溱潼凹陷帥垛-茅山區帶火山通道識別研究

2015-03-31 21:17:32章學剛楊鋒周影金興學

地球 2015年7期

章學剛　楊鋒　周影　金興學

（1長江大學工程技術學院湖北荊州434023；2長江大學地球物理與石油資源學院湖北武漢430000）

溱潼凹陷帥垛-茅山區帶火山通道識別研究

章學剛1楊鋒2周影2金興學2

（1長江大學工程技術學院湖北荊州434023；2長江大學地球物理與石油資源學院湖北武漢430000）

溱潼凹陷帥垛-茅山地區火山通道受斷層控制，垂向上表現為陡傾斜或垂直的筒狀通道樣式，在地震剖面上呈現為下部為丘狀、上部下凹，中間雜亂反射的特點，在通道處為強反射段上的弱反射，類似于血管上的一個"瘤"。在屬性平面圖上表現為發散狀。火山通道既是巖漿的通道，也是油氣運移的通道，在油氣運移過程中具有重要意義。

凹陷火山通道

溱潼凹陷是蘇北盆地東臺坳陷的一個次級構造單元，南以斷階帶與泰州凸起相接，東以小海、梁垛凸起與海安凹陷相隔，北與博鎮—吳堡低凸起相接，呈南斷北超的箕狀特征，凹陷面積約1200km2。溱潼凹陷的形成發展先后經歷了儀征、吳堡、三垛等構造運動，發育了眾多北東--近東西向正斷層[1]。溱潼凹陷在阜寧組和戴南組發育有大量的火山侵入巖，其產狀一般呈巖床和巖脈狀，巖性以輝綠巖為主，表現為在火山通道附近垂直穿刺侵入、穿層侵入、順層侵入、沿斷面侵入。2011年完鉆的帥1-7井，意外發現火山通道泥巖裂隙含油，初步認識到帥垛油田阜四段在火山口烘烤帶上會存在一些特殊的油藏，原油主要賦存在火山烘烤泥巖蝕變帶的次生孔隙和裂縫中。2012年部署了一口探井帥4井，該井鉆遇火成巖43.3m。2013年在帥1-13、帥1-14鉆遇裂隙含油井段。通過地球物理手段，弄清這些火山通道的分布，對于油氣勘探具有非常重要的意義。下圖1為研究區不同時期不同地層的火山巖分布圖。

1　火山通道識別

火山通道是在不同地質歷史時期和地質條件下，被不同成分和成因的巖石所充填的垂直管狀通道。它們主要以火山口作為標志，在火山發育地區，內部當活性氣體進入時經過此通道可以引起噴發，同時形成角礫巖，如帥5井取芯有角礫巖。研究區火山通道的分布幾乎都受斷裂控制，在火山區域，頂部為火山渣錐的火山口，在裂縫檢測平面上，表現為發散狀的形態。火山通道表現為陡傾斜或垂直的筒狀通道樣式，而且不論通道怎樣彎曲，它的軸線都是如此。在近地表部分受到輕度侵蝕的火山通道同城呈漏斗狀張開[2]，它的下部管壁傾斜變陡，在火山通道附近，底板圍巖因巖漿上侵、刺穿作用而被破壞。火山通道在地震剖面上表現為雜亂或同相軸陡立，在通道處為強反射段上的弱反射，類似于血管上的一個“瘤”，裂縫檢測為放射性裂縫。在地震剖面表現為下部丘狀狀反射，上部為錐狀的強反射，通道內為雜亂反射，在地震剖面表現為下部丘狀狀反射，上部火山口為向下凹的強反射。

在構造應力作用下，裂縫主要發育區為構造曲率大的位置。層位構造曲率越大，反映在層位解釋上就是層位傾角越大，因此，層位的傾角屬性在一定程度上可以反映出裂縫發育區。傾角體屬性平面圖中，白色區域為傾角值較大的區域，可能為斷裂發育區，而裂縫一般要比斷裂小，顏色淡，線條細，圖中圈定區域發散狀均可能有裂縫的發育。如圖5為研究區發育于阜寧組中部的相干體屬性平面圖。在相干體屬性中，規模較大的線狀或曲線狀相干體異常通常為大斷層的反映。反之為微斷裂的反映。微斷裂線狀的顯示越密集，預示著微斷裂越發育[3]。圖中連續的紅色條帶狀為斷裂，圈定的白色區域推斷為沿斷裂伴生的裂縫，而且呈發散狀，即為火山口位置。

2　火山通道與油氣的關系

通道是由于火山口的形成而產生的，它在開始階段通常具裂縫形式噴發。裂縫是巖層中的軟弱帶，沿此軟弱帶的高壓巖漿可以引起揮發組分的遷移，沿裂縫向壓力減低的方向遷移。在一般情況下向地表遷移。火山通道既是巖漿的通道，也是油氣運移的通道，在油氣運移過程中具有“近水樓臺先得月”的優勢，只要有適當的圈閉，就有可能形成油氣藏。溱潼凹陷侵入巖與沉積巖相互配置，有的造成沉積地層局部隆起，形成隆起背斜型圈閉油氣藏，如帥垛油田戴南組油藏；有的近順層侵入，在蝕變帶上下儲層形成低幅構造型油氣藏，如帥垛油田阜三段油藏；有的中低角度穿層侵入，在蝕變帶儲層形成側向遮檔型油氣藏，如茅山油田阜三段油藏；有的高角度穿剌侵入，在蝕變帶儲層形成巖性圈閉油氣藏，如帥垛油田阜四段油藏。

溱潼凹陷火山侵入巖形成的時間為始新統三垛運動時期，巖性為輝綠巖；平面上以串珠狀展布，縱向上以穿層侵入和順層侵入展布為主；巖漿的侵入導致了烴源巖熱演化進程加快，其對圍巖的蝕變可以形成良好的儲集空間，在應力作用下，結合其上部沉積巖，形成系列與之相關油氣圈閉；勘探開發實踐證明巖漿侵入演變過程，對溱潼凹陷油氣聚集成藏起到了重要作用[4]。

在這些火山通道附近尋找蝕變帶，特別是泥巖蝕變帶，是油氣勘探的重要方向。泥巖既然能夠被火山巖侵入蝕變，說明這些泥巖周圍是具有孔隙或裂縫的，其次火山巖的運移通道大多也是斷裂和裂縫，所以下一步需要找出泥巖蝕變帶，而蝕變帶必然是與火山巖相關的，即就在火山巖附近，在火山通道的周圍。