■ 余琪祥

勘探开发

火山岩油气藏勘探价值凸显

■ 余琪祥

随着碎屑岩和碳酸盐岩常规油气资源勘探难度的不断加大，火山岩油气藏业已成为油气勘探的新领域，并展现了较好的勘探前景。

据统计，国外发现火山岩油气藏169个，探明石油超过3.4亿吨，天然气近7000亿方。如印度尼西亚的Jatibarang油气田在古近系玄武岩和安山岩储层中探明石油1.64亿吨，天然气764亿方；澳大利亚的Scott Reef油气田在侏罗系玄武岩储层中探明石油1795万吨，天然气3877亿方。同时，美国、俄罗斯、格鲁吉亚、意大利、阿尔及利亚、巴西、纳米比亚和刚果等也相继在火山岩中发现了油气藏。

我国在松辽盆地深层、二连盆地、渤海湾盆地、准噶尔盆地以及三塘湖盆地等发现多个火山岩油气藏。2002年，我国首次在松辽盆地火山岩发现东部最大的气田——庆深气田，展示出超1万亿立方米的资源潜力。上世纪五十年代以来，勘探人员在准噶尔盆地西北缘的石炭系和二叠系火山岩储层中探明石油储量3亿多吨，2008年，中国石油在准东发现了克拉美丽大气田，探明天然气1000多亿方，储层主要为石炭系火山岩。近年来，又在红-车断裂带、车排子凸起和中拐凸起和准东地区石炭系火山岩中发现了多个油气藏，展现了准噶尔盆地火山岩储层良好的勘探前景（图1）。

图1 准噶尔盆地火山岩油气勘探成果图

2012年以来，中国石化在准噶尔盆地车排子凸起部署的多口探井在石炭系火山岩储层中获得高产工业油流。其中排665井自井深760米进入石炭系火山岩储层以后，油气显示十分活跃，经测试获日产原油50多吨；排663井在同一层位又试获日产原油81.67立方米，成为中国石化在该区产量最高的探井；车排子凸起石炭系火山岩油藏具有埋藏较浅，油质较轻，储层裂缝发育的特征，目前已落实储量3500多万吨。

另外，三塘湖盆地火山岩油气勘探取得了长足的进展，是近几年来西北地区中小型盆地中油气储量增长较快的盆地，其中位于马朗凹陷的牛东油田三级储量累计超过1亿吨。随着勘探人员在多个盆地火山岩勘探中取得突破，火山岩油气藏勘探价值将不断凸显。

我国火山岩油气勘探经历了一个由偶然发现或局部勘探到作为一个新领域而全面勘探的认识过程，并形成了火山岩油气勘探理论及配套技术系列。例如，起初在准噶尔盆地西北缘二叠系和三叠系碎屑岩的油气勘探过程中，在石炭系火山岩中也发现了良好的油气显示或试获工业油气流，但当时认为只是一般的基岩油藏，并未作为全盆地的一个重要勘探层系。直到2002年以后，随着松辽盆地深层火山岩气藏的发现，才加以重视并进行大规模勘探。此后，在准东地区和西北缘探明了多个火山岩油气藏。勘探研究表明，火山岩层系内幕也发育烃源岩，具有独立的含油气系统。无论是外源型还是自生自储型火山岩油气藏，都具有近源成藏的特征，断裂和不整合是重要的输导体系，良好的火山岩缝洞型储层是获得规模储量的关键。

火山岩储层类型多样。按岩石类型可分为火山熔岩储层，如玄武岩、安山岩和流纹岩储层等；火山碎屑岩储层，如火山角砾岩、凝灰岩储层等。按火山岩改造程度，还可分为原生型和风化壳型火山岩储层。

原生型火山岩储层是火山岩浆在喷发、冷却、固结、埋藏和成岩作用过程中所形成的储集空间，如火山岩冷却形成的收缩缝、收缩孔、溶蚀孔和气孔等。原生型火山岩储层主要分布于火山口附近，受火山机构控制，如火山通道相的熔结角砾岩和隐爆角砾岩、溢流相的安山岩和流纹岩、爆发相的火山角砾岩和火山集块岩，都具有较高的孔隙度和渗透率。

野外考察和岩心观察发现，风化壳型火山岩储层缝、洞发育（图2），分布较广，对油气聚集成藏起重要控制作用。根据钻井、录井和测井解释成果，风化壳型火山岩储层基本可划分为土壤层、水解带、溶蚀带、崩解带和母岩等5层结构：土壤层中多为次生矿物，成土状，厚度较小，多数区域遭到剥蚀；水解带厚度较大，以泥岩和火山岩细小颗粒为主，多数风化分解破碎为泥土，以蚀变作用为主；溶蚀带厚度中等，气孔杏仁构造和裂缝发育，风化淋滤、构造碎裂和热液蚀变作用强；崩解带厚度较大，以火山岩碎块为主，块体较大，见少量气孔，微裂缝较发育，裂缝和气孔被充填或半充填；母岩中火山岩块体完整，孔洞缝不发育。

图2 凝灰岩风化后形成的溶洞（新疆克拉玛依市柳树沟）

图3 风化壳型火山岩储层结构与特征

图4 克拉美丽气田滴西14井石炭系火山岩气藏剖面

风化壳型火山岩储层在地震资料上表现为低速、低密度、低波阻抗值等特征，与致密火山岩形成鲜明对比；在测井曲线上，其储层结构特征较明显（图3）。地质科研人员可以充分利用这些特征和钻井取芯资料，对火山岩储层进行预测。

岩性是控制火山岩物性的重要原因。不同类型的火山岩，其孔隙度和渗透率存在很大差异，即使是同一岩性的火山岩，不同发育部位其物性也具有较大差异。火山角砾岩物性整体较好，如克拉美丽气田滴西14井石炭系测试获日产天然气14万立方米，储层就是火山角砾岩（图4）；玄武岩、安山岩及流纹岩等喷发岩类储层物性次之，而侵入岩物性较差，酸性岩类物性好于中-基性岩类。

国外火山岩油气藏大多位于中新生界，而我国火山岩油气藏既有中新生界，又有古生界。无论从我国西部地区古生代火山岩，还是东部地区中新生代火山岩油气勘探与发现来看，我国火山岩油气勘探领域更为广阔。当然，火山岩储层毕竟属于特殊类型的储层，与碎屑岩及碳酸盐岩储层相比，火山岩纵、横向变化大，相变快，成层性差，具有更强的非均质性。因此，火山岩储层识别仍是一个世界性难题。但随着勘探程度的提高和勘探技术的进步，火山岩油气藏预测难题一定会不断取得突破。