秦志軍，魏璞，張順存，王昌偉，張生銀

1.中國石油新疆油田分公司勘探開發(fā)研究院，新疆克拉瑪依 8340002.中國石油新疆油田分公司石西油田作業(yè)區(qū)，新疆克拉瑪依 8340003.甘肅省油氣資源研究重點實驗室/中國科學(xué)院油氣資源研究重點實驗室，甘肅蘭州 7300004.中國石油新疆油田分公司油藏評價處，新疆克拉瑪依 834000

滴西五彩灣地區(qū)石炭系火山巖巖相特征研究

秦志軍1，魏璞2，張順存3*，王昌偉4，張生銀3

1.中國石油新疆油田分公司勘探開發(fā)研究院，新疆克拉瑪依 834000
2.中國石油新疆油田分公司石西油田作業(yè)區(qū)，新疆克拉瑪依 834000
3.甘肅省油氣資源研究重點實驗室/中國科學(xué)院油氣資源研究重點實驗室，甘肅蘭州 730000
4.中國石油新疆油田分公司油藏評價處，新疆克拉瑪依 834000

準(zhǔn)噶爾盆地滴西五彩灣地區(qū)石炭系火山巖巖相復(fù)雜，其分布規(guī)律的研究難度較大。在巖芯觀察、薄片鑒定、錄井、測井資料及掃描電鏡分析的基礎(chǔ)上，建立了準(zhǔn)噶爾盆地滴西五彩灣地區(qū)石炭系火山巖識別圖版并對主要火山巖儲層的測井響應(yīng)特征進(jìn)行了研究；在對滴西地區(qū)5口典型探井的單井相詳細(xì)分析基礎(chǔ)上，研究了該區(qū)剖面火山巖巖性及巖相分布特征。在此基礎(chǔ)上，查明了滴西五彩灣地區(qū)石炭系火山巖巖相特征及其分布規(guī)律：研究區(qū)北部主要發(fā)育凝灰?guī)r及砂泥巖，期間夾有條帶狀中性火山巖、基性火山巖及少量火山角礫巖；中部主要發(fā)育凝灰?guī)r、中性火山巖、凝灰質(zhì)砂泥巖，夾有團(tuán)塊狀酸性侵入巖、酸性火山巖、火山角礫巖；南部主要發(fā)育砂泥巖、凝灰?guī)r，夾有條帶狀凝灰質(zhì)砂泥巖、基性火山巖、團(tuán)塊狀中性火山巖及少量火山角礫巖。由于不同的火山巖巖相具有不同的儲集性能，這種平面分布特征的研究對油氣勘探具有積極的意義。

準(zhǔn)噶爾盆地；滴西五彩灣地區(qū)；石炭系；火山巖；巖相

秦志軍，魏璞，張順存，等.滴西五彩灣地區(qū)石炭系火山巖巖相特征研究[J].西南石油大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)，2016，38(5)：921.

QIN Zhijun，WEI Pu，ZHANG Shuncun，et al.The Lithofacies of Carboniferous Volcanic Rocks in Dixi Wucaiwan Area[J].Journal of Southwest Petroleum University(Science&Technology Edition)，2016，38(5)：921.

引言

研究表明，準(zhǔn)噶爾盆地石炭系火山巖主要分布于西部隆起、陸梁隆起、中央隆起及東部隆起的廣大地區(qū)，石炭系火山巖預(yù)測石油資源量22×108t，天然氣資源量1.2×108tm3[1]。近年來，準(zhǔn)噶爾盆地滴西五彩灣地區(qū)石炭系發(fā)現(xiàn)了克拉美麗大氣田、彩南油田等數(shù)個億噸級油氣田。這些油氣田發(fā)育于火山巖中，由多個油氣藏組成，不同的油氣藏火山巖儲層的巖性特征、巖相特征差異很大。前人對滴西五彩灣地區(qū)火山巖儲層巖石地球化學(xué)、火山巖儲層物性特征、主控因素、構(gòu)造背景等方面進(jìn)行了研究[221]，但由于該區(qū)火山巖巖性巖相復(fù)雜，火山巖在剖面及平面的展布規(guī)律仍不清楚，有關(guān)文獻(xiàn)相對較少[18]。

本文擬通過滴西地區(qū)克拉美麗氣田典型單井和剖面上火山巖分布特征的研究，對滴西五彩灣地區(qū)石炭系火山巖的平面分布特征進(jìn)行分析，查明火山巖巖性(巖相)平面分布特征，以期為該區(qū)的油氣勘探提供借鑒。

1 地質(zhì)概況

滴西五彩灣地區(qū)位于準(zhǔn)噶爾盆地東部，主要由滴北凸起、滴水泉凹陷、滴南凸起、東道海子凹陷、五彩灣凹陷等盆地二級構(gòu)造單元構(gòu)成(圖1)，其中滴西地區(qū)指包括滴水泉凹陷、滴南凸起在內(nèi)的研究區(qū)中北部，探井往往以滴西、滴字號命名，五彩灣地區(qū)指以五彩灣凹陷為主的研究區(qū)中南部，探井往往以彩字號命名。圖中紅色框線所示范圍，是滴西地區(qū)探井最多的，也是氣藏最為發(fā)育的區(qū)塊，其中克拉美麗氣田位于滴南凸起中西部，沿滴水泉西斷裂自西向東分為4個氣藏：滴西17井區(qū)、滴西14井區(qū)、滴西18井區(qū)及滴西10井區(qū)氣藏[16，21]。該區(qū)石炭系地層從下到上依次劃分為南明水組(C1n)、滴水泉組(C1d)、松喀爾蘇組(C1s)、巴塔瑪依內(nèi)山組C2b、雙井子組(C2s)，其中滴水泉組和上覆巴塔瑪依內(nèi)山組之間、雙井子組和上覆地層之間都以角度不整合接觸。該區(qū)探井鉆遇的石炭系火山巖主要是巴塔瑪依內(nèi)山組火山巖(鉆揭雙井子組的探井很少，可能大多數(shù)被剝蝕，鉆遇滴水泉組的探井也很少)[2，22]。從鉆遇的火山巖來看，巖石類型非常復(fù)雜，主要有玄武巖、安山巖、流紋巖、玄武安山巖、凝灰質(zhì)角礫巖、安山質(zhì)角礫巖、花崗斑巖、二長玢巖等。

