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潍北凹陷孔店组火山岩储层特征研究

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地质 储层 沉积 地化 层序地层
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中国石油大学(华东)硕士学位论文潍北凹陷孔店组火山岩储层特征研究姓名:王静申请学位级别:硕士专业:地质学指导教师:马在平201206摘 要火山岩油气藏的发现大大拓宽了油气勘探的领域,为石油行业的增储上产做出了重要的贡献。本论文以当前对火山岩储层展开的多方位勘探研究为背景,以潍北凹陷孔店组火山岩为目标进行研究。潍北凹陷是郯庐断裂带内的一个小型中新生代富油气沉积盆地,是昌潍坳陷中的一个负向构造单元。本论文以岩心观察、取心分析测试(含镜下鉴定、岩石化学分析、火山岩测年等)资料为基础,结合录井、测井资料,同源岩浆演化等理论确定火山喷发时间、划分火山活动期次。根据火山岩结构、构造等岩石学特征确定火山喷发方式。以岩心鉴定资料为基蕊分析该区岩性.电性对应关系,参考野外露头区考察资料,对火山岩单元进行纵向划分。潍北凹陷孔店组火山岩遍布全区,是裂隙式喷发的产物。火山岩岩相以溢流相为主,火山通道相次之,爆发相欠发育。溢流相火山熔岩主要为拉斑玄武岩,另有一定量的玄武安山岩、玄武粗安岩。火山岩K—古新世中、晚期。溢流相火山岩体由纵向上互相叠加并夹有砂泥岩薄层的多个溢流单元组成。溢流单元自下而上可分为底部带、中间带和顶部带等三个岩性带。按照形态和成因不同,可将潍北凹陷孔店组火山岩储集空间类型分为气孔及气孔充填残余孔、晶间及晶内溶孔、风化裂缝、构造裂缝、原生柱状节理缝及其他冷凝收缩缝等。岩心物性测试结果表明,火山岩孔隙度为13.39%至19.390/,,渗透率为1.01×10弓岬2至12.23×10d 化区间较大,结合有关分类评价标准,将其暂列为中一高孔、低渗储层。控制潍北凹陷孔店组火山岩储层发育的因素主要有火山岩相带、热液作用、风化作用、断裂作用。以储层控制因素分析为基础,结合对储层物性变化特点进行的测井资料解释和地球物理属性分析结果,认为瓦城断阶带与灶户断鼻带交界地区为最有利储层发育区;瓦城断阶带和灶户断鼻带其他地区及南部斜坡带为次有利储层发育区;北部洼陷带为不利储层发育区。关键词:潍北凹陷,孔店组,火山岩,岩石学特征,储集特征by a of of an to in of on of on is a in is a on of of O of of to of of he on of of of he is in is of he is of is is 0 Ma,to to is to O he 3.39%9.39%,.01×10‘3 2.23×10’3 is to it is t is of on of of it is as as is ey 东)硕士学位论文I. 言弟一早 月U 茜早在19世纪末20世纪初,美国、古巴、日本、阿根廷、印度尼西亚、前苏联等国家即先后发现了火山岩油气藏。特别是油气资源贫乏的日本,更是竭尽全力地勘探和开发火山岩中的油气资源(邹才能等,2008;江怀友等,2011)。在国内,自1957年在准噶尔盆地西北缘首次发现了火山岩油气藏,对火山岩油气藏的勘探也已具有几十年的历史。之后又相继在塔里木盆地、松辽盆地、渤海湾盆地、二连盆地、四川盆地等地区发现一定数量的火山岩油气田。