湖相“白烟型”喷流岩——新型的致密油储层类型——以准噶尔盆地西缘乌尔禾地区风城组为例

傅　饶，郑荣才，常海亮，祁利祺，文华国，李　云

（1.成都理工大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室，成都610059；2.中国石油新疆油田分公司实验检测研究院，新疆克拉玛依834000）

湖相“白烟型”喷流岩
——新型的致密油储层类型——以准噶尔盆地西缘乌尔禾地区风城组为例

傅饶1，郑荣才1，常海亮1，祁利祺2，文华国1，李云1

（1.成都理工大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室，成都610059；2.中国石油新疆油田分公司实验检测研究院，新疆克拉玛依834000）

下二叠统风城组为准噶尔盆地西缘乌尔禾地区重要的原油产层，储层岩性为云质岩类，具有典型的致密储层性质，为一类成因尚不为人们所熟悉的、但具备巨大油气勘探开发潜力的新型湖相“白烟型”喷流岩。以岩心观察描述、薄片鉴定、扫描电镜观察、X射线衍射和物性分析资料为基础，以热水沉积学理论为指导，探讨了此类致密油储层的成因特征，提出同期火山喷发-湖底热液喷流-“内、外源”碎屑掺合的混合沉积模式，确定储层发育和分布受4种因素控制：①半深湖—深湖环境为湖底喷流岩致密油储层的发育奠定了物质基础；②构造破裂和溶蚀是改善储层物性和在致密油储层中形成“甜点”的主要作用方式；③区域构造格局和断裂构造的继承性活动，控制了喷流岩致密油储层的区域分布，提供了同期火山喷发、热液喷流、成岩期流体溶蚀改造及油气运移成藏的通道；④半深湖—深湖相“白烟型”喷流岩聚集区中具备多期次构造破裂和热液溶蚀作用的叠合部位，是有利的致密油储层“甜点”分布位置，也是致密油藏的预测目标。

云质岩类；“白烟型”喷流岩；新型致密油储层；下二叠统风城组；乌尔禾地区；准噶尔盆地

0　引言

喷流岩，又称热水沉积岩（hydrothermal sedimentary rock），是指来自地层深部的热水或热液流体喷出地表发生沉积所形成的岩石［1］。自20世纪60年代以来，美、英、德等国的地质学家相继发现红海的深海海底热水喷流活动及东太平洋海隆21°N海底的“黑烟囱（Black Smoker）”，由此揭开了热水沉积岩，即喷流岩研究的序幕［2］。近半个世纪内相关的研究成果极其丰富，但大多数集中在海相，部分为湖相“黑烟囱”、“sedex”金属硫化物矿床成因及热液喷口热水生物群等方面的研究［3-10］。自21世纪初于酒泉盆地下白垩统下沟组发现国内外第一例湖相钠长石-铁白云石质的“白烟型”喷流岩［11］以来，对半深湖—深湖相喷流岩的研究不断取得重要进展，如酒泉盆地下白垩统下沟组、准噶尔盆地乌夏和吉木萨尔地区下二叠统风城组与中二叠统平地泉组、三塘湖盆地与吐哈盆地中二叠统芦草沟组等硅质-钠长石质-重晶石质-铁白云石质等复杂组合的岩石类型，大多都被确定为湖相“白烟型”喷流岩［12-16］，并在此类喷流岩的致密油储层中取得重要的油气勘探成果［17-18］。类似的储层在二连盆地、环渤海湾盆地等中新生代陆相含油气盆地中都有发现［19-20］并取得了油气勘探效益。由此显示喷流岩为一类具备巨大勘探开发潜力的新型致密油储层，但同时也面临着对湖相“白烟型”喷流岩及其油气地质意义了解甚少，勘探风险大等突出的难点。基于致密油储层油气勘探开发的意义越来越受到国内外石油工业界的重视，已成为非常规油气勘探领域新热点的现状［21-23］，笔者以准噶尔盆地西缘乌尔禾地区下二叠统风城组湖相“白烟型”喷流岩为对象，以岩心描述、薄片鉴定、扫描电镜观察、粉晶X射线衍射及物性分析等数据为基础，对此类型致密油储层特征和控制因素进行分析，以期为同类型储层的研究提供可资借鉴的实例。

