王宇飛 張冰
摘要:克-百地區(qū)位于準噶爾盆地西部隆起的克百斷裂帶。通過對測井、試油等資料的分析,總結(jié)二疊系火山巖油氣藏的分布特征,結(jié)合構(gòu)造、沉積發(fā)育特征,分析二疊系火山巖油氣藏分布的控制因素?;鹕綆r油氣藏主要分布在火山口-近火山口亞相中的安山巖、流紋巖和凝灰?guī)r中?;鹕綆r油氣藏平面上主要分布在五區(qū)的西北部靠近斷裂帶的區(qū)域,氣藏分布在靠近凹陷帶的區(qū)域,油藏主要分布在靠近盆地邊緣主斷裂的區(qū)域,縱向上二疊系火山巖油氣藏主要分布在佳木河組和風城組,但由于油氣自身相態(tài)和地質(zhì)環(huán)境的差異性,火山巖油氣藏縱向上的分布也有別于常規(guī)油氣藏?;鹕綆r油氣藏分布受斷層、不整合、巖性等因素共同控制。
關鍵詞:火山巖;油氣分布特征;控制因素;克-百地區(qū)
1 區(qū)域地質(zhì)特征
克-百地區(qū)位于準噶爾盆地西部隆起的克百斷裂帶,西臨扎依爾山,東為準噶爾盆地主體瑪湖凹陷,南臨紅車斷裂帶,北望烏夏斷裂帶。由于克百斷裂帶具有明顯的同生斷層性質(zhì)與多期疊瓦沖斷活動的特點,所以二疊系僅存于克百斷裂下盤[1]。按油田開發(fā)區(qū)塊,包括五、八區(qū)及百口泉區(qū)(圖1)??税俚貐^(qū)二疊系受克拉瑪依斷裂、白堿灘斷裂、百口泉斷裂的共同控制,總體表現(xiàn)為向東南傾斜的單斜,斜坡帶內(nèi)部只發(fā)育少量小型斷層。自下而上發(fā)育佳木河組、風城組、夏子街組、下烏爾禾組及上烏爾禾組。火山巖主要發(fā)育于佳木河組,風城組在臨近凹陷帶區(qū)域也有少量發(fā)育。主要發(fā)育火山口相及近火山口相[2]?;鹕綆r巖性主要有玄武巖、安山巖、凝灰?guī)r、火山角礫巖、火山角礫熔巖、流紋巖等[3]。
2 火山巖油氣藏分布特征
2.1巖性分布特征
構(gòu)造運動形成的裂縫以及風化剝蝕作用使得火山巖體發(fā)育儲層,火山巖油氣藏主要分布在火山口-近火山口亞相中,儲層巖性主要為安山巖、流紋巖、凝灰?guī)r及火山碎屑巖、火山角礫巖。
2.2油氣平面分布特征
火山巖油氣藏從平面上看主要分布在五區(qū)的西北部靠近斷裂帶的區(qū)域,在靠近凹陷帶的克80井區(qū)也分布有火山巖油藏。受到火山巖分布及斷層控制,油氣分布比較分散。由于氣藏較油藏的保存條件要求較高,因此多分布在遠離斷裂帶的區(qū)域,而油藏主要分布在地層的上傾方向,靠近盆地邊緣主斷裂的區(qū)域(圖2)。
2.3油氣縱向分布特征
克百地區(qū)二疊系火山巖油氣藏縱向上主要分布于風城組和佳木河組。風城組油氣主要分布在克80井區(qū)火山巖體臨近不整合面的區(qū)域,由于風化剝蝕作用,以及構(gòu)造運動形成的火山巖裂縫,使得火山巖體的上部發(fā)育火山巖圈閉,油氣進入形成火山巖油氣藏,所以縱向上油氣主要分布在風城組上部。而佳木河組油氣主要分布在不整合面300m以內(nèi)的區(qū)域。不整合面以下風化淋濾層內(nèi)次生孔洞及裂縫較為發(fā)育,是深層的有利儲集層 [4]。
