遼河油區(qū)火成巖油氣藏勘探研究現(xiàn)狀

李 軍 （中國礦業(yè)大學(xué)（北京）地球科學(xué)與測繪工程學(xué)院，北京100083中石油遼河油田分公司勘探開發(fā)研究院，遼寧盤錦124010）

楊光達(dá)，方炳鐘

劉 兵，李德純 （中石油遼河油田分公司勘探開發(fā)研究院，遼寧盤錦124010）

遼河油區(qū)火成巖油氣藏勘探研究現(xiàn)狀

李 軍 （中國礦業(yè)大學(xué)（北京）地球科學(xué)與測繪工程學(xué)院，北京100083中石油遼河油田分公司勘探開發(fā)研究院，遼寧盤錦124010）

楊光達(dá)，方炳鐘

劉 兵，李德純 （中石油遼河油田分公司勘探開發(fā)研究院，遼寧盤錦124010）

經(jīng)過多年勘探實(shí)踐，遼河油區(qū)在3大凹陷和外圍中生界盆地發(fā)現(xiàn)了粗面巖、安山巖、輝綠巖等多種類型火成巖油氣藏，初步形成了火成巖巖性識(shí)別、地震儲(chǔ)層預(yù)測、巖相分析預(yù)測、儲(chǔ)層測井評(píng)價(jià)等勘探配套技術(shù)系列。油藏主要發(fā)育于中生界和古近系沙三段，除粗面巖油藏外，油藏規(guī)模整體偏小，且具有以下特征：與烴源巖共生的火成巖成藏機(jī)率較高；火成巖物性受埋深影響小，受后期構(gòu)造改造影響大；油氣成藏受儲(chǔ)集空間、巖性、發(fā)育層位、所處構(gòu)造部位等綜合因素控制。同時(shí)勘探還面臨著地震資料攻關(guān)、巖體裂縫預(yù)測、火成巖成藏機(jī)理研究等系列技術(shù)難題。

遼河油區(qū)；火成巖油氣藏；勘探；研究現(xiàn)狀

火成巖油氣藏由于其產(chǎn)層厚、產(chǎn)率高、儲(chǔ)量大，已成為油氣儲(chǔ)量增長的重要領(lǐng)域之一。1997年遼河坳陷歐26井火成巖獲高產(chǎn)工業(yè)油氣流，揭開了火成巖油氣藏勘探的序幕。2000年遼河油田在火成巖中探明石油地質(zhì)儲(chǔ)量近2×107t，建成了以粗面巖為單一目的層的千萬噸級(jí)黃沙坨油田。2002年6月，中石油遼河油田分公司、中國石油學(xué)會(huì)與中國地質(zhì)學(xué)會(huì)聯(lián)合在丹東組織召開了“全國火成巖油氣藏勘探開發(fā)技術(shù)研討會(huì)”，對(duì)推動(dòng)全國火成巖的油氣勘探開發(fā)起到了積極作用。同年松遼盆地徐深1井在白堊系火成巖中獲得高產(chǎn)天然氣流，從而發(fā)現(xiàn)了中國陸上第1個(gè)大型火成巖氣田，中國火成巖油氣勘探呈快速發(fā)展態(tài)勢［1］。遼河油區(qū)火成巖油氣藏勘探起步較早，但成效不顯著。為此，筆者分析和總結(jié)了遼河油區(qū)火成巖油氣藏勘探研究現(xiàn)狀、面臨問題及勘探前景，對(duì)于該類油氣藏深化勘探具有重要意義。

1 火成巖及火成巖油氣藏勘探

1.1 火成巖油氣藏勘探概況

1965年遼河坳陷首次發(fā)現(xiàn)遼2井火成巖油氣藏，目前在東部凹陷、西部凹陷、大民屯凹陷和外圍中生界盆地均發(fā)現(xiàn)了火成巖油氣藏，主要分布于中生界、古近系房身泡組及沙三段和沙一段、東營組地層中，累計(jì)探明石油地質(zhì)儲(chǔ)量5千余萬噸，發(fā)現(xiàn)了粗面巖、安山巖、玄武巖、輝綠巖等多種類型油氣藏。通過多學(xué)科結(jié)合攻關(guān)，逐漸形成了火成巖巖性識(shí)別、巖相分析、儲(chǔ)層預(yù)測、油氣藏形成機(jī)制研究等較成熟的勘探技術(shù)系列［2］，在一定程度上填補(bǔ)了國內(nèi)外研究中的多項(xiàng)空白?；鸪蓭r油氣藏勘探研究在“十五”期間已經(jīng)達(dá)到高峰，并同時(shí)投入開發(fā)，累計(jì)生產(chǎn)原油近300×104t；“十一五”中后期至今，火成巖油氣藏的勘探陷入低谷，只有零星的亮點(diǎn)出現(xiàn)，如東部凹陷紅22井、紅23井的火山角礫巖油氣藏和大平房構(gòu)造的大46井的安山巖油氣藏，但均沒有規(guī)模性發(fā)現(xiàn)?；鸪蓭r油氣藏勘探經(jīng)歷了“偶然發(fā)現(xiàn)”、“初期探索”、“目標(biāo)勘探”3個(gè)階段，即將進(jìn)入以火成巖油氣藏為主導(dǎo)的多圈閉類型立體勘探階段。

