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。     

松辽盆地火山岩相:类型、特征和储层意义

松辽盆地火山岩相可分为5相、15亚相。5相为火山通道相、爆发相、喷溢相、侵出相和火山-沉积岩相。火山岩孔、缝及其组合关系受亚相控制。喷溢相上部亚相原生气孔和构造裂缝发育，储集物性优良；爆发相各个亚相之间常发育松散层构造，是有利的储集空间；侵出相内带亚相原生裂缝和粒问空隙发育，是优质的大型储集体。不同亚相的成岩方式不同，有熔浆冷凝胶结、压实成岩和二者复合3种方式。火山-沉积岩相、爆发相的空落亚相和热基浪亚相均以压实成岩为主，其物性随埋深增加变差；火山通道相、喷溢相和侵出相均以熔浆冷凝固结成岩为主，其孔、渗与埋深无关。爆发相的热碎屑流亚相是复合成岩，其储层物性与埋深的关系视两种成岩方式相对强弱而变化 。     

松辽盆地北部火山岩岩相与测井相关系研究

松辽盆地北部火山岩是最主要的天然气储集岩,可分5相15亚相,钻井均有揭示。主要储集岩岩相测井特征为：爆发相热碎屑流亚相高伽玛、低振幅齿形,中-高阻、低频低振幅齿形且下部振幅增大;喷溢相上部亚相高伽玛、高振幅齿形,中-中高阻值、指状或峰状;侵出相内带亚相高伽玛、中振幅齿形,中高-高阻,中振幅齿形。此外,隐爆角砾岩亚相和外带亚相是较好的储层。气层使电阻率明显增大,气水同层一般也使电阻率增大,水层使电阻率减小。不含流体的火山岩电阻率变化规律为：火山沉积相＜侵出相＜爆发相＜火山通道相＜喷溢相;凝灰岩＜熔岩。     

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。     

松辽盆地火山岩相:相序、相模式与储层物性的定量关系

松辽盆地火山岩相序主要受岩性控制。酸性岩喷发旋回多以爆发相开始、侵出相结束;中基性岩多以喷溢相开始、火山沉积相结束;酸性岩夹中基性岩的相序复杂,常见喷溢相±爆发相→火山沉积相。风化壳层之上和沉积夹层之上的火山岩是新的喷发旋回的开始,而火山沉积相和侵出相的出现往往标志着一个火山喷发旋回的结束。相模式能够直观反映火山岩相和亚相之间的叠置关系,是地震-岩相解释和储层预测的地质基础。火山岩15亚相中能够成为Ⅰ类储层的通常仅4种:火山颈,热碎屑流,喷溢相上部和侵出相内带亚相。岩相研究使得勘探的目标集中为:火山岩气藏勘探→找有效储层→识别可以作为Ⅰ类储层的4种火山岩亚相发育带。     

松辽盆地深层火山岩储层岩相特征和天然气的来源

松辽盆地发育上下两个盆地充填序列：下部充填序列指埋深〉3000m的上侏罗统-下白垩统断陷期火山成因地层，自下而上划分为火石岭组、沙河子组和营城组；上部充填序列由下白垩统上部-上白垩统坳陷期正常的沉积地层组成。下部充填序列的营城组火山岩是松辽盆地北部深层天然气的主要储集层（占储层的87％）。火山岩储层物性受控于火山岩岩相，喷溢相上部亚相（Ⅲ3）和侵出相。内带亚相（Ⅳ1）是最有利的火山岩储层，火山通道相火山颈亚相（Ⅰ1）、隐爆角砾岩亚相（Ⅰ3）和爆发相热碎屑流亚相（Ⅱ3））也是较好的储层。在松辽盆地北部徐家围子断陷火山岩储层中发现的工业气藏天然气有烃类、CO2、N2、H2S和少量稀有气体。通过天然气组成，烃类和CO2，碳同位素组成分析，认识到徐家围子断陷火山岩气藏天然气主要为煤型气、油型气和无机气构成的混合气，无机成因CO2气可能源于地幔或是岩浆成因。     

