火山巖儲層地質研究進展

陳歡慶，胡永樂，趙應成，謝雯

（中國石油勘探開發研究院，北京 100083）

火山巖儲層地質研究進展

陳歡慶，胡永樂，趙應成，謝雯

（中國石油勘探開發研究院，北京 100083）

詳細介紹了火山巖油氣藏在勘探和開發2方面研究的現狀，指出了目前火山巖儲層研究中的問題。目前火山巖儲層地質研究中的關鍵問題：火山巖儲層地層劃分；建立在火山巖體追蹤識別基礎上的巖性巖相研究；火山巖儲層裂縫表征；火山巖儲層預測技術和綜合評價方法研究等。文中結合研究實例，對上述關鍵問題進行了詳細分析，預測了未來火山巖儲層研究的發展方向。

火山巖；儲層地質；火山巖體；巖性巖相；地層劃分；裂縫表征

世界范圍內碎屑巖、碳酸鹽巖油氣勘探開發形勢日益嚴峻，火山巖油氣藏的勘探開發逐漸興起。目前火山巖油氣藏在世界范圍內已成為油氣勘探開發研究的熱點和難點［1-6］。文中結合研究實例，通過對目前國內外火山巖儲層地質研究現狀和存在問題概括總結，分析了火山巖儲層研究中的關鍵問題，指出了發展趨勢。

1 研究現狀

目前火山巖儲層油氣地質研究主要包括勘探和開發2大方面。勘探方面主要包括：火山巖儲層巖性巖相研究［1-4，6-14］；針對儲層微觀性質的研究［5，15-18］；借助各種地球物理方法，研究火山巖儲層性質，預測有利儲層發育部位［19-21］；火山巖儲層形成機理研究等［22］。開發方面主要包括：針對已開發火山巖儲層的評價研究［23-26］；火山巖儲層表征［27-30］；與火山巖儲層開發相關的試驗研究，為火山巖氣藏有效開發提供依據［31］；針對火山巖儲層與開發相關研究［32-34］。目前許多研究者對火山巖儲層開展了大量卓有成效的研究工作，但由于火山巖儲層地質條件本身的復雜性及目前研究技術和方法的制約，火山巖儲層研究還存在諸多問題。

2 關鍵問題

火山巖儲層地質條件復雜，研究涉及面廣，內容繁雜。目前火山巖儲層地質研究的關鍵問題主要有：火山巖儲層地層劃分；火山巖體追蹤識別劃分基礎上的火山巖相及火山巖亞相劃分；火山巖儲層裂縫表征；火山巖儲層預測技術；綜合評價方法研究等。

2.1 火山巖儲層地層劃分問題

儲層的精細劃分與對比是火山巖儲層研究中的重點和難點。曾廣策等［33］討論了純西地區古近系和新近系火山巖劃分方案。張妮等［34］對江蘇侏羅系—白堊系火山巖地層對比及劃分進行了探討。前人在研究中特別強調通過火山巖上、下或內部的沉積巖地層來限定火山巖地層的界限，但對火山巖地層內部地層的精細劃分研究甚少。

筆者在松遼盆地徐東地區營城組一段火山巖地層劃分中，基于火山口和火山噴發的強度控制著火山巖體的發育規模和火山巖相展布規律（當然還要考慮地形等構造因素）這一認識，首次提出“二步二結合”的火山巖儲層地層等時劃分對比方法。即：首先，參考地質概況和盆地發育歷史，綜合巖心觀察、薄片鑒定、分析測試、測井曲線電性、地震剖面反射結構特征等，明確構造因素、火山巖巖性特征和火山噴發模式，建立大尺度的火山巖等時地層格架；然后，依據火山噴發旋回控制火山巖體空間展布，在鉆井資料約束的地震剖面和火山巖體追蹤識別基礎上，進行火山巖儲層地層精細劃分，建立火山巖儲層地層劃分數據庫。

2.2 火山巖巖性、巖體和巖相識別與劃分

2．2．1 巖性識別

目前在火山巖巖性識別過程中廣泛應用的是巖心觀察描述、鏡下薄片鑒定、TAS圖版等。

2．2．2 巖體識別

Kawamoto Tomohisa等［35］在運用巖石學方法建立非均質火山巖儲層地質模型研究中，開展過火山巖體識別和追蹤的工作。受火山口分布位置和火山噴發旋回的共同控制，在同一火山噴發時期，形成眾多形態各異、規模不同的火山巖體，這些火山巖體相互疊置和交錯，共同構成了火山巖儲層。因此，火山巖體的識別是研究基礎。

2．2．3 巖相分析

火山巖相的研究是火山巖儲層研究的一項十分重要的內容。王志文等［36］應用馬爾可夫鏈預測火山巖巖相的空間展布。于晶等［37］對松遼盆地北部安達斷陷營城組火山巖巖相進行了地震識別。前人在對火山巖相研究過程中，很少加入火山巖體的思想。筆者在對松遼盆地徐深氣田某區營城組火山巖氣藏儲層巖相分析中，結合鉆井和地震資料，識別和劃分火山巖體，在火山巖體內部識別和劃分火山巖相，使得不同噴發時期，不同噴發旋回的火山巖中的不同巖相明確區分開來。

2.3 儲層裂縫表征

裂縫不僅是火山巖儲層重要儲集空間，更是良好的滲流通道。鄧攀等［38］利用電導率測井、聲波測井、放射性測井和地層傾角測井等方法對火山巖儲層的構造裂縫進行了識別。章鳳奇等［39］通過系統的等溫剩磁和熱退磁分析火山巖儲層裂縫的發育方向。

