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惠民凹陷商741区沙一段火山岩储层特征

2018-01-02,,

关键词:角砾岩储集火山岩

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(1.山东科技大学 山东省沉积成矿作用与沉积矿产重点实验室,山东 青岛 266590; 2.山东科技大学 地球科学与工程学院,山东 青岛 266590;3.山东省地质科学研究院,山东 济南 250013)

惠民凹陷商741区沙一段火山岩储层特征

韩作振1,2,李昊1,2,尉鹏飞3,韩梅1,2,韩超1,2,高丽华1,2

(1.山东科技大学 山东省沉积成矿作用与沉积矿产重点实验室,山东 青岛 266590; 2.山东科技大学 地球科学与工程学院,山东 青岛 266590;3.山东省地质科学研究院,山东 济南 250013)

惠民凹陷商741区沙一段存在多层火山岩,通过对其4口取芯井岩芯的观察、描述和54张岩石薄片的鉴定,认为研究区沙一段火山岩以火山碎屑岩中的火山角砾岩和凝灰岩为主,储集空间类型主要有原生气孔、粒间孔,溶蚀作用形成的粒间溶孔、粒内溶孔,以及构造裂缝、成岩收缩裂缝等类型。岩芯物性及测井资料解释,研究区火山岩储层具有孔隙度较高、渗透率差别较大,非均质性较强的特点;在垂向上,第Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ期的火山岩储层物性较好,第Ⅱ、Ⅲ期次之,第Ⅰ期的物性最差。从成岩作用方面探究其原因,认为溶蚀作用改善了储集性能。

惠民凹陷;商741区;沙一段火山岩;储集空间;物性特征;喷发期次

随着近年国内外火山岩油气藏的发现逐渐增多,火山岩油气藏引起了国内外学者的广泛关注。火山岩作为一类特殊储层,其岩性划分、储集空间类型、组合方式以及储层发育等控制因素逐渐成为热点研究问题。火山岩油气藏在国外已有多年的勘探历史,我国先后在松辽、准噶尔、三塘湖、渤海湾、二连、塔里木和四川等盆地都取得了突破性进展[1-5]。渤海湾盆地济阳坳陷惠民凹陷商741区发育典型的火山岩油藏,国内学者对该区火山岩储层进行过不同程度的研究。刘惠民等[6-7]对惠民凹陷商741区火成岩油藏进行较为详细的分析,并对火成岩岩相类型进行深入探讨,提出了火成岩储层的断裂、岩相和岩层弯曲变形元的三元评价原则。操应长等[8-9]通过对商741区火山岩储层的形成机理及储集空间类型的分析,认为火山通道周缘发育原生孔隙、构造裂缝和收缩裂缝,为有利勘探区域。徐刚等[10]总结了商741区火山岩体地震反射特征,并确定火山岩的形成期次及年龄(35.4±0.38 Ma),认为岩相对储集层发育有控制作用。王金友等[11]根据岩芯资料分析沙一段火山岩储层特征并预测有利储集相带,认为有利储集相带位于火山碎屑流相中上部及爆发坍落相顶部的火山碎屑岩储集空间中。上述研究对该区早期油气勘探开发提供了科学依据。商741区火山岩是水下多次喷发形成的火山椎体,随着油田开发的持续推进,需要对其储层物性、分布特征、垂向物性差异及火山活动的期次、形式和规模等进行深入研究,以减少在勘探层位上的盲目性从而提高勘探开发效率。因此,本文拟通过对岩芯、岩石薄片、铸体薄片的观察,结合物性、测井等分析,对商741区火山岩储层的储集空间发育的类型及其物性特征进行刻画,以单井识别成果为基础,分析火山岩储层物性的垂向差异,并通过火山岩储集性能的分析,预测商741区火山岩储层的勘探有利层位。

