火山岩储集层特征研究综述

火山岩储集层特征研究综述

刘传友;狄晓磊;李磊;孙威

【摘要】近些年来,随着国内外在火山岩油气藏勘探开发方面的不断突破,火山岩这一特殊油气储层也受到了国内外学者的广泛关注.火山岩储集层的发育受岩浆性质、喷发活动等的影响,岩性、岩相类型多变,加之后期经历了多期的构造作用和成岩作

用致使火山岩储集层的储集空间类型变得十分复杂.本文在综述火山岩储集层岩性、岩相研究现状和总结前人分类的基础上,将火山岩的储集空间总结为原生孔隙、次

生孔隙和裂缝三个大类,以及原生气孔,残余气孔,砾间孔,晶间晶内孔,斑晶溶蚀孔,脱

玻化孔,杏仁体溶蚀孔,基质溶蚀孔,角砾间溶孔,隐爆裂缝,冷凝收缩缝,构造裂缝,风化裂缝,溶蚀缝14个小类.并且讨论了火山岩储集空间与岩性及岩相的关系.

【期刊名称】《地下水》

【年(卷),期】2019(041)001

【总页数】6页(P106-111)

【关键词】火山岩储层;岩性;岩相;储集层空间类型

【作者】刘传友;狄晓磊;李磊;孙威

【作者单位】长庆油田第八采油厂,陕西西安 710069;长庆油田第八采油厂,陕西西安 710069;长庆油田第八采油厂,陕西西安 710069;长庆油田第八采油厂,陕西西安710069

【正文语种】中文

【中图分类】P618.130.2+1

随着国内外能源需求的日益增长，火山油气藏作为新的勘探领域已经引起了广大石油工作者和油气公司的关注。在近年来，在世界上已经有300多个盆地或区块中

已经发现了火山岩油气藏。如墨西哥的富贝罗油气藏、阿根廷的帕姆帕-帕拉乌卡

油气藏等大型火山岩油气藏[1-2]。自1970年以来，在中国的准噶尔盆地、塔里

木盆地和苏北盆地等都不断发现了火山岩油气层。

近年来，众多的学者及机构对不同地区的火山岩储集空间的类型和成因进行了研究[3-5]。此外，也有学者通过对火山岩储集层空间的形成及其演化特征进行研究，

并划分出了相应的演化阶段[5]。不同的岩性、岩相条件决定了储集空间的发育程

度和规模[6]。火山岩储层的形成和火山的喷发环境和模式具有紧密的联系[7]。构

造运动对火山岩储层的形成也有一定的影响[8]。火山岩储集层和碎屑岩储集层的

特征不同，火山岩储层的孔隙具有明显的不均一性[9]。在火山储集层中，起主要

作用的裂缝，研究的重点是岩石和矿物后期的次生变化。火山岩的成岩固结时间要短于碎屑岩，且在成岩作用的过程中，由于其自变作用容易引起周边岩石孔隙和渗透率的变化。此外，随着埋深的增加，火山岩的脱水作用更加明显，生成的次生矿物颗粒增多，孔隙度也随之增大[10]。岩性和岩相是影响火山岩储集性能的直接因素, 不同的岩性、岩相条件从根本上决定了储集空间的发育程度与规模。

1 火山岩储集层岩性

对火山岩储层而言，其岩性不仅反映了其组成成分，而且还反映了火山岩形成的环境，包括结构、构造和物性等因素，是影响火山岩储层物性的直接因素。火山岩岩性的差异，决定了火山岩储集空间的类型和次生溶蚀的难易程度，其中中基性斜长石较酸性斜长石更易溶蚀，其含量决定了火山岩次生溶孔的类型和物性[11]。火山岩储层的岩性较为复杂，主要可分为：熔岩类、火山碎屑岩类，其中熔岩类最发育。

