松辽盆地营城组火山岩相发育特征——以吉林省九台地区野外露头为例

为了解松辽盆地营城组火山岩类型、火山岩相类型及成因模式的复杂性、相关性之间的关系,明确其对于油气勘探的意义,利用野外露头、钻井资料、岩石薄片等多种地质资料,识别火山岩类型,划分火山岩相,分析了火山岩相成因特征。结果表明:①营城组发育4大类火山岩类型,即熔岩、火山碎屑熔岩、火山碎屑岩及碎屑沉积岩;②营城组野外露头划分了5种岩相类型,即火山口—火山通道型、火山口—破火山口型,近火山口—火山斜坡型、火山斜坡型和火山穹窿型;③建立了2类火山岩相成因模式,火山口堆积成因模式和火山斜坡成因模式。

长岭断陷龙凤山气田营城组储层非均质性研究

龙凤山气田是目前中石化在东北地区勘探开发的首个深盆致密砂岩近饱和高含油凝析气储集系统,主力含气层位营城组储层在空间上表现出了较强的非均质性特征,气层在纵向上、平面上分布规律复杂将制约后续的地质研究工作(于翠玲,2007)。通过对岩心描述和测井资料进行分析,对比地质储量和实际测试生产情况,从层内、层间和平面3个方面分析储层的宏观非均质性。

基于米氏旋回的页岩高频层序划分与页岩有机质富集模式—以松辽盆地梨树断陷北斜坡营城组为例

松辽盆地梨树断陷营城组页岩气具有巨大的勘探开发前景。与此同时,针对页岩层段的高频层序划分逐渐成为研究热点。但传统层序地层学难以针对页岩层系划分层序,页岩层系的有机质富集模式认识不清,对页岩油气的勘探开发造成阻碍。利用旋回地层学方法可在页岩层系中划分高频层序,还可基于米氏旋回探究页岩有机质的富集模式,是预测甜点层的有利手段。通过对研究区营城组的自然伽马数据进行天文旋回分析,得出以下结论:(1)SN65井营城组较好保存了米氏旋回信号,并以长、短偏心率作为四级、五级层序的参考曲线,划分了14个四级层序与51个五级层序,建立了研究区高精度等时地层格架。(2)梨树断陷北斜坡营城组页岩有机质富集受控于天文旋回,且二者互为反相位,即长偏心率高值时期,气候暖湿,对应总有机碳(TOC)低值;长偏心率低值,气候干冷,对应TOC高值。(3)建立暖湿与干冷两种页岩沉积模式。通过引入温跃层溶解氧最小值段(MOM)的概念,证明干冷环境有利于页岩有机质富集。(4)以长偏心率旋回曲线的半幅点为界,划分4个富有机质页岩层段和3个含有机质页岩层段。优质页岩层段发育于各个层序的顶部和底部,而不是最大湖泛面。浅水环境对富有机质页岩发育有利。研究成果不仅为松辽盆地梨树断陷页岩气甜点预测提供理论支撑,也为其他湖相盆地的有机质富集模式提供参考依据。

基于岩浆汇聚区和上升通道特征的火山岩分布规律——以松辽盆地长岭断陷下白垩统营城组为例

关于断陷尺度火山岩充填规律的全面认识,需要从深部岩浆汇聚区开始,到输导体系,再到其喷发分散,进行统一分析;但在研究过程中往往还是以单项分析为主,导致火山岩分布规律的认识不够全面。为了深入分析断陷盆地火山岩分布的规律,利用钻井、地震资料和已有的深部结构研究成果,开展松辽盆地长岭断陷下白垩统营城组火山岩岩浆汇聚区和上升通道对火山岩分布特征的控制作用分析。取得如下认识:营城组火山岩在平面上呈现东西分带和南北分块的特征,在中央洼陷带集中分布;水平断距是火山岩是否发育的敏感参数,垂直断距对火山岩厚度影响更显著;断裂仅是火山岩发育的必要条件,非充分条件;火山岩分布还受软流圈上拱和地壳伸展减薄区域的约束;断陷盆地火山岩充填往往与沉降中心对应,当火山岩体积较小时烃源岩可以与火山岩组成好的生储组合,而当火山岩体积过大时会显著减少细粒沉积岩的沉积空间,不利于烃源岩在空间上延伸。

