随着火山岩储层的不断发现,火山岩作为非常规油气藏越来越受到地质学界与石油学界的重视。准噶尔盆地火山岩分布广泛,该盆地东部西泉地区石炭系火山岩岩石类型多种多样,储层分布的控制因素复杂。因此,深入开展火山岩岩性与岩相识别、储层特征及主控因素的研究对指导火山岩油气的勘探开发具有重要的意义。论文以准噶尔盆地东部隆起西缘北三台凸起内的西泉地区石炭系火山岩为研究对象,以岩心观察、多种实验分析、测井、地震等资料为基础,利用火山岩岩石学与岩相学、储层地质学、石油地质学等多种学科的理论和分析研究方法,识别西泉地区石炭系火山岩岩性与岩相类型及其特征,深入研究火山岩储层特征及主控因素,主要取得以下成果:西泉地区石炭系火山岩岩石类型包括火山熔岩类的玄武岩、安山岩和英安岩,火山碎屑岩类的火山角砾岩和角砾凝灰岩,火山碎屑熔岩类的火山角砾熔岩,沉积火山碎屑岩类的沉凝灰岩,火山碎屑沉积岩类的凝灰质砂岩,次火山岩类的闪长玢岩。在岩性精确定名的基础上,通过各火山岩岩性的测井响应特征,建立了适合西泉地区石炭系火山岩岩性-测井识别图版。根据火山喷发方式、岩石类型、火山岩的产出形态及特征等,将研究区火山岩岩相类型划分为爆发相、溢流相、火山通道相、火山沉积相4类。结合测井与地震资料,识别了火山岩岩相类型及分布特征,火山口主要分布在西泉027和西泉020井附近,爆发相、溢流相和火山沉积相整体呈北东-南西向展布。根据地质-地球物理学分析方法和地球化学分析方法,将研究区石炭系火山岩划分为2个喷发旋回和5个喷发期次,油气主要分布在喷发期次Ⅱ和Ⅲ中。根据孔隙的性质与形态,将研究区石炭系火山岩孔隙类型划分为孔隙和裂缝两大类,根据成因进一步划分为原生孔隙、次生孔隙、原生裂缝和次生裂缝4类。研究区以安山岩和火山角砾岩的物性最好,火山角砾熔岩、含角砾凝灰岩和英安岩的物性中等,玄武岩和沉凝灰岩的物性最差。根据毛细管压力曲线特征及孔隙结构参数,分别研究了火山熔岩和火山碎屑岩的孔隙结构类型;在孔隙类型、物性及孔隙结构等分析研究基础上,结合电性及含油性,建立了西泉地区石炭系火山岩储层的分类评价标准。其中,Ⅰ类优势储层占14%;Ⅱ类较好储层和Ⅲ类中-差储层分别占25%和17%;Ⅳ类致密储层或水层占44%。西泉地区石炭系火山岩的储集性能主要受以下几个因素的影响:(1)火山岩岩性与岩相是决定火山岩储集性能的基础。试油较好的层段主要为爆发相带的火山角砾岩与溢流相的安山岩;(2)风化剥蚀淋滤作用形成的次生溶蚀改善了火山岩的储集性能。位于不整合面之下0-50m区域内的火山岩,特别是火山熔岩中的安山岩和英安岩储层的次生孔隙较发育,有利储层的分布明显受风化淋滤作用带的控制,火山岩储层属于风化壳型油气藏;(3)构造运动产生的构造裂缝制约着不整合面之下70-115m和130-155m范围内的火山角砾岩有利储层的形成,部分火山岩储层属于构造-岩性油气藏;(4)成岩作用影响了火山岩原生储集空间的形成和次生储集空间的演化。西泉地区石炭系火山岩储集空间的形成与演化主要经历了同生成岩阶段、表生成岩阶段和埋藏成岩阶段,先后经历了挥发逸散、冷凝收缩、岩浆期后热液蚀变、风化剥蚀淋滤、浅部埋藏成岩、构造抬升、2次风化淋滤、深部埋藏成岩作用。西泉地区南部与北部石炭系火山岩油气分布差异明显,造成这种差异性的因素主要为:(1)岩性与岩相的差异。南部有利相带爆发相火山岩角砾岩和溢流相安山岩含量占64%,而北部爆发相带的火山角砾岩和溢流相的安山岩含量只占29%;(2)风化淋滤作用的差异。南部位于风化剥蚀带的优势安山岩和英安岩的含量、风化强度高于北部,南部火山岩储层的物性整体好于北部;(3)构造作用的差异。南部火山岩中的裂缝及物性普遍较北部发育;(4)油藏类型的差异。南部火山岩油藏类型包括风化壳型油藏和构造-岩性油藏;北部则主要为风化壳型油藏。