油气藏勘探论文：油气藏勘查研究进展

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本文作者：李军1杨光达2方炳钟2刘兵2李德纯2作者单位：1中国矿业大学2中石油辽河油田分公司勘探开发研究院

火成岩勘探配套技术

经过不断地探索与勘探实践，逐渐形成了一套较成熟的火成岩油气藏勘探技术系列，尤其在火成岩岩石学和岩石化学分析、火成岩岩性识别、储层测井识别、岩相分析、火成岩储层预测等技术方面有明显进展。

1火成岩年代学、岩石学、岩石化学研究

火成岩年代学是火成岩分析的基础，通过同位素的研究，主要包括Rb－Sr、K－Ar、Ar－Ar等法，可以有效地判别不同火成岩体形成时代［9］。火成岩岩石学特征对于解决火成岩分类，研究其岩石学演化、时间与空间分布，搞清成藏控制因素等均具有重要意义。在油田生产中涉及到的岩石化学问题主要有以下几方面：一是火成岩的化学分类命名，化学分类命名方法很多，目前最简便、应用最广的是硅碱法，常用的图解为硅碱图、硅碱比例图、TAS图等；二是岩石化学特征，通过主量元素、微量元素及稀土元素的分析，来进行火成岩的形成环境及形成机理分析［10］，目前已对粗面岩的形成机理进行了探讨［11］。东部凹陷火成岩分3大类：熔岩类、脉岩类、火山碎屑岩类。其中熔岩类又包括中性熔岩、基性熔岩。储层的发育程度与岩性有密切的关系，因此岩性识别是储层识别评价的基础。因火成岩岩石矿物的复杂多样性，准确识别的难度较大，因此如何从岩矿分析入手，加强岩石矿物物理特征研究，是用测井资料准确识别火成岩岩性的有效途径。

2测井储层评价技术

火成岩的密度、电阻率以及矿物成分与沉积岩不同，在火成岩中使用的测井方法、测井响应特征和测井评价与沉积岩有所不同。测井方法主要包括自然伽马、密度测井、声波测井、电法测井等以及各种综合方法，特别是测井与地震方法相互结合，更能拓宽火成岩的研究范围。例如利用测井分析技术，可以识别火成岩的岩性，同时建立火成岩测井上的识别量版；利用测井分析技术可以定量地识别火成岩的物性特征及裂缝的发育程度，尤其近几年成像测井技术的应用，对火成岩的储层宏观规律有了进一步了解。不同的岩性，具有不同的测井响应和曲线特征，综合这些曲线特征可以有效地将不同类型的火成岩区分开来。因此，通过分析化验与测井相的综合分析，使岩石定名更加准确。分析化验资料结合测井曲线特征识别岩性已经得到了广泛应用［12］。火成岩储层属特殊岩性裂缝－孔隙型储层，储层评价是国内外难题，尽管在有关专家的不懈努力下取得了一些成果，并积累了一定经验，但由于储层的复杂性及地质状况、技术发展水平等方面不尽相同，因此在地质认识，勘探开发思路和技术方法上虽然有共同点，但也有各自的特点和差异。

3地震储层预测技术火

成岩储集层预测的实践表明，火成岩的岩石学和测井响应特征及相应的技术系列，是地震储层预测的基础。测井信息是火成岩储层与流体间关系的桥梁。在勘探实践中，主要结合“岩心相－测井相－地震相”开展火成岩体的地震识别及储层预测，可以预测火成岩岩性、厚度、物性（主要裂缝）及含油气性。但由于地震资料品质、岩性、岩相变化快、分析精度较低，盆地沉降－沉积补偿间关系不清晰等问题，使该项技术存在一定误差。同时高品质的地震资料是成功的保障。地震相分析主要用于岩相分析或判别火成岩的形成机制，如喷发或侵入；波阻抗反演主要对火成岩的岩性及分布特征进行宏观预测。地震属性预测主要用于岩相分析或油气检测，其中平均绝对振幅、弧线长度和能量半衰时梯度3种属性是较为敏感及实用的属性［13］。

