火成岩储层勘探现状、基本特征及预测技术综述

火成岩储层勘探现状、基本特征及预测技术综述

李军;张军华;韩双;朱文博;杨勇;杜玉山

【摘要】在大量文献调研和实际应用基础上,对火成岩储层的地质特征、测井响应特征和地震特征进行了客观、全面的分析和总结,研究认为:①国内外火成岩勘探技术还很不成熟,目前其探明储量只占世界总探明量的1％,国外勘探技术报道很少,国内大规模开发的实例也不多;②根据玄武岩、安山岩等测井响应的不同特征及测井交会图板可以识别火成岩的岩性,利用常规测井、辅助其他特殊测井还可以识别裂缝;③火成岩具有较典型的地震相模式:侵入岩体多呈平行、穿层板状,喷发岩则呈“蘑菇状”或“丘状”模式,且内部多为杂乱反射,根据这些地震相特征可以预测火成岩;④火成岩储层预测的关键还是地震技术,比较有效的地震技术包括:水平切片分析技术,三瞬、吸收衰减、三维曲率等地震属性技术,波阻抗和多参数反演技术等;⑤受物性、埋深、构造运动、地震资料分辨率等多种因素的限制,火成岩储层的识别还有较大的困难,需要技术上的不断创新和理论上新的突破.

【期刊名称】《石油地球物理勘探》

【年(卷),期】2015(050)002

【总页数】11页(P382-392)

【关键词】火成岩;岩相;测井相;地震属性;反演

【作者】李军;张军华;韩双;朱文博;杨勇;杜玉山

【作者单位】中国石油大学(华东)地球科学与技术学院,山东青岛266580;中国石油大学(华东)地球科学与技术学院,山东青岛266580;中国石油大学(华东)地球科学与技术学院,山东青岛266580;中国石油大学(华东)地球科学与技术学院,山东青岛

266580;中国石化胜利油田地质科学研究院,山东东营257015;中国石化胜利油田地质科学研究院,山东东营257015

【正文语种】中文

【中图分类】P631

1 国内外火成岩油气藏勘探现状

1.1 国外勘探现状

火成岩，是指岩浆冷却后形成的一种岩石。火成岩分为侵入岩和喷发岩，喷发岩又称火山岩。自1887年美国San Juan盆地首次发现火山岩油气藏以来，全球100多个国家或地区发现了160多个火成岩油气藏［1］。从世界范围来看，火成岩油气储量主要集中在俄罗斯、美国、古巴、印尼及东欧一些国家，而产量主要集中在日本、印尼和美国等国家［2］。世界上主要的火成岩油气藏有澳大利亚的Scott Reef玄武岩油气藏、印度尼西亚的Jatibarang玄武岩油气藏、新西兰的Kapuni 安山岩气藏、日本新泻盆地Yoshii-Higashi Kashiwazaki流纹岩气藏、纳米比亚Kudu玄武岩气藏、巴西的Urucu辉绿岩油气藏等［3～5］（表1）。尽管国外已发现了很多火成岩油气藏，但值得注意的是，这些油气藏的发现大部分具有偶然性，并没有对它们进行全面的勘探，迄今为止该类油气藏大概只占世界总探明量的1%，具有广阔的发展前景。

表1 全球主要火成岩大油气田储量［4］国家油气田流体性质气储量108 m3油储量104t 2192澳大利亚 Scott Reef 油、气 3877 1795印度尼西亚 Jatibarang 油、气 764 16400新西兰 Kapuni 气 6300日本 Yoshii-Higashi Kashiwazaki气5290纳米比亚 Kudu 气 849巴西 Urucu Area 油气 330 1685刚果 Lake Kivu 气 498美国 Dineh-bi-Keyah 油、气 47 247 Richland气399阿尔及利亚 Ben

Khalala 油＞6800俄罗斯 Yaraktin 油 2877格鲁吉亚 Samgori 油＞2260意大利 Ragusa 油

1.2 国内研究进展

我国火成岩油气藏的勘探开发，始于20世纪70年代。20世纪90年代中后期，得到突飞猛进的发展，先后在渤海湾、二连、黄骅拗陷、准噶尔、塔里木、松辽及苏北等盆地发现了火成岩油气藏［6］。二连、塔里木以及三塘湖等盆地中的火山碎屑岩储层有较大的勘探潜力，松辽盆地下白垩统营城组流纹岩是深层气藏开发的主力储层，渤海湾盆地惠民凹陷临商地区侵入岩是重要的火成岩储层［7］。表2给出了我国火山岩主要分布、发育地层及岩性。