1　区域地质概况

准噶尔盆地西缘乌尔禾地区在早、中二叠世处于前陆盆地构造演化阶段［24-25］。该区早二叠世火山活动强烈，在主体以喷发中、酸性火山熔岩和火山碎屑岩的背景中，先后接受了下二叠统佳木河组和风城组以云质岩类为代表的“白烟型”喷流岩沉积，间夹正常的陆源泥岩、粉砂质泥岩和泥质粉砂岩沉积，至中二叠世晚期火山喷流活动渐渐停息，先后接受了中二叠世夏子街组冲积扇、扇三角洲和下乌尔禾期湖泊相沉积体系［16-17］。研究区位于准噶尔盆地西北缘乌夏断裂带西侧乌尔禾构造带（图1），可划分为断裂带和斜坡带2个次级构造单元［25］，储层为风城组云质岩类［15］。由于断裂发育且深层构造活动较频繁，沿乌夏断裂带两侧配生有较多与主干断裂平行或斜交的次级断层，构成一系列向盆地方向下倾的断阶，为油气的运移以及成藏提供了有利条件［26-27］。同时，与断裂伴生的构造裂缝也很发育，有效地改善了储层物性，裂缝发育区往往是风城组致密油储层“甜点”位置［15］。

图1　准噶尔盆地构造及乌尔禾地区地理位置［28］Fig.1　The structure of Junggar Basin and location of Urho area

根据岩性组合和沉积环境的差异性，乌尔禾地区下二叠统风城组自下而上可划分为3个岩性段：风一段（P1f1）为灰、深灰色薄—中层状凝灰岩、白云质泥岩及泥质白云岩互层；风二段（P1f2）为深灰、灰黑色薄层状泥质白云岩与白云质泥岩互层；风三段（P1f3）为深灰色薄—中层状泥质白云岩与白云质泥岩互层，向上粉砂质增多，逐渐过渡为灰色粉砂质泥岩、泥质粉砂岩和白云质粉砂岩互层组合，凝灰质和白云质组分逐渐减少而砂质含量增多且略趋变粗的变化趋势明显（图2）。

图2　乌尔禾地区风城组沉积相柱状图（风南4井）Fig.2　The columnar section of sedimentary facies of Fengcheng Formation in Urho area

2　喷流岩致密油储层特征

2.1岩性特征

在以往的研究中，风城组致密油储层的岩性被划分为云质岩类、泥岩类、粉砂岩类、凝灰岩类和盐岩类等岩石类型，各类型岩石的结构虽然都很细且非常致密，但都具有不同程度的含油气性，其中以云质岩类的含油气性最好。以下重点介绍非正常沉积的云质岩类、凝灰岩类和盐岩类特征。

2.1.1云质岩类

此类型岩石在研究区最为丰富，包括泥—微晶白云岩（图版Ⅰ-1）、泥质白云岩（图版Ⅰ-2）、微—粉晶白云岩（图版Ⅰ-3）、粉砂质泥—微晶白云岩（图版Ⅰ-4）、（含盐）凝灰质白云岩和含云晶屑凝灰岩（图版Ⅰ-5）等。在以往的研究中，此类富云和含盐的云质岩类被认为是干旱炎热气候条件下的盐湖沉积产物［29］，但基于此岩类中普遍出现正常沉积岩难以解释的矿物组合和结构构造，笔者认为其属于湖底热卤水喷流沉积作用的产物，即“白烟型”喷流岩［12］，主要有以下几方面的依据。

（1）异常的物质组分和矿物组合类型

研究区风城组广泛发育的纹层状和条带状云质岩类中的白云石体积分数为10%～80%，多具泥—微晶结构，经XRD分析，主要为铁白云石和含铁白云石，少量为正常白云石，因而用准同生或成岩期白云石化交代作用很难解释此类泥—微晶铁白云石和含铁白云石的成因，但其与酒泉盆地下沟组已被证实为热液沉积成因的铁白云岩组分特征［11-13］基本一致，因此，推断此类泥—微晶铁白云石是湖底热卤水喷流沉积的产物。

