發(fā)布時間：2022-04-02所屬分類：農(nóng)業(yè)論文瀏覽：1次
摘 要： 摘要：鶯山凹陷火山巖資源潛力大，是松遼盆地深層天然氣勘探重要接替領域。但由于鶯山凹陷營城組火山巖儲層致密，儲層分布規(guī)律不清楚，制約了勘探部署工作。針對勘探難點，對比分析了徐家圍子斷陷、鶯山凹陷的火山巖儲層特征，并著重探討了鶯山凹陷火山巖儲集空間演化
摘要：鶯山凹陷火山巖資源潛力大，是松遼盆地深層天然氣勘探重要接替領域。但由于鶯山凹陷營城組火山巖儲層致密，儲層分布規(guī)律不清楚，制約了勘探部署工作。針對勘探難點，對比分析了徐家圍子斷陷、鶯山凹陷的火山巖儲層特征，并著重探討了鶯山凹陷火山巖儲集空間演化規(guī)律和主控因素。研究認為：鶯山凹陷火山巖儲集空間類型以溶蝕孔隙、裂縫為主，為溶孑L(縫)一構(gòu)造縫一冷凝收縮縫組合類型，水下噴發(fā)造成了火山巖原生孔隙不發(fā)育，營城組沉積后形成的2期構(gòu)造裂縫為儲層的溶蝕改造提供了通道，登婁庫組沉積后期的酸性流體的注入對儲層進行了溶蝕改造。
關(guān)鍵詞：鶯山凹陷;營城組;火山巖;儲層特征;控制因素;裂縫;溶蝕
晚中生代(晚侏羅世一早白堊世)以來，由于古太平洋板塊的持續(xù)俯沖作用，中國東北地區(qū)經(jīng)歷了強烈的隆升解體，表現(xiàn)出以裂陷作用為主導的構(gòu)造活動，并伴隨著強烈的火山噴發(fā)活動，在火山活動和構(gòu)造運動的雙重因素作用下，形成了以徐家圍子斷陷、鶯山一雙城斷陷為代表的一系列斷陷盆地¨。]。2008年鶯深2井營城組火山巖鉆探獲得工業(yè)氣流，展示了鶯山凹陷營城組良好的天然氣勘探前景。鶯山凹陷主要目的層營城組埋藏較深，具有多期次疊加的特點，由于后期經(jīng)歷了多期構(gòu)造活動的改造，儲層分布規(guī)律認識不清楚。
1儲層特征
鶯山凹陷營城組厚度為150～1 500 m，縱向上火山巖具有3個噴發(fā)旋回，儲層儲集空間類型以次生孔縫為主，與徐家圍子斷陷相比具有孔隙度低、儲地比低的特點(表1)。
1.1巖石學特征
1.1.1巖性
鶯山凹陷營城組火山巖分為火山熔巖、火山碎屑熔巖、火山碎屑巖和沉火山碎屑巖等4種類型H{J。火山熔巖有流紋巖、英安巖、安山巖、粗面巖等類型，其中流紋巖發(fā)育較廣，占火山巖厚度的28.8%;火山碎屑熔巖以熔結(jié)凝灰?guī)r為主，占火山巖厚度的14.9%;火山碎屑巖主要有凝灰?guī)r、火山角礫巖2種類型，約占火山巖厚度的37. 5%;沉火山碎屑巖主要為沉凝灰?guī)r，分布比較局限(表2、圖1)。從儲層和巖性的關(guān)系來看，鶯山凹陷營城組火山巖與徐家圍子斷陷略有不同。鶯山凹陷火山巖的儲層主要為火山碎屑巖、熔巖、碎屑熔巖等，其中，火山碎屑巖類儲層占儲層總厚度的比例較高，達62.6%;徐家圍子斷陷火山碎屑熔巖、熔巖等巖類儲層較發(fā)育。
1.1.2巖相
