侯連華，朱如凱，趙 霞，龐正煉，羅 霞，毛治國

(中國石油勘探開發(fā)研究院，北京 100083)

中國火山巖油氣藏控制因素及分布規(guī)律

侯連華，朱如凱，趙 霞，龐正煉，羅 霞，毛治國

(中國石油勘探開發(fā)研究院，北京 100083)

中國沉積盆地內(nèi)主要發(fā)育石炭—二疊系、侏羅—白堊系和古近—新近系3套火山巖，火山巖大面積分布，烴源巖與火山巖伴生，形成良好的生儲蓋組合。東部盆地以中酸性巖為主，主要發(fā)育原生型火山巖儲層;西部盆地以中基性巖為主，主要發(fā)育風(fēng)化殼型儲層，火山巖風(fēng)化殼儲層物性好于原生型儲層物性，各種巖性、巖相均能形成有效儲層。東部盆地主要發(fā)育巖性、斷層—巖性油氣藏;西部盆地主要發(fā)育地層型、構(gòu)造—地層型、構(gòu)造—巖性—地層復(fù)合型油氣藏。松遼盆地深層持續(xù)沉降型斷陷控制天然氣區(qū)域分布，生烴斷槽控制斷陷內(nèi)天然氣分布，近鄰生烴斷槽的斷裂構(gòu)造帶是天然氣富集區(qū)帶，優(yōu)質(zhì)火山巖儲層控制天然氣富集;新疆北部石炭系殘留生烴凹陷控制油氣平面分布，風(fēng)化殼規(guī)?？刂朴蜌飧患潭群鸵?guī)模，風(fēng)化殼地層型有效圈閉控制油氣成藏，正向構(gòu)造背景控制油氣運(yùn)聚。指出中國火山巖有利勘探面積36萬km2，預(yù)測火山巖中總資源量60億t油當(dāng)量以上，勘探潛力大。

火山巖儲層;火成巖油氣藏;成藏控制因素;油氣藏分布規(guī)律

1 前言

火山巖作為油氣勘探的新領(lǐng)域，已引起勘探家和地質(zhì)學(xué)家的廣泛關(guān)注［1］。自1887年在美國加利福尼亞州的圣華金盆地首次發(fā)現(xiàn)火山巖油氣藏以來，全球100多個國家或地區(qū)發(fā)現(xiàn)了160多個火山巖油氣藏［2］。國外火山巖油氣藏多為偶然發(fā)現(xiàn)或局部勘探，尚未作為主要領(lǐng)域進(jìn)行全面勘探和深入研究，目前全球火山巖油氣藏探明油氣儲量僅占總探明油氣儲量的1%左右。中國從古生界到新生界的沉積盆地內(nèi)發(fā)育大面積的火山巖［3～5］，具有良好油氣地質(zhì)條件，1957年在準(zhǔn)噶爾盆地西北緣首次發(fā)現(xiàn)火山巖油氣藏［6，7］，歷經(jīng) 50 多年勘探，在準(zhǔn)噶爾和渤海灣等13個盆地陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了一批火山巖油氣田。2005年以來，相繼在松遼盆地、新疆北部等火山巖勘探中取得重大突破，新增探明天然氣地質(zhì)儲量4730億m3、石油地質(zhì)儲量2.16億t，目前中國已形成東、西部兩大火山巖油氣區(qū)［8～11］。同時，在塔里木、四川等盆地新發(fā)現(xiàn)多口火山巖油氣流井，展現(xiàn)出良好勘探局面。

2 中國火山巖油氣勘探階段及特點

中國火山巖油氣勘探大致經(jīng)歷了三個階段。以兼探為主的偶然發(fā)現(xiàn)階段(1957—1990年):主要集中于準(zhǔn)噶爾盆地西北緣和渤海灣盆地遼河、濟(jì)陽等坳陷。以針對性為主的局部勘探階段(1990—2002年):隨著地質(zhì)認(rèn)識和勘探技術(shù)的不斷提高，開始在渤海灣和準(zhǔn)噶爾等盆地的個別地區(qū)開展針對性勘探。全面勘探階段(2002年后):中國已將火山巖油氣藏作為重要新領(lǐng)域開展全面勘探，勘探領(lǐng)域不斷擴(kuò)展，相繼在渤海灣、松遼、準(zhǔn)噶爾、三塘湖等盆地發(fā)現(xiàn)了一批規(guī)模油氣藏。

