松辽盆地北部徐家围子断陷营城组火山岩天然气成藏规律研究
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摘要
本论文利用徐家围子断陷地质、地震、测井及分析化验资料，结合区域地质背景对徐家围子断陷营城组火山岩天然气藏的生、储、运、聚等成藏条件进行了系统分析；首次利用全直径火山岩心，结合火山岩天然气充注实际特点开展了火山岩天然气充注运移物理模拟实验；首次结合火山岩风化壳五层结构将徐家围子断陷营城组火山岩风化壳划分为四种类型，并探讨了火山岩风化壳对火山岩储集物性的控制作用，提出了徐家围子断陷营城组火山岩“断壳”控藏的成藏控制理论及成藏模式。
徐家围子断陷营城组火山岩天然气充注实验结果表明：火山岩天然气定容衰减充注过程可分为“初期启动”、“连续疏导”、“幕式运移”、“幕式运移高速衰减”和“扩散”五个阶段。裂缝型火山岩介质在天然气成藏过程中主要起运移疏导作用；高孔高渗型（溶蚀孔洞发育型）火山岩介质具有良好的疏导能力，天然气储集性能受盖层及构造条件控制明显；中孔中渗型火山岩在较高压力下不能封盖天然气疏导，可作为天然气良好的储集层。
通过岩性、岩心、物性、试气数据统计分析结果表明：岩性不是控制火山岩储层物性的主要因素，控制火山岩物性的主要因素是产生次生孔隙的风化溶蚀作用。通过FIR解释资料统计发现74.6%的次生孔隙属于裂缝和溶蚀孔洞复合型，89.9%的裂缝属于中高角度以上类型，这说明裂缝对次生孔隙的形成具有较强的控制作用，并且控制作用主要体现在纵向范围。断陷内营城组火山岩风化壳类型可划分为“完整型”、“粘土层缺失”、“水解带缺失”及“水解带以上缺失”四种类型。火山岩风化壳预测结果表明，断陷内营城组火山岩风化壳发育面积广泛，发育程度受古构造及裂缝的控制。风化壳结构中，粘土层和水解带（致密火山岩）在空间上互补叠置对营城组火山岩天然气起到了有效的盖层封闭作用。火山岩天然气储量高产范围主要受气源断层配置的火山岩风化壳局部构造高点控制。综合分析表明，气源断裂、火山岩风化壳及现今构造是徐家围子断陷营城组火山岩天然气成藏的主控因素，而火山岩风化壳的风化程度涵盖和体现了火山岩天然气成藏的运移条件、盖层条件、储层条件及现今构造等综合因素，因此“断”“壳”是控制徐家围子断陷营城组火山岩天然气成藏的主要因素，并据此将研究区天然气成藏模式划分了五种类型。
In this paper, using the geological, seismic, logging and testing data of Xujiaweizi faultdepression, combined with regional geological background, to systematic analysisaccumulation condition such as generation, storage, transportation and accumulation ofvolcanic rock natural gas reservoir in the Yingchang Formation of the Xujiaweizi faultdepression; for the first time using the full diameter volcanic core, combined with the actualcharacteristics of volcanic rock gas infill injection, carried out volcanic rock gas fillingmigration physical simulation; for the first time divided volcanic rock weathering crust in theYingcheng Formation of the Xujiaweizi fault depression into four types which combined withthe five-story structure of volcanic rock weathering crust, and discussed the control effect ofvolcanic rock weathering crust on reservoir physical property of volcanic rock, and “faultcrust” control accumulation theory and accumulation model of volcanic rock in the YingchengFormation of the Xujiaweizi fault depression is proposed.