图1一研究者(邹才能等,2008)将我国火山岩油气勘探的历程分为下列三个阶段:+泖忸000000∞01984 1985 1986 198,1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 200l 2002 2003 2004 2005 2006年份图国陆上火山岩储量增长与勘探历程图(据邹才能等,2008)of et 008)(1)第一阶段为1957年至1990年。这一时期为偶然发现阶段。准噶尔盆地的西北缘为主要的分布地区,同时还有渤海湾盆地的济阳坳陷、辽河坳陷等。(2)第二阶段为1990年至2002年。这一时期为局部勘探阶段。基于不断提高与进步的地质认识以及勘探技术,在准噶尔盆地和渤海湾盆地等的局部地区已经开始了有目的性的勘探。第一章前言(3)第三阶段为2002年以后。这一时期为全面勘探阶段。该阶段中对火山岩油气藏开展的全面勘探取得了重要突破,其范围主要是在松辽盆地、准噶尔盆地以及渤海湾盆地等地区。据有关部门(中国石油天然气股份有限公司)的统计资料表明,截止2006年年底火山岩探明石油地质储量约为47 821.3 x 104 t;溶解气约为229.4 x 108 然气为l 249.2X 108 外,中国火山岩探明油气当量已超过73 000X 104 t。这都表明了我国具有丰富的火山岩油气藏剩余资源量,还应进一步挖掘火山岩油气资源的巨大潜力,将其作为今后勘探的重要阵地。我国具有分布面积广大的火山岩。其总面积大约为215.7×104 质研究预测,火山岩有利勘探面积可达到36×104 才能,2011)。这展示了火山岩油气藏勘探领域的巨大潜力。火山岩油气藏的不断发现,大大拓宽了油气勘探的领域,为石油行业增储上产做出了重要贡献(邹才能等,201 1)。火山岩油气藏多具有一些自身的特点。“产层厚、产率高、储量大”,储集层的岩性主要是安山岩和中基性的玄武岩。其中,安山岩储集层所占的比例约为17%,玄武岩储集层所占的比例约为32%(相对于所有火山岩储集层而言)(邹才能等,2008)。原生或次生型孑种成因的裂缝普遍发育,这对储集层的改善起到了决定性作用。进行此类储集层的研究,对勘探开发火山岩油气藏以及发展火山岩储层地质学具有重要意义。潍北凹陷位于山东省潍坊市北部。其总面积大约为880 利石油管理局于20世纪70年代开始在该区进行油气勘探。该区的主要含油层系属于孔店组。迄今,在孔一段粉、细砂岩、孔二段砂砾岩和孔三段的玄武岩中都见到了工业油气流(李晓清等,2003)。孔店组火山岩在潍北凹陷内广泛分布。目前,该区钻遇孔店组火山岩的探井有60口。其中,共有6口井钻穿了孔三段火山岩。火山岩厚度较大,最大钻遇厚度为713 m。已有14口井在火山岩中见到不同级别的油气显示。其中的昌14、昌36、昌39以及昌81井试油(中途测试)见到油流,昌39井火山岩1 536.52~l 565.98 89吨。2008破了该区孔店组火山岩工业油流关,显示了该区火山岩具有较好的油气勘探潜力。前人(董冬,2001;邱楠生等,2003;杨永红等,2005;尚刚,2006;沈朴等,2010;张春池等,2010)对潍北凹陷孔店组火山岩油气藏开展过一些研究,但是有关火山岩成因、岩石学特征、火山岩岩相、火山岩储层储集空间特点、火山岩储层控制因素及预测2中国石油人学(华东)硕士学位论文等方面的问题,目前还没有很好地解决,不能满足勘探部署的需求。孔店组火山岩中的油气大多是在偶然情况下发现的(李晓清等,2003)。火山岩储层的特殊性与潍北地区地质条件的复杂性相结合,是制约该区火山岩油气藏勘探进展的重要因素。因此,对孔店组火山岩储层特征等油气成藏主控因素的进一步研究,有利于拓展潍北凹陷的油气勘探规模,并对该区火山岩的勘探部署具有一定的指导作用。1.2主要研究内容及实物工作量1.2.1主要研究内容本论文为与中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司地质科学研究院天然气及区域室(下文简称为“胜利地质院区域室”)合作承担的胜利油田分公司重点科技攻关项目“潍北凹陷孔店组火山岩成藏主控因素研究及目标评价"课题(编号部分研究成果。