辽河油田桃园-大平房地区沙三段火山岩储层特征研究.pdf

石油天然气学报 ( 江汉石油学院学报)2 0 1 4 年 4 月 第 3 6 卷 第4 期 J o u r n a l o f O i l a n d Ga s T e c h n o l o g y( J J P I )A p r 2 0 1 4 V o 1 3 6 N o 4 辽河油 田桃 园一 大 平房地 区沙三段 火 山岩储层特征研究 何潇宁 ( 长江大学工程技术学院， 湖北荆州4 3 4 0 2 0 ) 杨波 ( 长江大学研究生院， 湖北荆州4 3 4 0 2 3 ) 摘要辽河油 田桃 园一 大平房地 区沙河街 组三段储 层除碎 屑岩外 ，还广 泛发 育 了大量 的火 山岩 岩体。结 合 岩心观察 、镜 下薄片鉴定及钻 井资料分 析，对 区内火 山岩储 层特征进 行 了深入 的探 讨。结果表 明：火 山岩岩性以玄武岩、安山岩、粗 面岩 为主；储集 空间主要有原 生、次生 2大类，经细分可划为 7种基本成 因类型，其 中溶蚀孔一 缝型最为发育 ；成岩作用及构造作用 是影响火 山岩 储层孔 隙发 育的主要 因素； 区内 火山岩岩相可以划分为，爆发 相、溢流相及 火山沉积相 3类。 关键词辽河油 田；沙三段；火山岩；储层特征 中图分 类号TE 1 2 2 2 文献标志码A 文章编号1 0 0 0 9 7 5 2【 2 0 1 4 )0 4 0 0 3 4 0 4 辽河盆地位于辽宁省中南部的下辽河平原 ，是在古隆起背景上发育起来的新生代大陆裂谷盆地 ，属 渤海 裂谷 系 的北部 分支 l 】 。它 由中央 凸起 ，东 部 、西部及 大 民屯共 3凹陷和 东 、西 2 个 斜坡 带构 成 。桃 园一 大 平房 地 区位于 辽河 坳陷 的东部 凹 陷区 。 辽 河坳 陷从 中生界 到新 近系 馆 陶组 发 育 了大量 的火 山岩 ，近 年 来 ， 已陆续 发 现 了多 个 火 山岩 油 气 藏_ 2 。笔 者通 过对桃 园一 大 平房 地 区沙 河街 组三段( Es 。 ) 火 山岩 储层 特征 进 行 分析 ， 深 入 探讨 了火 山岩 储层的岩石学特征 、物性特征及其发育的主控因素，以期为储层的有效预测及 目标优选提供理论依据 。 火山岩岩石学特征 研究 区 E s 。 除发育碎屑岩以外 ，还广泛分布着大量的火山岩岩体 ，岩性以玄武岩、安山岩、粗面岩 为 主 ，伴 随 少量凝 灰岩 及火 山碎 屑岩等 。 1 )玄武岩颜色多为黑 、灰黑、绿黑色，主要发育杏仁构造 、气孔构造 ，块状构造少见 ，裂缝发 育 。具斑 状结 构 、细粒 结构 ，镜 下基质 具 间粒结构 、间 隐结 构 、间 粒一 间 隐结 构 。斑 晶 主要 为 基性 斜 长 石 ，种属 主要 有培 长石 、拉 长石 ；呈他 形一 半 自形板 柱状 、粒 状 ，聚片双 晶少 见 ；蚀 变 程度 中一 低 ，主要 蚀变矿物为高岭石 、方解石 、方沸石等 。基质为暗色矿物与基性斜长石，暗色矿物主要为辉石 ，含少量 的角闪石、黑云 母；多 具 暗化边 结 构，蚀 变 程 度 中一 深，主要蚀 变 类 型 为绿 泥 石化 、蛇 纹石 化 等 ( 图 1 ( a ) ( f ) ) 。 2 )安山岩 颜色多呈灰红、浅灰色 ，发育气孔构造 、晶洞构造 ，杏仁构造少见 ，裂缝较为发育。 结 构与 玄武 岩类 似 ，具 斑状 结构 ，斑 晶为斜 长石 ，碱 性 长石 ，基 质 具交 织 结 构 。斜 长石 斑 晶 多呈 板 状 ， 发育聚片双晶，具环带结构 ；碱性长石呈板状，发育卡式双 晶。