The result of gas infilling experiment of volcanic rock of Yingcheng Formation showthat, volcanic rock gas constant volume attenuation filling process can be divided into "initialstart-up",“continuous diversion",“episodic migration","high-speed attenuation episodicmigration" and "diffusion" five stages. Fractured volcanic rock medium mainly play amigration role in the process of natural gas accumulation; high pore type (corrosion and poredevelopment type) volcanic rock medium has the good channel capacity and natural gasreservoir performance is obviously controlled by cap rock and tectonic conditions; mediumporosity and medium permeability type volcanic rock at higher pressures can’t be to cover gascounseling, can be used as gas reservoir.
Based on the lithology, core, physical properties and testing data statistical analysisshows that the lithology is not the main factors to control volcanic reservoir properties, themain factors is weathering dissolution which produces secondary porosity. By statisticanalyzing the FIR interpretation data found that74.6%of secondary porosity belongs to thecomplex of fracture and solution pores,89.9%of the cracks belongs to the type abovemedium-high type, this shows that cracks has strong control function in the formation ofsecondary porosity, and the control function mainly reflects in longitudinal range. Volcanicrock weathering crust type can be divided into "complete","lack of clay layer","Hydrolysiszone missing" and "Hydrolysis zone above missing" four types in the Yingcheng Formation ofthe fault depression. The effective reservoir thickness and spatial distribution of volcanic rockis controlled by volcanic rock weathering dissolution extent, volcanic rock weathering crustprediction results shows that volcanic rock weathering crust in the Yingcheng Formation ofthe fault depression has widely development area, the development degree is controlled by thepaleo tectonic and fracture. In weathering crust structure the clay layer and hydrolysis zone (dense volcanic rock) complementary superimposed on the space play the effective cap rockSealing role in volcanic gas in the Yingcheng Formation. High-yield range of volcanic rocknatural gas reserves is mainly controlled by gas source faults configuration ofmicro-amplitude structure high positions of volcanic rock weathering crust. Comprehensiveanalysis shows that the gas source faults, volcanic rock weathering crust and nowadays microstructure is the main control factors of natural gas control reservoir of volcanic rock in theYingcheng Formation of the Xujiaweizi fault depression, and weathering degree of volcanicweathering crust covers and reflects the comprehensive factors such as migration of volcanicgas reservoir conditions, cap rock conditions, reservoir conditions and nowadays microstructure, so the "fault crust" is the main factors to control the gas accumulation of volcanicrock in the Yingcheng Formation of the Xujiaweizi fault depression, and the natural gasaccumulation model in the study area is divided into five types in view of the above.
徐家围子断陷营城组火山岩天然气充注实验结果表明：火山岩天然气定容衰减充注过程可分为“初期启动”、“连续疏导”、“幕式运移”、“幕式运移高速衰减”和“扩散”五个阶段。裂缝型火山岩介质在天然气成藏过程中主要起运移疏导作用；高孔高渗型（溶蚀孔洞发育型）火山岩介质具有良好的疏导能力，天然气储集性能受盖层及构造条件控制明显；中孔中渗型火山岩在较高压力下不能封盖天然气疏导，可作为天然气良好的储集层。
通过岩性、岩心、物性、试气数据统计分析结果表明：岩性不是控制火山岩储层物性的主要因素，控制火山岩物性的主要因素是产生次生孔隙的风化溶蚀作用。通过FIR解释资料统计发现74.6%的次生孔隙属于裂缝和溶蚀孔洞复合型，89.9%的裂缝属于中高角度以上类型，这说明裂缝对次生孔隙的形成具有较强的控制作用，并且控制作用主要体现在纵向范围。断陷内营城组火山岩风化壳类型可划分为“完整型”、“粘土层缺失”、“水解带缺失”及“水解带以上缺失”四种类型。火山岩风化壳预测结果表明，断陷内营城组火山岩风化壳发育面积广泛，发育程度受古构造及裂缝的控制。风化壳结构中，粘土层和水解带（致密火山岩）在空间上互补叠置对营城组火山岩天然气起到了有效的盖层封闭作用。火山岩天然气储量高产范围主要受气源断层配置的火山岩风化壳局部构造高点控制。综合分析表明，气源断裂、火山岩风化壳及现今构造是徐家围子断陷营城组火山岩天然气成藏的主控因素，而火山岩风化壳的风化程度涵盖和体现了火山岩天然气成藏的运移条件、盖层条件、储层条件及现今构造等综合因素，因此“断”“壳”是控制徐家围子断陷营城组火山岩天然气成藏的主要因素，并据此将研究区天然气成藏模式划分了五种类型。
