王江濤 楊 森 鄒 陽 趙 毅 黃立良 牟立偉 何文軍 趙辛楣 蔡金元

（ 1中國石油新疆油田公司勘探開發(fā)研究院；2中國石油新疆油田公司風(fēng)城油田作業(yè)區(qū) ）

0 引言

瑪北地區(qū)二疊系風(fēng)城組油氣勘探始于20世紀(jì)80年代，經(jīng)過近30年的持續(xù)探索，表明瑪湖地區(qū)風(fēng)城組不僅是主力烴源巖，也是重要的儲層[1-6]?，敽枷荼毙逼聨幱诂敽鸁N中心，是云質(zhì)頁巖、碎屑巖與高孔火山巖疊覆發(fā)育區(qū)，風(fēng)城組一段（風(fēng)一段）主要發(fā)育高孔火山巖和碎屑巖儲層，風(fēng)城組二段（風(fēng)二段）、風(fēng)城組三段（風(fēng)三段）主要發(fā)育烴源巖和云質(zhì)頁巖儲層[7-10]。瑪湖凹陷風(fēng)城組云質(zhì)巖較發(fā)育，巖石脆性好，裂縫較發(fā)育，風(fēng)城組烴源巖生成的油氣沿裂縫倒灌運(yùn)移，在風(fēng)一段優(yōu)質(zhì)儲層中富集成藏，為典型的“上生下儲”型油氣成藏模式[11]。近年勘探實踐證實，風(fēng)二段、風(fēng)三段頁巖油儲層特征、賦存機(jī)理和分布規(guī)律越發(fā)明了，而風(fēng)一段常規(guī)油藏未受重視，勘探進(jìn)展緩慢，存在一系列未解決的難題和挑戰(zhàn)，包括儲層特征不清、成因模式未建立、多種儲層展布范圍不明等。究其原因，主要是因為瑪北地區(qū)風(fēng)城組發(fā)育一套咸化湖盆（半封閉環(huán)境）頁巖及白云巖與碎屑巖過渡的云質(zhì)巖沉積，同時受陸源碎屑、火山影響，多套復(fù)雜巖性頻繁互層疊置發(fā)育，且前期地震資料品質(zhì)差，精準(zhǔn)預(yù)測難以實現(xiàn)[12]。最新鉆探的重點(diǎn)風(fēng)險探井瑪頁1井在風(fēng)城組進(jìn)行了系統(tǒng)取心和分段試油，其中風(fēng)一段常規(guī)火山巖+碎屑巖儲層小段試油即獲高產(chǎn)工業(yè)油流，進(jìn)一步證實瑪北地區(qū)風(fēng)一段常規(guī)油藏勘探領(lǐng)域的巨大潛力，風(fēng)城組展現(xiàn)出火山巖、云質(zhì)巖和碎屑巖多類型油藏共生的特征[13-15]。本文針對瑪北地區(qū)風(fēng)一段，利用巖心、錄井、測井、實驗分析及重新采集解釋的高密度地震資料等，對優(yōu)質(zhì)儲層特征、成因等進(jìn)行研究分析，建立了優(yōu)質(zhì)儲層成因模式，在此基礎(chǔ)上預(yù)測了優(yōu)質(zhì)儲層分布范圍。

