三塘湖盆地马朗凹陷上石炭统卡拉岗组中基性火山岩储层地质特征及主控因素

张 桓， 陈亚军， 伍宏美， 马 强

( 1. 华北地质勘查局 五一九大队，河北 保定 071051； 2. 福瑞升(成都)科技有限公司，四川 成都 610095； 3. 北京中科联华石油科学研究院，北京 100101； 4. 中国石油玉门油田分公司 勘探开发研究院，甘肃 酒泉 735019 )

0 引言

目前，在全球13个国家(地区)40余个盆地中—新生代及古生代火山岩获得工业油气流[1]，其中在中国准噶尔盆地西北缘和中拐凸起[2-3]、松辽盆地北部和南部[4-5]、内蒙古二连盆地[6]、渤海湾盆地辽河和济阳坳陷[7-8]、三塘湖盆地马朗凹陷[9-10]，以及四川盆地南部和西部[11-12]等中—新生代火山岩中发现高产油气藏，证实火山岩(含火山碎屑岩)储层具有良好的勘探前景。火山岩油藏具有分布广、规模小，储层岩性、岩相变化快，储集空间类型复杂多样，基质微孔连通性差，油气产量高低悬殊，油藏基本无稳产期等特点[13-17]。火山岩储层地质特征和控制因素研究是火山岩油气藏研究最重要的组成部分。

与火山岩有关的油气田储层以气孔玄武岩、碎裂(裂缝)玄武岩和安山岩、(碱性)粗面岩、流纹岩、凝灰岩、火山角砾岩(含集块岩)为主，其地质特征研究主要集中于构造背景、火山喷发模式、岩浆性质、火山喷发古地理环境(陆上、水下)、岩石类型与岩相特征、储集空间类型及组合特征、物性特征、成储机理和分布规律等方面。火山岩储层发育受喷发方式[18]、岩浆性质[19]、构造环境(岛弧、板内)[20-21]、喷发堆积与保存时的古地理环境(陆上、水下)[22-24]、岩石成分和含量[25]、流体活动[26]、成岩作用[27-28]等因素的控制。结合区域构造演化及火山活动事件，明确火山喷发构造背景、火山喷发古地理环境(陆上、水下)和火山喷发物堆积或保存时的介质环境(空气、水)是火山岩储层地质研究的重要内容。

人们对火山岩的岩性组合特征、结构构造特征、矿物蚀变特征、岩相产状、与下伏地层接触关系、储层孔隙与裂缝发育特征等研究较多[22,24,29]，有关元素地球化学方法判别，火山岩储层与火山喷发方式、与蚀变作用及风化淋滤作用关系、与大断层及顶界不整合面疏离关系等研究较少。以新疆三塘湖盆地马朗凹陷上石炭统卡拉岗组中基性火山岩储层为研究对象，基于火山岩构造环境[20-21]、火山喷发沉积环境[22-23,30]、岩性与岩相[31-32]、火山喷发期次与旋回[33]、断裂特征[34]、储集空间类型[35]、成岩作用等[28,36]，采用岩心观察、硅酸盐化学成分分析、岩石薄片与铸体薄片鉴定、成像测井等方法，结合储层物性、含油性及地震资料，分析储层地质特征及主控因素，为三塘湖盆地石炭系火山岩油气勘探、火山岩储层地质研究及火山岩储层综合评价与勘探提供指导。

