歐利坨子油田北部火山巖地層格架與巖相研究

樊佐春

中國石油遼河油田分公司勘探開發研究院，遼寧 盤錦 124010

歐利坨子油田北部火山巖地層格架與巖相研究

樊佐春

中國石油遼河油田分公司勘探開發研究院，遼寧 盤錦 124010

火山旋回和期次是研究火山巖地層的基本單位，期次的確定能較好地解決 遼河東部凹陷歐利坨子油田北部X35塊沙三段火山巖地層劃分與對比問題。 通過巖心觀察和描述，并利用錄井、測井和地震資料，描述火山巖期次變化規律，揭示不同期次火山巖變化特征，建立火山巖巖相劃分方法和分布模式，研究不同期次巖性及空間分布范圍，為儲層精細研究和井位部署指明方向。

X35塊；火山巖； 地層格架；期次劃分；巖相研究

0　引言

近年來，火山巖油氣藏是油氣勘探開發的熱點，也是各大油田增儲穩產的重要油氣藏類型之一［1-3］。遼河斷陷盆地火山巖油氣藏具有廣闊的勘探開發前景，通過對火山機構的解剖，地層對比格架的建立，并采用旋回-期次-巖相三級方案，充分考慮縱向上的序列關系和火山機構側向變化規律，厘清火山巖內部結構特征，先后建成了黃沙坨、歐利坨、熱河臺、牛心坨等7個火山巖油氣田，目前又在紅星、駕掌寺、大平房等地區取得勘探突破。

1　研究區概況

歐利坨子油田構造上位于遼河坳陷東部凹陷中段，地層自下而上分別為沙河街組沙三段、沙一段、東營組、館陶組、明化鎮組及第四系地層，其中沙三段火山巖為主要目的層。自古近紀以來，遼河盆地發生多次構造活動，并均伴隨著強度不同的巖漿噴發，形成歐利坨子火山巖油藏。平面分布主要沿著北東向深大斷裂，呈條帶狀，尤以界西斷層為最。研究區火山巖巖性主要包括粗面巖、玄武巖、粗玄巖、安山巖、粗安巖等。其中，粗面巖為儲集巖，總體呈灰色、灰綠色，礦物成份以堿性長石為主。

2　地層格架研究

在盆地火山巖中，地層格架就是期次和旋回特征的研究。期次是指一個巖漿噴發中心一次相對集中、相對連續的火山活動，它在物質成分、噴發方式、噴發強度等方面具有規律性變化，這種變化形成一套相序上具有成因聯系的火山巖組合［4］。而一個旋回通常由一個至多個期次構成。旋回之間的差異較大，主要表現為成分變化。X35塊火山巖縱向上可以劃分為三個旋回（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）、五個期次（Ⅰ、Ⅱ1、Ⅱ2、Ⅱ3、Ⅲ）（圖1）。主要根據巖石化學特征，遼河盆地東部凹陷K2O含量與GR具有較好的相關性，因此可用自然伽瑪測井曲線識別火山巖巖性。根據K2O與自然伽瑪測井曲線關系，可將X35塊火山巖巖性定量劃分粗面巖類與玄武巖類及其過渡巖類（粗安巖）（圖2）。

圖1　X35井火山巖地層層序劃分圖Fig.1　Volcanic stratigraphic sequence division fi gure of Well X35

旋回Ⅰ巖性以紫灰色、灰紫色粗安巖為主，自然伽馬值一般為65～90 API，厚度發育較薄。

旋回Ⅱ巖性以粗面巖為主，自然伽馬值較高，一般大于90 API，巖石厚度較大，一般200～450 m。將旋回Ⅱ進一步劃分三個期次，Ⅱ1、Ⅱ2、Ⅱ3。每一期粗面巖由于遭受風化溶蝕程度不同，各期上、中、下部與巖石相關物理性質有著明顯不同。這種三分性在遼河盆地東部凹陷火山巖具有較高的普遍性［6］，頂部巖石風化、溶蝕，次生孔縫洞發育，儲層物性變好。而中部和底部地層由于未接受儲層改造，油層不發育，且多為致密層。但如果同一期粗面巖厚度較小，亦可整個期次都形成儲層。

旋回Ⅲ巖性以灰黑色、深灰色玄武巖、蝕變玄武巖為主，蝕變較深，自然伽馬值一般低于65 API，巖石致密，為良好的蓋層。

3　火山巖巖相研究

圖2　火山巖GR與K2O質量分數關系圖版Fig.2　Volcanic rocks in the GR and K2O content relationship

3.1巖相類型及特征

火山巖巖相是研究火山活動方式、形成環境和巖性特征的總和。按照火山作用的方式，可劃分為火山通道相、次火山巖相、噴發相、溢流相、侵出相、火山沉積相［5-7］。本區火山巖主要發育火山通道相、噴發相、溢流相和火山沉積相。

