克-百地區(qū)二疊系火山巖油氣藏分布特征及控制因素

王宇飛 張冰

摘要：克-百地區(qū)位于準(zhǔn)噶爾盆地西部隆起的克百斷裂帶。通過對測井、試油等資料的分析，總結(jié)二疊系火山巖油氣藏的分布特征，結(jié)合構(gòu)造、沉積發(fā)育特征，分析二疊系火山巖油氣藏分布的控制因素。火山巖油氣藏主要分布在火山口-近火山口亞相中的安山巖、流紋巖和凝灰?guī)r中?；鹕綆r油氣藏平面上主要分布在五區(qū)的西北部靠近斷裂帶的區(qū)域，氣藏分布在靠近凹陷帶的區(qū)域，油藏主要分布在靠近盆地邊緣主斷裂的區(qū)域，縱向上二疊系火山巖油氣藏主要分布在佳木河組和風(fēng)城組，但由于油氣自身相態(tài)和地質(zhì)環(huán)境的差異性，火山巖油氣藏縱向上的分布也有別于常規(guī)油氣藏。火山巖油氣藏分布受斷層、不整合、巖性等因素共同控制。

關(guān)鍵詞：火山巖;油氣分布特征;控制因素;克-百地區(qū)

1 區(qū)域地質(zhì)特征

克-百地區(qū)位于準(zhǔn)噶爾盆地西部隆起的克百斷裂帶，西臨扎依爾山，東為準(zhǔn)噶爾盆地主體瑪湖凹陷，南臨紅車斷裂帶，北望烏夏斷裂帶。由于克百斷裂帶具有明顯的同生斷層性質(zhì)與多期疊瓦沖斷活動的特點，所以二疊系僅存于克百斷裂下盤[1]。按油田開發(fā)區(qū)塊，包括五、八區(qū)及百口泉區(qū)（圖1）?？税俚貐^(qū)二疊系受克拉瑪依斷裂、白堿灘斷裂、百口泉斷裂的共同控制，總體表現(xiàn)為向東南傾斜的單斜，斜坡帶內(nèi)部只發(fā)育少量小型斷層。自下而上發(fā)育佳木河組、風(fēng)城組、夏子街組、下烏爾禾組及上烏爾禾組?；鹕綆r主要發(fā)育于佳木河組，風(fēng)城組在臨近凹陷帶區(qū)域也有少量發(fā)育。主要發(fā)育火山口相及近火山口相[2]?；鹕綆r巖性主要有玄武巖、安山巖、凝灰?guī)r、火山角礫巖、火山角礫熔巖、流紋巖等[3]。

2 火山巖油氣藏分布特征

2.1巖性分布特征

構(gòu)造運動形成的裂縫以及風(fēng)化剝蝕作用使得火山巖體發(fā)育儲層，火山巖油氣藏主要分布在火山口-近火山口亞相中，儲層巖性主要為安山巖、流紋巖、凝灰?guī)r及火山碎屑巖、火山角礫巖。

2.2油氣平面分布特征

火山巖油氣藏從平面上看主要分布在五區(qū)的西北部靠近斷裂帶的區(qū)域，在靠近凹陷帶的克80井區(qū)也分布有火山巖油藏。受到火山巖分布及斷層控制，油氣分布比較分散。由于氣藏較油藏的保存條件要求較高，因此多分布在遠(yuǎn)離斷裂帶的區(qū)域，而油藏主要分布在地層的上傾方向，靠近盆地邊緣主斷裂的區(qū)域（圖2）。

2.3油氣縱向分布特征

克百地區(qū)二疊系火山巖油氣藏縱向上主要分布于風(fēng)城組和佳木河組。風(fēng)城組油氣主要分布在克80井區(qū)火山巖體臨近不整合面的區(qū)域，由于風(fēng)化剝蝕作用，以及構(gòu)造運動形成的火山巖裂縫，使得火山巖體的上部發(fā)育火山巖圈閉，油氣進入形成火山巖油氣藏，所以縱向上油氣主要分布在風(fēng)城組上部。而佳木河組油氣主要分布在不整合面300m以內(nèi)的區(qū)域。不整合面以下風(fēng)化淋濾層內(nèi)次生孔洞及裂縫較為發(fā)育，是深層的有利儲集層 [4]。

