松辽盆地营城组火山岩储层裂缝特征

松辽盆地营城组火山岩储层裂缝普遍发育, 但不同相带内裂缝的发育规模存在较大差异。通过对外围露头火山岩储层裂缝的实测数据及微观特征观察并结合钻井岩芯研究, 认为松辽盆地营城组火山岩储层裂缝可分为原生裂缝、次生裂缝和人为诱导裂缝3种成因类型。其中次生裂缝中的构造裂缝对油气运移及聚集起决定性作用; 喷溢相、侵出相和火山通道相是构造裂缝最发育的相带, 线密度分别为22条/m、18条/m和14条/m; 爆发相不发育, 线密度为4条/m。构造裂缝的形成期分为早白垩世营城组早期、营城组末期和晚白垩世嫩江组早期等3期, 裂缝主要形成于前两个时期; 裂缝走向以北东向最为发育, 占总量的50%以上, 其次为北西向、南北向和近东西向; 裂缝的整体充填程度低, 开启情况及有效性较好。研究成果与徐家围子断陷内裂缝的发育规律具有一定的可对比性。     

松辽盆地营城组火山岩相量化表征与应用

盆地火山岩及其储层的地震解释需要量化的岩相模型提供地质约束。三维揭露的盆缘剖面是实现岩相量化表征的最佳区。在松辽盆地东南隆起营城组建组剖面区开展了爆发相、喷溢相和侵出相的三维量化研究。爆发相出现在火山旋回早期,延伸千米量级、厚度百米量级,外形呈楔形尖灭状,坡度上陡下缓、呈平均15°左右的上凹形轮廓;始于热基浪亚相、向上为热基浪与空落亚相互层,终于热碎屑流亚相。喷溢相多出现在火山旋回中后期,覆于爆发相之上,延伸千米量级、厚度百米量级,外形呈凸透镜向外尖灭状,坡度上缓下陡、呈平均20°左右的上凸形轮廓;自下而上依次为下部、中部和上部亚相。侵出相出现在火山旋回后期,可见对其它相带呈切割-披覆关系的内、中、外三个亚相,侧向延伸和垂向厚度多为百米量级、通常最大不超过1km,呈顶缓缘陡的蘑菇状。用火山岩相模型约束井旁地震解释、建立岩相-地震相响应关系,可为无井区的火山岩地震识别提供模板。火山机构的后期改造只改变相序的完整性、不改变原始喷发相带间的相邻与相依性,不影响用岩相模式预测相变关系。非同源喷出物之间的叠置会干扰盆地火山岩相的解译,且使岩相模型的约束作用失效。     

松辽盆地营城组火山岩储层流动单元特征和控制因素

根据孔隙度、渗透率、储层品质指数(RQI)、流动层带指数(FZI)4个参数对XS1井区白垩系营城组火山岩的388个样品进行聚类分析,通过对聚类结果与各井产气情况的对比将储层流动单元划分为4类,所占比例依次为39.2%(Ⅲ类)、33.2%(Ⅱ类)、25.0%(Ⅰ类)、2.6%(Ⅳ类)。Ⅰ类储层流动单元多为高孔高渗、高孔中渗和中孔高渗储层,厚度范围为10～20m;Ⅱ类储层流动单元多为中孔高渗、高孔中渗和低孔高渗储层,厚度范围为10～47m;Ⅲ类储层流动单元多为中孔高渗、中孔低渗和低孔中渗储层,厚度范围为11～86m;Ⅳ类储层流动单元为低孔低渗和特低孔特低渗储层,厚度小于10m。火山岩储层流动单元发育和分布受火山机构相带和火山岩亚相的控制,表现为火山口-近火山口相带成为Ⅰ、Ⅱ类储层流动单元的机率最大,近源相带成为Ⅱ、Ⅲ类储层流动单元的机率最大,远源相带成为Ⅲ类和Ⅳ类储层流动单元的机率最大。原生气孔发育的上部亚相和粒间孔发育的热碎屑流亚相形成Ⅰ类储层流动单元的机率最大,原生孔隙不发育的空落亚相和下部亚相形成Ⅲ类储层流动单元的机率大。实现了火山岩储层流动单元的单井识别,为其三维模型的建立提供依据。     