中國已發(fā)現(xiàn)的火山巖油氣藏中，東部主要分布于中生界、新生界的大陸裂谷盆地，以中酸性火山巖的巖性油氣藏為主，多個火山巖體控制的油氣藏可疊合連片大面積分布;西部主要分布于古生界的碰撞后裂谷、島弧環(huán)境，以中基性火山巖風(fēng)化殼地層型為主，可形成大型整裝油氣田。

3 中國火山巖儲層特征及控制因素

3.1 中國火山巖儲層巖性、巖相特征

中國陸上含油氣盆地火山以中心式噴發(fā)為主，火山巖儲層巖石類型多，東部盆地中生代以酸性巖為主［12］，新生代以中基性巖為主;西部盆地以中基性巖為主，具體見圖1，其中TAS是total alkalis(sodium and potassium)graphed versus silica的縮寫，即火山巖鈉鉀與二氧化硅分類圖解。主要有玄武巖、安山巖、英安巖、流紋巖、粗面巖等。

圖1 新疆北部、松遼盆地火山巖TAS圖解Fig.1 TAS diagram of volcanics from the north of Xinjiang and Songliao Basin

松遼盆地營城組火山主要為中心式噴發(fā)，火山巖沿區(qū)域大斷裂呈串珠狀分布，橫向厚度變化較大，噴溢相發(fā)育;火石嶺組火山以裂隙噴發(fā)為主，厚度相對較均勻，噴溢相發(fā)育。火山巖主要有流紋巖、安山巖、英安巖、玄武巖、粗安巖、角礫凝灰?guī)r、玄武巖等，其中中酸性巖占86%，基性巖占14%，主要屬于堿性和鈣堿性系列。

渤海灣盆地火山巖以中心式噴發(fā)成因為主，噴溢相發(fā)育，主要巖性有玄武巖、安山巖、粗面巖等，如遼河盆地中生代火山巖以安山巖為主，古近紀(jì)火山巖以玄武巖和粗面巖為主。冀中凹陷侏羅系以安山巖為主夾凝灰?guī)r;白堊系主要發(fā)育玄武巖、凝灰?guī)r、火山角礫巖。東營坳陷主要發(fā)育玄武巖、凝灰?guī)r和火山角礫巖等。

新疆北部石炭紀(jì)火山以裂隙—中心式噴發(fā)為主，發(fā)育中鉀中基性火山巖。準(zhǔn)噶爾盆地陸東—五彩灣地區(qū)主要有玄武巖、安山巖、英安巖、流紋巖、火山角礫巖、凝灰?guī)r等;西北緣地區(qū)石炭系主要為安山巖、玄武巖、火山角礫巖等。三塘湖盆地石炭系主要有玄武巖、安山巖、英安巖、凝灰?guī)r、火山角礫巖等。

3.2 中國火山巖儲層類型與特征

火山巖儲層形成有火山、成巖和構(gòu)造3種作用，依據(jù)其成因可劃分為熔巖型、火山碎屑巖型、溶蝕型、裂縫型4類(見表1)，不同類型在孔隙類型、物性及滲流特征等方面存在明顯差異。

表1 火山巖儲層形成作用與類型Table 1 Formation role and type of volcanic reservoir

中國含油氣盆地古生界和中、新生界廣泛發(fā)育火山巖，各種巖性、巖相均能發(fā)育良好儲層，如松遼盆地營城組、二連盆地阿北油田興安嶺群、渤海灣盆地中新生界、蘇北盆地中新生界、北疆石炭系、四川盆地二疊系等火山巖儲層(見表2)。

火山巖骨架較其他巖石堅硬，抗壓實能力強(qiáng)，埋藏過程中受機(jī)械壓實作用影響小，孔隙受埋藏深度影響不大，因此中國陸上火山巖勘探深度下移1000～2000 m。埋藏較深時，碎屑巖比火山巖孔隙度小，如準(zhǔn)噶爾盆地石西油田石炭系火山巖，在深度大于3800 m時，平均為14.4%，而碎屑巖孔隙度平均約7.13%。

