全球火山巖油氣藏研究的歷程與展望
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作者：張毅
1 引 言
盆地的填充與火山巖密切相關(guān)，對于不同的盆地類型火山碎屑物質(zhì)對整個沉積體積的貢獻(xiàn)可能高達(dá)25%。20世紀(jì)初，人們開始關(guān)注和研究這些盆地火山巖作為油氣儲層的現(xiàn)象。Powers(1931)對北美石油進(jìn)行的概述中總結(jié)了幾種特殊巖性的儲層，包括得克薩斯中南部一些油田中的凝灰?guī)r儲層，墨西哥Furbero油田的玄武巖儲層等。經(jīng)過近百年的發(fā)展，人們進(jìn)一步意識到，作為重要的非常規(guī)油氣儲層，火山巖油氣儲層的潛力值得深入研究。
目前對全球火山巖油氣藏勘探進(jìn)程的系統(tǒng)性認(rèn)識仍存在不足。對全球火山巖油氣勘探的系統(tǒng)性總結(jié)還比較少；同時，國內(nèi)一些文獻(xiàn)出現(xiàn)將部分國外油氣田（如澳大利亞的Scott Reef氣田）中的火山巖油氣藏并未占主導(dǎo)地位的情況下，將其儲量貢獻(xiàn)全歸為火山巖油氣藏的現(xiàn)象；一些地方還出現(xiàn)數(shù)據(jù)出處不明，甚至錯引等現(xiàn)象。這對客觀評估全球火山巖油氣藏的地位和前景造成不利影響。當(dāng)前全球火山巖油氣藏進(jìn)入重要的階段，有必要對其研究歷程進(jìn)行系統(tǒng)的回顧和認(rèn)識，對其全球勘探概況（特別是國外情況）進(jìn)行較為系統(tǒng)的認(rèn)識，以客觀分
析總結(jié)其對油氣勘探帶來的一系列影響。
如無特別說明或特定的參照對象，本文所提火山巖為廣義上的火山巖，即包括次火山巖。
2 國外火山巖油氣藏研究歷程
Powers 1931年對北美石油進(jìn)行的概述中，談到了不同巖性的儲層，除了常見的砂巖、石灰?guī)r、白云巖、燧石和長石砂巖儲層外，在古巴出現(xiàn)了蛇紋巖儲層，德克薩斯中南部一些油田中以蛇紋巖和凝灰?guī)r作為儲層，墨西哥Furbero油田以玄武巖和被火成巖烘烤的泥灰?guī)r儲層。
于1896年投產(chǎn)的美國德克薩斯州InteriorCoastal Plain火山錐上覆的砂巖和石灰?guī)r儲層（白堊紀(jì)一始新世）的油藏，是較早的與火山巖相關(guān)的油藏。在德克薩斯州中南部一些油田具有蛇紋巖和凝灰?guī)r儲層。
Udden(1915)匯報了當(dāng)時出現(xiàn)在德克薩斯Williamson郡Thrall附近一個新油田（稱為Thrall油田）中獨(dú)特的石油現(xiàn)象，Thrall油田的含油巖被認(rèn)為是一個海底噴發(fā)巖、現(xiàn)在很大程度上蝕變成了蛇紋巖。該巖石為綠色多孔且不純，包含輝石、橄欖石、綠泥石、綠簾石和赤鐵礦，原巖為含玻璃質(zhì)、角礫和杏仁的熔巖，另外有一些火山凝灰?guī)r。
Lewis(1932)對當(dāng)時古巴火成巖油藏的出現(xiàn)進(jìn)行了概述，古巴兩個油田---Bacuranao和
Motembo油田的石油生產(chǎn)均來自于蛇紋巖，而沉積巖中沒有發(fā)現(xiàn)商業(yè)級的石油生產(chǎn)。Motembo油田1881年的發(fā)現(xiàn)井井深1000英尺(304.8 m)，在285英尺(86.87 m)處蛇紋巖層中出現(xiàn)無色輕質(zhì)油，日產(chǎn)量為26加侖（約0.08 t）。Bacuranao油田發(fā)現(xiàn)于1915年，到1932年在不足160英畝(0.65 km2)的范圍內(nèi)大約鉆井40口。該油田為當(dāng)?shù)氐腢nion Oil公司所有。油氣一般產(chǎn)自200～800英尺(60.96～243.84 m)深處的蛇紋巖裂縫中。初始的流量為25～200桶／天(3.41～27.28 t／d)，不過很快下降到10桶／天(約1.36 t/d)。