圖1 滴西五彩灣地區(qū)范圍圖Fig.1Location of Dixi Wucaiwan area

2 火山巖儲層地球物理響應(yīng)特征

研究區(qū)(本文是在對滴西地區(qū)精細(xì)解剖的基礎(chǔ)上，對滴西五彩灣地區(qū)石炭系火山巖的平面分布特征進(jìn)行的研究，因而后文除特別說明外，研究區(qū)僅指滴西地區(qū))21口探井5 706 m石炭系火山巖錄井?dāng)?shù)據(jù)的統(tǒng)計(石炭系沉積巖未作統(tǒng)計)表明，火山巖儲層主要是凝灰?guī)r(占36%，體積分?jǐn)?shù)，下同)、玄武巖(占12%)、安山巖(占11%)、花崗巖(占10%)、沉凝灰?guī)r(占9%)、火山角礫巖(占8%)等，由于取芯資料相對較少、錄井資料對火山巖的識別存在較大的誤差，因而火山巖巖性的校正顯得非常必要。

本文通過巖芯觀察、薄片鑒定、掃描電鏡分析，在查明該區(qū)主要火山巖的宏觀特征、微觀特征基礎(chǔ)上，結(jié)合錄井資料、綜合測井曲線、FMI(成像測井)資料及前人相關(guān)的研究成果[12，2324]，建立了研究區(qū)火山巖的巖性識別圖版?；鹕綆r鉆井巖屑在現(xiàn)場定名難度較大，錄井?dāng)?shù)據(jù)往往難以準(zhǔn)確反映探井的火山巖巖性，只有結(jié)合測井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行校正，才能使其更加符合實際。基于上述考慮，本文對不同火山巖的測井曲線特征進(jìn)行了研究，建立了巖電關(guān)系，根據(jù)薄片鑒定數(shù)據(jù)，建立了研究區(qū)火山巖巖性識別圖版，同時，總結(jié)了主要火山巖巖類的地震響應(yīng)特征，為單井、剖面、平面火山巖巖性巖相的研究打下了基礎(chǔ)。

(1)玄武巖

玄武巖往往呈厚層塊狀構(gòu)造，氣孔非常發(fā)育，晶間孔和溶孔較發(fā)育；從FMI圖上可以看到，玄武巖微裂隙發(fā)育；在測井曲線上，表現(xiàn)為：GR(自然伽馬，API)低，DEN(密度，g/cm3)高，AC(聲波時差，μs/ft)低(圖2)。

(2)玄武安山巖

玄武安山巖呈厚層塊狀構(gòu)造，氣孔發(fā)育，晶間孔較發(fā)育；FMI顯示微裂隙較發(fā)育；在測井曲線上表現(xiàn)為：GR較低，DEN較高，AC較低。

(3)安山巖

安山巖常呈厚層塊狀構(gòu)造，氣孔較發(fā)育，溶孔較發(fā)育；FMI顯示微裂隙較發(fā)育；在測井曲線上表現(xiàn)為：GR較低，DEN較高，AC較低。

(4)流紋巖

流紋巖常具有流紋結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，氣孔不太發(fā)育，但溶孔發(fā)育；FMI顯示微裂隙較發(fā)育；在測井曲線上表現(xiàn)為：GR較高，DEN較低，AC中等。

(5)花崗斑巖

花崗巖常呈斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，氣孔不發(fā)育，晶間孔發(fā)育；FMI顯示微裂隙較發(fā)育；在測井曲線上表現(xiàn)為：GR較高，DEN較低，AC中等(圖3)。

圖2 玄武巖測井巖性圖版Fig.2The chart for logging-lithology of basatt

圖3 花崗斑巖測井巖性圖版Fig.3The chart for logging-lithology of granite porphyry

(6)二長玢巖

二長玢巖呈斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，氣孔不發(fā)育，晶間孔較發(fā)育；FMI顯示微裂隙較發(fā)育；在測井曲線上表現(xiàn)為：GR中等，DEN中等，AC中等。

(7)凝灰質(zhì)角礫巖

凝灰質(zhì)角礫巖為厚層塊狀構(gòu)造，氣孔較少，晶間孔罕見，礫間縫、溶孔及溶蝕縫較常見；FMI圖像上也可以見到溶蝕裂縫；在測井曲線上表現(xiàn)為：GR中等，DEN較低，AC中等。

(8)安山質(zhì)角礫巖

安山質(zhì)角礫巖常呈厚層塊狀構(gòu)造，氣孔較少，晶間孔罕見，礫間縫和成巖縫較發(fā)育，粒間溶孔及溶蝕縫常見；FMI圖像上可見到溶蝕裂縫；在測井曲線上表現(xiàn)為：GR偏低，DEN中等，AC偏高。

