李雙文，吳永平，劉化清，周立宏，肖敦清，姚 軍，倪長寬

1.中國石油勘探開發(fā)研究院西北分院，蘭州 7300202.中國石油大港油田公司，天津 300280

歧口凹陷新生界火成巖油藏特征及分布規(guī)律

李雙文1，2，吳永平2，劉化清1，周立宏2，肖敦清2，姚 軍1，倪長寬1

1.中國石油勘探開發(fā)研究院西北分院，蘭州 730020
2.中國石油大港油田公司，天津 300280

歧口凹陷新生界發(fā)育了兩類與火成巖相關(guān)的油藏：基性火山巖油藏和淺成侵入相輝綠巖蝕變帶油藏，兩者都為構(gòu)造－巖性油藏。這兩類油藏區(qū)域上受巖漿活動(dòng)帶控制，主要集中于NE向和EW向斷裂轉(zhuǎn)換帶，并受烴源巖分布范圍的影響而緊鄰烴源巖分布；垂向上受區(qū)域蓋層控制，集中于沙一中亞段和東三段。在轉(zhuǎn)換帶沙一中亞段和東三段內(nèi)，火成巖能否富集成藏主要取決于儲(chǔ)集系統(tǒng)的類型。開放式儲(chǔ)集系統(tǒng)一方面利于流體替換使火成巖儲(chǔ)集空間中的礦化水被及時(shí)排出減少次生礦物的形成，從而保護(hù)儲(chǔ)集空間；另一方面利于富含有機(jī)酸流體進(jìn)入火成巖儲(chǔ)集體，通過溶蝕先期形成的杏仁體、裂縫充填物及火成巖中不穩(wěn)定的礦物組分，使其儲(chǔ)集空間擴(kuò)大、容積增加，使火成巖的儲(chǔ)集性能得以改善；另外，火成巖中的斷裂通過與烴源巖的溝通為烴類注入富集成藏提供了必要的輸導(dǎo)通道，致使這類儲(chǔ)集系統(tǒng)能夠富集烴類成藏。封閉式儲(chǔ)集系統(tǒng)缺少這些條件，巖漿期后熱液流體與成巖流體被包裹在火成巖儲(chǔ)集空間內(nèi)不能被排出，易形成次生礦物充填并堵塞這些空間，喪失其儲(chǔ)集性能。部分未被充填的空間往往相互之間難以連通，并與生排烴地層隔絕而成為烴類難以注入的死孔隙，從而使這類儲(chǔ)集系統(tǒng)難以聚集成藏。

歧口凹陷；火山巖油藏；輝綠巖蝕變帶油藏；封閉式儲(chǔ)集系統(tǒng)；開放式儲(chǔ)集系統(tǒng)

0 前言

隨著全球油氣勘探步伐的加快、領(lǐng)域的擴(kuò)展，火成巖作為一類特殊的、新的接替領(lǐng)域逐步受到油氣勘探家的重視［1－3］。目前全球多個(gè)國家已發(fā)現(xiàn)了一系列火成巖油氣藏，如印度尼西亞的賈蒂巴郎玄武巖油氣藏、日本新生代的吉井—東柏崎火山巖油氣藏、委內(nèi)瑞拉的拉帕斯火山巖油氣藏、阿塞拜疆穆拉德漢雷粗面玄武巖及安山巖油氣藏，古巴、阿根廷、墨西哥、俄羅斯、烏克蘭、加納及巴基斯坦、聯(lián)邦德國等國也均有發(fā)現(xiàn)［4－13］；2000年以來，我國相繼在渤海灣盆地、松遼盆地、二連盆地、三塘湖盆地、準(zhǔn)噶爾盆地、塔里木盆地、四川盆地等火成巖油氣勘探中取得了重大突破，顯示了火成巖油氣勘探和開發(fā)的巨大潛力［14－20］。對(duì)于火成巖油氣成藏的類型、成藏主控因素逐步有了較深刻的認(rèn)識(shí)［21－33］，并且在油氣勘探中也發(fā)揮了重要作用。但前期的成果基本都停留在油藏靜態(tài)解剖的研究階段，很少涉及在火成巖儲(chǔ)層有利區(qū)及有利層段內(nèi)動(dòng)態(tài)分析油氣能否成藏的控制因素，這必然影響油氣勘探部署及開發(fā)的成功率。筆者通過對(duì)歧口凹陷新生界火成巖油藏基本特征及成藏主要控制因素研究，提出了在火成巖儲(chǔ)層有利分布區(qū)和有利層段內(nèi)具有開放式儲(chǔ)集系統(tǒng)的火成巖才能夠聚集烴類成藏，而封閉式儲(chǔ)集系統(tǒng)難以聚集油氣成藏。此認(rèn)識(shí)一方面可為歧口凹陷火成巖勘探部署指明方向，另一方面可為豐富、發(fā)展火成巖油氣成藏理論起到推動(dòng)作用。

