松辽盆地徐家围子断陷昌德气田营城组火山岩—沉积特征

付丽荣，龙玉沙，杨 雷，裴启东

（中国石油大庆钻探工程公司地质录井一公司,黑龙江大庆163411）

昌德气田位于松辽盆地北部古中央隆起带安达—肇州背斜带中部宋芳屯构造（昌德气藏）及其东侧徐家围子断陷中部西翼斜坡带（昌德东气藏），从区域上看，东部是一个断陷，西部是一个经常性持续发育的基岩隆起。2002年在松辽盆地徐家围子断陷早白垩世营城组火山岩中获得天然气勘探重大突破，已探明天然气储量2457×108m3，使之成为中国东部迄今为止最大的火山岩气田——庆深气田，展示出火山岩油气勘探的广阔前景。昌德气田共计24口深层钻井中，FS101、FS6、FS701、FS9、FS9-3、FS9-2、FS10等7口钻井在营城组一段火山岩中获得烃类或CO2工业气流，显示营城组一段良好的勘探前景。本次研究通过岩芯观察、镜下显微观察、测井曲线分析等方法对昌德气田营城组一段的岩性、岩相特征进行研究，并对火山岩相、沉积相的平面展布进行预测。

1 岩石学特征

昌德气田共计钻遇营城组一段1514.98m，岩性主要由两大类组成，其中火山岩占50.5%，沉积岩占49.5%。从图1可以看出，火山岩以凝灰岩、火山岩角砾岩、流纹岩为主，分别占钻遇厚度的22.1%、17.2%和9.9%，另外还可见少量安山岩；沉积岩则以砂砾岩和泥岩为主，分别占钻遇厚度的21.7%和10.9%，其它岩性可见砾岩、细砂岩、粉砂质泥岩等。营城组一段发育的5种主要岩性特征如下：

图1 昌德气田营城组一段岩性厚度比例柱状图

凝灰岩：颜色以紫灰色、绿灰色为主，晶屑主要为石英、长石，可见少量岩屑，碎屑为次棱角状至棱角状，分选较差，1mm左右，火山灰胶结，石英熔蚀孔和炸裂缝发育，长石表面有蚀变，岩石孔隙发育。

火山角砾岩：颜色以深灰色为主，火山角砾主要为流纹岩，次圆状至次棱角状，分选较好，2～3mm为主，火山灰胶结，局部可见高角度裂隙充填方解石。

流纹岩：颜色以深灰色、灰色为主，板状结构，斑晶为石英和钾长石，基质为隐晶质，可见高角度裂隙，充填方解石。

砂砾岩：颜色以灰白色、灰色为主，块状构造，可见冲刷面等构造，泥砾呈圆状、拉长状，定向排列，泥质胶结，云母碎屑常见。

泥岩：颜色以紫红色、深灰色、灰黑色为主，可见水平层理，局部夹粉砂岩条带，含较多炭化植物化石碎片。

2 火山岩相、沉积相特征

昌德气田营城组一段火山岩相以爆发相为主，其中热碎屑流亚相和热基浪亚相是主体，分别占23.4%和7.4%；沉积相以湖泊相的浅湖亚相和扇三角洲相的扇三角洲平原亚相和扇三角洲前缘亚相为主，分别占14.0%、15.1%和13.3%（图2）。另外，除了图2中的亚相外，营城组一段还钻遇少量风化壳。这5种亚相的测井响应特征如下：

图2 昌德气田营城组一段火山、沉积亚相厚度比例柱状图

热碎屑流亚相：主要岩性为含晶屑、玻屑、浆屑的熔结凝灰岩，熔结凝灰结构。在测井曲线上显示高伽马、低电阻的特征。FS9-3井3597～3630m井段熔结凝灰岩，上部为压后CO2工业气层，下部为气水层，伽马曲线呈中幅齿化箱形，电阻率曲线呈中低幅组合钟形，反映了岩石结构和孔隙度的纵向变化。