1.2 火成巖分布（圖1）特征

1）中生界（Mz）火成巖主要發(fā)育在上侏羅統(tǒng)小嶺組（J3x）。東部凹陷主要分布在榮興屯、三界泡及青龍臺(tái)地區(qū)，揭示最厚為1165.5m（界3井）。西部凹陷主要分布在大洼、曙光及牛心坨地區(qū)?；鸪蓭r巖性以中酸性火成巖為主，包括流紋巖、安山巖、凝灰?guī)r、玄武巖、粗面巖等。

2）房身泡組（Ef）時(shí)期是火山活動(dòng)最強(qiáng)烈期，全盆地均分布有火成巖，沿北東向斷裂展布，以裂隙式噴發(fā)為主。西部凹陷噴發(fā)中心位于高升地區(qū)，鉆井揭示最厚1204m未穿（高參1井），從中心向四周減薄；東部凹陷火成巖主要分布在新開、三界泡、青龍臺(tái)及茨榆坨等地區(qū)，揭示最厚1123.39m（小3井）；大民屯凹陷火成巖分布范圍小，大體沿中生界邊界斷層分布，中心位于前進(jìn)地區(qū)沈119井，最厚267.54m，一般小于100m。巖性主要為玄武巖、蝕變玄武巖和火山角礫巖。

3）沙四段（Es4）火成巖主要分布在西部凹陷西側(cè)，大民屯凹陷零星分布，東部凹陷缺失。西部凹陷形成2個(gè)噴發(fā)中心，南部以曙68井為中心，最厚87m，北部以高81井位中心，最厚39m，以玄武巖類為主。巖漿活動(dòng)明顯減弱，盆地進(jìn)入穩(wěn)定沉降狀態(tài)。

圖1 遼河坳陷火成巖分布圖

4）沙三段（Es3）火成巖主要分布在東部凹陷，西部凹陷和大民屯凹陷僅零星分布，厚度不大。東部凹陷沙三段時(shí)期火成巖主要分布在大平房、紅星、熱河臺(tái)、歐利坨子、黃沙坨及鐵匠爐地區(qū)，呈串珠狀展布，揭示最厚832m（鐵9井），北部的青龍臺(tái)、茨榆坨局部分布，厚度相對(duì)較小。該時(shí)期以中基性火成巖為主，主要有粗面巖、玄武巖、安山巖及其過渡巖類［3］。

5）沙一段（Es1）、沙二段（Es2）火成巖仍主要分布在東部凹陷，西部凹陷僅在西八千地區(qū)局部分布，范圍小，厚度薄，最厚32m（錦23井）。東部凹陷火成巖形成了2個(gè)噴發(fā)中心。北部在茨榆坨、牛居地區(qū)，分布范圍小，厚度相對(duì)薄，最厚僅199m（牛34井）；南部位于紅星－大平房地區(qū)，分布范圍相對(duì)較大，揭露最厚300m（大42井）。

6）東營組（Ed）時(shí)期西部凹陷和大民屯凹陷巖漿活動(dòng)基本停止，而東部凹陷再次活躍，發(fā)育在凹陷的南北端。南部以溝沿－紅星為噴發(fā)中心，形成巨厚的火成巖系，揭露最厚為1049.5m（溝1井），分布較廣，從黃金帶直至榮興屯南部；北部仍在茨榆坨、牛居局部地區(qū)，厚度薄，一般在幾十米左右。

7）新近系館陶組（Ng）沉積時(shí)期，遼河坳陷基本無火成巖，僅在東部凹陷的大平房地區(qū)有分布局限的薄層火成巖，最厚僅67.5m（大4井）。

總之，不同層系不同凹陷火成巖的分布特點(diǎn)不同，總體沿深大斷裂呈條帶狀展布。

1.3 火成巖油氣藏特點(diǎn)及控制因素

1.3.1 油藏特點(diǎn)

1.3.1.1 與烴源巖共生的火成巖成藏機(jī)率較高

縱觀國內(nèi)外的火成巖油氣藏，多以自生自儲(chǔ)式組合為主。從東部凹陷的情況看，中生界的梨樹溝組和古近系沙三中亞段（Es中3）的火成巖均為自生自儲(chǔ)型［4］。沙三段油藏埋藏深度范圍大，介于2200～3800m（圖2）；也可見沙一段和東營組火成巖油氣藏。從油氣顯示情況看，東部凹陷古近系沙三段鉆遇火成巖的井240口左右，其中33口井獲工業(yè)油氣流，有14口井為低產(chǎn)井或油氣層井，占全部鉆井?dāng)?shù)的20%，沙一段（Es1）和東營組（Ed）中火成巖油氣層井和顯示井占鉆遇火成巖井?dāng)?shù)的7%左右。

圖2 東部凹陷古近系大46井～龍606井火成巖油藏對(duì)比圖

陳振巖等［5］認(rèn)為，主成盆期控制了火成巖的發(fā)育及儲(chǔ)層中裂縫的形成，并控制了烴源巖、蓋層、圈閉等成藏要素。只有在主成盆期形成的火成巖中才能形成良好的油氣藏。

1.3.1.2 火成巖物性受埋深影響小，受后期構(gòu)造改造影響大

與沉積巖相比，火成巖具有較強(qiáng)的抗壓實(shí)能力，其儲(chǔ)集物性受埋深影響相對(duì)較小，能夠成為深層的有效儲(chǔ)集層。東部凹陷火成巖的孔隙度、滲透率隨深度變化不大，如黃沙坨地區(qū)小24井在3300m以下儲(chǔ)層孔隙度可達(dá)10%～18%?；鸪蓭r儲(chǔ)集層的抗壓性使油氣勘探深度下限得以大大延伸。