1 火成巖油藏類型及基本特征

1.1 火山巖油藏類型及特征

歧口凹陷新生界目前僅發(fā)現(xiàn)了Bh5井區(qū)沙河街組沙一段（Es1）一個(gè)噴出巖類的構(gòu)造－巖性油藏，該油藏所在火山巖處于歧中斷層下降盤。通過地震剖面、屬性分類與聚類分析，確定為具有從溢流相開始、爆發(fā)相結(jié)束的完整單旋回盾狀火山巖，由火山口向邊緣依次可劃分為近火山口、近源和遠(yuǎn)源3種相帶［34］。近火山口相帶以爆發(fā)相角礫巖/集塊巖為主、隱爆角礫巖和溢流熔巖為輔，延伸距離?。ǚ植济娣e2km2左右）、厚度大（200～320m）；近源相帶主體為塊狀熔巖，離火山口較近的部位夾雜少量爆發(fā)相的火山角礫巖，向外逐漸過渡為純?nèi)蹘r，再向外出現(xiàn)少量的火山灰混雜堆積，但整體結(jié)構(gòu)以熔巖占絕對(duì)優(yōu)勢。這個(gè)相帶火山巖厚度中等（80～200 m）、延伸較遠(yuǎn)（分布面積21km2左右）；遠(yuǎn)源相帶以火山爆發(fā)中漂浮的由火山灰沉積固結(jié)而成的凝灰?guī)r為主，向內(nèi)局部含極少量的熔巖，預(yù)測其面積為6 km2左右。

根據(jù)毛管壓力曲線的形態(tài)與孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)，結(jié)合鑄體薄片和掃描電鏡分析，將歧口凹陷新生界火山巖孔隙結(jié)構(gòu)分為5種類型（表1）。Bh5井區(qū)火山巖儲(chǔ)層巖性主要為溢流相玄武巖和爆發(fā)相火山角礫巖。其中：溢流相玄武巖III型孔隙結(jié)構(gòu)類型約占12%，少量為II型與IV型；爆發(fā)相火山角礫巖I型孔隙結(jié)構(gòu)類型占41%，少量II型，儲(chǔ)集條件較好。

表1 歧口凹陷新生界火成巖孔隙結(jié)構(gòu)分類參數(shù)Table 1 Cenozoic igneous rock pore structure classification parameter list，Qikou depression

Bh5井區(qū)火山巖體為由爆發(fā)相、溢流相、沉火山巖相組成的錐狀體，完全包裹于沙一段500多米的厚層泥巖中，向南下傾部位與歧中斷層溝通，向北、向西上傾部位巖性尖滅，構(gòu)成完整的火山巖錐體控制的構(gòu)造－巖性圈閉。Bh5井鉆遇火成巖錐體的邊部，在溢流相玄武巖中獲得日產(chǎn)近20t的工業(yè)油流，證實(shí)該火山巖體已成藏。其火山機(jī)構(gòu)特征與王華崇等［35］發(fā)現(xiàn)的黃驊坳陷南區(qū)棗園棗35基性巖油藏類似，結(jié)合井壁取心、地震－地質(zhì)巖相預(yù)測結(jié)果，確定其為溢流相和爆發(fā)相，并為儲(chǔ)層、外圍泥巖做封堵的構(gòu)造－巖性油藏（圖1）。

1.2 淺成侵入相輝綠巖蝕變帶油藏類型及特征

自1964年港3井鉆遇火成巖以來，歧口凹陷發(fā)現(xiàn)的4個(gè)火成巖油藏中有3個(gè)是輝綠巖蝕變帶油藏，分別為Zh7井區(qū)東三段（Ed3）中的輝綠巖蝕變帶油藏、Gs7井區(qū)沙一中亞段（Es中1）的輝綠巖蝕變帶油藏和K22井區(qū)沙三段（Es3）中的輝綠巖蝕變帶油藏，說明該區(qū)域輝綠巖蝕變帶比其他巖類更利于烴類聚集成藏。這3個(gè)油藏都是以發(fā)育裂縫的蝕變帶為儲(chǔ)層、高點(diǎn)富集的構(gòu)造－巖性油藏。其中Zh7井區(qū)輝綠巖蝕變帶油藏最具代表性，面積最大（70 km2左右）。

