火山巖油氣藏勘探價(jià)值凸顯

■ 余琪祥

勘探開(kāi)發(fā)

火山巖油氣藏勘探價(jià)值凸顯

■ 余琪祥

隨著碎屑巖和碳酸鹽巖常規(guī)油氣資源勘探難度的不斷加大，火山巖油氣藏業(yè)已成為油氣勘探的新領(lǐng)域，并展現(xiàn)了較好的勘探前景。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，國(guó)外發(fā)現(xiàn)火山巖油氣藏169個(gè)，探明石油超過(guò)3.4億噸，天然氣近7000億方。如印度尼西亞的Jatibarang油氣田在古近系玄武巖和安山巖儲(chǔ)層中探明石油1.64億噸，天然氣764億方；澳大利亞的Scott Reef油氣田在侏羅系玄武巖儲(chǔ)層中探明石油1795萬(wàn)噸，天然氣3877億方。同時(shí)，美國(guó)、俄羅斯、格魯吉亞、意大利、阿爾及利亞、巴西、納米比亞和剛果等也相繼在火山巖中發(fā)現(xiàn)了油氣藏。

我國(guó)在松遼盆地深層、二連盆地、渤海灣盆地、準(zhǔn)噶爾盆地以及三塘湖盆地等發(fā)現(xiàn)多個(gè)火山巖油氣藏。2002年，我國(guó)首次在松遼盆地火山巖發(fā)現(xiàn)東部最大的氣田——慶深氣田，展示出超1萬(wàn)億立方米的資源潛力。上世紀(jì)五十年代以來(lái)，勘探人員在準(zhǔn)噶爾盆地西北緣的石炭系和二疊系火山巖儲(chǔ)層中探明石油儲(chǔ)量3億多噸，2008年，中國(guó)石油在準(zhǔn)東發(fā)現(xiàn)了克拉美麗大氣田，探明天然氣1000多億方，儲(chǔ)層主要為石炭系火山巖。近年來(lái)，又在紅-車(chē)斷裂帶、車(chē)排子凸起和中拐凸起和準(zhǔn)東地區(qū)石炭系火山巖中發(fā)現(xiàn)了多個(gè)油氣藏，展現(xiàn)了準(zhǔn)噶爾盆地火山巖儲(chǔ)層良好的勘探前景（圖1）。

圖1 準(zhǔn)噶爾盆地火山巖油氣勘探成果圖

2012年以來(lái)，中國(guó)石化在準(zhǔn)噶爾盆地車(chē)排子凸起部署的多口探井在石炭系火山巖儲(chǔ)層中獲得高產(chǎn)工業(yè)油流。其中排665井自井深760米進(jìn)入石炭系火山巖儲(chǔ)層以后，油氣顯示十分活躍，經(jīng)測(cè)試獲日產(chǎn)原油50多噸；排663井在同一層位又試獲日產(chǎn)原油81.67立方米，成為中國(guó)石化在該區(qū)產(chǎn)量最高的探井；車(chē)排子凸起石炭系火山巖油藏具有埋藏較淺，油質(zhì)較輕，儲(chǔ)層裂縫發(fā)育的特征，目前已落實(shí)儲(chǔ)量3500多萬(wàn)噸。

另外，三塘湖盆地火山巖油氣勘探取得了長(zhǎng)足的進(jìn)展，是近幾年來(lái)西北地區(qū)中小型盆地中油氣儲(chǔ)量增長(zhǎng)較快的盆地，其中位于馬朗凹陷的牛東油田三級(jí)儲(chǔ)量累計(jì)超過(guò)1億噸。隨著勘探人員在多個(gè)盆地火山巖勘探中取得突破，火山巖油氣藏勘探價(jià)值將不斷凸顯。

我國(guó)火山巖油氣勘探經(jīng)歷了一個(gè)由偶然發(fā)現(xiàn)或局部勘探到作為一個(gè)新領(lǐng)域而全面勘探的認(rèn)識(shí)過(guò)程，并形成了火山巖油氣勘探理論及配套技術(shù)系列。例如，起初在準(zhǔn)噶爾盆地西北緣二疊系和三疊系碎屑巖的油氣勘探過(guò)程中，在石炭系火山巖中也發(fā)現(xiàn)了良好的油氣顯示或試獲工業(yè)油氣流，但當(dāng)時(shí)認(rèn)為只是一般的基巖油藏，并未作為全盆地的一個(gè)重要勘探層系。直到2002年以后，隨著松遼盆地深層火山巖氣藏的發(fā)現(xiàn)，才加以重視并進(jìn)行大規(guī)?？碧?。此后，在準(zhǔn)東地區(qū)和西北緣探明了多個(gè)火山巖油氣藏?？碧窖芯勘砻鳎鹕綆r層系內(nèi)幕也發(fā)育烴源巖，具有獨(dú)立的含油氣系統(tǒng)。無(wú)論是外源型還是自生自?xún)?chǔ)型火山巖油氣藏，都具有近源成藏的特征，斷裂和不整合是重要的輸導(dǎo)體系，良好的火山巖縫洞型儲(chǔ)層是獲得規(guī)模儲(chǔ)量的關(guān)鍵。