對于火山巖儲層裂縫的表征，應該把握2個要素：一是堅持動態的研究思路；二是充分利用不同類型資料綜合分析。前者主要是從盆地構造發育史和埋藏成巖史方面入手，分析構造作用和成巖作用對裂縫發育狀況的影響，進行靜態刻畫裂縫，劃分裂縫發育階段，認識演化規律及儲滲能力的空間展布，最終實現裂縫三維表征；后者主要是發揮不同類型資料的特點，相互印證補充，實現裂縫的準確刻畫。

在對松遼盆地某區火山巖氣藏儲層裂縫研究過程中，就按照上述要素，來分析裂縫在空間上的發育規律（見圖1）。

圖1 松遼盆地某區火山巖裂縫巖心及鏡下特征

2.4 儲層預測技術和綜合評價方法

地球物理學方法是目前儲層預測較為有效的方法，在不同性質的儲層預測中都發揮著重要的作用。趙國連等［40］應用地震屬性技術和地震-地質綜合分析手段研究大慶深層火山巖的特點，預測火山巖的空間展布。張新培等［41］利用測井響應、多井約束波阻抗反演等技術，實現了研究區內優質儲層的識別和預測。火山巖儲層預測的核心還是充分挖掘地質、地球物理等信息，通過分析火山巖儲層性質與這些信息之間的聯系來實現火山巖儲層的準確預測。

火山巖儲層評價也是火山巖儲層地質研究的重要內容［42-44］。劉為付等［42］應用模糊數學原理，選擇反映儲層宏觀和微觀特征的儲能豐度、滲透率和孔喉半徑中值3個參數對火山巖儲層進行綜合評價。趙文智等［43］總結松遼盆地深層火山巖氣藏的評價技術為三步法。筆者對松遼盆地徐東地區火山巖儲層評價中選擇了5項參數，利用SPSS軟件進行聚類定量分析，取得了良好的效果（見表1）。

表1 營城組一段火山巖儲層評價參數特征

3 發展趨勢

火山巖體的識別和劃分。火山巖體是火山巖儲層地層劃分和巖相識別分類的基礎，隨著“源控論”思想逐漸為廣大研究者所接受，火山巖體的追蹤識別必將成為火山巖儲層研究中愈來愈重要的研究方向。

火山巖層序分析。層序地層學研究在碎屑巖和碳酸鹽地層研究中取得了巨大的成功，如何實現層序地層理論在火山巖地層劃分中的成功應用，將是火山巖儲層研究者的重要課題。

火山巖相的劃分和研究。由于火山巖相的研究為火山巖儲層預測提供了一項行之有效的途徑，因此在這一研究方向也必將取得重大的進展。

火山巖儲層裂縫表征。火山巖儲層與碎屑巖儲層不同，裂縫對其具有更為重要的意義。因此，裂縫的表征就成為火山巖儲層研究的重要課題和發展方向。

火山巖儲層精細評價和準確預測方法與技術。儲層的準確預測是油氣勘探的最終目標，而儲層的精細評價又決定著油氣開發方案的編制和有效實施，因此專家學者都積極致力于這方面的研究。

4 結論

1）國內火山巖儲層油氣研究主要包括勘探和開發2大方面，勘探方面主要集中在火山巖儲層巖性巖相研究、儲層的微觀研究、地球物理方法研究等。開發方面主要包括開展針對開發的火山巖儲層評價研究、火山巖儲層裂縫表征、開展與火山巖儲層開發相關的試驗研究等。

2）目前火山巖氣藏研究中的關鍵問題主要為：火山巖儲層地層劃分、建立在火山巖體識別基礎上的巖性巖相研究、火山巖儲層裂縫表征及火山巖儲層預測技術和綜合評價方法研究等。

3）火山巖儲層地質研究的發展趨勢主要體現在：火山巖體的識別和劃分、火山巖層序分析、火山巖相的劃分和研究、火山巖儲層裂縫表征和火山巖儲層精細評價和準確預測方法和技術研究等諸多方面。

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（編輯 楊會朋）

Research advances in geology of volcanic reservoir

Chen Huanqing,Hu Yongle,Zhao Yingcheng,Xie Wen
(Research Institute of Petroleum Exploration and Development,PetroChina,Beijing 100083,China)

Research actualities of prospecting and developing for volcanic rock reservoir were particularly introduced and the problems on volcanic gas reservoir research nowadays were pointed out,too.The key questions in the research of volcanic gas reservoir were volcanic stratum compartmentalization,lithology and lithofacies research on the basis of volcanic rocks recognized,fracture described,reservoir forecasted and synthesis evaluated.Combined with examples,these key questions above-mentioned were detailedly analyzed.Lastly,the evolution directions ofvolcanic gas reservoir were prognosticated.

volcanic rock;reservoir geology;volcanic rocks;lithology and lithofacies;stratum compartmentalization;fracture characterization

中國博士后科學基金“火山巖儲層流動單元定量研究”（20100480344）、中國石油勘探開發研究院中青年創新基金“火山巖氣藏儲層火山巖體與火山巖相關系研究”（2009-B-10-03）聯合資助

TE12

：A

1005-8907（2012）01-0075-05

2011-03-05；改回日期：2011-11-16。

陳歡慶，男，1979年生，博士，2003年畢業于西北大學石油及天然氣地質專業，2006年獲得西北大學礦物學、巖石學、礦床學專業碩士學位，2009年獲得中國石油大學（北京）礦物學、巖石學、礦床學專業博士學位，主要從事儲層開發地質研究工作。E-mail：hqchen.1999@yahoo.com.cn。

陳歡慶，胡永樂，趙應成，等.火山巖儲層地質研究進展［J］.斷塊油氣田，2012，19（1）：75-79. Chen Huanqing，Hu Yongle，Zhao Yingcheng，et al.Research advances in geology of volcanic reservoir［J］.Fault-Block Oil&Gas Field，2012，19（1）：75-79.