欧利坨子油田北部火山岩地层格架与岩相研究

樊佐春

中国石油辽河油田分公司勘探开发研究院，辽宁 盘锦 124010

欧利坨子油田北部火山岩地层格架与岩相研究

樊佐春

中国石油辽河油田分公司勘探开发研究院，辽宁 盘锦 124010

火山旋回和期次是研究火山岩地层的基本单位，期次的确定能较好地解决 辽河东部凹陷欧利坨子油田北部X35块沙三段火山岩地层划分与对比问题。 通过岩心观察和描述，并利用录井、测井和地震资料，描述火山岩期次变化规律，揭示不同期次火山岩变化特征，建立火山岩岩相划分方法和分布模式，研究不同期次岩性及空间分布范围，为储层精细研究和井位部署指明方向。

X35块；火山岩； 地层格架；期次划分；岩相研究

0　引言

近年来，火山岩油气藏是油气勘探开发的热点，也是各大油田增储稳产的重要油气藏类型之一［1-3］。辽河断陷盆地火山岩油气藏具有广阔的勘探开发前景，通过对火山机构的解剖，地层对比格架的建立，并采用旋回-期次-岩相三级方案，充分考虑纵向上的序列关系和火山机构侧向变化规律，厘清火山岩内部结构特征，先后建成了黄沙坨、欧利坨、热河台、牛心坨等7个火山岩油气田，目前又在红星、驾掌寺、大平房等地区取得勘探突破。

1　研究区概况

欧利坨子油田构造上位于辽河坳陷东部凹陷中段，地层自下而上分别为沙河街组沙三段、沙一段、东营组、馆陶组、明化镇组及第四系地层，其中沙三段火山岩为主要目的层。自古近纪以来，辽河盆地发生多次构造活动，并均伴随着强度不同的岩浆喷发，形成欧利坨子火山岩油藏。平面分布主要沿着北东向深大断裂，呈条带状，尤以界西断层为最。研究区火山岩岩性主要包括粗面岩、玄武岩、粗玄岩、安山岩、粗安岩等。其中，粗面岩为储集岩，总体呈灰色、灰绿色，矿物成份以碱性长石为主。

2　地层格架研究

在盆地火山岩中，地层格架就是期次和旋回特征的研究。期次是指一个岩浆喷发中心一次相对集中、相对连续的火山活动，它在物质成分、喷发方式、喷发强度等方面具有规律性变化，这种变化形成一套相序上具有成因联系的火山岩组合［4］。而一个旋回通常由一个至多个期次构成。旋回之间的差异较大，主要表现为成分变化。X35块火山岩纵向上可以划分为三个旋回（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）、五个期次（Ⅰ、Ⅱ1、Ⅱ2、Ⅱ3、Ⅲ）（图1）。主要根据岩石化学特征，辽河盆地东部凹陷K2O含量与GR具有较好的相关性，因此可用自然伽玛测井曲线识别火山岩岩性。根据K2O与自然伽玛测井曲线关系，可将X35块火山岩岩性定量划分粗面岩类与玄武岩类及其过渡岩类（粗安岩）（图2）。

图1　X35井火山岩地层层序划分图Fig.1　Volcanic stratigraphic sequence division fi gure of Well X35

旋回Ⅰ岩性以紫灰色、灰紫色粗安岩为主，自然伽马值一般为65～90 API，厚度发育较薄。

旋回Ⅱ岩性以粗面岩为主，自然伽马值较高，一般大于90 API，岩石厚度较大，一般200～450 m。将旋回Ⅱ进一步划分三个期次，Ⅱ1、Ⅱ2、Ⅱ3。每一期粗面岩由于遭受风化溶蚀程度不同，各期上、中、下部与岩石相关物理性质有着明显不同。这种三分性在辽河盆地东部凹陷火山岩具有较高的普遍性［6］，顶部岩石风化、溶蚀，次生孔缝洞发育，储层物性变好。而中部和底部地层由于未接受储层改造，油层不发育，且多为致密层。但如果同一期粗面岩厚度较小，亦可整个期次都形成储层。

旋回Ⅲ岩性以灰黑色、深灰色玄武岩、蚀变玄武岩为主，蚀变较深，自然伽马值一般低于65 API，岩石致密，为良好的盖层。

3　火山岩岩相研究

图2　火山岩GR与K2O质量分数关系图版Fig.2　Volcanic rocks in the GR and K2O content relationship

3.1岩相类型及特征

火山岩岩相是研究火山活动方式、形成环境和岩性特征的总和。按照火山作用的方式，可划分为火山通道相、次火山岩相、喷发相、溢流相、侵出相、火山沉积相［5-7］。本区火山岩主要发育火山通道相、喷发相、溢流相和火山沉积相。