在對研究區(qū)火山巖的測井響應(yīng)特征研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合單井鉆遇的火山巖特征及其與地震特征的對應(yīng)關(guān)系，總結(jié)出研究區(qū)不同火山巖相主要的地震反射特征如圖4所示。其中，爆發(fā)相火山巖(主要是火山角礫巖、凝灰?guī)r)為丘狀外形，雜亂反射，中弱振幅；溢流相火山巖(主要是玄武巖、安山巖)為亞平行層狀、連續(xù)反射，中強振幅；侵出相火山巖(以花崗斑巖為主)為規(guī)則透鏡狀反射外形；火山沉積相為層狀外形，連續(xù)反射，中強振幅(圖4)。

圖4 火山巖地震反射特征Fig.4The seismic reflection characteristics of volcanic rocks

3 典型單井火山巖分布特征

滴西地區(qū)石炭系火山巖中，基性、中性、酸性火山巖均有發(fā)育，可以劃分為5個火山巖相：火山通道相(分為火山頸亞相、次火山巖亞相、隱爆角礫巖亞相)、爆發(fā)相(分為空落亞相、熱基浪亞相、熱碎屑流亞相)、溢流相(分為下部亞相、中部亞相、上部亞相)、侵出相(分為內(nèi)帶亞相、中帶亞相、外帶亞相)、火山沉積相(分為含外碎屑火山沉積亞相、再搬運火山沉積亞相)[25]。

本文通過上述火山巖巖性識別圖版的研究，校正了錄井資料，在此基礎(chǔ)上，編制了滴西17井、滴西14井、滴西18井、滴西10井、滴西20井5口典型單井的火山巖巖性巖相柱狀圖，對各單井縱向上火山巖的分布特征進(jìn)行了分析。結(jié)果顯示：滴西地區(qū)不同井區(qū)石炭系氣藏的含氣層儲層巖性不同：滴西17井區(qū)以玄武巖和安山巖為主；滴西14井區(qū)以火山角礫巖和凝灰?guī)r為主；滴西18井區(qū)以花崗斑巖為主；滴西10井區(qū)以流紋巖和英安巖為主[14]。篇幅所限，在此僅對滴西14井進(jìn)行討論。

圖5 滴西14井單井綜合柱狀圖Fig.5Integrated histogram of Well Dx14

滴西14井位于滴西地區(qū)西部，鉆揭石炭系412 m，石炭系巖性主要為凝灰?guī)r(爆發(fā)相)、火山角礫巖(爆發(fā)相)及安山巖(溢流相)(圖5)。從鉆揭石炭系的巖性看，該井從下到上，依次主要發(fā)育安山巖、凝灰質(zhì)角礫巖、安山巖、凝灰質(zhì)角礫巖、凝灰?guī)r，表現(xiàn)為溢流相和爆發(fā)相互層的特征。具體來說，3 832～3 982 m為灰色、深灰色及雜色安山巖，僅頂部發(fā)育12 m厚的薄層紅褐色玄武巖；3 788～3 832 m為深灰色凝灰質(zhì)角礫巖，頂部發(fā)育14 m厚的深灰色凝灰?guī)r；3 740～3 788 m為綠灰色安山巖；3 668～3 740 m為紅褐色凝灰質(zhì)角礫巖；3 569～3 668 m為紅褐色凝灰?guī)r，上部夾有10 m厚的灰色安山巖，頂部為24 m厚的灰色凝灰?guī)r。含油氣層系位于上部凝灰?guī)r和火山角礫巖中，其中，在3 652～3 674 m試油獲得油6.42 t/d，氣91 430 m3/d，試油結(jié)論為油氣同層(圖5)。

從該井發(fā)育的火山巖巖性及巖相可以推斷，該井距離火山口較近，火山巖的發(fā)育環(huán)境經(jīng)歷了由水下到水上再到水下的過程：鉆遇的石炭系中，下部的溢流相安山巖以灰色、深灰色為主，表明其主要發(fā)育于水下環(huán)境；此后的爆發(fā)相凝灰質(zhì)角礫巖和凝灰?guī)r也以深灰色為主，說明發(fā)育環(huán)境仍屬于水下；中部的溢流相安山巖為綠灰色，表明其發(fā)育環(huán)境仍屬于水下，但水體變淺；上部的爆發(fā)相凝灰質(zhì)角礫巖、凝灰?guī)r為紅褐色，顯示其發(fā)育環(huán)境屬于水上；頂部的爆發(fā)相凝灰?guī)r為灰色，說明其發(fā)育環(huán)境屬于水下。

4 火山巖空間特征

在單井火山巖巖相研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合測井、錄井、地震資料，劃分了研究區(qū)南北向3條(滴西173井滴401井滴西17井滴402井、滴西8井滴西181井滴西182井滴西18井、滴西25井滴101井滴102井滴西10井連井剖面)、近東西向3條(由于近東西向剖面太長，故分成了3條，包括滴西5井滴西17井滴西14井、滴西14井滴西182井滴西20井、滴西20井滴102井滴西21井連井剖面)連井剖面的火山巖巖性巖相，在橫向及縱向上對研究區(qū)火山巖的分布進(jìn)行分析，剖面位置如圖6所示(圖中，藍(lán)色線為近南北向剖面位置，綠色線為近東西向剖面位置，紅色線為圖10連井剖面位置)。從這些剖面中火山巖的分布情況來看，研究區(qū)火山巖無論在縱向上還是在橫向上，巖性都非常復(fù)雜、變化非常大。如滴西14井滴西182井滴西20井連井剖面上，火山巖以火山角礫巖、凝灰?guī)r、安山巖為主，另外還有大量砂巖；縱向上，滴西14井以安山巖、火山角礫巖互層為主，頂部為凝灰?guī)r；滴西182井中下部發(fā)育火山角礫巖，中上部為火山角礫巖夾花崗巖、二長巖，頂部發(fā)育薄層凝灰?guī)r；滴西20井下部為安山巖、玄武巖、砂巖互層，中部為砂巖，上部為凝灰?guī)r、安山巖，還見有少量花崗巖、火山角礫巖。本文選取兩條剖面進(jìn)行分析。