松辽盆地XS气田营城组火山岩储层储集空间类型及形成演化

为研究确定松辽盆地XS气田营城组致密火山岩储层储集空间类型及优质储层成因,综合岩石薄片、扫描电镜等多种技术资料,在XS气田营城组火山岩储层特征、储集空间研究基础上,恢复致密火山岩孔隙的形成演化。结果表明:(1)XS气田营城组火山岩储集空间包括原生孔、次生孔和裂缝3大类16种类型;(2)火山岩储集空间的形成经历了初始成岩、表生淋滤和埋藏成岩3个阶段,初始成岩期的冷凝成岩和气体逸出形成各类原生孔隙,虽然表生淋滤期热液蚀变和深埋成岩期碳酸盐胶结造成储层物性大量损失,但大气淡水和有机酸溶蚀形成的次生孔隙有利于物性改善,构造破裂形成的裂缝作为流体运移通道促进了次生溶蚀作用的进行;(3)岩性、岩相、构造和成岩作用共同控制了火山岩储集空间和物性的演化,其中岩性为次生改造提供了物质基础,岩相控制了原生孔隙的形成与分布,构造作用形成不同规模的裂缝,增加储集空间、沟通不同类型孔隙提高渗透性,不同类型胶结物的沉淀等成岩作用,造成原生孔隙丧失和次生孔隙破坏。该研究为XS气田优质储层预测和高效开发提供了依据。

松辽盆地双城断陷白垩系营城组四段致密油成藏主控因素及模式

综合利用地震资料和岩心分析测试资料如包裹体均一温度、岩石热解和储层物性等,对松辽盆地双城断陷白垩系营城组四段(营四段)致密油藏类型、分布特征、成藏期次进行了分析,并从烃源岩评价、储层特征、构造活动和输导体系4个方面对致密油成藏的主控因素进行了研究。研究结果表明:(1)松辽盆地双城断陷营四段致密油藏的类型及分布规律为,自中部洼槽向两侧斜坡依次发育源内岩性油藏、近源断层-岩性、地层油藏和远源构造油藏,油藏为一期成藏,主成藏期为晚白垩世姚家组沉积末期—嫩江组沉积初期(80~78 Ma)。(2)研究区营四下亚段发育的湖相泥岩、油页岩的生烃潜力较大,中部洼槽为生、排烃中心,生、排烃强度均较高,分别为(20~300)×10^(4)t/km^(2)和(5~53)×10^(4)t/km^(2);营四上亚段发育的扇三角洲相含砾砂岩储层厚度大、连续性好,前缘砂体延伸入湖,平均孔隙度为11.4%,平均渗透率为0.95 mD,其中孔隙度大于8.0%、渗透率高于0.85 mD的相对优质储层是致密油富集的有利目标;深层各类圈闭在早白垩世泉头组沉积末期即已形成,而主成藏期时研究区构造活动较弱,有利于油藏的形成和保存;由断裂、不整合和连通砂体组成的多类型立体输导体系是油气运移主要通道,促进油气向两侧斜坡汇聚。(3)研究区致密油成藏受“源-扇-体”耦合控制,围绕生烃洼槽呈环带状分布,具有大面积分布、局部富集的特点,中部洼槽为源内“源-储叠置、网毯连接、扇体聚集”成藏模式,东部斜坡为近源“源-储紧邻、断-砂匹配、阶梯运移”成藏模式,西部陡坡为远源“源-储分离、‘Y’型运聚、高点富集”成藏模式。被泥岩包裹或与泥岩互层式接触的扇体、油源断裂附近的断层-岩性圈闭和地层圈闭、靠近油源断裂的背斜和断背斜圈闭分别是中部洼槽、东部斜坡和西部斜坡的有利勘探目标。