1 地質(zhì)概況

瑪北地區(qū)橫跨瑪湖凹陷和烏夏斷裂帶（圖1左），構(gòu)造上位于準(zhǔn)噶爾盆地中央坳陷，瑪湖凹陷及烏夏斷裂帶經(jīng)歷了海西、印支、燕山和喜馬拉雅等多期構(gòu)造運(yùn)動[16-19]。石炭紀(jì)末至二疊紀(jì)，準(zhǔn)噶爾盆地西北緣斷裂帶至瑪湖凹陷進(jìn)入前陸發(fā)展階段，盆地整體穩(wěn)定沉降，西部瑪湖凹陷二疊系發(fā)育齊全，早—中二疊世凹陷東部的陸梁隆起相對抬升，高部位未沉積二疊系佳木河組、風(fēng)城組和夏子街組。中二疊統(tǒng)下烏爾禾組由凹陷向隆起方向呈減薄趨勢，其中下烏爾禾組一段和二段向構(gòu)造高部位呈超覆尖滅，下烏爾禾組三段和四段向構(gòu)造高部位呈削蝕尖滅，研究區(qū)缺失上烏爾禾組。印支期構(gòu)造相對穩(wěn)定，三疊系廣泛沉積，厚度變化不大，三疊系百口泉組向隆起方向逐層超覆，到三疊紀(jì)末形成統(tǒng)一的內(nèi)陸坳陷沉積盆地。燕山早期構(gòu)造較穩(wěn)定，形成了三角洲相和湖相砂泥巖建造，燕山中晚期構(gòu)造活動加劇，主要表現(xiàn)在中侏羅統(tǒng)以上地層，尤其是頭屯河組明顯向高部位削蝕減薄，與上覆白堊系呈角度不整合接觸。燕山晚期至喜馬拉雅期構(gòu)造運(yùn)動對瑪北地區(qū)白堊紀(jì)地層影響有限，侏羅系至白堊系構(gòu)造形態(tài)具有繼承性[20-23]。

瑪北地區(qū)二疊系自下而上依次發(fā)育佳木河組（P1j）、風(fēng)城組（P1f）、夏子街組（P2x）和下烏爾禾組（P2w）（圖1右）。其中風(fēng)城組不僅是主力烴源巖，也是重要的儲層，發(fā)育火山巖、粗粒碎屑巖和云質(zhì)巖3類儲層，兩種或多種巖性疊置發(fā)育，為重要的含油氣層系[24-26]。風(fēng)城組厚度主體介于150～1000m，自下而上劃分為風(fēng)一段（P1f1）、風(fēng)二段（P1f2）和風(fēng)三段（P1f3），地層向東逐漸減薄尖滅?，敱钡貐^(qū)風(fēng)一段沉積早期至中期為淡水環(huán)境，受陸源碎屑和火山活動影響，以碎屑巖和火山巖為主，發(fā)育的高孔流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r是富含水蒸氣、CO2和其他揮發(fā)分的黏稠熔漿在火山強(qiáng)烈爆發(fā)作用下形成的產(chǎn)物，為一套近火山口爆發(fā)相熱碎屑流亞相的堆積物，在烏爾禾鼻隆東翼及夏72井以東等廣泛區(qū)域均有分布；風(fēng)一段沉積中期至晚期相對封閉，以微咸水環(huán)境為主，主要為靜水沉積的去云化泥質(zhì)粉砂巖、含凝灰質(zhì)、有機(jī)質(zhì)的粉—細(xì)砂巖、細(xì)砂巖、灰泥巖及微晶云巖等，云化作用較明顯[27]。

2 風(fēng)一段優(yōu)質(zhì)儲層特征

瑪北地區(qū)風(fēng)一段縱向上火山巖、碎屑巖、云質(zhì)巖儲層疊置發(fā)育，底部以細(xì)粒碎屑巖（粉砂巖、泥巖）為主，局部發(fā)育火山熔巖（玄武巖、安山巖、流紋巖），中下部以粗粒碎屑巖（砂巖、含礫砂巖）為主，中部發(fā)育一套火山碎屑巖（流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r），中上部以粗粒碎屑巖（砂巖、含礫砂巖、礫巖）為主，頂部以細(xì)粒云質(zhì)巖（云質(zhì)泥巖、云質(zhì)粉砂巖）為主。其中，中下部至中上部的氣孔狀流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r、砂巖、含礫砂巖、礫巖段儲層物性好，油氣顯示最活躍，為風(fēng)一段優(yōu)質(zhì)儲層發(fā)育段。