圖6 滴西地區(qū)連井剖面位置圖Fig.6The location of profile of Dixi area

(1)滴西173井滴401井滴西17井滴402井連井剖面特征

滴西173井滴401井滴西17井滴402井石炭系連井剖面如圖7所示，該剖面上，石炭系火山巖以凝灰?guī)r、安山巖、玄武巖、沉凝灰?guī)r為主。沿剖面從北向南，各個井發(fā)育的巖性不盡相同。滴西173井中下部發(fā)育沉凝灰?guī)r，中上部發(fā)育玄武巖、安山巖夾薄層沉凝灰?guī)r，該井未鉆遇的深部主要應(yīng)該發(fā)育凝灰?guī)r、安山巖；滴401井下部為凝灰?guī)r夾薄層安山巖、火山角礫巖及砂巖，中部為凝灰?guī)r夾安山巖，上部主要為沉凝灰?guī)r，見薄層安山巖、凝灰?guī)r；滴西17井下部主要為霏細(xì)巖，中部發(fā)育凝灰?guī)r，上部發(fā)育玄武巖；滴402井下部發(fā)育玄武巖，中部為凝灰?guī)r、火山角礫巖、泥巖互層，上部為玄武巖、砂巖、泥巖互層。該剖面的火山巖縱向分布特征顯示了該區(qū)域復(fù)雜的火山巖巖性及頻繁的爆發(fā)相和溢流相互層的特征，總體上表現(xiàn)為下部爆發(fā)相較發(fā)育，期間夾有溢流相，上部溢流相發(fā)育，期間夾有火山沉積相及沉積相。

(2)滴西20井滴102井滴西21井連井剖面特征

圖8為滴西20井滴102井滴西21井石炭系連井剖面圖，該剖面上，石炭系火山巖以凝灰?guī)r、流紋巖、霏細(xì)巖、花崗巖、安山巖為主，另外還發(fā)育砂巖。剖面西端的滴西20井下部為安山巖、玄武巖、砂巖互層，中部為砂巖，上部為凝灰?guī)r、安山巖，還見有少量花崗巖、火山角礫巖；剖面中間的滴102井下部為凝灰?guī)r夾霏細(xì)巖，上部為凝灰?guī)r夾流紋巖，該井未鉆遇的深部還應(yīng)該發(fā)育砂巖；剖面東段滴西21井下部為霏細(xì)巖、花崗巖，上部為玄武巖夾花崗巖(圖8)。與圖7所示剖面相似，該剖面也顯示了該區(qū)復(fù)雜的巖性及爆發(fā)相和溢流相頻繁互層的特征，總體上下部發(fā)育溢流相及沉積相，上部發(fā)育溢流相及爆發(fā)相，夾有薄層的侵入相火山巖。

圖7 滴西173井滴401井滴西17井滴402井石炭系連井剖面圖Fig.7The vertical section of Well Dx173Well D401Well Dx17Well D402

從上述火山巖剖面特征的分析可以看出，該區(qū)火山巖在縱向及橫向上的分布非常復(fù)雜，為了進(jìn)一步研究，本文在東西向地震長剖面上，根據(jù)地震反射特征及上述連井剖面特征，對火山巖在縱向上的分布進(jìn)行識別。從圖9所示滴西5井滴西17井滴西14井滴西18井滴西20井滴西10井滴102井滴101井滴西21井地震剖面上可以看到，該剖面西部滴西5井一帶主要發(fā)育中基性玄武巖和安山巖；滴西17井一帶主要發(fā)育酸性流紋巖、霏細(xì)巖及凝灰?guī)r；滴西18井一帶主要發(fā)育酸性的花崗巖；滴西20井一帶主要發(fā)育中基性玄武巖、安山巖，夾有沉積巖；滴西10井一帶主要發(fā)育酸性花崗巖、流紋巖；滴西21井一帶下部發(fā)育酸性流紋巖，上部發(fā)育基性玄武巖。

圖10 滴西24井滴西5井滴西171井滴西17井滴401井滴西14井滴西18井滴西181井滴西20井滴西10井滴102井滴101井滴西21井連井剖面火山巖巖性（巖相）圖Fig.10The lithology of volcanic rocks in vertical section of Well Dx24Well Dx5Well Dx171Well Dx17Well D401Well Dx14Well Dx18Well Dx181Well Dx20Well Dx10Well D102Well D101Well Dx21

結(jié)合地震剖面上火山巖的分布特征及單井火山巖相、剖面火山巖巖性分布，繪制了圖10所示滴西24井滴西5井滴西171井滴西17井滴401井滴西14井滴西18井滴西181井滴西20井滴西10井滴102井滴101井滴西21井東西向連井剖面火山巖巖性(巖相)圖。

該剖面較系統(tǒng)地顯示了研究區(qū)東西方向上火山巖的縱向分布特征。研究區(qū)西部主要發(fā)育凝灰?guī)r、火山角礫巖、安山巖；中部主要發(fā)育凝灰?guī)r、安山巖、花崗巖、玄武巖；東部主要發(fā)育凝灰?guī)r、安山巖、玄武巖、流紋巖、火山角礫巖；在中東部，未鉆遇的深部，還應(yīng)發(fā)育砂礫巖、泥巖等沉積巖。

在上述研究的基礎(chǔ)上，編制了滴西五彩灣地區(qū)石炭系頂面火山巖巖性(巖相)平面分布圖(圖11)。綜合研究區(qū)火山巖的單井巖相特征、剖面巖性巖相特征及平面巖性(巖相)分布特征，認(rèn)為，滴西五彩灣地區(qū)石炭系(主要是上石炭統(tǒng))火山巖儲層巖石類型多樣，除了基性火山巖、中性火山巖、酸性火山巖外，還發(fā)育有火山巖角礫巖、酸性侵入巖。