松辽盆地北部双城地区白垩系营城组—登娄库组石油勘探突破及地质意义

基于钻井地质、地球化学、地球物理和生产测试资料,采用含油气系统研究方法,对松辽盆地北部双城地区白垩系营城组—登娄库组含油组合烃源岩、储集层、盖层特征以及烃类生成、圈闭演化和石油充注过程进行剖析。研究表明,研究区烃源岩分布在营城组,有机质主要来源于低等水生生物和藻类,丰度达到优质生油岩级别;原油具有轻质、高凝固点和高蜡的特征,与营城组烃源岩具有良好的亲缘关系。储集层包括登娄库组砂岩和营城组砂砾岩两套;直接盖层为登四段泥岩。石油于姚家组—嫩江组沉积期生成,分别于嫩江组沉积期和古近纪—新近纪聚集成藏。圈闭经历了营城组沉积末期、泉头组沉积末期和嫩江组沉积末期3期演化,形成构造和构造-岩性两类油藏。稳定的构造背景、良好的生储盖组合、近距离运移、晚期充注为油藏形成的有利因素。

松辽盆地徐家围子断陷营城组火山地层期次划分及分布规律

基于大量钻井岩心、薄片、测井、同位素年龄和三维地震等资料,以营二段含煤火山碎屑沉积夹层为标准层,通过测井曲线识别火山地层界面,结合ECS测井中获取的Gd、Ti元素识别该火山地层界面的类型,建立松辽盆地北部徐家围子断陷营城组“三段六期次”火山地层序列。在此基础上,总结火山喷发期次界面特征,探讨营城组火山岩分布与深大断裂的关系。结果表明:营一段3个期次自下而上岩性分别为“中基性熔岩/砂砾岩→酸性(碎屑)熔岩/火山碎屑岩→酸性熔岩/火山碎屑岩”;营三段3个期次自下而上岩性分别为“酸性熔岩→中基性熔岩→酸性酸性(碎屑)熔岩/火山碎屑岩偶夹中基性熔岩”;期次间界面主要是风化壳、岩性界面和再搬运堆积物夹层;期次内地层界面通常是同岩性的小型风化壳,风化蚀变带和火山碎屑夹层;徐东地区T_(4-1)和T_(4)界面之间发育两套产状明显不同的火山岩是营一段不同期次火山喷发产物;营一段主要分布在徐东、徐西和升平-宋站地区,安达地区不发育;从早期到晚期火山喷发中心从南向北迁移,依次受徐中断裂→徐中断裂和徐东断裂南部→徐东断裂南部控制;营三段主要分布在安达、升平-宋站和徐西地区,徐东地区不发育;营三段火山岩在断陷北部从早期到晚期依次受徐西断裂→徐西断裂和徐东断裂→徐西断裂和徐东断裂控制;断陷南部火山岩主要受徐中断裂和徐西断裂共同控制。

德惠断陷营城组火山岩储层特征及主控因素

通过储层物性分析、岩心铸体薄片及X衍射测试等方法,针对德惠断陷营城组火山岩储集空间类型、储层物性及主控因素进行了系统研究。结果表明,德惠断陷营城组火山岩蚀变作用较强,储集空间以溶蚀孔和溶蚀缝为主;凝灰岩和英安岩平均孔隙度分别为12.40%、7.47%,渗透率均小于1.000 mD,属于Ⅲ类储层,根据声波时差和电阻率测井方法可进一步识别含气地层;岩性和岩相是储层发育的主要控制因素。结合地震反射特征,分别建立了侵出相-喷溢相和爆发相岩相模式,为厘清研究区火山岩成储机理和储层分布规律提供了重要的理论依据。

