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摘要:徐家围子断陷发现的天然气田(藏)规模较大、储量丰度较高,主要赋存于深层的营城组火成岩中,该组火成岩储层具有“埋藏深、岩性特殊、低孔低渗”的特点[1]。徐深气田营城组火山岩储层属于典型的中心式喷发埋藏溶蚀型储层。埋藏溶蚀型储层油气藏,是在后期深埋过程中,以自身产生的酸性流体溶蚀而形成的次生孔为主要储集空间所形成的油气藏。埋藏溶蚀作用包括有机质成烃过程中生成有机酸的溶蚀作用、无机酸的溶蚀作用以及热液流体对矿物的溶蚀作用。本文以徐深气田兴城地区营城组火山岩储层为例,研究此类火山岩储层特征和储层分布模式,并建立该类储层概念模型、岩性岩相模型及物性模型。
关键词:火山岩储层;埋藏溶蚀型;储层分布模式
一、气田地质背景
徐家围子断陷位于松辽盆地北部,为半地堑型断陷,上侏罗统中火山岩广泛发育。徐深气田区域构造上位于松辽盆地北部深层徐家围子断陷区中部,从南向北由兴城、昌德、升平、汪家屯4个区块构成(图1)。截止到2005年,徐深气田有各类井69口,获工业气流井38口,上报探明天然气地质储量670×108m3,其中火成岩储集层储量占89.8%,是大庆油田天然气开发的主要领域。近年来,相继在兴城、升平及相邻区域的营城组火成岩中发现大量天然气资源,形成了地质储量超过千亿吨的大型气田,是目前国内发现的最大的火成岩储层气田。
徐家围子断陷形成于晚侏罗世到早白垩世早期(徐正顺,2006),自下而上,地层分别为火石岭组、沙河子组、营城组和登娄库组及泉头组一、二段。该区营城组之下为沙河子组,二者间为一区域性角度不整合面;营城组之上为登娄库组,二者之间为平行不整合接触;登娄库组与上覆泉头组总体上为整合接触。由于火山喷发活动频繁,在营城组形成了大量的火山喷出物,自下而上,营城组可划分为营一段、营二段、营三段和营四段4套地层。火成岩储层主要分布在营城组一段和三段地层中,岩性以酸性喷发岩为主。
二、储层岩相特征
(一)测井响应特征
徐深气田营城组火成岩岩石类型从酸性岩、中酸性岩、中性岩、中基性岩均有分布,以酸性岩为主,主要有流纹岩、玄武岩、流纹质熔结凝灰岩等多种岩性。
1.流纹岩测井响应特征
流纹岩在常规测井曲线上主要表现为高伽马(114~132API)、高钍(10~25ppm)、高钾(3.4~5.0%),中子、密度、声波和电阻率变化范围都很大,这与其所处溢流相部位有关,一般规律是从顶部往下物性变差(图2)。
2.玄武岩测井响应特征
玄武岩在常规测井曲线上主要表现为低伽马(30~50API)、低钍(2.0~7.5ppm)、低铀(0.5~2.7ppm)、低钾(0.3%~2.1%),电阻率变化大(30~1200?·m),高中子(5.0%~20.0%),高密度(2.64~2.83g/cm3),声波时差变化大(45~65μs/ft)等特征。在FMI成像图上呈深红色—黄色,可见明显的收缩节理缝(图3)。
(二)岩相特征
1.岩相类型
该区营城组发育有五种相类型:火山通道相、侵出相、爆發相、溢流相和火山沉积相。横向上平面上,自火山口由近及远可划分为五类岩相:火山通道-侵出相、爆发相、溢流相和火山沉积相。爆发相在火山口附近的堆积厚度最大。纵向上,各相带的接触关系表现为:下部爆发相,上部溢流相;亚相由下而上依次为空落亚相、热碎屑流亚相、热基浪亚相、溅落亚相、溢流下部亚相、中部亚相、上部亚相、顶部亚相。