但由于油氣自身相態(tài)和地質(zhì)環(huán)境的差異性，火山巖油氣藏在縱向上的分布也有別于常規(guī)油氣藏。通過研究區(qū)域火山巖油氣藏油氣顯示的統(tǒng)計結(jié)果，油氣藏儲層距不整合面距離有如下規(guī)律：氣藏主要分布在距不整合面200m-100m的區(qū)域;油藏主要分布在距不整合面60m以內(nèi)的區(qū)域。而由于油藏所處構(gòu)造位置不同，縱向分布也有差異，斷裂帶的油藏主要分布在距不整合面60m以內(nèi)的區(qū)域，但臨近凹陷帶的油藏主要分布在距不整合面20m以內(nèi)的區(qū)域。另外，火山碎屑巖或火山角礫巖為儲層的油藏，分布區(qū)域更深，多分布在距不整合面250m-400m的區(qū)域（圖3）。分析原因為：

（1）保存條件，氣藏的保存條件較油藏相對較高。距不整合面越近，受風(fēng)化淋濾作用越大，氣藏就越難保存，所以氣藏多分布在距不整合面260-100m之間。因為保存條件的差異，油藏在不同區(qū)域縱向分布也不同，在斷裂帶區(qū)域，構(gòu)造運動強烈，油所需保存條件較凹陷帶更高，所以斷裂帶區(qū)域油藏分布較臨近凹陷帶區(qū)域油藏分布更深。

（2）運聚條件，臨近凹陷帶的區(qū)域，火山巖體主要受風(fēng)化淋濾作用，不整合面為油氣運移的主要通道。油氣沿不整合面運移，一般聚集在距其較近的圈閉中，所以臨近凹陷帶的油藏主要分布在距不整合面20m以內(nèi)的區(qū)域。而斷裂帶火山巖體受風(fēng)化淋濾的作用和構(gòu)造作用的共同影響，構(gòu)造運動形成的斷層可作為油氣的運移通道，油氣沿斷層運移，聚集到更深的儲層中去。

3火山巖油氣藏分布控制因素

3.1斷層

研究區(qū)域中大多數(shù)油氣藏都聚集在斷層圈閉中，說明斷層對火山巖油氣藏具有很強的控制作用。

首先，斷層的存在說明該區(qū)域發(fā)生過構(gòu)造運動，構(gòu)造運動使得非常致密而脆的火山巖產(chǎn)生了許多裂縫，這些裂縫使孤立的原生氣孔得以連通，增加了火山巖的儲集空間[5]，改善了儲層物性。

其次，斷層對油氣分布的控制還表現(xiàn)在對油氣的運移和封堵作用。對于常規(guī)油氣藏，在斷裂活躍期斷層主要表現(xiàn)為運移作用，在構(gòu)造穩(wěn)定期則表現(xiàn)為封堵作用。但對于火山巖油氣藏，由于火山巖脆性較大，經(jīng)斷裂帶剪切破碎，成為高滲透帶，即油氣的運移通道。由于火山巖泊松比（μ）較小，并且該地區(qū)逆掩斷裂上陡下緩，所以在斷裂活動靜止期，火山巖斷裂帶依然是油氣運移的良好通道[6]。斷層對火山巖油氣藏主要起到運移作用，但在局部區(qū)域也表現(xiàn)封堵作用。若蓋層為大套泥巖，上覆沉積載荷壓力和區(qū)域主壓應(yīng)力的作用使得斷層發(fā)生緊閉閉合，并且上覆沉積蓋層的泥巖達到塑變極限發(fā)生塑性流動，來堵塞斷層緊閉后遺留下來的滲流空間;若上覆地層為火山巖，則火山巖自身破碎的巖屑充填斷層，對油氣在縱向上進行封堵[7]。