Powers and Cla在1932年指出，當(dāng)時全球火成巖和變質(zhì)巖中產(chǎn)出的石油超過15 000 000桶；古巴北部和西北部，在溢流玄武巖中發(fā)現(xiàn)了一個氣田，并在蛇紋巖中發(fā)現(xiàn)了數(shù)百萬噸瀝青（代表著200000 000桶石油殘余，或27 285 129 t石油殘余）。與火成巖侵人體相關(guān)的石油滲漏導(dǎo)致了當(dāng)時(1932年之前)一些全球最大的油田在墨西哥被發(fā)現(xiàn)，火成巖中油、氣、瀝青的滲漏和痕跡指示世界其他很多至今還沒有發(fā)現(xiàn)石油的地方可能存在商業(yè)化油氣生產(chǎn)的可能。
墨西哥富貝羅(Furbero)輝長巖油藏發(fā)現(xiàn)于1907年，是當(dāng)時最有名的火成巖油藏。據(jù)Government of Mexico(1940)，墨西哥Vera Cruz盆地Furbero油田，第一口生產(chǎn)井“Furbero No．2”井于1907年完鉆，深度為580.64 m，有兩個生產(chǎn)層位，一個是頁巖層，另一個是輝長巖層。截止到1936年12月，F(xiàn)urbero油田共鉆14口生產(chǎn)井，1936年年產(chǎn)石油39，797桶（約5429 t）。Furbero油田的重要意義在于它代表了一種在火成巖及其周圍巖石中形成的新型的油氣沉積類型——其儲層為分解的輝長巖床或與它毗鄰的變質(zhì)頁巖，出現(xiàn)在火成巖和沉積巖中的石油達(dá)到商業(yè)數(shù)量。
日本陸上大型Minami Nagaoka氣田在深部中新世火山巖中發(fā)現(xiàn)了大型油氣沉積。作為復(fù)式火山機(jī)構(gòu)(repeated volcanisms)，流紋巖噴出物一層接著一層沉積，最后形成一個很厚的地層。由于在海下火山機(jī)構(gòu)快速冷凝和破碎作用，巖相變化快。儲層巖性主要由流紋巖組成，可以分為三種相：(1)玻質(zhì)碎屑巖相，該相受海水作用而快速冷凝和破碎現(xiàn)象非常明顯；(2)大塊的自然熔巖相，一般認(rèn)為位于流紋巖體的中心，因而未出現(xiàn)因海水作用導(dǎo)致的快速冷凝和破碎現(xiàn)象；(3)枕狀角礫巖相，前兩者的中間狀態(tài)，一般為有利儲層相帶。該儲層總厚度超過2600英尺(792m)，深度位于12500英尺(3810 m)之下的地層。
由于發(fā)現(xiàn)和開發(fā)的非常規(guī)油氣田數(shù)量日益增多，作為非常規(guī)油氣儲層之一的火山巖儲層變得重要起來。在阿根廷Austral和Neuquen盆地，中生代火山巖儲層已經(jīng)開始產(chǎn)油。
從早侏羅世開始，Neuquen盆地為弧內(nèi)到弧后陸殼盆地。它是阿根廷產(chǎn)能最高的油氣盆地，大約占阿根廷石油產(chǎn)量的43%、天然氣產(chǎn)量的59%。按2005年阿根廷的油氣數(shù)據(jù)來看，估計Neuquen盆地年產(chǎn)石油超過l500Xl04 t,年產(chǎn)天然氣超過260xlOsm3。盡管Neuquen盆地的油氣田自1960年就開始投產(chǎn)，但只在最近10年(1997-2007年)勘探上才將火山單元作為潛在的儲層。該盆地重要的火山巖儲層實(shí)例為Medanito-25 de Mayo油田，日產(chǎn)油12，190桶(約1663 t)，日產(chǎn)氣488xl03 m3，估計該油田代表著總計約440.3百萬桶（約0.6億t）探明和控制儲量，并且1962-2001年累積產(chǎn)量352.2百萬桶（約0.48億t）。
