渤海湾盆地渤中凹陷BZ8⁃3S大型构造规模型火山岩储层形成条件

Enhanced Formation Conditions of the Large⁃Scale Volcanic Reservoir in the BZ8⁃3S Large Volcanic Structure in Bozhong Sag, Bohai Bay Basin

摘要

为解决如何在渤海湾盆地渤中凹陷中生界寻找规模型火山岩油气藏的难题，以BZ8⁃3S大型火山圈闭及该构造钻探的BZ8⁃3S⁃A高产火山岩探井为研究对象，详细研究了该构造火山岩岩性、岩相和储层特征，探讨了近烃源岩大型火山圈闭规模型火山岩储层的发育条件，并建立了储层发育模式. 研究表明，BZ8⁃3S构造由多个大中型酸性熔岩火山机构叠置构成，主要发育大套喷溢相上部亚相气孔流纹岩、下部亚相块状流纹岩、火山通道相隐爆角砾岩亚相流纹质隐爆角砾岩3种岩性岩相，形成高孔-低渗、中孔-低渗和低孔-低渗3种类型火山岩储层. 多喷发中心、富喷溢相上部亚相和火山通道相隐爆角砾岩亚相的大中型酸性熔岩火山机构是形成规模型火山岩储层的基础；风化作用促进了喷溢相上部亚相和隐爆角砾岩亚相溶蚀孔-缝的形成，改善了储层物性，是风化壳内有利储层形成的关键；构造作用改造喷溢相下部亚相块状熔岩，形成风化壳下部母岩中裂缝和溶蚀孔隙发育带，构成了风化壳-内幕双层储层结构. 以BZ8⁃3S为原型，建立了“以大中型多中心酸性熔岩火山机构及其发育的有利岩性、岩相为基础，风化和构造改造双控”的大型火山圈闭规模型储层发育模式.

Abstract

In order to solve the problem of finding large⁃scale volcanic reservoirs in the Mesozoic of Bozhong Depression, Bohai Bay Basin, this paper takes BZ8⁃3S large volcanic trap and BZ8⁃3S⁃A high⁃yield volcanic exploration well drilled in this structure as the research object, and studies the lithology, lithofacies and reservoir characteristics of volcanic rocks in this structure in detail. The development conditions of the large volcanic trap model reservoir close to the source rock are discussed and the development model of the reservoir is established. The results show that the BZ8⁃3S structure is composed of several large and medium⁃sized acid lava volcanic structures and mainly develops three lithological lithofacies, namely porous rhyolite of the upper subfacies of the intermediate effusive facies, massive rhyolite of the lower subfacies and the crypto⁃explosive breccia subfacies of the volcanic vent facies, forming three types of volcanic reservoirs: high porosity and low permeability, medium porosity and low porosity and low permeability. The medium and large acid lavas with multiple eruption centres, rich upper subfacies of the effusive facies, as well as the upper subfacies of the effusive facies and the crypto⁃explosive breccia subfacies developed near the source facies of the volcanic mechanism are the basis for the formation of regular model volcanic rock reservoirs. Weathering promoted the formation of pores and fractures in the upper subfacies of the intermediate effusive facies and the crypto⁃explosive breccia subfacies, improved reservoir physical properties and was key to the formation of favourable reservoirs in the weathered crust. Tectonism transformed the massive lava of the lower subfacies of the effusive facies and formed the fracture and dissolution pore development zone in the parent rock of the lower part of the weathered crust, which formed the weathered crust⁃internal two⁃layer reservoir structure. Based on BZ8⁃3S,the reservoir development model of large⁃scale volcanic structure is established, which is based on the favourable lithology and lithofacies of large acid lava volcanic institutions and is controlled by weathering and tectonic transformation.

Graphical abstract

关键词

渤中凹陷 / BZ8⁃3S构造 / 火山岩 / 规模型储层 / 储层发育模式 / 石油地质.