3.3 火山巖儲層控制因素

火山巖儲集空間中原生孔隙和裂縫主要受原始噴發(fā)狀態(tài)控制?；鹕綆r原生氣孔的連通性、滲透性較差，經(jīng)后期改造才具有較好滲透性?；鹕阶饔?，構(gòu)造運(yùn)動和風(fēng)化淋蝕作用是火山巖儲層儲集空間形成和發(fā)育的主要成因機(jī)制。受多種成因作用共同控制，可形成多種儲集空間類型(見圖2)。

表2 中國含油氣盆地火山巖儲層特征Table 2 Characteristics of volcanic reservoir in petroliferous basins of China

3.3.1 火山作用控制原生儲集空間形成

火山作用不僅控制了儲集體形態(tài)、規(guī)模，也控制著儲集空間類型和巖石礦物組分特征。原生型火山巖儲層的儲集性能，主要受巖性和巖相控制。如準(zhǔn)噶爾盆地五彩灣凹陷原生型火山巖中，火山碎屑巖、安山巖、凝灰?guī)r、玄武巖平均孔隙度依次為9.84%、8.14%、7.92%、5.89%。

巖相是影響原生型火山巖儲層的重要因素，不同巖相、亞相具有不同的儲集物性［13，14］?；鹕酵ǖ老鄡臻g主要為孤立的氣孔及火山碎屑間孔;火山爆發(fā)相中礫間孔及氣孔發(fā)育;火山噴溢相中熔巖原生氣孔發(fā)育，次生孔隙主要表現(xiàn)為長石溶蝕和經(jīng)脫?；湛s后產(chǎn)生的孔隙;侵出相中心帶亞相儲集空間主要為裂縫、溶孔、晶間孔等微孔隙，儲集物性較好，是有利的儲集相帶。

3.3.2 火山噴發(fā)環(huán)境影響原生儲集空間發(fā)育程度

噴發(fā)環(huán)境對火山巖儲集空間形成有很大影響。深水噴發(fā)時，巖漿中的揮發(fā)成分不容易逃逸難以形成氣孔，故原生氣孔不發(fā)育，加之水體的共同作用，火山巖發(fā)生明顯蝕變和充填，使原生孔隙減少。淺水環(huán)境或陸上噴發(fā)時，特別是噴發(fā)時遇大氣降水，一方面熔漿中的揮發(fā)成分可大量逃逸形成原生氣孔，另一方面由于熾熱巖漿突遇水體產(chǎn)生淬火作用形成大量原生微裂隙，把原生氣孔很好地連通起來，構(gòu)成良好的原始儲集空間。

3.3.3 構(gòu)造作用控制裂縫發(fā)育

構(gòu)造運(yùn)動對斷裂、裂縫形成與發(fā)育程度起著主導(dǎo)作用［15，16］，不同火山巖巖性均能形成裂縫(見圖3)。裂縫對儲層有3方面影響:a.在氣孔—杏仁發(fā)育帶形成裂縫，提高氣孔連通程度，增加滲透性;b.在致密段形成裂縫，可形成裂縫型儲層，且在一定條件下，可發(fā)育溶孔、溶洞;c.裂縫的存在可改善地層水分布和流動特點，促使溶解作用發(fā)生和發(fā)展。

圖2 火山巖儲層儲集空間類型Fig.2 The type of reservoir space in volcanic reservoir

圖3 準(zhǔn)噶爾盆地西北緣各巖性發(fā)育微裂縫示意圖Fig.3 Micro-cracks development of various volcanic rocks in the northwest of Junggar Basin

