三塘湖盆地马朗凹陷石炭系火山岩储层成岩作用——成岩作用对储集空间演化的影响

Value Engineering 0引言

近年来，新疆三塘湖盆地火山岩油气藏勘探取得了突破性进展，展示出其深层火山岩油藏广阔的勘探潜力。火山岩体分布复杂多变，其本身作为非常规储层，非均质性较强；在经历了复杂的构造

运动和风化淋滤作用，使其岩性、

岩相复杂多变；其储层成岩阶段划分、各成岩阶段的主要成岩作用类型对孔隙演化规律的影响是本文研究内容，目的在于更加深入了解火山岩有效储层发育规律提供有利依据。

1储集层特征

1.1岩石特征在对岩心观察、薄片鉴定及化学分析知本区石炭系火山岩以中基性岩浆岩为主，岩石系列为碱性与钙碱性系列组合。依据我国盆地火山岩目前通行的分类命名原则，本区火山岩可分成两大类，即火山熔岩（约占43.43%）和火山碎屑岩（约占56.57%）。其中，石炭系火山岩油气储层中，熔岩类主要是玄武岩、安山岩；火山碎屑岩类主要为火山角砾岩，而火山凝灰岩类含油气性稍

差。由于本区碱性-钙碱性火山岩中暗色矿物含量较高，所以稳定性差，极易蚀变。岩矿鉴定表明，橄榄石多蚀变为伊丁石、褐铁矿；辉石、角闪石多蚀变为绿泥石、磁铁矿；基性斜长石多钠长石化或蚀变为高岭石、绿泥石，个别蚀变为浊沸石和碳酸盐矿物。另外，储层岩石中，绿泥石、方解石、玉髓、蛋白石、沸石类矿物充填孔缝较为普遍，局部层段可见次生石英充填孔缝。

1.2主要储集空间类型对24口径岩心观察及28口径薄片鉴定将本区火山岩储集空间类型划分为孔隙和裂缝两大类型。孔隙划分为原生孔隙、次生孔隙和复合孔隙三种类型，按结构进一步划分为12种具体类型，最主要的孔隙为气孔、脱玻化微孔、杏仁体内残留孔、粒间孔和粒内溶孔；裂缝划分为原生缝、次生缝和复合缝三种类型，

按结构进一步划分为10种具体类型，

最主要的为溶蚀缝、构造裂缝。2成岩阶段及储集空间的演化阶段划分

2.1成岩阶段及成岩环境本次研究将火山岩成岩阶段划分为同生、早埋藏、晚埋藏和表生四个成岩阶段。每个成岩阶段内，成岩作用与成岩环境密切相关，对储集空间的影响程度不同。其中溶解作用和压溶、压实作用在本区石炭系火山岩的各个成岩阶段对储集空间均有有利的影响。在同生成岩阶段对储集空间有利影响的成岩作用有冷凝（却）收缩作用、挥发份的逸散作用、熔蚀作用。对岩心观

察在挥发逸散作用下形成的气孔大小不一，小的可到微孔，大的孔

径达到3cm 。

气孔呈近圆形或椭圆形，少量气孔被拉长，其方向与岩浆流动方向一致，孔壁一般较光滑，有时气孔壁被溶蚀而变得粗糙。这类气孔虽然很多，但都孤立分布，需要裂缝连通才可构成好的储

层。构造作用、

风化作用和脱玻化作用是在埋藏成岩阶段和表生成岩阶段对储集空间有利影响的成岩作用。在同生、埋藏成岩阶段熔

结及熔浆胶结作用、

胶结作用、压结作用、火山热液充填作用和烃碱流体充填作用对储集空间均存在一定的破坏作用。例如对牛东9-10井、

牛东102井、马26井的大段玄武岩镜下观察发现，大多数样品中被矿物充填的孔隙要比剩余的孔隙多，充填作用使火山岩储集空间损失50%以上。在埋藏成岩阶段钠长石交代作用、钠铁闪石交代作用、菱铁矿交代作用和黄铁矿交代作用对储集空间有破坏作用。在表生成岩阶段表生矿物充填作用和碳酸盐矿物交代作用对储集空间有一定的破坏作用。