（2）异常的结构构造

①由异常物质组成的水平纹层理（图版Ⅰ-6～Ⅰ-7），主要由铁白云石或含铁白云石纹层、硅质纹层或凝灰质纹层与正常沉积的泥质纹层的任意二元和三元组成，局部含有碳酸钠钙石纹层和碳酸氢钠石纹层，纹层厚度一般小于1.0 mm，纹层内的矿物多呈隐—微晶质。

②异常的条带状构造，主要由异常沉积的结晶度明显粗于纹层的铁白云石、硅质条带、盐类矿物和正常泥质沉积物的相对富集构成（图版Ⅰ-6～Ⅰ-8），以具微—粉晶结构的铁白云石条带为主，局部重结晶为细—中晶结构，一般厚2～10 mm。纹层状或条带状构造反映了湖底热卤水来源、组分、性质和物化条件与具有韵律性变化过程及其所控制的矿物结晶分异作用有关，同时还反映了有利于湖底热液聚集和沉积的深水湖盆环境具有间歇性热液喷流沉积的典型标志［11-13］。

③塑性变形构造（图版Ⅰ-8），其基质岩组分为纹层状云质岩类，垂向上往往在非变形层中呈夹层出现，横向上与非变形层呈过渡关系，显示为同沉积期变形作用的产物，其成因被认为与热液快速沉积形成的坡状地形有关，因此，可指示近热液喷流口的位置。

④小型阶梯状同沉积正断裂构造（图版Ⅰ-9），主要发育于中—薄层状云质岩类夹薄层状云化泥岩中，表现为纹层和条带被错断的阶梯状，往往与塑性变形构造共存，断面平滑、陡立和规则有序，但未切断层系且不具共轭性，也被认为是同沉积期产物（图版Ⅰ-5），可指示近热液喷流口的坡状地形位置。

⑤热液碎屑结构和角砾结构，在纹层状的云质岩类中，偶尔可见到呈“飘浮”状分布的棱角—次棱角状砂屑和砾屑（图版Ⅰ-10～Ⅰ-12），其组分主要为由铁白云石组成的泥—微晶白云岩，较粗粒的碎屑间被碳酸钠钙石、硅硼钠石及硅质团块充填胶结。其成因与热液喷流休眠期的持续增温和增压后，喷流口内由超温、超压引起的热液沸腾爆炸，将喷流口内、外先期的沉积物震碎有关［11-12］，因此又可称之为喷爆内碎屑，如同碳酸盐内碎屑，以2 mm为界限，按粒度可划分为碎屑和砾屑。较细的碎屑大多数被湍急的喷爆流携带到喷流口外侧宁静的热水池，形成纹层状喷流岩中呈“飘浮”状分布的砂屑沉积物；较粗的砾屑主要滞留在喷流口，形成水爆角砾岩（图版Ⅰ-10～Ⅰ-11），又被称为震积角砾岩，因此，热液内碎屑结构的出现也是研究区风城组沉积期发育有热水喷流沉积作用的重要证据之一。

⑥网脉状构造，其典型特征表现为硅硼钠石、碳酸钠钙石和碳酸氢钠石等盐类矿物及次生石英和方解石充填基岩裂缝，脉体呈树枝状和网脉状分布（图版Ⅰ-10），被视为识别热流体运移通道和喷流口所在位置的最直接标志［12］。

2.1.2凝灰岩类

研究区常见的、以往被称为“泥云岩”或“云泥岩”的云质岩类，经薄片鉴定大多数为凝灰岩类，其类型较多，包括白云质凝灰岩（图版Ⅰ-13）、含云晶屑凝灰岩（图版Ⅰ-5）、粉砂质凝灰岩和云化凝灰岩等，通常呈灰色，岩性较为致密，常含有硅质纹层或夹有具微细水平层理和沙纹层理的粉砂质、泥质条带，裂缝很发育，但大部分被白云石、方解石和硅质等次生矿物充填。凝灰质组分的大量出现，证明研究区风城组沉积期受火山喷发活动的影响强烈。