2.1 巖石學(xué)特征

瑪北地區(qū)風(fēng)城組巖石類型復(fù)雜，縱向大段連續(xù)顯示，風(fēng)一段發(fā)育火山巖、碎屑巖和云質(zhì)巖類，巖性復(fù)雜多變，見玄武安山巖、凝灰?guī)r、流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r、砂巖、含礫砂巖、礫巖、云質(zhì)泥巖、云質(zhì)粉—細(xì)砂巖等多種巖石類型。

瑪北地區(qū)各井鉆遇的流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r巖性基本一致，呈灰色或灰白色塊狀，但熔結(jié)程度和氣孔發(fā)育程度、氣孔充填程度不一。薄片分析表明，瑪北地區(qū)風(fēng)一段流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r主要由弧面棱角狀玻屑、撕裂狀漿屑、火山塵及熔巖團(tuán)塊組成，部分玻屑具塑性變形，似流動構(gòu)造，玻屑、漿屑具脫玻硅化、綠泥石化。巖石中發(fā)育不均勻分布的霏細(xì)巖化團(tuán)塊，多呈渾圓狀，顏色較淺，部分團(tuán)塊與周圍玻屑凝灰質(zhì)間界線不清，部分團(tuán)塊邊緣發(fā)育斷續(xù)，團(tuán)塊多達(dá)礫級，分布較均勻。大量霏細(xì)巖化團(tuán)塊中可見氣孔發(fā)育，部分團(tuán)塊中殘余玻屑凝灰質(zhì)結(jié)構(gòu)明顯，且其結(jié)構(gòu)、玻屑延伸方向多數(shù)與周圍具塑性變形的玻屑凝灰質(zhì)基本一致，團(tuán)塊周圍發(fā)育的凝灰質(zhì)中可見部分玻屑和漿屑延伸至霏細(xì)巖化團(tuán)塊中，同時可見延伸至團(tuán)塊中的部分漿屑發(fā)生了熔融（圖2）。

風(fēng)一段發(fā)育兩套碎屑巖儲層，分別位于流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r段上、下，下部碎屑巖儲層巖石類型主要為粉—細(xì)砂巖和含礫砂巖，上部碎屑巖儲層巖石類型主要為含礫砂巖、中—細(xì)砂巖和礫巖，儲集性能與巖石成熟度及成巖改造作用有關(guān)。鏡下鑒定發(fā)現(xiàn)，風(fēng)一段碎屑巖巖石組分整體以多種巖屑為主，平均含量大于55%，包括凝灰?guī)r、泥巖等塑性巖屑，雜基大量發(fā)育，抗壓實性較差，石英和長石含量相對較少，但部分砂體中石英和長石含量有所增加，儲集性能較好，應(yīng)為較遠(yuǎn)陸源區(qū)搬運(yùn)而來（圖2）。風(fēng)城組碎屑巖隨埋藏深度增加，顆粒壓實越緊密，越細(xì)粒的砂巖抗壓實能力越弱，在大顆粒之間可保留剩余粒間孔，對儲集性能起貢獻(xiàn)作用。同時成巖作用中自生礦物的形成和溶蝕作用有利于巖石儲集性能的提高，研究區(qū)巖石普遍發(fā)生白云石化，溶蝕孔發(fā)育，尤其裂縫發(fā)育區(qū)溶蝕作用強(qiáng)烈，風(fēng)城組碎屑巖中被溶蝕的物質(zhì)主要有長石、巖屑和白云石、方解石等各類自生礦物（圖2）。云質(zhì)粉—細(xì)砂巖中礦物主要為石英、白云石和長石，含量為70%～85%，碎屑顆粒主要為凝灰?guī)r（10%～15%），其次為安山巖、霏細(xì)巖、千枚巖和泥巖，含量為5%～10%，膠結(jié)物主要為方沸石和方解石，雜基主要為泥質(zhì)和高嶺石。