圖11 滴西五彩灣地區(qū)石炭系頂面火山巖巖性（巖相）平面分布圖Fig.11The plane distribution of lithofacies and lithology of Carboniferous volcanic rocks in Dixi Wucaiwan area

從圖11可以看到，凝灰?guī)r在研究區(qū)(滴西五彩灣地區(qū)，下同)大面積分布，范圍非常廣，是最主要的巖石類型；其次是砂泥巖及凝灰質(zhì)砂泥巖，在研究區(qū)北部，主要呈北西西南東東向條帶狀分布，在研究區(qū)中南部分布廣于北部，主要呈近東西向條帶狀分布；中性火山巖在研究區(qū)北部分布范圍較廣，主要呈條帶狀分布于凝灰質(zhì)砂泥巖附近，在研究區(qū)南部主要呈團(tuán)塊狀分布；基性火山巖分布范圍較小，呈團(tuán)塊狀分布于研究區(qū)北部及南部，中部較少；火山角礫巖主要分布于研究區(qū)西北部及中部地區(qū)，呈團(tuán)塊狀；酸性火山巖和酸性侵入巖分布范圍有限，前者主要分布于研究區(qū)中部滴西21井、滴5井一帶，后者主要分布于滴西18井一帶。

綜上所述，滴西五彩灣地區(qū)石炭系頂面以基性的玄武巖、中性的安山巖、火山角礫巖、凝灰?guī)r分布最廣；其中滴西17井區(qū)主要以基性火山巖為主、滴西18井區(qū)主要以酸性的侵入巖為主、滴西14井區(qū)和滴西10井區(qū)主要以火山巖角礫巖為主。然而總體上，該區(qū)石炭系火山巖噴發(fā)期次具有基性與酸性火山巖交替、多期噴發(fā)的特點，其中夾有多層火山角礫巖和凝灰?guī)r，并有酸性侵入巖(花崗斑巖)分布；晚石炭統(tǒng)火山巖與火山碎屑巖及沉積巖(砂巖、粉砂巖和泥巖等)交互沉積，沒有明顯的火山巖的噴發(fā)序列或噴發(fā)旋回特征。

在上述研究的基礎(chǔ)上，建立了圖12所示滴西五彩灣地區(qū)石炭系火山巖的噴發(fā)模式，該區(qū)火山巖儲層成藏演化具有多期噴發(fā)、晚期抬升風(fēng)化特征。石炭紀(jì)期間，準(zhǔn)噶爾地區(qū)經(jīng)歷了多島洋不斷閉合，多島弧不斷碰撞歷史，陸梁地區(qū)作為獨立的增生楔盆地表現(xiàn)為克拉美麗洋俯沖下火山作用。維憲期謝爾普霍夫期，陸梁地區(qū)進(jìn)入火山活動間歇期，研究區(qū)廣泛發(fā)育滴水泉(C1d)組海陸過渡相泥巖，為石炭系烴源巖發(fā)育提供必要條件，期間火山口區(qū)仍然繼承性發(fā)育火山碎屑巖和凝灰?guī)r(圖12a)；巴什基爾期，陸梁地區(qū)再次進(jìn)入火山噴發(fā)期，爆發(fā)相火山角礫巖構(gòu)成高點沉積，而凝灰?guī)r(或沉凝灰?guī)r)則在殘余水體中廣泛發(fā)育，滴西地區(qū)東部發(fā)育溢流相酸性火山巖(如流紋巖、英安巖)、西部則以中基性玄武巖、安山巖為主(圖12b)；莫斯科期，陸梁地區(qū)經(jīng)歷火山作用活躍期，持續(xù)多期次火山活動使爆發(fā)相火山角礫巖與溢流相火山熔巖沿火山機構(gòu)高點向低處發(fā)育，而侵入相花崗斑巖/花崗巖沿構(gòu)造薄弱帶發(fā)育(圖12c)；卡西莫夫期，晚石炭世卡西莫夫期，研究區(qū)火山作用逐漸減弱并最終停滯，區(qū)域內(nèi)經(jīng)歷了強烈擠壓抬升，巴山組(C2b)火山巖露出海平面接受風(fēng)化淋濾，發(fā)育為區(qū)域性火山巖風(fēng)化殼，期間伴隨廣泛斷裂活動，有效改善了火山巖內(nèi)部滲流疏導(dǎo)體系(圖12d)；二疊紀(jì)區(qū)域性泥巖不整合覆蓋于石炭系火山巖之上，為火山巖風(fēng)化殼儲層提供了良好的蓋層。

圖12 滴西五彩灣地區(qū)火山巖噴發(fā)模式Fig.12The eruption pattern of Carboniferous volcanic rocks in Dixi Wucaiwan area