2.1.3盐岩类

研究区风城组盐类矿物丰富且类型独特［29-30］，除石盐（NaCl）外，在其他盐湖沉积区很少见的硅硼钠石［Na（BSi3O8）］、碳酸钠镁石（Na2CO3·2MgCO3）、碳酸钠钙石（Na2CO3·2CaCO3）、碳酸氢钠石（Na·HCO3）及氯化镁钠石（Na2CO3·2MgCl2）等盐类矿物，但却在风城组中较为常见，尤其是以硅硼钠石和碳酸钠钙石最为丰富。在产状上，较纯的硅硼钠石岩多以具堆晶结构的薄夹层，或以板条状、楔状斑晶的形式赋存在云化凝灰岩中（图版Ⅰ-14～Ⅰ-15），而碳酸钠钙石在云化凝灰岩中主要呈粒状晶体的结核体产出（图版Ⅰ-16），再或者这2类盐类矿物均以纹层状、条带状和透镜状的形式（图版Ⅰ-17）产出在白云质凝灰岩和凝灰质白云岩中。在以往的研究中，含有上述复杂盐类矿物的云质岩类都被认为是蒸发岩沉积组合［31］。依据盐类矿物主要赋存于凝灰岩中，或在盐类矿物纹层或条带中富含凝灰物质，抑或二者呈毫米至厘米级的互层夹持于大套深湖相暗色泥页岩中，而在滨、浅湖相的沉积中尚未见到上述复杂盐类矿物的踪迹，认为研究区风城组中的盐类矿物与同期火山活动关系密切，为与同期火山活动有关的半深湖—深湖的湖底热水沉积产物［12-13］。类似的情况在东非裂谷带上坦噶尼喀湖深湖底和正在发生盐类矿物沉积的现代热液喷口附近出现过，而噶尼喀湖滨、浅湖仍为淡水环境［32］。有意义的是，古盐度研究表明，研究区风城组沉积期具有水体盐度波动范围很大和局部盐度很高的特点，高盐度沉积区主要分布在半深湖—深湖沉积区内相对低洼的部位（图3），并与基底断裂活动带的位置相叠合。

图3　云化岩类厚度与古盐度等值线叠合图Fig.3　The congruent map of isoline about thickness of dolomized rocks and paleosalinity

2.2沉积相特征

在已有的众多研究成果中，将乌尔禾地区风城组确定为陆缘近海湖沉积体系并无争议［30］，并从中细分出滨湖、浅湖、半深—深湖和扇三角洲亚相及众多微相类型。已揭露的致密油储层几乎无一例外地属于半深—深湖亚相，其原生沉积构造主要为反映深水环境的水平纹层理、包卷层理及条带状构造、揉皱变形构造和小型阶梯状同沉积断裂构造（图版Ⅰ）。研究区风城组下部常产有孔虫和海百合等海相化石，虽然数量很少，但也反映了风城组早期有海水存在［30］，而干酪根显微组分的主体为无定型无结构镜质体，少量为具孢粉体结构的镜质体，与风城组沉积时属于陆缘近海湖环境相适应。以半深湖—深湖环境为背景，按照物质组分和成因特征，可将半深—深湖亚相划分为成因上有联系的火山灰流沉积和热液喷流沉积2个微相。

2.2.1火山灰流沉积微相

岩性主要为深灰色云质凝灰岩，夹灰白色碳酸钠钙石纹层、条带和薄层状硅硼钠石岩和纹层状云质岩类，水平层理很发育，孔隙不发育。凝灰岩的广泛发育显示乌尔禾地区早二叠世具有剧烈的基底断裂构造活动，不仅为火山喷发活动提供了通道，同时也为热卤水脉动性喷流沉积活动创造了有利条件。