Key words

Bozhongsag / BZ8⁃3S structure / volcanic rocks / large⁃sacle reservoir / reservoir development model / petroleum geology

0 引言

渤海湾盆地位于华北克拉通东部，面积超过20×10⁴ km²，由海域和陆地两部分构成，其中海域面积4.4×10⁴ km²，是渤海油田的主要探区，包含渤中凹陷、秦南凹陷、辽中凹陷以及沙垒田凸起、渤南低凸起等多个二级构造单元（王德英等，2019；Ye et al.， 2021）（图1a）. 渤中凹陷是渤海湾盆地最大的富烃凹陷（图1a）（蒋有录等，2015；周心怀等，2017），其基底由太古宇变质岩系，古生界海相、海陆交互相沉积地层和中生界火山-沉积地层3层结构单元构成（图1b）（李慧勇等，2021；薛永安等，2021；衣健等，2022）. 经历了60余年的勘探，渤海油田在渤中凹陷周缘基底太古宇和古生界地层中均发现了多个大中型变质岩和碳酸盐岩潜山油气藏（于海波等，2015；徐长贵等，2020；施和生等，2021；周家雄等，2023），如BZ19⁃6千亿方级变质岩潜山凝析气田和BZ13⁃2亿吨级变质岩潜山油田（侯明才等，2019；徐长贵等，2019），唯有中生界火山岩潜山未获得实质性勘探突破. 由于渤海油田从未针对中生界火山岩开展过系统性的勘探研究和钻井部署，经过半个世纪的钻探，环渤中地区中生界火山岩探井仅有30余口，仅发现了秦皇岛30⁃1、旅大25⁃1等中小型油气田，勘探程度极低（Ye et al.，2022）. 随着渤海油田勘探的深入，中生界火山岩潜山领域越来越受到重视，并在环渤中凹陷埋藏深、烃源岩条件好，火山岩规模大的区域落实了多个大型中生界火山圈闭群（图1a）. 2022年12月，渤海油田在其中的BZ8⁃3S大型中生界火山岩圈闭钻探BZ8⁃3S⁃A井取得突破（图1a），单井日产天然气17×10⁴ m³/d，日产凝析油83 m³/d，展现了环渤中凹陷大型中生界火山圈闭群巨大的勘探潜力.

渤中凹陷中生界火山岩覆盖面积占凹陷总面积的90%以上，以下白垩统义县组火山岩为主（图2）. 初步研究表明，义县组火山岩纵向上由基性、中性和酸性3个喷发旋回构成，喷发中心沿印支期和燕山期先存断裂分布，形成二百余个不同类型和规模的火山机构，火山岩体规模大，给中生界火山岩油气勘探提供了良好的物质基础. 但纵向多旋回、横向多机构叠置的特点也导致火山岩岩性岩相空间分布复杂，火山岩储层非均质分布（Fu et al.， 2022； 徐春强等，2022；张新涛等，2023）. 关于火山岩储层的发育规律和控制因素，不同学者针对我国东、西部盆地火山岩已经开展了大量的研究，岩性、岩相、火山机构、风化作用和构造改造被认为是重要的控储要素，控制了火山岩有利储层的形成和分布（侯连华等，2013；衣健等，2015；Wang et al.， 2015；王晨杰等，2021；Tang et al.， 2022）. 但是对于渤海油田，由于海域勘探开发成本远高于陆地油田，寻找在目标区连片分布，具有较大空间规模，能够形成100万吨级以上大中型油田的规模型火山岩储层才是中生界勘探成功的关键. 目前由于对渤中凹陷周缘大型中生界火山岩圈闭的钻探揭示较少，对规模型火山岩储层的形成条件和控储因素还不清楚.

BZ8⁃3S⁃A井是这些大型中生界火山圈闭中钻探成功的第1口高产火山岩油气探井，对其火山岩储层的特征和成因进行详细研究，有助于提高对渤中凹陷规模型火山岩储层形成条件的认识. 本次研究综合利用BZ8⁃3S⁃A井的壁心、薄片、测井和测试等资料，结合地震，对构成BZ8⁃3S大型构造的火山岩岩性、岩相、机构及储层特征进行了系统性研究，明确了该区规模型火山岩储层的形成条件，建立了风化-构造双控复合型火山岩储层发育模式.

1 BZ8⁃3S大型构造岩性岩相和机构特征

岩性、岩相和火山机构是火山岩形成规模型储层的物质基础（王璞珺等，2006；王艳忠等，2007；张青林等，2008；孟凡超等，2016；孙耀庭等，2016），BZ8⁃3S大型火山构造目前只有BZ8⁃3S⁃A井1口钻井，本次研究充分利用BZ8⁃3S⁃A井和地震资料，分析了BZ8⁃3S大型火山构造形成规模型火山岩储层所具备的岩性、岩相和机构条件.

