陆上、水下喷发成因火山岩储层发育特征和成藏控制因素对比分析

火山岩油气藏的研究一般以陆上喷发沉积的火山岩体为主,事实上全世界四分之三的火山活动是在水下发生的,只是水下喷发沉积的火山岩在各个方面的研究还比较少,在勘探中尚未引起注意。本文以三塘湖盆地石炭系火山岩油藏为例,对比分析了陆上与水下喷发沉积形成的火山岩在岩性、颜色、结构构造以及储集空间特征和地震反射特征等方面的差异,指出了三塘湖盆地石炭系哈尔加乌组火山岩为水下喷发环境形成。通过对研究区两种类型的火山岩油藏系统的研究,总结出了水下喷发沉积的火山岩储层的形成机理以及其形成规模油气藏的条件,为今后的火山岩油气藏的勘探指出了新的方向。     

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。     

陆上、水下喷发成因火山岩储层发育特征和成藏控制因素对比分析——以三塘湖盆地石炭系火山岩油藏为例

火山岩油气藏的研究一般以陆上喷发沉积的火山岩体为主,事实上全世界四分之三的火山活动是在水下发生的,只是水下喷发沉积的火山岩在各个方面的研究还比较少,在勘探中尚未引起注意。本文以三塘湖盆地石炭系火山岩油藏为例,对比分析了陆上与水下喷发沉积形成的火山岩在岩性、颜色、结构构造以及储集空间特征和地震反射特征等方面的差异,指出了三塘湖盆地石炭系哈尔加乌组火山岩为水下喷发环境形成。通过对研究区两种类型的火山岩油藏系统的研究,总结出了水下喷发沉积的火山岩储层的形成机理以及其形成规模油气藏的条件,为今后的火山岩油气藏的勘探指出了新的方向。     

火山岩陆上与水下喷发环境的氧化系数判别方法

火山喷发沉积期的古地理环境是控制火山岩油气储层发育的关键因素之一。目前对陆上喷发沉积火山岩与水下喷发沉积火山岩的判别研究主要集中在岩性组合特征、结构与构造特征、蚀变特征、产状、孔隙及裂缝发育特点等方面,而利用火山岩地球化学特征来反映和记录火山喷发环境的研究尚未引起注意。研究使用Fe₂O₃/FeO和Fe₂O₃/（Fe₂O₃+FeO）作为火山岩氧化系数,充分考虑岩石酸度、风化淋滤作用、溶蚀蚀变作用、构造背景等因素的影响,改进了传统意义上基于火山岩氧化系数的火山喷发环境判别标准。在新疆三塘湖盆地马朗凹陷上石炭统实际应用结果表明,卡拉岗组火山岩喷发沉积环境复杂,以陆上氧化环境为主,频繁水陆交替的复杂环境也存在,哈尔加乌组火山岩喷发沉积环境相对单一,主要沉积保存于水下还原环境;与前人基于本区上石炭统火山岩共生岩石与化石组合、风化壳以及火山岩夹持的部分泥岩微量元素比值特征等有效判别依据得到的喷发环境结果是相符的,且该地球化学方法具有普适性,可应用于不同盆地、不同地质时代火山岩喷发沉积古地理环境的判别研究中。     

三塘湖盆地石炭系火山岩储集空间类型及储层特征

利用岩石薄片、铸体薄片、扫描电镜、压汞等测井多种资料,系统研究了三塘湖盆地石炭系火山岩储层的岩性特征、储集空间特征和储层特征。研究表明,石炭系火山岩储层以中、基性火山岩为主;储集空间分为原生孔隙、次生孔隙、裂缝三大类;储层孔隙组合有孔隙型、裂缝型、孔-缝复合型,其中孔-缝复合型最为有利;储层具低孔-特低孔、低渗-特低渗和强非均质性的特征,埋藏压实作用对火山熔岩的影响有限,不整合面和喷发间歇面、断裂发育带对有利储层的分布具有控制作用。     

大庆兴城南部火山岩储层发育控制因素

大庆兴城气田主力储层为营城组火山岩。地球化学和岩石学研究表明,该区营城组以中酸性火山岩为主。利用岩心、薄片分析资料,对兴城南部火山岩储层进行了研究。熔岩中储集空间以气孔和脱玻化孔为主,火山碎屑岩中则主要以粒内、粒间孔和溶孔为主。火山岩储层物性差异显著,储层发育状况受火山岩岩性和火山岩相、成岩作用及构造作用影响。火山岩岩石类型与火山岩相决定了储层原生孔隙的发育状况;成岩作用对原生孔隙进行了改造;构造作用产生构造裂缝,对储层起到有效的疏导作用。综合分析认为,近火山口相带火山岩储层物性好,是天然气勘探开发的有利区域。     