1.1 熔岩类

1.1.1 玄武岩

基性喷出岩的一种，其化学成分与辉长岩相似。颜色常见的多为黑色，常具气孔状、杏仁状构造和斑状结构。斑晶为橄揽石、辉石、基性长石等；基质一般为细粒或隐晶质。按次要矿物的不同，可划分为橄榄玄武岩、紫苏辉石玄武岩等；按结构构造，可分为气孔状玄武岩、杏仁状玄武岩等；按化学成分和矿物成分，可分为高铝玄武岩、碱性玄武岩和拉斑玄武岩等。由于玄武岩装粘度小，流动性大，喷溢地表易形成大规模熔岩流和熔岩被，但也有呈层状侵入体的，如岩床等。

1.1.2 安山岩

一种中性的含碱喷出岩。其成分与闪长岩相似。颜色主要呈深灰、浅玫瑰、暗褐等色。斑状结构。斑晶主要为斜长石及暗色矿物。暗色矿物主要为黑云母、角闪石(通常为褐色，具暗花边)和辉石(单斜辉石和斜方辉石都有，前者包括透辉石，普

通辉石和异变辉石；后者主要见于斑晶中)。

1.2 火山碎屑岩类

1.2.1 凝灰岩

火山喷出地表，颗粒比较细(可以随风漂移，可距离火山口较远)下落地表的火山灰，堆积固结成岩的产物，由颗粒直径小于毫米的晶屑、岩屑及玻屑组成，主要中酸性为主，大部分出露于晚侏罗系。

1.2.2 火山角砾岩

一种压实固结的火山碎屑岩，主要由粒径为—毫米的火山角砾组成，也含有其他

岩石的角砾及少量的石英、长石等矿物晶屑。多数具明显的棱角，分选差，大小不等。

1.2.3 集块岩

由火山弹(块)胶结而形成的一种火山碎屑岩，主要由粒径大于64毫米的火山碎块

组成。碎块的大小不一，分选极差，多带有棱角。常分布于火山口附近或填充于火

山口中。

2 火山岩储集层岩相

火山岩相是指在一定的地质条件下由火山作用形成的各种岩石的综合[13]。火山岩相决定了火山岩储层储集空间的发育类型和储集性能，爆发想的火山角砾岩物性好于溢流相，而溢流相的上部亚相气孔发育带要好于底部，每期的火山溢流相熔岩流顶部自碎角砾岩裂缝发育，是良好的储集空间。熔岩流顶、底部气孔发育，是后期储集空间的形成必要条件。由于不同的火山岩相具有不同特征的火山岩岩石类型与组合，因此，识别和划分火山岩性，就成为火山岩相分析的主要途径之一。除根据岩性识别火山岩相外，地震和测井方也是识别较为常用的手段[14-16](见图1和表1)。

图1 火山岩岩相示意图(据邱家骧，1985)

2.1 喷出相

2.1.1 溢流相

溢流相的岩石成分包含了超基性到酸性，但以基性为主。该相形成于火山喷发的各个时期，集中出现于火山强烈喷发之后。可形成面状泛流的岩被、线状流动的岩流等。在陆上形成绳状、波状以及渣状、柱状等熔岩；在水下形成枕状、淬碎状熔岩。在喷出的基性熔岩中，顶部常可见红色厚的气孔密集带，底部可见灰红色较薄的气孔带，中部多为黑色致密熔岩。在碱性玄武岩中，具有明显的重力分异现象，上

部多为歪长石、片麻岩；中部多为辉石；下部多为钛铁矿、橄榄岩。在酸性熔岩中，顶部常为泡沫状含角砾带，底部多为流纹构造带，中部为致密熔岩。

2.1.2 喷发相

喷发相的岩石成分不定，低温、多挥发分、高粘度的岩浆较为常见，尤其是中酸性和碱性岩浆更有利于喷发。喷发相也形成于火山作用的不同阶段，但以火山喷发早期和高潮期最为发育。可呈层状、碎屑锥状等。火山喷发的产物可来自围岩、火山