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1、火山岩油气藏研究,长江大学特种油气藏勘探研究室,报告人：杨申谷,杨申谷 博士，教授，石油天然气学报总编，长江大学地学院中心实验室主任。近10年来，主持完成科研项目12项，协助完成7个科研项目，主要获得3个方面的认识：火山岩岩性油气藏（已在大庆、辽河、吐哈、冀中油田和中国地质大学、石油大学及长江大学进行学术交流）成岩作用的硅钙平衡系统（大庆油田评为亮点技术）异常高压体系下的成岩作用（总公司评为亮点技术）在生产中获得良好效果。,电话：0716-8060530 手机：Email：,长江大学,一、国内外勘探和研究的现状 1、国外勘探和研究现状 2、国内勘探现状 3、火山岩油气藏勘探技术 4、火山岩油气
2、藏成藏机理研究 5、存在的问题二、发展趋势三、研究成果展示 1、火山岩岩-电关系研究成果 2、火山岩岩相分析成果 3、火山岩储集空间类型及展布成果 4、识别出新类型的火山岩储层 5、建立了火山岩储层的评价与预测 6、提出了火山岩岩性油气藏的新概念 7、勘探应用,报告提纲,1 国外勘探和研究现状 早在19世纪末20世纪初，古巴、日本、阿根廷、美国和前苏联等国先后发现了火山岩油气藏。国外较著名的有印度尼西亚查蒂巴朗安山岩油气藏，日本的吉井-东柏峙流纹岩油气藏，格鲁吉亚的萨姆戈里帕塔尔租理凝灰岩油气藏等。,一、国内外勘探和研究的现状,1 国外勘探和研究现状 国外对火山岩成藏进行了初步探讨，认为火成岩
3、油气藏主要和3个因素相关，即近油源、有利岩相带及有利的裂缝发育区。研究中，承认火山岩中有原生的气孔、粒间孔缝、溶蚀孔缝、构造裂缝等，但认为储集空间主要是溶蚀孔缝、构造裂缝。火山岩油气藏勘探多以裂缝性油气藏理论为指导。,一、国内外勘探和研究的现状,2 国内勘探现状 20世纪70年代末期以来，我国先后在渤海、大港、胜利、四川、辽河、江苏、二连等地发现了几十个中小型火山岩油气藏。主要有克拉玛依玄武岩油气藏、内蒙古二连盆地的阿北安山岩油气藏以及渤海湾盆地济阳坳陷的商741辉绿岩油气藏、黄骅坳陷风化店中生界安山岩油气藏、枣北沙三段玄武岩油气藏、辽河油田牛心坨、欧利坨子的粗面岩油气藏。,一、国内外勘探和研
4、究的现状,2 国内勘探现状 近5年来，大庆油田汪深地区、辽河油田龙湾筒、吐哈油田三塘湖坳陷、冀东油田南堡凹陷、胜利油田等又在火山岩中获得新的突破，大庆油田在徐深气田的火山岩中获得日产气10104m3的高产，辽河油田获得日产油16吨多的高产油井，吐哈油田在2007年8月获得3口日产百吨以上的高产油井。,一、国内外勘探和研究的现状,3 火成岩油气藏勘探技术 火山岩油气藏的勘探技术包括：1）火山岩岩体的识别技术；2）火山岩岩性识别技术；3）火山山岩相划分和内幕解剖技术；4）火山岩储层预测技术 5）火山岩油气藏的预测技术。,一、国内外勘探和研究的现状,3 火成岩油气藏勘探技术 勘探早期，火山岩岩体的识