另外，后期的改造對(duì)火成巖能否成為儲(chǔ)層至關(guān)重要，比如黃沙坨地區(qū)火成巖基質(zhì)孔隙度為8.8%，滲透率為0.8×10－3μm2；后期發(fā)育溶孔、溶洞及裂縫對(duì)改善儲(chǔ)層性能尤為重要，溶蝕作用的綜合效應(yīng)使裂縫的儲(chǔ)集空間增大，溶蝕裂縫的發(fā)育與構(gòu)造運(yùn)動(dòng)關(guān)系密切，在構(gòu)造破碎帶上溶蝕裂縫發(fā)育。粗面巖裂縫較為發(fā)育，含油性最好，儲(chǔ)集空間主要為次生構(gòu)造縫和溶蝕縫；而玄武巖的氣孔發(fā)育，凝灰?guī)r相對(duì)而言氣孔和裂縫均不發(fā)育。

1.3.1.3 有效厚度大，非均質(zhì)性強(qiáng)

相對(duì)于常規(guī)碎屑巖油藏，火成巖油藏產(chǎn)層厚度更大，因而單位范圍內(nèi)儲(chǔ)量規(guī)模更大。比如東部凹陷黃沙坨油區(qū)油層最厚285.6m，最薄60.7m，平均145.9m；東部凹陷探明儲(chǔ)量計(jì)算有效厚度15～130.5m，黃沙坨地區(qū)探明率為233×104t／km2，高于碎屑巖探明率。由于火山噴發(fā)規(guī)模不一、噴發(fā)多期次性與不規(guī)則流動(dòng)等原因，導(dǎo)致火成巖儲(chǔ)集層非均質(zhì)性普遍很強(qiáng)，儲(chǔ)集性能近距離內(nèi)可發(fā)生較大變化，生產(chǎn)動(dòng)態(tài)結(jié)果差別很大。比如黃沙坨油田儲(chǔ)集空間為孔隙－裂縫雙重介質(zhì)，儲(chǔ)層物性差，屬不均勻、特低滲、小孔縫、細(xì)喉道型儲(chǔ)層，儲(chǔ)集性能較差，非均質(zhì)性極強(qiáng)。小22－18－36井區(qū)共有7口井，生產(chǎn)層位相同，但根據(jù)油井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)可分為2類。一類以小22－20－38井為代表，儲(chǔ)層巖性堅(jiān)硬，微裂縫發(fā)育，破裂壓力高（平均為80MPa左右），壓裂初期油井產(chǎn)能高，平均單井日產(chǎn)油31t，日產(chǎn)水13m3；但由于儲(chǔ)層微裂縫發(fā)育并且受邊水的影響，油井含水上升速度快，目前油井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)表現(xiàn)為產(chǎn)油量低，綜合含水高。另一類以小22－18－38井為代表，儲(chǔ)層裂縫不發(fā)育但次生孔隙發(fā)育，基質(zhì)滲透率高，平均為12× 10－3μm2，壓裂時(shí)破裂壓力平均為68MPa左右，壓裂初期油井產(chǎn)能低，平均單井日產(chǎn)油量為5.4t，日產(chǎn)水量為0.6m3；但由于此類井儲(chǔ)層裂縫不發(fā)育，油井累計(jì)產(chǎn)量低，底水錐進(jìn)速度慢，目前油井平均綜合含水僅為44%，日產(chǎn)油量為2t，仍保持有一定的產(chǎn)能。同時(shí)，火成巖儲(chǔ)集層的非均質(zhì)性也是成藏的重要因素，由于巖性和物性橫向變化快，易形成側(cè)向封堵型油氣藏。

總之，火成巖油藏有其自身的特點(diǎn)，近油源和具備一定的儲(chǔ)集條件為必須的因素，火成巖整體為低孔、特低滲儲(chǔ)層，裂縫發(fā)育與否是其產(chǎn)能高低的重要因素。

1.3.2 火成巖成藏控制因素

火成巖成藏的主要控制因素首先是近油源或具備油氣運(yùn)移通道，其次是巖性、巖相、儲(chǔ)集性能和構(gòu)造條件等［1］。

1.3.2.1 巖性

遼河油區(qū)已發(fā)現(xiàn)的特色粗面巖油氣藏，其形成原因是粗面巖淺色礦物含量較高，更易形成裂縫。而且還在其頂部形成原生隱爆裂縫［6］，更易發(fā)生脆性破碎，提高儲(chǔ)集性能。另外還發(fā)現(xiàn)了安山巖、玄武巖、輝綠巖、火山角礫巖、凝灰?guī)r、英安巖等多種類型儲(chǔ)層，東部凹陷的粗面巖、輝綠巖，西部凹陷的凝灰?guī)r、火山角礫巖，大民屯凹陷的英安巖探明了少量儲(chǔ)量，其他類型的火成巖也獲得了油流。認(rèn)為易形成儲(chǔ)層的順序依次為，熔結(jié)凝灰?guī)r、火山角礫巖、粗面巖、粗安巖、英安巖、安山巖、輝綠巖及玄武巖。