Austral盆地大約占阿根廷油氣產(chǎn)量的7%N9%。Austral盆地的非正式地層單元Serie Tobifera廣泛分布于Chon-Aike省，主要由熔結(jié)凝灰?guī)r、外生碎屑和流紋質(zhì)熔巖組成，形成一個覆蓋面積大約1.7×l06 km2的硅質(zhì)大火成巖區(qū)(Large Igneous Province)，其地層時代為中到晚侏羅世。盡管一些油氣田擴(kuò)展到了Serie Tobifera層位，但因該厚層火山巖的儲集條件似乎具有隨機(jī)性，傳統(tǒng)上，該厚層火山巖層序被視為油氣勘探的次級目標(biāo)，其上覆的Springhill砂巖層為該盆地的主力產(chǎn)層。之前Austral盆地的火山巖儲層只作為次級目標(biāo)，然而最近的研究顯示火山巖儲層可能使總的探明儲量增加達(dá)5倍。
不少學(xué)者對Neuquen盆地和Austral盆地的火山巖油氣藏進(jìn)行了多方面研究。Neuquen盆地的Cupen Mahuuida油田是一個由三疊紀(jì)synrift階一系列火山巖和火山碎屑巖層組成的天然裂縫性儲層，D' Huteau＆Pereira(2007)對該天然裂縫性火山碎屑儲層的優(yōu)化裂縫作業(yè)設(shè)計進(jìn)行了實(shí)例研究。Monreal et al.(2009)對Neuquen盆地中央的Altiplanicie del Payun區(qū)域與火成侵入巖相關(guān)的這類非典型油氣系統(tǒng)的烴源巖的產(chǎn)生、運(yùn)移和富集規(guī)律進(jìn)行了實(shí)例分析并建模。Sruoga&Rubinstein(2007)對Austral盆地Serie Tobifera地層(unit)以及Neuquen盆地Precuyano地層挑選的火山巖巖心的孔隙度和滲透率特征進(jìn)行了研究，并分析了形成該儲層孔隙度和滲透率的有關(guān)控制過程。Sruoga etal．(2004)對取自Austral盆地Cerro Norte、Campo
Bremen和Oceano油田收集到的火山巖巖心進(jìn)行孔隙度和滲透率方面的分析。Pangaro et al.(2005)對Neuquen盆地Volcan Auca Mahuida油田火山事件與油氣系統(tǒng)的關(guān)系進(jìn)行了研究。
澳大利亞Browse盆地為完全位于海上的古生代到新生代沉積區(qū)，盆地的儲層埋深一般穩(wěn)定在4000～5000 m。Browse盆地富含至今還未開采的巨大商業(yè)天然氣和凝析油藏，它們主要包含在6大氣 田 ： Torosa, Brecknock, Brecknock South(Calliance)，Ichthys，Crux and Argus。該盆地最大的Torosa(又名Scott Reef)氣田發(fā)現(xiàn)于1971年。其儲層包括（但不限于）侏羅系溢流玄武巖，可采儲量天然氣儲量13.7 Tcf(約3879.4 m3)、石油131 MMbbl(約1787萬t)。2007年12月31日的初始可采資源量(initial recoverable resource)評估為凝析油121.0 MM bbl(約0.165億t)、天然氣11.4421 Tcf(3240 m3，1945.2MMboel油當(dāng)量，約2.65億t油當(dāng)量)，初始可采資源量合計約2.8億噸油當(dāng)量。部分文獻(xiàn)將該氣田列為目前世界最大的火山巖油氣田。經(jīng)分析認(rèn)為，雖然該氣田油氣儲量巨大，但卻不能簡單地認(rèn)定該氣田是當(dāng)前發(fā)現(xiàn)的世界最大火山巖油氣田。因?yàn)殡m然存在火山巖作為有效儲層，但該氣田主力儲層仍是河流一三角洲和海底扇相帶中的砂巖，就目前來看火山巖儲層對該氣田的油氣儲量貢獻(xiàn)依然有限。