噴發相：形成于火山作用的不同階段，以早期及噴發高潮期最為發育。巖石成分以溫度低、含揮發成分多、粘度大的巖漿較為常見，中酸性、堿性巖漿更有利于噴發。巖石有火山碎屑巖、沉火山碎屑巖、熔結角礫巖和集塊巖等，其中熔結角礫巖和集塊巖縫洞發育（圖3-①）。本區噴發相巖性多為角礫粗安巖、角礫粗面巖（圖4-②、4-③）。

溢流相：形成于火山作用的各個時期，但以強烈火山爆發之后的間歇期為主，以熔巖形式從火山口溢流而出，巖石成分從超基性到酸性都有，以基性為多。遼河盆地火山巖多以溢流相為主，具有明顯的氣孔狀、杏仁狀構造（圖3-②）。本區溢流相巖性多為粗安巖、粗面巖、玄武巖（圖4-①、4-④、4-⑤）。

火山通道相：火山通道相由不同的巖性、顏色、結構火山巖組成，與其它巖相界限比較清楚，但在本區取心井中尚未發現此類巖性標志，可依據地震反射特征來識別，主要表現為一套雜亂反射特征，其周圍地層一般為連續強反射，且常出現一些不整合現象（圖4-⑥、圖5）。

圖3　巖心照片（①X35-22-28，2931.4m，角礫粗面巖；②X36，3096.9m，粗面巖）Fig.3　Core image（①X35-22-28，2931.4m，brecciated trachyte；②X36，3096.9m，trachyte）

圖4　歐利坨子油田北部X35塊沙三段火山活動模式圖Fig.4　Volcanic activity model of member 3 of Shahejie formation in X35 block in north of Oulituozi Oil fi eld

火山沉積相：一般發育在火山噴發的低潮期-間歇期，是火山作用疊加沉積作用的產物。一般距火山口較遠，由噴出巖、沉積火山碎屑巖、火山沉積碎屑巖、沉積巖系組成。本區火山沉積相的巖性主要為中細砂巖、泥巖（圖4-⑦、4-⑧）。

3.2巖相分布規律

X35塊沙三期巖相分布具有明顯區域性。大部分地區為火山巖沉積體系，其中O30井區為火山碎屑巖沉積，巖相為火山沉積相，巖性組合為灰綠色玄武巖與灰色粉細砂巖、泥巖互層；X3井區主要發育溢流相火山巖，巖性組合為巨厚的灰黑色、紫紅色、褐紅色的玄武巖，厚度達1 100 m；主體以噴發相和溢流相的粗面巖為主，發育于X35—X33—X33-42-28井區，以歐利坨子構造軸部高點為中心呈北東向條帶狀展布，分布范圍廣，也是油氣廣泛富集的區域。

4　結論

（1）通過巖心觀察和描述，并利用錄井、測井和地震資料，刻畫火山巖旋回和期次特征，研究火山巖地層格架，實現火山巖內部結構的精細研究。

圖5　火山通道相地震反射特征圖Fig.5　Seismic refl ection feature maps of volcanic channel phase

（2）火山巖巖相是研究火山活動方式、形成環境和巖性特征的總和，本區火山巖依據形成條件、火山作用機理、產出狀態和形態，可劃分為火山通道相、噴發相、溢流相和火山沉積相。

（3）通過火山巖旋回-期次-巖相研究，厘清火山巖內部結構特征，明確有利巖相的空間展布特征，為目標優選和井位部署指明方向。

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A study on stratigraphic framework and lithofacies of volcanic in north of Oulituozi oil fi eld

FAN Zuo-chun
Exploration and Development Research Institute of Liaohe Oilfi eld Company， PetroChina， Panjin124010， Liaoning， China

The cycle and stages of volcano are the study of the basic units of volcanic rocks stratum.The determination of stages can be helpful to solve the problems of division and correlation of the X 35 block of in Member 3 of Shahejie formation in the north of Oulituozi Oil field of the East Depression in Liaohe Basin.In this paper， through core observation and description， and use the logging， well logging and seismic data， the law of stage change of volcanic rocks are discribed， the characteristics of volcanic rock change in different stages are revealed， classifi cation method and the distribution pattern are established， and the different stages and special distribution are described.The results can give benefi cial directions to fi ne reservoir description and well placement.

X35 block； volcanic； stratigraphic framework； stage division； lithologic facies study

P588.1

A

1001—2427（2015）04 - 17 -4

2015-07-05;

2015-12-22

中國石油天然氣集團公司重大科技專項“遼河油田原油千萬噸持續穩產關鍵技術研究”，項目編號2012E-3005.

樊佐春（1985—），男，四川簡陽人，中國石油遼河油田分公司勘探開發研究院工程師.