3.3.4 風(fēng)化淋蝕作用控制風(fēng)化殼儲層發(fā)育

完整火山巖風(fēng)化殼具有5層結(jié)構(gòu)，即土壤層、水解帶、淋蝕帶、崩解帶和母巖［17，18］。土壤層中多為次生礦物，成土狀;水解帶以泥巖和火山巖細(xì)小顆粒為主，多數(shù)風(fēng)化分解破碎為泥土，以蝕變作用為主;淋蝕帶中溶蝕孔和裂縫發(fā)育，風(fēng)化淋蝕、構(gòu)造碎裂和熱液蝕變作用強(qiáng);崩解帶以火山巖碎塊為主，塊體較大，見少量氣孔，微裂縫較發(fā)育;母巖中火山巖塊體完整，孔洞縫不發(fā)育。

對新疆北部石炭系鉆穿風(fēng)化殼的28口井中不同結(jié)構(gòu)層的6854個孔隙度樣品分析，發(fā)現(xiàn)儲層物性由好到差的順序為淋蝕帶、崩解帶、水解帶、母巖、土壤層，平均孔隙度分別為 16.8%、12.7%、5.4%、4.6%、2.6%。該區(qū)火山巖油氣藏提交探明儲量孔隙度下限為6.4%?？梢?，淋蝕帶和崩解帶能夠形成有效儲層，其他結(jié)構(gòu)層和母巖不能形成有效儲層。

火山巖風(fēng)化殼儲層物性明顯好于同時代的原生型火山巖，但相同表生環(huán)境下不同巖性形成的儲集性能存在差別。對1241塊不同蝕變程度的玄武巖、安山巖、火山角礫巖、凝灰?guī)r樣品儲層孔隙度研究表明，未蝕變火山角礫巖平均孔隙度最大，為8.3%，其他巖性孔隙度均小于6%;弱蝕變玄武巖、安山巖、火山角礫巖平均孔隙度均大于6%，而凝灰?guī)r孔隙度為3.6%;強(qiáng)蝕變的不同巖性火山巖均能形成有利儲層，且各種巖性平均孔隙度均超過同時代的原生型火山角礫巖儲層的平均孔隙度8.3%(見圖 4)。

圖4 不同巖性、蝕變程度火山巖平均孔隙度分布圖Fig.4 Average porosity of different lithology and alteration degree of volcanic rocks

火山巖風(fēng)化殼厚度主要決定于風(fēng)化淋蝕時間。通過風(fēng)化殼殘余物形成和剝蝕速率關(guān)系推導(dǎo)、鉆孔和野外剖面測量、風(fēng)化淋蝕時間恢復(fù)，提出風(fēng)化殼厚度與風(fēng)化淋蝕時間的正向非線性指數(shù)模式(見式(1))。利用該式可預(yù)測不同風(fēng)化程度地區(qū)的風(fēng)化殼厚度。

式(1)中，d為風(fēng)化殼厚度，m;t為風(fēng)化淋蝕時間，Ma;a、b為參數(shù)，如新疆北部石炭系火山巖 a=81.427，b=101.81。

4 火山巖油氣成藏控因與分布規(guī)律

4.1 火山巖油氣藏類型

中國火山巖主要發(fā)育6種類型油氣藏，即地層型、巖性—地層型、構(gòu)造—地層型、斷層—巖性—地層復(fù)合型、巖性型、斷層—巖性型(見圖5)。

4.1.1 地層型油氣藏

儲層以火山巖風(fēng)化殼為主，其周圍受非滲透地層所限，上覆非滲透性新地層遮擋形成有效圈閉。其含油氣面積和油氣高度受火山巖風(fēng)化殼范圍和厚度控制，具有統(tǒng)一油氣水界面和壓力系統(tǒng)。

4.1.2 巖性—地層型油氣藏

有效圈閉受火山巖風(fēng)化殼和巖性雙重因素控制，以風(fēng)化殼為主，上覆非滲透性新地層遮擋。其油氣面積和油氣高度受火山巖風(fēng)化殼范圍和厚度控制。具有統(tǒng)一油氣水界面和壓力系統(tǒng)。

4.1.3 構(gòu)造—地層型油氣藏

有效圈閉受構(gòu)造和風(fēng)化殼雙重因素控制，以風(fēng)化殼控制為主。具有統(tǒng)一油氣水界面和壓力系統(tǒng)，油氣藏邊界受風(fēng)化殼和溢出點控制。