5、别技术主要应用重、磁，目前常规应用二维和三维地震解释和反演技术。在火山岩岩性识别上，主要应用测井技术，近年来提出了不少新方法。在测井方面有放射性测井、ECS测井、测井、成像测井等，但本人认为，实际工作中，能应用常规测井进行岩性识别是最好的技术。,一、国内外勘探和研究的现状,3 火成岩油气藏勘探技术 火山山岩相划分和内幕解剖技术上，主要应用三维地震解释和反演技术。在大庆徐深气田根据火山岩岩层地质产状特征和接触关系进行火山岩岩相的划分和内幂解剖获得成功。火山岩储层预测技术主要应用测井分析和地震解释与反演。火山岩油气藏的预测技术上，利用AVO技术已获得成功，但是由于对火山岩储层预测地质模型认识的不足
6、，火山岩油气藏的地震预测技术精度还很不够。,一、国内外勘探和研究的现状,4 火成岩油气藏成藏机理的研究 火成岩对油气藏有多方面的积极意义，火山活动所提供的养料有利于生物发育和烃源岩的形成，火山活动所导致的高热流值将加速有机质的成熟。在生油上，目前有有机和无机两种观点，但现发现的火山岩油气藏均支持有机成因论的观点。,一、国内外勘探和研究的现状,4 火成岩油气藏成藏机理的研究 在储层类型和储集空间上，认为火山岩储层的储集空间有原生孔缝、溶蚀孔缝和构造裂缝，认为构造裂缝与风化缝的组合是主要的储集空间。这认识将火山岩储层预测的目标锁定于裂缝性储层上，而忽略了原生火山岩储层的存在及其意义。,一、国内外勘
7、探和研究的现状,4 火成岩油气藏成藏机理的研究 在油气运移上，过分强调裂缝通道的作用，在油气运移上忽略了火山岩本身对流体的蒸发和汞吸作用。在储盖组合上，由对火山岩原生储层认识不足，较多的强调裂缝性储层，因此，对火山岩本身形成的储盖组合认识不足，而以裂缝性油气藏的理论为指导。,一、国内外勘探和研究的现状,一、国内外勘探和研究的现状,近30年来，我国对火山岩油气藏进行了一定程度的研究，在方法、技术上取得了很大的进步，随着发现的火成岩油气藏数目增多，引起对火成岩油气勘探的重视。为更好推动火成岩的油气勘探工作，中国石油学会于1987年召开了全国火成岩油气藏勘探学术会议，对火成岩油气勘探的理论进行了研讨
8、和总结。近年来，在勘探上，一直以裂缝性思想为指导，课题立项必有裂缝预测部分，文章发表也必强调裂缝的作用，几乎将火山岩油气藏等同于裂缝性油气藏进行研究。,5 存在的问题,一、国内外勘探和研究的现状,但多年来的火山岩油气藏的勘探实践表明：“成功是偶然，失败是必然”；套用一句来自生产一线的话：“我们一不小心就发现了火山岩油气藏，一小心就落空了”。如1989年济阳坳陷在滨南地区发现了新滨348沙三段火成岩油藏，但随后钻探的滨349、滨350、滨351、滨358等井落空。辽河油田在龙湾筒凹陷汉1井在九佛常组发现火山岩油气藏，但随后钻探的汉2、汉3、汉4、汉5井等井均落空。,5 存在的问题,一、国内外勘探
9、和研究的现状,理论有了，技术也很先进，但高风险一直伴随着火山岩油气藏的勘探，失败不断的打击着火山岩油气藏的勘探人员，造成这种局面只可能3个因素：1）勘探人员工作不努力同行们都不答应！2）勘探技术不先进我们已用了最好的技术了！3）理论不完善，甚至错误这是学者们的责任，勘探一线的同行们也认为是这样！,5 存在的问题,一、国内外勘探和研究的现状,在多年火山岩研究和与油田合作的基础上，认为火山岩油气藏勘探中存在6个方面的问题。,5 存在的问题,一、国内外勘探和研究的现状,1）对火山岩油气藏的岩性认识不清 由于主观和客观的原因，目前对火山岩油气藏岩性特征的认识还很混乱。主观上，由于传统的油气地质工作者多
