岩、玄武安山岩,同时发育少量酸性的流纹岩,基本属于钙碱性系列。样品全碱(Na_2O+K_2O=2.99%～8.07%)和TiO_2(0.30%～2.57%)含量较高,K_2O含量(0.13%～3.29%)较低,稀土元素含量(∑REE)中等。球粒标准化的REE配分表现轻稀土元素(LREE)相对于重稀土元素(HREE)富集((La/Yb)_N=2.47～7.45)、轻重稀土分异的特征,部分样品的Eu和大部分样品的Ce显示轻微的负异常(δEu=0.543～1.088,δCe=0.787～0.987)。微量元素具有大离子亲石元素(LILE)富集及高场强元素Nb、Ta亏损的特征,大部分样品(Rb/Yb)_N均远大于1。这些特征结合元素相关环境判别图解表明,准噶尔盆地石炭纪火山岩是原始岩浆经历了一定程度分异作用后的产物,以板内大陆环境为主,兼具有部分岛弧特征,形成于俯冲碰撞造山期后伸展背景下,火山岩所具有的岛弧特征是碰撞前混染弧组分的继承。     

准噶尔盆地陆东—五彩湾地区石炭系火山岩储集性能及影响因素

准噶尔盆地陆东-五彩湾地区石炭系火山岩油气藏勘探近年来取得了重要进展.该区火山岩主要由中-基性火山熔岩和中-酸性火山碎屑岩组成.火山岩的储集空间可以分为原生孔隙和次生孔隙两类.火山岩储集性能主要受岩性与岩相、风化和次生溶蚀作用、构造作用和形成环境等多种因素的共同影响.最有利的储集岩为火山角砾岩和流纹岩,其次为安山岩,而最有利的储集部位为石炭系顶面较厚的风化壳.此外,研究区火山岩岩石类型、火山岩的储集性能及储集空间组合类型等都具有区域性的差异.其中,陆东地区火山岩的储集性能最理想,五彩湾地区火山岩的储集性能略差,三个泉地区火山岩的储集性能最差.     

东准噶尔卡拉麦里地区巴塔玛依内山组火山岩特征和年代确定

巴塔玛依内山组火山岩在新疆准噶尔盆地东部及其周缘山区广泛分布,是陆东、五彩湾等地区卡拉麦里大气田的主要储层。根据两个实测剖面和一口钻井岩性剖面的对比,巴塔玛依内山组陆相喷发火山岩具有多期次,间歇性喷发的特征,沉积岩夹层是主要的喷发间断面标志。火山岩地层厚度变化快,岩相岩性变化大。岩石化学分析表明巴塔玛依内山组火山岩主要是亚碱性-碱性、高钾的中基性岩。巴塔玛依内山组火山岩锆石SHRIMP U-Pb定年结果为350.0±6.3Ma,结合其上覆地层的生物化石证据,认为巴塔玛依内山组属于下石炭统。     

准噶尔盆地陆东—五彩湾地区石炭系火山岩地球化学特征及其构造背景

准噶尔盆地陆东—五彩湾地区石炭系火山岩位于上石炭统巴塔玛依内山组地层中,主要为玄武岩、玄武质安山岩和安山岩,基本属于钙碱性系列。火山岩的Mg^#介于38~57之间,全碱含量较高K₂O＋Na₂O为4.75%~6.16％）,TiO₂的含量（0.96%~2.04％）和Na₂O/K₂O比值（均大于2）较高,轻稀土元素（LREE）相对重稀土元素（HREE）富集（(La/Yb)_N=2.4~4.7）,同时显示有轻微的重稀土分馏（(Gd/Yb)_N=1.5~1.8）,无明显的Ce异常,大部分样品具有轻微的Eu负异常（δEu＝0.89~1.05）,大离子亲石元素（LILE）相对高场强元素（HFSE）富集,Nb、Ta相对于LREE和LILE明显亏损,La/Nb比值为2.0~2.8,Th/La比值（≈0.1）较低,Zr/Y比值（3.95~7.03）较高。火山岩(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr) _i＝0.70278~0.70365,ε_Nd(t)＝＋5.69 ~ ＋8.24,t_DM为0.47~0.67Ga。这些特征连同相关判别图解一起表明,这套火山岩不是形成于典型的板内或岛弧环境,而是形成于后碰撞期伸展背景下,是软流圈物质上涌发生部分熔融、产生的岩浆在上升和侵位的过程中受到了晚石炭世之前弧组分混染的产物。其所携带的弧岩浆特征继承自混染的碰撞前的弧组分。     

准噶尔盆地东部北三台地区石炭系火山岩的锆石U-Pb年代学、地球化学特征及其构造意义

准噶尔盆地北三台地区钻井岩心获得的巴塔玛依内山组火山岩主要由玄武岩、玄武安山岩、安山岩和英安岩及部分火山碎屑岩组成。地球化学研究结果显示,火山岩为低TiO2、高Na2O的钙碱性系列,具低到中度轻、重稀土分馏的谱型,相对富集大离子亲石元素,贫高场强元素,明显亏损Nb和Ta、富集Pb;由基性到中酸性火山岩。Sr、Ti和P的亏损逐渐增大,证明是与大洋俯冲相关的岛弧环境同源岩浆演化的产物。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年分别获得安山岩和英安岩325～321Ma和310 Ma的形成年龄,结合前人同层位获得基性火山岩300 Ma的形成年龄认为,准噶尔洋在盆地东部的俯冲作用一直延续至晚石炭世,大洋闭合可能发生在晚石炭世末期。     

东准噶尔巴塔玛依内山组火成岩锆石U-Pb年龄及其地质意义

以东准噶尔双井子地区巴塔玛依内山组和石钱滩组剖面为研究对象,通过岩矿鉴定、地球化学分析、锆石U-Pb定年和牙形刺挑选等方法,对巴塔玛依内山组和石钱滩组的年代学特征进行了研究。结果表明,巴塔玛依内山组火山岩的形成时间始于348. 7±2. 9Ma,318. 7±4. 2Ma之后结束,侵入岩的形成时间为255. 9±3. 5Ma,这些样品中普遍含有捕获锆石,这些锆石具有岩浆锆石的特征,年龄介于早石炭世杜内期和前寒武纪之间(354. 7～971. 2Ma),与盆地周边发育的岛弧火成岩和蛇绿岩年龄相仿,此外在石钱滩组灰岩内得到4颗牙形刺化石,分属于2个属,分别为Idiognathodus和Streptognathodus。以此为基础,通过搜集整理前人数据,得到如下结论:(1)巴塔玛依内山组火山岩地层是穿时的,从早石炭世到晚石炭世连续发育,形成时间介于348. 7±2. 9Ma～300. 4±1. 3Ma之间;(2)巴塔玛依内山组上部的石钱滩组形成于318. 7±4. 2Ma之后的晚石炭世;(3)卡拉麦里蛇绿岩所代表的准噶尔洋盆闭合时间在晚泥盆世法门期和348. 7Ma之间;(4)准噶尔盆地基底可能由岛弧和洋壳组成,且存在前寒武纪基底。本研究旨在确定巴塔玛依内山组和石钱滩组地层时代,并为卡拉麦里洋闭合时限以及盆地基底性质等问题的解决提供依据。