1.3.2.2 巖相

從已發(fā)現(xiàn)火成巖油藏的巖相看，油藏主要分布在爆發(fā)相、溢流相內(nèi)。紅星地區(qū)爆發(fā)相的火山角礫巖儲(chǔ)層好于溢流相的玄武巖和安山巖，如紅22井、紅23井等。歐利坨子－黃沙坨地區(qū)高產(chǎn)井主要位于溢流相內(nèi)。溢流相、爆發(fā)相和侵入相均為有利的儲(chǔ)集相帶?；鹕娇诩敖鹕娇谙?、過渡相也是有利含油氣巖相帶?；鹕匠练e相巖體基質(zhì)、積塊混雜，成分變化大，難以形成有規(guī)模的裂縫。

1.3.2.3 儲(chǔ)集性能

火成巖儲(chǔ)集體復(fù)雜多變，其宏觀微觀多種儲(chǔ)集空間并存，孔隙配置關(guān)系復(fù)雜，縱向非均質(zhì)性強(qiáng)，多屬低孔－特低孔特低滲儲(chǔ)層，但是受構(gòu)造或成巖作用的改造，可改善儲(chǔ)集性能。

1）儲(chǔ)集空間 火成巖儲(chǔ)集空間類型較多，按形成機(jī)理，分原生和次生2種類型；原生孔隙包括原生氣孔、晶間孔、杏仁體內(nèi)孔等；原生裂縫包括冷凝收縮縫、收縮節(jié)理和礫間裂縫等。次生儲(chǔ)集空間往往疊加在原生儲(chǔ)集空間上，改善儲(chǔ)層物性。次生儲(chǔ)集空間包括次生孔隙和次生裂縫。次生孔隙包括斑晶溶蝕孔、基質(zhì)溶蝕孔等。而按存在方式分：裂縫、熔孔（洞）、氣孔、斑晶裂紋和晶間孔等。次生孔隙的發(fā)育程度決定了儲(chǔ)層的儲(chǔ)集性能。在風(fēng)化淋濾帶及構(gòu)造破碎帶附近的火成巖體中，次生孔隙、溶洞和裂縫發(fā)育帶往往能形成具有較高產(chǎn)能的儲(chǔ)集帶。厚層火成巖以裂縫－混合孔隙、裂縫－次生孔隙為主要儲(chǔ)集空間［7］。

2）物性特征 不同類型火成巖物性特征不同，多屬于低孔滲儲(chǔ)層，滲透率多小于1×10－3μm2。粗面巖平均孔隙度7.85%～23.1%，滲透率小于（1～44.3）×10－3μm2，為中孔低滲儲(chǔ)層。玄武巖平均孔隙度6.67%～21.4%，孔滲相對(duì)變化較大，與蝕變有關(guān)。輝綠巖樣品較少，孔隙度一般小于10%，火成巖儲(chǔ)層物性變化較大，基質(zhì)非均質(zhì)性較強(qiáng)，受后期改造較大。

1.3.2.4 構(gòu)造作用與裂縫

火成巖體處于繼承性發(fā)育的構(gòu)造高點(diǎn)時(shí)，易形成構(gòu)造縫，同時(shí)也是油氣運(yùn)移的最優(yōu)指向部位。歐利坨子和黃沙坨油田油氣富集區(qū)，屬應(yīng)力集中部位，經(jīng)歷了多期構(gòu)造的強(qiáng)烈改造，并且構(gòu)造狹窄，巖性條件特殊，易破碎而形成網(wǎng)狀裂縫，是形成多口百噸井的主要原因。東部凹陷火成巖發(fā)育多期裂縫，早期裂縫多被充填，而晚期裂縫未被或部分被充填。通過巖心觀察歐48井等井，發(fā)育多組高角度裂縫，證實(shí)了構(gòu)造運(yùn)動(dòng)對(duì)儲(chǔ)層的改造。此外，小24井發(fā)育水平裂縫，證實(shí)了東部凹陷漸新世以來，尤其東營組期后經(jīng)歷了走滑擠壓。研究證實(shí)顯微裂縫十分發(fā)育，分張性裂縫、剪性裂縫和壓性裂縫3大類。其中張性裂縫最發(fā)育，主要分兩期，早期的張性裂縫完全被碳酸鹽和硅質(zhì)充填，而晚期的張性裂縫未被充填或僅部分充填；剪性裂縫比較發(fā)育，多為張剪性裂縫。另外，構(gòu)造裂縫有多期活動(dòng)的特點(diǎn)。一般情況下，剪性和壓性裂縫比張性裂縫要晚，未充填的和半充填的裂縫比完全充填的裂縫形成要晚。構(gòu)造作用導(dǎo)致巖漿噴發(fā)并誘發(fā)了裂縫的產(chǎn)生，同時(shí)又影響了油氣聚集，對(duì)火成巖油氣成藏意義重大。

總之，火成巖成藏受多種因素控制，并且遼河坳陷火山堆積作用和正常沉積作用交互發(fā)育，發(fā)育多種火山伴生油氣藏，為火成巖立體勘探奠定了基礎(chǔ)［8］。

2 火成巖勘探配套技術(shù)

經(jīng)過不斷地探索與勘探實(shí)踐，逐漸形成了一套較成熟的火成巖油氣藏勘探技術(shù)系列，尤其在火成巖巖石學(xué)和巖石化學(xué)分析、火成巖巖性識(shí)別、儲(chǔ)層測井識(shí)別、巖相分析、火成巖儲(chǔ)層預(yù)測等技術(shù)方面有明顯進(jìn)展。