5 火山巖含油氣性分析

滴西五彩灣地區(qū)石炭系火山巖儲層巖石類型復(fù)雜，不同巖石類型的儲層物性、含油氣性不同。從前人的研究來看，火山巖儲層中，主要以爆發(fā)相的火山巖角礫巖、凝灰?guī)r的物性條件為最好，溢流相的玄武巖、安山巖較好，而中酸性的花崗巖等物性往往較差[25]。研究區(qū)不同火山巖儲層的物性也存在較大的差別。如五彩灣地區(qū)848個孔隙度實測數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示：326個火山角礫巖樣品的孔隙度最小值、最大值、平均值分別是0.20%、30.8%、9.42%，61個凝灰?guī)r樣品的孔隙度最小值、最大值、平均值分別是1.72%、20.61%、8.63%，24個凝灰質(zhì)角礫巖樣品的孔隙度最小值、最大值、平均值分別是5.09%、9.91%、8.05%，而177個安山巖樣品的孔隙度最小值、最大值、平均值分別是0.03%、19.01%、7.48%，126個玄武巖樣品的孔隙度最小值、最大值、平均值分別是0.18%、30.54%、5.23%，為所有樣品中孔隙度最低的。從含油氣性來看，滴西地區(qū)4個氣藏的主要儲層類型各不相同，滴西14井區(qū)以爆發(fā)相為主，滴西17井區(qū)和地區(qū)10井區(qū)以溢流相為主，滴西18井區(qū)以侵出相為主，這種不同火山巖相的儲層在該區(qū)的成藏除了與火山巖巖性有關(guān)外，還與構(gòu)造作用、風(fēng)化淋濾作用等成巖作用關(guān)系密切[2]，研究表明，同樣的成巖作用條件下，爆發(fā)相、溢流相的火山巖更易形成優(yōu)質(zhì)儲層，因而爆發(fā)相、溢流相發(fā)育的凸起地帶屬于有利儲層發(fā)育區(qū)。

6 結(jié)論

(1)滴西五彩灣地區(qū)石炭系火山巖儲層巖石類型復(fù)雜，主要有基性玄武巖、中性安山巖、酸性流紋巖和花崗巖，還有大量爆發(fā)相凝灰?guī)r和火山角礫巖等，它們在單井、剖面、平面上的分布規(guī)律也很復(fù)雜。

(2)滴西五彩灣地區(qū)石炭系火山巖在單井上主要表現(xiàn)為爆發(fā)相的凝灰?guī)r、火山角礫巖與溢流相的安山巖、玄武巖、流紋巖互層的特點，不同探井中二者所占比重不同；研究區(qū)中部東西向剖面顯示：剖面西部主要發(fā)育凝灰?guī)r、火山角礫巖、安山巖；中部主要發(fā)育凝灰?guī)r、安山巖、花崗巖、玄武巖；東部主要發(fā)育凝灰?guī)r、安山巖、玄武巖、流紋巖、火山角礫巖；在中東部，未鉆遇的深部，還發(fā)育砂礫巖、泥巖等沉積巖。

(3)滴西五彩灣地區(qū)石炭系火山巖巖性巖相平面分布特征研究表明：研究區(qū)北部主要發(fā)育凝灰?guī)r及砂泥巖，期間夾有條帶狀中性火山巖、基性火山巖及少量火山角礫巖；中部主要發(fā)育凝灰?guī)r、中性火山巖、凝灰質(zhì)砂泥巖，夾有團(tuán)塊狀酸性侵入巖、酸性火山巖、火山角礫巖；南部主要發(fā)育砂泥巖、凝灰?guī)r，夾有條帶狀凝灰質(zhì)砂泥巖、基性火山巖、團(tuán)塊狀中性火山巖及少量火山角礫巖。優(yōu)良儲層往往發(fā)育于爆發(fā)相、溢流相發(fā)育的凸起地帶。

[1]侯連華，鄒才能，劉磊，等.新疆北部石炭系火山巖風(fēng)化殼油氣地質(zhì)條件[J].石油學(xué)報，2012，33(4)：533540.

HOU Lianhua，ZOU Caineng，LIU Lei，et al.Geologicessentialelementsforhydrocarbonaccumulationwithin Carboniferous volcanic weathered crusts in northern Xinjiang，China[J].Acta Petrolei Sinica，2012，33(4)：533540.

[2]張生銀，柳雙權(quán)，張順存，等.準(zhǔn)噶爾盆地陸東地區(qū)火山巖風(fēng)化體儲層特征及控制因素[J].天然氣地球科學(xué)，2013，24(6)：11401150.

ZHANG Shengyin，LIU Shuangquan，ZHANG Shuncun，et al.The characteristics and controlling factors of volcanic weathering reservoir in Ludong region，Junggar Basin[J].Natural Gas Geoscience，2013，24(6)：11401150.

[3]林向洋，蘇玉平，鄭建平，等.準(zhǔn)噶爾盆地克拉美麗氣田復(fù)雜火山巖儲層特征及控制因素[J].地質(zhì)科技情報，2011，30(6)：2837.

LIN Xiangyang，SU Yuping，ZHENG Jianping，et al. Characteristics and controlling factors of volcanic reserviorinKelameiliareaofJunggerBasin[J].GeologicalScience and Technology Information，2011，30(6)：2837.

[4]王仁沖，徐懷民，邵雨，等.準(zhǔn)噶爾盆地陸東地區(qū)石炭系火山巖儲層特征[J].石油學(xué)報，2008，29(3)：350355.

WANG Renchong，XU Huaimin，SHAO Yu，et al.Reservoir characteristics of Carboniferous volcanic rocks in Ludong area of Junggar Basin[J].Acta Petrolei Sinica，2008，29(3)：350355.

[5]XIAO Wenjiao，HUANG Baochun，HAN Chunming，et al.A review of the western part of the Altaids：A key to understanding the architecture of accretionary orogens[J]. Gondwana Research，2010，18(23)：253273.

[6]YANG X F，HE D F，WANG Q，et al.Tectonic stratigraphic evolution of the Carboniferous arc-related basin in the east Junggar Basin，northwest China：Insights into link with the subduction process[J].Gondwana Research，2012，22(34)：10301046.

[7]王清晨，陽孝法，陶輝飛.準(zhǔn)噶爾盆地東部石炭紀(jì)富火山巖海相油氣盆地原型：一個工作假說[J].地質(zhì)科學(xué)，2012，47(4)：912940.