喷发相：形成于火山作用的不同阶段，以早期及喷发高潮期最为发育。岩石成分以温度低、含挥发成分多、粘度大的岩浆较为常见，中酸性、碱性岩浆更有利于喷发。岩石有火山碎屑岩、沉火山碎屑岩、熔结角砾岩和集块岩等，其中熔结角砾岩和集块岩缝洞发育（图3-①）。本区喷发相岩性多为角砾粗安岩、角砾粗面岩（图4-②、4-③）。

溢流相：形成于火山作用的各个时期，但以强烈火山爆发之后的间歇期为主，以熔岩形式从火山口溢流而出，岩石成分从超基性到酸性都有，以基性为多。辽河盆地火山岩多以溢流相为主，具有明显的气孔状、杏仁状构造（图3-②）。本区溢流相岩性多为粗安岩、粗面岩、玄武岩（图4-①、4-④、4-⑤）。

火山通道相：火山通道相由不同的岩性、颜色、结构火山岩组成，与其它岩相界限比较清楚，但在本区取心井中尚未发现此类岩性标志，可依据地震反射特征来识别，主要表现为一套杂乱反射特征，其周围地层一般为连续强反射，且常出现一些不整合现象（图4-⑥、图5）。

图3　岩心照片（①X35-22-28，2931.4m，角砾粗面岩；②X36，3096.9m，粗面岩）Fig.3　Core image（①X35-22-28，2931.4m，brecciated trachyte；②X36，3096.9m，trachyte）

图4　欧利坨子油田北部X35块沙三段火山活动模式图Fig.4　Volcanic activity model of member 3 of Shahejie formation in X35 block in north of Oulituozi Oil fi eld

火山沉积相：一般发育在火山喷发的低潮期-间歇期，是火山作用叠加沉积作用的产物。一般距火山口较远，由喷出岩、沉积火山碎屑岩、火山沉积碎屑岩、沉积岩系组成。本区火山沉积相的岩性主要为中细砂岩、泥岩（图4-⑦、4-⑧）。

3.2岩相分布规律

X35块沙三期岩相分布具有明显区域性。大部分地区为火山岩沉积体系，其中O30井区为火山碎屑岩沉积，岩相为火山沉积相，岩性组合为灰绿色玄武岩与灰色粉细砂岩、泥岩互层；X3井区主要发育溢流相火山岩，岩性组合为巨厚的灰黑色、紫红色、褐红色的玄武岩，厚度达1 100 m；主体以喷发相和溢流相的粗面岩为主，发育于X35—X33—X33-42-28井区，以欧利坨子构造轴部高点为中心呈北东向条带状展布，分布范围广，也是油气广泛富集的区域。

4　结论

（1）通过岩心观察和描述，并利用录井、测井和地震资料，刻画火山岩旋回和期次特征，研究火山岩地层格架，实现火山岩内部结构的精细研究。

图5　火山通道相地震反射特征图Fig.5　Seismic refl ection feature maps of volcanic channel phase

（2）火山岩岩相是研究火山活动方式、形成环境和岩性特征的总和，本区火山岩依据形成条件、火山作用机理、产出状态和形态，可划分为火山通道相、喷发相、溢流相和火山沉积相。

（3）通过火山岩旋回-期次-岩相研究，厘清火山岩内部结构特征，明确有利岩相的空间展布特征，为目标优选和井位部署指明方向。

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［6］ 张程恩，潘保芝，王 飞，等.利用测井方法识别火山岩岩相方法［J］.世界地质，2011，30（4）：677-681.

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A study on stratigraphic framework and lithofacies of volcanic in north of Oulituozi oil fi eld

FAN Zuo-chun
Exploration and Development Research Institute of Liaohe Oilfi eld Company， PetroChina， Panjin124010， Liaoning， China

The cycle and stages of volcano are the study of the basic units of volcanic rocks stratum.The determination of stages can be helpful to solve the problems of division and correlation of the X 35 block of in Member 3 of Shahejie formation in the north of Oulituozi Oil field of the East Depression in Liaohe Basin.In this paper， through core observation and description， and use the logging， well logging and seismic data， the law of stage change of volcanic rocks are discribed， the characteristics of volcanic rock change in different stages are revealed， classifi cation method and the distribution pattern are established， and the different stages and special distribution are described.The results can give benefi cial directions to fi ne reservoir description and well placement.

X35 block； volcanic； stratigraphic framework； stage division； lithologic facies study

P588.1

A

1001—2427（2015）04 - 17 -4

2015-07-05;

2015-12-22

中国石油天然气集团公司重大科技专项“辽河油田原油千万吨持续稳产关键技术研究”，项目编号2012E-3005.

樊佐春（1985—），男，四川简阳人，中国石油辽河油田分公司勘探开发研究院工程师.