热基浪亚相：主要岩性为凝灰岩，火山碎屑结构，以晶屑凝灰岩为主。在测井曲线上显示中—高伽马、低阻的特征。FS9井3575～3601m井段凝灰岩，伽马曲线呈低幅齿化钟形，电阻率曲线呈低幅微齿化箱形，反映岩石纵向上成分的变化但整体较为致密，上部以爆发相空落亚相代表一次火山作用的结束。

扇三角洲平原亚相：岩性以砂砾岩夹薄层泥岩、粉砂质泥岩为主。在测井曲线上显示中伽马、中—高阻的特征。FS8井3559.5～3600m井段为砂砾岩、厚层粉砂岩夹薄层泥岩，伽马曲线呈低幅齿化组合钟形，电阻率曲线呈低幅微齿组合钟形，反映纵向上成分和粒序的变化。该段上部砂砾岩含气，是导致局部高阻的原因。

扇三角洲前缘亚相：岩性以细砂岩、粉砂岩与泥岩、泥质粉砂岩互层。在测井曲线上显示中—高伽马、低电阻率的特征。芳深7井3482～3540m井段下部为细砂岩、粉砂岩与泥岩、泥质粉砂岩薄互层，上部为厚层泥岩夹泥质粉砂岩，伽马曲线呈中高幅齿化组合箱形—钟形，电阻率曲线呈中低幅微齿化组合钟形，反映互层的特征。

浅湖亚相：岩性以灰黑色、绿灰色泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩为主。在测井曲线上显示中伽马、低电阻率的特征。FS6-1井3510～3541m井段为厚层泥岩、泥质粉砂岩互层，伽马曲线呈低幅齿化组合钟形，电阻率曲线呈低幅微齿化组合箱形，反映互层特征。

3 火山岩相、沉积相平面展布特征

利用人工神经网络技术划分地震相，确定相在营城组一段的空间展布；以7口钻井的岩芯、13口测井资料划分的单井相为约束条件，控制模型道的相类型；参考振幅能量属性反演的砂体展布特征对昌德气田营城组一段火山岩相、沉积相的平面展布进行预测。

营一段沉积时期，继承了沙河子组时期的隆凹格局，西部宋芳屯凸起区持续接受剥蚀，东部徐家围子断陷沙河子时期形成的断陷湖盆继续向西超覆，来自基岩隆起区的灰色砂砾岩等粗碎屑沿超覆线快速堆积，形成冲积扇相，在搬运过程中，在C101-C103-FS6以北地区，平面上自西向东形成冲积扇→扇三角洲平原→扇三角洲前缘→滨浅湖的沉积序列，为典型的靠扇型扇三角洲（图3），在C101-C103-FS6以南地区，则自西向东则形成冲积扇→扇三角洲前缘→滨浅湖的沉积序列，为典型的靠山型扇三角洲。营一段时期昌德地区总体为拉张环境，区内火山活动频繁，熔岩、火山岩碎屑岩在徐西断裂上盘覆盖了相当的地区，识别出三个火山机构（图3）：①FS6-FS7井区主要发育酸性喷发岩和酸性火山碎屑岩；②FS9井-FS701井区及FS901井南部地区主要发育酸性火山碎屑岩；③FS101-XS605-SS5井区则以酸性火山碎屑岩和酸性熔结火山碎屑岩为主。

4 结论

（1）昌德气田营城组一段主要由火山岩和沉积岩两大类组成，其中火山岩以凝灰岩、火山岩角砾岩、流纹岩为主，沉积岩则以砂砾岩和泥岩为主。

（2）昌德气田营城组一段火山岩相以爆发相为主，其中热碎屑流亚相和热基浪亚相是主体，沉积以浅湖亚相、扇三角洲平原亚相和扇三角洲前缘亚相为主。

（3）在平面展布上，营城组一段时期昌德气田北部发育靠扇型扇三角洲，南部发育靠山型扇三角洲，同时发育三个火山机构。