长石斑晶蚀变强烈 ，溶蚀现象明显 ，部 分 长石受 挤压 发生 破碎 。基 质 由长 石 、石 英 及 少 量 暗色 矿 物 等 组成 ，长 石微 晶呈 细 粒 长条 状 ，溶 蚀 强 烈 ，微 晶之 间充填 有较 多 的隐 晶质 ，碳 酸盐 化强烈( 图 1 ( g ) 、( h ) ) 。 3 )粗面岩 区内发育较少，颜色多呈浅灰色、灰色、灰绿色，具块状构造 ，未见明显气孑 L 构造、 杏仁构造，裂缝不发育 。具粗面结构 ，斑晶主要为碱性长石 ，包括透长石 、歪长石等 ( 图 1( i ) ) 。 收稿日期2 O 1 3 1 12 o 基金项目中国地质调查局地质调查工作项目 ( 2 0 1 3 0 4 0 0 4 0 0 3 ) 。 作者简介何潇 宁 ( 1 9 9 2一 ) ，男 ，2 0 1 0年本 科入学 ，现主要从事沉积相、储层 方面 的学习与研究。 通信作者杨波 ( 1 9 6 4一 ) ，男 ，博士 ，副教 授；E ma i l ：y b b y 2 O O 8 1 2 6 c o rn。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 石 油 天然 气地 质 2 0 1 4 年 4 月 2 火 山岩储层物性特征 与沉积岩不同 ，火山岩储层物性及孔隙结构的研究内容包括 ：孔隙类型、孔隙结构特征及其形成机 制 ，各类孔隙在火山岩中的分布规律 ，孔隙结构与火山岩岩石类型及其物理性质间的关系等。 由于火 山岩成岩作用具有一定的特殊性 ，除火 山碎屑岩外，其他火山岩储集空间，如晶间孔 、晶内 孔 、粒 间孔 、收缩洞 穴及 原生 气孔 等均具 有一 定 的分散 性 ，相互 之 间不 能 构成 网络 ，连通性 较 差 ，难 以 形成 良好的储渗空间。但火山岩在经过后期构造作用、热液作用 、冷凝作用、风化剥蚀作用等外 因的改 造后 ，其内部的各类储集空间则可交织在一起 ，显著提升储集性能 ，使之成为优质的储集岩 3 。岩浆 在喷出地表后含有大量挥发性气体 ，在冷凝结晶过程中形成 的气孔、晶 ( 砾)间孑 L 、冷凝收缩裂缝等被 称之为原生储集空间；而在成 岩作用后期，岩石经改造后形成的次生溶蚀孔一 缝 、构造缝 、风化裂缝 、 解理缝等被称之为次生储集空间 ( 表 1 ) 。区内 E s ； 火 山岩 中主要发育 的储集空间类型为次生作用形成 的溶蚀孔 一 缝 。 表 1桃园一 大平房地区 E s 火山岩储集空间类型及特征统计分析 3 影响火山岩储集层孔隙发育的因素 3 1 成岩作用 影响火山岩储集层孔隙形成和保存的成岩作用主要有以下 3种 ： 1 )气体膨胀作用 不同岩性的火山岩在成岩时气体膨胀作用的强度是不一样的，气体 膨胀作用越 强 ，所形成的火山岩的孔隙性就越好 。超基性岩浆 S i O。 含量最低 ，因此黏稠度较低 ，受气体膨胀作用 最为强烈，容易形成大量气孔；而酸性岩浆 S i O。 含量最高，岩浆黏稠度较高 ，膨胀系数低 ，故不容易 受到气体膨胀作用 的影响 ，气孔数量较少 。如区内红 2 2 井 ，基性玄武岩的气孑 L 发育程度就要略高于 4 6 井 的 中性安 山岩 。 2 )溶蚀作用 区内 E s 。 火山岩以玄武岩和安山岩为主，两者杏仁构造均较发育 。玄武岩 中发育大 量 的次生裂缝为碳酸盐、绿泥石 、黏土等矿物所填充。上述孔、缝填充物在早期破裂 、溶蚀和晚期酸性 地层水的溶解下，形成了大量的晶间溶孔和粒 内溶孔 ，是火 山岩储集层的主要储运空间。