1.1　岩性构成

BZ8⁃3S⁃A井发育大套流纹岩（图3），其SiO2含量在73.6%~80.0%之间，Na₂O+K₂O含量在6.2%~9.6%之间，TAS图解中位于流纹岩区域（图4）. 从岩石构造上来看，包括气孔流纹岩（图5a）和块状流纹岩（图5b，5c）. 流纹岩为斑状结构（图5a~5c），斑晶含量较多，占岩石总体积的15%~20%（图5c），斑晶主要为透长石和石英. 除流纹岩外该井还钻遇多段角砾岩（图3），根据成因不同，可分为隐爆角砾岩、堆砌状火山角砾熔岩和构造角砾岩. 其中流纹质隐爆角砾岩发育较多，为后期岩浆运移过程中在火山通道附近原地炸碎先期围岩形成，隐爆角砾成分一致均为流纹岩，部分角砾可拼接（图5d），引爆缝内充填的岩汁亦为流纹质，但结晶程度较流纹质角砾差，玻璃质含量高（图5e）. 该井5 004~5 010 m见一段6 m厚的堆砌状流纹质角砾熔岩（图3、图5f），角砾成分多样，包括气孔流纹岩、块状流纹岩和流纹构造流纹岩等多种火山角砾，角砾点接触，熔浆胶结，具有典型的堆砌状结构（图5f）. 该井构造角砾岩也较发育（图3、图5g），其角砾成分单一，部分角砾有磨圆，部分角砾棱角状，其与隐爆角砾岩的主要区别为构造角砾岩基质为矿物碎屑和泥质（图5h），而隐爆角砾岩基质为隐晶质岩汁（图5e）. 另外该井还发育厚度极薄的凝灰岩夹层（图3）. 总的来看，该井主要揭示了气孔流纹岩、块状流纹岩和流纹质隐爆角砾岩3种岩性.

1.2　岩相构成

本次研究依据王璞珺等（2003）建立的5相15亚相分类方案进行岩相划分. BZ8⁃3S⁃A井钻遇的火山岩主要由喷溢相和火山通道相2种火山岩相构成，仅发育薄层爆发相（图3）. 喷溢相包括上部亚相和下部亚相2种亚相，上部亚相主要发育于该井上部，厚度53 m，由大套气孔流纹岩构成（图3、图5a）；下部亚相发育于该井中下部，厚度170 m，岩性主要为块状流纹岩（图3、图5b，5c）. 火山通道相包括隐爆角砾岩亚相和火山颈亚相2种亚相，隐爆角砾岩亚相由隐爆角砾岩构成（图5d，5e），多层发育，在该井上部占比较高（图3）；火山颈亚相由堆砌状火山角砾熔岩构成（图5f），仅在该井上部发育1层（图3）.

1.3　火山机构构成

地震资料分析显示，BZ8⁃3S大型火山构造由多个中等纵横比丘状反射横向叠置构成，内部乱岗状反射（图6a），具有典型的酸性溢流相火山机构的反射特征. BZ8⁃3S⁃A井揭示丘形地震反射为酸性溢流相火山机构（图3）. 通过地震刻画BZ8⁃3S大型火山构造包含了4个相似的大中型酸性熔岩火山机构，这些火山机构直径在8~10 km之间（图6a，6b）. 通过地震反射结构识别了不同火山机构的相带分布（图6b），其中火山喷发中心（即火山口）下部可识别刺穿通道，近源相带为丘状杂乱或乱岗状反射，中源相带为楔状较连续-断续反射，远源相带为厚度较薄的层状连续反射（图6a）. 利用BZ8⁃3S⁃A井和火山机构地震反射特征，在已经建立的现代火山和盆地古火山机构地质模型（衣健等，2020；单玄龙等，2023）的约束下，本次研究初步建立了BZ8⁃3S大型火山构造酸性熔岩火山机构地质模型：酸性熔岩火山机构顶部发育喷溢相上部亚相，上部亚相在近源相带厚度较大，下部为厚层的喷溢相下部亚相（图7）. 火山机构近源发育火山通道相（图7），由火山颈和隐爆角砾岩两种亚相构成. 现代火山研究表明，火山颈直径通常较小，但火山通道周围隐爆角砾岩亚相发育的范围则较广，多分支火山通道在BZ8⁃3S⁃A井火山机构近源相带形成广泛发育的隐爆角砾岩亚相（图7），钻井上表现为钻遇多层隐爆角砾岩带（图3）. 火山机构中源相带以溢流相下部亚相为主，远源相带主要为爆发相和火山沉积相（图7）.

