辽河油田西部房身泡组玄武岩储层主控因素

唐洁云

（中国石油辽河油田分公司勘探开发研究院，辽宁盘锦 124010）

辽河盆地属于典型的大陆裂谷盆地，自新生代以来，辽河盆地发生了多次构造活动并伴随着强度不同的岩浆活动[1-2]。从火山岩厚度和分布来看，房身泡组对应于盆地演化初陷期最强烈的一次火山活动。西部凹陷雷家地区房身泡组火山岩储层发育，具有良好的储集性能，但是该区玄武岩研究程度低制约了下一步的油气勘探，明确玄武岩储层发育的控制因素是油气勘探取得突破的关键。因此，本文利用多种分析化验手段，探讨玄武岩储层形成的控制因素，以期为该区火山岩下一步的油气勘探区带优选提供依据。

1 储层特征

结合岩心描述和镜下薄片鉴定结果表明，房身泡组玄武岩储层的主要岩石类型为火山熔岩类，次为火山碎屑岩类。火山熔岩类包括了玄武岩、杏仁状玄武岩、角砾状玄武岩和蚀变玄武岩。火山碎屑岩类包括了玄武质凝灰岩和玄武质火山角砾岩。整体储层具有两个显著的特点：受到蚀变作用强，辉石斑晶绿泥石化；斜长石泥化。另外就是普遍可见碳酸盐交代现象，杏仁体内、裂缝、次生溶孔内都可见碳酸盐充填，部分角砾间也充填有碳酸盐。储层储集空间类型主要为裂缝和次生溶孔。实测物性分析表明，该套储层为中-高孔，中-高渗。

2 储层发育主控因素

2.1 构造作用

研究区构造作用从多个方面影响着火山岩储层的储集空间。首先，构造运动可引发多期次的火山喷发，是火山岩储层形成的基础[3-4]。玄武岩原生孔隙主要为气孔，多为孤立分布，连通性较差，而构造作用促使玄武岩储层中形成大量裂缝，这些裂缝一方面使孤立的原生气孔得以连通，而且还增大了玄武岩的储集空间，同时也成为流体（包括地下水，有机酸）运移的重要通道，促使流体更高效地作用于岩石，进而溶蚀斑晶和基质，形成大量的次生溶蚀孔隙和构造-溶蚀缝，同时促使原生孔隙的扩大。房身泡组玄武岩储层储集空间类型主要为裂缝和次生溶孔，这两种孔隙类型的形成都与构造作用存在一定关联性，可见，构造运动是改善本区玄武岩储层储渗能力的关键要素。本区可见早期裂缝被晚期裂缝所切割的现象，指示本区存在多期次的构造运动，形成了多期性的裂缝发育。

2.2 成岩作用

在火山岩储集空间发育的过程中，成岩作用对其影响主要体现在对储层原生孔隙的破坏和促进次生孔隙的发育与分布上[3]。研究区典型的成岩作用主要包括蚀变作用和溶蚀作用。

蚀变作用：玄武岩富Al2O3、FeO、MgO、CaO，易于蚀变沉淀，钙、镁离子进入碳酸盐中，镁、铁离子则进入绿泥石中，以致原生孔隙（气孔）、裂缝被充填。研究区裂缝发育，部分裂缝中充填有碳酸盐和绿泥石。先期绿泥石充填于裂缝，后期碳酸盐充填，明显有两期性。

玄武岩蚀变沉淀的碳酸盐和绿泥石不单充填于裂缝中，同时也充填于气孔内形成杏仁体。部分杏仁体内可见有三期充填，通过扫描电镜和能谱分析确定第一期为铁白云石充填，二期和三期为绿泥石充填，但是两期的绿泥石形态、样貌存在较大差异，早期绿泥石结晶较差，晶体较小，晚期绿泥石呈叶片状，结晶相对较好。这与流体性质和充填空间有关。杏仁体内充填的绿泥石黏土矿物后期容易收缩形成杏仁体收缩缝。

研究区玄武岩蚀变作用强，辉石绿泥石化，长石泥化普遍，从图1看出，颗粒表面可观察到蚀变形成的黏土矿物。而黏土矿物间存在的晶间微孔，具有一定储集性能。因此对于较致密的玄武岩类而言，蚀变作用也是开启新孔隙（晶间微孔）的一种方式。

图1 扫描电镜图

溶蚀作用储层效应主要体现在玄武岩蚀变斑晶、长石基质被流体溶蚀，产生新的次生孔隙，这些溶蚀孔隙孔径较大，是良好的储集层。

2.3 烃源岩

研究区房身泡组玄武岩上覆有沙四段底部泥岩层，该套泥岩层在录井上都有一定的含油显示，具有生烃能力，该套烃源岩生烃的油气可直接进入下伏玄武岩储层中，同时泥岩层有一定的封堵性，为有效盖层。另外烃源岩生烃时排酸，酸性介质经由裂缝等有效通道流经玄武岩，与其发生水岩反应，溶蚀长石基质和暗色矿物斑晶，促使次生溶孔的产生，同时也促使蚀变作用的加深。

2.4 孔隙演化和形成模式

火山喷发形成玄武岩类，此时岩石中发育有大量的原生气孔。一方面岩石受到强烈的成岩蚀变作用，辉石绿泥石化，长石泥化，蚀变的同时发生了沉淀充填作用，部分杏仁体内充填有绿泥石。另一方面，岩石受到构造运动的影响，岩石产生早期裂缝，部分裂缝内可见有绿泥石充填。杏仁体内充填绿泥石后，部分发生收缩，形成杏仁体边缘缝。之后蚀变作用持续进行，沿着裂缝有流体进入与岩石反应，早期裂缝中开始充填碳酸盐，杏仁体边缘缝中也开始充填碳酸盐。之后构造作用下，发生第二期断裂，第二期断裂切割第一期断裂，同时烃源岩生烃伴生的有机酸通过裂缝流经岩石，发生强烈的溶蚀作用，发育构造-溶蚀缝和大量的次生溶孔。另外，成岩蚀变形成的黏土矿物充填物自身存在晶间微孔，具有一定储集性能，属于有效孔隙。

3 玄武岩成因探讨

辽河坳陷大洼地区玄武质火山角砾岩属于典型的水下喷发玄武岩，证据主要包括：①角砾与内源屑共生；②玄武质火山角砾岩边缘发育玻璃质冷凝边；而研究区的玄武岩镜下鉴定未见到内源屑，且不发育典型的玻璃质冷凝边。局部偶见玻璃质，但是厚度较小，猜测是在喷发后，滚落至水体中，或者受到雨水的快速冷却作用的影响，不是典型的水下喷发玄武岩。判断其为陆上喷发板状玄武岩和玄武质角砾岩，这也与房身泡组时期的陆上环境相吻合。

图2 雷家玄武质角砾岩与大洼玄武质角砾岩对比

4 结论

1）西部凹陷雷家地区房身泡组玄武岩储层主控因素为构造作用、成岩作用和烃源岩。

2）雷家房身泡组玄武岩为陆上喷发板状玄武岩，并非水下喷发玄武岩。