火山岩陆上与水下喷发沉积环境的地球化学判识方法研究

陆上、水下两种不同喷发沉积环境火山岩储层特征差异明显,准确判识火山喷发沉积环境是火山岩储层评价的重要依据。研究使用Fe₂O₃/（Fe₂O₃+FeO）作为火山岩氧化系数,并充分考虑火山喷发期的地理环境、岩浆性质（岩石酸度）、构造成因环境、流体活动、风化淋溶作用、成岩后表生作用等影响因素,针对不同影响因素提出校正方法和合理的规避思路;建立及改进了基于火山岩氧化系数的喷发沉积环境判别图,得出消减带火山岩（活动陆缘和岛弧火山岩）陆上与水下喷发沉积环境的氧化系数判别标准。运用改进的图版及标准,对新疆三塘湖盆地马朗凹陷上石炭统卡拉岗组（C₂k）火山岩喷发沉积环境进行判识,结果表明,39件火山岩样品主要为陆上喷发沉积火山岩和水、陆过渡复杂环境沉积成因的火山岩。实际应用结果与前人基于卡拉岗组火山岩共生岩石与化石组合、风化壳、示底构造等典型标志得到的结果相符合;基于多因素分析法筛选样品,建立改进的判别图对喷发环境的指示意义具有普遍适用性,不受地质时代及区域地质条件的限制。     

徐家围子断陷火山岩储层裂缝发育特征及主控因素

徐家围子断陷火山岩储集物性明显受裂缝发育程度的影响。根据相似露头区野外调查、岩心观测以及铸体薄片和成像测井分析等资料,并结合应力场数值模拟技术,对该区火山岩储层裂缝的类型、走向、倾角、长度、密度、充填性以及影响裂缝发育程度的主控因素进行了分析。结果表明,研究区火山岩裂缝主要以构造剪切裂缝为主,其次为成岩裂缝;主要发育近东西向、近南北向、近北东向和近北西向4组裂缝;裂缝多为有效裂缝,很少被充填;以高角度和斜交裂缝为主,长度和密度变化较大。影响该火山岩储层裂缝发育程度的主控因素包括古构造应力、岩性、火山机构和断层等,其中古构造应力的高值区与裂缝较发育部位具有良好的匹配关系;在多种火山岩中,粗面岩、集块岩和流纹岩裂缝较发育;裂缝多发育在火山口和近火山口相组;在应力扰动作用明显的断层上盘裂缝较发育,且随着与断层距离的增大,裂缝发育程度不断降低。     

三塘湖盆地石炭系火山岩油气储层特征及碱性成岩作用

利用岩心、薄片、扫描电镜、测井及储层物性资料,通过对三塘湖盆地石炭系火山岩储层特征的研究,得到以下认识:①岩性上以玄武岩、安山岩及其过渡岩性为主;②岩相上以溢流相为主,爆发相之碎屑流亚相及爆发相内部的"岩体内松散层"次之;③次生储集空间往往叠加在原生储集空间之上,孔、洞、缝交织在一起形成有效储集空间;④储层物性整体表现出以安山岩类最好、玄武岩类次之的特征;⑤由浊沸石化、钠长石化、钠铁闪石化、菱铁矿化和SiO2溶解现象证明了石炭系火山岩中碱性流体的存在,其碱交代作用使储层中矿物组分迁移,为储层形成奠定了矿物学基础;⑥碱性成岩作用在石炭系火山岩中普遍存在,其"上硅下碱"的垂向分带规律形成和保存了大量次生孔隙,为次生孔隙带的发育奠定了基础;⑦流体在储层形成过程中发挥了重要作用,本区石炭系火山岩储层的形成揭示了一种"碱性+酸性"叠加溶蚀的火山岩储层形成机理.     