對火成巖油氣藏勘探和研究歷程的階段劃分，不同學(xué)者的認(rèn)識可能不盡相同。本文根據(jù)以上各時期火成巖勘探成果為基礎(chǔ)，結(jié)合各時期的相關(guān)文獻(xiàn)發(fā)表情況進(jìn)行階段劃分。文獻(xiàn)的發(fā)表情況往往代表著對某一領(lǐng)域的關(guān)注程度。Schutter(2003)提供了火成巖中的油氣領(lǐng)域的及時且極為全面的文獻(xiàn)。對Schutter(2003)所收集到的296篇文獻(xiàn)，按年代(10年為期)為單位進(jìn)行頻度統(tǒng)計，結(jié)果見圖1。
以各時期火成巖油氣藏的勘探成果為基礎(chǔ)，結(jié)合文獻(xiàn)的發(fā)表頻度（圖1），可將火成巖油氣藏研究史大致分為四個階段。
第一階段(<1949年)：偶然發(fā)現(xiàn)階段。在這一時期，發(fā)現(xiàn)了不少火成巖油氣藏，最著名的火成巖油氣藏是發(fā)現(xiàn)于1907年的墨西哥富貝羅(Furbero)輝長巖油藏。這一發(fā)現(xiàn)曾一度讓人們對于火成巖儲層充滿期待。但由于缺少后續(xù)的持續(xù)發(fā)現(xiàn)，對火山巖油氣藏的關(guān)注經(jīng)歷由起步、興起到逐漸冷卻的過程。
第二階段（1950-1979年）：緩慢發(fā)展階段。這一時期一定的文獻(xiàn)持續(xù)發(fā)表，勘探上的典型的發(fā)現(xiàn)要屬日本Akita盆地和新瀉(Niigata)盆地古近一新近系火山巖油氣藏的發(fā)現(xiàn)。但這一時期火山巖油氣藏的勘探、開發(fā)及研究總體上比較平淡。
第三階段(1980-1999年)：局部突破階段。由于對砂巖等常規(guī)儲層的研究已經(jīng)非常成熟，火山巖儲層重新得到關(guān)注。這一時期的典型特點(diǎn)是新發(fā)現(xiàn)不再限于偶然發(fā)現(xiàn)，而是針對火山巖儲層進(jìn)行有目的勘探。阿根廷油氣產(chǎn)能最高的Neuquen盆地大約于1997年開始在勘探上將火山單元作為潛在的儲層，這成為這一階段的標(biāo)志性事件。
第四階段(2000年至今)：成熟階段。這一時期的典型特點(diǎn)是勘探上取得了一系列重大發(fā)現(xiàn)，同時火成巖油氣勘探的理論水平得到空前的提高并日益成熟。2002年之后在中國取得了徐深氣田、克拉美麗氣田、長深氣田等一系列較為重要的火山巖油氣田的新發(fā)現(xiàn)。雖然圖1的統(tǒng)計限制在2000年之前，但不難從全球各大文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫中檢索到2000年之后發(fā)表的火成巖油氣藏的相關(guān)研究成果，其成果發(fā)表數(shù)量迅猛增長，已經(jīng)跟之前的文獻(xiàn)發(fā)表數(shù)量不再為同一數(shù)量級了。而倫敦Geological Society也在2003年為《結(jié)晶巖中的油氣》(Hydrocarbons in
crystalline rocks)出版了專輯，所有這一切標(biāo)志著對火山巖儲層的研究重新升溫并走向成熟。
和大多數(shù)理論研究的生命周期一樣，火山巖油氣藏理論的研究也將面對誕生、存活、成長、成熟、衰亡這一系列過程，目前它正處于相對成熟的早期。
3 國內(nèi)火山巖油氣藏研究歷程