4.1.4 斷層—巖性—地層復(fù)合型油氣藏

儲層受巖性、巖相和風(fēng)化殼多重因素控制，同時，火山噴發(fā)間歇期的短暫風(fēng)化淋蝕，形成呈層狀分布儲層，其周圍被非滲透性地層、斷層所限形成有效圈閉。每個斷塊內(nèi)部具有統(tǒng)一油氣水界面和壓力系統(tǒng)，油氣藏面積和油氣高度受火山巖風(fēng)化殼、巖性、巖相綜合因素控制。

4.1.5 巖性型油氣藏

以層狀、透鏡狀或其他不規(guī)則狀火山巖體為儲層，其周圍被非滲透性地層所限形成有效圈閉。無統(tǒng)一油氣水界面和壓力系統(tǒng)，油氣藏面積和高度受火山巖外部形態(tài)和厚度控制。

4.1.6 斷層—巖性型油氣藏

有效圈閉形成受地層和巖性雙重因素控制，以巖性控制為主。具有統(tǒng)一油氣水界面和壓力系統(tǒng)，油氣藏邊界受巖性邊界和溢出點控制。

4.2 松遼盆地深層火山巖氣藏控制因素與富集規(guī)律

松遼盆地深層持續(xù)沉降型斷陷控制天然氣區(qū)域分布，生烴斷槽控制斷陷內(nèi)天然氣分布，近鄰生烴斷槽的斷裂構(gòu)造帶是天然氣富集區(qū)帶，優(yōu)質(zhì)火山巖儲層控制了天然氣富集(見圖6)。

圖5 火山巖油氣藏類型圖Fig.5 Types of volcanic rock reservoir

圖6 徐家圍子中生代火山巖氣藏剖面圖Fig.6 Mesozoic volcanic gas reservoirs of Xujiaweizi

4.2.1 持續(xù)沉降型斷陷控制天然氣區(qū)域分布

松遼盆地深層斷陷按構(gòu)造演化特征可分為持續(xù)沉降型、晚期反轉(zhuǎn)型和后期抬升型，其中以持續(xù)沉降型斷陷天然氣最豐富。這類斷陷構(gòu)造活動相對比較和緩，沉降較深，沉積環(huán)境較穩(wěn)定，湖相地層發(fā)育，烴源層厚度大，有機(jī)質(zhì)豐度高，埋藏深。具有“一好、三高”特點，即烴源巖質(zhì)量好、生氣速率高、聚集程度高、近源產(chǎn)量高。這類斷陷天然氣占已探明儲量的95%以上。

油氣運(yùn)移距離一般較近，沙河子烴源巖生成的天然氣運(yùn)移距離一般不超過10 km。根據(jù)69口井的統(tǒng)計，距源巖距離小于10 km的52口井中，僅有4口為干層，失利原因是儲層致密;距源巖距離10～20 km的14口井中，有6口井見氣顯示，4口井為水層，4口井為干層;而距源巖距離大于20 km的3口井中，均無氣顯示，其中1口井為水層，2口井為干層?？梢?，一般距生烴中心距離小于10 km，有利于天然氣富集。

4.2.2 生烴斷槽控制斷陷內(nèi)天然氣分布

斷陷盆地邊界斷裂走向、延伸長度和斷距大小變化控制斷槽發(fā)育，一個斷陷往往被分割為若干個斷槽(洼槽)。36個大小不等的斷陷，共發(fā)育74個斷槽。斷槽面積最大為1443 km2，最小為131 km2，大于500 km2的斷槽有32個。斷陷內(nèi)生烴斷槽控制了天然氣分布，每一個斷槽是一個獨(dú)立沉積湖盆，也是一個獨(dú)立成藏單元。斷陷只要存在生烴斷槽，同樣具有良好勘探前景。

天然氣圍繞生烴斷槽呈環(huán)狀分布，受巖性、巖相強(qiáng)非均質(zhì)限制，決定了油氣短距離運(yùn)移，圍繞生烴斷槽附近呈環(huán)帶聚集。如長嶺斷陷圍繞長嶺斷槽發(fā)現(xiàn)了長嶺1號氣田、東嶺氣田、雙坨子油氣田、伏龍泉?dú)馓铩⒋罄蠣敻畾獠?、長深8氣藏共6個氣田(藏)。

