張關(guān)龍，張奎華，王圣柱，許文國(guó)

中國(guó)石化勝利油田分公司西部新區(qū)研究中心，山東 東營(yíng) 257000

哈拉阿拉特山石炭系裂縫發(fā)育特征及成藏意義*

張關(guān)龍，張奎華，王圣柱，許文國(guó)

中國(guó)石化勝利油田分公司西部新區(qū)研究中心，山東 東營(yíng) 257000

哈拉阿拉特山地區(qū)位于準(zhǔn)噶爾盆地西北緣前陸褶皺沖斷帶，緊鄰瑪湖生烴凹陷，是油氣運(yùn)移和聚集的有利區(qū)域。針對(duì)該區(qū)石炭系油氣藏主要賦存于火山巖構(gòu)造裂縫中且富集規(guī)律不清楚的問(wèn)題，開(kāi)展了構(gòu)造裂縫的發(fā)育特征、控制因素及其與油氣成藏的關(guān)系研究。利用鉆井巖芯、成像測(cè)井、巖石力學(xué)實(shí)驗(yàn)及流體包裹體分析等手段，研究了石炭系火山巖構(gòu)造裂縫的產(chǎn)狀、密度、發(fā)育次序、主控因素及其與油氣成藏關(guān)系。結(jié)果表明，石炭系火山巖裂縫主要為高角度裂縫，裂縫發(fā)育的優(yōu)勢(shì)傾向?yàn)楸蔽鳌蠔|向，影響裂縫發(fā)育的主控因素為巖石力學(xué)性質(zhì)及所處的構(gòu)造位置。同時(shí)，由于高角度縫充填程度低、形成時(shí)間晚、發(fā)育程度高，且與油氣主要的運(yùn)移成藏期匹配較好，因而成為研究區(qū)石炭系油氣主要勘探目標(biāo)。該研究結(jié)果對(duì)于哈拉阿拉特山地區(qū)石炭系火山巖油氣藏的勘探與開(kāi)發(fā)具有重要的指導(dǎo)意義。

石炭系；火山巖；構(gòu)造裂縫；油氣成藏；哈拉阿拉特山地區(qū)

張關(guān)龍，張奎華，王圣柱，等．哈拉阿拉特山石炭系裂縫發(fā)育特征及成藏意義[J]．西南石油大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2014，36（3）：9–18．

Zhang Guanlong,Zhang Kuihua,Wang Shengzhu,et al．Characteristics of the Carboniferous Volcanic Fractures and Its Hydrocarbon Accumulation Significance in Hala′alate Mountains[J]．Journal of Southwest Petroleum University：Science&Technology Edition，2014，36（3）：9–18．

引言

火山巖油氣藏目前已經(jīng)成為世界油氣勘探開(kāi)發(fā)的一個(gè)重要領(lǐng)域，同時(shí)也是中國(guó)油氣新增儲(chǔ)量的重要組成部分[1-2]?；鹕綆r儲(chǔ)層與碳酸鹽巖和碎屑巖儲(chǔ)層相比更為致密并且非均質(zhì)性更強(qiáng)，不同地區(qū)的火山巖儲(chǔ)層發(fā)育條件、控制因素和分布規(guī)律存在較大差異[3-4]?；鹕綆r的儲(chǔ)集空間類型以后期構(gòu)造裂縫最為重要，火山巖儲(chǔ)層裂縫的發(fā)育程度將直接關(guān)系到火山巖儲(chǔ)層的油氣滲流和輸導(dǎo)能力，對(duì)火山巖油氣成藏起到至關(guān)重要的作用[5-8]。裂縫的發(fā)育特征及其主控因素的研究是分析和預(yù)測(cè)火山巖儲(chǔ)層發(fā)育和分布規(guī)律的重要內(nèi)容之一，對(duì)火山巖油氣藏的勘探與開(kāi)發(fā)具有重要意義。