WANG Qingchen，YANG Xiaofa，TAO Huifei.Prototype of a Carboniferous petroliferous volcano sedimentary basin in the eastern Junggar Basin：A working hypothesis[J].Chinese Journal of Geology，2012，47(4)：912940

[8]何登發(fā)，陳新發(fā)，況軍，等.準(zhǔn)噶爾盆地石炭系油氣成藏組合特征及勘探前景[J].石油學(xué)報，2010，31(1)：111.

HE Dengfa，CHEN Xinfa，KUANG Jun，et al.CharacteristicsandexplorationpotentialofCarboniferoushydrocarbonplaysinJunggarBasin[J].ActaPetroleiSinica，2010，31(1)：111.

[9]鄒才能，侯連華，陶士振，等.新疆北部石炭系大型火山巖風(fēng)化殼結(jié)構(gòu)與地層油氣成藏機制[J].中國科學(xué)(地球科學(xué))，2011，41(11)：16131626.

ZOU Caineng，HOU Lianhua，TAO Shizhen，et al. Hydrocarbon accumulation mechanism and structure of large-scale volcanic weathering crust of the Carboniferous in northern Xinjiang，China[J].Science China(Earth Science)，2011，41(11)：16131626.

[10]王富明，廖群安，樊光明，等.新疆東準(zhǔn)噶爾滴水泉一帶早石炭世火山巖年齡及地球化學(xué)特征[J].地質(zhì)通報，2013，32(10)：15841595.

WANG Fuming，LIAO Qun'an，F(xiàn)AN Guangming，et al. Age and geochemical characteristics of the Early CarboniferousvolcanicrocksinDishuiquanareaofeastJunggar Basin，Xinjiang[J].Geological Bulletin of China，2013，32(10)：15841595.

[11]張勇，唐勇，查明，等.克拉美麗氣田石炭系火山機構(gòu)與大型天然氣藏[J].新疆石油地質(zhì)，2013，34(1)：5052.

ZHANG Yong，TANG Yong，ZHA Ming，et al.Volcanic structure and large-sized gas reservoir of Carboniferous in Kelameili Gas Field，Junggar Basin[J].Xinjiang Petroleum Geology，2013，34(1)：5052.

[12]胡鵬.準(zhǔn)噶爾盆地滴西地區(qū)火山巖儲層預(yù)測[D].西安：西北大學(xué)，2011.

HU Peng.The prediction on volcanic rocks reservoir in Dixi Area of Junggar Basin[D].Xi'an：Northwest University，2011.

[13]王洛，李江海，師永民，等.準(zhǔn)噶爾盆地滴西地區(qū)石炭系火山巖儲集空間及主控因素分析[J].地學(xué)前緣，2014，21(1)：205215.

WANG Luo，LI Jianghai，SHI Yongmin，et al.Analysis of the reservoir spaces and their main controlling factors of Carboniferous volcanic rocks in Dixi area，Junggar Basin[J].Earth Science Frontiers，2014，21(1)：205215.

[14]石新樸，張東平，廖偉，等.準(zhǔn)噶爾盆地滴南凸起石炭系火山巖氣藏巖相結(jié)構(gòu)[J].新疆石油地質(zhì)，2013，34(4)：390393.

SHI Xinpu，ZHANG Dongping，LIAO Wei，et al.Lithofacies Structures in Carboniferous volcanic gas reservoir in Dinan swell，Junggar Basin[J].Xinjiang Petroleum Geology，2013，34(4)：390393.

[15]康靜.準(zhǔn)噶爾盆地陸東地區(qū)石炭系火山巖儲層特征及有利儲層控制因素分析[D].西安：西北大學(xué)，2012.

KANG Jing.The characteristics and controlling factors of Carboniferous volcanic reservoir in Ludong area of Junggar Basin[D].Xi'an：Northwest University，2012.

[16]張立偉，李江海，于浩業(yè)，等.東準(zhǔn)噶爾滴西地區(qū)石炭系火成巖巖相特征及分布預(yù)測[J].巖石學(xué)報，2010，26(1)：263273.

ZHANG Liwei，LI Jianghai，YU Haoye，et al.Characteristics and distribution prediction of lithofacies of CarboniferousigneousrocksinDixiarea，eastJunggar[J].Acta Petrologica Sinica，2010，26(1)：263273.

[17]趙寧，石強.裂縫孔隙型火山巖儲層特征及物性主控因素以準(zhǔn)噶爾盆地陸東五彩灣地區(qū)石炭系火山巖為例[J].天然氣工業(yè)，2012，32(10)：1423.

ZHAO Ning，SHI Qiang.Characteristics of fractured and porous volcanic reservoirs and the major controlling factors of their physical properties：A case study from the Carboniferous volcanic rocks in Ludong Wucaiwan area，Junggar Basin[J].Natural Gas Industry，2012，32(10)：1423.

[18]岳靜.準(zhǔn)噶爾盆地五彩灣凹陷上石炭統(tǒng)沉積相研究[D].北京：中國地質(zhì)大學(xué)(北京)，2010.

YUE Jing.Upper carbonferous sedimentary facies of Wucaiwan Depression in Junggar Basin[D].Beijing：China University Geosciences(Beijing)，2010.

[19]胡平，石新璞，解宏偉.準(zhǔn)東白家海五彩灣地區(qū)成藏動力學(xué)系統(tǒng)[J].新疆石油地質(zhì)，2002，23(4)：302305.

HU Ping，SHI Xinpu，XIE Hongwei.Dynamic system of hydrocarbon accumulation in Baijiahai Wucaiwan area ineasternJunggarBasin[J].XinjiangPetroleumGeology，2002，23(4)：302305.

[20]賀凱，王菁，譚強.五彩灣凹陷石炭系油氣成藏控制因素及勘探建議[J].新疆石油學(xué)院學(xué)報，2002，14(4)：47.