如荣 1 4井 、 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 9 4 石 油天 然气工程 2 0 1 4 年 4 月 顺利人井 ，可以满足金山区块水平井的施工要求 。 3 )在进入水平段施工前需将钻井液性能一次性调整到位 ，避免给后期钻井液的处理维护造成困难 。 4 )水平段施工中应加强 固控设备的使用 ，振动筛应使用 2 0 0目以上的筛 布，增加离心机 、除泥器 和除砂器的使用时间，尽量降低钻井液中有害固相体积分数。 1 2 3 4 参考文献 邱正松 ，徐加放 ，吕开河，等 多元协同稳定井壁新理论_ J 石油学报 ， 金衍 ，陈勉 井壁稳定力学E M北京 ：科学出版社 ，2 0 1 2 1 2 李涛 长水平段水平井钻井液技术研究 E D 青岛 ：中国石油大学 ( 华东 ) ，2 O l o 李午辰 ，高小冗 ，负功敏 中原油 田白庙平 1井水平井 钻井液技 术 J 石油 天然气学报( 江汉石油学 院学报 ) ，2 0 1 2 ，3 4 ( 4 ) 1 5 1 1 5 3 5 龙芝辉 ，汪志 明，郭晓乐 斜直井段 和水平井段 中环空岩屑运 移机理 的研 究 E J 石油 大学学报( 自然科学版 ) ，2 0 0 5 ，2 9( 5 ) 4 2 4 5 6 白登相 ，严利咏 ，蒋明英 群库恰 克地 区水平 井 Q5 1钻井液 技术 J 石油 天然气学 报( 江 汉石油学 院学报 ) ，2 O l 1 ，3 3( 5 ) 1 4 0 1 4 3 7 康毅力 ，罗平亚 储层保护系统工 程：实践与认识 J 钻井液与完井液 ，2 0 0 7 ，2 4 ( 1 ) ：l 6 编辑 帅群 ( 上接 第 3 7页) 5 结论 1 )桃园一 大平房地区沙河街组三段 ( E s 。 )火山岩储层是以溢流相产出的玄武岩、安山岩 、粗面岩 及少 量具 有 喷发相 的火 山碎 屑岩 为主要 岩石类 型 ，伴有 少量 的凝 灰岩 、粗 安岩等 。 2 )区 内 E s 。 火 山岩 的有 利储 集空 间主要 以 大量发 育 的次生溶 蚀孔一 缝 为 主 ，解 理缝 次之 。 3 )部 分 未遭受 蚀变 的火 山岩 由于原 生 孔 、缝 系 统 不 发 育 ，岩 石结 构 致 密 ，具 有 良好 的封 盖作 用 ， 为深部遭受破坏而运移上来的油气提供 了二次成藏的条件 。 参考文献 1 龚丹 ，秦刚 大平房- Y t 园地区沙河街组 沙三段 的层序地层学 E J 海洋地质前沿，2 0 1 1 ，2 7 ( 1 1 ) ：3 2 3 7 2 常海燕 辽河盆地桃园一 大平房地 区东营组沉积储层特征研究 D 北 京 ：中国地质大学( 北京) ，2 0 0 6 3 路波 ，赵萍 火 山岩 的分布及其对油气藏的作用 口特种油气藏 ，2 0 0 4 ，1 1( 2 ) ：l 7 1 9 4 何琰 ，伍友佳 ，吴 念胜 火 山岩油气藏研究 J 大庆石油地质与开发 ，1 9 9 9 ，1 8( 4 ) ：6 1 4 E 5 张家政 ，赵广珍 红山嘴油田石炭 系火山岩油藏综合研究 _ J 新疆石油天然气 ，2 0 0 8 ，4( 4 ) ：l 9 E 6 汤艳杰 ，陈福坤 ，彭澎 中国盆地火山岩特性及其与油气 成藏作用 的联 系 E J 岩石学报 ，2 o 1 o ，2 6( 1 ) ：1 8 5 1 9 4 编辑 邓磊 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m