1 研究区地质概况

惠民凹陷处于渤海湾盆地南部,济阳坳陷的西侧,鲁西隆起北侧,属于中、新生代走向为北北东向的次级断陷盆地,是在华北克拉通内发育的新生代断陷盆地[12-13](图1)。凹陷内部自南往北为南部斜坡带、临邑洼陷带、中央隆起带、滋镇洼陷带、阳信洼陷带和北部的陡坡带等次级构造单元。中央构造带位于惠民凹陷中部,走向北北东,与凹陷走向趋同,东西方向长约50 km,南北宽10~20 km。区内发育了北东向和东西向的棋盘式、帚状的断裂体系,断裂体系形成于燕山运动的晚期,后经古近纪、新近纪和第四纪多期构造运动的改造,变得极为复杂。其中,以北东向断裂为主断裂体系,形成于燕山晚期,棋盘式及帚状断裂体系为次生构造[14]。

图1 惠民凹陷构造简图[14]

研究区惠民凹陷商741区位于山东省临邑县孟寺乡和商河县魏家集乡境内,其构造位置属于惠民凹陷中央隆起带(临盘商河断裂带)东段商河构造南部。商河油田商四区,属于孟寺低隆起,临邑帚状断裂带的尾部,南部紧靠临邑洼陷,东北部临近商河古隆起(图1)。

惠民凹陷商741区新生界发育,依次为古近系孔店组、沙河街组、东营组,新近系馆陶组、明化镇组及第四系平原组等,且厚度较大,最厚可达7 000 m。目的层沙一段岩性主要为灰白色、深灰色、灰褐色泥岩、油泥岩,碳酸盐岩,油页岩,火山角砾岩,凝灰岩和凝灰质砂岩等。

2 火山岩岩石学特征

通过对研究区4口取芯井商74-6、商74-9、商74-13、商74-19沙一段岩芯观察、测井响应、岩石薄片镜下鉴定等特征分析,认为研究区火山岩是由6期水下喷发形成的火山碎屑锥体,岩石类型以火山碎屑岩和沉火山碎屑岩两类为主,且以火山碎屑岩中的火山角砾岩和凝灰岩为主(表1)。

表1 商741区沙一段火山岩岩石类型表

2.1 火山岩岩石类型

研究区主要发育火山碎屑岩中的火山角砾岩、熔结角砾岩和凝灰岩。其中,火山角砾岩主要发育于商74-6和商74-13等井,岩石颜色主要呈深褐色、灰绿色、灰色,具角砾结构,颗粒大小不均,分选较差,粒径最小为2 mm,最大20 mm,一般2~10 mm,角砾间充填火山灰及碳酸盐矿物,胶结坚硬致密(图2(a)、2(b))。薄片观察发现,火山角砾岩中岩屑占80%,岩屑大小不一,形态不规则,角砾间充填方解石颗粒(图2(c)),具半晶质结构,角砾内气孔发育(图2(d))。 熔结角砾岩主要发育在商74-6,火山碎屑占90%,以塑变碎屑为主。

(a)火山角砾岩,灰绿色,角砾结构,粒径2~8 mm,商74-9井1 871 m;(b)火山角砾岩,灰色,角砾结构,粒径3~10mm,商74-13井1 905.5 m;(c)火山角砾结构,岩屑80%,充填方解石颗粒,商74-9井,1 877.5 m;(d)半晶质结构,角砾内气孔发育,商74-6井,1 837.4 m 图2 火山角砾岩

凝灰岩在所有取芯井中均有发育,主要为深褐色、灰绿色、深灰色、灰色,成份以火山灰为主,含量大于80%,较疏松,具凝灰结构,火山角砾含量小于20%,见少量次生方解石充填于缝洞之中。可分为含油、油斑、油迹凝灰岩:含油凝灰岩的含油面积在70%以上,含油饱满、均匀,原油沿缝洞外渗,油脂感较强,可染手,含油部分滴水不渗呈珠状(图3(a));油斑凝灰岩的含油面积20%,含油不均匀,呈斑状、星点状分布,不染手,滴水呈珠状(图3(b));油迹凝灰岩含油面积4%,含油不均匀,呈星点状分布,不染手,含油部分滴水呈馒头状(图3(c))。岩石薄片观察发现,凝灰岩成份以火山灰为主,含量大于80%,凝灰结构,岩屑含量小于10%,胶结物为亮晶方解石,含量约10%(图3(d)),火山灰多发生绿泥石化,单偏光下呈草绿色,正交偏光下为灰黑色。气孔构造发育,可见大量气孔和杏仁体(图3(e))。