10、为沉积岩研究者，对火山岩不熟悉。客观上，由于火山岩的粗粒特征和取心的局限性，很难认识火山岩的岩性。而我们研究者，很多一部分在研究中继承前人的资料，加剧和巩固了这种混乱。,5 存在的问题,一、国内外勘探和研究的现状,2）对火山岩岩性研究的目的不明确 在火山岩油气藏中，研究岩性的目的是为什么？很多研究者对之认识不足。在研究中，以火山岩岩类学的研究思路进行火山岩油气藏的岩性研究，划分出的复杂的岩石学系统无法在测井和地震上反映出来，因此，应用岩类学的思路来研究火山岩油气藏岩石类型的研究方法显得目标不明确。笔者认为，火山岩油气藏中研究岩性，主要是用于火山岩储层的划分与对比，而火山岩能否成为储层的关键是火
11、山岩是否破碎，碎能成为储层，不碎则不能成为储层。,5 存在的问题,一、国内外勘探和研究的现状,3）对火山岩储层类型的认识不足 火山岩储是裂缝性储层还是孔隙型储层？长期以来一直没有定论，传统认为火山岩是裂缝性储层。很多研究者在火山岩中发现了粒间孔（缝），但对这种孔的意义未做深入的研究。笔者在研究中发现火山岩中发育大量的原生孔缝，认为火山岩中原生储层是主要的类型.,5 存在的问题,5 存在的问题,一、国内外勘探和研究的现状,4）对火山岩油气藏类型的认识不足 在现有的理论指导下，在火山岩中发现了裂缝性油气藏，构造油气藏和潜山油气藏。但从油气类型划分来说，裂缝性油气藏与岩性没绝对的关系，在火山岩、泥岩
12、、碳酸盐岩、变质岩中均可出现。潜山油气藏也与岩性也没必然的联系。火山岩有没有自已的油气藏类型呢？从前人研究成果来看，火山岩中发育独特的原生孔隙，这种原生孔隙的保存应该可形成很好的原生储层，因而可形成发育于火山岩储集空间内的独特的油气藏，因此，火山岩中有自已的岩性、构造和地层油气藏。,一、国内外勘探和研究的现状,5）对火山岩油气藏形成机理认识不够深入 对火山岩成藏规律的认识，明显以沉积储层成藏的思路来认识，从生、储、盖、圈、运、保来分析火山岩的成藏规律。没有考虑火山岩本身的特殊性，如高温场的影响，高矿化度火山热液的影响等。,3 存在的问题,一、国内外勘探和研究的现状,3 存在的问题,6）没有建立
13、系统的地质和概念模型 例如火山岩的孔隙结构模型还是沿用沉积砂岩的模型、火山岩储层的测井解释模型还是沿用裂缝性储层的解释模型、火山岩储层预测模型还中用裂缝预测模式、火山岩的成藏模式与碎屑岩的成藏模式一样等等。这一切说明，火山岩的研究思路还停留于沉积岩油气藏分析的框架内，没有体现火山岩本身的特征，这无疑限制了火山岩油气藏研究的进程。,二、发展趋势,1）重新认识对火山岩储层的类型和储集空间 长期以来，火山岩储层多被认为是裂缝性储层，勘探目的常常集中于裂缝预测上，近年的勘探表明，火山岩中原生孔、缝发育，原生火山岩储层将是火山岩研究的重点。,汪905 井,汪905 井,龙湾筒凹陷额1井,二、发展趋势,2
14、）重新认识火山岩油气藏的类型 随着对火山岩原生孔隙空间的越来越深入的研究和认识，对原生火山岩储层的定义和认识，火山岩油气藏的类型将会被重新划分，火山岩中同样存在岩性油气藏、构造油气藏、裂缝性油气藏，而且岩性油气藏是主要的油气藏类型。,二、发展趋势,3）对火山岩油气藏成藏机理的重新认识 火山岩中发育类似于碎屑岩的原生储层，但火山岩储层处于高热场区，火山岩对流体的蒸发作用和对流体的汞吸作用将会被证明是火山岩油气藏成藏的主要动力和方式。,二、发展趋势,4）建立合理的岩性、岩相、地震和测井的储层预测模型 模型的建立对油气藏的勘探具有重要的意义，但目前，由于认认识的不足和油气藏资料缺乏。还很少有公开发表