圖2 瑪頁1井風(fēng)一段儲層巖石學(xué)特征圖Fig.2 Reservoir petrological characteristics of the first member of Fengcheng Formation in Well Maye 1

2.2 儲集空間特征

風(fēng)一段中下部至中上部的氣孔狀流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r、砂巖、含礫砂巖、礫巖段為相對優(yōu)質(zhì)儲層，氣孔狀流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r儲集空間主要為氣孔，其次為微裂縫和基質(zhì)溶孔，（含礫）砂巖、礫巖儲集空間主要為剩余粒間孔，其次為粒內(nèi)溶孔和微裂縫（圖3）。

圖3 瑪北地區(qū)風(fēng)一段儲層儲集空間特征圖Fig.3 Characteristics of reservoir space of the first member Fengcheng Formation in Mabei area

2.2.1氣孔狀流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r

通過巖心觀察、鑄體薄片和掃描電鏡分析，流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r儲層儲集空間主要為氣孔，少量的微裂縫起溝通作用，并伴有部分基質(zhì)溶孔（圖3）?；鹕娇诟浇臍饪讟O為發(fā)育，隨著距離火山口距離的增大，氣孔發(fā)育密度減小，同時在斷裂附近的氣孔充填現(xiàn)象嚴(yán)重，夏201、夏72等井風(fēng)城組流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r氣孔發(fā)育，大部分孔隙未被充填，距火山口較遠(yuǎn)的瑪東1、夏87_C等井氣孔變小，且見部分氣孔被綠泥石充填，如夏76井氣孔幾乎全被綠泥石充填（圖4）。

圖4 瑪北地區(qū)風(fēng)一段流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r縱向、橫向展布特征圖Fig.4 Vertical and lateral distribution characteristics of rhyolitic fused tuff of the first member of Fengcheng Formation in Mabei area

流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r氣孔主要發(fā)育在霏細(xì)巖化團(tuán)塊及漿屑中，主要呈渾圓狀和拉長橢圓狀，孔徑大小不等，沿氣孔邊緣見大量馬牙狀微晶石英和鈉長石窄邊。發(fā)育于霏細(xì)巖化團(tuán)塊中的氣孔，孔徑一般較大，主體大于5mm，最大可達(dá)20mm，團(tuán)塊被玻屑凝灰質(zhì)包裹，多數(shù)界線不清，部分表現(xiàn)為過渡關(guān)系；發(fā)育于漿屑和玻屑中的氣孔，一般孔徑較小，主體小于0.5mm。流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r段底部，氣孔發(fā)育較少，收縮縫較常見，多分布于玻屑凝灰質(zhì)中，收縮縫延伸較短，部分收縮縫中發(fā)育多期充填、交代物質(zhì)，說明裂縫產(chǎn)生后，在漫長的成巖演化過程中，地層流體介質(zhì)發(fā)生過多期改變。流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r儲層見少量微裂縫發(fā)育，巖石孔隙度普遍較高，主體介于6%～24%，平均孔隙度為18%，最高孔隙度達(dá)27.8%，滲透率普遍較低，主體低于1mD，為典型的高孔、低滲儲層。

