松遼盆地徐家圍子斷陷昌德氣田營(yíng)城組火山巖—沉積特征

付麗榮，龍玉沙，楊 雷，裴啟東

（中國(guó)石油大慶鉆探工程公司地質(zhì)錄井一公司,黑龍江大慶163411）

昌德氣田位于松遼盆地北部古中央隆起帶安達(dá)—肇州背斜帶中部宋芳屯構(gòu)造（昌德氣藏）及其東側(cè)徐家圍子斷陷中部西翼斜坡帶（昌德東氣藏），從區(qū)域上看，東部是一個(gè)斷陷，西部是一個(gè)經(jīng)常性持續(xù)發(fā)育的基巖隆起。2002年在松遼盆地徐家圍子斷陷早白堊世營(yíng)城組火山巖中獲得天然氣勘探重大突破，已探明天然氣儲(chǔ)量2457×108m3，使之成為中國(guó)東部迄今為止最大的火山巖氣田——慶深氣田，展示出火山巖油氣勘探的廣闊前景。昌德氣田共計(jì)24口深層鉆井中，F(xiàn)S101、FS6、FS701、FS9、FS9-3、FS9-2、FS10等7口鉆井在營(yíng)城組一段火山巖中獲得烴類或CO2工業(yè)氣流，顯示營(yíng)城組一段良好的勘探前景。本次研究通過巖芯觀察、鏡下顯微觀察、測(cè)井曲線分析等方法對(duì)昌德氣田營(yíng)城組一段的巖性、巖相特征進(jìn)行研究，并對(duì)火山巖相、沉積相的平面展布進(jìn)行預(yù)測(cè)。

1 巖石學(xué)特征

昌德氣田共計(jì)鉆遇營(yíng)城組一段1514.98m，巖性主要由兩大類組成，其中火山巖占50.5%，沉積巖占49.5%。從圖1可以看出，火山巖以凝灰?guī)r、火山巖角礫巖、流紋巖為主，分別占鉆遇厚度的22.1%、17.2%和9.9%，另外還可見少量安山巖；沉積巖則以砂礫巖和泥巖為主，分別占鉆遇厚度的21.7%和10.9%，其它巖性可見礫巖、細(xì)砂巖、粉砂質(zhì)泥巖等。營(yíng)城組一段發(fā)育的5種主要巖性特征如下：

圖1 昌德氣田營(yíng)城組一段巖性厚度比例柱狀圖

凝灰?guī)r：顏色以紫灰色、綠灰色為主，晶屑主要為石英、長(zhǎng)石，可見少量巖屑，碎屑為次棱角狀至棱角狀，分選較差，1mm左右，火山灰膠結(jié)，石英熔蝕孔和炸裂縫發(fā)育，長(zhǎng)石表面有蝕變，巖石孔隙發(fā)育。

火山角礫巖：顏色以深灰色為主，火山角礫主要為流紋巖，次圓狀至次棱角狀，分選較好，2～3mm為主，火山灰膠結(jié)，局部可見高角度裂隙充填方解石。

流紋巖：顏色以深灰色、灰色為主，板狀結(jié)構(gòu)，斑晶為石英和鉀長(zhǎng)石，基質(zhì)為隱晶質(zhì)，可見高角度裂隙，充填方解石。

砂礫巖：顏色以灰白色、灰色為主，塊狀構(gòu)造，可見沖刷面等構(gòu)造，泥礫呈圓狀、拉長(zhǎng)狀，定向排列，泥質(zhì)膠結(jié)，云母碎屑常見。

泥巖：顏色以紫紅色、深灰色、灰黑色為主，可見水平層理，局部夾粉砂巖條帶，含較多炭化植物化石碎片。

2 火山巖相、沉積相特征

昌德氣田營(yíng)城組一段火山巖相以爆發(fā)相為主，其中熱碎屑流亞相和熱基浪亞相是主體，分別占23.4%和7.4%；沉積相以湖泊相的淺湖亞相和扇三角洲相的扇三角洲平原亞相和扇三角洲前緣亞相為主，分別占14.0%、15.1%和13.3%（圖2）。另外，除了圖2中的亞相外，營(yíng)城組一段還鉆遇少量風(fēng)化殼。這5種亞相的測(cè)井響應(yīng)特征如下：

圖2 昌德氣田營(yíng)城組一段火山、沉積亞相厚度比例柱狀圖

熱碎屑流亞相：主要巖性為含晶屑、玻屑、漿屑的熔結(jié)凝灰?guī)r，熔結(jié)凝灰結(jié)構(gòu)。在測(cè)井曲線上顯示高伽馬、低電阻的特征。FS9-3井3597～3630m井段熔結(jié)凝灰?guī)r，上部為壓后CO2工業(yè)氣層，下部為氣水層，伽馬曲線呈中幅齒化箱形，電阻率曲線呈中低幅組合鐘形，反映了巖石結(jié)構(gòu)和孔隙度的縱向變化。