三塘湖盆地石炭系卡拉岗组火山岩岩相研究

三塘湖盆地石炭系卡拉岗组火山岩岩性揭示该区火山岩岩相主要包括火山爆发相、溢流相,火山沉积相不发育。为了明确不同岩相分布规律,本文系统利用测井、地质、地震等多种资料,建立测井岩性识别模板,以单井相作为约束,开展地震反演,明确火山岩岩相的平面分布规律。研究结果表明:该区火山喷发方式以裂隙式为主,火山口呈串珠状沿主断裂排列;溢流相平面呈层状分布,溢流相安山岩最为发育。研究结果可有效指导该区火山岩油藏的勘探评价工作,同时为火山岩岩相研究提供可借鉴的研究思路。     

新疆三塘湖盆地石炭系含油气系统初步评价

新疆三塘湖盆地晚古生代发育哈尔加乌组和卡拉岗组陆相火山喷发岩系,二者在岩石组合上均以中酸性火山岩及其碎屑岩为主,局部夹基性火山岩。通过岩性剖面和化石组合对比认为哈尔加乌组和卡拉岗组为同一时代地层,没有上下关系,时代为晚石炭世—早二叠世。对哈尔加乌组火山岩进行锆石SHRIMP U-Pb定年获取年龄值为319.6±9.8 Ma,表明这套火山岩含有石炭纪的部分,限定这套火山岩系的喷发时限为石炭纪中期至早二叠世。哈尔加乌组和卡拉岗组火山岩发育多期的火山喷发—沉积旋回,形成巨厚层的火山岩和火山碎屑岩的互层,具备良好的油气储集条件,其下伏老爷庙组暗色泥岩夹层有机碳(TOC)含量较高(0.71%～1.62%),属于一般烃源岩—好烃源岩,这套烃源岩与哈尔加乌组—卡拉岗组火山岩构成生储盖组合,上覆上二叠统芨芨槽子群泥岩为盖层,构成盆地与火山岩相关的石炭系含油气系统,具有重大的石油地质意义。     

火山岩风化体储层控制因素研究—以三塘湖盆地石炭系卡拉岗组为例

针对火山岩风化壳储层控制因素和成因复杂的难题,以三塘湖盆地石炭系卡拉岗组为例,在搞清晚石炭世构造环境和岩性特征基础上,提出风化淋滤和断裂改造是火山岩风化壳形成有利储层的主要控制因素.不同火山岩岩性经风化淋滤后储层物性均增大并能形成有利储层,储集层孔隙类型以次生溶蚀孔隙和裂缝为主,具双峰分布特征.建立了5层结构模型,并提...     

三塘湖盆地条湖组含沉积有机质凝灰岩致密储层特征

含沉积有机质凝灰岩是三塘湖盆地一种特殊类型的致密储层,对这套含沉积有机质凝灰岩致密储层的研究将为提高我们对非常规致密储层的认识提供一个很好的机会。文中通过凝灰岩样品岩石矿物组成、薄片、扫描电镜、石英结晶度和物性等的分析,阐述了三塘湖盆地二叠系条湖组含沉积有机质凝灰岩致密储层的特征。结果表明：条湖组凝灰岩致密储层的岩石类型主要有玻屑凝灰岩和晶屑玻屑凝灰岩,凝灰岩中最主要的矿物是石英,平均含量可以达到50%以上。凝灰岩致密储层的储集空间类型可以分为脱玻化作用形成的矿物粒间孔,溶蚀作用形成的粒内孔、无机矿物粒内孔和黏土矿物粒内孔,有机质孔以及裂缝。凝灰岩储层的物性具有高孔低渗的特点,孔隙度主要分布在10%~25%,空气渗透率主要分布在(0.01~0.5)×10-3 μm2,凝灰岩火山玻璃质的脱玻化作用是导致凝灰岩储层高孔低渗的主要因素,脱玻化形成的粒间孔体积小但数量巨大造成了凝灰岩总孔隙度较高,孔隙喉道半径极小又导致渗透率很低。凝灰岩储层物性主要受原始火山灰的组分以及脱玻化程度的控制,玻屑凝灰岩比晶屑玻屑凝灰岩储层物性好,脱玻化程度越高储层物性越好,而脱玻化程度主要受凝灰岩的埋深(温度)、有机质(有机酸)含量等因素控制。     