營城組火山巖劃分為噴溢相、爆發(fā)相、火山通道相、侵出相、沉火山巖相等5種巖相一J。統(tǒng)計分析表明，鶯山凹陷與徐家圍子斷陷的火山巖巖相基本一致，都以爆發(fā)相、噴溢相為主。徐家圍子斷陷不同巖相的孔滲條件分析表明，火山巖儲層發(fā)育主要受相帶、巖性的控制。其中噴溢相的流紋巖、爆發(fā)相的熔結(jié)凝灰?guī)r、火山通道相的熔結(jié)角礫巖 (凝灰熔巖)等儲層最發(fā)育，孔隙度普遍大于5%;爆發(fā)相的角礫巖(集塊巖)儲層發(fā)育情況中等，孑L隙度一般為5%左右;其他巖相物性整體較差 (表2)。鶯山凹陷火山巖儲層物性與巖相的關(guān)系不明顯。比如鶯深2井營城組以凝灰熔巖、凝灰?guī)r、流紋巖為主，都處于爆發(fā)相一噴溢相，在剖面上表現(xiàn)為丘狀外形、雜亂反射的特征。這種反射特征在徐家圍子斷陷普遍物性較好，但鶯深2井1 OOO m 多的火山巖僅在上部發(fā)育40 m多的儲層。
1.2儲集空間類型
營城組發(fā)育原生孔隙、次生孔隙、裂縫等3種儲集空間。原生孔隙主要為氣孔、杏仁體內(nèi)孑L (圖2(a))，占比為16.7%;次生孔隙主要包括溶孔、溶蝕縫(圖2(b))，占比為41.7%。裂縫包括原生的冷凝收縮縫(圖2(C))、受后期構(gòu)造活動產(chǎn)生的構(gòu)造縫(圖2(d))，占比分別為15.2%、26.4%。從統(tǒng)計結(jié)果來看，鶯山凹陷火山巖有效儲集空間以次生孑L隙為主，以溶孑L(縫)一構(gòu)造縫一冷凝收縮縫組合類型為主;而徐家圍子斷陷儲集空間以原生孔隙為主，以原生孔一溶孑L一裂隙組合類型為主。
2儲層形成機制
影響儲層發(fā)育的因素主要有巖性、巖相、噴發(fā)期次、噴發(fā)環(huán)境、構(gòu)造活動、成巖作用等¨0。。鶯山凹陷火山巖儲層受火山噴發(fā)環(huán)境(決定原生孔隙含量)和次生改造影響(構(gòu)造活動有利于裂縫的產(chǎn)生和改造)較大。
2.1原生孔隙
火山的噴發(fā)方式可分為陸上、水下2種。鶯山凹陷火山巖的凝灰?guī)r中晶屑、玻屑較常見，且在火山巖內(nèi)部的沉積巖夾層中見到較多的凝灰質(zhì)，灰色、黑色、灰綠色等還原色火山巖占比較高(接近70%)，火山巖與下伏的沙河子組及其內(nèi)部的沉積巖夾層均呈整合接觸，地震反射特征呈丘狀外形，以低頻雜亂的空白反射為主。因此，鶯山凹陷火山巖以水下噴發(fā)為主。水下噴發(fā)沉積的火山巖漿冷凝速度較快，由于深水靜水壓力大，揮發(fā)分不易逃逸，難以形成氣孔，同時受水體作用，火山巖發(fā)生明顯蝕變和充填作用，使原生孔隙大大減少，巖石較致密，儲集空間類型單一，以裂縫為主，氣孑L 較少㈨。
2.2次生孔隙
由于鶯山凹陷營城組火山巖原生孔隙較少，成巖作用和構(gòu)造活動等后期改造對儲層的發(fā)育尤為重要。鶯山凹陷成巖作用普遍發(fā)育，以黏土化、碳酸鹽化、絹云母化、綠泥石化、鐵質(zhì)充填等為主，造成了孔縫的充填(圖2(e)、(f))，而對于儲層的改造具有建設意義的成巖作用主要為溶蝕作用，次生孔隙類型為溶蝕孔u2|。溶蝕作用是改善深層富含火山巖、火山碎屑巖儲層物性的重要成巖作用。火山巖中發(fā)育大量的火山灰、長石斑晶、晶屑，在酸性介質(zhì)條件下，易遭受流體作用發(fā)生蝕變和溶蝕，產(chǎn)生晶內(nèi)溶蝕孔、基質(zhì)內(nèi)溶蝕孔等儲集空間孔隙類型。研究區(qū)主要為火山巖中長石、火山灰以及玻璃質(zhì)等不穩(wěn)定礦物的溶蝕孔，孔隙形態(tài)不規(guī)則，如礦物完全溶蝕可保留原晶體假象，其發(fā)育情況受構(gòu)造位置的控制較為明顯，主要分布在疊加裂隙帶等附近。這些發(fā)育的溶蝕孔隙證明了溶蝕作用對于火山巖儲層物性的改善(圖3)。