松辽盆地营城组中基性火山岩储层特征及成储机理

松辽盆地北部安达-汪家屯地区钻井大量揭示营城组中基性火山岩,并在其中获得了工业气流。TAS图解可划分出8种岩性,储层研究中归纳为6大类岩石类型,逾80%的有效储层分布于玄武岩和粗面岩之中。总结了4类11种储集空间类型及其特征,原生储集空间类型由喷发方式和喷发环境决定、其分布受火山岩岩相控制,次生储集空间发育程度受充填作用、溶解作用、风化淋滤作用和构造作用等影响。熔岩冷凝单元由单个或多个岩流单元组成、储层发育于其顶部和上部,每个冷凝单元构成相对独立的储层单元。火山岩旋回和期次顶部、近火山口和近源相带、靠近断裂等位置是储层发育的有利部位。玄武岩具有延伸范围广(10～22km)、储层厚度小(7～39m)等特点,储层勘探应优先寻找位于火山岩旋回和期次顶部的储层单元;粗面岩延伸范围小(3.1～6.3km)、储层厚度大(100～200m),储层勘探应以寻找具备有利烃源和盖层条件的储集岩体为目标。     

松辽盆地东南隆起区下白垩统营城组三段火山岩岩性、岩相序列

通过大比例尺野外岩性岩相填图、掌子面二维岩性岩相描述和详细岩矿鉴定,研究营城组三段内幕。本区营三段自下而上岩性序列表现为2个中基性到中酸性的火山岩旋回：①下部为石英安山岩、安山岩、安山质集块熔岩、安山质集块岩、安山质角砾岩和安山质角砾凝灰岩,向上过渡为砂质凝灰岩和英安质凝灰熔岩;②上部为玄武安山岩和玄武质集块熔岩,向上过渡为英安岩、珍珠岩、英安岩、英安质凝灰熔岩、英安质沉凝灰岩和英安岩。旋回①岩相纵向序列：溢流相下部亚相、火山通道相火山颈亚相、爆发相空落亚相、火山沉积相再搬运亚相、爆发相热碎屑流亚相。旋回②岩相纵向序列：溢流相上部亚相和下部亚相、火山通道相火山颈亚相、溢流相下部亚相、侵出相内带亚相、溢流相下部亚相、爆发相热碎屑流亚相、火山沉积相再搬运亚相、溢流相下部亚相。营三段火山岩发育于松辽盆地断陷末期,是盆地断陷转为坳陷过程的重要岩石记录。     

松辽盆地营城组火山岩储层成因及储集性能演化过程

在岩心观察基础上,通过应用全岩主量元素分析、显微镜下常规与铸体薄片观察鉴定和定量统计、图像孔喉分析、物性测试、X-射线衍射分析、包裹体荧光分析、均一温度与激光拉曼探针成分分析等多种手段,研究了松辽盆地营城组火山岩岩性和火山岩储层成因; 结合成岩作用与储集空间特征研究,分析了火山岩储层孔隙演化过程。结果表明,火山岩经历了冷却成岩作用、岩浆期后热液作用、风化淋滤剥蚀作用以及埋藏成岩作用等4个成岩作用阶段。火山岩储层的形成、孔隙演化和储集性能的改善主要与火山岩在浅埋A期后期—深埋成岩B期成岩过程中的断裂、不整合面及构造裂缝的发育以及热液流体沿断层、不整合面和构造裂缝流动的过程中对火山岩产生溶蚀作用密切相关,营城组火山岩属于构造—岩性火山岩气藏。     

松辽盆地营城组火山岩定量储层地质模型及其精细描述

储层地质模型指火山岩的岩性岩相和储层物性的空间分布。通过对营城组火山岩剖面的详细研究,结合2口钻井的岩心资料,详细划分对比储层单元,定量刻画火山岩储层。研究区火山岩相呈喷溢相→爆发相→喷溢相+侵出相→火山沉积相→爆发相→火山通道相＋喷溢相的序列特征。爆发相、喷溢相规模最大,各亚相侧向延伸在400～4 000 m,单层厚度为2～130 m;火山通道相、侵出相和火山沉积相的规模较小,侧向延伸为110～1 500 m,单层厚度为3～85 m。营下段为Ⅰ类、Ⅲ类储层,营一段为Ⅰ类、Ⅱ类储层夹Ⅳ类储层,营二段为Ⅰ类储层,营三段为互层的Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类储层夹薄层Ⅳ类储层。上部亚相、火山颈亚相、内带亚相是最好储层,下部亚相、隐爆角砾岩亚相为较好储层,爆发相为中等储层,中部亚相、火山沉积相为差储层。火山熔岩类物性随埋深增加变化小,火山碎屑岩类物性随埋深增加变化大,低孔、低渗岩石的物性随埋深增加变化小。     