(a)含油凝灰岩,深灰色,含油面积>70%,油脂感强,可染手,商74-6井,1 831 m;(b)油斑凝灰岩,深褐色,含油面积20%,不染手,商74-6井,1 837.4 m;(c)油迹凝灰岩,深褐色,含油面积4%,不染手, 商74-13井,1 950.5 m;(d)火山灰含量>80%,凝灰结构,亮晶方解石胶结,含量10%,商74-6井,1 831 m;(e)气孔、杏仁体发育,绿泥石化,商74-13井,1 834 m

研究区沉火山碎屑岩主要为凝灰质砂岩,分布于火山锥体边缘,岩石的颜色呈黄褐色,成份以石英碎屑为主,含量70%,次为火山灰,含量30%,岩石较致密、坚硬,分选较好(图4)。

通过岩芯和薄片观察可以看出,研究区沙一段火山岩中,火山熔岩的含量很少,岩性主要为火山碎屑岩类,以火山角砾岩和火山凝灰岩为主;岩石颜色较深,主要为灰绿、灰、深灰和灰黑色;在火山喷发的间歇期,发育正常的沉积岩类,常常与火山灰一起沉积,形成如凝灰质砂岩、凝灰质泥岩、凝灰质灰岩等沉火山碎屑岩。

2.2 火山锥岩相

喷发型火山锥体发育于商74-6井区沙一段,商74-6井、商74-12分别位于火山锥体中心和翼部,通过对比两口井常规测井、薄片、岩芯及成像资料发现,两口井钻遇火山岩的厚度由火山口向火山锥体外缘逐渐变薄,且碎屑粒径变小。火山角砾岩多存在于火山口中心,粒径更小的火山凝灰岩则分布于火山锥体外缘。商74-6井与商74-12井的声波时差和自然伽马分别为200~300 μs/m、30~50 API和250~300 μs/m、40~80 API(表2),根据测井响应特征可知,声波时差的增大反应岩石致密程度减小,自然伽马的增大表示放射性物质含量增大,正常沉积物含量增多(表2)。

(a)黄褐色凝灰质砂岩,石英碎屑含量70%,商74-13井,1 956 m;(b)黄褐色凝灰质砂岩,石英碎屑含量70%,商74-13井,1 961 m

井 号岩性火山岩厚度/m储集空间测井响应商74⁃6火山角砾岩、熔结火山碎屑岩>100孔隙、裂缝AC:200~300μs/m;GR:30~50API商74⁃12火山角砾岩、火山凝灰岩<40孔隙、裂缝AC:250~300μs/m;GR:40~80API

根据前人研究成果[15],结合火山岩的厚度变化规律、岩性及距火山口远近等因素将研究区火山锥体依次划为火山口亚相、近火山口亚相、远火山口亚相和火山沉积亚相等四种亚相类型(表3)。

表3 商741区沙一段火山岩相带划分表

图5 商741区沙一段火山锥相带分布图

图6 商74-6井火山岩喷发期次

结合表2、图5可以看出,不同相带的岩相组合与岩性特征差异很大,火山角砾岩在火山口亚相中含量最高,向外凝灰岩和正常沉积岩成分逐渐增加。火山口亚相和近火山口亚相的厚度均大于60 m,远火山口亚相厚度区间在20~60 m,火山沉积亚相一般小于20 m,反映出不同相带的岩体厚度差异很大。商74-6井位于火山口亚相,钻遇火山岩厚度最大,大于140 m。

2.3 火山喷发期次

据研究区岩芯资料及测井资料,研究区沙一段火山岩由6期水下喷发形成的火山碎屑椎体。商74-6井位于研究区沙一段火山锥体中心,为火山口亚相,岩性主要为火山角砾岩和凝灰岩,单期厚度最大达36 m,6期火山岩发育齐全(图6)。