2.1 火成巖年代學(xué)、巖石學(xué)、巖石化學(xué)研究

火成巖年代學(xué)是火成巖分析的基礎(chǔ)，通過同位素的研究，主要包括Rb－Sr、K－Ar、Ar－Ar等法，可以有效地判別不同火成巖體形成時(shí)代［9］。

火成巖巖石學(xué)特征對(duì)于解決火成巖分類，研究其巖石學(xué)演化、時(shí)間與空間分布，搞清成藏控制因素等均具有重要意義。在油田生產(chǎn)中涉及到的巖石化學(xué)問題主要有以下幾方面：一是火成巖的化學(xué)分類命名，化學(xué)分類命名方法很多，目前最簡便、應(yīng)用最廣的是硅堿法，常用的圖解為硅堿圖、硅堿比例圖、TAS圖等；二是巖石化學(xué)特征，通過主量元素、微量元素及稀土元素的分析，來進(jìn)行火成巖的形成環(huán)境及形成機(jī)理分析［10］，目前已對(duì)粗面巖的形成機(jī)理進(jìn)行了探討［11］。

東部凹陷火成巖分3大類：熔巖類、脈巖類、火山碎屑巖類。其中熔巖類又包括中性熔巖、基性熔巖。儲(chǔ)層的發(fā)育程度與巖性有密切的關(guān)系，因此巖性識(shí)別是儲(chǔ)層識(shí)別評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)。因火成巖巖石礦物的復(fù)雜多樣性，準(zhǔn)確識(shí)別的難度較大，因此如何從巖礦分析入手，加強(qiáng)巖石礦物物理特征研究，是用測井資料準(zhǔn)確識(shí)別火成巖巖性的有效途徑。

2.2 測井儲(chǔ)層評(píng)價(jià)技術(shù)

火成巖的密度、電阻率以及礦物成分與沉積巖不同，在火成巖中使用的測井方法、測井響應(yīng)特征和測井評(píng)價(jià)與沉積巖有所不同。測井方法主要包括自然伽馬、密度測井、聲波測井、電法測井等以及各種綜合方法，特別是測井與地震方法相互結(jié)合，更能拓寬火成巖的研究范圍。例如利用測井分析技術(shù)，可以識(shí)別火成巖的巖性，同時(shí)建立火成巖測井上的識(shí)別量版；利用測井分析技術(shù)可以定量地識(shí)別火成巖的物性特征及裂縫的發(fā)育程度，尤其近幾年成像測井技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)火成巖的儲(chǔ)層宏觀規(guī)律有了進(jìn)一步了解。

不同的巖性，具有不同的測井響應(yīng)和曲線特征，綜合這些曲線特征可以有效地將不同類型的火成巖區(qū)分開來。因此，通過分析化驗(yàn)與測井相的綜合分析，使巖石定名更加準(zhǔn)確。分析化驗(yàn)資料結(jié)合測井曲線特征識(shí)別巖性已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用［12］。

火成巖儲(chǔ)層屬特殊巖性裂縫－孔隙型儲(chǔ)層，儲(chǔ)層評(píng)價(jià)是國內(nèi)外難題，盡管在有關(guān)專家的不懈努力下取得了一些成果，并積累了一定經(jīng)驗(yàn)，但由于儲(chǔ)層的復(fù)雜性及地質(zhì)狀況、技術(shù)發(fā)展水平等方面不盡相同，因此在地質(zhì)認(rèn)識(shí)，勘探開發(fā)思路和技術(shù)方法上雖然有共同點(diǎn)，但也有各自的特點(diǎn)和差異。

2.3 地震儲(chǔ)層預(yù)測技術(shù)

火成巖儲(chǔ)集層預(yù)測的實(shí)踐表明，火成巖的巖石學(xué)和測井響應(yīng)特征及相應(yīng)的技術(shù)系列，是地震儲(chǔ)層預(yù)測的基礎(chǔ)。測井信息是火成巖儲(chǔ)層與流體間關(guān)系的橋梁。在勘探實(shí)踐中，主要結(jié)合“巖心相－測井相－地震相”開展火成巖體的地震識(shí)別及儲(chǔ)層預(yù)測，可以預(yù)測火成巖巖性、厚度、物性（主要裂縫）及含油氣性。但由于地震資料品質(zhì)、巖性、巖相變化快、分析精度較低，盆地沉降－沉積補(bǔ)償間關(guān)系不清晰等問題，使該項(xiàng)技術(shù)存在一定誤差。同時(shí)高品質(zhì)的地震資料是成功的保障。

地震相分析主要用于巖相分析或判別火成巖的形成機(jī)制，如噴發(fā)或侵入；波阻抗反演主要對(duì)火成巖的巖性及分布特征進(jìn)行宏觀預(yù)測。地震屬性預(yù)測主要用于巖相分析或油氣檢測，其中平均絕對(duì)振幅、弧線長度和能量半衰時(shí)梯度3種屬性是較為敏感及實(shí)用的屬性［13］。

2.4 火成巖巖相分析技術(shù)