1 地质概况

三塘湖盆地位于西伯利亚板块与哈萨克斯坦板块之间复杂的拼接部位，是叠置在古生代泥盆—早石炭世造山带褶皱基地之上，以发育二叠纪—中新生代陆相沉积为特点的多旋回叠加型残留盆地[21,37]；盆地一级构造单元呈北西向的两隆(北部和南部隆起带)夹一坳(中央坳陷带)的格局(见图1(a))。早石炭世，形成三塘湖弧后拉张盆地[38-39]，是火山活动最活跃的时期，同时也是烃源岩发育的重要时期，盆地填充一套巨厚的火山岩和海相泥岩；晚石炭世，伴随克拉美丽—大黑山缝合带闭合，海水自西北向东南退去，三塘湖盆地马朗凹陷(见图1(a))为多火山活动的滨浅海环境，沉积一套巨厚的海陆过渡相、陆上火山喷发熔岩和火山碎屑岩沉积。钻井揭示，马朗凹陷地区地层由老至新依次为上石炭统巴塔玛依内山组(C2b)、哈尔加乌组(C2h)和卡拉岗组(C2k)，上二叠统芦草沟组(P2l)和条湖组(P2t)，中上三叠统克拉玛依组(T2k)，下侏罗统八道湾子组(J1b)和三工河组(J1s)，中侏罗统西山窑组(J2x)和头屯河组(J2t)，下白垩统吐谷鲁群(K1tg)，以及古近系(E)、新近系(N)和第四系(Q)，各层系之间呈不整合接触(见图1(b))。上石炭统卡拉岗组(C2k)岩性较为复杂，非均质性极强，整体为一套熔岩、火山碎屑岩夹沉火山碎屑岩沉积，顶部为较短期风化面。

图1 三塘湖盆地马朗凹陷构造位置及地层综合柱状图Fig.1 Structural location and comprehensive histogram of regional strata of Malang Sag in Santanghu Basin

2 储层特征

2.1 岩石学特征

马朗凹陷上石炭统卡拉岗组(C2k)火山岩以熔岩为主，火山碎屑岩次之，古凹槽区发育火山碎屑沉积岩(过渡岩)和沉积岩，熔岩以中基性玄武岩、玄武安山岩和安山岩为主(见图2(a-d))，按结构构造的不同，可分为正常玄武岩、安山岩、玄武安山岩，以及具有气孔、杏仁构造的玄武岩、安山岩、玄武安山岩。火山碎屑岩主要为岩屑、晶屑凝灰岩和火山角砾岩(含集块岩)(见图2(e-i))，凝灰岩岩屑成分复杂，主要为玄武岩岩屑、安山岩岩屑和少量英安岩岩屑，具有凝灰结构；火山角砾岩角砾呈棱角状—次棱角状，成分多为玄武质、安山质，从火山灰(砾径<0.01 mm)到巨砾(砾径>64.00 mm)分布。根据火山岩TAS分类图(见图3(a))，样品点投影在粗玄岩、玄武安山岩、安山岩、玄武粗安岩、粗安岩、玄武岩和碱玄质响岩区，表明卡拉岗组火山岩以中基性为主，无双峰式火山岩特征[20]。根据岩石钙碱性指数分类方案[40]，卡拉岗组火山岩以钙碱性和碱性火山岩为主，二者占比为79%，其次是钙性火山岩，占比为21%(见图3(b)，里特曼指数σ=[w(K2O)+w(Na2O)]2/[w(SiO2)-43])。

图2 马朗凹陷卡拉岗组火山岩岩性特征Fig.2 Lithologic characteristics of volcanic rocks of Kalagang Formation in Malang Sag

图3 马朗凹陷卡拉岗组火山岩TAS分类图解及钙碱性分布Fig.3 TAS classification diagram and calc alkalinity distribution of volcanic rocks of Kalagang Formation in Malang Sag

2.2 成岩环镜

火山喷发堆积与保存时的古地理环境(陆上、水下)[23-24,29-30]是控制火山岩油气储层发育的关键因素之一，准确判别火山岩储层岩石成岩古地理环境是火山岩油气储层评价研究的重要依据。朱卡等[22]研究卡拉岗组火山岩岩性特征(共生岩石及化石)、岩石颜色、蚀变特征、岩相类型、结构构造特征、风化壳及风化裂缝等，认为火山岩以陆上喷发陆上地表堆积与保存成因为主；闫玉魁[21]、邹才能等[38]认为三塘湖盆地马朗凹陷晚石炭世为火山活动的滨浅海环境，主要为一套海陆过渡相火山喷发岩及火山碎屑岩沉积；梁浩等[20]认为三塘湖盆地卡拉岗组火山岩形成于岛弧环境。为进一步判别卡拉岗组火山岩储层岩石成因、成岩古地理环境，利用火山岩氧化因数(W=w(Fe2O3)/w(Fe2O3+FeO))[41]，以陆上喷发基性岩W最小值为0.43、中性岩W最小值为0.47为判识标准[42]；在估算火山岩化学风化时，应用化学蚀变指数CIA(CIA=[w(Al2O3)/w(Al2O3+Na2O+K2O+CaO)])[43]，当CIA<0.50时，为微风化(弱蚀变)或未风化；当0.500.60时，为强风化(强蚀变)[26]。此外，LOI(烧失量)、PI(PI=w(SiO2)/w(SiO2+TiO2+Fe2O3+Al2O3))等地球化学参数能较好反映火山岩和花岗岩的风化淋溶程度[44-45]。