2.岩相特征
该区营城组在平面上存在6个火山口,纵向上发育3个喷发旋回。在宋西断裂的整体控制下以中心式喷发为主。3套喷发旋回组合主要发育爆发相中的热碎屑流、溢流相中的上部亚相、火山通道相中的隐爆角砾岩和火山颈等亚相。从旋回一到旋回三,火山活动范围和规模在扩大,火山活动中心由南向北迁移。旋回一主要分布于南部,在徐深3井区,呈多次中心式喷发,厚度为25~317m,与其上的旋回二之间有一套沉积夹层分隔。旋回二分布范围广泛,钻井揭示的厚度为45~343m,最大厚度超过500m,北部后期遭受剥蚀。旋回三全区分布,钻井揭示的厚度为93~343m,顶面受后期构造运动的影响,高部位有遭受剥蚀的迹象。
三、储层岩性及物性特征
(一)岩石学特征
徐深气田营城组火成岩岩石类型繁多,主要有火山熔岩和火山碎屑岩2大类、5亚类、11种岩性。 火山熔岩从酸性岩、中酸性岩、中性岩、中基性岩均有分布,以酸性岩为主,主要岩性有球粒流纹岩、气孔流纹岩、(粗面)英安岩、粗面岩、粗安岩,玄武粗安岩。火山碎屑岩主要岩性有流纹质熔结凝灰岩,流纹质(晶屑)凝灰岩,流纹质角砾凝灰岩,流纹质火山角砾岩,集块岩。火成岩岩石化学构成以高钾、钙碱性系列为主,其次是钙性岩、碱性岩和强碱性岩(图11)。
结论
(1)通过建立该区火山岩的概念模型、岩性岩相模型及物性模型,可发现,溶蚀孔隙在爆发相中发育最多,微裂隙主要发育于断裂附近及周围,在该区主要分布于溢流相中;火山通道相孔渗性最好,爆发相中的热碎屑流亚相和溢流相中的上部亚相孔渗性好。
(2)综合其物性及岩性岩相特征,该区中心式喷发埋藏溶蚀型火山岩储层的有利相带为溢流相上部亚相和爆发相热碎屑流亚相。
参考文献:
[1]闫林,周雪峰,高涛,李伟. 徐深气田兴城开发区火山岩储层次生溶蚀孔隙研究[J].天然气工业,2007,27(8):16- 19.
关键词:火山岩储层;埋藏溶蚀型;储层分布模式
一、气田地质背景
徐家围子断陷位于松辽盆地北部,为半地堑型断陷,上侏罗统中火山岩广泛发育。徐深气田区域构造上位于松辽盆地北部深层徐家围子断陷区中部,从南向北由兴城、昌德、升平、汪家屯4个区块构成(图1)。截止到2005年,徐深气田有各类井69口,获工业气流井38口,上报探明天然气地质储量670×108m3,其中火成岩储集层储量占89.8%,是大庆油田天然气开发的主要领域。近年来,相继在兴城、升平及相邻区域的营城组火成岩中发现大量天然气资源,形成了地质储量超过千亿吨的大型气田,是目前国内发现的最大的火成岩储层气田。
徐家围子断陷形成于晚侏罗世到早白垩世早期(徐正顺,2006),自下而上,地层分别为火石岭组、沙河子组、营城组和登娄库组及泉头组一、二段。该区营城组之下为沙河子组,二者间为一区域性角度不整合面;营城组之上为登娄库组,二者之间为平行不整合接触;登娄库组与上覆泉头组总体上为整合接触。由于火山喷发活动频繁,在营城组形成了大量的火山喷出物,自下而上,营城组可划分为营一段、营二段、营三段和营四段4套地层。火成岩储层主要分布在营城组一段和三段地层中,岩性以酸性喷发岩为主。
二、储层岩相特征