通過地質(zhì)、測井、地震相結(jié)合落實(shí)了Zh7井區(qū)火成巖體蝕變帶的分布范圍、頂面構(gòu)造形態(tài)及裂縫發(fā)育程度（圖2）。蝕變帶的分布、頂面形態(tài)受控于侵入巖的分布范圍、產(chǎn)出形態(tài)及厚度，其平面大小和輝綠巖體基本一致，只是在巖體中心部位隨著輝綠巖厚度的增厚而增厚。頂面形態(tài)類似于輝綠巖體，整體為向NNE傾伏的箕狀，東部、南部、西部邊緣帶翹傾，在Zh20井處形成一個(gè)東西向的微幅低隆起，南部、北部各發(fā)育一個(gè)低凹。切穿輝綠巖及蝕變帶與沙河街組深層溝通的南大港斷層、Zh16井西斷層（走向NEE、傾向ESS）、張北斷層、Zh5井南斷層、Zh5井北斷層（走向NE、傾向NW），一方面將巖體分割形成多個(gè)構(gòu)造－巖性圈閉，另一方面為各圈閉注入油氣提供了有效的輸導(dǎo)通道（圖3）。

當(dāng)輝綠巖體侵入地層時(shí)，在圍巖中發(fā)生烘烤變質(zhì)，形成一定寬度的烘烤變質(zhì)帶。加之輝綠巖侵入體中心及邊緣冷卻時(shí)間快慢不同，致使輝綠巖體不同部位的結(jié)晶程度不一。因此，從侵入中心到變質(zhì)帶，巖石結(jié)構(gòu)、成分發(fā)生規(guī)律變化，由中心向外圍依次可分為侵入體內(nèi)部相帶、侵入體邊緣相帶、圍巖變質(zhì)相帶。位于輝綠巖體中心的侵入體內(nèi)部相帶由于冷卻緩慢、礦物結(jié)晶較大，具典型的輝長輝綠結(jié)構(gòu)和輝綠結(jié)構(gòu)；位于輝綠巖體邊緣的侵入體邊緣相帶由于圍巖溫度下降快，幾乎全為玻璃質(zhì)，并且受到熱液作用影響發(fā)生一定程度的蝕變，形成結(jié)構(gòu)特征貌似玄武巖的蝕變輝綠巖；位于與侵入體接觸的圍巖變質(zhì)相帶具有變余泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，遠(yuǎn)離侵入體，變質(zhì)程度減弱，并逐漸過渡到正常沉積巖。其中：圍巖變質(zhì)相帶較泥質(zhì)圍巖變硬變脆、裂縫發(fā)育，具有較好的儲(chǔ)集性能；侵入巖邊緣相帶由于巖漿冷凝收縮形成眾多的收縮縫（圖4），也成為油氣聚集的相帶。通過薄片觀察及儲(chǔ)層研究，侵入體邊緣相帶－圍巖變質(zhì)相帶面孔率達(dá)13%，成為歧口主凹區(qū)目前發(fā)現(xiàn)的火成巖中面孔率最高的儲(chǔ)集類型，并且Ⅰ型、Ⅱ型、III型孔隙結(jié)構(gòu)分別占12%、16%、40%，表明其孔隙結(jié)構(gòu)類型較好（表1），能夠?yàn)橛蜌飧患刹靥峁┍匾膬?chǔ)集條件。

歧口凹陷輝綠巖全部集中在東營組及以下的泥巖地層內(nèi)，巨厚的泥巖一方面為火成巖提供了近距離的油源條件，同時(shí)也為蝕變帶聚集烴類成藏奠定了良好的保存條件，這也是歧口凹陷沙河街組（Es）、東營組（Ed）內(nèi)的輝綠巖蝕變帶都能含油的重要原因。

圖1 歧口凹陷Bh5-Bh9井區(qū)噴發(fā)巖油藏三維模式圖Fig.1 3Deruptive rock oil reservoir model in well Bh5and well Bh9area，Qikou depression

圖2 歧口凹陷Zh7井區(qū)輝綠巖上蝕變帶頂面形態(tài)圖（a）及厚度、裂縫發(fā)育疊合（b）圖Fig.2 Top surface structure figure（a）and overlap map about thickness and fracture density（b）of diabase upper alteration zone in well Zh7area，Qikou depression

圖3 歧口凹陷Zh7井區(qū)輝綠巖蝕變帶成藏模式圖Fig.3 Diabase alteration zone oil accumulation pattern in well Zh7area，Qikou depression

圖4 歧口凹陷新生界輝綠巖蝕變帶薄片F(xiàn)ig.4 Cenozoic diabase alteration belt microphotographs，Qikou depression