In this paper, using the geological, seismic, logging and testing data of Xujiaweizi faultdepression, combined with regional geological background, to systematic analysisaccumulation condition such as generation, storage, transportation and accumulation ofvolcanic rock natural gas reservoir in the Yingchang Formation of the Xujiaweizi faultdepression; for the first time using the full diameter volcanic core, combined with the actualcharacteristics of volcanic rock gas infill injection, carried out volcanic rock gas fillingmigration physical simulation; for the first time divided volcanic rock weathering crust in theYingcheng Formation of the Xujiaweizi fault depression into four types which combined withthe five-story structure of volcanic rock weathering crust, and discussed the control effect ofvolcanic rock weathering crust on reservoir physical property of volcanic rock, and “faultcrust” control accumulation theory and accumulation model of volcanic rock in the YingchengFormation of the Xujiaweizi fault depression is proposed.
The result of gas infilling experiment of volcanic rock of Yingcheng Formation showthat, volcanic rock gas constant volume attenuation filling process can be divided into "initialstart-up",“continuous diversion",“episodic migration","high-speed attenuation episodicmigration" and "diffusion" five stages. Fractured volcanic rock medium mainly play amigration role in the process of natural gas accumulation; high pore type (corrosion and poredevelopment type) volcanic rock medium has the good channel capacity and natural gasreservoir performance is obviously controlled by cap rock and tectonic conditions; mediumporosity and medium permeability type volcanic rock at higher pressures can’t be to cover gascounseling, can be used as gas reservoir.
Based on the lithology, core, physical properties and testing data statistical analysisshows that the lithology is not the main factors to control volcanic reservoir properties, themain factors is weathering dissolution which produces secondary porosity. By statisticanalyzing the FIR interpretation data found that74.6%of secondary porosity belongs to thecomplex of fracture and solution pores,89.9%of the cracks belongs to the type abovemedium-high type, this shows that cracks has strong control function in the formation ofsecondary porosity, and the control function mainly reflects in longitudinal range. Volcanicrock weathering crust type can be divided into "complete","lack of clay layer","Hydrolysiszone missing" and "Hydrolysis zone above missing" four types in the Yingcheng Formation ofthe fault depression. The effective reservoir thickness and spatial distribution of volcanic rockis controlled by volcanic rock weathering dissolution extent, volcanic rock weathering crustprediction results shows that volcanic rock weathering crust in the Yingcheng Formation ofthe fault depression has widely development area, the development degree is controlled by thepaleo tectonic and fracture. In weathering crust structure the clay layer and hydrolysis zone (dense volcanic rock) complementary superimposed on the space play the effective cap rockSealing role in volcanic gas in the Yingcheng Formation. High-yield range of volcanic rocknatural gas reserves is mainly controlled by gas source faults configuration ofmicro-amplitude structure high positions of volcanic rock weathering crust. Comprehensiveanalysis shows that the gas source faults, volcanic rock weathering crust and nowadays microstructure is the main control factors of natural gas control reservoir of volcanic rock in theYingcheng Formation of the Xujiaweizi fault depression, and weathering degree of volcanicweathering crust covers and reflects the comprehensive factors such as migration of volcanicgas reservoir conditions, cap rock conditions, reservoir conditions and nowadays microstructure, so the "fault crust" is the main factors to control the gas accumulation of volcanicrock in the Yingcheng Formation of the Xujiaweizi fault depression, and the natural gasaccumulation model in the study area is divided into five types in view of the above.
引文
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