松辽盆地营城组火山岩成岩作用类型、特征及其对储层物性的影响

通过野外剖面观察、钻井岩心描述、薄片鉴定和扫描电镜分析,松辽盆地营城组火山岩的成岩作用阶段分为早期和晚期。早期成岩作用类型有挥发分逸出、熔蚀作用、等容冷凝结晶、准同生期热液沉淀结晶、熔结作用、冷凝收缩、分熔冷凝结晶和早期压实胶结作用;晚期成岩作用类型为充填作用、脱玻化作用、交代作用、机械压实压溶作用、胶结作用和溶解作用。早期成岩作用主要影响原生孔隙的发育,晚期成岩作用影响次生孔隙的发育。准同生期热液沉淀结晶、早期压实胶结作用、充填作用、机械压实压溶作用和胶结作用是使松辽盆地营城组火山岩储层物性降低的主要成岩作用;挥发分逸出、等容冷凝结晶、冷凝收缩和溶解作用是产生孔隙空间使储层物性变好的主要成岩作用。     

松辽盆地白垩系营城组火山岩孔缝单元类型和特征

目前火山岩储层评价的主要依据是储集空间类型和孔渗参数,但储集空间类型与物性参数之间的关系尚不明确。为此,依据松辽盆地全取心井(营一D1井和营三D1井)开展营城组火山岩孔缝单元类型研究及其与孔渗参数关系的分析,取得如下主要认识。首先,研究区火山岩主要发育5种原生孔隙、3种次生孔隙、3种原生裂缝和3种次生裂缝;根据发育过程、分布排列特征的相似性,把储集空间归并为7种孔隙类和2种裂缝类;将上述孔隙类与裂缝类划分为7种组合类型,即7型孔缝单元,分别为①型离散气孔类-次生裂缝类组合型、②型定向气孔类-脱玻化类-次生裂缝类组合型、③型离散粒间孔类-溶蚀孔类组合型、④型离散粒间孔类-溶蚀孔类-原生裂缝类组合型、⑤型离散粒间孔类-溶蚀孔类-次生裂缝类组合型、⑥型定向粒间孔类-溶蚀孔类-次生裂缝类组合型和⑦型裂缝类组合型。其次,对比按孔隙单元拟合孔渗关系与按整体拟合孔渗关系的函数斜率,7型孔缝单元可划分为3组,即,略低于总体拟合函数(A组)的①型和②型孔缝单元,略高于总体拟合函数(B组)的③型、④型、⑤型和⑥型孔缝单元,远远高于总体拟合函数(C组)的⑦型孔缝单元。第三,除②型单元和⑦型单元之外的其他5型单元的储层物性较好;各型孔缝单元的孔喉分选系数随孔喉半径均值增大而增大,储层非均质性变强;多数孔缝单元具有复杂的岩性-岩相组合;孔缝单元分布与火山机构类型和相带关系密切。第四,依据孔缝单元的孔渗条件和孔渗相关拟合函数可知,应该依据孔缝单元进行储层评价分析,即使赋存于相同岩性的①型、②型单元也需要分别对待。     

松辽盆地东南隆起区营城组柱状节理流纹岩特征和成因

松辽盆地东南隆起区下白垩统营城组出露柱状节理流纹岩。柱状节理属于原生构造节理,岩相为火山通道相次火山岩亚相-侵出相,柱体排列方式为近水平式、倾斜式、近直立式,截面为不规则的四方柱、五方柱、六方柱,柱体规模属于中小型,流纹岩中常发育隐爆角砾结构。通过对柱状节理流纹岩成分及结构构造的研究,表明本区的流纹岩柱体直径与其对应的显微组构斑晶大小成正比例相关。柱状节理的成因是熔岩冷却收缩形成的,由于受到种种内外因素制约,形成的柱状节理形态各异。     