4火成岩岩相分析技术

通过岩性（岩心观察及薄片分析）、单井相分析、测井资料和地震资料解释，在东部凹陷火成岩中识别出爆发空落相、溢流相、基底涌流相、火山碎屑流相、火山泥石流相、次火成岩相、侵出相和火山沉积相等8类火成岩相，这些火成岩相组合成中央、过渡和边缘3个相带。中央及过渡相带，原生气孔等储集空间较发育，特别是溢流相中的熔岩流亚相常常位于火山斜坡过渡相带位置，恰好位于油气运移的有利位置，可形成多种油气藏。边缘相的火山重力流亚相常含有一定数量的泥质，原生孔隙易遭到破坏，也不利于形成次生孔隙，不利于油气储集。

5火成岩裂缝预测与综合评价

火成岩裂缝预测与评价综合技术是将岩心观测资料、测井资料和地震资料的分项处理有机地结合在一起，是地质、测井、地震技术的全面应用过程，在实现各技术间相互约束的同时，也包含了各项技术裂缝预测结果的相互比较及印证，地质、测井、地震的裂缝预测结果可以用属性的概念输入到3Dmove和3Dstress软件实现裂缝的可视化，最后结合火成岩圈闭评价的其他系列图件，实现井位部署。该项技术成功应用于欧利坨子地区的井位部署，但在其他地区应用效果较差。

火成岩油气藏勘探前景

1坳陷内古近系火成岩

古近系火成岩由于与烃源岩共生，发育多种火成岩储层类型，并且已发现了多个火成岩体，探明了规模储量，因而勘探潜力较大。

1）深化古近系主成盆期沙三段油气藏的勘探

由于东部凹陷欧利坨子－黄沙坨油田的发现而使粗面岩储层备受关注。粗面岩形成的特殊地质条件，决定其发育程度远远不及玄武岩或安山岩。因而其他岩类的勘探显得尤为重要。如侵入岩油气藏已在东部凹陷驾掌寺地区和青龙台地区发现，驾掌寺发育沙一段和沙三段2期辉绿岩。2001年红16井沙一段辉绿岩重新试油获工业油气流（日产油3．5t），黄95井及驾602井、于68井见良好油气显示。青龙台地区发育2期侵入岩，其中沙三中亚段辉绿岩于1999年在龙606井区探明石油地质储量75×104t，其产状与地层产状几乎一致，连续性差，蚯蚓状反射，频率低，追踪预测岩体面积20km2，该套岩体虽已勘探，仍具一定潜力。沙三上亚段辉绿岩与地层呈30～45°交角，反映了2个截然不同的侵入时期［14］。

2）加强房身泡组及其他层系的勘探

房身泡组时期是玄武岩大规模喷发时期，在西部凹陷、东部凹陷和外围都见到了零星的出油点，但没有发现规模油气储量。东部凹陷开37井及牛14井等井获油气流。沙四段是西部凹陷油页岩发育有利层系，曙光地区的曙70井在沙四段玄武岩压裂后日产油7t，烃源岩内的火成岩为有利勘探目标。另外，古近系东营组、沙一段也见到了火成岩油气藏。如大平房大12－020井东营组玄武岩获工业油气流，展示了新层系、新岩性良好的勘探前景。

2中生界火成岩

辽河坳陷内中生界火成岩主要发育于小岭组地层中，东部凹陷已发现油气主要位于油燕沟潜山、三界泡潜山和青龙台3个残留潜山中，以中－酸性火成岩为主，主要以安山岩为主，其次为玄武岩、流纹岩和凝灰岩。油燕沟潜山荣76井、油38－56井安山岩已获工业性油气流，累计生产原油分别为2680、7903t。荣42井等井见油气显示。荣50井、油1井在钻井中发生井漏，说明火成岩具一定的储集空间，勘探潜力较大。西部凹陷兴隆台地区兴213井在中生界获日产气80×104m3、油110t的高产工业油气流。另外，外围中生代盆地火成岩油气藏勘探亮点频现，白10井等井获工业油气流，并探明63×104t的石油地质储量，展示了该区的勘探潜力。

