克-百地区二叠系火山岩油气藏分布特征及控制因素

王宇飞 张冰

摘要：克-百地区位于准噶尔盆地西部隆起的克百断裂带。通过对测井、试油等资料的分析，总结二叠系火山岩油气藏的分布特征，结合构造、沉积发育特征，分析二叠系火山岩油气藏分布的控制因素。火山岩油气藏主要分布在火山口-近火山口亚相中的安山岩、流纹岩和凝灰岩中。火山岩油气藏平面上主要分布在五区的西北部靠近断裂带的区域，气藏分布在靠近凹陷带的区域，油藏主要分布在靠近盆地边缘主断裂的区域，纵向上二叠系火山岩油气藏主要分布在佳木河组和风城组，但由于油气自身相态和地质环境的差异性，火山岩油气藏纵向上的分布也有别于常规油气藏。火山岩油气藏分布受断层、不整合、岩性等因素共同控制。

关键词：火山岩;油气分布特征;控制因素;克-百地区

1 区域地质特征

克-百地区位于准噶尔盆地西部隆起的克百断裂带，西临扎依尔山，东为准噶尔盆地主体玛湖凹陷，南临红车断裂带，北望乌夏断裂带。由于克百断裂带具有明显的同生断层性质与多期叠瓦冲断活动的特点，所以二叠系仅存于克百断裂下盘[1]。按油田开发区块，包括五、八区及百口泉区（图1）。克百地區二叠系受克拉玛依断裂、白碱滩断裂、百口泉断裂的共同控制，总体表现为向东南倾斜的单斜，斜坡带内部只发育少量小型断层。自下而上发育佳木河组、风城组、夏子街组、下乌尔禾组及上乌尔禾组。火山岩主要发育于佳木河组，风城组在临近凹陷带区域也有少量发育。主要发育火山口相及近火山口相[2]。火山岩岩性主要有玄武岩、安山岩、凝灰岩、火山角砾岩、火山角砾熔岩、流纹岩等[3]。

2 火山岩油气藏分布特征

2.1岩性分布特征

构造运动形成的裂缝以及风化剥蚀作用使得火山岩体发育储层，火山岩油气藏主要分布在火山口-近火山口亚相中，储层岩性主要为安山岩、流纹岩、凝灰岩及火山碎屑岩、火山角砾岩。

2.2油气平面分布特征

火山岩油气藏从平面上看主要分布在五区的西北部靠近断裂带的区域，在靠近凹陷带的克80井区也分布有火山岩油藏。受到火山岩分布及断层控制，油气分布比较分散。由于气藏较油藏的保存条件要求较高，因此多分布在远离断裂带的区域，而油藏主要分布在地层的上倾方向，靠近盆地边缘主断裂的区域（图2）。

2.3油气纵向分布特征

克百地区二叠系火山岩油气藏纵向上主要分布于风城组和佳木河组。风城组油气主要分布在克80井区火山岩体临近不整合面的区域，由于风化剥蚀作用，以及构造运动形成的火山岩裂缝，使得火山岩体的上部发育火山岩圈闭，油气进入形成火山岩油气藏，所以纵向上油气主要分布在风城组上部。而佳木河组油气主要分布在不整合面300m以内的区域。不整合面以下风化淋滤层内次生孔洞及裂缝较为发育，是深层的有利储集层 [4]。

但由于油气自身相态和地质环境的差异性，火山岩油气藏在纵向上的分布也有别于常规油气藏。通过研究区域火山岩油气藏油气显示的统计结果，油气藏储层距不整合面距离有如下规律：气藏主要分布在距不整合面200m-100m的区域;油藏主要分布在距不整合面60m以内的区域。而由于油藏所处构造位置不同，纵向分布也有差异，断裂带的油藏主要分布在距不整合面60m以内的区域，但临近凹陷带的油藏主要分布在距不整合面20m以内的区域。另外，火山碎屑岩或火山角砾岩为储层的油藏，分布区域更深，多分布在距不整合面250m-400m的区域（图3）。分析原因为：

（1）保存条件，气藏的保存条件较油藏相对较高。距不整合面越近，受风化淋滤作用越大，气藏就越难保存，所以气藏多分布在距不整合面260-100m之间。因为保存条件的差异，油藏在不同区域纵向分布也不同，在断裂带区域，构造运动强烈，油所需保存条件较凹陷带更高，所以断裂带区域油藏分布较临近凹陷带区域油藏分布更深。

（2）运聚条件，临近凹陷带的区域，火山岩体主要受风化淋滤作用，不整合面为油气运移的主要通道。油气沿不整合面运移，一般聚集在距其较近的圈闭中，所以临近凹陷带的油藏主要分布在距不整合面20m以内的区域。而断裂带火山岩体受风化淋滤的作用和构造作用的共同影响，构造运动形成的断层可作为油气的运移通道，油气沿断层运移，聚集到更深的储层中去。