松辽盆地营城组古火山机构的剖析——以东南隆起区三台珍珠岩山为例

三台地区下白垩统营城组一段岩石类型有隐爆角砾岩、角砾熔岩、熔结角砾岩、珍珠岩、流纹岩和凝灰岩,所属岩相为火山通道相、侵出相、喷溢相、爆发相。厘定古火山口位置的依据主要是通过分析隐爆角砾岩和珍珠岩的岩性岩相及其分布。整个火山机构划分为中心相组、近源相组和远源相组。中心相组即火山口相,主要包括火山通道相和侵出相,近源相组主要包括喷溢相,远源相组主要包括爆发相。相序（以火山口为基点）为火山通道相隐爆角砾岩亚相-侵出相中带亚相-侵出相内带亚相-喷溢相下部亚相-喷溢相中部亚相-爆发相热碎屑流亚相。近源相组较中心相组储层物性优越。其中喷溢相上部亚相是储层物性最好的岩相带。     

松辽盆地白垩系营城组埋藏火山机构岩相定量模型及储层流动单元特征

松辽盆地营城组火山机构类型划分为碎屑岩火山机构、熔岩火山机构和复合火山机构3种。碎屑岩火山机构中火山通道相占9.3%,爆发相占55.3%,喷溢相占29.2%,侵出相占1.4%,火山沉积相占4.8%;火山机构半径为0.5～1.5 km,高度为50～220 m。熔岩火山机构中火山通道相占8.1%,爆发相占23.4%,喷溢相占62.6%,侵出相占5.1%,火山沉积相占0.8%;火山机构半径为1～2 km,高度为200～300 m。复合火山机构中火山通道相占4.9%,爆发相占34.4%,喷溢相占56.8%,侵出相占2.6%,火山沉积相占1.3%;火山机构半径为2～4 km,厚度为300～450 m。亚相控制储层流动单元的规模,碎屑岩火山机构的储层流动单元范围为0.3～1.5 km,厚度小于60 m。熔岩火山机构的储层流动单元范围为1～2 km,厚度小于80 m。复合火山机构的储层流动单元范围为1.5～3.0 km,厚度小于100 m。各类火山机构气藏开发时的井距和压裂方案均存在差异。     

陆上与水下喷发火山岩的区别及其对储层的影响——以松辽盆地营城组为例

陆上与水下喷发火山岩在岩性、结构构造、蚀变特征、产状、与下伏地层接触关系、孔隙和裂缝发育特点等6方面有显著区别。陆上喷发火山岩包括各种熔岩、碎屑熔岩、火山碎屑岩和沉火山碎屑岩;熔岩流纹构造发育,火山碎屑岩除发育常见层理外,还可见反丘构造;同生蚀变弱;与下伏地层多呈角度不整合接触,古风化壳常见,常含有陆相植物;主要储集空间为原生孔隙和冷凝收缩节理缝、次生溶蚀孔、矿物解理缝和构造裂缝。水下喷发火山岩多为具玻璃质结构的熔岩和含晶屑玻屑的层/沉凝灰岩、膨润土/伊利石岩/蒙脱石岩/沸石岩;常具枕状、球状构造,水平层理、粒序层理、变形层理;蚀变强烈;水下熔岩呈穹隆状、透镜状,凝灰岩为层状,近火山口的膨润土/伊利石岩/蒙脱石岩/沸石岩呈松散团窝状并夹有火山弹;与下伏地层呈整合、假整合或侵蚀接触;原生气孔、杏仁体内溶蚀孔和炸裂纹,岩球岩枕间孔和粒间孔,基质和斑晶蚀变孔缝,后期构造缝是主要储集空间。松辽盆地营城组陆上、水下喷发火山岩均有发育。其陆上喷发火山岩的典型标志为流纹构造、柱状节理,含炭化木/硅化木,与下伏地层呈角度不整合接触。水下喷发火山岩典型标志为珍珠岩、玻璃质结构、枕状构造、纹层状凝灰岩和膨润土。松辽盆地营城组的储层火山岩以陆上喷发火山岩为主;水下喷发火山岩中侵出相内带亚相珍珠岩为优质储层。     