分析中國火山巖油氣藏的勘探歷程和狀況對了解該類型油氣藏在我國的地位和戰(zhàn)略意義非常重要。前人在這方面就中國陸上火山巖的勘探歷程進(jìn)行了一定的探討。但往往探明儲量和預(yù)測儲量等混雜，非火山巖的巖性和層系也容易混雜其中，這常常掩蓋了火山巖油氣藏的真實(shí)探明情況。這些問題主要是由于涉及到不同的勘探單位，且跨越的時期很長，資料的保存和檢索難度大等因素造成，使得恢復(fù)我國火山巖油氣藏歷年的探明地質(zhì)儲量成為一項(xiàng)非常困難的工作。本文在核查上千份文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上，嘗試進(jìn)行了僅針對火山巖巖性和其探明地質(zhì)儲量的統(tǒng)計成圖，如圖2。
中國火山巖油氣藏勘探已有50余年歷史。中國于1957年在準(zhǔn)噶爾盆地西北緣首次在火山巖中獲得工業(yè)氣流，之后在盆地腹部石西和東部陸東一五彩灣等地相繼發(fā)現(xiàn)大面積火山巖油氣藏。預(yù)計準(zhǔn)噶爾盆地火山巖油氣儲量5～6億t（圖2）以上。
Zou et al．(2008)將中國的火山巖油氣勘探歷程大致分為3個階段：
(1)偶然發(fā)現(xiàn)階段(1957-1990年)：主要集中在準(zhǔn)噶爾盆地西北緣和渤海灣盆地遼河、濟(jì)陽等坳陷。
(2)局部勘探階段(1990-2002年)：隨著地質(zhì)認(rèn)識的不斷提高和勘探技術(shù)的不斷進(jìn)步，開始在渤海灣和準(zhǔn)噶爾等盆地個別地區(qū)開展針對性的勘探。
(3)全面勘探階段(2002年以后)：在渤海灣、松遼、準(zhǔn)噶爾等盆地全面開展了火山巖油氣藏的勘探部署，取得了重大進(jìn)展和突破。
2002年以來松遼盆地慶深氣田的天然氣探明儲量已經(jīng)超過1000m3，儲層主要由火山巖（流紋巖和凝灰?guī)r）組成，也有少部分產(chǎn)自礫巖。隨著2002年松遼盆地徐家圍子大型火山巖氣田的發(fā)現(xiàn)，中國火山巖油氣勘探進(jìn)入了新的階段，開始了針對火山巖目的層的工業(yè)化勘探。另據(jù)馮志強(qiáng)等(2010)數(shù)據(jù)顯示，截止2009年底，徐深氣田累計探明天然氣儲量2457.45 m3。松遼盆地在深部白堊系火山巖中發(fā)現(xiàn)了徐深氣田和長深氣田，截止2007年底，累積探明天然氣地質(zhì)儲量3197x l08 n3，并且3P(Proved，Probable and Possible)儲量超過5000×l08m3。由馮志強(qiáng)等(2010)及Zhao，et al.(2009)的數(shù)據(jù)推算，長深氣田的已探明天然氣地質(zhì)儲量為740xl08m3。近年在松遼盆地徐家圍子斷陷和長嶺斷陷已完成火山巖探井百余口；具有類似的地質(zhì)條件有希望獲得突破的斷陷還有多個，因此前景非常可觀。海拉爾盆地目前已經(jīng)探明石油地質(zhì)儲量1.1 Xl08 t，火山巖和火山碎屑巖占儲層的20%以上。遼河油田已探明火山巖油藏地質(zhì)儲量3175xl04 t。渤海灣盆地濟(jì)陽拗陷濱南油田的主力儲層為古近紀(jì)火山巖，29口井中有5口日產(chǎn)百噸以上。在二連盆地，石油勘探工作者早在1980年代就認(rèn)識到火山巖中已探明石油地質(zhì)儲量約占總儲量的15%，成為該盆地重要的油氣勘探領(lǐng)域。該盆地火山巖油氣藏探明儲量2134萬t。另外，蘇北盆地、江漢盆地等盆地中均發(fā)現(xiàn)了具有工業(yè)規(guī)模的火山巖油氣藏。
此外，在中國西部的一系列火山巖油氣藏的發(fā)現(xiàn)更是形式喜人。在準(zhǔn)噶爾盆地克一百逆沖帶和石西地區(qū)發(fā)現(xiàn)了一系列新生古儲類型的油藏，累積探明地質(zhì)儲量達(dá)到2.2×lOst。在東準(zhǔn)噶爾的陸東一五彩灣地區(qū)石炭系火山巖儲層中發(fā)現(xiàn)的氣藏，其探明地質(zhì)儲量超過1000x l08m3。