2.2.2 砂巖、含礫砂巖、礫巖

風(fēng)城組沉積早期，瑪北地區(qū)主要發(fā)育扇三角洲—湖泊沉積體系，局部發(fā)育灘壩和濁積扇[21]。通過多口井巖心觀察、鑄體薄片和掃描電鏡分析，瑪北地區(qū)風(fēng)一段碎屑巖儲層巖性以砂巖、含礫砂巖和礫巖為主，儲集空間類型以剩余粒間孔為主，其次為粒內(nèi)溶孔和微裂縫，同時含一些基質(zhì)溶孔（圖3）。風(fēng)城組沉積物有粗有細(xì)，較大顆粒間經(jīng)壓實和后期改造作用依然保留了部分剩余粒間孔，對儲集性能起貢獻(xiàn)作用。同時，研究區(qū)普遍發(fā)生白云石化，易被溶蝕，溶蝕孔洞發(fā)育，尤其瑪北地區(qū)裂縫發(fā)育，改善了儲層連通性，而且為溶蝕流體流動提供了通道，進(jìn)一步有利于溶蝕孔洞的形成。巖心物性數(shù)據(jù)分析表明，實驗數(shù)據(jù)與地質(zhì)認(rèn)識基本一致，即歸屬于灘壩和扇三角洲前緣的砂體物性均較好，砂體經(jīng)較強(qiáng)水動力多次沖刷、淘洗和搬運(yùn)，成分成熟度和結(jié)構(gòu)成熟度較高，孔隙度主體介于3.8%～14.9%，平均為8.3%；而歸屬于濁積扇的砂體物性最差，為順坡滑塌快速堆積而成，分選差，成分成熟度和結(jié)構(gòu)成熟度均較低，儲層質(zhì)量差，孔隙度主體介于2.7%～11.4%，平均為6.2%，滲透率整體較低，70%的樣品滲透率小于1mD，整體為低孔、低滲的致密碎屑巖儲層。

3 風(fēng)一段優(yōu)質(zhì)儲層成因

3.1 氣孔狀流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r儲層成因

3.1.1 流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r氣孔發(fā)育特征

巖心觀察發(fā)現(xiàn)，風(fēng)一段流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r氣孔在垂向上具有明顯的分帶特征，表現(xiàn)為自下而上，氣孔由少增多再減少，底段氣孔少，收縮縫發(fā)育，并發(fā)育充填交代作用；中段氣孔較發(fā)育，多呈圓形或橢圓形；上段熔結(jié)差，氣孔少且呈壓扁長條狀（圖4）。

橫向上井間對比發(fā)現(xiàn)，流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r的氣孔發(fā)育狀況與其在火山機(jī)構(gòu)的位置關(guān)系密切。根據(jù)微幅構(gòu)造、地震剖面、平面時間切片、剩余磁力分布等特征，對瑪北地區(qū)古火山口進(jìn)行綜合識別，落實火山口14個（圖4），火山噴發(fā)方式以裂隙噴發(fā)為主，其次為中心式噴發(fā)，火山巖體地震反射表現(xiàn)為丘狀、雜亂特征，時間切片表現(xiàn)為近圓狀。通常距離火山口較近的流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r，氣孔往往較發(fā)育，隨著與火山口距離的增加，流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r氣孔含量顯著降低，氣孔孔徑變?。▓D4）。

3.1.2 流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r氣孔成因

火山熔巖中氣孔較常見，因含大量揮發(fā)分的地下熔漿上涌至地表時，從地下的高壓環(huán)境到地表的低壓條件，壓力發(fā)生驟降，熔漿快速冷凝，揮發(fā)分未能及時溢出，保存于巖石中形成氣孔，但在火山碎屑巖中發(fā)現(xiàn)大量氣孔較少見。通過對風(fēng)一段流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r中這種特殊現(xiàn)象的研究分析，認(rèn)為這種氣孔大量產(chǎn)生的現(xiàn)象與火山噴發(fā)時炙熱的火山碎屑灰流所受的水分壓大小及變化有關(guān)?；鹕綆r凝結(jié)的溫度主要與其物質(zhì)組成、揮發(fā)分含量及壓力有關(guān)，通常熔漿基性程度越低，即SiO2含量越高，地層壓力越低，揮發(fā)分含量越高，則火山熔漿凝結(jié)溫度越低。物質(zhì)的熔融和凝結(jié)受多因素控制，隨著溫度、壓力和揮發(fā)分含量等的變化，可發(fā)生相互轉(zhuǎn)換，如在某共結(jié)點(diǎn)，隨溫度升高、壓力增加，固體物質(zhì)可發(fā)生熔融，而隨溫度降低，熔融物質(zhì)開始凝結(jié)[28]。