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熱史分析表明鶯山凹陷沙河子組源巖在登婁庫組沉積末期進人生氣門限¨列(圖4)，泉頭組沉積期達到生氣高峰，伴隨著有機質(zhì)的不斷成熟，干酪根不斷脫羧，生成有機酸和CO：，易溶于水形成酸性熱流體。因此，沙河子組烴源巖的Ⅲ型干酪根在熱演化過程中不僅生成了大量的天然氣，而且排出大量的有機酸，并沿斷裂、不整合面等進入營城組火山巖儲層，溶蝕儲層中的鋁硅酸鹽礦物、碳酸鹽膠結(jié)物等，形成次生孔隙。
2.3裂縫
按照成因分為冷凝收縮縫和構(gòu)造裂縫2種[10|。通過觀察分析，冷凝收縮縫發(fā)育較少，對儲層的改善作用相當有限，而構(gòu)造裂縫對于儲層物性的改善作用較明顯。因此，主要研究構(gòu)造縫的發(fā)育特征。
構(gòu)造裂隙為受后期構(gòu)造應力作用產(chǎn)生的裂隙，大多橫切連通氣孔和基質(zhì)溶蝕孔，不僅溝通火山巖內(nèi)部的孔隙，擴大了有效儲集空間，同時裂縫又是地下水滲流通道，使得火山巖與上、下圍巖及其內(nèi)部的沉積巖夾層間存在著流體溝通，這種流體交換為火山巖溶蝕作用提供了有利條件，促使次生孔縫發(fā)育，改善了儲集性能【14]。成像測井資料分析表明，裂縫密集發(fā)育段孔隙度較高，儲層也更為發(fā)育，是有利儲層區(qū)。
裂隙的形成與酸性流體充注的耦合關(guān)系直接影響著儲層物性的改善過程。侯貴廷等人【21認為，松遼盆地深層構(gòu)造事件可分為3期，對鶯山凹陷影響較大的有2期。結(jié)合構(gòu)造事件和裂縫分布，分析了火山巖在成巖作用過程中儲集空間的演化規(guī)律 (圖4)，鶯山地區(qū)的構(gòu)造裂隙主要可分為2期114I。
第1期：形成于營城組火山巖沉積后期(斷坳轉(zhuǎn)換階段)，一組NNE向的張性裂隙。裂隙發(fā)育時期正好對應著機械壓實階段，起到了溝通地表流體的作用。登婁庫組沉積后期，沙河子組烴源巖進人第1次生烴高峰后，有機烴類沿該期裂隙等向上充注至火山巖儲層，為儲層改造作用提供了早期通道。
第2期：形成于坳陷晚期階段，在NW向應力的擠壓作用下形成的一組NEE向的張性裂隙。由于該時期沙河子組烴源巖進入過成熟演化階段，有機質(zhì)向烴類轉(zhuǎn)化時發(fā)生脫羧作用，形成的CO：使地下流體變?yōu)樗嵝裕芽p為攜帶CO：的酸性流體進入儲層提供了通道。因此，該期構(gòu)造裂隙對于儲集空間的溶蝕作用具有一定的貢獻。
3結(jié)論
(1)鶯山凹陷營城組火山巖儲集空間類型以次生孔隙和裂縫為主，組合類型為溶孔(縫)一冷凝收縮縫一構(gòu)造縫型。
(2)水下噴發(fā)造成火山巖原生孔隙不發(fā)育，營城組沉積后形成的2期構(gòu)造裂縫為儲層的溶蝕改造提供了通道，登婁庫組沉積期后酸陛流體注入并對儲層進行了溶蝕改造。
(3)2期裂縫與烴源巖熱演化的耦合關(guān)系較好，裂縫密集發(fā)育段為下步有利儲層勘探目標。——論文作者：印長海1 緒磊1 楊 亮1 許金雙1 李紀鵬1 王 瑞2
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