(一)测井响应特征
徐深气田营城组火成岩岩石类型从酸性岩、中酸性岩、中性岩、中基性岩均有分布,以酸性岩为主,主要有流纹岩、玄武岩、流纹质熔结凝灰岩等多种岩性。
1.流纹岩测井响应特征
流纹岩在常规测井曲线上主要表现为高伽马(114~132API)、高钍(10~25ppm)、高钾(3.4~5.0%),中子、密度、声波和电阻率变化范围都很大,这与其所处溢流相部位有关,一般规律是从顶部往下物性变差(图2)。
2.玄武岩测井响应特征
玄武岩在常规测井曲线上主要表现为低伽马(30~50API)、低钍(2.0~7.5ppm)、低铀(0.5~2.7ppm)、低钾(0.3%~2.1%),电阻率变化大(30~1200?·m),高中子(5.0%~20.0%),高密度(2.64~2.83g/cm3),声波时差变化大(45~65μs/ft)等特征。在FMI成像图上呈深红色—黄色,可见明显的收缩节理缝(图3)。
(二)岩相特征
1.岩相类型
该区营城组发育有五种相类型:火山通道相、侵出相、爆發相、溢流相和火山沉积相。横向上平面上,自火山口由近及远可划分为五类岩相:火山通道-侵出相、爆发相、溢流相和火山沉积相。爆发相在火山口附近的堆积厚度最大。纵向上,各相带的接触关系表现为:下部爆发相,上部溢流相;亚相由下而上依次为空落亚相、热碎屑流亚相、热基浪亚相、溅落亚相、溢流下部亚相、中部亚相、上部亚相、顶部亚相。
2.岩相特征
该区营城组在平面上存在6个火山口,纵向上发育3个喷发旋回。在宋西断裂的整体控制下以中心式喷发为主。3套喷发旋回组合主要发育爆发相中的热碎屑流、溢流相中的上部亚相、火山通道相中的隐爆角砾岩和火山颈等亚相。从旋回一到旋回三,火山活动范围和规模在扩大,火山活动中心由南向北迁移。旋回一主要分布于南部,在徐深3井区,呈多次中心式喷发,厚度为25~317m,与其上的旋回二之间有一套沉积夹层分隔。旋回二分布范围广泛,钻井揭示的厚度为45~343m,最大厚度超过500m,北部后期遭受剥蚀。旋回三全区分布,钻井揭示的厚度为93~343m,顶面受后期构造运动的影响,高部位有遭受剥蚀的迹象。
三、储层岩性及物性特征
(一)岩石学特征
徐深气田营城组火成岩岩石类型繁多,主要有火山熔岩和火山碎屑岩2大类、5亚类、11种岩性。 火山熔岩从酸性岩、中酸性岩、中性岩、中基性岩均有分布,以酸性岩为主,主要岩性有球粒流纹岩、气孔流纹岩、(粗面)英安岩、粗面岩、粗安岩,玄武粗安岩。火山碎屑岩主要岩性有流纹质熔结凝灰岩,流纹质(晶屑)凝灰岩,流纹质角砾凝灰岩,流纹质火山角砾岩,集块岩。火成岩岩石化学构成以高钾、钙碱性系列为主,其次是钙性岩、碱性岩和强碱性岩(图11)。
结论
(1)通过建立该区火山岩的概念模型、岩性岩相模型及物性模型,可发现,溶蚀孔隙在爆发相中发育最多,微裂隙主要发育于断裂附近及周围,在该区主要分布于溢流相中;火山通道相孔渗性最好,爆发相中的热碎屑流亚相和溢流相中的上部亚相孔渗性好。
(2)综合其物性及岩性岩相特征,该区中心式喷发埋藏溶蚀型火山岩储层的有利相带为溢流相上部亚相和爆发相热碎屑流亚相。
参考文献:
[1]闫林,周雪峰,高涛,李伟. 徐深气田兴城开发区火山岩储层次生溶蚀孔隙研究[J].天然气工业,2007,27(8):16- 19.