2 油藏分布規(guī)律分析

2.1 油藏垂向分布規(guī)律

歧口凹陷新生界從沙河街組至明化鎮(zhèn)組（Nm）都已發(fā)現(xiàn)了規(guī)模性的碎屑巖油氣藏，但Bh5井區(qū)玄武巖油藏、Zh7井區(qū)輝綠巖蝕變帶油藏、Gs7井區(qū)輝綠巖蝕變帶油藏和K22井區(qū)輝綠巖蝕變帶油藏及油氣顯示井都處于東三段及以下地層，這主要受火成巖所在地層的單層泥巖厚度的控制（圖5）。沙一中亞段、東三段是古近系兩套主要的泥巖發(fā)育層段，也是歧口凹陷中深層油氣富集的兩套主要的區(qū)域性蓋層，泥巖單層厚度主要集中在100～500m。出油井如 Gs7、Bh5、Zh7、Zh5、Zh16鉆遇的火成巖上下都為泥巖，上部單層泥巖和下部單層泥巖厚度累加超過200m，遠(yuǎn)大于火成巖的厚度，使火成巖如蛋黃一樣包裹于泥巖當(dāng)中，為油氣聚集成藏形成了良好的生油與保存條件。東一段（Ed1）中上部、館陶組（Ng）下部、明化鎮(zhèn)組都有較多的火成巖發(fā)育，但這3個(gè)層段都屬于比較富砂的層段，泥巖單層厚度較薄，集中在25m以內(nèi)，而火成巖厚度為40～220m，火成巖邊緣受泥巖包裹的同時(shí)也與砂巖相接，加之這些層段埋藏較淺、砂巖的壓實(shí)程度較低，其孔滲優(yōu)于火成巖，使這些層段的火成巖降低甚至失去聚集油氣的封蓋條件。Chh14、Chh16、Chh1201在館陶組均鉆遇了30m左右的火山角礫巖，實(shí)測與測井解釋聯(lián)合確定其孔隙度為15.0%～24.6%，平均為22.97%，滲透率為（0.63～23.80）×10－3μm2，平均為6.13×10－3μm2；其上、下圍巖中砂巖的孔隙度為15%～41%，平均為31.28%，滲透率為（1.36～3 426.00）×10－3μm2，平均為447.13×10－3μm2。砂巖的輸導(dǎo)、聚集能力明顯優(yōu)于火成巖，使油氣優(yōu)先進(jìn)入砂巖成藏，而火成巖由于其較強(qiáng)的非均質(zhì)性及較高含量的細(xì)粒凝灰質(zhì)導(dǎo)致其物性較差，成為影響這些鉆井火成巖雖然局部有油氣顯示卻未成藏的主要因素。

2.2 油藏平面分布規(guī)律

歧口凹陷火成巖油氣藏的區(qū)域分布與準(zhǔn)噶爾盆地、松遼盆地、三塘湖盆地及歧口凹陷鄰區(qū)［15，17，32，36－38］類似，主要分布在近源巖的部位，距離有效烴源巖越近其成藏越有利。沙河街組烴源巖主要分布在歧口主凹、歧北次凹、歧南次凹、北塘次凹，而有效烴源巖最厚部位主要在濱海Ⅰ號(hào)構(gòu)造帶—濱海斜坡—歧南斜坡一線。目前發(fā)現(xiàn)的Bh5井區(qū)玄武巖油藏、Gs7井區(qū)輝綠巖蝕變帶油藏、Zh7井區(qū)輝綠巖蝕變帶油藏和K22井區(qū)輝綠巖蝕變帶油藏及油氣顯示井也都位于這一線（圖6），沿這一線正好是北東向斷層和東西向斷層的轉(zhuǎn)換帶，也是近幾年預(yù)測的黃驊坳陷沿岸基底斷裂分布區(qū)?；讛嗔芽刂屏松畈繋r漿向淺部運(yùn)移的通道，并由此控制了火成巖及火成巖儲(chǔ)集體的區(qū)域性分布。北東向斷裂和東西向斷裂一方面在巖漿噴發(fā)、侵入的過程中在中淺層起局部路徑的調(diào)整作用，另一方面也溝通了火成巖與烴源巖，為烴類運(yùn)移、注入與聚集成藏提供了必要的輸導(dǎo)通道。

2.3 儲(chǔ)集系統(tǒng)對(duì)油氣成藏的影響

由前面論述可知，歧口凹陷新生界火成巖油藏主要集中在北東向斷裂和東西向斷裂的轉(zhuǎn)換帶，即塘沽—濱海—歧南—扣村一線的沙河街組至東三段地層內(nèi)，鉆井揭示具備這種時(shí)空分布的火成巖多數(shù)都能成藏，但也有未成藏的。下面通過Bh5、Bh9井鉆遇火成巖成巖、成藏動(dòng)態(tài)類比，結(jié)合Zh7井輝綠巖蝕變帶油氣成藏分析，研究儲(chǔ)集系統(tǒng)對(duì)油氣成藏的影響及控制作用。