3 储集空间特征

火山岩作为一种特殊种类的油气储层,其储集空间同碎屑岩、碳酸盐岩等沉积岩相比,既有相同的特点,也具有其特殊性[16-19]。火山岩含有多种储集空间类型,通过常可划分为孔隙型和裂缝型,按成因类型可划分为原生储集空间和次生储集空间:原生储集空间指在成岩作用之前火山岩在岩浆侵入、喷发、冷却等过程中形成的孔隙和裂缝,原生孔隙按成因可分为原生气孔、粒间孔以及晶间孔,原生裂缝主要是指冷凝收缩缝和炸裂缝;次生储集空间指在火山岩固结成岩后经热液蚀变、溶蚀、构造应力、风化作用等外力作用形成的各种孔隙和裂缝。其中次生孔隙按结构可分为溶洞、溶孔、晶内溶孔、溶蚀微裂缝等,次生裂缝按成因分为构造拱张裂缝、构造剪切缝、成岩收缩缝、风化裂缝等。

通过对4口取芯井岩芯观察、32张普通薄片和22铸体薄片的鉴定,发现研究区沙一段火山岩储集空间可分为原生孔隙、溶蚀孔隙、裂缝三种类型。

3.1 原生孔隙

原生孔隙主要指原生气孔、火山角砾间孔等。研究区沙一段火山岩中原生气孔多为火山角砾内的残余气孔,通常呈孤立无序分布,形状有圆形、椭圆形,碳酸盐矿物、沸石类矿物充填部分形成一些残余气孔,构造裂缝切穿气孔使孤立的气孔相互连通,局部构成缝洞系统,成为较好的储集空间。火山角砾间孔多为砾间充填后的残余孔,规模较小,火山角砾之间常充填方解石、绿泥石等。在商74-6井1 826.5~1 838.8 m井段,发育大量原生孔隙(图7(a)、7(b))。

3.2 溶蚀孔隙

溶蚀孔隙指在成岩作用过程中和成岩后由于介质条件(如温度、酸碱度)的变化使火山岩中某些组分溶解而形成的孔隙[16],可以分为粒间溶孔、粒内溶孔、晶内溶孔、溶洞等。研究区沙一段火山岩溶蚀孔隙发育,热液作用、有机酸作用在火山岩形成后导致火山岩体形成规模不等的溶蚀孔隙,且与原生气孔、裂缝交汇形成极为复杂的储集空间组合。研究区溶蚀孔隙是指火山角砾内气孔填充物质(主要是碳酸盐矿物)和火山碎屑间充填物经过溶解而形成的次生溶蚀孔隙(图7(c)、图7(d))。该类孔隙是研究区重要的储集空间类型。

(a)圆形、椭圆形原生孔隙大量发育,商74-6井,1 835.0 m;(b)原生气孔,充填物质为方解石、绿泥石,蓝色为孔隙,与裂缝连通,构成缝洞系统,商74-6井,1 837.4 m,铸体薄片,单偏光;(c)粒间溶孔,商74-9井,1 877.5 m,铸体薄片,单偏光;(d)粒内溶孔,商74-13井,1 805.5 m,铸体薄片,单偏光

3.3 裂缝

研究区火山岩储层的另一主要储集空间类型为裂缝型。根据裂缝形成原因,可分为构造裂缝和非构造裂缝两大类。非构造裂缝又可细分为成岩裂缝(如收缩缝)、溶蚀缝、压溶裂缝以及风化裂缝等。构造裂缝和成岩收缩裂缝是研究区沙一段火山岩裂缝的主要两种类型。

1) 构造裂缝

构造裂缝是指通过构造应力作用后所形成的微裂缝,多为开启-半开启的高角度裂缝。断层的发育对构造裂缝的发育有直接影响,裂缝不仅产生了有利储集空间,而且还连通了孤立孔隙,构成孔缝系统,改善了储集性能。研究区沙一段火山口斜坡地区构造裂缝较发育,商 74-13 井在1 950.58~1 962.93 m发育构造裂缝,上段主要为缝洞连通,中下段则主要为垂直缝,缝长约8~49 cm,与裂缝连通的孔径达 20 mm,原油赋存于孔洞与裂缝中(图8)。