根据马朗凹陷卡拉岗组39块火山岩样品全岩测试分析结果[20]，计算火山岩氧化因数W介于0.52～0.81，平均为0.64(见图4(a))，高于何衍鑫等[42]建立的陆上喷发基性岩(0.43)和中性岩(0.47)最小值，反映陆上喷发陆上地表强氧化环境特征；火山岩化学蚀变指数CIA介于0.550～0.590，平均为0.570(见图4(b))，表明火山岩遭受过一定程度风化淋滤作用的改造，反映陆上地表强氧化环境特征；当烧失量LOI>6.00%时，为烧失量较高值，研究区LOI为1.41%～6.92%，平均为4.19%(见图4(c))，说明火山岩有中等—较强蚀变，反映陆上地表氧化环境和陆上水(湖)—陆过渡复杂环境特征。马朗凹陷M19井在卡拉岗组(C2k)揭示风化壳[22]，安山岩见示底构造，指示以陆上喷发陆上地表堆积成因为主。由图4可以看出，火山岩氧化因数、化学蚀变指数和烧失量由深层到浅层明显增大，说明氧化程度与风化淋滤等作用由深部到浅部逐渐变强，反映卡拉岗组火山岩主要为陆上喷发陆上地表堆积与保存成因，也存在频繁水(湖)—陆过渡复杂环境成因。

图4 马朗凹陷卡拉岗组火山岩地球化学参数纵向演化特征Fig.4 Vertical evolution characteristics of geochemical parameters of volcanic rocks of Kalagang Formation in Malang Sag

2.3 储集空间类型及特征

研究区卡拉岗组火山岩储层储集空间发育原生孔隙(见图5(a-d))、次生孔隙(见图5(e-h))、原生裂缝与次生裂缝4类(见图5(i-p))。原生孔隙主要有气孔、钠沸石与浊沸石等半充填残余孔、杏仁体内钠沸石晶间孔、长石斑晶晶间孔(见图5(a-d))，原生孔隙多数呈孤立状，在断裂及伴生的微裂缝沟通的情况下，对储层储渗起改善作用而成为有效储层。次生孔隙主要有杏仁内钠沸石溶蚀孔、基质溶蚀孔、角砾内蚀变斑晶溶孔和角砾内溶洞(见图5(e-h))，次生孔隙形态不规则，孔隙较小，数量多，连通性好，是较好的储集体。火山岩储层以孔隙—裂缝双重孔隙介质为主，空间组合类型有孔隙型、裂缝型、孔—缝复合型3类(见图5(q-t))；其中孔—缝复合型有裂缝—孔隙型和孔隙—裂缝型2种，卡拉岗组火山岩主要发育裂缝—孔隙型，即裂缝—气孔、溶蚀孔型，储集空间以溶蚀孔为主，裂缝起沟通作用，孔缝组合为构造裂缝—溶蚀裂缝—溶蚀孔/气孔，是最好的储集空间组合类型。

图5 马朗凹陷卡拉岗组火山岩储层储集空间特征Fig.5 Reservoir space characteristics of volcanic reservoir of Kalagang Formation in Malang Sag