15、的火山岩储层或油气藏的预测模型，在研究中亦未建立合理的模型。,二、发展趋势,长江大学,一、火山岩岩-电关系研究成果二、火山岩岩相分析成果三、火山岩储集空间类型及展布四、识别出新类型的火山岩储层五、建立了火山岩储层的评价与预测六、提出了火山岩岩性油气藏的新概念七、取得良好的勘探效果,三、研究成果,长江大学,一、火山岩岩电关系成果,在常规测井基础上，建立了火山岩的岩-电关系。在大庆、辽河、吐哈油田火山岩岩-电关系分析基础上，初步建立了应用常规测井进行火山岩识别的方法。,三、研究成果,踏踏实实描岩心认认真真看薄片规规矩矩做归位,长江大学,二、火山岩岩相分析成果,在岩心观察、常规测井解释和地震解释的基
16、础上，建立火山岩岩相的划分标志及分析方法。,三、研究成果,、火山通道相,地震反射特征：锥体顶端的正下方，产状近于直立或斜切反射层，呈柱状，内部空白反射,1 火山岩相识别标志,、火山通道相,岩电特征：以火山角砾熔岩、细晶或似斑状次火山岩为主，电性上表现为与上下岩层不协调的突变。,汪深1井,地震标志：地震剖面上常表现为丘状外型，内部多为杂乱状，顶部为强反射，内部反射弱,、爆发相,、爆发相,岩性标志：空落亚相为集块岩、角砾岩；热碎屑流亚相为熔结凝灰岩；热基浪亚相为晶屑凝灰岩电性标志：在同一火山期次内，爆发相相由下向表现为GR降低、齿化变明显，AC升高、齿化明显，电阻率降低，井径没明显变化,汪905井
17、,地震标志：在地震剖面上为中-强反射，呈间断连续,达深2井区裂缝式喷发地震剖面图,、喷溢相,、喷溢相,岩性标志：下部熔岩发育低孔收缩缝；中部熔岩致密块状，具细晶结构、斑状结构、交织结构；上部亚相为气孔状自碎角砾化熔岩，气孔和不规则缝发育电性标志：电阻率中高值，GR曲线形态为微齿化箱形，,达深2井,、火山沉积相,岩性标志：含陆源碎屑的火山碎屑岩电性标志：测井曲线为低阻、中高时差，有韵律特征地震标志：在地震剖面上表现为中-强反射，连续稳定,长江大学,2 火山岩相剖面相分析,剖面相分析,3 火山岩平面相分析,1火山颈亚相，2次火山亚相，1空落亚相，2热基浪亚相，3热碎屑流亚相，喷溢相，火山沉积相,营
18、三上亚段酸性火山岩岩相模式剖面图,4 火山岩相模式,长江大学,三、查明了火山岩储层的储集空间类型及其展布火山岩储层主要发育6类储集空间：1）构造裂缝、2）收缩孔或收缩缝、3）粒内孔和粒内缝、4）粒间孔和粒间缝、5）气孔和气孔充填剩余孔、6）交代溶蚀孔,三、研究成果,长江大学,1）构造裂缝,三、查明了火山岩储层的储集空间类型及其展布,长江大学,2）收缩孔或缝 岩浆冷凝和脱玻化由于固体体积减小而形成收缩孔或收缩缝，这种裂缝在平面上呈不规则多边形状，纵向上呈细密不规则缝，并发育有许多的斜交微收缩缝,三、查明了火山岩储层的储集空间类型及其展布,长江大学,3）粒内缝 刚性的岩石在爆破形成火山角砾过程在角