(a)垂直裂缝,长23 cm,商74-13井,1 958.86 m;(b)构造缝,与孔隙连接,构成孔缝系统,商74-6井,1 831.0 m,铸体薄片,单偏光

2) 收缩缝

沙一段火山岩收缩缝较发育,大多形成于成岩作用时期。根据收缩缝发育位置可分为砾内和砾间收缩缝两种类型(图9)。砾内收缩缝规模一般较小,主要发育于火山角砾内部;砾间收缩缝是指收缩缝形成于火山角砾之间,一般规模较大。

(a)砾内收缩缝,规模小,商74-13井,1 962.0 m,铸体薄片,单偏光;

4 物性特征

孔隙性和渗透性是反应储层物性特征的两大因素,也是评价储层等级的重要因素。孔隙性决定岩层中油气储存的数量,渗透性则控制储层内所含油气的产能。

4.1 孔隙度和渗透率

通过研究区沙一段火山岩岩芯测试,得到该区火山岩储层的孔隙度和渗透率。由图10可以看出,火山锥体中心的商74-6井孔隙度、渗透率最好,而火山锥体斜坡地带的商74-12、74-13、74-16井孔隙度、渗透率变差(图10)。

图10 商741区沙一段火山岩不同井储层物性对比

不同岩性的物性特征不同,由图11可以看出,研究区沙一段火山岩储层的孔隙度较高,但渗透率相差较大:火山角砾岩的孔隙度、渗透率均为最高,分别为26.4%和64.77×10-3μm2;其次是凝灰岩,孔隙度为21.42%,与火山角砾岩相差不大,但渗透率与火山角砾岩差别较大,为19.6×10-3μm2;凝灰质砂岩的物性最差,孔隙度、渗透率分别为10.83%和1.14×10-3μm2。

图11 商741区沙一段火山岩不同岩性储层物性对比

垂向上不同喷发期次形成的火山岩物性特征也有差异,由表4可以看出第Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ火山岩期储层物性最好,孔隙度平均值分别为22.57%、21.2%、20.18%,渗透率平均值分别为65.37×10-3、39.18×10-3、41.70×10-3μm2;第Ⅱ、Ⅲ期火山岩孔隙度、渗透率中等,储集性能次之;第Ⅰ期火山岩储层,孔隙度、渗透率均比较低,孔隙度、渗透率平均值分别为9.16%、19.59×10-3μm2。

4.2 影响火山岩储集性能的因素

由垂向物性分析来看,第Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ期的火山岩储层与其他期次相比,孔隙度、渗透率较高,储集性能最好。主要影响因素为:

表4 商741区沙一段火山岩不同期次的储层物性统计表(据胜利油田临盘采油厂)

商74-13井,1 950.5 m

1) 溶蚀作用:岩芯和岩石薄片观察结果表明,近火山口及远火山口亚相中溶蚀作用均较强烈,对该区沙一段火山岩储集性能的改善具有积极作用。主要表现为:①溶蚀作用常发生在裂缝发育区域形成次生溶蚀孔洞;②溶蚀作用常溶蚀孔隙、裂缝中方解石类充填物,极大改善了其疏导性能。镜下观察发现,溶蚀迹象在火山碎屑颗粒间(内)孔隙和颗粒间胶结物中均可见,且生成斑晶溶蚀孔、杏仁体溶蚀孔和溶蚀缝等次生储集空间(图 12)。形成的溶蚀孔隙和溶蚀缝形态、规模具有很大差异,使得有效储集空间变大,对储集性能产生有利影响。

2) 弱压实作用:压实作用使孔隙度急剧减少,岩石变得致密、坚硬,从而使储集性能变差。但是埋藏浅、弱压实有利于其原生储集空间的保存。研究区沙一段火山岩埋藏深度总体较浅1 820~2 082 m,尤以第Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ期埋藏深度更浅,压实程度较低,颗粒排列疏松、无定向性、颗粒之间孔隙较大(图13),原生孔隙较发育(图14)。

通过地震剖面可以明显看出(图15),研究区沙一段发育典型火山锥体,顶面反射为中强度振幅,偶见顶面断续下凹反射,下部存在明显的火山通道。火山岩在6期喷发过程中,Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ期位于火山锥的上部,埋藏深度较浅,因此物性较好。

