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旋回和期次划分——以盆缘剖面和盆内钻井为例

松辽盆地营城组火山岩具有多期次、间歇性喷发特征。松辽盆地营城组火山岩研究采用旋回（对应于火山机构）-期次（对应于岩相组合）-岩相（对应于特定喷发方式及其产物）三级划分方案。期次是指一个喷发中心一次相对集中的（准连续）火山活动,在物质成分、喷发方式及喷发强度的规律性变化过程中,所形成的一套相序上具有成因联系的岩石组合。旋回由一个至若干个期次构成。在期次划分过程中,综合运用了地质方法与地球物理方法,充分利用岩性、岩相、测井和地震资料,依据相关地质界面,并与火山机构分析相互结合。据此将营城组建组次层型实测剖面划分为5个旋回,13个期次。     

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流纹岩中石泡构造类型、特征及成因

通过大比例尺平面地质填图、剖面测量和显微组构分析,九台营城煤矿区流纹岩中石泡构造发育。根据成因、产状、宏观形态和显微特征,石泡构造可分为3类:膨润土中的独立石泡、层状流纹岩表面贴附的石泡和块状流纹岩内部的石泡。独立石泡大小不等,直径由几厘米至几十厘米,表面似葡萄状,平面上呈环带状分布于珍珠岩四周蚀变膨润土中,为富含挥发物质的岩浆遇水淬碎成球体,经结晶分异作用形成。层状流纹岩表面贴附的石泡,直径由几毫米至几厘米,表面形态与独立石泡相似,平面上呈环带状分布于独立石泡带外侧,形成机理与独立石泡相似,由于遇水量减少和岩浆喷发强度增大形成差别。块状流纹岩内部的石泡,直径由几毫米至几厘米,内部具多圈层结构,为含气液混合物的岩浆,气体逸出,液体中的矿物成分随温度下降,由外至内依次结晶形成。3类石泡赋存于喷溢相上部亚相,形成机理为等容降温、冷凝收缩。     

松辽盆地白垩系营城组火山岩喷发旋回划分

鉴于松辽盆地白垩纪营城组火山活动多中心、多旋回、火山物质运动方向多变、成分复杂等特征,依据火山旋回的三个基本要素,即共生序列、内在规律的外部结构表现、同源性,着重考虑对储层研究的指导作用,采用"组内划段-段内划旋回-旋回内划期次"的方案,定义火山旋回为火山活动强度由平静到强烈再到平静而构成的喷发周期内形成的一套火山岩组...     

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。     

松辽盆地东南缘营城组流纹岩类型及其在火山岩地层分析中的意义

松辽盆地深层火山岩已经成为油气勘探的重要目的层位,研究火山岩在地层分析中的作用具有一定意义。盆地东南缘九台营城组出露区的流纹岩是本次的研究对象。可以根据岩石中发育的原生构造将流纹岩划分为流纹构造流纹岩、气孔流纹岩、石泡流纹岩、块状流纹岩4种基本类型,它们具有不同的成因机制,并可以从野外露头、手标本以及岩石薄片对其进行区分。流纹岩作为流动单元的组成要素,其理想序列从下至上依次为气孔流纹岩-石泡流纹岩-流纹构造流纹岩-块状流纹岩-流纹构造流纹岩-石泡流纹岩-气孔流纹岩,但实际中常有缺失。根据流纹岩序列确定的流动单元可以作为火山岩地层研究的基本单位。     

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。     

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。     

松辽盆地三台地区下白垩统营城组珍珠岩地质特征与成因

三台地区北山珍珠岩产于营城组一段,出露面积约0.62 km², 厚度超过30 m。野外掌子面可见珍珠岩与膨润土、隐爆角砾岩、流纹岩共生。研究区珍珠岩可分为枕状球状珍珠岩、具流纹构造（块状）珍珠岩、角砾状珍珠岩、珍珠质集块岩。珍珠岩中含角闪石和辉石斑晶,基质脱玻化明显,出现球粒结构和微晶(骸晶)结构。珍珠岩与其他岩石的序列关系为珍珠岩-膨润土-隐爆角砾岩-流纹岩。岩相序列关系为侵出相-火山通道相-喷溢相。研究区珍珠岩是水下快速冷却形成的,其形成可以分为3个阶段。第一阶段（塌陷火山湖-爆发阶段）,早白垩世在三台地区形成了陆相塌陷火山湖,并发生火山爆发,形成凝灰岩（水平层理发育）。第二阶段进一步分为3个亚阶段：水下侵出亚阶段,在断陷湖盆中发生火山喷发,由于盆地内水体的骤冷作用,形成大量的珍珠岩（火山玻璃质熔岩）和部分流纹质熔岩;隐爆亚阶段,形成流纹质隐爆角砾岩;喷溢亚阶段,形成流纹岩。第三阶段（部分膨润土化阶段）,在火山喷发间歇期由于大气降水补给的地下水,在碱性条件下对珍珠岩进行水化,但珍珠岩层处于相对封闭条件,没有充分的水介质活动,珍珠岩部分（表层、裂缝处）转化为膨润土。     