2 BZ8⁃3S大型火山构造储层特征

BZ8⁃3S⁃A井钻遇火山岩的孔隙度在3%~14%之间，渗透率在0.001~1.000 mD之间（图8）. 根据油气储层评价方法（中华人民共和国石油与天然气行业标准SYT6285⁃2011）中关于火山岩储层孔隙度-渗透率的划分标准，该井大部分火山岩储层属于中孔-低渗型，少量储层属高孔-低渗和低孔-低渗型，储层的孔隙度和渗透率有一定的正相关关系（图8）.

该井中生界火山岩储层储集空间类型多样，原生孔隙、次生孔隙和裂缝均发育（图9）. 原生孔隙主要为原生气孔和杏仁体内孔，气孔具有拉长，气孔边缘存在一圈马牙状石英（图9a）. 次生孔隙类型较多，包括基质溶蚀孔（图9b）、晶内溶蚀孔（图9c）、隐爆角砾岩岩汁溶蚀孔（图9d）和脱玻化孔（图9e）. 其中基质溶蚀孔隙在流纹岩球粒结构边部更为发育，主要为筛状孔隙（图9b）；晶内溶蚀孔主要溶蚀碱性长石斑晶，由于该井流纹岩为多斑结构，斑晶溶孔提供的储集空间相对较多（图9c）；隐爆角砾岩中隐爆角砾间充填的岩汁由于冷凝快，玻璃质含量高，在后期流体作用下易溶蚀，溶蚀强烈的部位可形成直径较大的溶孔（图9d）；脱玻化孔主要表现为流纹岩基质微晶之间的纳米级孔隙（图9e），隐爆角砾岩岩汁中脱玻化孔也较为发育（图9f）. 裂缝也是BZ8⁃3S⁃A井中生界火山岩中重要的油气储集空间和流体运移通道. 风化作用在火山岩顶部形成了大量的溶蚀缝（图9g，9h）；隐爆角砾岩受后期构造作用改造沿角砾边缘裂开形成隐爆缝（图8i），断裂带附近构造角砾岩和构造裂缝均较发育（图9j），同时断裂是流体的优势运移通道，在构造带附近形成了大量的溶蚀孔隙（图9k）. 随着远离风化壳和构造破碎带，火山岩的裂缝发育密度逐渐减小，并几乎被次生矿物完全充填（图9l）.

储集空间面孔率分析表明，不同类型储层储集空间的发育比例存在明显差异（图10）：高孔-低渗型储层主要由气孔流纹岩构成（图8），发育中孔-低渗型和低孔-低渗型储层不具备的原生气孔和杏仁体内孔，溶蚀孔隙、溶蚀裂缝、脱玻化孔、构造缝也相对发育（图10a）；中孔-低渗型储层主要由断层角砾岩和隐爆角砾岩两种不同成因的角砾岩构成（图8），由于不发育原生孔隙，其物性稍差，但溶蚀孔、溶蚀缝和构造缝发育（图10b），使其仍具备良好的储集能力；低孔-低渗型储层由部分受溶蚀改造不强的隐爆角砾岩和块状流纹岩构成（图8），原生孔隙不发育，溶蚀孔隙和裂缝发育较少，仅脱玻化微孔发育，造成储层物性较差（图10c）.

3 讨论

3.1　有利储层发育条件

3.1.1　岩性岩相和机构是基础

不同岩性岩相的火山岩，形成储层的难易程度具有一定的差异性（Tang et al.， 2022），即有些岩性岩相易于受风化等改造作用形成优质储层，有些岩性岩相则相对不易于形成优质储层，我们将这种火山岩形成储层的难易程度称为火山岩的成储效率. 本次研究分析了BZ8⁃3S⁃A井中不同岩性、岩相火山岩的成储效率，以明确哪些岩性、岩相是形成规模性储层的基础.