就中國范圍內(nèi)而言，截止到2006年底，中石油提交的火山巖中探明石油儲量已經(jīng)達(dá)到4.7xl08t，溶解氣地質(zhì)儲量達(dá)到229.4xl08m3，探明天然氣地質(zhì)儲量達(dá)到1249.2×l08m3，火山巖中發(fā)現(xiàn)的探明油氣總量達(dá)到7.3xl08t油當(dāng)量。而截止2014年底，中國火山巖中已探明石油地質(zhì)儲量達(dá)5.4xlO8t以上，探明天然氣地質(zhì)儲量達(dá)到4800xl08m3以上。
4火山巖油氣藏時空分布
據(jù)不完全統(tǒng)計，火山巖油氣儲層廣泛分布于全球五大洲20多個國家336余個盆地或區(qū)塊內(nèi)(圖3)，其中發(fā)現(xiàn)油氣藏169個，油氣顯示65處，油苗102處。從分布上看，它們主要分布在構(gòu)造板塊（或古板塊）的邊界，如環(huán)太平洋構(gòu)造域和古亞洲洋構(gòu)造域的分布比例較高，另有少量出現(xiàn)在板內(nèi)環(huán)境�；鹕綆r油氣藏正在成為全球油氣資源勘探開發(fā)的重要新領(lǐng)域。
據(jù)不完全統(tǒng)計（表1），印度尼西亞、納米比亞、美國、阿爾及利亞、格魯吉亞等地區(qū)均有大型火山巖油氣田發(fā)現(xiàn)；特別是在中國，已發(fā)現(xiàn)徐深氣田、克拉美麗氣田、長深氣田等大型火山巖氣田，目前已探明儲量已經(jīng)非常高。
從油氣日產(chǎn)量上看，火山巖儲層不乏形成較高油氣日產(chǎn)量的實(shí)例。據(jù)Schutter(2003)對火成巖相關(guān)的油氣日產(chǎn)量不完全統(tǒng)計，古巴的North Cuba盆地(本質(zhì)上為侏羅紀(jì)時期的裂谷盆地)Cristales油田日產(chǎn)油量達(dá)到3425 t，其主要的火山巖儲層巖性為玄武質(zhì)凝灰?guī)r；日本Niigata盆地為弧內(nèi)到弧后環(huán)境中的反轉(zhuǎn)裂谷（衰退裂谷）盆地，其Yoshii-Kashiwazaki氣田日產(chǎn)量約50萬m3，其主要儲層巖性為流紋巖；阿根廷Neuquen盆地Vega Grande油田日產(chǎn)油224 t、氣1.1萬m3，其火山巖儲層巖性主要為裂縫安山巖；格魯吉亞Samgori油田日產(chǎn)油達(dá)到411 t，其火山巖儲層巖性主要為凝灰?guī)r；阿根廷Noroeste盆地的YPF Palmar Largo油田日產(chǎn)550 t、氣3.4萬m3，其火山巖儲層巖性主要為氣孔玄武巖。而在中國，松遼盆地慶深氣田(主要指徐深氣田)2008年更是實(shí)現(xiàn)天然氣日產(chǎn)量一度突破200萬m3，2010年平均日產(chǎn)277.53萬m3，年產(chǎn)達(dá)到10.13億m3。無論從油氣的探明儲量、日產(chǎn)和發(fā)表的科研論文數(shù)量來看，目前中國對火山巖油氣藏的勘探開發(fā)和研究都走在了世界的前頭。而國外目前在這一領(lǐng)域的勘探和研究還并未完全大規(guī)模展開，其火山巖油氣潛力可能被顯著低估了。
從全球范圍看，火山巖油氣儲層的時代分布跨