火山巖儲(chǔ)層類(lèi)型多樣。按巖石類(lèi)型可分為火山熔巖儲(chǔ)層，如玄武巖、安山巖和流紋巖儲(chǔ)層等；火山碎屑巖儲(chǔ)層，如火山角礫巖、凝灰?guī)r儲(chǔ)層等。按火山巖改造程度，還可分為原生型和風(fēng)化殼型火山巖儲(chǔ)層。

原生型火山巖儲(chǔ)層是火山巖漿在噴發(fā)、冷卻、固結(jié)、埋藏和成巖作用過(guò)程中所形成的儲(chǔ)集空間，如火山巖冷卻形成的收縮縫、收縮孔、溶蝕孔和氣孔等。原生型火山巖儲(chǔ)層主要分布于火山口附近，受火山機(jī)構(gòu)控制，如火山通道相的熔結(jié)角礫巖和隱爆角礫巖、溢流相的安山巖和流紋巖、爆發(fā)相的火山角礫巖和火山集塊巖，都具有較高的孔隙度和滲透率。

野外考察和巖心觀察發(fā)現(xiàn)，風(fēng)化殼型火山巖儲(chǔ)層縫、洞發(fā)育（圖2），分布較廣，對(duì)油氣聚集成藏起重要控制作用。根據(jù)鉆井、錄井和測(cè)井解釋成果，風(fēng)化殼型火山巖儲(chǔ)層基本可劃分為土壤層、水解帶、溶蝕帶、崩解帶和母巖等5層結(jié)構(gòu)：土壤層中多為次生礦物，成土狀，厚度較小，多數(shù)區(qū)域遭到剝蝕；水解帶厚度較大，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；溶蝕帶厚度中等，氣孔杏仁構(gòu)造和裂縫發(fā)育，風(fēng)化淋濾、構(gòu)造碎裂和熱液蝕變作用強(qiáng)；崩解帶厚度較大，以火山巖碎塊為主，塊體較大，見(jiàn)少量氣孔，微裂縫較發(fā)育，裂縫和氣孔被充填或半充填；母巖中火山巖塊體完整，孔洞縫不發(fā)育。

圖2 凝灰?guī)r風(fēng)化后形成的溶洞（新疆克拉瑪依市柳樹(shù)溝）

圖3 風(fēng)化殼型火山巖儲(chǔ)層結(jié)構(gòu)與特征

圖4 克拉美麗氣田滴西14井石炭系火山巖氣藏剖面

風(fēng)化殼型火山巖儲(chǔ)層在地震資料上表現(xiàn)為低速、低密度、低波阻抗值等特征，與致密火山巖形成鮮明對(duì)比；在測(cè)井曲線上，其儲(chǔ)層結(jié)構(gòu)特征較明顯（圖3）。地質(zhì)科研人員可以充分利用這些特征和鉆井取芯資料，對(duì)火山巖儲(chǔ)層進(jìn)行預(yù)測(cè)。

巖性是控制火山巖物性的重要原因。不同類(lèi)型的火山巖，其孔隙度和滲透率存在很大差異，即使是同一巖性的火山巖，不同發(fā)育部位其物性也具有較大差異?；鹕浇堑[巖物性整體較好，如克拉美麗氣田滴西14井石炭系測(cè)試獲日產(chǎn)天然氣14萬(wàn)立方米，儲(chǔ)層就是火山角礫巖（圖4）；玄武巖、安山巖及流紋巖等噴發(fā)巖類(lèi)儲(chǔ)層物性次之，而侵入巖物性較差，酸性巖類(lèi)物性好于中-基性巖類(lèi)。

國(guó)外火山巖油氣藏大多位于中新生界，而我國(guó)火山巖油氣藏既有中新生界，又有古生界。無(wú)論從我國(guó)西部地區(qū)古生代火山巖，還是東部地區(qū)中新生代火山巖油氣勘探與發(fā)現(xiàn)來(lái)看，我國(guó)火山巖油氣勘探領(lǐng)域更為廣闊。當(dāng)然，火山巖儲(chǔ)層畢竟屬于特殊類(lèi)型的儲(chǔ)層，與碎屑巖及碳酸鹽巖儲(chǔ)層相比，火山巖縱、橫向變化大，相變快，成層性差，具有更強(qiáng)的非均質(zhì)性。因此，火山巖儲(chǔ)層識(shí)別仍是一個(gè)世界性難題。但隨著勘探程度的提高和勘探技術(shù)的進(jìn)步，火山巖油氣藏預(yù)測(cè)難題一定會(huì)不斷取得突破。