火山物質(zhì)凝結(jié)與熔融，明顯受水的分壓影響，不同水分壓條件下，共結(jié)溫度不同，隨著水的分壓從零增高到400MPa，二元系共結(jié)溫度從1100℃降至700℃左右[29]。本文認(rèn)為風(fēng)城組流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r氣孔為重熔封隔成因，其機(jī)理為：炙熱的半固結(jié)火山碎屑灰流攜帶火山噴發(fā)時的水蒸氣、汽化的地表水蒸氣等大量揮發(fā)分，致使水分壓增大，火山碎屑灰流熔融溫度降低，從而炙熱的半固結(jié)火山碎屑灰流發(fā)生重熔現(xiàn)象，封隔的氣體不易釋放，形成氣孔，隨后冷凝形成空腔，氣孔的發(fā)育程度與該期次炙熱的火山碎屑灰流厚度、地表水含量等因素有關(guān)。

依據(jù)本次提出的重熔封隔成因機(jī)理，結(jié)合氣孔發(fā)育特征認(rèn)為：風(fēng)城組火山噴發(fā)時，碎屑灰流底段散熱快，弱熔結(jié)，氣體上侵，氣泡少，收縮縫發(fā)育，并見到收縮縫中發(fā)生多期充填、交代作用，還見到后期有熔漿灌入的現(xiàn)象；中段揮發(fā)分聚集，熱量被有效保存，有利于塑性玻屑和漿屑熔結(jié)，氣體被封存，多發(fā)育于發(fā)生局部重熔的霏細(xì)巖化團(tuán)塊中，團(tuán)塊中可見殘余結(jié)構(gòu)較明顯，主要呈圓形和橢圓形，氣孔形態(tài)保存較完整，氣孔中充填和交代作用微弱，邊緣可見馬牙狀微晶石英和鈉長石窄邊；上段散熱快，熔結(jié)差，氣體迅速散溢，氣孔保存較差，氣孔少且呈壓扁長條狀（圖4）。

油氣分布規(guī)律與富集程度受火山巖體展布、規(guī)模及特征控制，瑪北地區(qū)風(fēng)一段流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r展布與火山口位置、火山噴發(fā)時的風(fēng)力、風(fēng)向和地表地勢相關(guān)，距火山口較近的谷地，流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r厚度較大。流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r底段收縮微裂縫發(fā)育，滲流作用較好，且緊鄰油源，可作為油氣運(yùn)移、聚集的場所；中上段，尤其是中段，氣孔最發(fā)育，可作為良好的油氣儲層。

3.2 砂巖、含礫砂巖、礫巖儲層成因

最新鉆探的瑪頁1井在風(fēng)城組系統(tǒng)取心，首次連續(xù)取心證明在流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r上下各發(fā)育一套碎屑巖儲層，流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r下部發(fā)育的碎屑巖儲層以粉—細(xì)砂巖、含礫砂巖為主，上部發(fā)育的碎屑巖儲層以含礫砂巖、中—細(xì)砂巖和礫巖為主，兩套碎屑巖含油氣性均較好。

