辽河盆地东部中生界小岭组火山岩储层特征

徐 浩,代宗仰,何 云,毛俊莉,李涧松

(1.西南石油大学资源与环境学院,四川 成都 610500;2.辽河油田分公司勘探开发研究院,辽宁盘锦 124010;3.西南石油大学党委办公室、校长办公室,四川 成都 610500)

辽河盆地东部中生界小岭组火山岩储层特征

徐 浩1,代宗仰1,何 云1,毛俊莉2,李涧松3

(1.西南石油大学资源与环境学院,四川 成都 610500;2.辽河油田分公司勘探开发研究院,辽宁盘锦 124010;3.西南石油大学党委办公室、校长办公室,四川 成都 610500)

以薄片鉴定、铸体分析、物性以及压汞资料等为基础,研究了辽河东部地区中生界小岭组火山岩储层的岩石学特征、储集空间类型、储层的物性特征和孔隙结构特征,并进一步分析了储层的控制影响因素。构造作用、溶蚀作用是改善本区储层最主要的因素;火山沉积作用对储集性能的改善具两面性;充填作用是破坏储层的最主要因素。研究表明,三界泡潜山和燕南潜山带中生界小岭组的储集性能较好。

中生界;储层;火山岩;辽河盆地

1 区域概况

辽河盆地东部地区包括东部凹陷头台子—燕南潜山带和东部凸起,面积约 2 200km2,其中东部凹陷潜山带面积约 500km2,东部凸起面积 1 500km2(图 1)。由于剥蚀作用较为严重,现今中生界地层仅存上侏罗统小东沟组及下白垩统的小岭组和梨树沟组。从钻探情况看,东部凹陷钻遇中生界小岭组的井有 40余口,其中见油气显示的井有 13口,东部凸起钻遇小岭组的井有 6口,均有油气显示。大量的油气显示表明,研究区内在地质历史时期发生过油气运移聚集过程,是一个非常有潜力的油气勘探领域。辽河盆地东部凹陷已有不少潜山带在下第三系火山岩储层中获得工业性油气流,而对中生界火山岩的认识仍然不足。因此,本次研究旨在进一步弄清该区中生界火山岩储层特征及其控制影响因素,为勘探开发提供可靠的地质依据。

2 岩石学特征

通过薄片鉴定、岩心观察等分析显示,中生界小岭组火山岩岩石类型有：火山喷溢相的玄武岩、安山岩和流纹岩,火山沉积相的凝灰岩、角砾岩以及火山岩与陆源碎屑物质的混合体。其中可以作为储层的岩石类型有玄武岩、安山岩以及经过火山沉积作用改造后的火山岩与砂岩的混合岩类。

图1 研究区位置图

3 储集空间类型

根据岩心观察并结合岩石薄片、铸体薄片、扫描电镜等资料研究表明,本区中生界火山岩储集空间主要分布在小岭组,其既有原生孔缝,又有次生孔缝,且以次生孔缝为主 (表 1)。

表1 火山岩储集空间类型表

4 储层物性特征

对佟 13井、荣 35井、荣 64井等共 93个孔隙度样品、62个渗透率样品统计,小岭组孔隙度在0.1%～24.9%之间,平均孔隙度 10.3%;渗透率在0.012～129(×10-3μm2)之间,平均渗透率为 18.9 ×10-3μm2。以上分析数据显示小岭组火山岩物性特征较好,可以作为好的储集层。在对小岭组的孔渗关系作进一步研究显示,其孔隙度与渗透率呈线性变化关系,并且可以分为两种类型一种是玄武岩孔隙度在0%～10%之间,渗透率为 0.01～10(×10-3μm2);另一种是安山岩孔隙度为 10%～25%,渗透率为0.01～100(×10-3μm2)。显示了一种受火山岩岩性控制的储层特征。

在上述研究分析的基础上分别对青龙台潜山、荣兴屯潜山、三界泡潜山、燕南潜山以及王参 1井的小岭组孔隙度进行了对比 (图 2),对比显示区内各潜山孔隙度分布差别不大。除青龙台潜山外,其余潜山孔隙度主要分布在 3%～15%之间,认为其可以作为有效孔隙;其中三界泡潜山有 62.5%的孔隙度集中在 10%～15%,其储集性在各潜山中最好,青龙台潜山孔隙度区间主要集中在 0%～3%之间,基本不能成为有效储集空间。

图2 研究区各潜山及整体小岭组孔隙度分布特征对比图

5 储层孔隙结构特征

通过对目前收集的压汞曲线资料进行统计分析,根据孔隙结构主要参数及毛管压力曲线形态可将其分为 4种类型 (图 3)。

Ⅰ型：排驱压力 ＜1MPa,中值压力高,＜30MPa,孔喉半径平均值 ＜0.5μm,最大汞饱和度 ＜80%;分选中—好,粗歪度,双峰,毛管压力曲线呈不平滑斜线,略向上凸,主要发育于该组流纹岩中。

Ⅱ型：排驱压力 ＜2MPa,中值压力高,＜12MPa,孔喉半径平均值 ＜0.2μm,最大汞饱和度 ＜70%;分选中—好,偏细歪度,单峰,毛管压力曲线呈较平滑状弧线,主要见于小岭组安山岩中。

Ⅲ型：排驱压力 ＜1MPa,中值压力高,＜30MPa,孔喉半径平均值 ＜1μm,最大汞饱和度 ＜50%;分选不好,略粗歪度,多峰或双峰,毛管压力曲线呈不平滑斜线,主要见于安山岩中。