2.2.2热液喷流沉积微相

岩性主要为被统称为“云质岩类”的白云质泥岩、泥质白云岩、粉砂质白云岩、凝灰质白云岩和泥—微晶白云岩等，富含呈灰白色纹层状、条带状和不规则团块状分布的硅硼钠石、碳酸钠钙石、碳酸氢钠石及石盐等盐类矿物和凝灰质组分，发育水平层理和包卷层理，局部见阶梯状同生小断层和顺层面密集分布的喷爆内碎屑，发育溶孔和低角度裂缝，部分裂缝被原油和炭化沥青充填。特别是云质岩类的区域分布明显受乌夏地区基底断裂控制，与区域上半深湖—深湖相区和高盐度分布区的位置相一致（参见图3）。这一特殊的地质产状，证明云质岩类的成因与沿基底断裂发育的火山喷发作用和以基底断裂为喷溢口的高盐度热卤水脉动性喷流活动及间歇性热水沉积作用有关，在岩性组合上表现为火山灰流沉积、热水沉积、正常泥及粉砂沉积构成的二元、三元或更多元纹层组成的岩石结构。因此，可将火山灰流沉积微相与热液脉动性喷流沉积微相视为同期的、成因上有联系的地球内动力作用形成的孪生物。

2.2.3沉积模式

综上所述，乌尔禾地区风城组半深湖—深湖相沉积并非单一湖底热液喷流沉积成因，而是伴随有火山喷发和陆源碎屑进入盆内，与同期沉积的云质岩类形成“间断-交叉”或掺合形式的二元或多元“内、外源”物质的混合沉积成因。其中，内源物质是指热液喷流沉积形成的含铁白云石、各种盐类矿物、有机质和火山喷发带入的凝灰物质；外源物质是指来源于扇三角洲前缘亚相带的受洪水、地震及火山活动等地质事件影响而被带入半深湖—深湖区的陆源碎屑和泥质物。在此基础上，提出研究区风城组火山喷发-湖底热液喷流-“内、外源”碎屑掺合的混合沉积模式［16］（图4）。

图4　乌尔禾地区风城组陆缘近海湖热液喷流-内外源混积模式Fig.4　The sedimentary model of lake hydrothermal jets-internal and external sources of Fengcheng Formation in Urho area

2.3储层特征

2.3.1储集空间类型

（1）孔隙类型

乌尔禾地区风城组以云质岩类为主的喷流岩致密油储层的孔隙较简单，主要为晶间孔（图版Ⅰ-14）和各类次生溶孔与溶洞（图版Ⅰ-14、图版Ⅰ-18～Ⅰ-19），其中晶间孔的孔径一般为10至数十微米，常见于自生矿物的集合体中，对储层的孔渗性有一定的贡献，但数量很有限。最有利储层发育的孔隙类型为次生溶孔，常由铁白云石、白云石、方解石、硅硼钠石和碳酸钠钙石等易溶矿物被溶蚀而成，孔径大小不一，为数十微米至数百微米。

（2）裂缝

研究区风城组喷流岩致密油储层的裂缝较为发育，其成因类型有2种：其一是成岩过程中由压裂作用形成的成岩压裂缝，此类裂缝多呈杂乱的网状分布，几乎全被充填，对储层的孔渗性基本无贡献；其二是构造运动中形成的构造破裂缝，产状多变，既有中—低角度的斜交缝，也有高角度缝或直立缝，密度一般为3～10条/m，缝长5～120 cm，缝宽0.2～10.0 mm，其断面较平直，缝内充填物很少，因而此类裂缝的开启程度较高，可非常有效地提高储层的孔渗性，对储层发育非常有利（图版Ⅰ-20）。据已有资料分析，构造破裂缝受构造活动影响强烈，往往被进一步溶蚀改造。构造破裂缝在主断裂两侧的位置发育程度很高，已钻获商业油流的钻井近90%都处在主断裂带两侧裂缝发育的部位，而在远离主断裂的位置，裂缝发育数量和规模均减小，油井钻获成功率低。

研究区风城组云质岩类非定向样品声发射实验结果表明，对应Kaiser效应点的构造裂缝有3个主要发育期，分别为印支期、燕山期和喜山期（图5），其中印支期和燕山期裂缝起决定性作用。

图5　乌尔禾地区风城组云化岩类声发射实验AE曲线（风南4井，4 577.3 m）①喜山期；②燕山期；③印支期Fig.5　The AE curve of acoustic emission experiment of dolomitized rocks of Fengcheng Formation in Urho area