瑪北地區(qū)風(fēng)一段碎屑巖優(yōu)質(zhì)儲層受沉積相帶、巖石組分、溶蝕作用發(fā)育程度等控制。沉積早期，由物源區(qū)供給的碎屑物質(zhì)在風(fēng)城組下盤區(qū)域快速入湖，近源堆積形成扇三角洲沉積體系，在瑪北地區(qū)發(fā)育扇三角洲前緣沉積體系，儲層以砂巖和含礫砂巖為主，部分來自扇三角洲前緣的沉積物經(jīng)搬運(yùn)后再次沉積，在較強(qiáng)的水動力作用下，淘洗干凈，形成成熟度較高的砂質(zhì)灘壩，為較好的儲層。此外，瑪北地區(qū)風(fēng)城組發(fā)育一定規(guī)模礫巖儲層，為扇三角洲平原分流河道沉積物順坡滑塌、快速堆積形成的濁積扇沉積物，巖石分選差，雜基含量高，儲層質(zhì)量相對較差。巖石組分是影響儲層質(zhì)量的重要因素，遠(yuǎn)離物源區(qū)的碎屑巖組分中石英、長石含量有所增加，抗壓實性有所提升，有利于孔隙保存?，敱绷芽p發(fā)育地區(qū)，地層流體沿裂縫流動，酸性流體溶蝕作用較強(qiáng)，儲層遭受溶蝕形成溶孔和溶洞，對儲層改善作用意義重大，斜坡區(qū)裂縫相對欠發(fā)育，溶蝕作用相對較弱，局部增孔作用明顯。根據(jù)巖石薄片鏡下分析，流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r上下兩套碎屑巖中除陸源顆粒外，還見到一些與其下部火山巖特征一致的顆粒，認(rèn)為瑪北地區(qū)風(fēng)一段碎屑巖為遠(yuǎn)源陸源碎屑與近源火山巖剝蝕混積而成（圖5）。

圖5 瑪頁1井風(fēng)一段儲層成因分析圖Fig.5 Analysis of reservoir genesis of the first member of Fengcheng Formation in Well Maye 1

4 風(fēng)一段優(yōu)質(zhì)儲層成因模式及分布

優(yōu)質(zhì)儲層發(fā)育受巖性、巖相及成巖作用等方面的控制，通過瑪北地區(qū)風(fēng)一段巖性及物性統(tǒng)計分析，巖性是控制優(yōu)質(zhì)儲層發(fā)育的主要因素，后期溶蝕和構(gòu)造作用對儲層起到一定改善作用，流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r中充填膠結(jié)作用對原生氣孔起破壞作用，少量孔隙被綠泥石充填?，敱钡貐^(qū)風(fēng)一段沉積時期火山活動較強(qiáng)烈，火山巖多期廣泛分布，與沉積巖疊置發(fā)育，之后火山活動逐漸減弱，以沉積巖為主。

通過成因分析，建立了瑪北地區(qū)風(fēng)一段3套優(yōu)質(zhì)儲層成因模式，其形成過程可描述為：佳木河組沉積晚期火山活動強(qiáng)烈，火山巖大范圍發(fā)育，頂部的玄武安山巖長時間暴露遭受風(fēng)化剝蝕；風(fēng)一段沉積早期遠(yuǎn)源的陸源碎屑與近源剝蝕的火山巖混積形成風(fēng)一段底部第一套粉—細(xì)砂巖、含礫砂巖儲層；風(fēng)一段沉積中期火山活動開始頻繁發(fā)生，炙熱的火山碎屑灰流受水分壓作用的影響重熔封隔形成氣孔狀流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r儲層；隨后，暴露的流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r部分遭受風(fēng)化剝蝕，湖平面發(fā)生水退、水進(jìn)，搬運(yùn)的陸源碎屑與剝蝕的流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r混合沉積，形成流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r上部的一套含礫砂巖、中—細(xì)砂巖、礫巖儲層（圖6）。

圖6 瑪北地區(qū)風(fēng)一段優(yōu)質(zhì)儲層成因過程模式圖Fig.6 Genetic process model of high-quality reservoir of the first member of Fengcheng Formation in Mabei area