3.2不整合

克百地區(qū)二疊系發(fā)育多套不整合，在垂向上可分為不整合面之上的底礫巖、不整合面之下的風(fēng)化粘土層及風(fēng)化淋濾層三層結(jié)構(gòu)[8]。首先，不整合面之下的火山巖儲層受到風(fēng)化淋濾的作用，致密的火山巖體破碎或發(fā)生礦物的溶解、氧化、水化和碳酸鹽化等，這些變化改善了儲層物性。所以研究區(qū)域的火山巖油氣藏的油氣均分布于距不整合面三百米以內(nèi)的風(fēng)化淋濾層中。其次，底礫巖層和風(fēng)化淋濾層在風(fēng)化粘土層分隔作用下，構(gòu)成雙重橫向運移通道，因此油氣可由瑪湖凹陷側(cè)向運移到臨近凹陷帶的火山巖儲層中。此外，不整合面之下的風(fēng)化粘土層可作為優(yōu)質(zhì)蓋層[8]起到封閉作用。

3.3巖性

火山巖油氣藏的分布規(guī)律及控制因素之所以有別于常規(guī)油氣藏，主要因素還在于火山巖自身的性質(zhì)。

首先，火山巖的致密性。由于火山巖的致密性，火山巖儲層的孔隙度、滲透率都很低，難以形成優(yōu)質(zhì)儲層。構(gòu)造作用和風(fēng)化淋濾作用有效地改善了儲層。但這種改善是相對的，存在著差異性，導(dǎo)致各儲集空間之間的連通性較差。這也就造成了火山巖油氣藏“上油下氣”的特點。

其次，火山巖的脆性，火山巖體易在構(gòu)造運動中形成裂縫，這些裂縫不僅有效地改善了儲層的物性，還形成了油氣縱向運移通道。并且由于火山巖泊松比（μ）較小，所以斷層對火山巖油氣藏主要起到運移作用。

4結(jié)論

（1）火山巖油氣藏主要分布在火山口-近火山口亞相中的安山巖、流紋巖、凝灰?guī)r及火山碎屑巖、火山角礫巖?；鹕綆r發(fā)育呈條帶狀零星展布，靠近斷裂帶，火山巖油氣藏油氣分布面積較大;臨近凹陷帶火山巖油氣藏油氣分布面積較小。

（2）火山巖油氣藏平面上主要分布在五區(qū)的西北部靠近斷裂帶的區(qū)域，以及靠近凹陷帶的克80井區(qū)。油氣分布比較分散，氣藏分布在遠(yuǎn)離斷裂帶的區(qū)域，油藏主要分布在斷裂帶。

（3）克百地區(qū)二疊系火山巖油氣藏的油氣縱向上主要分布于風(fēng)城組和佳木河組。氣藏主要分布在距不整合面200m-100m的區(qū)域，斷裂帶的油藏主要分布在距不整合面60m以內(nèi)的區(qū)域，臨近凹陷帶的油藏相主要分布在距不整合面20m以內(nèi)的區(qū)域，另外，火山碎屑巖或火山角礫巖為儲層的油藏，多分布在距不整合面250m-400m的區(qū)域。

（4）火山巖油氣藏油氣分布特征是受斷層、不整合、巖性等因素共同控制的。首先，形成斷層的構(gòu)造運動以及形成不整合面的風(fēng)化淋濾作用改善了儲層的物性;其次，斷層和不整合面可作為油氣的運移通道;再次，火山巖體、斷層和不整合面都具有封堵作用;最后，由于火山巖自身的致密性和脆性造成了火山巖油氣藏油氣的分布規(guī)律及控制因素有別于常規(guī)油氣藏的特點。

參考文獻：

[1]孔垂顯，邱子剛，秦軍，周陽，華美瑞.準(zhǔn)噶爾盆地西北緣石炭系火山巖儲層特征研究[J].特種油氣藏，2017，24（6）：29-32.

[2]黃亮，彭軍，周康，陳遠(yuǎn)建，柳軍.火山巖儲層形成機制研究綜述[J].特種油氣藏，2009，16（1）：1-4.

[3]瞿建華，張順存，李輝，張磊，唐勇.瑪北地區(qū)三疊系百口泉組油藏成藏控制因素[J].特種油氣藏，2013，20（5）：52-56.

[4]耳闖，王英民，顏耀敏，劉豪，王曉州.構(gòu)造活動盆地層序地層特征與主控因素——以準(zhǔn)噶爾盆地克—百地區(qū)二疊系為例[J].沉積學(xué)報，2009，27（6）：1101-1107.

[5]祝彥賀，王英民，袁書坤，邢向榮.準(zhǔn)噶爾盆地西北緣沉積特征及油氣成藏規(guī)律