三塘湖盆地牛东石炭系火山岩示顶底构造特征、成因及地质意义

三塘湖盆地牛东区块石炭系卡拉岗组火山岩中发育的示顶底构造,类同于碳酸盐岩发育的示顶底构造。该火山岩中的示顶底构造主要发育于火山岩的气孔及自碎缝中,其下部主要为渗滤泥沉积,上部常为结晶的钠沸石或其它自生矿物,二者之间界面平直。同时在火山岩示顶底构造发育部位杏仁体常具溶蚀特征。分析表明,火山岩中示顶底构造的特征及成因与渗流带的淋滤作用有关。示顶底构造发育部位杏仁体溶蚀孔的发育及气孔中未完全充填的剩余孔隙极大地改善了火山岩的储集性能。火山岩中示顶底构造的发现对火山岩岩层的顶底识别、火山岩岩相的划分及油气勘探具有重要的意义。     

物源—地貌双控背景下海底扇沉积储层特征及勘探意义：以琼东南盆地梅山组为例

琼东南盆地中新统梅山组海底扇是南海北部天然气勘探的重要目标, 对其沉积机理、储层主控因素等进行深入研究对该区天然气增储上产有重要意义。根据海平面变化、海底地形地貌、同生断裂组合等因素, 本文将琼东南盆地海底扇分为陆棚扇、斜坡扇和盆底扇3大类。根据大量的钻井岩心及分析测试资料, 对该区海底扇储层进行了系统分析。研究表明, 不同物源以及不同地貌单元海底扇储层物性差异较大, 其中来自西部越东物源和西北部宁远河物源的盆底扇储层明显好于北部陵水河和万泉河物源的陆棚扇和斜坡扇。单一海底扇储层受到物源、海平面变化、扇体类型及内部构成以及底流改造等因素控制, 其中海底扇类型及其内部组成、底流改造等是影响和控制深水沉积体储层品质的主要因素。相比而言, 低位时期的缓坡断阶盆底扇、开阔洼地盆底扇和峡谷切割盆底扇是好-优质储层较为发育的深水沉积体, 是重要勘探目标; 而陡坡根部盆底扇和缓坡末级断阶盆底扇由于储层物性较差或储层不发育, 勘探风险较大。因此, 基于物源体系及地貌单元的海底扇储层研究成果可广泛应用于深水海底扇储层预测。

     

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。     

新疆三塘湖盆地马朗凹陷石炭系原油形成过程及勘探意义

新疆三塘湖盆地马朗凹陷牛圈湖构造带马25井石炭系火山岩储层中发现了原油和固体沥青共存,通过储层多级分离抽提和原油地球化学分析,并对这些原油(或固体沥青)的形成过程与其勘探意义进行了研究,结果表明这些原油和沥青可能主要来自下石炭统烃源岩,具有较低姥植比和伽玛蜡烷含量、高丰度三环萜、高Ts/Tm比值和重族组分碳同位素(δ13C-28.0‰)特征;现今油藏原油富含生物降解标志物(25-降藿烷),同时却无明显其它生物降解特征(正构烷烃、甾藿烷等保存完整),反映多期充注特征,即二叠纪中晚期成藏后遭受生物降解,白垩纪后期又再次充注形成;下石炭系有效烃源岩的存在预示着本区具有深部下石炭统源岩贡献的油气藏勘探前景。     

火山喷发活动对烃源岩的影响：以拉布达林盆地上库力组为例

本文以拉布达林盆地下白垩统上库力组火山岩系中发育的一套优质烃源岩为研究对象,应用岩石热解、氯仿沥青抽提、镜质体反射率分析、饱和烃气相色谱分析和色谱-质谱分析以及全岩成分分析等多种方法和手段,探讨火山喷发活动对烃源岩中有机质成熟度、烃源岩生烃特征及优质烃源岩形成的影响.研究结果表明:烃源岩的有机质镜质体反射率(R0)在0.56%～0.62%之间,最大热解温度(Tmax)在429～442℃之间,部分样品的氯仿沥青"A"转化率(A/TOC)和烃转化率(HC/TOC)分别＞5%和＞3%.上述各种参数均指示有机质成熟度处于低成熟阶段,说明火山喷发活动对烃源岩有机质成熟度影响不明显.在火山喷发活动和烃源岩相互作用过程中,火山岩中过渡金属元素发生迁移,致使烃源岩中过渡金属元素含量增加.由于过渡金属元素对烃源岩生烃有催化作用,因此,火山喷发活动可以促进烃源岩早生烃,有利于低熟油的形成.火山喷发活动带来的热液一方面给湖盆水体中的水生生物带来了大量的营养物质,促进水生生物繁殖,为优质烃源岩的形成奠定了丰富的物质基础;另一方面,火山热液使水体含盐度增加,形成还原环境,为有机质的保存和转化提供了有利条件.