论文的研究对象为潍北凹陷全区孔店组火山岩。主要研究内容包括下列四个方面:1.火山岩基本特征:主要包括火山岩的时空分布、岩相划分、岩石类型及火山溢流单元划分等。在充分利用岩心资料的同时,综合应用相关钻井(钻时、岩屑录井资料)、测井(重点是声波时差、密度、自然伽马、电阻率曲线)、地震(地震反射特征、地震属性等)资料等,综合分析识别火山岩;结合同源岩浆演化等理论确定火山喷发时间、划分火山活动期次,研究火山岩的空间分布情况。结合地震资料分析技术进行火山岩岩相的划分。根据火山岩结构、构造等岩石学特征确定火山喷发方式。挑选研究区的部分样品,通过火山岩年代学常用的同位素测年方法,判断火山岩的地质年龄,分析潍北凹陷孔店组火山岩的相对和绝对地质年代。在对大量火山岩岩样进行镜下鉴定的同时,借鉴岩石化学成分分析资料,对火山岩进行正确的分类与命名。在确定火山岩顶、底及厚度分布特点的基础上,应用地震切片及相干体分析技术对重点地区进行详细分析,确定火山喷发点位置。以岩心鉴定资料为基础,分析该区岩性一电性对应关系,参考野外露头区考察资料,对火山岩单元进行纵向划分;结合测井、地震资料对火山岩单元作横向对比。2.火山岩储层储集空间类型与储层物性分析。以岩心观察和分析测试为基础,对火山岩储层储集空间类型进行分类,在此基础上,结合测井孔、渗资料和地震物性资料分析储集空间及储层物性纵、横向变化特点。3.火山岩储层发育控制因素分析。3第一章前言根据火山岩岩石学知识、研究区构造演化资料、岩石风化理论、火山岩成岩理论探讨火山岩储层在岩浆冷却收缩、构造运动、暴露风化及夹层、顶层沉积岩埋藏成岩作用综合影响下的储集空间演变情况,分析储层发育的控制因素。4.火山岩有利储层预测。以上述火山岩储层特征研究为基础,对有利储层分布区进行预测。1.2.2完成的实物工作量在本论文选题、研究过程中,本人结合相关课题的研究工作,参加或承担了文献调研、岩心观察取样、野外地质考察、室内分析测试、测井资料解释、图件编制等工作,在此基础上,完成了论文撰写。与本论文相关的具体实物工作量如表卜1所示。表11 of 数量 本人承担的任务 备注号对昌14、昌17、昌36 13口井,共432.18 责采样、1 等井的岩心观察描述, 心;取样300块,拍照310记录等取样,拍照 张对昌乐、临朐地区火山野外工作样165 负责样品整理、送样2 岩地层进行野外地质考块,拍照152张 等察磨制、鉴定各种岩石薄 参加选样,参加镜下3 制片325个,拍照415张肯 鉴定、拍照火山岩K—3样 参加选样矩5 样 参加样品研磨4中国石油大学(华东)硕士学位论文序项 目 数量 本人承担的任务 备注号包括论编制单井火山溢流单元 参加收集测井资料,6 19幅 文中的划分和连井单元对比图 编图8幅2幅7 收集、阅读相关文献 150篇(份) 全程参加8 撰写论文 约3.5万字 独立完成5第一二章区域地质概况2.1地质构造背景第二章 区域地质概况潍北凹陷在区域构造上属渤海湾瓮地昌潍坳陷的次一级负向构造单元。其东部以郯庐断裂带中段昌邑一大店断裂与鲁东隆起为界,西部以郎邵一葛沟断裂与昌北凸起、侯镇凹陷相连,北部以古城潍河口断层与昌北凸起毗邻,南与潍县凸起相接,是郯庐断裂带内的小型走滑断陷瓮地,为渤海湾盆地东南侧的含油气盆地之一。其平面展布近于一个平行四边形,如图2—1所示。图2李晓清等,2003) i et 003)前人研究认为,潍北凹陷主要形成于古近纪始新世,至渐新世已经发生衰退。新近纪至第四纪这一时期为其整体拗陷阶段。其北部的古城潍河口断层长期的强烈活动,导致凹陷北部大幅度沉降,从而发育成了北断南超、北陡南缓、北深南浅的箕状凹陷(李晓清等,2003)。