瑪北地區(qū)風(fēng)一段主體發(fā)育碎屑巖和火山巖儲層，頂部發(fā)育較小規(guī)模云質(zhì)巖儲層，風(fēng)一段優(yōu)質(zhì)儲層從下至上依次為粉—細(xì)砂巖+含礫砂巖段、流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r段和含礫砂巖+中—細(xì)砂巖+礫巖段，呈兩套碎屑巖夾一套火山巖的分布特征。測井曲線特征表現(xiàn)為，3套儲層密度整體均較低，平均為2.49g/cm3；電阻率差別較大，中部流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r為高電阻率，平均為50.9Ω·m，兩套碎屑巖整體均為低電阻率，平均為21.3Ω·m；下部碎屑巖自然伽馬低，平均為86API，中部流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r為高自然伽馬，平均為166API，上部碎屑巖為中高自然伽馬，平均為145API。井震標(biāo)定結(jié)果表明，前期地震資料基礎(chǔ)差，3套儲層巖性在地震上無明顯的波阻抗界面，不能單獨(dú)識別，表現(xiàn)為低速、低密度、低阻的特點(diǎn)，合成記錄為“強(qiáng)波谷+半波峰”的組合特征。但由于3套儲層巖性差異明顯，尤其是流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r儲層非均質(zhì)性非常強(qiáng)，分層預(yù)測意義重大，因此，本次針對瑪北核心區(qū)三維地震資料進(jìn)行了重新處理解釋，提高分辨率處理后，新資料保幅性好，信噪比高，有效反映了風(fēng)一段高孔火山巖橫向上的變化，井震標(biāo)定結(jié)果表明兩套碎屑巖中間的流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r在提頻后多出一套弱反射，通過波形指示反演，利用高阻抗背景下的微幅度差異對3套儲層巖性分布范圍進(jìn)行預(yù)測（圖7）。通過預(yù)測可知，風(fēng)一段上部碎屑巖厚度主體介于5～28m，有利面積為70km2，主要分布于風(fēng)南1井區(qū)和瑪頁1井區(qū)；中部流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r厚度主體介于8～30m，有利面積為170km2，下部碎屑巖厚度主體介于10～30m，有利面積為127km2，均主要分布于風(fēng)南14井—夏40井的廣大區(qū)域（圖7）?；诔梢蚰Ｊ?，結(jié)合儲層預(yù)測技術(shù)，最新部署鉆探的新井與預(yù)測結(jié)果相符，風(fēng)城組勘探研究取得了較大進(jìn)展。

圖7 瑪北地區(qū)風(fēng)一段優(yōu)質(zhì)儲層井震標(biāo)定與有利區(qū)分布圖Fig.7 Well-seismic calibration and favorable zone distribution of high-quality reservoir of the first member of Fengcheng Formation in Mabei area

5 結(jié)論

（1）瑪北地區(qū)風(fēng)一段縱向上發(fā)育粉細(xì)砂巖+含礫砂巖段、氣孔狀流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r段、含礫砂巖+中細(xì)砂巖+礫巖段3套相對優(yōu)質(zhì)儲層，儲集空間以氣孔、剩余粒間孔為主。其中流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r為典型的高孔、低滲儲層，縱向上自下而上，氣孔由少增多再減少，橫向上距離火山口越近，氣孔越發(fā)育；碎屑巖主體為低孔、低滲儲層，由遠(yuǎn)源陸源碎屑與近源火山巖剝蝕混積而成。

（2）氣孔狀流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r為重熔封隔成因，即炙熱的半固結(jié)火山碎屑灰流攜帶大量揮發(fā)分，造成水分壓增高，熔融溫度降低，炙熱的半固結(jié)火山碎屑發(fā)生重熔，封隔的氣體不易釋放，形成氣孔。明確流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r氣孔成因和發(fā)育特征，有助于進(jìn)一步高效預(yù)測此類優(yōu)質(zhì)儲層有利區(qū)。

（3）經(jīng)過提高分辨率處理，前期不能單獨(dú)識別，在地震剖面上表現(xiàn)為“強(qiáng)波谷+半波峰”組合特征的3套優(yōu)質(zhì)儲層可被單獨(dú)分辨，利用高阻抗背景下的微幅度差異，通過波形指示反演，預(yù)測風(fēng)一段上段碎屑巖有利面積為70km2，中段流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r有利面積為170km2，下段碎屑巖有利面積為127km2。