度非常廣，最老可至寒武紀(jì)，如澳大利亞McArthur盆地Jamison 1油氣田在寒武紀(jì)溢流玄武巖中發(fā)現(xiàn)油氣顯示；最新可至新近紀(jì)，如日本陸上大型Minami Nagaoka氣田火山巖儲層的時代中新世，Niigata盆地火成巖儲層的形成時代為中中新世到早上新世。從目前已發(fā)現(xiàn)的火山巖油氣藏的分布頻度上看，火山巖油氣儲層主要分布在中新生代地層中，其中侏羅系、白堊系、古近系和新近系中所出現(xiàn)的頻率較高；其次是晚古生代地層中。如目前已發(fā)現(xiàn)的中新生代火山巖油氣藏有澳大利亞Browes盆地中下侏羅統(tǒng)Scott Reef油氣藏、阿根廷Neuquen盆地下侏羅統(tǒng)Lapa油氣藏”及該盆地Cupen Mahuuida油田三疊系火山巖油藏、中國松遼盆地白堊系營城組氣藏、印度尼西亞Jawa盆地新近系中上新統(tǒng)Jatibarang油氣藏、日本新瀉(Niigata)盆地新近系Kurosaka氣藏及該盆地中Mitsuke、Katagai、Yoshii、Higashi- Kashiwazaki、
Myohoji等氣田新近系火山巖氣藏、日本Akita盆地Kurokawa油氣田新近系火山巖油氣藏、日本Minami Nagaoka氣田中新統(tǒng)火山巖氣藏、中國渤海灣盆地古近系沙河街組火山巖油氣藏等。對古生代火山巖油氣勘探而言，目前主要在中國西部盆地中取得了重要的油氣發(fā)現(xiàn)，如準(zhǔn)噶爾盆地和三塘湖盆地石炭系火山巖油氣藏，但國外古生代火山巖油氣勘探和研究程度相對較低，所報道的古生代火山巖油氣藏仍較罕見且規(guī)模較小。
5火山巖油氣藏展望
火山巖油氣藏的出現(xiàn)和不斷發(fā)展進(jìn)一步豐富了儲層巖性，給油氣勘探帶來新的前景。從全球范圍來看，從基性巖到酸性巖、從熔巖到火山碎屑巖，幾乎所有類型的火成巖都可能具有形成有效儲層的潛力。其中以火山熔巖（包括玄武巖、安山巖和流紋巖）作為油氣儲層的頻率較高，占到60%以上，其次為侵入巖（占20%以上）、火山碎屑巖（占10%以上）（圖4）。Petford&McCaffrey(2003)對此特別加以說明：數(shù)據(jù)揭示玄武巖、安山巖和流紋巖與油氣的關(guān)系最密切，然而事實(shí)上當(dāng)前大多數(shù)大型油氣生產(chǎn)來自于花崗巖和相關(guān)的深層巖，當(dāng)前的統(tǒng)計
并未考慮油氣田規(guī)模因素，對火成巖油氣儲層巖性做頻率統(tǒng)計時，不同規(guī)模的油氣藏在統(tǒng)計中使用了相同的權(quán)值。這進(jìn)一步提醒人們，相對于常規(guī)儲層而言，火山巖儲集條件的形成具有更大的隨機(jī)性，火成巖油氣勘探不一定只固定針對某一類巖性，而需要結(jié)合區(qū)域?qū)嶋H情況具體分析。
隨著對火山巖油氣藏研究的深入，也再次讓人們就結(jié)晶基底和沉積蓋層的關(guān)系進(jìn)行爭論和重新認(rèn)識。Petford&McCaffrey(2003)以及Koning(2003)都對此進(jìn)行了探討并認(rèn)為，石油地質(zhì)學(xué)家關(guān)于結(jié)晶基底的標(biāo)準(zhǔn)定義為被沉積層序不整合上覆的任何變質(zhì)巖或火成巖。油或氣可能運(yùn)移至相對較老的多孔變質(zhì)巖或火山巖，形成基底儲層。在有些盆地如Central Sumatra盆地，基底巖可能部分或完全為變質(zhì)的。然而對結(jié)晶巖而言，變質(zhì)或明顯老于它們的沉積覆蓋都不是必需條件。也許更合適的結(jié)晶基底的定義，需要回顧Landes et al(1960)的經(jīng)典觀點(diǎn)：“基底巖和上覆沉積巖油氣沉積的主要區(qū)別在于，基底巖中儲層的生油層（烴源巖）不能為其下覆巖層。”對這一定義的最終解釋即基底巖中不能有烴源巖層出現(xiàn)。這一觀點(diǎn)得到了眾多研究人員的支持與推崇。正因?yàn)槿绱�，在之前普遍定義為基底巖的一些特定區(qū)域，如果通過進(jìn)一步勘探、地質(zhì)和地化的研究而發(fā)現(xiàn)存在烴源巖層，則需要對該基底巖的定義和性質(zhì)作出重要的修正，據(jù)此，油氣勘探家對基底巖的定義不能是固定不變的，而必須對新的地質(zhì)思想和數(shù)據(jù)作出響應(yīng)。因此，按火山巖出現(xiàn)在盆地基底或是沉積蓋層的位置不同，火山巖既可作為出現(xiàn)在沉積蓋層中的普通儲層；也可能作為基底巖形成基底儲層；還可能原先定義為基底巖，由于發(fā)現(xiàn)了下覆的烴源巖層而將該基底重新認(rèn)識為沉積蓋層。