但由于油氣自身相態(tài)和地質(zhì)環(huán)境的差異性,火山巖油氣藏在縱向上的分布也有別于常規(guī)油氣藏。通過研究區(qū)域火山巖油氣藏油氣顯示的統(tǒng)計結(jié)果,油氣藏儲層距不整合面距離有如下規(guī)律:氣藏主要分布在距不整合面200m-100m的區(qū)域;油藏主要分布在距不整合面60m以內(nèi)的區(qū)域。而由于油藏所處構(gòu)造位置不同,縱向分布也有差異,斷裂帶的油藏主要分布在距不整合面60m以內(nèi)的區(qū)域,但臨近凹陷帶的油藏主要分布在距不整合面20m以內(nèi)的區(qū)域。另外,火山碎屑巖或火山角礫巖為儲層的油藏,分布區(qū)域更深,多分布在距不整合面250m-400m的區(qū)域(圖3)。分析原因為:
(1)保存條件,氣藏的保存條件較油藏相對較高。距不整合面越近,受風化淋濾作用越大,氣藏就越難保存,所以氣藏多分布在距不整合面260-100m之間。因為保存條件的差異,油藏在不同區(qū)域縱向分布也不同,在斷裂帶區(qū)域,構(gòu)造運動強烈,油所需保存條件較凹陷帶更高,所以斷裂帶區(qū)域油藏分布較臨近凹陷帶區(qū)域油藏分布更深。
(2)運聚條件,臨近凹陷帶的區(qū)域,火山巖體主要受風化淋濾作用,不整合面為油氣運移的主要通道。油氣沿不整合面運移,一般聚集在距其較近的圈閉中,所以臨近凹陷帶的油藏主要分布在距不整合面20m以內(nèi)的區(qū)域。而斷裂帶火山巖體受風化淋濾的作用和構(gòu)造作用的共同影響,構(gòu)造運動形成的斷層可作為油氣的運移通道,油氣沿斷層運移,聚集到更深的儲層中去。
3火山巖油氣藏分布控制因素
3.1斷層
研究區(qū)域中大多數(shù)油氣藏都聚集在斷層圈閉中,說明斷層對火山巖油氣藏具有很強的控制作用。
首先,斷層的存在說明該區(qū)域發(fā)生過構(gòu)造運動,構(gòu)造運動使得非常致密而脆的火山巖產(chǎn)生了許多裂縫,這些裂縫使孤立的原生氣孔得以連通,增加了火山巖的儲集空間[5],改善了儲層物性。
其次,斷層對油氣分布的控制還表現(xiàn)在對油氣的運移和封堵作用。對于常規(guī)油氣藏,在斷裂活躍期斷層主要表現(xiàn)為運移作用,在構(gòu)造穩(wěn)定期則表現(xiàn)為封堵作用。但對于火山巖油氣藏,由于火山巖脆性較大,經(jīng)斷裂帶剪切破碎,成為高滲透帶,即油氣的運移通道。由于火山巖泊松比(μ)較小,并且該地區(qū)逆掩斷裂上陡下緩,所以在斷裂活動靜止期,火山巖斷裂帶依然是油氣運移的良好通道[6]。斷層對火山巖油氣藏主要起到運移作用,但在局部區(qū)域也表現(xiàn)封堵作用。若蓋層為大套泥巖,上覆沉積載荷壓力和區(qū)域主壓應力的作用使得斷層發(fā)生緊閉閉合,并且上覆沉積蓋層的泥巖達到塑變極限發(fā)生塑性流動,來堵塞斷層緊閉后遺留下來的滲流空間;若上覆地層為火山巖,則火山巖自身破碎的巖屑充填斷層,對油氣在縱向上進行封堵[7]。
3.2不整合