圖1 哈山地區(qū)位置圖Fig.1 Location map of Hala′alate Mountains Area

近年來(lái)，準(zhǔn)噶爾盆地西北緣火山巖油氣勘探不斷取得重大突破，先后發(fā)現(xiàn)了克拉瑪依、白堿灘、百口泉、烏爾禾等油田。哈拉阿拉特山（簡(jiǎn)稱哈山）地區(qū)位于準(zhǔn)噶爾盆地西北緣哈–德構(gòu)造帶西段，石炭系是該地區(qū)主要的含油層系之一，有利勘探面積約1 000 km2，顯示出良好的勘探前景。由于對(duì)哈山地區(qū)石炭系裂縫發(fā)育特征及其控制因素的認(rèn)識(shí)和研究不足，在一定程度上限制了該地區(qū)石炭系火山巖油氣資源的勘探與開(kāi)發(fā)。本文通過(guò)鉆井巖芯觀察、成像測(cè)井解釋分析、巖石力學(xué)實(shí)驗(yàn)分析及包裹體地球化學(xué)研究，綜合分析石炭系裂縫的發(fā)育特征及其影響因素，探討其與油氣成藏的關(guān)系，以期為該地區(qū)石炭系火山巖油氣勘探提供借鑒。

1 地質(zhì)概況

哈山地區(qū)位于準(zhǔn)噶爾盆地西北緣隆起烏夏斷裂帶西北端，構(gòu)造上屬于哈–德構(gòu)造帶的西端，南鄰瑪湖凹陷（圖1）。哈山地區(qū)長(zhǎng)約15 km，寬約10 km，北部以達(dá)爾布特?cái)嗔褳榻缗c和什托洛蓋盆地相接。哈山地區(qū)自石炭紀(jì)以來(lái)經(jīng)歷了多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，尤其是印支期的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)最為重要。印支期強(qiáng)烈的構(gòu)造應(yīng)力使得石炭系向南發(fā)生大規(guī)模的推覆運(yùn)動(dòng)，此時(shí)石炭系同期斷層附近由于應(yīng)力的釋放產(chǎn)生了大量的伴生裂縫，為哈山地區(qū)石炭系火山巖成為油氣聚集的有利儲(chǔ)層提供了必要條件。

哈山地區(qū)石炭系火山巖巖性變化較大，巖石類型多樣，既存在噴發(fā)相的火山角礫巖和凝灰?guī)r，也存在溢流相的玄武巖和安山巖，同時(shí)還存在火山沉積相的沉凝灰?guī)r。前人研究認(rèn)為石炭系火山巖儲(chǔ)層具有原生和次生兩種儲(chǔ)集空間類型，其中次生儲(chǔ)集空間對(duì)區(qū)內(nèi)油氣藏的富集意義重大[9]。多期的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)形成了復(fù)雜的斷裂系統(tǒng)，伴生的大量構(gòu)造裂縫，不但增加了儲(chǔ)層的儲(chǔ)集性能，同時(shí)較為顯著地改善了儲(chǔ)層的滲流能力。構(gòu)造裂縫的發(fā)育程度對(duì)哈山地區(qū)石炭系火山巖儲(chǔ)層的油氣成藏具有重要作用。

2 裂縫發(fā)育特征

2.1 裂縫的識(shí)別

裂縫的有效識(shí)別是開(kāi)展地層中裂縫的類型、產(chǎn)狀、密度及分布規(guī)律等研究的基礎(chǔ)[10-12]。目前裂縫的識(shí)別主要可以通過(guò)鉆井巖芯和成像測(cè)井等手段開(kāi)展，鉆井巖芯所觀察到的裂縫可以為裂縫研究提供最為直觀的裂縫發(fā)育特征信息，但是由于鉆井取芯的局限性，利用成像測(cè)井識(shí)別手段研究裂縫的整體發(fā)育規(guī)律就顯得很有必要。