松南气田营城组火山岩气藏的精细描述

根据松辽盆地南部长岭断陷的钻井、测井和地震资料,针对营城组火山岩,给出气藏在不同火山机构的分布特征。结果表明:气层多发育在火山机构的顶部,差气层多发育在火山机构的中下部。在同一火山机构内部,火山岩储层连通性好,延伸范围广。在不同火山机构中,受亚旋回、火山机构类型和断裂的影响,火山岩储层不连通,独立成藏。储集空间类型多样化的火山机构,其孔隙度和渗透率值较大,易形成良好的油气储层。

松辽盆地营城组火山岩成岩作用类型、特征及其对储层物性的影响

通过野外剖面观察、钻井岩心描述、薄片鉴定和扫描电镜分析,松辽盆地营城组火山岩的成岩作用阶段分为早期和晚期。早期成岩作用类型有挥发分逸出、熔蚀作用、等容冷凝结晶、准同生期热液沉淀结晶、熔结作用、冷凝收缩、分熔冷凝结晶和早期压实胶结作用;晚期成岩作用类型为充填作用、脱玻化作用、交代作用、机械压实压溶作用、胶结作用和溶解作用。早期成岩作用主要影响原生孔隙的发育,晚期成岩作用影响次生孔隙的发育。准同生期热液沉淀结晶、早期压实胶结作用、充填作用、机械压实压溶作用和胶结作用是使松辽盆地营城组火山岩储层物性降低的主要成岩作用;挥发分逸出、等容冷凝结晶、冷凝收缩和溶解作用是产生孔隙空间使储层物性变好的主要成岩作用。

松辽盆地北部断陷区营城组火山岩锆石SHRIMP年代学、地球化学及其意义

松辽盆地北部徐家围子断陷区营城组广泛发育有一套以酸性喷发岩为主的中酸性火山岩,包括玄武粗安岩、安山岩、英安岩、流纹岩及流纹质火山碎屑岩等,属钙碱性岩类,亚碱性系列。锆石SHRIMPU-Pb年代学研究揭示研究区营城组火山岩形成于113Ma至111Ma之间,属早白垩世的Aptian期至Albian早期。岩石地球化学表明,流纹岩类均表现为富集Rb、Th、Zr等元素,亏损Sr、Ba、P、Ti、Eu等元素,安山岩类则亏损不明显,英安岩类介于两者之间,结合Nd同位素测试结果,认为营城组中-酸性火山岩是同源岩浆演化的结果。通过构造环境图解判别表明营城组火山岩形成于板内拉张构造背景,是中国东部早白垩世大规模岩石圈减薄和岩浆作用的产物。

松辽盆地北部升平气田营城组火山岩储层特征与成岩演化

对升平气田白垩系营城组火山岩岩石学与物性特征、储集空间类型及其形成和演化等研究结果表明,火山岩岩石类型主要有火山碎屑岩、火山熔岩和沉火山岩,以流纹岩为主,少量英安岩、安山岩。火山岩气藏储集空间以次生溶孔(洞)为主,其次为原生孔隙和裂缝。火山岩的演化过程可划分为前期和后期两个阶段。前期阶段以火山自身活动为主,主要形成气孔和火山角砾间孔为主的原生孔隙;后期阶段包括火山熔岩的冷凝作用与火山岩的后生成岩作用,是火山岩储集空间形成的主要时期。研究区风化剥蚀面、断层与裂缝是天然气成藏的主要运移通道,也是有利的储集空间。

松辽盆地营城组火山岩旋回和期次划分——以盆缘剖面和盆内钻井为例

松辽盆地营城组火山岩具有多期次、间歇性喷发特征。松辽盆地营城组火山岩研究采用旋回(对应于火山机构)-期次(对应于岩相组合)-岩相(对应于特定喷发方式及其产物)三级划分方案。期次是指一个喷发中心一次相对集中的(准连续)火山活动,在物质成分、喷发方式及喷发强度的规律性变化过程中,所形成的一套相序上具有成因联系的岩石组合。旋回由一个至若干个期次构成。在期次划分过程中,综合运用了地质方法与地球物理方法,充分利用岩性、岩相、测井和地震资料,依据相关地质界面,并与火山机构分析相互结合。据此将营城组建组次层型实测剖面划分为5个旋回,13个期次。