Ⅳ型：排驱压力 ＜0.1MPa,中值压力高,＜11MPa,孔喉半径平均值 ＜10μm,最大汞饱和度＜70%;分选不好,略细歪度,多峰或双峰,毛管压力呈不平滑斜线状,曲线上部向上凸起,下部向下凹陷,主要见于安山岩中。

6 储层控制影响因素

6.1 构造作用

火山喷溢后由于受到构造作用的影响使得原本致密的火山岩产生各种裂缝,这些裂缝不仅可以成为油气运移的通道,并且可以作为有利的储集空间。如王参 1井 809m～814m的灰色玄武岩储集层段,属于喷溢相的中部亚相,其岩性较致密,但由于受后期构造作用的影响使得储集岩裂缝发育较好,这就大大改善了储集性能。

6.2 溶蚀作用

火山喷发后流出地表的岩浆必将受到一些自然因素的溶解剥蚀,这些因素包括大气、水流、风等等,它们可以使岩石发生物理破碎或者化学成分的变化,溶解作用可将岩石中容易溶解的物质带走,从而增加了岩石的储渗能力。如本区的王参 1井 809m～814m段储集岩溶蚀孔洞发育;燕南潜山由于火山喷溢早期受到严重的溶蚀作用,致使该区孔隙度有了很大的提高,孔隙度大于 5%的占 50%。

6.3 火山沉积作用

所谓火山沉积作用是指火山喷溢以后,火山岩浆经过水流搬运改造或者与外来碎屑物质混杂而致使其性质特征发生一定变化的过程。主要的岩石类型有：各种火山角砾岩、凝灰岩及火山岩与沉积岩的混合体 (如凝灰质砂岩、玄武质泥岩等)。在研究区内火山沉积作用较为广泛,佟 13井、荣 100等都可见大套的角砾岩和火山沉积岩。它对储集性能的影响具两面性,一方面如果凝灰岩与砂岩相结合形成凝灰质砂岩时,这就大大提高了储集性能;另一方面,如果其与泥岩结合则会形成凝灰质泥岩,岩性致密,是火山岩油气藏中较好的盖层。

6.4 充填作用

纯粹的胶结和充填作用是破坏火山岩储集性能的主要因素,尤其是充填在裂缝中的矿物,其不仅占据了孔隙间相互连通的通道,而且还占据了大量的孔隙空间。如王参 1井 809.11m～814.21m的玄武岩和燕南 1井 1 307.35m～1 310.15m的安山岩,它们的构造缝和溶蚀性洞缝均很发育,但是由于后期充填了方解石,导致其储集性能受到极大的破坏。

7 结 语

辽河盆地东部中生界小岭组储层岩石类型包括玄武岩、安山岩、流纹岩以及火山沉积岩类。储集空间类型以次生孔缝为主。分析认为本区最有利的储集带位于三界泡潜山。其储集性能主要受火山岩岩性控制。孔隙结构可分为 4种类型。构造作用、溶蚀作用、火山沉积作用和充填作用是本区储层主要控制影响因素。

[1]李明生,朱红梅,邸秀莲 .荣兴屯地区中生界火山岩储层特征及地球物理响应研究 [J].断块油气田,2007,14(2);1-4.

[2]杨宝俊.中国油气区地质——地球物理解析 (上卷)[M].北京：科学出版社,2003.

[3]季东民,韩芸 .辽河坳陷东部凹陷构造演化及与油气关系探讨[J].2008,30(4)：10-14.

[4]张占文,陈振岩,郭克园,等.辽河盆地天然气地质[M].北京：地质出版社,2002.

[5]张巨星,蔡国刚.辽河油田岩性地层油气藏勘探理论与实践[M].北京：石油工业出版社,2007.

Characteristics of volcanic reservoir in Xiaoling Formation ofMesozoic in eastLiaohe Basin

XU Hao1,DA I Zong-yang1,HE Yun1,Mao Jun-li2,L I Jian-song3

(1.School of Resources and Environment,Southwest Petroleum University,Chengdu 610500,China;2.Exploration andDevelopment Institute of Liaohe Oilfield Branch,Panjing 124010,Liaoning;3. General Committee Office of Southwest Petroleum University,Chengdu 610500,China)

Based on the thin section analysis,cast analysis,reservoir physicalproperty analysis and mercury penetration analysis,the authors studied the lithologic characteristics,reservoir space types,physicalproperties and porosity characteristicsof the volcanic reservoir of Xiaoling Formation ofMesozoic in east Liaohe Basin,analyzed the affecting factors of controlling the reservoir.The dominant factorswhich improved the reservoir formation were tectonic process and corrosion.The volcanogenic sed imentation could improve the reservoirs,and also could destroy them.The packing action was the major factorwhich could destroy the reservoirs.Through studies,the authors pointed out that Sanjiepao and Yannan buried hillswere of favorable volcanic reservoirs.

Mesozoic Era,Reservoir;Volcanic rock;Liaohe Basin

P618.130.2+1;P588.14

A

1674-3636(2010)01-0017-05

10.3969/j.issn.1674-3636.2010.01.17

2009-07-12;

2009-07-23;编辑：陆李萍

徐浩 (1985—),男,江苏淮安人,硕士研究生,主要从事沉积、储层地质学方面的学习与研究.