渤海湾盆地中生界火山岩形成后，经历了长时间风化剥蚀顶部通常发育风化壳（杨超等，2008；朱世发等，2022）. BZ8⁃3S大型火山构造顶部即发育厚层风化壳，本次研究根据井壁心、铸体薄片、常规和成像测井，将BZ8⁃3S⁃A井风化壳由上到下划分为古土壤层、淋蚀带、崩解带等多个单元. 其中古土壤层井壁心和薄片中可见次生粘土矿物发育，并含有少量的流纹岩碎屑（图11）；淋蚀带井壁心和铸体薄片中可见大量溶蚀孔隙和网状溶蚀扩大裂缝，常规测井电阻率和密度整体较低，形态为中低幅度齿状，成像测井图像暗色，低阻孔洞发育（图11）；崩解带风化裂缝较为发育，但溶蚀孔隙减少，仅在裂缝附近发育溶蚀孔隙，常规测井电阻率和密度升高，成像测井图像较亮，溶蚀孔隙少见，但可见溶蚀扩大缝发育（图11），风化壳下部为未风化的母岩带. 由此可见BZ8⁃3S⁃A井火山岩纵向上受风化改造的程度不同（图11）；另外BZ8⁃3S构造燕山晚期断层发育，该井垂向上存在多个构造破碎带（图3）. 为了避免风化改造和构造改造程度不同给分析不同岩性岩相火山岩成储效率造成影响和歪曲，本次研究分淋滤带、崩解带和母岩带分别分析不同岩性岩相的成储效率，并且避免将叠加断层破碎带的火山岩纳入对比范围（图12）. ①在风化壳淋蚀带中，喷溢相上部亚相（气孔流纹岩）储层物性最好，实测孔隙度范围在6%~13%，平均孔隙度11%，测井孔隙度范围在8%~9%之间，平均8.5%（图12a），测井解释的有效储层发育率（不同岩相火山岩中气层所占的厚度比例）达79%（图12b）；火山通道相隐爆角砾岩亚相（隐爆角砾岩）和火山颈亚相（堆砌状火山角砾熔岩）储层物性也相对较好，隐爆角砾岩亚相实测孔隙度在8%~11%之间，平均孔隙度9%（图12a），测井解释孔隙度在8%~9%之间，平均8.5%，有效储层发育率达94%（图12b），火山颈亚相仅有一个测试数据，实测孔隙度9%，测井孔隙度10%（图12a），有效储层发育率达100%（图12b）. 喷溢相下部亚相（块状流纹岩）储层物性较差，未叠加碎裂带的喷溢相下部亚相（块状流纹岩）实测孔隙度范围在3%~6%之间，平均5%（图12a），有效储层发育率仅3%（图12b）. ②在崩解带中，隐爆角砾岩亚相的物性也远好于喷溢相下部亚相，隐爆角砾岩亚相实测孔隙度在2%~10%之间，平均5%，测井孔隙度在2%~8%之间，平均4%（图12a），有效储层发育率在49%左右（图12b），未叠加碎裂岩的喷溢相下部亚相实测孔隙度在2%~4%之间，平均3%，测井孔隙度在2%~3%之间，平均2.5%（图12a），基本不发育有效储层（图12b）. ③母岩带中，隐爆角砾岩仍较未叠加碎裂带的喷溢相下部亚相物性稍好，隐爆角砾岩实测孔隙度在4%~6%之间，平均5%，测井孔隙度在3%~4%之间，平均3.5%（图12a），储层发育率20%左右（图11b），未叠加碎裂带的喷溢相下部亚相孔隙度在3%~5%之间，平均4%（图12a），不发育有效储层（图12b）. 以上分析可见，喷溢相上部亚相（气孔流纹岩）、火山通道相隐爆角砾岩亚相（隐爆角砾岩）、火山颈亚相（堆砌状火山角砾熔岩）成储效率较高，是BZ8⁃3S大型火山构造有利储层形成的基础.

岩性岩相的发育和分布直接受控于火山机构，因此火山机构对储层的形成和分布也具有十分重要的控制作用（单玄龙等，2023）. BZ8⁃3S构造发育多个大中型酸性熔岩火山机构，火山机构的规模大，火山近源相带控制的面积也相对较大（图6b）. 酸性熔岩火山机构顶部喷溢相上部亚相气孔流纹岩发育，另外地震解释发现这些大型酸性熔岩火山机构除主火山通道外，分支火山通道多（图6b），分支火山通道造成近源相带隐爆角砾岩亚相发育. 因此，本次研究认为多喷发中心、富喷溢相上部亚相的大中型酸性熔岩火山机构也是规模型火山岩储层形成的基础.