5 有利储集层位

5.1 火山岩储层分类评价标准

在火山岩岩石类型、储集空间、储层物性及岩相等因素研究基础上,结合火山岩储层的分类标准[20-21],将研究区沙一段火山岩储层按火山岩厚度、储集空间类型、孔隙度、渗透率及岩相等参数进行分类评价(表5)。

Ⅰ类储层:主要位于火山口相近火山口亚相,火山岩单层厚度大于20 m,该区域是孔隙和裂缝发育区,是孔隙-裂缝型储层。储集空间类型多样,孔隙包括原生孔隙和次生溶蚀孔隙,镜下薄片观察中见原生气孔、残余气孔和杏仁溶蚀孔等;裂缝则以火山碎屑岩中的砾间缝、构造裂缝为主。该类储层孔隙度和渗透率最高,平均值分别为24.2%、97.6×10-3μm2,但变化较大,高渗透率样品点大多位于孔洞或裂缝较发育地带,是研究区最有利的储集相带。

商74-6井,1 837.4 m图13 颗粒疏松排列

商74-6井,1 834 m

图15 地震剖面图

Ⅱ类储层:主要位于远火山口亚相,围绕火山中心呈环带状分布,火山岩单层厚度10~20 m,岩性主要为凝灰岩,其次为少量火山角砾岩及沉积岩。储集空间类型主要以粒间孔及裂缝为主,原生气孔含量减少。孔隙度中等,平均值17.5%,渗透率中等30×10-3~80×10-3μm2,平均45.6×10-3μm2,储集物性中等,是研究区较有利的储集相带。

Ⅲ类储层:主要位于火山沉积亚相,距离火山口较远,火山碎屑岩含量较少,单层厚度小于5 m,岩性主要为正常沉积的砂泥岩及泥质白云岩夹少量凝灰岩。储集空间类型主要以粒间孔为主,裂缝不发育。孔隙度较低,平均值12.2%,渗透率较低0~10×10-3μm2,平均4.3×10-3μm2,储集物性较差,是研究区内储集性能最差的储集相带。

表5 商741区火山岩综合分类评价表Tab.5 Synthetic classification and evaluation of volcanic rocks in Shang 741 area

5.2 有利储集层预测

商74-6井位于研究区火山锥体中心,为火山口亚相,商74-12井位于火山锥翼部为远火山口亚相,据图10可知商74-6井平均孔隙度和渗透率分别为24.8%、97.62×10-3μm2,属Ⅰ类储层;商74-12井平均孔隙度和渗透率分别为13.35%、34.77×10-3μm2,为Ⅱ类储层。

图16 商741区沙一段火山岩分类评价图

由表5、图16可知,惠民凹陷商741区S74-6、S74-11、S74-13、S74-14、S74-16井附近为Ⅰ类储层,孔隙度均大于20%,渗透率大于80×10-3μm2,岩性主要以火山角砾岩、凝灰岩为主,为该区沙一段火山岩Ⅰ类勘探有利区,应重点对该区进行勘探开发。

研究区沙一段火山锥体分6期喷发形成,不同期次火山岩的厚度、孔隙度及渗透率等存在明显差异(表4):第Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ期火山岩储层,孔隙度、渗透率均较高,储层物性好;第Ⅱ、Ⅲ期的火山岩储层,孔隙度较低、渗透率中等;第Ⅰ期的火山岩储层,孔隙度、渗透率最差。

由上述分析可以推测,研究区沙一段火山岩储层中储集性能最好的岩石类型为火山口及近火山口处的火山角砾岩及凝灰岩,孔洞或裂缝较为发育。从区域分布来看,惠民凹陷商741区S74-6、S74-11、S74-13、S74-14、S74-16井附近为Ⅰ类勘探有利区。从纵向层位分布来看,6期火山喷发形成的火山岩储层中,上部的Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ期火山岩储层物性最好,为勘探开发的有利层位。

6 结论

1) 研究区沙一段火山岩是由6期水下喷发形成的火山碎屑椎体,岩石类型主要为火山碎屑岩和沉火山碎屑岩,且以火山碎屑岩中的火山角砾岩和凝灰岩为主。火山锥体从喷发中心向外依次划分为火山口、近火山口、远火山口、火山沉积亚相。商74-6井位于火山锥体中心,六期火山岩发育齐全。

