近年来,松辽盆地南部火石岭组油气勘探取得突破,长岭断陷南部龙凤山气田火石岭组累计提交超百亿方天然气藏探明储量,显示出深层火山岩具备良好的储集性能和勘探潜力。龙凤山气田火石岭组地层普遍埋深大,火山岩成因类型复杂,同时受成岩作用和构造作用叠加影响,对于优质储层的主控因素和分布规律认识不清,限制了开发井位部署和有利区带拓展。本次研究在15口钻井152.63m岩心观察、360件薄片鉴定的基础上,结合测井和地震资料分析,明确了火石岭组火山岩岩性岩相类型、发育特征与空间分布,进一步综合运用扫描电镜、孔渗、高压压汞和核磁共振等测试结果,分析了火山岩孔隙类型与孔隙结构特征,总结了火山岩储层发育模式,并探究了优质储层形成机理与分布规律。取得以下几点认识: 龙凤山气田火石岭组火山岩形成于陆上与水下两种喷发就位环境,包含火山熔岩、火山碎屑熔岩、火山碎屑岩、沉火山碎屑岩、火山碎屑沉积岩5大类,具体划分11种基本岩石类型,其中火山碎屑岩和火山碎屑熔岩两类为火石岭组主体岩性,分别占38%、22%。依据岩石学特征识别出火山通道相、爆发相、溢流相、火山沉积相4类火山岩相,具体划分9种亚相,其中爆发相和溢流相占比最大,分别占48%、30%。通过单井分析和井间对比将火石岭组火山岩地层划分为两旋回五期次,结合地震解释识别出4个多期叠置型火山机构。 火石岭组火山岩发育粒间孔、粒内孔、晶内孔和微裂缝4大类储集空间,“粒间孔-粒内溶蚀孔”组合对储层贡献最大。火山岩储层孔隙度介于0.2%-13.8%、渗透率介于0.002×10^-3μm²-59.9×10^-3μm²,属于中-高孔、低渗型储层;发育微米-纳米级喉道,最大喉道半径介于0.02-2.83μm。火山碎屑岩类储层物性相对较好,集块岩和火山角砾岩为优势储集岩性;火山通道相火山颈亚相、爆发相水下火山碎屑流亚相和水下火山碎屑沉降亚相中优质储层占比相对较高。 火石岭组火山岩储层整体上经历了压实、胶结、脱玻化、构造和溶解5种成岩作用改造,成岩早期绿泥石胶结和钠长石包膜有利于抑制压实并使得粒间孔得以保存,埋藏成岩阶段中脱玻化作用和有机酸溶解作用进一步形成晶间微孔和溶蚀孔,构成优质储层发育的关键。构建了陆上喷发就位的内幕型和风化壳型、陆上喷发-水下就位的粒间孔隙保存-溶蚀改造型和水下喷发就位的界面溶蚀改造型和压实紧密型5类储层发育模式。优质储层主要为陆上喷发-水下就位的粒间孔隙保存-溶蚀改造型、水下喷发就位的界面溶蚀改造型和陆上喷发的风化壳型储层。