本次研究中，成像測(cè)井測(cè)試作業(yè)采用了哈里伯頓公司EXCELL–2000增強(qiáng)型微電阻率成像測(cè)井（XRMI）系統(tǒng)，并利用該測(cè)井儀器獲得了哈山地區(qū)5口鉆井的成像測(cè)井圖像。裂縫在成像測(cè)井圖上主要表現(xiàn)為類似正弦曲線的暗色或亮色條紋。當(dāng)高導(dǎo)縫較發(fā)育時(shí)，可以表現(xiàn)為多組似正弦的暗色條紋。當(dāng)裂縫被高阻礦物所充填，在成像測(cè)井圖上一般呈現(xiàn)似正弦亮色條紋[13]。

圖2 哈山石炭系巖芯裂縫發(fā)育特征Fig.2 The feature of drilling core′s fracture of Carboniferous in Hala′alate Mountains Area

2.2 巖芯裂縫特征

根據(jù)裂縫的不同成因，可劃分為構(gòu)造成因裂縫、非構(gòu)造成因裂縫以及人工壓裂裂縫[14]。哈山地區(qū)經(jīng)歷了海西運(yùn)動(dòng)、印支運(yùn)動(dòng)、燕山運(yùn)動(dòng)等多期的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，尤其是印支期強(qiáng)烈的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)使得哈山地區(qū)形成推覆構(gòu)造并產(chǎn)生復(fù)雜的斷裂系統(tǒng)，推覆構(gòu)造帶來(lái)的擠壓構(gòu)造應(yīng)力的釋放使得石炭系火山巖中廣泛發(fā)育裂縫。該類裂縫主要是擠壓應(yīng)力條件下形成的剪裂縫（圖2），縫面一般較平直且有時(shí)見(jiàn)擦痕或階步。另外還發(fā)育受多期次不同方向擠壓應(yīng)力形成的網(wǎng)狀縫（圖2）?？傮w看來(lái)，哈山地區(qū)石炭系火山巖普遍發(fā)育構(gòu)造裂縫，且主要為高角度縫，其中火山角礫巖中裂縫較為發(fā)育。

2.3 裂縫產(chǎn)狀特征

2.3.1 裂縫傾角特征

依據(jù)裂縫傾角相對(duì)大小，可將裂縫分為水平縫（＜10?）、低角度斜交縫（10?～40?）、高角度斜交縫（40?～70?）和垂直縫（＞70?）幾類。

從裂縫傾角頻率分布統(tǒng)計(jì)情況看，該區(qū)HS1井、HQ3井、HQ101井以高角度斜交縫為主，HS2井、HQ6井以低角度裂縫為主（圖3）。總體而言，哈山地區(qū)構(gòu)造裂縫以高角度裂縫為主，低斜縫、垂直縫為輔。

圖3 哈山石炭系裂縫傾角分布頻率直方圖Fig.3 Fracture dip′s frequency distribution histograms of Carboniferous in Hala′alate Mountains Area

2.3.2 裂縫傾向特征

從該區(qū) 5口鉆井（HS1、HS2、HQ3、HQ6、HQ101）的裂縫傾向統(tǒng)計(jì)結(jié)果來(lái)看，HQ101井和HS2井裂縫傾向的優(yōu)勢(shì)方位為南東向，HQ3井裂縫的優(yōu)勢(shì)方位為北西向，而HS1井和HQ6井存在南東向和北西向兩個(gè)優(yōu)勢(shì)傾向?？傮w上看，哈山地區(qū)成像測(cè)井上拾取的裂縫發(fā)育的優(yōu)勢(shì)傾向方位為北西—南東向（圖4），裂縫的這一產(chǎn)狀特征與該地區(qū)形成石炭系推覆體形成時(shí)的古構(gòu)造應(yīng)力方向是一致的[15]。