3与火山活动相关的油气藏

对于火山作用频繁的沉积盆地来说，火成岩的立体勘探是降低勘探成本的有效方法。广义的火成岩油气藏勘探将受到重视。在火成岩勘探的过程中，发现过多个火成岩侧向遮挡油气藏，如欧50井、红16井等，尤其与火成岩互层的砂岩也有多口井获高产油气流。广义的火成岩勘探包括3个方面：一是火成岩及其伴生的油气藏，火成岩体附近通常发育众多的伴生油藏，多目标层系的勘探可降低勘探成本及风险；二是由于火成岩环境与低熟油、或非常规气藏形成密切相关，增加了其隐蔽油藏的勘探潜力；三是由于辽河裂陷－坳陷双重结构，深层可能分布大量火成岩体，且岩体物性受埋深影响小，因此，将成为深层重要勘探目标。

火成岩油气藏勘探面临的问题

尽管辽河油区火成岩油气藏的勘探研究工作取得了一定进展，但其油气储量所占的比重仍较小，研究程度还需深入，勘探开发中面临的问题还很多，主要体现在：1）火成岩发育区地震资料品质较差。由于火成岩的屏蔽作用，其下伏地层反射界面不清楚，不仅造成了中深层构造特征认识困难，也造成了地质评价不准和勘探潜力认识不清。如东部凹陷大平房－沟沿地区。2）层位归属。由于年代测定误差较大，因此无法准确或以较小误差测定火成岩的形成年代，尤其在高度蚀变的情况下。部分地区、部分探井深层所揭露的火成岩体的归属有一定争议，不仅影响火成岩层序地层的研究，同时影响构造演化史分析。3）火成岩岩性、岩相的分类和命名需进一步规范。正确的分类、命名和鉴定，对分析研究火成岩建造具有重要意义。近几年的研究发现，部分样品不同单位不同时期的鉴定结果不尽相同，使得研究人员难以判断。火成岩分类方案必须兼顾油气勘探的实用性，以及与基础研究领域的可交流性的双重需要。4）地震预测技术水平还需加强。目前火成岩油藏的勘探主要由已知推未知，从区域火成岩分布规律及空间展布特征出发，在可能火成岩发育地区结合地震资料来刻画火成岩体。由于对已知火成岩体的地震上的响应特征总结不够，往往造成预测的与实际钻探的结果差异很大。尤其裂缝和岩性预测技术精度不够，不能有效刻画裂缝在三维空间的展布。5）火成岩油藏测井评价、裂缝测井识别及定量评价技术有待完善，主要是由测井仪器分辨率低、裂缝测井解释评价理论存在缺陷等因素造成的。成像测井资料的分辨率与岩心描述的分辨率精度差异大。解决裂缝的测井识别问题需要结合现场资料对测井解释方法进行深入研究。岩性复杂及储层非均质性严重、孔隙类型的多样性等造成了储层测井资料的一次解释符合率较低。研究探讨火成岩岩性、储层的测井识别及储层参数的测井评价方法是勘探开发需解决的重要问题。6）火成岩油气藏成藏机理和分布规律的研究难度较大。通过多学科综合研究建立和完善火成岩油气藏的成藏模式，建立正确的、合理的、适合不同阶段的成藏模式，搞清不同类型火成岩油气藏成藏的主控因素，对于深化研究意义重大。

结语

辽河油区火成岩分布受深大断裂控制呈条带状分布，储层主要为粗面岩、安山岩、火山角砾岩及辉绿岩，厚层火成岩以裂缝－混合孔隙、裂缝－次生孔隙为主要储集空间；油藏主要发育于中生界和古近系沙三段，除粗面岩油藏外，油藏规模整体偏小，油藏具有与烃源岩共生的火成岩成藏机率高，火成岩物性受埋深影响小、受后期构造改造影响大等特征；成藏的控制因素主要有岩性、岩相、储集性能和油源、构造条件；初步形成了火成岩岩性识别、地震储层预测、岩相分析预测技术、储层测井评价等勘探配套技术系列；火成岩油气藏还面临着地震资料攻关、岩体裂缝预测、火成岩成藏机理研究等系列技术难题。总之，辽河油区的火成岩油气藏勘探方兴未艾，随着技术进步在未来将会全面进入立体勘探阶段。