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。     

松辽盆地东南隆起区营城组火山岩相和储层的空间展布特征

松辽盆地东南隆起区营城组火山岩岩相类型涵盖5种岩相中的12种亚相。物性统计分析结果表明,喷溢相上部亚相、侵出相内带亚相、火山通道相隐爆角砾岩亚相的储层物性较好。将物性结果结合平面岩性岩相图,确定出裂缝面孔率高的区域主要集中在火山机构中心附近的火山通道相火山颈亚相和隐爆角砾岩亚相、侵出相内带亚相、爆发相热碎屑流和热基浪亚相、喷溢相下部亚相;气孔面孔率高的区域集中在距离火山口较近的斜坡处,亚相主要为喷溢相上部、中部亚相。最后根据有利储层的定义和种类,得出有利储层主要位于古火山口及其附近的山脊处,面孔率值向外呈环带状减少或单向减少。     

Chronological and Geochemical Characterisitics of Volcanic Rocks of the Yingcheng Formation in the Southern Songliao Basin: Constraints on the Early Cretaceous Evolution of the Songliao Basin

The discoveries of oil and gas reservoirs in the volcanic rocks of the Songliao Basin(SB) have attracted the attention of many researchers. However, the lack of studies on the genesis of the volcanic rocks has led to different opinions being presented for the genesis of the SB. In order to solve this problem, this study selected the volcanic rocks of the Yingcheng Formation in the Southern Songliao Basin(SSB) as the research object, and determined the genesis and tectonic setting of the volcanic rocks by using LA-ICP-MS zircon U-Pb dating and a geochemical analysis method(major elements, trace elements, and Hf isotopes). The volcanic rocks of the Yingcheng Formation are mainly composed of rhyolites with minor dacites and pyroclastic rocks. Our new zircon U-Pb dating results show that these volcanic rocks were erupted in the Early Cretaceous(113–118 Ma). The primary zircons from the rhyolites have εHf(t) values of +4.70 to +12.46 and twostage model age(TDM2) of 876–374 Ma. The geochemical data presented in this study allow these rhyolites to be divided into I-type rhyolites and A-type rhyolites, both of which were formed by the partial melting of the crust. They have SiO2 contents of 71.62 wt.%–75.76 wt.% and Al2 O3 contentsof 10.88 wt.% to 12.92 wt.%. The rhyolites have distinctively higher REE contents than those of ordinary granites, with obvious negative Eu anomalies. The light to heavy REE fractionation is not obvious, and the LaN/YbN(average value = 9.78) is less than 10. The A-type rhyolites depleted in Ba, Sr, P, and Ti, with relatively low Nb/Ta, indicating that the rocks belong A2 subtype granites formed in an extensional environment. The adakitic dacites are characterized by high Sr contents(624 to 1,082 ppm), low Y contents(10.6 to 12.6 ppm), high Sr/Y and Sr/Yb ratios, and low Mg# values(14.77 to 36.46), indicating that they belong to "C" type adakites. The adakitic dacite with high Sr and low Yb were likely generated by partial melting of the lower crust under high pressure conditions at least 40 km depth. The I-type rhyolites with low Sr and high Yb, and the A-type rhyolites with very low Sr and high Yb, were formed in the middle and upper crust under low pressure conditions, respectively. In addition, the formation depths of the former were approximately 30 km, whereas those of the latter were less than 30 km. The geochemical characteristics reveal that the volcanic rocks of Yingcheng Formation were formed in an extensional environment which was related to the retreat of subducted Paleo-Pacific Plate. At the late Early Cretaceous Period, the upwelling of the asthenosphere mantle and the lithosphere delamination caused by the retreat of the subducted Paleo-Pacific Plate, had resulted in lithosheric extension in the eastern part of China. Subsequently, a large area of volcanic rocks had formed. The SB has also been confirmed to be a product of the tectonic stress field in that region.     

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。