圖4 哈山地區(qū)石炭系裂縫傾向發(fā)育特征Fig.4 The feature of fractures′trend of Carboniferous in Hala′alate Mountains Area

2.4 裂縫密度分布

裂縫密度是指單位地層深度上發(fā)育的裂縫條數(shù)，是一個(gè)反映裂縫發(fā)育程度的重要參數(shù)。

圖5 各井總體裂縫密度直方圖Fig.5 The total fracture density histogram of each well

從成像測(cè)井裂縫密度統(tǒng)計(jì)結(jié)果（圖5）可以看出，HS1井和HS2井附近總體裂縫發(fā)育密度最大，分別達(dá)到0.46條/m和0.50條/m；而HQ3井、HQ6井、HQ101井附近總體裂縫發(fā)育密度相對(duì)較小，最大發(fā)育密度僅為0.18條/m。另外，從這5口鉆井平面分布來(lái)看，相對(duì)于研究區(qū)東南部，西北部地區(qū)火山巖張裂縫發(fā)育密度更大，裂縫密度具有至西北向南東方向逐漸降低的趨勢(shì)，造成這一發(fā)育特征的主要原因是哈山地區(qū)長(zhǎng)期受到來(lái)自北西向的較強(qiáng)烈的構(gòu)造應(yīng)力所致，而該構(gòu)造應(yīng)力主要來(lái)自于準(zhǔn)噶爾—吐魯番板塊向哈薩克斯坦板塊的俯沖、碰撞作用[16]。

另外，哈山地區(qū)成像測(cè)井資料的統(tǒng)計(jì)也表明（圖6），該區(qū)石炭系存在流體輸導(dǎo)能力較好的高導(dǎo)縫，該類裂縫與總體裂縫發(fā)育分布特征具有一致性，并且發(fā)育密度顯著高于高阻縫，這也預(yù)示著石炭系火山巖儲(chǔ)層構(gòu)造裂縫整體具有較好的流體輸導(dǎo)能力。

2.5 裂縫充填特征

通過(guò)哈山地區(qū)8口鉆井的巖芯觀察，發(fā)現(xiàn)部分構(gòu)造裂縫存在充填現(xiàn)象，其中充填物以方解石為主，未被充填的裂縫中可見(jiàn)原油或?yàn)r青，并存在早期充填方解石脈的溶蝕現(xiàn)象，溶孔一般可見(jiàn)瀝青（表1）。通過(guò)大量的巖芯觀察和對(duì)比，不同產(chǎn)狀的裂縫的充填程度還存在明顯的差異性。網(wǎng)狀縫、低角度縫幾乎被方解石脈完全充填，而裂縫寬度較大的高角度縫充填程度低，主要是未充填或方解石半充填。此外，裂縫充填次序上具有早期方解石充填，晚期原油或?yàn)r青充填的特征，特別是在個(gè)別巖芯上可見(jiàn)裂縫早期充填的方解石脈受到溶蝕作用，形成溶蝕孔縫中充填有機(jī)質(zhì)。裂縫的充填次序特征充分說(shuō)明了哈山地區(qū)石炭系油氣為較晚一期充填物。由于方解石早期充填程度低的構(gòu)造裂縫可以為后期油氣運(yùn)移和儲(chǔ)集提供有利的通道和空間，因此這一類構(gòu)造裂縫往往具有較好的油氣顯示，并且對(duì)于哈山地區(qū)石炭系油氣成藏具有較大意義。

圖6 各井高導(dǎo)/高阻裂縫統(tǒng)計(jì)直方圖Fig.6 The total（high conductivity/high resistance）fracture density histogram of each well

表1 哈山地區(qū)石炭系裂縫充填情況Tab.1 The fractures′filling situation of Carboniferous in Hala′alate Mountains Area