2) 通过对研究区4口取芯井岩芯观察和薄片鉴定,发现沙一段火山岩的储集空间主要有原生孔隙、溶蚀孔隙和裂缝三种类型。其中,原生孔隙主要为原生气孔,火山角砾间孔规模较小;溶蚀孔隙主要为火山碎屑间充填物和火山角砾内的气孔充填物被溶解而形成的的次生溶蚀孔隙,该类孔隙是研究区重要的储集空间类型; 裂缝主要为构造裂缝和收缩缝两类,收缩缝在研究区沙一段较为发育。

3) 通过对取芯井岩芯物性分析,认为研究区沙一段火山岩储层孔隙度较高,渗透率差别大,存在严重的非均质性,其中火山角砾岩的孔隙度、渗透率最高,分别为26.4%和64.77×10-3μm2;从垂向分布来看,第Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ期火山岩储层物性最好,第Ⅱ、Ⅲ期次之,第Ⅰ期物性最差。影响储集性能的主要因素为溶蚀作用和弱压实作用。

4) 惠民凹陷商741区沙一段火山椎体中,第Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ期火山岩储层孔隙度、渗透率均较高,储集性能较好,为有利层位;Ⅰ类储层主要分布于S74-6、S74-11、S74-13、S74-14、S74-16井附近,其岩性主要以火山角砾岩、凝灰岩为主,为该区沙一段火山岩储层有利区,应对该区域进行重点勘探开发。

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CharacteristicsofVolcanicReservoirsinSha-1MemberofShang741AreaofHuiminDepression

HAN Zuozhen1,2, LI Hao1,2, WEI Pengfei3, HAN Mei1,2, HAN Chao1,2, GAO Lihua1,2

(1.Key Laboratory of Depositional Mineralization & Sedimentary Mineral of Shandong Province,Shandong University of Science of Technology,Qingdao, Shandong 266590,China;2.College of Earth Science and Engineering,Shandong University of Science and Technology,Qingdao,Shandong 266590,China;3.Shandong Institute of Geological Science,Jinan, Shandong 250013, China)

There are many volcanic eruptions in Sha-1 member of the Shang 741 area of Huimin Depression. Through the observation and description of the core of the four core wells as well as the identification of 54 slices, it has been found that the volcanic rocks of Sha-1 member in the study area are mainly volcanic breccia and tuffs of the volcanoclastic rocks. The types of reservoirs are mainly composed of protogenetic pores, intergranular pores, intergranular dissolution pores, intragranular dissolution pores, tectonic fractures and diagenetic shrinkage fractures. The physical characteristics of rock core, mercury injection and logging data suggest that the volcanic reservoirs in the study area are characterized by high porosity, large difference in permeability and strong heterogeneity. In the vertical direction, the volcanic reservoirs of Phase IV, V and VI have better physical properties; Phrase II and III followed; and Phase I has the worst physical properties. In terms of the diagenesis, it is found that it is the dissolution that has improved the reservoir performance.

Huimin Depression; Shang 741 area; Sha-1 member volcanics; reservoir space; physical characteristics; eruption stage

韩作振,李昊,尉鹏飞,等. 惠民凹陷商741区沙一段火山岩储层特征[J].山东科技大学学报(自然科学版),2018,37(1):47-59.

HAN Zuozhen,LI Hao,WEI Pengfei, et al. Characteristics of volcanic reservoirs in Sha-1 member of the Shang 741 area of Huimin depression[J].Journal of Shandong University of Science and Technology(Natural Science),2018,37(1):47-59.

2017-05-18

国家自然科学基金项目(41372134);山东省重大科技创新工程项目(2017CXGC1602,2017CXGC1603);山东科技大学科研创新团队支持计划项目(2015TDJH101)

韩作振(1965—),男,河南新乡人,教授,博士生导师,主要从事油气沉积与成藏方面的研究工作.E-mail:hanzz@163.com

高丽华(1971—),女,山东蓬莱人,讲师,博士,主要从事油气储层方面的研究,本文通信作者.E-mail:glhxx@163.com

TE122.2

A

1672-3767(2018)01-0047-13

10.16452/j.cnki.sdkjzk.2018.01.005

李 磊)

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