系統(tǒng)論自從20世紀(jì)40年代理論生物學(xué)家路·貝塔朗菲（L.Von.Bertalanffy）提出以來，90年代后逐步被引入到油氣勘探研究中，并逐步受到越來越多專家的認(rèn)可與青睞，但多數(shù)集中在成藏這一研究領(lǐng)域［40－42］，在儲(chǔ)層研究中僅潘建國等［43］在塔中地區(qū)中—下奧陶統(tǒng)碳酸鹽巖研究中對(duì)巖溶孔洞－裂縫儲(chǔ)集系統(tǒng)給予了定義。作者認(rèn)為，火成巖儲(chǔ)集系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)是在相同的地質(zhì)背景下，由不同類型的孔、縫按多種組織結(jié)構(gòu)組成，包裹于相對(duì)致密的巖體內(nèi)，具有流體存儲(chǔ)和輸導(dǎo)功能的天然空間聯(lián)合體。根據(jù)火成巖與起包裹作用的致密巖體外是否連通，可分為開放式儲(chǔ)集系統(tǒng)和封閉式儲(chǔ)集系統(tǒng)兩類。

Bh5、Bh9兩口井位于歧中斷層下降盤約5.3 km處，區(qū)域上處于NE向斷層和EW向斷層轉(zhuǎn)換帶的中部，鉆遇的火成巖都形成于沙一中沉積后期，包裹于沙一中亞段及上覆沙一上段（Es上1）底部厚層泥巖中，油源、封蓋條件都很有利，并具有相同的巖性與巖相（圖1）。但Bh5井測試獲得了工業(yè)油流，Bh9井無油氣成藏。造成油氣聚集明顯差異的原因是：Bh5井火成巖是被歧中斷層與沙一中亞段、沙一上段底部致密泥巖封堵以外的地層及與地表連通的開放式儲(chǔ)集系統(tǒng)，這種開放式儲(chǔ)集系統(tǒng)中火成巖的各類儲(chǔ)集空間（其類型有原生礫間孔、氣孔、收縮縫和次生的溶蝕擴(kuò)大孔、構(gòu)造縫）相互連通成為有效的儲(chǔ)集空間；而Bh9鉆遇的火成巖完全包裹于沙一中亞段與沙一上段底部的致密泥巖內(nèi)，這種封閉式儲(chǔ)集系統(tǒng)由于缺乏與外界溝通的通道（圖1），火成巖的原生孔隙、裂縫都被充填，無次生裂縫發(fā)育，因此失去了有效的儲(chǔ)集能力。

火成巖的成巖作用研究表明，研究區(qū)火成巖的早期成巖作用階段是以冷凝固結(jié)成巖和埋藏壓實(shí)固結(jié)成巖為主。冷凝固結(jié)成巖時(shí)期，Bh5井、Bh9井火成巖體經(jīng)歷了熔結(jié)作用、冷凝收縮、揮發(fā)分逸出、熔蝕作用、等容冷凝結(jié)晶作用，形成了以氣孔、收縮縫為主的原生儲(chǔ)集空間［43］。因沙一中期是歧口凹陷在古近紀(jì)擴(kuò)張最快、水體最深的時(shí)期，Bh5、Bh9火成巖體在水下噴發(fā)冷凝后快速地埋藏于深湖泥巖中，之后經(jīng)歷了埋藏壓實(shí)成巖作用。在埋藏成巖過程中，火成巖氣孔、收縮縫包裹了大量的礦化熱液，泥巖中也富含了大量的孔隙水，這為隨著埋深的增加發(fā)生孔縫內(nèi)準(zhǔn)同生流體沉淀、火山碎屑粒間壓實(shí)膠結(jié)作用奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。

圖5 歧口凹陷火成巖鉆井地層對(duì)比圖Fig.5 Igneous rock stratigraphic correlation diagram，Qikou depression

圖6 歧口凹陷沙河街組—東三段火成巖、火成巖油藏與沙三段優(yōu)質(zhì)烴源巖疊合圖Fig.6 Superimposed map of igneous rocks，igneous rock oil reservoir in Es-Ed3strata and high quality hydrocarbon source in Es3，Qikou depression