HE Kai，WANG Jing，TAN Qiang.The controlling factors of the oil and gas reservior forming in Carboniferous，Wucaiwan depression and some suggestions for exploration[J].Journal of Xinjiang Petroleum Institute，2002，14(4)：47.

[21]李煒.克拉美麗火山巖氣藏水平井適應(yīng)性分析[D].北京：中國地質(zhì)大學(xué)(北京)，2012.

LI Wei.Adaptive analysis of horizontal wells about Kelameili volcanic gas reservoir[D].Beijing：China University Geosciences(Beijing)，2012.

[22]況軍.地體拼貼與準(zhǔn)噶爾盆地的形成[J].新疆石油地質(zhì)，1993，14(2)：126131.

KUANG Jun.Terranes amalgamation and the forming of Junggar Basin[J].Xinjiang Petroleum Geology，1993，14(2)：126131

[23]張順存，姚衛(wèi)江，邢成智，等.準(zhǔn)噶爾盆地西北緣中拐凸起五、八區(qū)火山巖巖相特征[J].新疆石油地質(zhì)，2011，32(1)：710. ZHANG Shuncun，YAO Weijiang，XING Chengzhi，et al.Lithofacies of volcanic rocks from Zhongguai swell to district-5 and district 8 in northwestern margin of Junggar Basin[J].Xinjiang Petroleum Geology，2011，32(1)：710.

[24]馮翠菊，王敬巖，馮慶付.利用測井資料識別火成巖巖性的方法[J].大慶石油學(xué)院學(xué)報，2004，28(4)：911.

FENG Cuiju，WANG Jingyan，F(xiàn)ENG Qingfu.Distinguishing igneous rock lithology by logging data[J].Journal of Daqing Petroleum Institute，2004，28(4)：911.

[25]張順存，王凌，石新璞，等.準(zhǔn)噶爾盆地腹部陸西地區(qū)石炭系火山巖儲層的物性特征及其與電性的關(guān)系[J].天然氣地球科學(xué)，2008，19(2)：198203.

ZHANG Shuncun，WANG Ling，SHI Xinpu，et al.Physical characteristics and their relations to logging of the Carboniferous volcanic reservoirs in Luxi area，Junggar Basin[J].Natural Gas Geoscience，2008，19(2)：198203.

秦志軍，1973年生，男，漢族，河南鹿邑人，高級工程師，主要從事油氣勘探綜合研究。E-mail：qinzj@petrochina.com.cn魏璞，1982年生，男，漢族，陜西寶雞人，工程師，主要從事油藏評價與滾動勘探研究。E-mail：weipu@petrochina.com.cn

張順存，1973年生，男，漢族，甘肅定西人，副研究員，博士，主要從事儲層地質(zhì)學(xué)與儲層地球化學(xué)研究。E-mail：zhangshuncun@126.com

王昌偉，1982年生，男，漢族，山東臨沂人，工程師，主要從事油藏評價工作與研究。E-mail：sxytwcw@petrochina.com.cn

張生銀，1986年生，男，漢族，甘肅白銀人，助理研究員，博士，主要從事地球化學(xué)方面的研究。E-mail：zhangseepage@126.com

編輯：張云云

編輯部網(wǎng)址：http：//zk.swpuxb.com

The Lithofacies of Carboniferous Volcanic Rocks in Dixi Wucaiwan Area

QIN Zhijun1，WEI Pu2，ZHANG Shuncun3*，WANG Changwei4，ZHANG Shengyin3
1.Institute of Exploration and Development of Xinjiang Oil Company，PetroChina，Karamay，Xinjiang 834000，China；2.Shixi Operation District，Xinjiang Oilfield Company，PetroChina，Karamay，Xinjiang 834000，China；3.Provincal Key Laboratory of Petroleum Resources，Key Laboratory of Petroleum Resources Research，Institute of Geology and Geophysics，Chinese Academy of Sciences，Lanzhou，Gansu 730000，China；4.Department of Reservoir Evaluation，Xinjiang Oilfield Company，PetroChina，Karamay，Xinjiang 834000，China

The complex volcanic rock types of carboniferous volcanic reservoir in Dixi Wucaiwan area，Junggar Basin have made further research on the volcanic rock lithology and lithofacies distribution characteristics difficult.Based on the core observation，thin section identification，logging，well logging data，and scanning electron microscopy(SEM)，the responses of well logging were analyzed.The methods of lithology identification for volcanic rock were established.Furthermore，by analyzing the features of single well facies of 5 typical wells and section phase，the lithology and lithofacies distribution characteristics were studied.The results revealed that the north of study area is mainly tuff and sand-mudstone intermingled with intermediate volcanic rocks，basic volcanic rocks and volcanic breccia.What develops in the central part are tuff，intermediate volcanic rocks，tuffaceous sand，with crumb acidic intrusive rocks，acidic volcanic rocks and volcanic breccia.In the southern part，sand-mudstone and tuff are distributed，with tuffaceous sand mudstone，basic volcanic rocks，crumby intermediate volcanic rocks and volcanic breccia.Due to the different reservoir performance of different volcanic facies，the research on the plane distribution features is of positive significance to oil and gas exploration.

Junggar Basin；Dixi Wucaiwan area；carboniferous；volcanic rocks；lithofacies

10.11885/j.issn.16745086.2014.12.07.04

16745086(2016)05000913

TE121

A

http：//www.cnki.net/kcms/detail/51.1718.TE.20160330.0914.002.html

20141207

時間：20160330

張順存，E-mail：zhangshuncun@126.com

國家科技重大專項(2011ZX0500800340)；甘肅省重點實驗室專項(1309RTSA041)。