克百地區(qū)二疊系發(fā)育多套不整合,在垂向上可分為不整合面之上的底礫巖、不整合面之下的風化粘土層及風化淋濾層三層結(jié)構(gòu)[8]。首先,不整合面之下的火山巖儲層受到風化淋濾的作用,致密的火山巖體破碎或發(fā)生礦物的溶解、氧化、水化和碳酸鹽化等,這些變化改善了儲層物性。所以研究區(qū)域的火山巖油氣藏的油氣均分布于距不整合面三百米以內(nèi)的風化淋濾層中。其次,底礫巖層和風化淋濾層在風化粘土層分隔作用下,構(gòu)成雙重橫向運移通道,因此油氣可由瑪湖凹陷側(cè)向運移到臨近凹陷帶的火山巖儲層中。此外,不整合面之下的風化粘土層可作為優(yōu)質(zhì)蓋層[8]起到封閉作用。
3.3巖性
火山巖油氣藏的分布規(guī)律及控制因素之所以有別于常規(guī)油氣藏,主要因素還在于火山巖自身的性質(zhì)。
首先,火山巖的致密性。由于火山巖的致密性,火山巖儲層的孔隙度、滲透率都很低,難以形成優(yōu)質(zhì)儲層。構(gòu)造作用和風化淋濾作用有效地改善了儲層。但這種改善是相對的,存在著差異性,導致各儲集空間之間的連通性較差。這也就造成了火山巖油氣藏“上油下氣”的特點。
其次,火山巖的脆性,火山巖體易在構(gòu)造運動中形成裂縫,這些裂縫不僅有效地改善了儲層的物性,還形成了油氣縱向運移通道。并且由于火山巖泊松比(μ)較小,所以斷層對火山巖油氣藏主要起到運移作用。
4結(jié)論
(1)火山巖油氣藏主要分布在火山口-近火山口亞相中的安山巖、流紋巖、凝灰?guī)r及火山碎屑巖、火山角礫巖?;鹕綆r發(fā)育呈條帶狀零星展布,靠近斷裂帶,火山巖油氣藏油氣分布面積較大;臨近凹陷帶火山巖油氣藏油氣分布面積較小。
(2)火山巖油氣藏平面上主要分布在五區(qū)的西北部靠近斷裂帶的區(qū)域,以及靠近凹陷帶的克80井區(qū)。油氣分布比較分散,氣藏分布在遠離斷裂帶的區(qū)域,油藏主要分布在斷裂帶。
(3)克百地區(qū)二疊系火山巖油氣藏的油氣縱向上主要分布于風城組和佳木河組。氣藏主要分布在距不整合面200m-100m的區(qū)域,斷裂帶的油藏主要分布在距不整合面60m以內(nèi)的區(qū)域,臨近凹陷帶的油藏相主要分布在距不整合面20m以內(nèi)的區(qū)域,另外,火山碎屑巖或火山角礫巖為儲層的油藏,多分布在距不整合面250m-400m的區(qū)域。
(4)火山巖油氣藏油氣分布特征是受斷層、不整合、巖性等因素共同控制的。首先,形成斷層的構(gòu)造運動以及形成不整合面的風化淋濾作用改善了儲層的物性;其次,斷層和不整合面可作為油氣的運移通道;再次,火山巖體、斷層和不整合面都具有封堵作用;最后,由于火山巖自身的致密性和脆性造成了火山巖油氣藏油氣的分布規(guī)律及控制因素有別于常規(guī)油氣藏的特點。
參考文獻:
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[2]黃亮,彭軍,周康,陳遠建,柳軍.火山巖儲層形成機制研究綜述[J].特種油氣藏,2009,16(1):1-4.
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[4]耳闖,王英民,顏耀敏,劉豪,王曉州.構(gòu)造活動盆地層序地層特征與主控因素——以準噶爾盆地克—百地區(qū)二疊系為例[J].沉積學報,2009,27(6):1101-1107.
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