4.2.3 鄰近生烴斷槽斷裂構(gòu)造帶是天然氣富集區(qū)

基底大斷裂控制了火山巖分布，也控制了火山巖體圈閉形成。沿斷裂形成了不同類型的火山巖圈閉，如火山巖體背斜(昌德氣田等)、斷鼻(興城氣田等)、火山巖巖性(汪家屯氣藏等)、火山巖裂縫性(汪家屯氣藏等)等類型圈閉。

基底大斷裂有利于油氣運(yùn)移和儲集性能改善。斷裂是油氣運(yùn)移重要通道;同時斷裂帶附近裂縫發(fā)育，溝通儲層內(nèi)孔隙，擴(kuò)大有效儲集空間;裂縫又是地下水滲流通道，促使次生溶蝕孔縫發(fā)育，改善儲集性能?？梢姡瑪嗔选獦?gòu)造帶控制斷陷內(nèi)天然氣聚集，如徐家圍子斷陷天然氣藏沿徐西、徐中和宋站基底大斷裂分布。

4.2.4 優(yōu)質(zhì)火山巖儲層控制了天然氣富集

斜對面卡位上有個中裝男子很注意她。也是一個人，在那里看報。比她來得早，不會是跟蹤她。估量不出她是什么路道？戴的首飾是不是真的？不大像舞女，要是演電影話劇的，又不面熟。

火山巖巖性、巖相、裂縫控制了優(yōu)質(zhì)儲層發(fā)育，從而控制了天然氣富集。如流紋巖、流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r的裂縫線密度分別為5.70條/m、5.27條/m。溢流相酸性巖中的流紋巖、流紋質(zhì)晶屑熔結(jié)凝灰?guī)r物性好，是有利儲層。相對優(yōu)質(zhì)儲層對天然氣富集起到明顯控制作用，一般爆發(fā)相中凝灰?guī)r儲層物性最好，如徐深1井3440～3450 m的流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r段，孔隙度平均達(dá)7.2%，最高可達(dá)15%;滲透率 平 均 可 達(dá) 2.4×10－4μm2，最 高 可 達(dá)8.1×10－4μm2，該段壓后自噴日產(chǎn)氣 19.57 萬 m3。溢流相的原地溶蝕角礫巖和上部亞相的流紋巖含氣飽和度70%～80%，溢流相中部亞相和爆發(fā)相的熔結(jié)凝灰?guī)r物性差，束縛水飽和程度高，含氣飽和度30% ～50%。近火山口相儲層物性好，含氣飽和度較高，遠(yuǎn)火山口相儲層物性差，含氣飽和度低?？碧阶C實，徐家圍子斷陷的徐深1、徐深3、升深2－1井等工業(yè)氣流井大都分布在火山口或近火山口附近，而遠(yuǎn)火山口的徐深16井則未獲成功。

4.3 新疆北部石炭系火山巖風(fēng)化殼油氣分布富集規(guī)律

新疆北部石炭系殘留生烴凹陷控制油氣平面分布，風(fēng)化殼規(guī)模控制油氣富集程度和規(guī)模，正向構(gòu)造背景控制油氣運(yùn)聚，風(fēng)化殼地層型有效圈閉控制油氣成藏。

4.3.1 殘留生烴凹陷控制油氣平面分布

新疆北部石炭系已發(fā)現(xiàn)的火山巖油氣藏具有近源成藏特點。該區(qū)單個火山巖體規(guī)模較小，平面上分布變化大，非均質(zhì)性強(qiáng)，連通性差，受火山巖間沉積巖分隔，油氣在其中橫向運(yùn)移距離一般較短，油氣藏主要圍繞有效烴源巖中心附近分布。斷裂是油氣縱向輸導(dǎo)體系，可在縱向上形成多套含油氣層系。該區(qū)上石炭統(tǒng)火山巖形成于碰撞造山后松弛垮塌環(huán)境［19，20］，火山巖沿斷裂帶分布，在烴源巖分布范圍內(nèi)發(fā)育的斷裂帶是油氣成藏有利地區(qū)，如三塘湖盆地馬朗凹陷發(fā)現(xiàn)的牛東油田，準(zhǔn)噶爾盆地滴水泉凹陷發(fā)現(xiàn)的克拉美麗氣田、五彩灣凹陷發(fā)現(xiàn)的五彩灣氣田，均是圍繞上石炭統(tǒng)有效烴源巖中心分布。