3 裂縫發(fā)育的主控因素

3.1 巖性影響

影響構(gòu)造裂縫發(fā)育的因素眾多，其中巖性就是一個(gè)極為重要的內(nèi)在因素。巖性因素主要包括巖石的組分、粒度大小、膠結(jié)狀況等。巖性直接影響著巖石的力學(xué)性質(zhì)，如抗壓強(qiáng)度、抗張強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度等，也就決定了巖石斷裂破壞的難易程度[17]。因此，在相同的構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)條件下，裂縫的發(fā)育程度在不同巖性的巖石中存在一定差異性。

為了探討哈山地區(qū)石炭系巖石的力學(xué)特征及其對(duì)構(gòu)造裂縫形成的影響，本次研究采用美國(guó)“MTS巖石物理參數(shù)測(cè)試系統(tǒng)”對(duì)區(qū)內(nèi)石炭系儲(chǔ)層火山巖的5件巖石樣品進(jìn)行三軸巖石力學(xué)測(cè)試，并獲得了相關(guān)的測(cè)試結(jié)果（表2）以及應(yīng)力–應(yīng)變關(guān)系。

表2 哈山地區(qū)石炭系火山巖三軸巖石力學(xué)參數(shù)測(cè)試結(jié)果Tab.2 Triaxial rock mechanics parameter test results of Carboniferous volcanic in Hala′alate Mountains Area

石炭系火山巖各巖性的應(yīng)力–應(yīng)變關(guān)系（圖7）表明，區(qū)內(nèi)石炭系火山巖各巖性的抗壓強(qiáng)度從大到小依次為：凝灰?guī)r＞火山角礫巖＞玄武巖，即在擠壓應(yīng)力強(qiáng)度相同的條件下，玄武巖和火山角礫巖的造縫能力要強(qiáng)于凝灰?guī)r。

圖7 哈山石炭系3種不同巖性的應(yīng)力–應(yīng)變關(guān)系圖Fig.7 The stress-strain relationships between three different lithologies of Carboniferous in Hala′alate Mountains Area

3.2 構(gòu)造位置影響

構(gòu)造裂縫的發(fā)育程度與構(gòu)造位置關(guān)系密切，構(gòu)造位置是控制儲(chǔ)層裂縫發(fā)育程度的重要外在因素。由于不同構(gòu)造位置的應(yīng)力釋放情況并不一致，從而使得不同位置的裂縫發(fā)育程度也相差很大。一般認(rèn)為，構(gòu)造曲率較大的位置是構(gòu)造裂縫較為發(fā)育的部位，即構(gòu)造變形越大，曲率越高，裂縫發(fā)育程度也越高[18-20]。

哈山研究區(qū)石炭系裂縫的發(fā)育程度與該區(qū)的斷層分布密切相關(guān)，斷層通過(guò)控制其附近局部構(gòu)造應(yīng)力的分布來(lái)影響其派生裂縫的分布?？拷鞲蓴鄬恿芽p發(fā)育明顯高于遠(yuǎn)離斷層井段，并且隨著與主干斷層距離的逐漸增加，裂縫發(fā)育密度呈逐漸降低趨勢(shì)（圖8），在構(gòu)造作用比較強(qiáng)烈的部位，構(gòu)造作用對(duì)裂縫發(fā)育的控制作用可能處于主導(dǎo)地位，巖性等內(nèi)在因素可能處于次要地位。這一點(diǎn)也可以從HS2井裂縫縱向發(fā)育特征中得以驗(yàn)證（圖8）。

圖8 HS2井構(gòu)造位置與裂縫密度對(duì)應(yīng)關(guān)系圖Fig.8 Structural position and fracture density corresponding graph of Well HS2

