安達凹陷深部火山巖氣藏儲層特征研究

謝　豪

（大慶油田勘探開發研究院，黑龍江大慶163712）

安達凹陷深部火山巖氣藏儲層特征研究

謝豪*

（大慶油田勘探開發研究院，黑龍江大慶163712）

松遼盆地北部徐家圍子斷陷安達凹陷營城組火山巖目前勘探已經進入縱向上細分期次，精細勘探階段。營城組各期次巖芯孔隙度分析確定第三期火山巖發育好儲層。通過對比酸性火山巖與中基性火山巖的噴發類型，分析得出酸性火山巖物性總體優于中基性火山巖。通過分析風化作用對火山巖的改造作用，分析得出火山噴發期次的頂部尤具備形成好的火山巖儲層的有利條件。

安達凹陷；期次；儲層；孔隙度；巖性；風化作用

松遼盆地北部徐家圍子斷陷安達凹陷營城組火山巖是松遼盆地內晚侏羅—早白堊世規模較大、延續時間較長，分布面積較廣的一期火山噴發活動，已提交探明儲量500多億方，營城組主要發育營三段火山巖，具有多期噴發、火山巖機構類型多樣、疊置分布、巖性復雜的特點，目前營三段火山巖研究已經進入分期次精細研究階段。以安達凹陷營三段火山巖分期次研究為基礎，分析各期次火山巖儲層特征及其控制因素。

1　安達凹陷營城組火山巖劃分期次概況

安達凹陷營三段噴發期次Ⅰ以酸性碎屑巖為主，只在安達地區西部局部發育，其頂面構造整體表現為西高東低，北高南低的特征。營三段噴發期次Ⅱ以中基性巖為主，主要發育在升平—安達地區，其頂面構造整體表現為東高西低的特征；營三段噴發期次Ⅲ以酸性巖為主，夾雜少量中基性巖，在安達地區西部、升平地區和徐東地區大面積分布，其頂面構造為營三段火山巖頂，整體表現為東高西低，南高北低的特征。

2　安達凹陷營城組火山巖各期次儲層特征

以往針對徐家圍子斷陷營城組火山巖的研究中，有些井只完鉆于上部期次，即使在鉆穿火山巖的井中，由于以往的認識目的層主要為頂部期次，因此取芯資料也大多集中于頂部期次，在下部期次取芯很少，種種原因導致對于下部期次的儲層特征不是很清楚，基于此，本次研究以巖芯資料為標定，以測井資料為基礎，對安達凹陷3個期次的儲層測井孔隙度和儲地比進行了統計，搞清楚各期次的儲層特征。

從各期次測井孔隙度對比結果來看，營三段期次Ⅰ中—低孔頻率較高，占總數的67%，營三段期次Ⅱ中—低孔頻率較高，占總數的58%，比期次Ⅰ略低；期次Ⅲ中中—低孔頻率最低，僅占總數的21%，物性最好。單井孔隙度對比顯示，營三段中—上部期次的孔隙度優于下部期次。

從各期次單井儲地比對比結果來看，營城組三段期次Ⅰ儲地比較低，其中達深3井儲地比最大61%，達深2井最小為3%，平均儲地比為34%；期次Ⅱ儲地比略高，其中升深203井儲地比最大95%，宋深1井最小為4%，平均儲地比為46%；期次Ⅲ儲地比最高，其中宋深3井儲地比達到99%，達深4井最小為4%，平均儲地比為53%。對比分析營三段火山巖3個期次的儲地比特征，期次Ⅲ單井火山巖儲地比和平均儲地比高于其它期次，期次Ⅱ平均儲地比次之，期次Ⅰ儲地比最低。

3　儲層控制因素分析

3.1巖性對火山巖儲層的控制作用

針對徐家圍子全區1018個酸性巖儲層物性數據，61個中基性巖儲層物性數據，建立酸性巖和中基性巖孔滲分布直方圖。火山巖整體屬于中孔、低滲型儲層，其中酸性巖孔隙度略高于中基性巖，滲透率均屬于低滲型，分析數據中存在個別高值，體現了裂縫對物性的貢獻（圖1）。

為了對酸性巖和中性巖的儲層差異進行研究，首先，在微觀上，采用鑄體薄片、掃描電鏡和圖像分析技術，對孔隙大小進行了微觀上的劃分，將小于15μm定義為微孔，大于15μm小于105μm定義為小孔隙，大于105μm定義為大孔隙，針對酸性巖5口井50塊樣品和中基性巖9口井81塊樣品進行了統計，結果表明中基性巖以發育小孔隙、微孔隙為主，酸性巖大孔隙、小孔隙、微孔隙都有發育（圖2），孔隙配位數統計表明，酸性巖配位數優于中基性巖，說明微觀特征上來說，酸性巖的連通性要好于中基性巖。