Bh5井火成巖與長期活動(dòng)的歧中斷層溝通，埋藏過程中火成巖體內(nèi)部流體通過其與沙一中亞段、沙一上段圍巖砂巖地層及地表溝通，流體長期處于開放交換狀態(tài)，火成巖冷凝時(shí)俘獲的熱液以及泥巖壓實(shí)過程中排出的地層水與砂巖內(nèi)地層水及沿?cái)鄬酉聺B的大氣降水可發(fā)生連續(xù)性的流體交換，使孔縫中的礦化水長期處于未飽和狀態(tài)，制約了次生礦物充填原生孔縫的流體沉淀作用，從而使大部分原生儲(chǔ)集空間保留了下來；Bh9井火成巖體由于缺少與火成巖以外滲透性地層內(nèi)地層水和地表大氣降水溝通的路徑，在埋藏過程中一直處于局部封閉的狀態(tài)，原生孔縫中包含的礦化熱液逐漸發(fā)生沉淀結(jié)晶，形成次生綠泥石、方解石、蛋白石等次生礦物充填原生氣孔（圖7a）和收縮縫（圖7b），使在冷凝固結(jié)時(shí)形成的原生儲(chǔ)集空間多數(shù)消失，僅存很少的殘留孔縫。這一階段主要發(fā)生在34～29.3Ma，即沙一中亞段—東營組沉積之間。館陶組沉積前歧口凹陷整體抬升，但濱海地區(qū)只有微弱的剝蝕，沙一中期形成的火成巖距離地表仍有2.1km左右，處于深埋狀態(tài)。因此在29.3Ma以后，Bh5、Bh9火成巖都經(jīng)歷了脫?；?、蝕變交代等后期成巖作用，缺少對(duì)儲(chǔ)層具有很大改善的風(fēng)化淋濾作用。在這一階段，Bh5井火成巖體中的儲(chǔ)集空間在巖體蝕變過程中因礦化流體與火成巖以外滲透性地層內(nèi)地層水和地表大氣降水持續(xù)性發(fā)生交換，抑制了次生礦物沉淀結(jié)晶，并且受新近系斷裂活動(dòng)影響形成新一期的構(gòu)造裂縫，加之歧中斷層輸導(dǎo)油氣充注后有機(jī)酸溶蝕火成巖基質(zhì)及殘余孔縫中的充填物（圖7c），因此，有效儲(chǔ)集空間的大小及連通性得到了進(jìn)一步改善。而Bh9井火成巖體在這一階段只是隨圍巖一起發(fā)生了整體性的沉降，無斷裂及裂縫發(fā)育，仍然處于局部封閉狀態(tài)，原生殘留孔縫隨著脫玻化、蝕變交代作用進(jìn)一步被鈣質(zhì)、硅質(zhì)礦物充填（圖7d、e、f），而且缺少油氣生成時(shí)形成的有機(jī)酸性流體注入的輸導(dǎo)體系而失去成藏階段的溶蝕作用，因此其有效儲(chǔ)集空間基本喪失殆盡。

綜上所述，將Bh5、Bh9井區(qū)油氣動(dòng)態(tài)成藏過程總結(jié)歸納如下：

沙一中晚期、東營組沉積中期（圖8a），烴源巖還未大量成熟排烴，火成巖經(jīng)歷了早期成巖階段，Bh5井火成巖在開放式的儲(chǔ)集環(huán)境下，因流體交換抑制次生礦物形成，原生儲(chǔ)集空間得以保存；而Bh9井在封閉式的儲(chǔ)集環(huán)境下，礦化熱液沉淀形成綠泥石、方解石、蛋白石等充填大部分孔縫，僅保留很少的殘余儲(chǔ)集空間。

東營組沉積晚期—明化鎮(zhèn)組沉積早期，沙一中亞段以下地層的烴源巖全部進(jìn)入生烴高峰大量排烴，形成沙三段—沙一下亞段內(nèi)部自生自儲(chǔ)的原生油藏（圖8b、c），即也是歧口重大專項(xiàng)研究所提出的早期成藏①廖前進(jìn).《歧口富油氣凹陷大油氣田勘探及綜合配套技術(shù)研究》課題1：歧口凹陷大油氣田形成條件及富集規(guī)律研究.2012.；而沙一中亞段烴源巖未全部進(jìn)入生烴門限，火成巖中無油氣運(yùn)移注入，Bh5井火成巖儲(chǔ)集空間在開放式儲(chǔ)集環(huán)境下仍然處于保留與極少數(shù)空間部分充填狀態(tài)；而Bh9井火成巖繼續(xù)經(jīng)歷熱液沉淀及蝕變交代作用，殘留的孔縫進(jìn)一步被充填。

明化鎮(zhèn)組沉積晚期—第四系沉積期，沙一中全部進(jìn)入生烴期，受烴源巖所含有機(jī)質(zhì)豐度及優(yōu)質(zhì)烴源巖分布影響，沙一中亞段生烴中心集中于歧中斷層上升盤，即濱海地區(qū)南部，歧中斷層下降盤以北地層中的烴源巖質(zhì)量變差，難以為形成油氣藏提供充足的油氣源，這時(shí)沙三段、沙一下亞段（Es下1）、沙一中亞段生成的油氣經(jīng)歧中斷層進(jìn)入Bh5井區(qū)火成巖體后聚集成藏（圖8d、e）；同時(shí)富含有機(jī)酸的流體溶蝕火成巖及殘留孔縫中的方解石等充填物，加之 該階段斷裂活動(dòng)形成的構(gòu)造縫，使火成巖中的孔縫連通而成為有效儲(chǔ)集空間，使其儲(chǔ)集、滲透能力得到進(jìn)一步改善。Bh9井區(qū)由于沙一中泥巖有機(jī)質(zhì)豐度很低且遠(yuǎn)離斷層，為一個(gè)封閉的儲(chǔ)集系統(tǒng)，火成巖直接接觸的圍巖難以提供大量富含有機(jī)酸的烴類流體，距火成巖體較遠(yuǎn)的圍巖及下部地層形成的油氣及富含有機(jī)酸的流體由于缺乏有效的輸導(dǎo)體系難以進(jìn)入火成巖；另一方面火成巖中的流體由于缺乏與外界溝通的路徑而在埋藏成巖階段沉淀充填在火成巖的孔縫中，且長期處于難以改善的狀態(tài)，從而導(dǎo)致Bh9井火成巖難以成藏。