3.3 巖層厚度影響

實(shí)際地質(zhì)條件下，不同巖性的地層之間都會(huì)存在巖性界面，兩個(gè)相鄰的巖性界面之間的垂直厚度即是巖層厚度。前人研究表明，巖層厚度的大小也會(huì)對(duì)裂縫的發(fā)育程度起到一定的控制作用，具體表現(xiàn)為裂縫的發(fā)育及分布會(huì)受到巖層厚度的限制而終止于巖性界面。巖層厚度對(duì)于構(gòu)造裂縫發(fā)育的影響主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：（1）巖層厚度明顯控制構(gòu)造裂縫發(fā)育程度，厚度越薄，巖層內(nèi)的構(gòu)造裂縫越發(fā)育；（2）相同巖層厚度條件下，巖石顆粒越細(xì)小，層內(nèi)構(gòu)造裂縫越發(fā)育[21]。因此，相同巖性條件下，單層巖層厚度越薄，巖石顆粒越細(xì)小、巖層內(nèi)發(fā)育的構(gòu)造裂縫就越密集。

區(qū)內(nèi)實(shí)際的巖芯和薄片觀察表明，哈山地區(qū)石炭系火山巖較為致密，層理不可見(jiàn)，巖石成層性差，巖層厚度對(duì)于哈山地區(qū)石炭系構(gòu)造裂縫的發(fā)育影響作用不大。

4 裂縫與油氣成藏關(guān)系

4.1 裂縫發(fā)育特征對(duì)儲(chǔ)層控制作用

圖9 石炭系火山巖中的溶孔與裂縫發(fā)育特征Fig.9 The characteristics of dissolved pore and fractures of Carboniferous volcanic

根據(jù)研究區(qū)鉆井的巖芯觀察和薄片鏡下觀察結(jié)果來(lái)看，石炭系火山巖中主要發(fā)育各種類型的次生溶蝕孔隙及構(gòu)造裂縫，原生孔隙（氣孔、礫間孔、冷凝收縮紋等）雖有發(fā)育但數(shù)量有限。薄片鏡下觀察與各種類型的次生溶蝕孔隙發(fā)育成因的分析，發(fā)現(xiàn)溶蝕孔隙附近往往都伴生有構(gòu)造裂縫，廣泛存在的構(gòu)造裂縫起到重要的溝通作用進(jìn)而形成溶蝕孔隙（圖9）。因此認(rèn)為火山巖儲(chǔ)層次生溶蝕孔隙的形成也主要受到構(gòu)造裂縫的影響?？梢?jiàn)，構(gòu)造裂縫對(duì)改善該區(qū)火山巖儲(chǔ)層物性意義重大。

4.2 裂縫發(fā)育及演化對(duì)成藏控制作用

除了控制儲(chǔ)層的發(fā)育以外，裂縫的發(fā)育期次和演化過(guò)程與油氣成藏期的匹配關(guān)系決定了其有效性及含油性。

區(qū)內(nèi)石炭系火山巖構(gòu)造裂縫存在多種不同產(chǎn)狀，并且各種產(chǎn)狀類型裂縫的充填程度也存在明顯差異。大量巖芯及普通薄片觀察發(fā)現(xiàn)，其中一部分充填程度高的低角度縫、網(wǎng)狀縫中幾乎沒(méi)有見(jiàn)到任何油氣顯示，而另一部分充填程度較低或沒(méi)有充填的高角度縫中卻可以見(jiàn)到較好的油氣顯示。另外，通過(guò)裂縫充填物包裹體薄片觀察同樣可以發(fā)現(xiàn)，類似的油氣顯示特征，即充填程度高的低角度縫或網(wǎng)狀縫的樣品的包裹體薄片鮮有油氣熒光顯示，少量方解石裂隙中存在一定熒光顯示也是較差的，而方解石脈半充填或存在溶蝕現(xiàn)象的高角度構(gòu)造縫樣品的包裹體薄片卻具有較好的油氣顯示，并且在充填方解石脈的裂隙中可以觀察到豐富的棕色或褐色的次生油氣包裹體（圖10）。從裂縫充填與油氣充注時(shí)序所呈現(xiàn)出的先后關(guān)系來(lái)看，裂縫中充填的方解石脈的形成時(shí)間要早于石炭系火山巖的主要油氣充注時(shí)間。那些形成時(shí)間晚、充填程度低、發(fā)育程度高的構(gòu)造裂縫才是油氣充注的有利空間。