通過巖性（巖心觀察及薄片分析）、單井相分析、測井資料和地震資料解釋，在東部凹陷火成巖中識(shí)別出爆發(fā)空落相、溢流相、基底涌流相、火山碎屑流相、火山泥石流相、次火成巖相、侵出相和火山沉積相等8類火成巖相，這些火成巖相組合成中央、過渡和邊緣3個(gè)相帶。中央及過渡相帶，原生氣孔等儲(chǔ)集空間較發(fā)育，特別是溢流相中的熔巖流亞相常常位于火山斜坡過渡相帶位置，恰好位于油氣運(yùn)移的有利位置，可形成多種油氣藏。邊緣相的火山重力流亞相常含有一定數(shù)量的泥質(zhì)，原生孔隙易遭到破壞，也不利于形成次生孔隙，不利于油氣儲(chǔ)集。

2.5 火成巖裂縫預(yù)測與綜合評(píng)價(jià)

火成巖裂縫預(yù)測與評(píng)價(jià)綜合技術(shù)是將巖心觀測資料、測井資料和地震資料的分項(xiàng)處理有機(jī)地結(jié)合在一起，是地質(zhì)、測井、地震技術(shù)的全面應(yīng)用過程，在實(shí)現(xiàn)各技術(shù)間相互約束的同時(shí)，也包含了各項(xiàng)技術(shù)裂縫預(yù)測結(jié)果的相互比較及印證，地質(zhì)、測井、地震的裂縫預(yù)測結(jié)果可以用屬性的概念輸入到3Dmove和3Dstress軟件實(shí)現(xiàn)裂縫的可視化，最后結(jié)合火成巖圈閉評(píng)價(jià)的其他系列圖件，實(shí)現(xiàn)井位部署。該項(xiàng)技術(shù)成功應(yīng)用于歐利坨子地區(qū)的井位部署，但在其他地區(qū)應(yīng)用效果較差。

3 火成巖油氣藏勘探前景

3.1 坳陷內(nèi)古近系火成巖

古近系火成巖由于與烴源巖共生，發(fā)育多種火成巖儲(chǔ)層類型，并且已發(fā)現(xiàn)了多個(gè)火成巖體，探明了規(guī)模儲(chǔ)量，因而勘探潛力較大。

3.1.1 深化古近系主成盆期沙三段油氣藏的勘探

由于東部凹陷歐利坨子－黃沙坨油田的發(fā)現(xiàn)而使粗面巖儲(chǔ)層備受關(guān)注。粗面巖形成的特殊地質(zhì)條件，決定其發(fā)育程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及玄武巖或安山巖。因而其他巖類的勘探顯得尤為重要。如侵入巖油氣藏已在東部凹陷駕掌寺地區(qū)和青龍臺(tái)地區(qū)發(fā)現(xiàn)，駕掌寺發(fā)育沙一段和沙三段2期輝綠巖。2001年紅16井沙一段輝綠巖重新試油獲工業(yè)油氣流（日產(chǎn)油3.5t），黃95井及駕602井、于68井見良好油氣顯示。青龍臺(tái)地區(qū)發(fā)育2期侵入巖，其中沙三中亞段輝綠巖于1999年在龍606井區(qū)探明石油地質(zhì)儲(chǔ)量75×104t，其產(chǎn)狀與地層產(chǎn)狀幾乎一致，連續(xù)性差，蚯蚓狀反射，頻率低，追蹤預(yù)測巖體面積20km2，該套巖體雖已勘探，仍具一定潛力。沙三上亞段輝綠巖與地層呈30～45°交角，反映了2個(gè)截然不同的侵入時(shí)期［14］。

3.1.2 加強(qiáng)房身泡組及其他層系的勘探

房身泡組時(shí)期是玄武巖大規(guī)模噴發(fā)時(shí)期，在西部凹陷、東部凹陷和外圍都見到了零星的出油點(diǎn)，但沒有發(fā)現(xiàn)規(guī)模油氣儲(chǔ)量。東部凹陷開37井及牛14井等井獲油氣流。沙四段是西部凹陷油頁巖發(fā)育有利層系，曙光地區(qū)的曙70井在沙四段玄武巖壓裂后日產(chǎn)油7t，烴源巖內(nèi)的火成巖為有利勘探目標(biāo)。

另外，古近系東營組、沙一段也見到了火成巖油氣藏。如大平房大12－020井東營組玄武巖獲工業(yè)油氣流，展示了新層系、新巖性良好的勘探前景。

3.2 中生界火成巖

遼河坳陷內(nèi)中生界火成巖主要發(fā)育于小嶺組地層中，東部凹陷已發(fā)現(xiàn)油氣主要位于油燕溝潛山、三界泡潛山和青龍臺(tái)3個(gè)殘留潛山中，以中－酸性火成巖為主，主要以安山巖為主，其次為玄武巖、流紋巖和凝灰?guī)r。油燕溝潛山榮76井、油38－56井安山巖已獲工業(yè)性油氣流，累計(jì)生產(chǎn)原油分別為2680、7903t。榮42井等井見油氣顯示。榮50井、油1井在鉆井中發(fā)生井漏，說明火成巖具一定的儲(chǔ)集空間，勘探潛力較大。西部凹陷興隆臺(tái)地區(qū)興213井在中生界獲日產(chǎn)氣80×104m3、油110t的高產(chǎn)工業(yè)油氣流。另外，外圍中生代盆地火成巖油氣藏勘探亮點(diǎn)頻現(xiàn)，白10井等井獲工業(yè)油氣流，并探明63×104t的石油地質(zhì)儲(chǔ)量，展示了該區(qū)的勘探潛力。