陆上与水下喷发火山岩的区别及其对储层的影响——以松辽盆地营城组为例

陆上与水下喷发火山岩在岩性、结构构造、蚀变特征、产状、与下伏地层接触关系、孔隙和裂缝发育特点等6方面有显著区别。陆上喷发火山岩包括各种熔岩、碎屑熔岩、火山碎屑岩和沉火山碎屑岩;熔岩流纹构造发育,火山碎屑岩除发育常见层理外,还可见反丘构造;同生蚀变弱;与下伏地层多呈角度不整合接触,古风化壳常见,常含有陆相植物;主要储集空间为原生孔隙和冷凝收缩节理缝、次生溶蚀孔、矿物解理缝和构造裂缝。水下喷发火山岩多为具玻璃质结构的熔岩和含晶屑玻屑的层/沉凝灰岩、膨润土/伊利石岩/蒙脱石岩/沸石岩;常具枕状、球状构造,水平层理、粒序层理、变形层理;蚀变强烈;水下熔岩呈穹隆状、透镜状,凝灰岩为层状,近火山口的膨润土/伊利石岩/蒙脱石岩/沸石岩呈松散团窝状并夹有火山弹;与下伏地层呈整合、假整合或侵蚀接触;原生气孔、杏仁体内溶蚀孔和炸裂纹,岩球岩枕间孔和粒间孔,基质和斑晶蚀变孔缝,后期构造缝是主要储集空间。松辽盆地营城组陆上、水下喷发火山岩均有发育。其陆上喷发火山岩的典型标志为流纹构造、柱状节理,含炭化木/硅化木,与下伏地层呈角度不整合接触。水下喷发火山岩典型标志为珍珠岩、玻璃质结构、枕状构造、纹层状凝灰岩和膨润土。松辽盆地营城组的储层火山岩以陆上喷发火山岩为主;水下喷发火山岩中侵出相内带亚相珍珠岩为优质储层。

松辽盆地徐家围子营城组流纹岩地球化学特征及构造指示意义

松辽盆地徐家围子营城组发育一套以流纹岩为主的中酸性火山岩。岩石薄片观察和主量、微量元素研究发现,后期热液蚀变、区域埋深及低温水合作用对流纹岩的Si、K、Rb等元素含量产生一定影响;流纹岩明显富集Rb、Th、U、Pb等强不相容元素,Ba、Sr、Ti、Eu、P负异常,暗示其经历了斜长石、磷灰石和钛铁矿分离结晶作用。流纹岩的(^(87)Sr/^(86)Sr)_i(0.705265～0.711895)值变化范围较大,大多数ε_(Nd)(t)为正值(1.83～3.38),Pb同位素比值相对集中,(^(206)Pb/^(204)Pb)_i=18.09～18.32,(^(207)Pb/^(204)Pb)_i=15.50～15.54,(^(208)Pb/^(204)Pb)_i=37.80～38.10。研究表明,岩石的源区为大比例年轻成分与少量古老地壳的混合部分熔融,其演化过程中经历了不同程度的地壳混染。松辽盆地早白垩世火山岩为板内伸展环境喷发的产物,可能与太平洋板块俯冲导致的中国东部岩石圈减薄、软流圈上涌密切相关。