2.3.2物性和孔隙结构特征

（1）物性特征

298件样品的物性数据统计结果（表1）表明：研究区风城组正常沉积的粉砂岩类平均孔隙度为4.6%，平均渗透率为2.81 mD；云质岩类平均孔隙度为2.54%，平均渗透率为2.54 mD；凝灰岩类平均孔隙度为1.55%，平均渗透率为2.21 mD；盐岩类平均孔隙度为5.18%，平均渗透率为7.59 mD。总体上看，4种不同岩类的储层物性均较差，结合储层孔-渗相关性分析（图6），反映出裂缝，特别是构造裂缝，对改善储层物性，尤其是渗透性具有重要贡献，研究区储层为典型的孔隙-裂缝型低孔、低渗致密油储层［21］。

表1　乌尔禾地区风城组各岩类的孔渗分析数据平均值统计Table1　The statistics of properties of different reservoir rocks of Fengcheng Formation in Urho area

（2）孔隙结构特征

11件样品的压汞数据（表2）表明，研究区风城组各类云化岩、凝灰岩和盐岩的基质孔隙结构都很差，毛管喉道半径细小，普遍小于1 μm，压力曲线呈细歪度，孔喉分布均匀度中等—差，分选系数小于3，对应的储层孔隙度仅为0.90%～3.83%，渗透率很低，大部分小于0.1 mD，为典型的低孔、低渗储层结构特征。

图6　乌尔禾地区风城组储层孔渗关系Fig.6　Relationship between porosity and permeability of Fengcheng Formation in Urho area

表2　乌尔禾地区风城组储集岩孔隙结构参数Table2　Pore texture parameters of reservoir of Fengcheng Formation in Urho area

3　储层控制因素分析

综上所述，乌尔禾地区风城组湖相“白烟型”喷流岩致密油储层的发育，无疑受到多种因素的控制与影响。

3.1沉积相和岩性与储层发育的关系

乌尔禾地区二叠系风城组主体属于陆缘近海湖相沉积体系，发育有滨湖、浅湖、半深湖—深湖和扇三角洲等亚相及众多微相类型，不同微相类型的基质岩物性差异不大（参见表2），都属于低孔、低渗的致密油储层。然而已有的勘探成果表明，在半深湖—深湖亚相中广泛分布且连续沉积厚度较大的热液喷流沉积微相的各类云化岩为最有利储层发育的岩性，其中凝灰岩类和盐岩类虽然具有较好的物性，但因这2类岩性往往呈厚度很薄的夹层或纹层产出，很难构成单独的商业性储层。有意义的是，在半深湖—深湖相区，云质岩类储层在垂向上的分布与巨厚的且富含有机质的深湖相泥岩呈连续相间的、厚度呈正相关的沉积关系，共同构成大套源、储共生的致密油储集体［22-23］。

3.2成岩作用与云质岩类储层发育的关系

研究区风城组云质岩类不稳定的火山物质和盐类矿物含量高，因此成岩作用类型较多也较复杂，包括火山物质的脱玻化作用，沉积物的压实-压溶和胶结作用，白云岩化、交代和重结晶作用，破裂和溶蚀作用，以及黄铁矿化、硬石膏化和硅化作用。其中与研究区储层发育密切相关的成岩作用方式可划分为3类。

3.2.1压实和压溶作用

在已知的成岩作用类型中，以压实和压溶作用对云质岩类储层的破坏性最强大。压实作用从热水沉积物一堆积下来即开始，可持续到晚成岩阶段，贯穿云质岩类的整个成岩过程，但以早—中成岩阶段的影响最大。随着埋藏深度加大，压实程度逐渐增高，原本就很细粒的沉积物接触关系由以细颗粒之间的点接触为主，逐渐压实为以线接触和凹凸接触为主，直至局部出现颗粒间的压溶现象，导致云质岩类原生孔隙急剧减少而致密化，但同时也增强了岩石的脆度。在压实作用进一步加强的成岩中晚期，往往造成碎屑颗粒、岩石组构，甚至整个岩层发生破裂，形成不规则网状分布的、大小不等的成岩压裂缝，但这类裂缝往往被压溶残渣、方解石或硅硼钠石等次生矿物充填，对改善储层物性的贡献很有限。