3火山岩油气藏分布控制因素

3.1断层

研究区域中大多数油气藏都聚集在断层圈闭中，说明断层对火山岩油气藏具有很强的控制作用。

首先，断层的存在说明该区域发生过构造运动，构造运动使得非常致密而脆的火山岩产生了许多裂缝，这些裂缝使孤立的原生气孔得以连通，增加了火山岩的储集空间[5]，改善了储层物性。

其次，断层对油气分布的控制还表现在对油气的运移和封堵作用。对于常规油气藏，在断裂活跃期断层主要表现为运移作用，在构造稳定期则表现为封堵作用。但对于火山岩油气藏，由于火山岩脆性较大，经断裂带剪切破碎，成为高渗透带，即油气的运移通道。由于火山岩泊松比（μ）较小，并且该地区逆掩断裂上陡下缓，所以在断裂活动静止期，火山岩断裂带依然是油气运移的良好通道[6]。断层对火山岩油气藏主要起到运移作用，但在局部区域也表现封堵作用。若盖层为大套泥岩，上覆沉积载荷压力和区域主压应力的作用使得断层发生紧闭闭合，并且上覆沉积盖层的泥岩达到塑变极限发生塑性流动，来堵塞断层紧闭后遗留下来的渗流空间;若上覆地层为火山岩，则火山岩自身破碎的岩屑充填断层，对油气在纵向上进行封堵[7]。

3.2不整合

克百地区二叠系发育多套不整合，在垂向上可分为不整合面之上的底砾岩、不整合面之下的风化粘土层及风化淋滤层三层结构[8]。首先，不整合面之下的火山岩储层受到风化淋滤的作用，致密的火山岩体破碎或发生矿物的溶解、氧化、水化和碳酸盐化等，这些变化改善了储层物性。所以研究区域的火山岩油气藏的油气均分布于距不整合面三百米以内的风化淋滤层中。其次，底砾岩层和风化淋滤层在风化粘土层分隔作用下，构成双重横向运移通道，因此油气可由玛湖凹陷侧向运移到临近凹陷带的火山岩储层中。此外，不整合面之下的风化粘土层可作为优质盖层[8]起到封闭作用。

3.3岩性

火山岩油气藏的分布规律及控制因素之所以有别于常规油气藏，主要因素还在于火山岩自身的性质。

首先，火山岩的致密性。由于火山岩的致密性，火山岩储层的孔隙度、渗透率都很低，难以形成优质储层。构造作用和风化淋滤作用有效地改善了储层。但这种改善是相对的，存在着差异性，导致各储集空间之间的连通性较差。这也就造成了火山岩油气藏“上油下气”的特点。

其次，火山岩的脆性，火山岩体易在构造运动中形成裂縫，这些裂缝不仅有效地改善了储层的物性，还形成了油气纵向运移通道。并且由于火山岩泊松比（μ）较小，所以断层对火山岩油气藏主要起到运移作用。

4结论

（1）火山岩油气藏主要分布在火山口-近火山口亚相中的安山岩、流纹岩、凝灰岩及火山碎屑岩、火山角砾岩。火山岩发育呈条带状零星展布，靠近断裂带，火山岩油气藏油气分布面积较大;临近凹陷带火山岩油气藏油气分布面积较小。

（2）火山岩油气藏平面上主要分布在五区的西北部靠近断裂带的区域，以及靠近凹陷带的克80井区。油气分布比较分散，气藏分布在远离断裂带的区域，油藏主要分布在断裂带。

（3）克百地区二叠系火山岩油气藏的油气纵向上主要分布于风城组和佳木河组。气藏主要分布在距不整合面200m-100m的区域，断裂带的油藏主要分布在距不整合面60m以内的区域，临近凹陷带的油藏相主要分布在距不整合面20m以内的区域，另外，火山碎屑岩或火山角砾岩为储层的油藏，多分布在距不整合面250m-400m的区域。

（4）火山岩油气藏油气分布特征是受断层、不整合、岩性等因素共同控制的。首先，形成断层的构造运动以及形成不整合面的风化淋滤作用改善了储层的物性;其次，断层和不整合面可作为油气的运移通道;再次，火山岩体、断层和不整合面都具有封堵作用;最后，由于火山岩自身的致密性和脆性造成了火山岩油气藏油气的分布规律及控制因素有别于常规油气藏的特点。

参考文献：

[1]孔垂显，邱子刚，秦军，周阳，华美瑞.准噶尔盆地西北缘石炭系火山岩储层特征研究[J].特种油气藏，2017，24（6）：29-32.

[2]黄亮，彭军，周康，陈远建，柳军.火山岩储层形成机制研究综述[J].特种油气藏，2009，16（1）：1-4.

[3]瞿建华，张顺存，李辉，张磊，唐勇.玛北地区三叠系百口泉组油藏成藏控制因素[J].特种油气藏，2013，20（5）：52-56.

[4]耳闯，王英民，颜耀敏，刘豪，王晓州.构造活动盆地层序地层特征与主控因素——以准噶尔盆地克—百地区二叠系为例[J].沉积学报，2009，27（6）：1101-1107.

[5]祝彦贺，王英民，袁书坤，邢向荣.准噶尔盆地西北缘沉积特征及油气成藏规律