3.1.2　风化是储层形成关键

通过火山岩性岩相与储层物性及储层有效性的关系分析，我们发现即使是成储效率较高的岩性岩相，只有在经过风化改造后，才能体现出储集性能上的优势，形成有效储层. 研究区气孔流纹岩是高孔-中低渗型储层，面孔率分析表明，其有接近一半的储集空间为溶蚀孔-缝（图10a），成像测井和声波测井上，这些溶蚀孔缝表现为聚集成团的暗色麻点状图案和高导缝，溶蚀孔缝从火山岩顶界面向下连续发育但逐渐减少，至淋蚀带底部逐渐消失（图11），溶蚀孔缝的这种垂向分布特征符合风化成因的特点，由风化作用形成. 隐爆角砾岩具有的成储优势主要体现在隐爆岩汁结晶差，玻璃质含量高，易于溶蚀. 因此，发生大面积溶蚀是隐爆角砾岩形成有效储层的必要条件，未经溶蚀改造的隐爆角砾岩孔隙少，仅为低孔-低渗型储层（图8）. 如在未受风化影响的母岩带中，隐爆角砾岩亚相的平均实测孔隙度和测井解释孔隙度仅有5%和3.5%，最大实测孔隙度和最大测井孔隙度仅有6%，有效储层发育率仅约20%，与成储效率较低的喷溢相下部亚相相比，其在平均孔隙度、最大孔隙度和有效储层发育率上并没有表现出优势（图12）. 进入风化壳内部，隐爆角砾岩亚相的平均孔隙度、最大孔隙度和有效储层发育率都快速增加，平均实测孔隙度从母岩带的5%，增加到崩解带的6%和淋蚀带的9%，最大实测孔隙度从母岩带的6%，增加到崩解带的10%和淋蚀带的13%，平均测井孔隙度从母岩带的3.5%，增加到崩解带的4%和淋蚀带的8.5%，最大测井孔隙度从母岩带的4%，增加到崩解带的8%和淋蚀带的9%（图12a），有效储层发育率从母岩带的20%，增加到崩解带的45%和淋蚀带的90%（图12b）. 这充分说明，在有利岩相、岩相发育的基础上，风化改造是形成有效储层的关键.

3.1.3　构造和流体溶蚀形成了内幕储层

构造对火山岩储层的形成具有不可或缺的重要作用（何登发等，2017）. 渤海湾盆地燕山晚期断裂发育（周琦杰等，2022），在断裂作用下中生界火山岩形成大量裂缝和构造角砾岩，使喷溢相下部亚相块状熔岩等成储效率较低的火山岩也能形成中孔-低渗型有效储层（图8）. 如BZ8⁃3S⁃A井风化壳淋蚀带中的下部亚相叠加断层破碎带使平均孔隙度提高了1%（图12a），将该带中下部亚相有效储层发育率提高了49%（图12b），由此可见断裂对风化也有较强的促进作用. 母岩带中，叠加断层破碎带使下部亚相平均孔隙度提高了4%，最大孔隙度提高了6%（图12a），形成了占该带下部亚相27%的有效储层（图12b）. 构造裂缝除了为火山岩提供了一定量的储集空间，更重要的是改善了储层的渗透性. BZ8⁃3S⁃A井正是由于断裂改造作用，该井在风化壳之下的母岩中共形成了3段有效火山岩内幕储层（图11），有效拓展了BZ8⁃3S大型构造火山岩储层的垂向发育厚度.

壁心和铸体薄片观察发现，BZ8⁃3S⁃A井母岩断层碎裂带附近往往溶蚀孔隙和溶蚀裂缝发育（图11），先期形成的构造角砾被大量溶蚀（图9k），并伴生方解石和石英等次生矿物，提示沿断裂发生了埋藏期流体溶蚀作用. 有机酸和深源高含CO₂流体被认为是埋藏期主要的两种溶蚀流体类型（Schmidt et al.， 1979； Cao et al.， 2022）. 渤中8⁃3S潜山被渤中西洼和渤中主洼夹持，中生界油气来自沙河街组烃源岩和东三段烃源岩，深洼中烃源岩存在强超压，使烃源岩在排烃期生成的有机酸有条件沿断裂进入火山岩体深部在母岩中形成大量溶蚀孔隙. 而该区缺少深切地幔的大型走滑断裂，深源高含CO₂流体溶蚀的可能性较少. 因此有机酸溶蚀是渤中8⁃3S火山岩潜山内幕溶蚀孔隙形成的最有可能成因.