圖7 歧口凹陷Bh5、Bh9井火成巖顯微鏡照片F(xiàn)ig.7 Microphotographs of igneous rock in well Bh5and Bh9，Qikou depression

圖8 歧口凹陷Bh5、Bh9井區(qū)成藏演化剖面Fig.8 Oil reservoir evolution section of well Bh5and well Bh9，Qikou sag

Zh7井輝綠巖蝕變帶油藏也處于NE向斷層和EW向斷層的轉(zhuǎn)換帶，是歧口凹陷規(guī)模最大、最具有代表性的侵入巖相關(guān)油藏。輝綠巖形成于東一段末期，賦存于東三段泥巖地層內(nèi)，在輝綠巖與泥巖接觸的部位因擠壓底劈、烘烤蝕變及冷凝收縮形成了蝕變帶儲(chǔ)層，其儲(chǔ)集空間以同生裂縫為主，發(fā)育少量的溶蝕孔（圖4）。蝕變帶儲(chǔ)層雖然不同部位厚度不同，但彼此連通，為通過南大港斷層、張北斷層、Zh5井南斷層、Zh5井北斷層、Zh16井西斷層與沙河街組相互溝通的開放式儲(chǔ)集系統(tǒng)。由于輝綠巖形成于東營組沉積末期，其擠壓底劈、冷凝固結(jié)、烘烤蝕變稍早于沙河街組烴源巖大面積成熟排烴期，其埋藏成巖過程正好與下伏烴源巖大量排烴、運(yùn)移成藏同期。開放式儲(chǔ)集環(huán)境一方面為沙三段、沙一段烴源巖排烴高峰期油氣注入蝕變帶聚集成藏提供了必要的運(yùn)移路徑，并且油氣注入后排替出了孔縫中的熱液流體，抑制了次生礦物的形成，保護(hù)了有效儲(chǔ)集空間；另一方面也為伴隨油氣運(yùn)移的有機(jī)酸注入并局部溶蝕輝綠巖基質(zhì)形成新的次生孔隙（圖4b），為進(jìn)一步改善儲(chǔ)集性能提供了條件。

由于歧口凹陷烴源巖主要為深層的沙三段、沙一段，生排烴高峰集中在館陶組—明化鎮(zhèn)組沉積期，沙河街組—東營組內(nèi)的火成巖都不同程度地經(jīng)歷了早期成巖與晚期成巖作用的影響，火成巖都被包裹于厚層泥巖中呈單體獨(dú)立分布，因此，要成藏就必須如Bh5、Zh7井有斷層與火成巖體及泥巖以外的滲透性地層、烴源巖溝通，形成開放式儲(chǔ)集系統(tǒng)。像Bh9井火成巖封閉式儲(chǔ)集系統(tǒng)由于成巖影響失去有效的儲(chǔ)集空間，并且缺少油氣注入的有效路徑，在油氣成藏過程中難以成藏。

3 結(jié)語

歧口凹陷新生界有火山巖和輝綠巖蝕變帶兩類火成巖相關(guān)油藏，都為包裹于東三段及以下地層的厚層泥巖中、形態(tài)和富集程度受儲(chǔ)層分布控制、低部位受斷層影響的構(gòu)造－巖性油藏?；鹕綆r油藏儲(chǔ)層巖性以熔巖、火山碎屑為主，雖然都不同程度地發(fā)生了蝕變，但儲(chǔ)集空間以保留原生礫間孔、氣孔、收縮縫為主，溶蝕擴(kuò)大孔和構(gòu)造縫為輔；而輝綠巖蝕變帶油藏儲(chǔ)層巖性為蝕變的輝綠巖和蝕變的泥巖，儲(chǔ)集空間以外帶蝕變的輝綠巖收縮縫和蝕變泥巖受擠劈形成的破裂縫為主，局部有輝綠巖在蝕變過程中形成的溶蝕孔。