松辽盆地火山岩相地震特征及其与控陷断裂的关系

在松辽盆地营城组火山岩中识别出5相15亚相。控陷断裂控制火山岩相分布,火山喷发中心沿大断裂呈串珠状分布。靠近深断裂一侧从下到上相序为喷溢相-侵出相/火山通道相,远离深断裂一侧相序为喷溢相-爆发相-喷溢相或火山沉积相;横向上相序为火山通道/侵出相-喷溢相-爆发相-火山沉积相。喷溢相呈席状披盖或丘状,中弱振幅,中频,连续性中-差,见断续波状反射,横向宽约6～10 km,纵向厚约200～400 m。爆发相呈楔状或透镜状、中强振幅、中低频、连续性差-中,横向宽约6～8 km,纵向厚约100～200 m。而火山通道相和侵出相呈(陡)丘状、中强振幅、低频、杂乱反射,仅分布在火山口附近,横向宽多小于2 km,纵向厚约100～200 m。火山沉积相呈上超充填,中强振幅,中频,连续性好,分布在低洼地区,横向宽约4～7 km,纵向厚约50～150 m。     

松辽盆地安达地区营城组中基性火山岩成藏主控因素

松辽盆地中基性火山岩主要发育于安达次洼陷地区,其产出的天然气量占研究区深层产能总量的60%左右。研究区中基性火山岩气藏以沙河子组暗色泥岩和煤层为烃源岩,营城组三段粗面岩、玄武岩、中基性火山角砾岩等为储层,登娄库组二段泥岩为直接区域盖层,并发育多种岩性、构造圈闭,具备有利的成藏条件。利用地质资料和物性数据分析有效储层特征,结合测井综合解释和试气结果分析了气藏在剖面和平面上的分布特点,研究了安达次洼陷地区营城组中基性火山岩成藏主控因素。结果表明：岩性和岩相影响有效储层的发育,喷溢相粗面岩和玄武岩是该区主要的有效储层类型,爆发相中基性火山角砾岩储层物性最好,今后勘探中应予以重视;火山旋回控制气藏的纵向分布,即气藏主要位于各个火山旋回/期次顶部和上部;火山机构相带控制气藏的平面分布,气藏主要分布于火山口-近火山口相带。     

松辽盆地昌德地区营城组火成岩气藏储层特征及其控制因素

松辽盆地昌德地区火山岩储层以酸性岩为主,主要岩石类型为熔结凝灰岩和凝灰岩,与国内其他含油气盆地的火山岩储层明显不同。宏观上岩性较致密,岩心观察仅见构造裂缝和溶蚀孔,局部见溶蚀洞,显微镜下观察储集空间类型多样,发育粒内溶孔、晶内熔孔、晶间微孔、构造微裂缝、炸裂缝和收缩缝等。火山岩厚度普遍较薄,其中芳深9井区火山岩厚度最大,最厚仅为75m。从岩相类型看,芳深9井附近为爆发相,其他地区为溢流相。研究区火山岩为低孔低渗储层,岩性和岩相与物性关系密切,同时控制着原生孔隙的形成。后期的成岩改造,包括构造活动、溶蚀作用等决定了次生孔隙的发育程度,构造运动产生的裂缝是该区储层得以改善的主要因素,而后期充填作用破坏了储层的储集性能。火山口附近爆发相与溢流相的叠合区是天然气勘探的有利目标。     

松辽盆地南部地区营城组典型火山机构地质特征

在松辽盆地地质背景研究的基础上,根据盆地南部地区营城组火山岩地质特征对火山机构进行分类,描述其地质特征,并讨论其储层特征。将研究区火山机构分成3类9种,即熔岩类火山机构、碎屑岩类火山机构和复合火山机构3类;熔岩类火山机构包括粗面质熔岩火山机构、玄武质熔岩火山机构、安山质熔岩火山机构、英安质熔岩火山机构和流纹质熔岩火山机构,碎屑岩类火山机构包括玄武质碎屑岩火山机构、安山质碎屑岩火山机构和流纹质碎屑岩火山机构,以及复合火山机构共计9种。并统计了不同类型流纹质火山机构储层的储集空间类型及孔隙度,结果表明：流纹质复合火山机构储集空间类型复杂,储层溶蚀孔缝十分发育,储层物性最好;流纹质碎屑岩火山机构储层溶蚀孔缝较为发育,储层物性中等;流纹质熔岩火山机构储集空间类型单一,储层物性最差。将长岭断陷火山机构内部储层分为高孔-高渗型、中孔-中渗型和低孔-低渗型3类,且有利储层受岩性影响较小,受岩相影响较大。