4.3.2 風(fēng)化殼規(guī)模控制油氣富集程度和規(guī)模

圖7 馬朗凹陷牛東油田斷裂與油井產(chǎn)能關(guān)系圖Fig.7 Fracture and oil production diagram of Niudong Oilfield

4.3.3 正向構(gòu)造背景控制油氣運(yùn)聚

構(gòu)造高部位是油氣運(yùn)聚指向區(qū)，油氣近源成藏，圍繞有效烴源巖中心周緣相對高部位是風(fēng)化殼地層型油氣成藏的主要區(qū)域，從已發(fā)現(xiàn)的油氣藏來看基本上都分布于古構(gòu)造和現(xiàn)今構(gòu)造耦合較好的部位，斜坡帶和背斜構(gòu)造是最有利區(qū)。如準(zhǔn)噶爾地區(qū)西北緣、克拉美麗氣田(見圖8)等均具有該特點。

圖8 滴南凸起克拉美麗氣田氣藏剖面圖Fig.8 Section of gas reservoirs of Kelameili gas field

斷裂控制油氣大規(guī)模聚集。新疆北部石炭紀(jì)經(jīng)歷了多次構(gòu)造運(yùn)動，發(fā)育多期次斷裂。圍繞斷裂帶附近可發(fā)育有利儲層，斷裂帶及其周圍火山巖發(fā)育，斷裂在改善火山巖次生溶蝕孔隙的同時，形成裂縫和微裂縫。在烴源巖區(qū)斷裂能夠縱向上溝通烴源巖和儲層，對油氣運(yùn)聚起縱向輸導(dǎo)作用。因此，近源斷裂帶為油氣聚集有利區(qū)，油氣圍繞斷裂帶附近富集高產(chǎn)，如牛東油田高產(chǎn)和相對高產(chǎn)井基本上分布于斷裂帶附近。

4.3.4 風(fēng)化殼地層型有效圈閉控制油氣成藏

上覆蓋層巖性、斷裂封堵與開啟性控制風(fēng)化殼地層型油氣藏的保存。有效圈閉與主成藏期有利配合是成藏關(guān)鍵。通過盆地模擬和烴源巖熱演化［23］，確定石炭系烴源巖主要生烴時期為晚二疊世到晚白堊世，如五彩灣凹陷的烴源巖二疊世末達(dá)到成熟，到白堊系末烴源巖熱成熟度Ro達(dá)到2.0%。但不同盆地及盆地內(nèi)不同區(qū)域的烴源巖演化序列不同，生烴期及主生烴期時間存在差別。如三塘湖盆地塘參3井的烴源巖生油期距今250～60 Ma，主力生油期距今150～60 Ma;吐哈地區(qū)鄯科1井烴源巖生氣期距今265～110 Ma，主力生氣期距今195～110 Ma。因此，在白堊世之前形成的有效圈閉都具備油氣聚集成藏的可能性。

石炭系上覆直接蓋層為泥巖、凝灰?guī)r等分布區(qū)，最有利于風(fēng)化殼地層型油氣藏的形成，已發(fā)現(xiàn)的風(fēng)化殼地層型油氣藏，包括牛東油田、克拉美麗氣田、準(zhǔn)噶爾西北緣克—百斷裂帶上盤石炭系油藏等，均具備良好的上覆直接蓋層條件。