圖1　酸性巖與中基性巖儲層物性分布直方圖

圖2　火山巖儲層孔隙定量分布圖

對于酸性巖與中基性巖的儲層發育的差異性，本文進行了分析。首先酸性巖SiO2含量高于中基性巖，富含揮發份，火山噴發比較猛烈，多屬于普林尼式和斯通博利式火山噴發類型，揮發份逸出之后，原生氣孔發育，而中基性巖火山噴發比較平靜，以安靜的溢流為主，屬于夏威夷式火山噴發類型，揮發份含量低，原生氣孔相對不發育。其次，酸性巖與中基性巖的后期蝕變程度不同，造成了儲層發育的差異性。從原理上分析，中基性火山巖富含角閃石和輝石，相對于酸性火山巖來說，更容易發生蝕變，一般情況下，中基性火山巖比酸性火山巖蝕變程度深。酸性火山巖蝕變后產生的礦物以絹云母和高嶺石為主；中基性火山巖蝕變后產生的礦物以伊利石、綠泥石為主。X-衍射粘土分析中粘土含量可以反映火山巖蝕變礦物綠泥石、伊利石和絹云母的變化。巖芯分析結果表明，中基性火山巖中粘土含量普遍高于酸性火山巖（圖3），說明中基性火山巖蝕變程度比酸性火山巖重。

關于火山巖蝕變對儲層的影響是有利的還是不利的這個問題，從原理上分析，取決于原始的物性條件，如果原始物性好，水動力條件強，蝕變后產生的礦物易于被沖刷掉，從這個角度來分析，對儲層的改善是有利的；而如果原始物性比較差，水動力條件弱，蝕變后產生的礦物易于堵塞孔隙，對儲層的改善是不利的。從巖芯分析粘土含量與巖芯分析滲透率關系圖來看，隨著粘土含量增加，儲層滲透率降低，說明隨著蝕變作用加重，儲層滲透性有變差的趨勢。

3.2巖性對火山巖儲層的控制作用

根據安達凹陷斷陷火山巖巖相分類模式，可分為火口區、近火口區和遠火口區3類巖相。從酸性巖和中基性巖2類巖性的儲層厚度、孔隙度和滲透率對比結果來看（圖4），酸性巖火口區近火口區儲層最優，酸性巖火口區儲層厚度217m，孔隙度8.9%，滲透率1.2mD，近火口區儲層厚度153m，孔隙度6.5%，滲透率0.49mD，酸性巖遠火口區儲層致密，儲層厚度85m，孔隙度5.2%，滲透率0.05mD，與酸性巖相比，中基性巖火口區近火口區儲層致密，火口區儲層厚度117m，孔隙度5.9%，滲透率0.65mD，近火口區儲層厚度64.8m，孔隙度4.8%，滲透率0.49mD，中基性巖遠火口區基本不發育儲層。

圖3　酸性巖與中基性巖巖芯分析粘土含量分布圖

圖4　酸性巖和中基性巖不同巖相儲層發育對比圖

3.3風化作用對火山巖儲層的控制作用

火山噴發間歇期，在暴露面頂部發生的風化淋濾作用形成的裂縫，常與溶蝕縫和構造裂縫交錯相連，將巖石切割成大小不同的碎塊；同時，風化裂縫為后期構造裂縫復雜化或進入深埋藏階段后再次受到熱液溶蝕作用創造了有利條件；另外，在旋回的頂部常發育拱張裂縫。所以在火山噴發期次的頂部尤其在旋回頂部或底部（有松散層存在），具備形成好的火山巖儲層的有利條件。

火山巖在噴出地表后，冷凝速度較快，能夠保留大量的原生氣孔和長石等斑晶的晶間結構。徐家圍子斷陷營城組火山巖具有多期次噴發的特點每一期次噴發熔巖頂部儲層相對較為發育，這是因為當每一期次噴發時，含有大量氣液包裹體的火山物質噴出地表后，氣液包裹體受到浮力的作用向上浮動，從巖漿中溢出。由于溫度降低，巖漿冷凝固結，部分未來得及溢出的氣液包裹體被封閉在熔漿內部，這些被封閉的氣液包裹體所占據的空間如果沒有被后期外來的物質所充填，就形成了氣孔，主要分布在火山巖體每一期次噴發的頂部，從而也決定了氣藏在垂向上分布于每一期次火山巖的上部。

從安達凹陷3期火山巖儲層營三段期次Ⅲ儲層最優，這是因為各期次之間的火山噴發時間間隔相對于段的時間間隔來說要短，即期次之間接收風化淋濾的時間要短，因此儲層具有從下往上，逐漸變好的趨勢。

4　結論

（1）安達凹陷營城組營三段火山巖分3期，其中第三期酸性火山巖孔隙度最高，第二期中基性火山巖居中，第一期酸性火山碎屑巖孔隙度最低。營三段各期次火山巖儲地比排位與各期次火山巖孔隙度排位一致。

（2）營三段火山巖從微觀特征上，酸性巖的連通性要好于中基性巖；主要原因為：從噴發模式上，酸性巖主要屬于普林尼式和斯通博利式火山噴發類型，猛烈噴發，原生氣孔發育，基性巖屬于夏威夷式火山噴發類型，以安靜溢流為主，原生氣孔相對。

（3）火山噴發間歇期，在暴露面頂部發生的風化淋濾作用形成的裂縫，常與溶蝕縫和構造裂縫交錯相連，在火山噴發期次的頂部尤其在旋回頂部或底部（有松散層存在），具備形成好的火山巖儲層的有利條件。

（4）安達凹陷3期火山巖儲層特征對比結果表明，營三段期次三儲層最優。

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TE34

A

1004-5716（2016）07-0077-04

2016-03-14

2016-03-16

謝豪（1981-），男（漢族），四川眉山人，工程師，現從事松遼盆地北部徐家圍子火山巖、砂礫巖成藏規律研究、天然氣勘探部署和儲量提交工作。