研究区中主要发育有三组断裂,分别为北东向、北西向和近东西向。部分断裂切穿了火山岩系,而成为其成因断裂。依据地层的沉积和构造特征,将潍北凹陷分为灶户断6中国石油人学(华东)硕.{:学位论文鼻带、瓦城断阶带、北部洼陷带以及南部斜坡带4个次级构造单元。北部洼陷带位于潍北凹陷的北部,古城一潍河口断层以南,其面积大约为300 部斜坡带北以柳疃断层为界,南至盆地边缘,西以郎鄱一葛沟断裂为界,东至昌邑一大店断裂,其面积大约为150 户断鼻带位于凹陷的东部,东以昌邑大店断裂为界,其面积大约为260潍北油田主要产油区。瓦城断阶带位于凹陷西部、柳疃断层以北,其面积大约为170 2北凹陷区带勘探和层系勘探不平衡。北部洼陷带、南部斜坡带、瓦城断阶带勘探程度较低,灶户断鼻带勘探程度相对较高。孔店组火山岩地层勘探程度较低,孔二段勘探程度相对较高。目前工区大部己被三维地震覆盖,地震资料有了较大程度的改善。图2—2潍北凹陷构造单元划分图(李晓清等,2003) i et 003)2.2地层发育情况作为一个新生代陆相盆地,潍北凹陷在新生界古近纪沉积的地层主要为孔店组与沙河街组。其钻井揭露的最老地层是白垩系的王氏组(王秉海等,1992)。但该区沙河街组地层己残缺不全,保留的只有沙四段的部分地层。这是由于始新世末期的构造活动造成盐地整体抬升,而经历了长期风化剥蚀作用。这也导致了该区南部斜坡带的部分孔店组地层同样经历了剥蚀作用。而馆陶组、明化镇组以及第四系平原组是在新近纪的区域7第二章区域地质概况性沉降过程中发育的。1)中生界中生界白垩系的岩性主要为央灰色、灰白色砾岩、含砾砂岩的棕红色与紫红色泥岩、泥质粉砂岩。该段地层的钻井揭示厚度大约为201.50 m。在该段地层中化石罕见,只见到女星介化石。地层岩性对比结果表明,其为白垩系王氏组。地层顶部地震反射为)新生界古近系(1)孔三段。孔三段是由灰黑色、灰绿色、暗紫色及棕色等的基性喷发岩为主和少量的浅灰色、深灰色砂岩和泥岩等组成的岩性组合。其厚度大约为10000 m,呈北厚南薄的分布特点。孔三段喷发岩最多达20余层,每层厚度不等,厚者达36.00 m,累计火山岩厚度达900 m。目前钻井揭示火山岩厚度大约为713 m。该套地层缺乏化石,火山岩地层顶部地震反射层为有代表性的单井是昌36井。该井钻穿了玄武岩层系,地层总厚度大约为634.50m。其为灰色、深灰色火山熔岩,风化或蚀变后变为紫红色、灰绿色,夹有10层(厚度小于l m)的泥岩层。在其顶部井段1 997.00,-.,2 180.00 据对此段岩心的系统薄片鉴定,岩石为安山玄武岩或玄武一安山岩,个别样品为安山一玄武质熔结火山角砾岩。其主要矿物为斜长石、辉石。间隐、间粒结构,个别呈斑晶结构。昌8井于694.0"73.5 厚度大约为479.50 m。玄武岩中夹砂泥岩25层,共157.50 m。一般砂泥岩单层厚度大约为1~3 m,最大可达到12.00"0 m。泥岩夹层中含2)孔二段。孔二段地层的最大厚度超过2 000 m,位于盆地的沉降中心。单井钻遇孔二段地层厚度大约为238'm。该段地层的岩性主要为夹砂岩及炭质泥岩、油页岩的暗色泥岩。基于该段地层的岩性及电性特征,可将其自下而上划分为三个亚段:孔二下亚段,该亚段研究区钻井揭示不多。其岩性主要为夹薄层泥质粉砂岩及泥质灰岩的深灰色厚层泥岩。该亚段地层中砂岩不发育,仅有部分以砂、泥岩互层的形式分布在盆地的西南地区。其电阻率测井曲线呈现为低电阻,自然电位曲线平直。从揭示较全的昌67井的岩性资料来看,岩性以暗色泥岩为主,夹凝灰岩、凝灰质砂岩、灰质、泥质砂岩、粉砂岩。砂质含量高,砂岩全部呈现为薄层状。自然电位曲线大致呈现为低8中国石油大学(华东)硕上学位论文平的基值状。其为在较深水环境中沉积的。该套地层总体表现为洼陷带较厚,南部斜坡带较薄的分布特征。