19、砾内形成粒内缝，这种裂缝形状不规则，局限于角砾内,三、查明了火山岩储层的储集空间类型及其展布,长江大学,4）粒间孔和粒间缝 粒间孔和粒间缝主要是火山角砾间的孔和缝，这是研究区火山岩主要的储集空间。这种粒间缝有时表现为熔结剩余缝,三、查明了火山岩储层的储集空间类型及其展布,长江大学,5）气孔和气孔充填剩余气孔,三、查明了火山岩储层的储集空间类型及其展布,长江大学,6）交代和溶蚀孔,三、查明了火山岩储层的储集空间类型及其展布,长江大学,火山岩储层的储集空间展布预测模式图,粒间孔缝+粒内孔缝+气孔系统，主要分布于熔结作用弱的火山角砾岩中,收缩缝+气孔+自碎角砾间孔缝系统，主要分布于喷溢相上部亚相中,
20、火山岩储层的孔隙结构特征储层空间与岩相的关系,三、查明了火山岩储层的储集空间类型及其展布,长江大学,四、识别出新类型的火山岩储层,在岩心观察、常规测井解释和地震解释的基础上，识别出新类型的火山岩储层自碎角砾状熔岩，并认为这类储层是火山岩中主要的储层类型。,三、研究成果,自碎角砾状熔岩为熔岩类，是岩浆流动过程中冷凝收缩破碎或超临界流体析出气化炸碎而形成。自碎火山角砾岩和火山角砾岩一样呈角砾状，但自碎火山角砾岩成分单一，相邻自碎角砾相互可拼接，自碎角砾间不规则裂缝发育，粒间无或少凝灰质，主要分布于熔岩层的上部或前缘。该类火山岩在各油田和地表现代火山中均有发现。,辽河油田龙湾筒凹陷额3井第1次取心段
21、（1317.3m）灰白色钙质胶结自碎角砾状粗安岩。,辽河油田龙湾筒凹陷额1井第2-3次取心段（1148m），灰色油斑自碎角砾状粗安岩。,长江大学,四、识别出新类型的火山岩储层,五大连池的石海就是该类型熔岩存在的现代地表的典型证据。该区自碎角砾状拉斑玄武岩分布于老黑山前缘，厚5-15m不等，下部为块状熔岩，分布面积达20km2。熔岩角砾化明显，成分单一。,长江大学,四、识别出新类型的火山岩储层,五大连池的石海就是该类型熔岩存在的现代地表的典型证据。该区自碎角砾状拉斑玄武岩分布于老黑山前缘，厚5-15m不等，下部为块状熔岩，分布面积达20km2。熔岩角砾化明显，成分单一。,长江大学,四、识别出新类
22、型的火山岩储层,四、识别出新类型的火山岩储层,自碎角砾状熔岩是主力储层,吐哈油田马朗凹陷马17井，蚀变自碎角砾状玄武岩试油，5mm油嘴，油压1.3MPa，日产油28.52方，日产气3732方,长江大学,马17井,卡拉岗组,四、识别出新类型的火山岩储层,自碎角砾状熔岩是主力储层,辽河油田汉1井，自碎角砾状粗安山岩试油，日产油13.68t.,长江大学,四、识别出新类型的火山岩储层,自碎角砾状熔岩是主力储层,大庆油田汪深1井，自碎角砾状玄武岩试气，日产气62866m2,长江大学,四、识别出新类型的火山岩储层,长江大学,五、建立了火山岩储层的评价标准和预测模型,综合应用岩性、电性和地震资料，建立了火山
23、岩储层的评价标准和预测模型。,三、研究成果,长江大学,1 评价标准,火山岩的储层主要受控于火山岩的岩性和岩相，岩性和岩相特征在测井和地震上具有良好的反映。主要参数为：岩性，岩相，AC，DEN，地震反射特征，产能。辅助参数：电阻率测井 关于孔隙度和渗透率参数，由于物性分析结果的可信度差，因此，可有可无。,1）评价参数,汪家屯火山岩储层评价的标准,长江大学,1 评价标准,三塘湖汉水泉凹陷火山岩储层评价标准,长江大学,1 评价标准,长江大学,喷溢相有利储层预测岩性和岩相模式图,1）岩性模型：有利的储层主要发育于喷溢相的上部的自碎角砾状熔岩中，分布于玄武岩的中上部。在火山机构中，分布于火山的外前缘。,