2.4 储层裂缝特征

卡拉岗组火山岩储层发育的原生裂缝主要为冷凝收缩裂缝(见图5(i-j))、收缩节理(见图5(i))，为岩浆成岩过程骤冷导致非均匀收缩而形成的裂缝，对储层的贡献主要体现在连通性上，但数量有限，在经过成岩后生作用后大部分被充填改造，难以成为有效储集空间。次生裂缝主要有网状风化裂缝(泥质充填)(见图5(k))、构造裂缝(见图5(l-o))和构造—溶蚀裂缝(见图5(p、r))；风化网状裂缝是地表条件下受物理和化学过程综合作用形成的裂缝，构造裂缝是成岩后受构造应力破裂作用而形成的裂缝，溶蚀裂缝是受流体溶蚀作用而新生的裂缝，或经溶蚀作用强烈改造而拓宽的裂缝。这些裂缝多呈组出现，常与溶蚀孔连通形成网状空间，有利于油气的运移和疏导。根据裂缝与岩心横截面的夹角，可将裂缝分为水平充填裂缝(沿裂缝有充填矿物溶蚀)(见图5(l))、低角度网状裂缝(见图5(m))、斜交/高角度裂缝(见图5(n))、少许直臂裂缝(直立裂缝)；根据裂缝统计结果，卡拉岗组火山岩储层以斜交裂缝(与层理面交角为30°～60°)为主体，其次是低角度裂缝(与层理面交角为10°～30°)和高角度裂缝(与层理面交角为60°～80°)，水平裂缝和直立裂缝相对较少(见图6(a))。成像测井(FMI)结果显示，裂缝发育与火山岩岩性或火山岩性质有密切关系，玄武岩、安山岩和火山角砾岩裂缝较为发育，凝灰岩裂缝不发育(见图6(b))[47]。

图6 马朗凹陷卡拉岗组火山岩储层裂缝类型及火山岩岩性FMI特征Fig.6 Fracture types and FMI characteristics of different volcanic lithology in Kalagang Formation volcanic reservoir in Malang Sag

2.5 储层物性特征

马朗凹陷上石炭统卡拉岗组火山岩储层孔隙度分布范围较广，主峰分布在3.00%～16.00%之间，平均为8.82%，孔隙度高于10.00%的比例较高，最小为0.30%，最大为32.90%(见图7(a))；渗透率大多数小于0.05×10-3μm2，平均为0.93×10-3μm2，最大为65.10×10-3μm2(见图7(b))。马朗凹陷卡拉岗组火山岩储层埋深在1 300～2 550 m之间，牛东油田卡拉岗组生产层油藏埋深约为1 700 m；根据火山岩储层分类评价标准[46]，卡拉岗组火山岩储层为中孔—低渗、特低渗储层，渗透率和孔隙度无明显相关关系(见图7(c))，说明孔隙度的微小变化不会对储层的渗透率(或渗透性)产生大的影响。根据马朗凹陷卡拉岗组牛圈湖—牛东构造带M29井埋深2 438～2 442 m处取心段玄武岩样品全直径与柱塞样品物性分析结果(见表1)，在有裂缝及溶蚀发育的岩段，全直径样品孔隙度为3.20%～4.30%，平均为3.90%，比柱塞样品的小；渗透率为(15.10～90.80)×10-3μm2，平均为53.90×10-3μm2，远大于柱塞样品的，说明裂缝和溶蚀作用对储层的渗透性具有重要的改善作用。

图7 马朗凹陷卡拉岗组火山岩储层孔渗性特征Fig.7 Porosity and permeability characteristics of volcanic reservoirs of Kalagang Formation in Malang Sag

表1 研究区全直径与柱塞样品物性测试结果

3 储层主控因素

3.1 喷发方式及岩浆特征

三维地震解释结果(见图8(a))表明，马朗凹陷上石炭统火山喷发通道呈线状裂隙群分布，为一系列线状裂隙群控制的裂隙式喷发，为深层炽热岩浆沿裂隙群上升的喷发方式，具有典型多期次性、喷发次数频繁、单次喷发量小特征(见图8(b))。纵向上发育的韵律性，为岩浆沿线状裂隙群脉动式(或串珠状)喷发及沿线状裂隙群缓慢溢流所致。这种由一系列线状裂隙群控制的喷发方式，影响火山机构内多相带与复杂岩性组合及其横向和纵向延伸规模差异，增强火山岩的非均质性，限制岩性岩相的分布和储层发育的有效性，只有高角度或网状裂缝及大量溶蚀微孔发育的火山岩能成为有效或优质储层。