孔二中亚段。该亚段下部为深灰色泥岩、碳质泥岩和煤层的组合。该套地层分布范围较广,局部夹有碳质泥岩及薄煤层分布。煤层单层厚1.5 成潍北凹陷的主要烃源岩之一。电阻率测井呈低值,自然电位测井相对较平直。该亚段上部为砂岩、含砾砂岩与泥质砂岩组合。其电阻率测井呈现为高值,尖峰状。自然电位测井呈现为明显的负异常,箱状或指状。该段是研究区内含油性较为丰富的层段。研究区内钻遇该层段的井大多均有揭示。砂层累计厚度较大,含砂量较高。电性特征明显的井主要有昌参2、昌3、昌5、昌10、昌11、昌15、昌35、昌5l、昌57、昌61、昌64、昌68、昌691、昌71、昌78、昌92、昌94、央1、央斜4、央5、昌67以及昌781井等,主要分布在北部大断层下降盘附近、东部断鼻带和西部断阶带,说明这三个区带的物源相对较为丰富。孔二上亚段。该亚段以灰色泥岩为主,夹薄层砂岩。砂岩亦主要以粉砂岩、泥质、灰质砂岩(除央1,央斜4外)为主,且含量很低。在全部30口探井中仅有昌64及央斜4井在该层段见含砾砂岩。泥岩大多呈深灰色,并夹有油页岩、碳质页岩,局部地区见生物灰岩。砂岩电性测井曲线基本呈现为指状异常。其在整体上呈现为一漏斗状进积序列。该亚段的上部主要发育灰色泥岩,并夹透镜状砂岩。该亚段下部发育有炭质泥岩,为油页岩的集中分布段,亦为较好的地震反射层(由于其分布稳定,成为进行地层对比的良好标志层。这一组炭质泥岩在测井曲线上具有明显的特征:电阻率测井为高值,呈现为密集的尖峰状;自然电位测井呈现为不明显的负异常。钻井揭示该组地层厚约25'm,最厚可达到300 m。该段地层发育的化石包括:昌乐球星介、潍坊真星介、常州园星介以及五图真星介等。该段地层作为盆地重要的生油层系,其内部又发育了砂岩,而成为重要的储层。(3)孔一段地层。孔一段地层岩性垂向上由上到下由细变粗,主要为棕红色、紫红色的砂泥岩。砂岩胶结物包括灰质、粘土以及钙质等。该段地层的钻井揭示厚度大约为248"-.49 m。其一一和下部的孔二段地层属连续沉积形成。依据岩性及电性特点,该段地层又划分成孔一下亚段、孔一中亚段和孔一上亚段。孔一下亚段。该亚段钻遇地层厚度大约为139'm。其主要岩性为紫红色、棕红色与棕绿色的泥岩和浅灰色砂岩的互层。其在凹陷中的分布稳定;且砂岩发育,全区309第二章区域地质概况口探井的含砂量平均在35%'-'45%,最大含量可达到56%。单层砂岩多为2"厚大约可达到10 m。其呈现为层状展布特征。砂岩累计厚度最厚可达到226.5 m(昌57井)"m(昌67井)(断层边界附近的央字号井除外),是凹陷内重要的储集层。主要的岩性为粉砂岩、砂质粉砂岩、灰质砂岩、含砾砂岩、中砾岩等。砂岩主要是长石砂岩。其胶结方式主要为泥质胶结。另有少量的灰质胶结以及孔隙式胶结。其岩性多为粉砂岩,且分选性相对较好。其中含砾砂岩及中砾岩的探井主要为央l、央斜4以及昌781、昌94、昌80、昌78、昌71、昌68等井,且砂砾岩厚度普遍较大。从井位所在地区来看,主要为昌北断层的西部、中东部,代表了物源的主要进积方向,其余井的粒度均较细。电性上异常幅度较大,(除央1,央斜4外)显示为多种异常,均为指化箱状、钟状以及漏斗状的组合。依据岩性与电性特征,能够识别出叠加的多期次沉积体。在这一时期,沉积物以较快的速度进积,钻井揭示地层厚度在170'm。该亚段地层电阻曲线呈现为低阻锯齿状,且自然电位呈现明显的负异常,为密集指状。孔一中亚段。本亚段的岩性是红色泥岩夹浅灰色的砂岩,并且砂岩数量相对于孔一下亚段明显地减少,其大约为地层厚度的10%'2%,单层砂岩的厚度一般为1" m,最厚可达到4 m。其主要为长石砂岩。岩石交接类型为孔隙式胶结或孔隙一基底式胶结。其中,泥质占胶结物的比例约为l%~25%,硬石膏的比例约为10%灰质的比例约为l%~7%。