3.2.2破裂作用

乌尔禾地区跨越准噶尔盆地西北缘的断裂带，区域构造变形幅度大，断裂作用强烈，因而沿断裂带发育的破裂作用是风城组中分布最普遍的成岩现象，也是对储层发育贡献较大的成岩方式之一。破裂作用从早成岩阶段B期开始，到晚成岩阶段结束，其中在早期形成的成岩压裂缝易被方解石及硅硼钠石等盐类矿物充填而闭合，对储层贡献不大，而跨越印支和燕山期构造运动的中偏晚期成岩阶段的构造破裂作用较为强烈，大量构造裂缝在这一时期形成，所发育的构造裂缝不仅多具开放性（图Ⅰ-20），对改善储层物性和形成沟通流体的疏导体系具有重要贡献，而且该时间段也是风城组烃源岩生排烃高峰期和成藏期，断裂和构造裂缝为油气运移、聚集及成藏提供了重要的疏导条件。

3.2.3溶蚀作用

无论是何种类型的岩石，溶蚀作用是对改善储层物性贡献最大和最为普遍的建设性成岩作用。溶蚀作用在乌尔禾地区风城组的云质岩类中非常普遍，在早—晚成岩阶段均有不同程度的发生，主要表现为易溶的硅硼钠石、碳酸钠钙石等盐类矿物和碳酸盐矿物被溶蚀而形成丰富的晶间溶孔和铸模孔（图版Ⅰ-14、图版Ⅰ-18～Ⅰ-19），部分岩石沿构造裂缝被强烈溶蚀后（图版Ⅰ-20），形成连通性更好的溶缝，对改善储层的孔渗性和沟通源、储间的流体运移通道具有更大的贡献。

3.3构造格局对储层分布的控制

乌尔禾地区风城组云质岩类储层受构造格局的控制表现在2个方面：①区域构造运动提供了储层发育的基本条件。位于准噶尔盆地西北缘乌夏断裂带上的乌尔禾构造带，中—晚海西运动期断裂和褶皱活动强烈，盆地周缘强烈推覆褶皱成山，而盆内挤压坳陷形成深盆地，并伴随有短周期的构造伸展、火山喷发和湖底热液喷流活动，从而奠定了乌尔禾地区前陆盆地阶段火山-构造-沉积格局和半深湖—深湖背景下的湖底热液聚集-沉积区，为湖相“白烟型”喷流岩的沉积提供了空间条件；②构造活动期沿主断裂衍生出很多次级断裂，不仅可作为同期火山喷发、热液喷流活动的良好疏导体，同时也为成岩期的酸性介质进入储层进行溶蚀改造和后期油气运移成藏提供了通道条件。此外，岩心裂缝密度和孔渗数据统计结果（参见图6）也表明，越靠近主断裂，储层中的有效裂缝密度越高，孔隙度和渗透率也明显较高，反之亦然。显然，在构造应力作用下，脆性的、以云质岩类为代表的喷流岩储层易发生碎裂而产生裂缝，对改善储层物性和形成相对优质的云质岩类储层的意义更为重大。

3.4“甜点”预测依据

对乌尔禾地区风城组各取心井段岩性资料的统计结果表明，无论是断裂带还是构造斜坡带，以云质岩类为代表的喷流岩主要发育在风二段和风三段，不仅厚度较大，都在70 m以上，而且脆性也较大，在后期构造活动中易发生破裂和溶蚀作用，非常有利于孔隙-裂缝型储层的发育。因此，各岩性段中云质岩类致密油储层中的相对高孔渗段“甜点”位置的平面分布，也具有在半深湖—深湖相带中沿断裂带呈规则宽条带状和长垣状展布的基本特点。虽然研究区已有钻井较少，对各岩性段储层的平面分布形态还不甚了解，但相对高孔渗段沿断裂带分布的规律可作为“甜点”位置预测的依据之一。

4　结论

（1）异常的物质组分、矿物组合和结构构造特征表明乌尔禾地区风城组半深湖—深湖相的、以含复杂盐类矿物的云质岩类为代表的致密油储层，是一类成因上非常特殊的“白烟型”喷流岩。