图8 马朗凹陷上石炭统地震解释剖面及火山喷发模式Fig.8 Upper Carboniferous seismic interpretation section and volcanic eruption model in Malang Sag

图9 马朗凹陷卡拉岗组熔岩杏仁体与玻璃质质量分数、面孔率及沸石类型与储层物性关系Fig.9 Relationship between amygdaloid content and glass content, face rate and physical properties of lava from Kalagang Formation in Malang Sag

3.2 深度

深度一方面指火山岩储层的埋藏深度，另一方面指火山岩有利储层分布距喷发间歇期风化淋滤作用不整合面或构造不整合界面的距离[1,41-42]。马朗凹陷卡拉岗组火山岩储层物性与埋深关系见图10。由图10可知，火山岩储层孔隙度和渗透率受埋深影响不大，且储层孔隙度绝大部分高于提交储量的油层有效孔隙度下限6.00%，表明各类熔岩和火山碎屑岩在不同埋深段可以形成有效储层(见图10(a-d))。储层孔隙度纵向分布旋回性特征明显，单期韵律厚度在6～24 m之间，较高孔隙带主要分布在单期韵律层的顶部(见图10(c))；同时，在深层火山岩中原生孔隙得到较多保存，具有物性优势。距离风化顶面的远近对渗透率没有明显影响(见图10(f))，对孔隙度的影响较大，孔隙度随距风化面距离的增大呈先增大后减小特征(见图10(e))，有利储层在距离风化顶面18～63 m范围。

喷发间歇或构造不整合面下，火山岩在经历长期风化淋蚀作用后储集性能明显改善，形成风化壳储层(见图11(a))[1]。中国盆地钻井揭示有利储层多数分布于喷发间断不整合面和构造不整合面之下200 m范围，少数区域超过500 m范围[1,47-48]。受古地貌、构造背景(构造位置)、岩石性质及成分等因素影响，同一盆地同一凹陷不同井之间及不同岩性之间范围有差异，如马朗凹陷ND9-10和M19井卡拉岗组有利储层距风化顶面距离差异明显(见图11(b))，ND9-10井的分布在18～40 m范围，M19井的分布在25～63 m范围。

图10 马朗凹陷卡拉岗组火山岩储层物性与深度关系Fig.10 Relationship between physical properties and depth of volcanic reservoir of Kalagang Formation in Malang Sag

图11 研究区火山喷发间歇不整合和构造不整合界面与有利储层关系Fig.11 Relationship between volcanic eruption intermittent unconformity and structural unconformity interface and favorable reservoir in study area

3.3 岩性

火山岩岩性控制储层物性，卡拉岗组火山岩中物性最好的是气孔杏仁状玄武岩和气孔杏仁状安山岩，其次是火山角砾岩和凝灰岩，玄武岩与安山岩物性相对较差(见图12(a))。火山岩岩性对储层的储集空间组合影响较大，孔隙型(见图5(q))主要见于气孔或杏仁体较为发育的玄武岩、安山岩及火山角砾岩；裂缝型(见图5(r))主要见于致密块状玄武岩和安山岩，以及火山角砾岩(含集块岩)；孔—缝复合型(见图5(s-t))多见于富沸石、富长石斑晶与晶屑，以及富气孔杏仁体的玄武岩、安山岩和火山角砾岩。火山岩岩性控制储层裂缝发育，中基性熔岩(玄武岩、安山岩)裂缝密度主要为23～30条/m(见图12(b))，裂缝宽度为0.005～0.300 mm，凝灰岩裂缝密度一般为10条/m，火山角砾岩裂缝密度一般为20条/m(见图12(b))，裂缝宽度为0.010～0.030 mm。不同岩性含油级别或含油性有差异，荧光、油迹和油斑显示玄武岩(含气孔杏仁状玄武岩)最好(见图12(c))，厚度最大；其次是火山角砾岩；安山岩(含气孔杏仁状安山岩)和凝灰岩只有荧光和油迹显示，厚度较小。