电阻率曲线呈现出低阻特征,自然电位曲线呈现为负异常,且幅度较低。含砾成分较高的区带主要分布于昌北断层的下降盘附近,如央斜4井及央5井区,其他区带录井揭示的砂岩粒度较小。该段含粉砂、泥质、灰质粉砂的地区主要有昌参1井、昌参2井以及昌9、昌13、昌14、昌15、昌35、昌42、昌45、昌51、昌57、昌64、昌691、昌71、昌78、昌86、昌92、昌67、昌781并区。在断层发育的边缘地区其电性曲线表现为低平的基值。但除此之外,其他井区电性曲线一般呈现为指状、箱状以及指化钟形。其中含砂量较高的井区为昌参1井、昌13井、昌15井、昌42井、昌557井区及央1、央斜4、央5这些靠近昌北断层边界的井区。从统计上来看,上述井揭示的该区含砂量较高的层位大多在其下部。从电性上看,与其下的孔一下亚段岩性有明显的继承性,即孔一中下段沉积具有连续性。这表明了,扇三角洲等粗碎屑物质以不断变慢的速率往盆地中央湖区进积。研究区的西南部,潍北凹陷的南坡和研究区的东部,砂层累计最大厚度为238 m(昌参孔一中砂体的分布从下往上,从南向北逐渐减少。潍北凹陷钻穿孔一中亚段地层厚度大约为39"-'573 一中亚段的顶部存在一灰质砂岩组。其厚度大约为10"0 m。其电性特征呈现为:10中国石油人学(华东)硕士学位论文电阻率测井~一高值,尖刀状;自然电位测井…一低值,负异常。由于这一组灰质砂岩在区内的展布相对稳定,而成为对比区内地层的标志。该层在地震剖面上也是一个良好的反射层(孔一上亚段。该亚段钻井揭示厚度大约为51"-'542 m。其为泥岩段,岩性主要为红色泥岩,并夹少量的薄层灰绿色砂岩以及泥质粉砂岩。孔一段发育的化石主要包括介形虫潍县湖花介、美星介、牛山金星介等化石组合。轮藻包括龅状轮藻、潜江扁球轮藻等。孔一中、下亚段内砂岩发育,成为凹陷中重要的储层。孔一上亚段中存在厚的泥岩段。其展布范围大,成为盆地中较好的区域性盖层。孔一上亚段由于经历后期的剥蚀作用,于盆地的东南部边界地区发生缺失现象。钻井揭示本段地层最厚可达到1 349 估计,在盆地的个别地区其厚度可能超过2 000 4)沙四段。该段地层的展布面积大约为400 仅在凹陷的西北地区钻遇。其岩性主要为一套灰色、灰绿色泥岩,粉砂岩以及砂岩,并夹有少量的石灰岩与油页岩。该段地层中发育的化石包括多种。在孢粉化石中,厥类的比例约为1%~10%,包括:裂叶蕨属、金毛泡属、风尾蕨属等。裸子类的比例约为17%~52%,包括:杉科、松属、麻黄属等。被子类的比例约为50%'-'80%,包括:栎、榆属。介形虫包括:金星介、沼泽拟星介以及光滑南星介等。该段地层的地形特征主要表现为:电阻率测井…一低值,锯齿状(灰质岩、油页岩地层除外,其表现为高值,尖峰状);自然电位测井…一明显的负异常,箱状或指状。本段为剥蚀残留地层,钻遇地层厚度约为164"-'324 m,其与下部的孔一段为连续沉积。2)新生界新近系新生晃新近系包括馆陶组和明化镇组。馆陶组的厚度大约为750"-'977 m。该组地层的岩性主要为灰绿色、灰白色砂岩、含砾砂岩,并夹有棕红色、灰绿色泥岩。其电性特征主要表现为:电阻率测井…一低值;自然电位测井…一强烈的负异常,箱状或指状。馆陶组中尚未发现化石。其和下部的地层呈现不整合接触关系。明化镇组地层厚约70"30 m。一其租千部的馆陶组呈现假整合接触关系。该组地层的岩性主要为棕黄色、棕红色砂岩、含砾砂岩,并夹有薄层的灰白色泥岩。其成岩性差,胶结疏松。关于研究区地层的划分对比,近些年比较具有代表性的研究成果为杨永红等(2005)基于岩性分析并结合测井、地震、古生物等资料,将孔三段的部分地层(玄武岩、安山玄武岩以及泥岩夹层)调整到了孔二段的底部。对于研究区火山岩的相对地质年代,董第二章区域地质概况东(2001)从构造演化方面也进行了研究分析,认为其是在古新世郯庐断裂右旋走滑运动相对活跃的时期形成。