2.2储集空间的演化在前面研究的基础上，提出了储集空间的演化顺序。第一阶段为原生储集空间形成阶段，与火山喷发和固结有关。第二阶段为风化淋滤阶段，大气降水、潜流水作用形成了大量的溶蚀孔、溶蚀洞及溶蚀缝，同时沉淀物充填部分的孔隙。第三阶段为盆地进入热沉降阶段和构造断裂阶段，火山岩体被埋藏及产生构造裂缝，岩浆期后热液开始进入裂缝并充填裂缝。构造裂缝是酸性或热液流体在火山岩体中主要渗流通道。第四阶段为火山岩遭受溶蚀和充填阶段，烃碱流体及后续热液对储层中矿物进行溶蚀、交代和充填。第五阶段为储层中的大部分孔隙产生的阶段，主要由于大量有机质成熟后，释放有机酸对火山岩及碱性沉淀矿物发生溶

蚀，形成了大量的次生溶蚀孔隙。

第六阶段为油气运移阶段，断层和断裂起着烃类迁移管道的作用。

3成岩阶段与储集空间演化

火山岩不同岩石类型的次生孔隙形成与溶解作用强度密不可分，溶解作用发生于任何成岩作用阶段，对储集空间起着有利的作用，但由于不同成岩阶段中溶解介质、物理化学条件、埋藏时间等不同，从而不同成岩阶段溶解强度也不同。经分析认为晚埋藏成岩阶段溶解作用最强烈，其原因有以下三方面：

3.1不同成岩期溶解介质不同同生成岩阶段和表生成岩阶段溶解介质为风化淋滤水和潜水；早埋藏成岩阶段溶解介质为沿裂缝渗透的大气淡水和流动的地下水；晚埋藏成岩阶段溶解介质主要为

烃碱流体和有机酸性水。从这些水的性质来看，

晚埋藏成岩阶段烃——————————————————————

—作者简介：万春红（1981-），女，河北吴桥人，硕士，研究方向为矿物学、岩石

学、矿床学，油气储层地质学。

三塘湖盆地马朗凹陷石炭系火山岩储层成岩作用研究

———成岩作用对储集空间演化的影响

Diagenesis Research of Malang Depression Carboniferous Volcanic Rock Reservoirs in Santanghu Basin:

Influence of Diagenesis on Reservoir Space Evolution

万春红①Wan Chunhong ；杨洁②Yang Jie ；柳成志①Liu Chengzhi ；周凤春③Zhou Fengchun ；尹洪彦④Yin Hongyan

（①东北石油大学地球科学学院，大庆163318；②大庆钻探工程公司物探一公司研究所，大庆163411；

③大港油田勘探开发研究院，天津300280；④大庆钻探工程公司地质录井一公司，大庆163411）

（①Academy of Earth Sciences ，

Northeast Petroleum University ，Daqing 163318，China ；②The First Geophysical Company Institute of Daqing Drilling Engineering Company ，Daqing 163411，China ；③Exploration and Development Research Institute in Dagang Oilfield ，Tianjin 300280，China ；④The First

Geological Logging Company of Daqing Drilling Engineering Company ，Daqing 163411，China ）

摘要：通过岩心描述、岩石薄片鉴定、孔隙特征分析，认为本区石炭系火山岩以中基性岩浆岩为主。主要岩石类型为熔岩及火山碎屑岩；储集

空间为原生孔隙、次生孔隙和复合孔隙，原生缝、次生缝和复合缝。储集空间在不同成岩阶段所受影响不同，其中溶解作用对储集空间的演化影

响最为显著。

Abstract:Through the description of rock core,identification of rock chip,analysis of characteristics of the pore,the paper thinks that the mafic igneous rocks are the core of the carboniferous volcanic rocks,the lava and pyroclastic rocks are the main rock types,and the reservoir space belongs to primary pores,secondary porosity and composite porosity,primary seam,secondary seam and composite seam.In the different diagenetic stage,the reservoir space will be affected by different factors,and the influence of dissolution to the evolution of reservoir space is the most outstanding.

关键词：马朗凹陷；火山岩；储集空间；成岩作用Key words:Malang depression ；volcanic rocks ；reservoir space ；diagenesis

中图分类号：P5

文献标识码：A

文章编号：1006-4311（2012）03-0285-02

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