图12 马朗凹陷卡拉岗组火山岩储层不同岩性物性、裂缝密度和含油性特征Fig.12 Characteristics of different lithology, physical properties, fracture density and oil-bearing of volcanic reservoir of Kalagang Formation in Malang Sag

3.4 蚀变

不同火山岩岩性的成分、可溶性矿物质量分数、粒度大小、充填胶结等不同，在相同表生环境下风化强度不同造成溶蚀蚀变程度不同，储集性能存在差异[41-42]。卡拉岗组火山岩主要为陆上喷发陆上地表氧化环境堆积与保存成因，在火山喷发间歇期或之后，火山岩受大气、地表及火山喷发间歇期饱和CO2气雨水的风化淋滤作用，以及地下水、火山热液等流体沿原生孔隙、裂缝或次生孔隙、裂缝渗透并发生水解、溶蚀和热液充填，使原岩矿物类型、成分、质量分数等改变。当地层中富含有机酸性流体与原岩作用时，矿物溶蚀如长石斑晶和晶屑、钠铁闪石、菱铁矿等可溶组分发生溶解而形成新孔隙，改造扩大和连通原生储集空间。当进入埋藏期时，火山岩中黏土矿物如蒙皂石向伊利石转化而形成酸性水，烃源岩干酪根成熟产生的有机羧酸水通过构造裂缝、大断层等通道渗流，对原有孔缝及其填隙物进一步溶解，产生溶蚀孔、缝或洞，扩展岩石储集空间和改善储层物性。

未蚀变的火山角砾岩平均孔隙度最大，平均为8.30%，高于油层有效孔隙度下限6.00%，未蚀变的玄武岩、安山岩及凝灰岩平均孔隙度低于油层有效孔隙度下限6.00%，不能成为有效储层；弱蚀变的玄武岩、安山岩和火山角砾岩平均孔隙度高于油层有效孔隙度下限6.00%，可以成为有效储层；强蚀变的玄武岩、安山岩、火山角砾岩和凝灰岩平均孔隙度高于油层有效孔隙度下限6.00%，可以成为有效储层(见图13(a))。由遭受淋溶蚀变的原生型火山岩孔喉直径分布(见图13(b))可知，受淋溶蚀变的火山岩孔喉直径具有双峰特征，平均孔喉直径为2.74 μm；未受淋溶蚀变的火山岩孔喉直径只有单峰特征，最大孔喉直径未超过0.40 μm，表明后期淋溶蚀变改造强弱决定储层优劣。蚀变程度与孔隙度对应关系(见图13(c))较好，受中—强蚀变作用改造的玄武岩与安山岩孔隙度绝大部分高于油层有效孔隙度下限6.00%，说明蚀变作用(蚀变程度)控制储层优劣。

3.5 岩相

受线状裂隙群喷发方式影响，卡拉岗组主要发育溢流相火山岩，其次是爆发相火山岩。根据原生孔隙分布，卡拉岗组溢流相顶部发育渣状(自碎)熔岩，在渣状(自碎)熔岩层下部发育孔隙带，下带气孔稀疏扁平，上带气孔密集浑圆(见图14(a-b))，与上部的渣状(自碎)熔岩段构成火山岩油藏主要储集层段。根据储集空间组合类型，孔隙型(见图5(q))主要见于溢流相熔岩，一般在熔岩相的顶、底部最为发育(见图14(a))，是较差的一种组合类型；裂缝型(见图5(r))在致密熔岩段较为发育，其次是火山碎屑岩段(见图14(b))，是较差的一种组合类型；孔—缝复合型(见图5(s-t))主要在富沸石、长石和富气孔杏仁体溢流相熔岩段发育(见图14(b))，是最好的一类储集空间组合。