12中国石油大学(华东)硕士学位论文3.1火山岩时空分布第三章火山岩基本特征3.1.1火山岩的空间分布欲了解火山岩的空间分布情况,需要:第一,掌握准确识别火山岩的技术方法;第二,应用可靠的技术方法圈定火山岩的存在位置。1.火山岩综合识别对于火山岩岩性、岩相的识别主要分为野外露头研究、岩心分析技术、测井技术以及物探技术(代诗华等,1997;窦松江等,2009;李祖兵等,2009;郑雷清等,2009;010)等技术方法。本论文研究中,为了准确识别火山岩,除需充分利用岩芯鉴定资料(详见“3.3火山岩岩石学特征")之外,还综合应用相关钻井、测井(重点是声波、密度、伽马、电阻率曲线)、地震(地震反射特征、地震属性等)资料,介绍如下:1)钻井特征及识别标志火山岩在钻井过程中的识别主要是根据钻时与录井岩屑特征来判断的。(1)钻时特征。钻时是钻头在井筒中钻穿每米岩石所用的时间,它反映了岩石的可钻性。潍北凹陷孔店组火山岩之上为孔二下亚段的泥岩夹砂岩地层,火山岩地层的钻时一般大于泥岩夹砂岩地层的钻时。因此,在进入火山岩地层时,钻时曲线具有比较明显的增大趋势,借此可以识别火山岩。(2)录井岩屑特征。岩屑录井是指在钻井过程中,依据一定的取样间距以及迟到时间,把岩屑连续收集起来,并对其进行观察、分析,综合运用各种录井资料对岩屑进行归位,来恢复地下的原始地层剖面的这一过程。在钻井过程中,可以通过观察岩屑的颜色、矿物成分、结构、构造特征及有无胶结物来区分沉积岩与火山岩。2)测井特征及识别标志在常规测井曲线特征方面,火山岩与正常沉积的砂泥岩相比在一定程度上是存在差异的。火山岩与正常沉积的砂泥岩及生物灰岩在补偿声波(、自然电位(、自然伽马(、感应电导(、电阻率(等常规测井曲线上通13第三章火山岩基本特征常呈现出的差异,具体如表3—1所示。表3常沉积的砂泥岩及生物灰岩的常规测井曲线特征比较 in 号 特征补偿声波值 泥岩>火山岩>生物灰岩感应电导值 泥岩>火山岩>生物灰岩自然伽马值 泥岩>火山岩>生物灰岩电阻率值 泥岩火山岩自然电位值 岩基线岩石的化学组分以及致密程度的不同导致了火山岩的岩性对测井曲线的特征及数值起着重要的作用。岩石的致密程度对火山岩密度值以及声波时差值发挥着重要的控制作用。而导致火山岩密度值以及声波时差值变化的原因主要有两个:岩石中气孔的发育程度以及火山岩的破碎程度。火山岩的气孔越发育,破碎程度越强烈,则密度值及声波时差值越低。反之,越高。岩石的化学成分是决定自然伽马值变化特征的主要因素。其决定于火山岩中的火山岩中的常,碱性程度或酸性程度越高的火山岩含自然伽马值越高。反之,越低。电阻率值的影响因素相对而言较复杂:岩石的破碎程度、岩石的蚀变类型和程度以及含有流体的性质等对其都有影响。总而言之,对火山岩岩性前识别在测井曲线上呈现一定的规律性。通常情况下,火山岩岩性由酸性到基性,则自然伽马值呈现出降低的趋势;由熔岩到火山碎屑岩,密度值及电阻率值呈现出降低的趋势,而声波时差值则呈现出增高的趋势。同时,不少情况下熔岩的测井曲线形态表现为弱齿化,而火山碎屑岩表现为强齿化。熔岩14中国石油入学(华东)硕士学位论文段中,齿化反映了熔岩的破碎程度,表现为声波时差值增高、电阻率值降低以及密度值降低。依据这一特征可以区分熔岩与角砾状熔岩。潍北凹陷孔店组火山岩层系之上为大套暗色泥岩(夹砂岩),二者物性、电性均差别很大。根据测井曲线能清晰地划分出熔岩顶界。由泥岩向下进入熔岩。各曲
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本文标题:潍北凹陷孔店组火山岩储层特征研究
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