・３４・ 石油地质与工程 ２００８年第５期 层 深 度 位 ，ｍ 岩性 ＧＲ ２ 姗 ＣＨ．％ ２阵列侧向２∞ｍ Ｄ叫 ㈣ ２阵列翻向３ ２∞０ 《 。ｍ， 剖面 ２阵列榴向４ ０∞ 托 ．力减小，岩浆的气体游离出来，从而在顶部形成气孔 亚 相 岩 喷溢 相 旋回 发育带；中间为厚层致密流纹岩一致密带；下部气 孔、杏仁发育带一气孔流纹岩，其形成机理是熔浆在 潮湿地面上或在水底流动过程中，下伏的水分被气 化进入岩流底部形成大量气孔Ｌ２］。 Ｄ－－２｛１］ ２阵列倒向５ ２０００ （ ５『ｍ） ｌ／ 、 …—鼍 热辟屑 爆发相 曩躅豳 ｆ ｛ 流上沉部积 第四 单旋回上部为火山喷发作用形成的爆发相，主 营 二■ 旋 中部 溢流楗 删 下部 ● ｒ 上部 ｝ ； 缟 ．中部 舢 ＝＝： 溢流相 —— 城 ∞曩 ；ｆ ≯ ｝ 旋 下部 回 热碎屑 爆发相 ］ ｌ｛ 流沉积 姗 溢流相 二第旋 ．组 ｝ 。≮ 堕 空中下部 落 爆发相 倒 ，鹅∞ ＿ｌ＿ 篆 第 —— 上部 溢流相 旋 厨 图１长深１井营城组火山岩岩相综合柱状图 育基质微孔、基质溶孔、粒内溶孔和构造缝、炸裂缝； 孑Ｌ隙偶见绿泥石充填现象。 流纹岩：主要矿物成分钾长石、石英，斑状和球 粒状结构，斑晶为石英，基质由隐晶的长英质组成， 流纹构造，流线清晰，局部气孔杏仁构造。气孔流纹 岩孔隙发育，气孔为主，其次为溶孔，构造缝和收缩 缝较发育。 火山集块岩：成分为熔岩和凝灰质岩块，棱角分 明，粒径较大，一般１２￣２０ ｃｍ，最大为１８ ｃｍ，集块 岩中夹火山角砾岩。 原地自碎角砾化熔岩：岩石由长石斑晶、石英斑 晶、火山角砾、石屑、晶屑等火山碎屑及基质组成。 斑晶具角砾化现象。基质部分球粒化，少部分未重 结晶（隐晶质或显微晶质）；孔缝发育，主要为砾内 孔、溶孔、砾间缝、构造缝和溶蚀缝。 １．３火山岩岩性组合及岩相类型 根据火山喷发机制及火山岩相模式，在火山周 期性喷发、喷溢过程中，火山岩纵向上必然具有一定 的组合关系。第三期火山岩从下到上大致可以分为 四个喷溢旋回，单旋回厚度不均，每个旋回下部为溢 流相，上部为爆发相（图１）；溢流相垂向上又往往具 有明显的分带性，顶部为自碎角砾化熔岩，是块状熔 岩被下部流动的熔浆冲破形成的产物；上部气孔流 纹岩一气孔杏仁带，其形成是由于岩浆喷出地表，压 要由灰色、灰白色晶屑熔结凝灰岩、杂色火山角砾 岩、火山集块岩、凝灰岩和灰白色含角砾晶屑凝灰岩 等岩性组成，是坠落的火山碎屑、炽热气石流浮石 流、火山灰流、熔渣流等堆积，主要为较粗的火山碎 屑岩组成 ｊ。 ２储集空间类型及特征 火山岩储集层是最为复杂的储集体之一，多种 储集空间并存，储集空间的发育程度是控制火山岩 储层的主要因素［３］。火山岩储集空间类型按照成因 分为孔隙和裂缝两大类，孔隙包括原生和次生孑Ｌ 隙Ｌ４］。根据岩心观察、薄片鉴定、测井成像和测试资 料分析，将长深气田火山岩储集空间进一步划分为 气孔、杏仁体内孔、砾内孔、砾间孔、晶间孔、斑晶溶 蚀孔、构造裂缝、炸裂缝、冷凝收缩缝等１１类型，每 种类型的储集空间在形成机理、分布特征及组合类 型上都不尽相同（表１）。 ２．