油藏的區(qū)域分布受火成巖、烴源巖、穩(wěn)定蓋層分布控制，集中于北東向斷層和東西向斷層轉(zhuǎn)換帶的東三段及以下地層內(nèi)泥巖穩(wěn)定發(fā)育層段，但局部成藏還受儲(chǔ)集系統(tǒng)類型控制。在油藏分布有利區(qū)域的有利層段，通過斷裂與包裹火成巖的泥巖以外滲透性地層及深層烴源巖溝通的火成巖形成的開放式儲(chǔ)集系統(tǒng)：首先利于孔縫中的流體交換抑制礦化熱液沉淀結(jié)晶形成次生礦物充填孔縫，保護(hù)原生儲(chǔ)集空間保留下來；其次，既利于后期斷裂活動(dòng)形成構(gòu)造縫，也利于生烴階段形成的有機(jī)酸進(jìn)入溶蝕孔縫中的充填物及火成巖本身，從而增加、擴(kuò)大有效儲(chǔ)集空間，改善連通性；再者，以斷裂為溝通橋梁也為油氣注入提供了有效的輸導(dǎo)路徑。因此，開放式儲(chǔ)集環(huán)境的火成巖最利于油氣聚集形成工業(yè)性油藏。獨(dú)立包裹于泥巖內(nèi)，無與沙一中亞段、沙一上亞段底部、東三段厚層泥巖以外滲透性地層及烴原巖溝通的封閉式儲(chǔ)集系統(tǒng)一方面成巖過程中熱液沉淀結(jié)晶、蝕變交代形成次生礦物充填孔縫，使其失去了有效的儲(chǔ)集空間，也缺少油氣注入的有效路徑。所以，封閉式儲(chǔ)集環(huán)境的火成巖難以成藏。

由上可知，歧口凹陷火成巖油氣勘探中部署目標(biāo)應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)選擇東三段及沙河街組內(nèi)具有開放式儲(chǔ)集系統(tǒng)的火成巖體，該領(lǐng)域中的其他盆地油氣勘探及成藏規(guī)律研究也應(yīng)重視具備這種儲(chǔ)集條件的火成巖體。

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Characteristics and Distribution of Oil Reservoirs Related to Cenozoic Igneous Rocks in Qikou Depression

Li Shuangwen1，2，Wu Yongping2，Liu Huaqing1，Zhou Lihong2，Xiao Dunqing2，Yao Jun1，Ni Changkuan1

1.ResearchInstituteofPetroleumExplorationandDevelopmentNorthwest（NWGI），PetroChina，Lanzhou730020，China
2.DagangOilFieldCompany，PetroChina，Tianjin300280，China

Abstrat：Two types of oil reservoirs，related to Cenozoic igneous rocks，exist in Qikou depression，i.e.，basic volcanic rock reservoir and diabase alteration zone reservoir，both of them are tectoniclithological oil reservoirs.Horizontally，they are affected by distribution of igneous rocks and hydrocarbon source rocks，and are mainly focused on the transformation belt related to NE and EW fractures.Vertically，they are controlled by regional cap rocks，and are almost kept in Esz1and Ed.In these two strata within the transformation belt，whether hydrocarbon can accumulate into igneous rocks or not mainly depend on the type of reservoir system.As for open storage system，on one hand reservoir spaces can be protected by fluid replacement to discharge mineralized water and reduce the formation of secondary minerals，on the other hand the reservoir spaces can be increased and expanded to further improve reservoir conditions by the way that：organic acid fluids get into the spaces and dissolve amygdale，fracture fillings and unstable minerals in igneous rock.In addition，open storage system provides the necessary conducting channel for hydrocarbon，through which hydrocarbon can seep from source rocks to accumulate into igneous rock to form oil reservoirs.In closed reservoir system，there are no these conditions mentioned above，the reservoir property has been lost partly because mineralized water can not be expelled out of igneous rocks and result in the formation of secondary minerals to fill reservoir space.Moreover，part of the unfilled spaces have no intercommunication channel between igneous reservoir and hydrocarbon source rock and become dead spaces，which makes it difficult to accumulate oil and gas in the closed reservoir system.

Qikou depression；volcanic reservoir；diabase alteration zone reservoir；closed storage system；open storage system

10.13278/j.cnki.jjuese.201404102

P618.13

A

李雙文，吳永平，劉化清，等.歧口凹陷新生界火成巖油藏特征及分布規(guī)律.吉林大學(xué)學(xué)報(bào)：地球科學(xué)版，2014，44（4）：1071-1084.

10.13278/j.cnki.jjuese.201404102.

Li Shuangwen，Wu Yongping，Liu Huaqing，et al.Characteristics and Distribution of Oil Reservoirs Related to Cenozoic Igneous Rocks in Qikou Depression.Journal of Jilin University：Earth Science Edition，2014，44（4）：1071-1084.doi：10.13278/j.cnki.jjuese.201404102.

2013-10-10

國家油氣重大專項(xiàng)（2011ZX05001）；中國石油天然氣股份公司重大科技專項(xiàng)（2008－030504，2014E-06-01）

李雙文（1976—，男，高級(jí)工程師，博士，主要從事油氣成藏及地震地質(zhì)學(xué)研究，E-mail：shuangwen76＠126.com。