（2）乌尔禾地区风城组半深湖—深湖相“白烟型”喷流岩可细分为成因上有联系的火山灰流沉积和热液喷流沉积2个微相，具备同期火山喷发-湖底热液喷流-“内、外源”碎屑掺合的混合沉积模式。

（3）乌尔禾地区风城组喷流岩致密油储层的发育和分布规律受多种因素的控制，可以归结为4点：①半深湖—深湖环境为湖底热液聚集、沉积和形成喷流岩致密油储层奠定了背景条件和物质基础；②成岩期的构造破裂和溶蚀作用是改善喷流岩致密油储层物性和形成相对高孔渗段“甜点”的主要方式；③区域构造格局控制了半深湖—深湖相喷流岩致密油储层的区域分布，断裂构造的继承性活动为同期火山喷发和热液喷流活动、成岩期流体对储层的溶蚀改造以及后期油气运移成藏提供了通道；④半深湖—深湖相“白烟型”喷流岩聚集区中，具备多期次构造破裂和热液溶蚀作用的叠合部位，往往是致密油储层中的“甜点”分布位置，可考虑为致密油藏的预测目标。

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图版Ⅰ

（本文编辑：王会玲）

Lacustrine“white smoke type”exhalative rock—A new type of tight oil reservoir：A case study from Lower Permian Fengcheng Formation in Urho area，western margin of Junggar Basin

FU Rao1，ZHENG Rongcai1，CHANG Hailiang1，QI Liqi2，WEN Huaguo1，LI Yun1
（1.State Key Laboratory of Oil&Gas Reservoir Geology and Exploitation，Chengdu University of Technology，Chengdu 610059，China；2.Research Institute of Experiment and Detection，PetroChina Xinjiang Oilfield Company，Karamay 834000，Xinjiang，China）

As the representative of tight oil reservoir of Lower Permian Fengcheng Formation in Urho area，western margin of Junggar Basin，dolomitized rocks has great potential for oil and gas exploration and development of the“whitesmoke type”exhalative rock tight oil reservoir.Based on core observation and description，thin section analysis，scanning electron microscope，X ray diffraction and property analysis data，under the guidance of hot water sedimentary theory，this paper discussed the causes of these characteristics of tight oil reservoir，proposed mixed sedimentary model of volcanic eruption-sublacustrine hydrothermal jet flow—“internal and external sources”.The development and distribution of reservoir are controlled by four factors：（1）the semi deep lake-deep lake environment laid materialfoundation for the development of sublacustrine exhalative rock tight oil reservoir；（2）tectonic disruption and dissolution improved reservoir and the formation of“sweets”in tight oil reservoir；（3）the regional distribution of exhalative rock tight oil reservoir is controlled by regional tectonic framework and tectonic inheritance activities，provides the volcano hydrothermal fluid，diagenetic dissolution and alteration and migration of oil and gas accumulation in channel；（4）the semi-deep to deep lacustrine facies“white smoke type”exhalative rock areas with multi-phase tectonic fracture and thermaldissolutionisfavorabletightoilreservoir“sweets”location，butalsoforthepredictionoftargetofdensereservoir.

dolomitized rocks；“white smoke type”exhalative rock；newtype oftight oil reservoir；Lower Permian FengchengFormation；Urhoarea；Junggar Basin

TE122.2+2

A

1673-8926（2015）03-0032-11

2015-01-25；

2015-03-10

高等学校博士学科点专项科研基金“准噶尔盆地西北缘二叠系湖相白云质喷流岩成因与物质组分特征研究”（编号：20135122110004）和国家自然科学基金面上项目“湖相白云质喷流岩物质组分对比与成因机理研究”（编号：41472088）联合资助

傅饶（1988-），女，成都理工大学在读硕士研究生，研究方向为沉积学。地址：（610059）四川省成都市成华区二仙桥东三路1号成都理工大学。E-mail：707788153@qq.com

郑荣才（1950-），男，教授，博士生导师，主要从事沉积学与石油地质方面的科研与教学工作。E-mail：zhengrc@cdut.edu.cn。