１ 孔隙 原生孔隙是火山喷发时，喷出地表的熔浆包裹 的气体未能及时逸出，待熔浆冷凝成岩后，包裹气体 逸出形成的。气孔的形态有圆形、椭圆形、葫芦形、 哑铃形及不规则形，大小不等，分布不均。主要见于 溢流相流纹岩的顶、底带，常呈孤立状，但由于构造 裂隙或收缩裂缝常切穿气孑Ｌ，从而使孤立的气孔间 相互连通，使之成为有效的孔隙。 溶蚀次生孔隙在该区是重要的储集空间，火山 岩由斑晶和基质组成，斑晶溶蚀形成斑晶溶蚀孔，基 质溶蚀形成基质内溶蚀孔。爆发相中火山碎屑砾间 充填物和火山角砾内的气孔充填物的碳酸盐矿物、 沸石类矿物的溶解，溢流相中的流纹岩溶解作用常 顺裂隙发生，即先形成裂隙，后发生溶解作用，溶解 物多为长石和辉石等不稳定矿物。溶蚀孔隙在该区 的火山岩中非常发育，这种孔隙虽小，但与裂缝连 通，是较好的储集空间。 ２．２裂缝 裂缝是本区火山岩储层非常重要的的储集空 间，研究区裂缝的最主要的类型为收缩缝和构造缝， 溶蚀缝常见、炸裂缝较少。 维普资讯 http://www.cqvip.com 单衍胜等．松辽盆地南部长深气田深层火山岩储集层特征及有利区预测 ・３５・ 气孔 杏仁体内孔 晤 咕 豚 土扎腮 砾问孔 晶间孔 岩浆中气体膨胀溢出 充填后矿物问的孔隙 堆积和结晶作用 矿物结晶作用 分布于岩体的顶底部 分布于岩体的顶部 分布于角砾岩中与晶问孔 孔隙较小，呈多边形 与收缩缝相伴 与溶蚀孔隙相伴生 与收缩缝相连 构造缝相连 收缩缝是岩浆冷却过程中温度降低或火山岩在 成岩过程中脱水所形成的张性缝，前者称冷凝收缩 缝，后者称脱水收缩缝。目的层中、上部熔岩中发育 冷凝收缩缝，上部爆发相火山碎屑岩中发育脱水收 缩缝，形成于成岩作用时期，即火山碎屑岩形成之 后。按照收缩缝的分布位置又可分为砾内和砾间收 缩缝。 山集块岩和晶屑熔结凝灰岩物性较差，为不利的储 集岩性（表２）。 表２长深气田第三期火山岩物性统计 构造缝是岩石受构造应力作用后产生的裂缝， 有横向、纵向、平行的，也有交错的，规模不大，形成 时间较晚，还有的横切连通气孔和基质溶蚀孔的，在 流纹岩中常见，在本区火山岩中分布较广。 ２．３储集空间组合类型 ４不同岩性的地震反射和速度特征 ４．１地震反射特征 根据长深气田已钻井薄片及成像测井资料分 析，火山岩裂缝孔洞发育，裂缝的穿插纵横分布，把 孔隙和裂缝有效的连接沟通起来，形成了孔隙一裂 缝型、纯裂缝型、气孔一裂隙型、气孔一基质溶孔一 裂缝、气孔一斑晶溶孔一裂缝等多种孔缝组合方式， 尽管火山岩储层岩性较为复杂，成层性差，但是 由于该区火山岩仍然就有一定的韵律性的特点，同 时其岩性及岩性组合、物性、含流体等各种特征的差 扩大了火山岩有效的储集空间，提高了火山岩储层 的孔、渗性。其中溶蚀孔隙或裂缝是最重要的储集 空间类型。 异，致使其表现出不同的地震反射特征。 ４．１．１岩性相对单一的较厚火山岩地震反射特征 这类火山岩其地震反射表现多为强振幅、低频、 断续的反射特征，反射结构以斜交反射结构为主。 ３第三期火山岩储层物性特征 第三期火山岩根据其孔隙发育程度可划分两大 类，一类是孔隙型火山岩，包括原地自碎角砾化熔 岩、火山角砾岩和气孔流纹岩；另一类是致密型火山 岩，包括少孔和无孔流纹岩、火山集块岩、晶屑熔结 反射能量弱一中等，反射同相轴具有一定的连续性， 呈小短轴状。凝灰岩、流纹岩为反射能量强，连续性 好。火山角砾岩、流纹岩为反射能量中等，反射轴连 续性差，呈断点状，高角度状。多期喷发的凝灰岩则 剖面上成层性好，如果是流纹岩为主的火山岩，则顶 底为强反射，内部频率低，连续性差。 ４．１．２致密型火山岩地震反射特征 凝灰岩和凝灰岩。通过薄片观察、岩心资料及测井 资料综合分析评价，认为研究区火山岩物性较差，为 大段致密型火山岩如流纹岩、火山集块岩和晶 低孔低渗型，平均孔隙度岩心６．６ 、测井７．８ ，平 均渗透率岩心０．３×１０＿。 ｍ。、测井０．１５×１０ ｍ 。其中原地自碎角砾化熔岩、火山角砾岩和气 屑熔结凝灰岩主要表现为高速或局部高速，多呈中、 强振幅，较为连续反射。 ４．１．３孔隙型火山岩地震反射特征 孑Ｌ流纹岩物性较好，为有利的储集岩性，流纹岩、火 大段孔隙型火山岩如原地自碎角砾化熔岩、火 维普资讯 http://www.cqvip.com 石油地质与工程 ２００８年第５期 山角砾岩和气孔流纹岩主要表现低速或局部低速， 地震剖面上多呈中、弱振幅，连续性较差反射。 ４．２第三期火山岩不同岩性的速度特征 优选反演参数 ，对第三期火山岩进行了井震联合 阻抗及物性一孑Ｌ隙度反演，同时利用了地震属性提 取分析、地震相波形分类及分频成像技术等技术手 段。 研究区火山岩速度特征也比较复杂，影响速度 变化的主要因素是火山岩的风化程度及火山岩的岩 在研究过程中通过地震对波阻抗反演剖面、波 阻抗平面分布、地震属性、地震相及分频成像资料的 综合分析，圈定了第三期火山岩爆发相、溢流相的平 面展布范围（图２），识别出有利相带在垂向和横向 性及物性。研究表明火山岩本身速度较高，一般在 ６ １００ ｍ／ｓ左右，经风化剥蚀改造后速度较低，接近 于砂岩和砾岩，一般在４ ６００ ｍ／ｓ左右。致密型火 山岩速度较高，一般４ ６５０￣６ ｌＯＯｍ／ｓ，平均５ ７００ ｍ／ｓ左右，其中流纹岩４ ６５０￣６ ０００ ｍ／ｓ，晶屑凝灰 岩４ ６００￣６ ０００ ｍ／ｓ，含角砾晶屑凝灰岩速度５ ０００ ～６ ０００ ｍ／ｓ。孔隙型火山岩表现为相对低速，如原 地自碎角砾化熔岩和气孔流纹岩速度一般在３ ４００ ～５ ８００ ｍ／ｓ，平均４ ６００ ｍ／ｓ左右，其中火山角砾岩 速度４ ５００＂－－５ ８００ ｍ／ｓ，气孔流纹岩４ ３５０ ５ ８００ ｍ／ｓ，原地自碎角砾化熔岩和气孔流纹岩速度３ ４００ ～５ ８００ ｍ／ｓ。 由于火山岩不同岩性及岩性组合具有不同的地 震反射特征和不同速度特征，因此就可以在地震剖 面上从井区外推连续追踪孔渗较好的有利岩性和有 效储集体，成为火山岩储层预测的基础和前提。 ５有利储集相带分析及储层分布预测 ５．１有利储集相带分析 第三期火山岩单旋回溢流相顶部自碎角砾化熔 岩和上部气孔杏仁发育带一气孔流纹岩，以溶孔和 裂缝为主的多种类型的孔隙较为发育，渗透特性较 好，是有利的储集相带，下部亚相气孔发育一气孔流 纹岩，孔渗性比上部稍差，是较有利的储集体；中部 厚层致密流纹岩是不利储集体，为储集隔层。