3.3 與火山活動(dòng)相關(guān)的油氣藏

對(duì)于火山作用頻繁的沉積盆地來說，火成巖的立體勘探是降低勘探成本的有效方法。廣義的火成巖油氣藏勘探將受到重視。在火成巖勘探的過程中，發(fā)現(xiàn)過多個(gè)火成巖側(cè)向遮擋油氣藏，如歐50井、紅16井等，尤其與火成巖互層的砂巖也有多口井獲高產(chǎn)油氣流。廣義的火成巖勘探包括3個(gè)方面：一是火成巖及其伴生的油氣藏，火成巖體附近通常發(fā)育眾多的伴生油藏，多目標(biāo)層系的勘探可降低勘探成本及風(fēng)險(xiǎn)；二是由于火成巖環(huán)境與低熟油、或非常規(guī)氣藏形成密切相關(guān)，增加了其隱蔽油藏的勘探潛力；三是由于遼河裂陷－坳陷雙重結(jié)構(gòu)，深層可能分布大量火成巖體，且?guī)r體物性受埋深影響小，因此，將成為深層重要勘探目標(biāo)。

4 火成巖油氣藏勘探面臨的問題

盡管遼河油區(qū)火成巖油氣藏的勘探研究工作取得了一定進(jìn)展，但其油氣儲(chǔ)量所占的比重仍較小，研究程度還需深入，勘探開發(fā)中面臨的問題還很多，主要體現(xiàn)在：

1）火成巖發(fā)育區(qū)地震資料品質(zhì)較差。由于火成巖的屏蔽作用，其下伏地層反射界面不清楚，不僅造成了中深層構(gòu)造特征認(rèn)識(shí)困難，也造成了地質(zhì)評(píng)價(jià)不準(zhǔn)和勘探潛力認(rèn)識(shí)不清。如東部凹陷大平房－溝沿地區(qū)。

2）層位歸屬。由于年代測定誤差較大，因此無法準(zhǔn)確或以較小誤差測定火成巖的形成年代，尤其在高度蝕變的情況下。部分地區(qū)、部分探井深層所揭露的火成巖體的歸屬有一定爭議，不僅影響火成巖層序地層的研究，同時(shí)影響構(gòu)造演化史分析。

3）火成巖巖性、巖相的分類和命名需進(jìn)一步規(guī)范。正確的分類、命名和鑒定，對(duì)分析研究火成巖建造具有重要意義。近幾年的研究發(fā)現(xiàn)，部分樣品不同單位不同時(shí)期的鑒定結(jié)果不盡相同，使得研究人員難以判斷?；鸪蓭r分類方案必須兼顧油氣勘探的實(shí)用性，以及與基礎(chǔ)研究領(lǐng)域的可交流性的雙重需要。

4）地震預(yù)測技術(shù)水平還需加強(qiáng)。目前火成巖油藏的勘探主要由已知推未知，從區(qū)域火成巖分布規(guī)律及空間展布特征出發(fā)，在可能火成巖發(fā)育地區(qū)結(jié)合地震資料來刻畫火成巖體。由于對(duì)已知火成巖體的地震上的響應(yīng)特征總結(jié)不夠，往往造成預(yù)測的與實(shí)際鉆探的結(jié)果差異很大。尤其裂縫和巖性預(yù)測技術(shù)精度不夠，不能有效刻畫裂縫在三維空間的展布。

5）火成巖油藏測井評(píng)價(jià)、裂縫測井識(shí)別及定量評(píng)價(jià)技術(shù)有待完善，主要是由測井儀器分辨率低、裂縫測井解釋評(píng)價(jià)理論存在缺陷等因素造成的。成像測井資料的分辨率與巖心描述的分辨率精度差異大。解決裂縫的測井識(shí)別問題需要結(jié)合現(xiàn)場資料對(duì)測井解釋方法進(jìn)行深入研究。巖性復(fù)雜及儲(chǔ)層非均質(zhì)性嚴(yán)重、孔隙類型的多樣性等造成了儲(chǔ)層測井資料的一次解釋符合率較低。研究探討火成巖巖性、儲(chǔ)層的測井識(shí)別及儲(chǔ)層參數(shù)的測井評(píng)價(jià)方法是勘探開發(fā)需解決的重要問題。

6）火成巖油氣藏成藏機(jī)理和分布規(guī)律的研究難度較大。通過多學(xué)科綜合研究建立和完善火成巖油氣藏的成藏模式，建立正確的、合理的、適合不同階段的成藏模式，搞清不同類型火成巖油氣藏成藏的主控因素，對(duì)于深化研究意義重大。

5 結(jié) 語

遼河油區(qū)火成巖分布受深大斷裂控制呈條帶狀分布，儲(chǔ)層主要為粗面巖、安山巖、火山角礫巖及輝綠巖，厚層火成巖以裂縫－混合孔隙、裂縫－次生孔隙為主要儲(chǔ)集空間；油藏主要發(fā)育于中生界和古近系沙三段，除粗面巖油藏外，油藏規(guī)模整體偏小，油藏具有與烴源巖共生的火成巖成藏機(jī)率高，火成巖物性受埋深影響小、受后期構(gòu)造改造影響大等特征；成藏的控制因素主要有巖性、巖相、儲(chǔ)集性能和油源、構(gòu)造條件；初步形成了火成巖巖性識(shí)別、地震儲(chǔ)層預(yù)測、巖相分析預(yù)測技術(shù)、儲(chǔ)層測井評(píng)價(jià)等勘探配套技術(shù)系列；火成巖油氣藏還面臨著地震資料攻關(guān)、巖體裂縫預(yù)測、火成巖成藏機(jī)理研究等系列技術(shù)難題?？傊?，遼河油區(qū)的火成巖油氣藏勘探方興未艾，隨著技術(shù)進(jìn)步在未來將會(huì)全面進(jìn)入立體勘探階段。

［1］趙文智，鄒才能，李建忠，等.中國陸上東、西部地區(qū)火山巖成藏比較研究與意義［J］.石油勘探與開發(fā)，2009，36（1）：50～53.