爆发相和溢流相火山岩受风化淋滤及蚀变作用改造后，物性较同类岩相原型火山岩物性好(见图14(c))，表明不同岩相及不同风化淋滤与蚀变程度的差异控制物性差异。未经风化淋滤与蚀变作用改造时，只有爆发相火山岩平均孔隙度(8.50%)高于油层有效孔隙度下限6.00%(见图14(c))，可以形成有效储集层；经风化淋滤及蚀变作用改造后，爆发相和溢流相火山岩平均孔隙度高于油层有效孔隙度下限6.00%(见图14(c))，可以形成有效储集层。根据不同岩相、测井及试油结果(见图14(d))，溢流相干层和差油层比爆发相的多，油层与爆发相的相当。

图13 马朗凹陷卡拉岗组火山岩蚀变与储层的关系Fig.13 Relationship between volcanic alteration and reservoir of Kalagang Formation in Malang Sag

图14 马朗凹陷卡拉岗组火山岩储层与岩相关系Fig.14 Relationship between volcanic reservoir and lithofacies of Kalagang Formation in Malang Sag

3.6 裂缝与断层及顶界不整合面疏离关系

根据裂缝发育密度与距主断层距离统计结果，裂缝发育密度与距主断层距离呈负相关关系(见图15(a))，裂缝在主断层影响的1.5 km半径范围发育密度高，断层规模越大，控制裂缝发育区范围越大。根据卡拉岗组多口开发井试油试采渗流半径统计结果，距主断层越近，渗流半径越大，储集层渗流半径在主断层影响的1.5 km半径范围大于500 m(见图15(b))。表明主断层及其规模影响储层裂缝发育程度，裂缝发育程度影响储层质量和渗流能力。卡拉岗组火山岩裂缝主要发育在顶界不整合面以下270 m范围强风化蚀变带和中等风化蚀变带，随距顶界风化面距离接近，裂缝发育密度减小，特别是熔岩裂缝密度减小的趋势较为明显。

图15 马朗凹陷卡拉岗组火山岩储层裂缝与主断层距离及与顶界不整合距离关系

4 结论

(1)三塘湖盆地马朗凹陷上石炭统卡拉岗组火山岩以中基性熔岩(玄武岩、玄武岩安山岩和安山岩)为主，火山岩氧化因数平均为0.64，化学蚀变指数平均为0.57，烧失量平均为4.19。卡拉岗组火山岩岩石成岩古地理环境主要为陆上地表强氧化环境，也存在频繁水(湖)—陆过渡复杂环境。储层以孔隙—裂缝双重孔隙介质为主，平均孔隙度为8.82%，渗透率大多数小于0.05×10-3μm2，属中孔—低渗、特低渗储层。

(2)马朗凹陷卡拉岗组火山机构内多相带与复杂岩性组合及其横向和纵向延伸规模差异，限制不同岩性岩相的分布和储层发育的有效性。不同深度段储层孔隙度高于提交储量的油层有效孔隙度下限6.00%，储层物性受埋深影响小，可以形成有效储层。

(3)马朗凹陷卡拉岗组有利储层分布于距风化顶面18～63 m范围，岩性控制物性及裂缝发育密度，气孔杏仁状玄武岩和气孔杏仁状安山岩物性最好，其次是火山角砾岩和凝灰岩；玄武岩和安山岩裂缝发育密度较高，其次是火山角砾岩；凝灰岩裂缝基本不发育。

(4)风化淋滤及蚀变作用明显改善火山岩储层物性，受中—强蚀变作用改造的溢流相玄武岩和安山岩孔隙高于油层有效孔隙度下限6.00%，成为有效储层；主断层明显影响储层裂缝发育，裂缝在主断层影响的1.5 km半径范围发育密度高，储集层渗流半径在主断层影响的1.5 km半径范围大于500 m；中基性熔岩和火山角砾岩裂缝在卡拉岗组顶界不整合面以下270 m范围发育密度高，随距顶界风化面接近，裂缝发育密度减小。