松辽盆地庆深气田火山岩储层的微观结构研究

松辽盆地营城组火山岩是庆深气田主要的储层。火山岩储集空间主要有4种组合类型,其中溶蚀孔+微孔隙型最为常见。孔隙是主要的储集空间,裂缝平均孔隙度为0.101%,主要起连通作用。通过火山岩样品的压汞分析,将毛细管压力曲线分为Ⅰ～Ⅴ类。最大孔喉半径为4.9 μm,分选系数为0.3～2.6,孔喉歪度为粗歪度。综合储层微观结构研究成果和试气结果分析认为：(1)火山通道相的火山角砾岩和角砾熔岩、喷溢相上部亚相的气孔流纹岩和侵出相内带亚相的球粒流纹岩和珍珠岩为好储层;(2)研究区储层孔隙结构以微孔喉为主、孔喉比大、孔喉的连通性及渗流能力较弱等特点,储层以Ⅱ、Ⅲ类孔喉为主,大部分气井需大型压裂改造,才能达到工业气流。     

松辽盆地德惠断陷营城组火山机构刻画及储层意义

德惠断陷火山岩储层发育在火山机构以及部分风化壳中,笔者以其火山机构内幕型储层为研究对象,提出综合利用钻井、测井和地震资料对火山机构内幕进行火山机构-喷发单元-岩相逐级精细刻画的方法。通过对岩芯和薄片观察总结了8种火山岩储集空间类型,结合储层物性特征分析火山机构、喷发单元及岩相对火山岩储层的控制作用。研究结果表明:火山岩储层在火山机构中心和近火山口较为发育;喷发单元上部储层优于下部储层,喷发单元中部裂隙较为发育,可形成一套完整的孔隙-裂缝配置;火山岩相中以爆发相热碎屑流亚相、喷溢相上部亚相以及侵出相内带亚相为优质储层。     

深层火山碎屑熔岩形成机理及其指相意义研究:以松辽盆地庆深气田为例

基于不同岩性、岩相条件从根本上决定了储集空间的发育程度与规模,所以找火山岩的储层集中表现为火山岩相、亚相的识别。文中以松辽盆地庆深气田为例,重点研究了深层火山碎屑熔岩形成机理及其在火山岩地质相和测井相识别中的意义。研究表明,火山碎屑熔岩类火山岩常见火山碎屑流、泡沫熔岩流、岩流自碎作用、近地表隐爆作用、再熔结(胶结)型5种成因类型,且不同成因火山碎屑熔岩具有明显不同的矿物岩石学特征和测井响应特征。根据其形成机理、矿物岩石学特征和FMI成像特征,认为上述5种成因类型的火山碎屑熔岩分别发育于爆发相热碎屑流亚相、介于爆发相和喷溢相之间的爆溢相、喷溢相、火山通道相隐爆角砾岩亚相、火山通道相火山颈亚相或近火山口相。该研究成果对于促进火山岩相、亚相的准确识别和优质储层的有效预测具有重要的指导意义。     

辽河东部凹陷火山岩相测井响应特征及储集意义

在郯庐断裂多期构造活动作用下,辽河坳陷东部凹陷发生了多期火山活动,致使中基性火山岩广泛发育,以玄武岩和粗面岩为主,可分为5相14亚相。以常规测井曲线特征为基础,结合电成像的分析,识别出了爆发相（火山碎屑流和热基浪亚相）、溢流相（玻质碎屑岩、板状熔岩流和复合熔岩流亚相）、侵出相（内带、中带和外带亚相）和火山沉积相（含外碎屑和再搬运火山碎屑沉积亚相）10种岩相/亚相：火山碎屑流亚相具"焊接"特征,热基浪亚相具层理特征;玻质碎屑岩亚相具高CNL的特征,板状熔岩流亚相DEN、CNL和AC测井曲线显示微齿平滑的特征,而复合熔岩流亚相测井曲线呈指状叠加的特征;侵出相内带→中带→外带电阻率逐渐减小;含外碎屑和再搬运火山碎屑沉积亚相GR值范围不同,并且再搬运火山碎屑沉积亚相具水平层理特征。火山岩相控制原生储集空间的类型,并作用于后期的次生改造,从而影响储层的物性、储集性和有效性。复合熔岩流亚相储层孔隙发育,物性好,但由于内部纵向上结构不一致,非均质性强,因而储层含油性差。火山碎屑流亚相内部在纵向上岩性及结构相对一致,因而储层物性相对均一、分布集中,为有利的火山岩储层,可以作为东部凹陷进一步勘探开发的有利相带。     