5 結(jié)語

火山巖油氣藏已逐漸成為中國重要勘探目標(biāo)和油氣儲量增長點。目前火山巖油氣勘探出現(xiàn)了6個新的發(fā)展趨勢:a.區(qū)域上，從東部渤海灣盆地向松遼盆地深層發(fā)展，西部準(zhǔn)噶爾、三塘湖等盆地由點到面快速發(fā)展;b.勘探層位上，由東部中、新生界向西部上古生界發(fā)展;c.勘探深度上，由中淺層向中深層甚至深層發(fā)展;d.勘探部位，由構(gòu)造高部位向斜坡和凹陷發(fā)展;e.巖性、巖相類型，由單一型到多類型，由尋找火山機(jī)構(gòu)向風(fēng)化殼發(fā)展;f.油氣藏類型，由構(gòu)造、巖性型向巖性、地層型發(fā)展。

中國火山巖分布面積廣，總面積達(dá) 215.7萬km2，預(yù)測有利勘探面積36萬km2，根據(jù)目前勘探預(yù)測，中國火山巖中總石油資源量60億t油當(dāng)量以上，展示了火山巖油氣勘探潛力和良好前景。主要勘探領(lǐng)域分布于東部松遼盆地中生界—新生界，以巖性氣藏勘探為主。渤海灣、二連和海拉爾等盆地以巖性油藏為主。新疆北部的準(zhǔn)噶爾、三塘湖、吐哈等盆地的石炭—二疊系，以及興蒙海槽，以風(fēng)化殼地層型油氣藏為主。

致謝:在文章寫作過程中，得到中國石油天然氣股份有限公司趙文智、杜金虎、高瑞祺，相關(guān)油田公司匡立春、梁世君、馮志強(qiáng)、江濤及中國石油勘探開發(fā)研究院鄒才能、顧家裕等領(lǐng)導(dǎo)、專家的支持和幫助，在此一并致謝!

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The control factors and distribution laws of volcanic oil and gas reservoir in China

Hou Lianhua，Zhu Rukai，Zhao Xia，Pang Zhenglian，Luo Xia，Mao Zhiguo

(Research Institute of Petroleum Exploration＆ Development，Petrochina，Beijing 100083，China)

There are mainly 3 sets of volcanic rocks in sedimentary basins of China:the strata of Carboniferous-Permian，the strata of Jurassic-Cretaceous and the strata of Palaeogene-Neogene.Volcanic rocks distributed widely and developed associated with hydrocarbon source rocks form good combination of source-reservoir-cap assemblage.In the eastern basins of China，intermediate-acidic volcanic rocks and primary type reservoir are mainly developed.In the western basins of China，mid-mafic volcanic rocks and weathering crust type reservoir are often developed.Almost all of the lithology and lithofacies of volcanic rocks can form effective reservoir.And the reservoir characteristic of weathering crust type is better than that of primary type.Lithological reservoir and fault-lithological reservoir are often developed in the eastern basins of China.Stratum reservoir，structure-stratum reservoir and structure-lithological-stratum combined reservoir are often developed in the western basins of China.In Songliao Basin，deep continued settlement faults control the distribution of gas regional;hydrocarbon generation faults trough controls the gas distribution in the fault depression;fault structure regions near the hydrocarbon generation faults trough are the gas enriched accumulation region，and high-quality volcanic reservoir controls gas accumulation.In the north part of Xinjiang area，the Carboniferous residual hydrocarbon-generation sags control area distribution of oil and gas;weathering crust scale controls the hydrocarbon accumulating scale and degree;the type of weathering crust-stratum traps could control reservoir forming effectively;the positive tectonic background controls oil and gas migration and accumulation.This paper points out that the area of volcanic rocks for exploration is 3.6×105km2in China，and the predicted equivalent reserve in volcanic rocks is above 6×109t.

volcanic rock reservoir;igneous reservoir;reservoir formation control factors;reservoir distribution law

TE13

A

1009－1742(2012)06－0077－10

2012－04－06

中國工程院重大咨詢研究項目“我國非常規(guī)天然氣開發(fā)利用戰(zhàn)略研究”(2011－ZD－19－2);國家科技重大專項“巖性地層油氣藏成藏規(guī)律、關(guān)鍵技術(shù)及目標(biāo)評價”(2011ZX05001，2011B－03)

侯連華(1970—)，男，山東博興縣人，高級工程師，主要從事巖性地層油氣藏、非常規(guī)油氣地質(zhì)、綜合勘探研究等工作;E－mail:houlh@petrochina.com.cn