徐家围子断陷营城组火山岩分布特征及火山喷发机制的新认识

基于深层钻井和连片处理三维地震资料,结合同位素测年,本文对松辽盆地北部徐家围子断陷白垩系营城组火山岩的分布特征及其喷发机制进行了研究。本区火山岩分布广、厚度大、沿深大断裂串珠状分布;纵向上分为下部营一段和上部营三段两套;营一段分布于断陷中部及其以南地区,岩性以酸性为主;营三段分布于断陷中部及其以北地区,酸性和中、基性火山岩均有发育。本区断裂类型及其组合复杂,正、逆、走滑和花状断裂都有发育;两组断裂交汇部位是火山喷发的主要通道。深大断裂与火山岩时空展布关系显示,营一段火山岩主要受徐中断裂控制,由北向南依次喷发,岩性以酸性为主;营三段火山岩主要沿着徐东花状断裂带由南向北依次喷发,表现为基性与酸性交替的双峰式。营城组火山岩喷发类型有三种:裂隙式、中心式与复合式。徐家围子断陷营城组火山岩储集性能优良且毗邻烃源岩,与断裂、源岩及盖层有利匹配,可构成有利的生储盖组合,具有良好的天然气勘探前景。

松辽盆地东南缘营城组地层序列的划分与区域对比

从营城组沿革分析入手,立足于九台市城子街镇斜尾巴沟—官马山—团结村营城组地表标准剖面的研究,综合运用岩性地层对比、生物地层对比、同位素年代对比和气候事件对比的综合性地层对比方法,对比了松辽盆地东南缘与盆地北部徐家围子断陷20个营城组典型剖面。营城组可划分为5个岩性段,结合地层序列特征和应用习惯,自下而上划分为下段（K1y^下）,一段（K1y^1）,二段（K1y^2）,三段（K1y^3）和四段（K1y^4）。下段以中基性火山岩夹碎屑岩和薄煤层为主,厚度60-478 m,以营城煤矿343孔为标准剖面;一段以厚层流纹岩夹珍珠岩、流纹质火山碎屑岩为主,偶夹复成分砾岩,厚度20-630 m;二段以碎屑岩为主,夹凝灰岩、偶夹流纹岩,含煤层,厚度92-640 m;三段以中基性火山岩、火山碎屑岩为主,顶部为中性、酸性火山岩互层,厚度85-346.5 m;斜尾巴沟-官马山-团结村剖面可作为一段至三段的标准剖面;四段以凝灰质砾岩为主,夹泥岩,仅发育在徐家围子断陷,厚度10-400 m,徐深1井可作为标准剖面。

松辽盆地营城组中基性火山岩储层特征及成储机理

松辽盆地北部安达-汪家屯地区钻井大量揭示营城组中基性火山岩,并在其中获得了工业气流。TAS图解可划分出8种岩性,储层研究中归纳为6大类岩石类型,逾80%的有效储层分布于玄武岩和粗面岩之中。总结了4类11种储集空间类型及其特征,原生储集空间类型由喷发方式和喷发环境决定、其分布受火山岩岩相控制,次生储集空间发育程度受充填作用、溶解作用、风化淋滤作用和构造作用等影响。熔岩冷凝单元由单个或多个岩流单元组成、储层发育于其顶部和上部,每个冷凝单元构成相对独立的储层单元。火山岩旋回和期次顶部、近火山口和近源相带、靠近断裂等位置是储层发育的有利部位。玄武岩具有延伸范围广(10～22km)、储层厚度小(7～39m)等特点,储层勘探应优先寻找位于火山岩旋回和期次顶部的储层单元;粗面岩延伸范围小(3.1～6.3km)、储层厚度大(100～200m),储层勘探应以寻找具备有利烃源和盖层条件的储集岩体为目标。

松辽盆地北部徐深气田营城组火山岩储层特征

通过火山岩岩心观察和镜下鉴定及全岩化学分析,结合测井资料对徐深气田营城组火山岩储层的岩性、岩相、岩石物性特征进行了研究。该区发育的火山岩类型有13种,测井资料可识别7种,储集空间类型主要划分为11种。火山岩的岩石类型、岩相以及火山岩的次生改造是影响营城组火山岩储集性能的重要因素,好储层岩性为流纹岩、球粒流纹岩、流纹质熔结凝灰岩和流纹质凝灰岩,升平和兴城南部以喷溢相的(球粒)流纹岩为主,兴城北部以爆发相的(熔结)凝灰岩为主。