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。     

中国古亚洲域沉积盆地火山岩油气藏储层特征比较及其差异分析

在中国古亚洲域沉积盆地火山岩储层母岩年代和岩性、储集空间类型以及火山岩岩相综合分析的基础上,探讨了火山岩油气藏的储层特征及其差异性。研究表明,中国古亚洲域火山岩储层的母岩发育年代西早东晚,西部的准噶尔、三塘湖和吐哈盆地发育晚古生代海相、海陆交互相的中基性安山岩、玄武岩及火山碎屑岩;东部的松辽、二连和海拉尔盆地发育中生代陆相中酸性流纹岩、安山岩。火山岩原生储集空间包括气孔、孔洞以及冷凝收缩裂缝等;次生储集空间包括各种溶蚀孔及构造裂缝、风化裂缝等。火山岩岩相可分喷出相、火山通道相、次火山相和火山沉积相。其中中基性岩类多以溢流相开始,相序类型为溢流相、爆发相/火山沉积相;中酸性岩类多以爆发相或火山通道相发端,主要相序为爆发相、溢流相/侵出相。溢流相一般发育原生气孔、构造缝;爆发相多为粒间孔,而侵出相以角砾间孔和原生裂缝为主。火山岩储层的差异受多因素影响,包括岩性岩相、喷发环境以及后期构造、成岩作用等。前者奠定火山岩储层形成与分布的基础和储集空间的发育程度;后者则改造储层的储渗性能。     

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。     

渤海湾盆地潍北凹陷孔三段中基性火山岩储层特征及控制因素

在综合火山岩岩心观察、薄片鉴定、测井资料、地震资料分析的基础上,从火山岩岩性、岩相特征、孔隙类型、储层物性等方面研究了潍北凹陷孔三段火山岩储层特征,分析了火山岩储层储集空间类型、物性特征和储层物性的主要影响因素。研究结果表明：区内火山岩为中基性火山岩,以玄武岩为主,偶见少量火山碎屑岩,主要为火山角砾岩;岩相类型主要包括溢流相、火山通道相和火山沉积相等类型,以喷溢相最为发育;火山岩的分布受深大断裂和古地形共同控制,具垂向多期叠置、平面分布广泛的特点。储集空间类型分为孔隙和裂缝,以原生气孔、杏仁体内孔、构造裂缝和风化溶蚀缝等为主。储层物性受火山岩的岩相、构造活动、风化淋滤作用和矿物充填作用的影响。火山溢流相上部亚相原生孔隙最发育,但多彼此孤立存在,在多期构造运动和风化淋滤等作用下火山岩储集性能够得到极大改善,裂缝、孔隙叠合发育的火山岩是有效火山岩储层。     

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。     

准噶尔盆地克—百断裂带上盘石炭系内幕火山岩储集层特征及展布

准噶尔盆地克—百断裂带上盘最新钻井发现,在石炭系顶面之下较深的内幕火山岩区域获得工业油流。通过岩心、薄片、扫描电镜、主量元素和岩石物性等资料,明确了研究区石炭系内幕火山岩储集层特征及展布。研究表明,克—百断裂带上盘石炭系内幕储集层顶面最大深度位于石炭系不整合面以下800 m,岩相(岩性)以爆发相空落亚相(凝灰岩)和溢流相下部亚相(安山岩)为主,储集空间以次生溶孔和构造缝为主。不同岩相具有不同类型和程度的成岩作用,经历了不同的孔隙演化过程。溢流相上部亚相和溢流相下部亚相孔隙演化程度最高。冷凝固结作用控制其原生孔隙的形成,构造破碎作用及溶蚀作用至关重要。受构造和溶蚀作用控制的Ⅰ类和Ⅱ类储集层为有效储集层,主要分布于克—百断裂附近。     

松辽盆地中南缘火山喷发作用及其岩石特征

本文研究了出露于松辽盆地中南部边缘的火山岩地层,结合盆地内钻井资料确定了盆地边缘火山岩岩性、岩相和火山岩组合特征,并分析其空间分布规律和喷发作用。研究表明: 松辽盆地中南缘主要发育酸性火山岩,少量基性玄武岩和安山玄武岩、玄武安山岩; 火山岩相的喷发方式主要以爆发相、喷溢相、侵出相为主; 火山岩发育的储集空间类型主要有原生孔隙、次生孔隙和裂缝; 喷溢相上部亚相、中部亚相、爆发相热碎屑流亚相和火山通道相可以成为较好的油气储层。