相对于广泛存在的沉积岩油气藏，火成岩由于其形成条件特殊、分布范围有限，勘探开发经验相对不足。但是火成岩油气藏一经发现，一般是产量较高的油气藏。为了满足我国经济快速增长对油气资源的巨大需求，火成岩油气藏作为深层优势油气藏类型之一，勘探开发形势十分迫切，目前关于火山岩的岩性以及储层的发育等研究逐步受到重视［5～8］。中科院院士刘嘉麒在大陆火山作用国际会议上曾指出“沿着火山岩找油气是我国石油界的第三次创新”［9］，由此可见火成岩储层研究的重要性。

表2 我国火山岩主要分布、发育地层及岩性分布发育地层代表岩性高邮凹陷盐城群灰黑、灰绿、灰紫色玄武岩三垛组玄武岩东营凹陷馆陶组底橄榄玄武岩沙一段玄武岩、安山玄武岩、火山角砾岩惠民凹陷馆陶组底橄榄玄武岩沾化凹陷沙三段橄榄玄武岩沙四段玄武岩、安山玄武岩、火山角砾岩营城组中酸性火山岩为主，包括玄武岩、安山岩、英安岩、流纹岩、凝灰岩、松辽盆地火山角砾岩沙河子组偶见火山岩、凝灰岩火石岭组中基性火山岩为主，二连盆地火山碎屑岩互层夹少量酸性火山岩兴安岭组玄武岩、三塘湖盆地安山岩二叠系安山岩、海拉尔盆地玄武岩兴安岭群火山碎屑岩、流纹斑岩、粗面岩、凝灰岩、安山岩、玄武岩、安

山玄武岩巴塔玛依内山组、风城组安山岩、玄武岩、凝灰岩、准噶尔盆地火山角

砾岩佳木河组安山岩、玄武岩、流纹岩、凝灰岩、火山角砾岩塔木岗组、滴水泉组、巴山组、石钱滩组安山岩、玄武岩、流纹岩、塔里木盆地火山碎屑角砾岩二

叠系英安岩、玄武岩、火山角砾岩、凝灰岩四川盆地二叠系玄武岩

2 火成岩储层基本特征分析

2.1 火成岩储层的地质特征

地壳不够坚固时，岩浆可能沿着它从地幔中侵入地层或喷发到地表，进而冷凝成火成岩，玄武岩、火山碎屑岩等都属于喷发岩［8］。火山岩相有很多种划分方案［10，11］，目前认可度相对较高的岩相的划分多是把火山喷发物的形态和岩石

特征作为根据，一般将火山岩相划分为火山通道相、次火山岩相、侵出相、溢流相、爆发相及喷发沉积相等六相（图1）。表3是根据文献调研中各地的火成岩油藏资料总结出的岩性与岩相对应关系，根据这种对应关系，可对钻遇火成岩的井进行相带划分。

图1 火山岩岩相划分［10］

表3 火成岩岩相、岩性与特征对应表岩相主要岩性特征浅层侵入相辉绿岩、

花岗岩裂缝、孔洞发育，近地表、浅成、超浅成产出爆发相近口相火山碎屑岩、角砾岩近火山口远口相凝灰岩、角砾凝灰岩凹陷、火山岩相舌状火山沉积相

凝灰岩砂泥岩、凝灰砾岩、凸起溢流相玄武岩、安山岩、英安岩、流纹岩气孔发育，平面呈带状、岩塞等火山通道相熔岩、火山碎屑岩等平面上椭圆、圆状或多边形，剖面上一般上宽下窄，多切穿围岩，砂泥岩互层远火山口侵出相熔岩、火山碎屑岩等岩针、岩钟、产状直立或倾斜次火山相熔岩为主，还有角砾岩、辉绿岩、玢岩，偶见熔结凝灰岩潜伏地下，侵入产状，分近地表、浅成、超浅成三种

相

火成岩油气藏储层的分布受到岩石类型以及岩相的控制，火成岩的储层物性具有不