3.2　储层发育模式

通过对BZ8⁃3S大型构造区火山岩岩性、岩相、机构和储层特征及成储条件的分析，本次研究以BZ8⁃3S构造为原型，建立了“以大中型多中心酸性熔岩火山机构及其发育的有利岩性、岩相为基础，风化和构造改造双控”的火山岩规模型储层发育模式（图13）. 即具有多喷发中心，富喷溢相上部亚相和火山通道相隐爆角砾岩亚相的大中型酸性熔岩火山机构是大型火山岩圈闭构造形成规模型火山岩储层的物质基础；风化作用促进了风化壳范围内喷溢相上部亚相气孔流纹岩和隐爆角砾岩亚相流纹质隐爆角砾岩等具有较高成储效率的火山岩形成大量溶蚀孔-缝，改善了储层物性，是风化壳中有利储层形成的关键；构造作用改造喷溢相下部亚相块状熔岩，形成风化壳下部母岩中裂缝和溶蚀孔隙发育带，构成了风化壳-内幕双层储层结构. 在该储层发育模式的指导下实现了研究区4个火山机构储层分类评价，为该区评价井的部署提供了依据. 本文以BZ8⁃3S⁃A井火山机构为例：针对BZ8⁃3S⁃A井火山机构，利用已经建立的火山岩相地震解释模式（衣健等，2014）进行了火山机构相带和火山岩相解释，提取了反应风化壳发育程度的地震弧长属性和反应裂缝发育情况的最大正曲率属性，将这些控储要素叠合后，对渤中8⁃3S⁃A井火山机构储层进行了分类评价（图14）. 结果表明，I类储层主要分布在火山机构近源相带喷溢相上部亚相发部位，该部位同时发育多条断层，促进了风化壳和内幕储层的形成；II~IV类储层环绕I类储层分布，在上部亚相不发育部位，断裂对火山岩储层发育起重要作用，沿断裂II~III类储层发育（图14）.

4 结论

（1）BZ8⁃3S大型圈闭构造由多个大中型酸性熔岩火山机构叠置构成，岩性主要包括气孔流纹岩、块状流纹岩、隐爆角砾岩3种，局部发育火山角砾熔岩、构造角砾岩和凝灰岩；岩相主要以喷溢相上部亚相、喷溢相下部亚相、火山通道相隐爆角砾岩亚相为主，发育少量火山通道相火山颈亚相及爆发相空落亚相.

（2）BZ8⁃3S大型构造发育高孔-低渗、中孔-低渗和低孔-低渗3种类型火山岩储层. 高孔-低渗型火山岩储层岩性主要由气孔流纹岩形成，储集空间包括原生气孔、杏仁体内孔、基质和晶内溶蚀孔隙、溶蚀裂缝、脱玻化孔和构造缝；中孔-低渗型火山岩储层包括隐爆角砾岩、隐爆角砾熔岩和构造角砾岩3种岩性，原生孔隙欠发育，但溶蚀孔、溶蚀缝、脱玻化孔和构造缝较发育；低孔-低渗型储层主要由块状流纹岩构成，仅脱玻化孔发育.

（3）具有多喷发中心，富喷溢相上部亚相和火山通道相隐爆角砾岩亚相的大中型酸性熔岩火山机构是大型火山圈闭构造形成规模型火山岩储层的物质基础，风化作用促进了喷溢相上部亚相和隐爆角砾岩亚相溶蚀孔-缝的形成，改善了储层物性，是风化壳内有利储层形成的关键；构造作用改造喷溢相下部亚相块状熔岩，形成风化壳下部母岩中裂缝和溶蚀孔隙发育带，构成了风化壳-内幕双层储层结构. BZ8⁃3S构造具有“以大中型多中心酸性熔岩火山机构及其发育的有利岩性、岩相为基础，风化和构造改造双控”的规模型火山岩储层发育模式.

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