圖10 裂縫充填物包裹體地球化學(xué)特征Fig.10 The geochemical characteristics of the fractures′filler

前人研究認(rèn)為，準(zhǔn)西北緣地區(qū)石炭系油氣藏主要來(lái)自于相鄰的瑪湖凹陷的二疊系烴源巖[22-25]。哈山地區(qū)與準(zhǔn)西北緣其他地區(qū)類似，也具備相似的油氣源條件，石炭系油藏的油氣源也主要來(lái)自于瑪湖凹陷[26]，據(jù)此可以推測(cè)，哈山地區(qū)石炭系的油氣成藏期次也應(yīng)該與準(zhǔn)西北緣烏夏地區(qū)相似。通過(guò)對(duì)哈山地區(qū)石炭系裂縫充填物包裹體流體均一溫度的測(cè)定，發(fā)現(xiàn)油氣包裹體的均一溫度存在3個(gè)主要的溫度區(qū)間，即60～85℃、90～130℃和＞130℃，這一分析結(jié)果與前人的研究較為一致（圖11）。文獻(xiàn)[27]利用儲(chǔ)層流體包裹體均一溫度分析烏夏地區(qū)二疊系和三疊系的油氣成藏期次時(shí)，也測(cè)定了3個(gè)溫度區(qū)間（75～80℃，95～105℃，＞120℃）（圖11a），分別代表了二疊紀(jì)末、三疊紀(jì)末、白堊紀(jì)末三期油氣充注，其中三疊紀(jì)末是最主要的充注時(shí)期。這一點(diǎn)也進(jìn)一步表明了哈山地區(qū)石炭系火山巖曾經(jīng)歷過(guò)3期油氣充注過(guò)程。

圖11 流體包裹體均一溫度分布頻率直方圖Fig.11 The distribution of fluid inclusion homogenization temperature in the frequency histogram

由此可見(jiàn)，區(qū)內(nèi)充填程度高的低角度縫、網(wǎng)狀縫形成時(shí)間應(yīng)該要早于油氣的充注時(shí)間即二疊紀(jì)末期，從而與油氣成藏時(shí)期不匹配，屬于無(wú)效裂縫，因而油氣顯示差。而伴隨印支期大規(guī)模逆沖推覆而形成、充填程度低、油氣顯示級(jí)別高的高角度縫形成時(shí)間應(yīng)該晚于二疊紀(jì)末并早于三疊紀(jì)末。這一時(shí)期主要以形成高角度縫為主，與主要油氣充注時(shí)期相匹配，有利于油氣成藏。該類裂縫對(duì)于哈山地區(qū)石炭系油氣成藏意義重大，同時(shí)也是該區(qū)石炭系的重點(diǎn)勘探目標(biāo)。

5 結(jié) 論

（1）哈山地區(qū)石炭系廣泛發(fā)育構(gòu)造裂縫，其中低角度縫和網(wǎng)狀縫一般被方解石完全充填，高角度縫中半充填方解石或未見(jiàn)充填物，并在未充填的裂縫中見(jiàn)較好油氣顯示。成像測(cè)井統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，石炭系裂縫以高導(dǎo)縫為主，傾向主要為北西—南東向，傾角以高角度為主，低角度、垂直角度為輔。主要發(fā)育半充填和未充填的高角度高導(dǎo)縫，這使得哈山地區(qū)石炭系火山巖具有較好的流體輸導(dǎo)能力。