第三 期火山岩上部为火山喷发作用形成的爆发相，包括 晶屑熔结凝灰岩、火山角砾岩，一般而言储集物性不 好，不是较为有利的储集相带［５］，但最上部第四旋回 爆发相厚度大，展布范围广，由于受到后期的风化剥 蚀和淋滤作用，孔缝发育，渗透性较好，也是该区的 有利储集相带；该爆发相和紧邻其下的溢流相的顶 部自碎角砾化熔岩及上部的杏仁气孑Ｌ带物性较好， 同时位于构造高部位，是最为有利的储集体组合。 ５．２火山岩储集层预测 通过对该区第三期火山岩的顶底界面及爆发 相、溢流相的顶底界面以适当的地震测网密度连续 追踪闭合，在此基础上利用Ｊａｓｏｎ软件采用稀疏井 地震波阻抗反演方法，从地震资料出发，以测井资料 和地质资料为基础，通过火山岩体控制加岩相控制， 的展布特点及规律。 图２ 长深气田第三期火山岩岩相平面展布 研究表明第三期火山岩平面上呈舌状展布，呈 北北东向延伸，预测面积１３５ ｋｍ２。火山岩体顶面 埋深３ ５７５￣４ ２５０ ｍ，高点位于长深１井区，火山岩 最厚部位位于长深１井南，预测最大厚度４６０ ｍ，由 高点向北、西和南三个方向尖灭，东部受断层控制。 第三期火山岩爆发相（实际上就是第四旋回顶 部爆发相，因为其它旋回的爆发相展布范围非常小） 位于第三期火山岩顶部，预测面积为３５．２ ｋｍ ，爆 发相面积较大、能量强、规模大，残存厚度大。预测 爆发相最大厚度１６０ ｍ，构造高点位于长深１井区 平面上呈舌状展布，呈近南北向延伸变薄。 第三期火山岩溢流相位于第三期火山岩爆发相 下部，该火山体溢流相面积为１０４ ｋｍ２，面积大，分 布广，平面上呈舌状展布，呈北北东向条带状延伸， 高点位于长深１井区。火山岩最厚部位位于长深１ 井南，最大厚度３８０ ｍ。 研究区已钻多口井都在第四旋回爆发相和其下 的溢流相上部亚相见良好的气显示，研究认为气藏 具有统一的气水界面，气藏区域上受构造控制。其 中在上部爆发相和紧邻其下的溢流相顶部气孔发育 带试气获高产气流，而该相带在平面上展布较广，呈 团块状分布于长深１井、长深１—２井区，垂向上也 较为连续且叠加成片，在物性反演剖面上局部孔隙 （下转第４０页） 维普资讯 http://www.cqvip.com ・４Ｏ・ 石油地质与工程 ２００８年第５期 及构造运动的作用，在岩石中产生了诸多孔洞和裂 缝，大大改善了各层的储、渗状况，并使之具备了较 缝（或其它类型裂缝）而形成的构造一岩溶带是研究 层段内最值得重视的宏观储集体系。 好的储集条件。岩心上孔洞、缝的发育及含油分布 状况进一步说明了溶蚀和断裂所起的重要作用。 （４）综合上述所获得的野外初步研究结果，认为 以下几个层位（带）从宏观储集体条件上看属于有利 潜在储层：魏杖子剖面的雾迷山组第８段的３５９～ ５对研究层段储集性的初步结论 （１）区内各层段的主体为结晶碳酸盐岩，从露头 ３５７层、第７段的３２７～３２５层、雾迷山组第２段的 ５３￣５１层、雾迷山组第１段的３８～１２层、铁岭组老 虎顶亚组第４３～３７层。 参考文献 １赵澄林，李儒峰，周劲松等．