24、2 预测模型,长江大学,爆发相有利储层预测岩性和岩相模式图,2 预测模型,长江大学,2）测井模型：好储层AC240s/m，DEN2.38g/cm3，电阻率与熔岩段相比明显降低。,马17井,卡拉岗组,2 预测模型,长江大学,龙湾筒凹陷汉代井,2）测井模型：好储层AC240s/m，DEN2.38g/cm3，电阻率与熔岩段相比明显降低。,2 预测模型,长江大学,2）测井模型：中等储层AC值为205240s/m，DEN2.382.6g/cm3，电阻率与熔岩段相比明显降低。,马17井,卡拉岗组,2 预测模型,长江大学,3）地震模型：好到中等储层为自碎角砾状熔岩，在地震剖面上表现为连续性差，呈碎花状,喷溢
25、相地震反射特征(97-154，L04-800L394-605.5,龙湾筒汉代1井-汉代4井),2 预测模型,长江大学,六、提出了火山岩岩性油气藏的新概念,通过火山岩储集空间的有效性分析及火山岩储层的展布特征分析，结合火山岩的形成机理，提出火山岩岩性油气藏的新概念并分析了火山岩岩性油气藏的成藏规律。,三、研究成果,长江大学,火山岩岩性油气藏的概念,1）火山岩储层不是构造裂缝储层,研究区火山岩储层具有裂缝形储层的渗流特征，但研究表明，裂缝主要是角砾间缝和收缩缝，构造裂缝不发育，且火山岩油藏的成层性明显。,汉1井火山岩油藏纵向分布图,长江大学,2）储层呈层状展布,火山岩油藏具有良好的成层性，油层的分
26、布明显受控于岩性和岩相，主要发育于喷溢相上部亚相的自碎角砾状熔岩层中,火山岩岩性油气藏的概念,马17井,长江大学,3）储集空间的发育受控于岩性和岩相,火山岩油藏的岩性为自碎角砾状熔岩，预测火山角砾岩也能形成较好的储层。储层的发育于空落亚相的普通火山角砾岩微相和喷溢相上部亚相。,额1井自碎角砾状安山玄武油层,火山岩岩性油气藏的概念,长江大学,4）火山岩能形成较好的储盖组合,喷溢相,火山岩岩性油气藏的概念,喷溢相地震反射特征(97-154，L04-800L394-605.5,龙湾筒汉代1井-汉代4井),长江大学,4）火山岩能形成较好的储盖组合,爆发相,火山岩岩性油气藏的概念,长江大学,5）火山岩油
27、气藏表现为岩性油气藏的特征,火山岩岩性油气藏的概念,长江大学,6）火山岩油气藏的形成机理蒸发泵式,火山岩岩性油气藏的概念,长江大学,七、勘探应用,应用火山岩岩性油气藏的理论，提出了新的勘探思路和井位部署原则，验证了前期成果，取得了良好的效果。,三、研究成果,长江大学,1）调整勘探思路，考虑火山岩岩性油气藏的勘探。,储层,盖层,七、勘探应用,长江大学,2）井位部署原则：可考虑应用岩性油气藏的概念进行井位部署。火山锥可能造成构造圈闭假象，因此，在考虑火山岩发育的情况下，部署井位要回避火山口（假构造高点）位置，在火山锥的外侧布署井位。,七、勘探应用,大庆油田XX井试气，日产气62866m2,长江大学,七、勘探应用,吐哈油田xx井试油，日产油28.32方；应用岩性油气藏的概念，去年8月份新试油一口井，在火山岩储层中获得日产108吨的新成绩。,试油，日产油13.68t.,本部分内容仅代表个人观点，不到之处，敬请各位专家不吝指正!谢谢！长江大学特种油气藏勘探研究室,由于本部分的资料均为甲方要求保密资料，谢绝拷贝，敬请见谅！,