［2］孫紅軍，陳振巖，蔡國鋼.遼河斷陷盆地火成巖油氣藏勘探現(xiàn)狀與展望［J］.地球化學(xué)，2003，10（1）：l～11.

［3］方炳鐘，楊光達(dá).遼河油田東部凹陷火成巖分布及油氣成藏組合［J］.石油天然氣學(xué)報(bào)，2010，32（5）：69～72.

［4］郭克園，蔡國鋼，羅海炳，等.遼河盆地歐利坨子地區(qū)火山巖儲(chǔ)層特征及成藏條件［J］.天然氣地球科學(xué)，2002，13（3～4）：60～66.

［5］陳振巖，仇勁濤，王璞珺，等.主成盆期火成巖與油氣成藏關(guān)系探討［J］.沉積學(xué)報(bào)，2011，29（4）：798～809.

［6］吳昌志，顧連興，任作偉，等.遼河油田兩個(gè)斑巖侵入體裂縫特征對(duì)比研究［J］.吉林大學(xué)學(xué)報(bào)（地球科學(xué)版），2004，8（1）：56～59.

［7］邱隆偉，姜在興，席慶福.歐利坨子地區(qū)沙三下亞段火山巖成巖作用及孔隙演化［J］.石油與天然氣地質(zhì)，2000，21（2）：139～141.

［8］張映紅，朱筱敏，吳小洲，等.侵入巖及其外變質(zhì)帶巖相與儲(chǔ)集層模型［J］.石油勘探與開發(fā)，2000，27（2）：22～26.

［9］羅靜蘭，邵紅梅，張成立.火山巖油氣藏研究方法與勘探技術(shù)綜述［J］.石油學(xué)報(bào)，2003，24（1）：31～37.

［10］高知云.黃驊坳陷中新生代火山巖特征、成因及其與盆地構(gòu)造演化的關(guān)系［A］.全國火成巖油氣藏學(xué)術(shù)會(huì)議論文集［C］.旅順，1987－10－23～27.

［11］蔡國鋼.遼河裂谷東部凹陷粗面巖成因機(jī)理探討［J］.地球?qū)W報(bào)，2010，31（2）：245～250.

［12］崔曉娟.歐利坨子地區(qū)火山巖儲(chǔ)層測井評(píng)價(jià)［J］.斷塊油氣田，2008，15（4）：53～55.

［13］高磊，王永剛，張科，等.根據(jù)地震屬性預(yù)測烏夏斷裂帶深層火山巖儲(chǔ)集層［J］.新疆石油地質(zhì)，2007，28（4）：416～418.

［14］李軍，吳昌志，王震宇，等.遼河坳陷青龍臺(tái)輝綠巖的Ar－Ar年代學(xué)和地球化學(xué)特征——對(duì)華北東部巖石圈減薄作用完成時(shí)間的限制［J］.地質(zhì)通報(bào)，2010，29（6）：842～850.

［編輯］ 龍 舟

45 Research Status of Igneous－rock Reservoir Exploration in Liaohe Oilfield

LI Jun，YANG Guang－da，F(xiàn)ANG Bing－zhong，LIU Bing，LI De－chun

（First Authors Address：China University of Mining and Technology，Beijing100083，China；Liaohe Oilfield Company，PetroChina，Panjin124010，Liaoning，China）

Through many years of exploration in Liaohe Oilfield，various types of igneous reservoirs including trachyte，andesite and diabase reservoirs were discovered in three major depressions and peripheral Mesozoic Basins.Matching exploration techniques were developed，including igneous lithologic identification，seismic reservoir prediction，litho－facies analysis and prediction and reservoir logging evaluation.The reservoirs developed mainly Mesozoic and Paleogene Es3.The reservoir scales were generally small except for trachyte reservoir，and present following characteristics：igneous rocks associated with source rock were more likely to form hydrocarbon reservoirs；the physical property of igneous rock was less affected by burial depth，but it was seriously influenced by to later tectonic reconstruction；hydrocarbon accumulation was controlled by integral factors such as reservoir space，lithology，development horizon and structural location.In addition，a series of technical problems still exist in exploration，including the research of seismic data，rock fracture prediction and research on igneous reservoir forming mechanism.

Liaohe Oilfield；igneous reservoir；exploration；research status

book=272,ebook=272

TE122.24

A

1000－9752（2012）07－0045－08

2012－03－12

國家科技重大專項(xiàng)（2011ZX05009－002）。

李軍（1971－），女，1993年西南石油學(xué)院畢業(yè)，高級(jí)工程師，博士（后），一直從事油氣勘探部署研究工作。