华北中新元古界油气地质与 上观察岩性均较致密，基质的储集空间发育大多不 理想，其中少部分结晶相对较粗（粗粉晶一细晶级） 的层段有一定数量的晶问孔或其它微观储集空间， （如雾迷山组第八段３５７￣３５９层）。 （２）构造断裂作用是改善储集条件的重要因素。 不同岩性对构造应力的响应各不相同，但均可形成 数量不同、大小各异的节理缝。虽然绝大多数节理 缝非常细小，且为闭合或充填状，对储集性的直接贡 献通常十分有限，但这些节理缝所提供的薄弱界面 常可作为流体介质的运移通道，是发生后期岩溶作 用的基础。需要提出的是，目前在地表露头上的节 沉积学ＥＭ３．北京：地质出版社，１９９７．２０９￣２１１ ２李明生，孟召平，杨长有等．辽河东部凹陷火成岩储集特 征及其影响因素分析［Ｊ］．石油地质与工程，２００７，２１（６）： ２２～２５ ３刘淑萱，范泰雍，李建国等．深层油气藏储集层与相态预 测［Ｍ］．北京：石油工业出版社，１９９２．３４６￣３５０ ４修乃岭，熊伟，高树生．缝洞型碳酸盐岩油藏不同开发阶 段孔洞的作用［Ｊ］．石油地质与工程。２００７，２１（３）：５２～ ５４ 理缝因受现代表生作用的影响，在规模、开启性等方 面与其地下状况应有较大的差别，不能作为评价其 储集性的直接依据，但仍不失为对各种岩性、层段储 层进行相对性比较的根据。 （３）岩溶作用所形成的古风化壳和改造构造裂 编辑：昊官生 （上接第３６页） 性是局部控气的主要因素，岩性决定了气的富集和 （４）有利相带展布范围较大，垂向上连续且叠加 成片，预示该区火山岩储集层具有较好的勘探开发 潜力。 参考文献 度较大，物性较好，预示该区带具有较好的勘探开发 成藏。 潜力。 ６ 结论 （１）长深气田第三期火山岩储集层岩性复杂，按 成因分为火山熔岩和火山碎屑岩，又细分为八种岩 纹岩是有利的储集岩性，第四喷溢旋回顶部爆发相 和溢流相上部气孔发育带是最为有利的储集相带。 （２）火山岩储集层受喷发期次、剥蚀改造等影 王璞君，张兴洲等．松辽盆地中生代火山岩油气 性，其中原地自碎角砾化熔岩、火山角砾岩和气孔流 １宋维海，藏特征［Ｊ］．石油与天然气地质，２００３，２４（１）：１２～１７ ２赵澄林，孟卫工．辽河盆地火山岩与油气［Ｍ］．北京：石油 工业出版社，１９９９．３７～４２ 响，储集空间复杂、火山岩裂缝孔洞发育，裂缝的穿 插纵横分布，把孔隙和裂缝有效的连接沟通起来，扩 大了火山岩有效的储集空间，其中溶蚀孔隙或裂缝 是最重要的储集空间。 （３）长深气田第三期火山岩气藏为构造岩性气 藏，气藏的形成受构造和储层岩相、岩性物性等多种 因素控制。区域上受构造控制，有统一的气水界面； ３刘为付，刘双龙，孙立新．莺山断陷火山岩储层特征ＥＪ］． 大庆石油地质与开发，２０００，２１（４）：９～１１ ４邱家骧，陶奎元．火山岩［Ｍ］．北京：地质出版社，１９９６．６９ ～７２ ５王璞君，陈树民，刘万洙等．松辽盆地火山岩相与火山岩 储层的关系［Ｊ］．石油与天然气地质，２００３，２４（１）：１８～ ２３ 而有利于气聚集的火山岩亚相类型，良好的储层物 编辑：吴官生
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