熱基浪亞相：主要巖性為凝灰?guī)r，火山碎屑結(jié)構(gòu)，以晶屑凝灰?guī)r為主。在測(cè)井曲線上顯示中—高伽馬、低阻的特征。FS9井3575～3601m井段凝灰?guī)r，伽馬曲線呈低幅齒化鐘形，電阻率曲線呈低幅微齒化箱形，反映巖石縱向上成分的變化但整體較為致密，上部以爆發(fā)相空落亞相代表一次火山作用的結(jié)束。

扇三角洲平原亞相：巖性以砂礫巖夾薄層泥巖、粉砂質(zhì)泥巖為主。在測(cè)井曲線上顯示中伽馬、中—高阻的特征。FS8井3559.5～3600m井段為砂礫巖、厚層粉砂巖夾薄層泥巖，伽馬曲線呈低幅齒化組合鐘形，電阻率曲線呈低幅微齒組合鐘形，反映縱向上成分和粒序的變化。該段上部砂礫巖含氣，是導(dǎo)致局部高阻的原因。

扇三角洲前緣亞相：巖性以細(xì)砂巖、粉砂巖與泥巖、泥質(zhì)粉砂巖互層。在測(cè)井曲線上顯示中—高伽馬、低電阻率的特征。芳深7井3482～3540m井段下部為細(xì)砂巖、粉砂巖與泥巖、泥質(zhì)粉砂巖薄互層，上部為厚層泥巖夾泥質(zhì)粉砂巖，伽馬曲線呈中高幅齒化組合箱形—鐘形，電阻率曲線呈中低幅微齒化組合鐘形，反映互層的特征。

淺湖亞相：巖性以灰黑色、綠灰色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖為主。在測(cè)井曲線上顯示中伽馬、低電阻率的特征。FS6-1井3510～3541m井段為厚層泥巖、泥質(zhì)粉砂巖互層，伽馬曲線呈低幅齒化組合鐘形，電阻率曲線呈低幅微齒化組合箱形，反映互層特征。

3 火山巖相、沉積相平面展布特征

利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)劃分地震相，確定相在營(yíng)城組一段的空間展布；以7口鉆井的巖芯、13口測(cè)井資料劃分的單井相為約束條件，控制模型道的相類型；參考振幅能量屬性反演的砂體展布特征對(duì)昌德氣田營(yíng)城組一段火山巖相、沉積相的平面展布進(jìn)行預(yù)測(cè)。

營(yíng)一段沉積時(shí)期，繼承了沙河子組時(shí)期的隆凹格局，西部宋芳屯凸起區(qū)持續(xù)接受剝蝕，東部徐家圍子斷陷沙河子時(shí)期形成的斷陷湖盆繼續(xù)向西超覆，來自基巖隆起區(qū)的灰色砂礫巖等粗碎屑沿超覆線快速堆積，形成沖積扇相，在搬運(yùn)過程中，在C101-C103-FS6以北地區(qū)，平面上自西向東形成沖積扇→扇三角洲平原→扇三角洲前緣→濱淺湖的沉積序列，為典型的靠扇型扇三角洲（圖3），在C101-C103-FS6以南地區(qū)，則自西向東則形成沖積扇→扇三角洲前緣→濱淺湖的沉積序列，為典型的靠山型扇三角洲。營(yíng)一段時(shí)期昌德地區(qū)總體為拉張環(huán)境，區(qū)內(nèi)火山活動(dòng)頻繁，熔巖、火山巖碎屑巖在徐西斷裂上盤覆蓋了相當(dāng)?shù)牡貐^(qū)，識(shí)別出三個(gè)火山機(jī)構(gòu)（圖3）：①FS6-FS7井區(qū)主要發(fā)育酸性噴發(fā)巖和酸性火山碎屑巖；②FS9井-FS701井區(qū)及FS901井南部地區(qū)主要發(fā)育酸性火山碎屑巖；③FS101-XS605-SS5井區(qū)則以酸性火山碎屑巖和酸性熔結(jié)火山碎屑巖為主。

4 結(jié)論

（1）昌德氣田營(yíng)城組一段主要由火山巖和沉積巖兩大類組成，其中火山巖以凝灰?guī)r、火山巖角礫巖、流紋巖為主，沉積巖則以砂礫巖和泥巖為主。

（2）昌德氣田營(yíng)城組一段火山巖相以爆發(fā)相為主，其中熱碎屑流亞相和熱基浪亞相是主體，沉積以淺湖亞相、扇三角洲平原亞相和扇三角洲前緣亞相為主。

（3）在平面展布上，營(yíng)城組一段時(shí)期昌德氣田北部發(fā)育靠扇型扇三角洲，南部發(fā)育靠山型扇三角洲，同時(shí)發(fā)育三個(gè)火山機(jī)構(gòu)。