（2）影響哈山地區(qū)石炭系火山巖裂縫發(fā)育的因素主要為火山巖巖性及所處的構(gòu)造位置。通過(guò)對(duì)石炭系不同巖性進(jìn)行的巖石力學(xué)性質(zhì)測(cè)試，發(fā)現(xiàn)火山角礫巖和玄武巖最易形成構(gòu)造裂縫。構(gòu)造裂縫受控于斷裂，斷裂附近出現(xiàn)局部密集發(fā)育段。

（3）巖芯、薄片觀察和包裹體綜合分析認(rèn)為，石炭系火山巖的油氣充注主要時(shí)期為三疊紀(jì)末，與其充注時(shí)間相匹配的構(gòu)造縫主要發(fā)育于二疊紀(jì)末至三疊紀(jì)末，該期裂縫具有充填程度低、發(fā)育程度高的特點(diǎn)，是油氣成藏有效裂縫，對(duì)于哈山石炭系油氣成藏至關(guān)重要，是石炭系油氣勘探的主要目標(biāo)。

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張關(guān)龍，1980年生，男，漢族，河南潢川人，高級(jí)工程師，博士，主要從事沉積儲(chǔ)層研究。E-mail：zgl8020@163.com

張奎華，1972年生，男，漢族，山東沾化人，高級(jí)工程師，博士，主要從事油氣地質(zhì)研究。E-mail：1365802510@qq.com

王圣柱，1979年生，男，漢族，山東濟(jì)寧人，高級(jí)工程師，碩士，主要從事油氣成藏研究工作。E-mail：pillar1979@163.com

許文國(guó)，1984年生，男，漢族，湖北十堰人，工程師，碩士，主要從事油氣地質(zhì)研究。

編輯：張?jiān)圃?/p>

編輯部網(wǎng)址：http：//zk.swpuxb.com

Characteristics of the Carboniferous Volcanic Fractures and Its Hydrocarbon Accumulation Significance in Hala′alate Mountains

Zhang Guanlong,Zhang Kuihua,Wang Shengzhu,Xu Wenguo
Research Center of New District in West China，Shengli Oilfield，SINOPEC，Dongying，Shandong 257000，China

Hala′alate Mountains Area，situated in the foreland fold thrust belts of the northwestern margin of Junggar Basin，adjacent to hydrocarbon generation depression of Mahu，is a favorable area of hydrocarbon migration and accumulation.Carboniferous hydrocarbon reservoir in this area was mainly hosted in the volcanic tectonic fractures and its enrichment regulation was unknown.Aiming at this problem，we study the development characteristics，controlling factors of tectonic fractures and its relationship with hydrocarbon accumulation.By using drilling core，imaging logging，rock mechanics tests and fluid inclusion analysis technics，the paper studied the attitude，density，developing order，main controlling factors of Carboniferous volcanic tectonic fractures and their relationship with hydrocarbon accumulation.The results show that the cracks in carboniferous volcanic rocks are mainly high angle cracks，and the advantage fracture development tendency is northeast-southwest；the main controlling factors are rock mechanics properties and structural position.Besides，due to the low filling rate，late forming time and well matching with the major hydrocarbon migration and accumulation，the high angle fractures became the main hydrocarbon exploration area.The results have very important guiding significance for the exploration and development of Carboniferous volcanic hydrocarbon reservoir in Hala′alate Mountains Area.

Carboniferous system；volcanic rock；tectonic fractures；hydrocarbon accumulation；Hala′alate Mountains Area

http：//www.cnki.net/kcms/doi/10.11885/j.issn.1674-5086.2014.01.28.02.html

10.11885/j.issn.1674-5086.2014.01.28.02

1674-5086（2014）03-0009-10

TE122

A

2014–01–28 < class="emphasis_bold">網(wǎng)絡(luò)出版時(shí)間：

時(shí)間：2014–05–21

“十二五”國(guó)家重大科技專項(xiàng)（2011ZX05002–002）；中國(guó)石化股份公司重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目（P12035）；中國(guó)石化勝利油田分公司博士后科研課題（YKB1206）。