火山巖油氣藏的出現(xiàn)可能改變?nèi)藗儗ε璧鼗椎恼J(rèn)識，使得某些沉積盆地的范圍進(jìn)一步向深部推進(jìn)，這些盆地的油氣前景也將得以進(jìn)一步擴(kuò)大。如準(zhǔn)噶爾盆地石炭系受到廣泛的關(guān)注，對其中的火山巖從多方面進(jìn)行了卓有成效的深入分析和探討。過去石炭系曾被視為基底，而由于其內(nèi)含有重要的烴源巖層（如滴水泉組C1d為巴塔瑪依內(nèi)山組C1b火山巖儲層的主要烴源巖層），因而從Landes et al(1960)、Petford&McCaffrey(2003)、Koning(2003)、Sircar(2004)等的觀點(diǎn)和主張來看，該石炭系已不能稱之為基底，石炭系內(nèi)的火山巖也已不能稱之為基底火山巖（當(dāng)然，必須認(rèn)識到，由于所使用的場合不同，目前研究人員對盆地基底及基底巖的定義尚存在差異，如從盆地拼合的角度來考慮基底，從不同階段的盆地演化來考慮相對基底等），該盆地的基底可考慮進(jìn)一步向深部修正和調(diào)整。類似的情況也可能出現(xiàn)在全球的其它一些盆地中�；鹕綆r油氣藏的出現(xiàn)導(dǎo)致對某些盆地基底認(rèn)識上的修正，將進(jìn)一步增加盆地的油氣前景，使得一些勘探開發(fā)成熟的盆地向深部挖潛。
特定時期的板塊邊界是火山巖油氣藏勘探的前景區(qū)�；鹕降姆植寂c地球的構(gòu)造活動存在非常密切的關(guān)系，在俯沖帶、離散邊界、轉(zhuǎn)換邊界和熱點(diǎn)地區(qū)，是火山活動的活躍區(qū)。主要的火山以及它們相應(yīng)的火山碎屑沉積位于板塊邊界�；顒拥牡乇砘鹕街写蠹s80%與會聚板塊邊界有關(guān)，15%與離散邊緣（洋中脊或陸內(nèi)裂谷）有關(guān)，余下的5%出現(xiàn)在板內(nèi)環(huán)境。已發(fā)現(xiàn)的火山巖油氣藏也主要分布在特定時期的板塊邊界位置，如圖3。因此，目前來看，火山巖油氣藏勘探的重點(diǎn)區(qū)域依次有：環(huán)太平洋構(gòu)造域的中新生代火山巖油氣藏，古亞洲洋構(gòu)造
域的晚古生代火山巖油氣藏，特提斯洋構(gòu)造域（如其西端的環(huán)地中海區(qū)域）的火山巖油氣藏等。
除作為潛在的儲層而給盆地油氣勘探來有利的方面外，火山巖的出現(xiàn)有時也會對其帶來不利影響。盆地中火山機(jī)構(gòu)的出現(xiàn)可能破壞地層的有序性，增加地層的復(fù)雜性和油氣區(qū)帶認(rèn)識的復(fù)雜性。因而，沉積盆地中火山機(jī)構(gòu)的增加一般有擴(kuò)大風(fēng)險的趨勢。比如，玄武巖覆蓋的沉積盆地，其玄武巖之下的地震成像品質(zhì)往往比較差，這困擾著對玄武巖之下的油氣區(qū)帶的認(rèn)識。玄武巖之下的成像(sub-basalt imaging)技術(shù)為此類勘探的關(guān)鍵技術(shù)。
綜上所述，在儲層巖性上，各種類型的火山巖都可能具有形成有效儲層的潛力，這進(jìn)一步豐富了儲層巖性；在勘探的深度上，使得一些盆地的油氣勘探得以向深部發(fā)展，并有可能改變傳統(tǒng)意義上對一些盆地基底的認(rèn)識；在勘探的廣度上，一些被火山巖覆蓋的盆地可能面臨新的勘探潛力。火山巖的出現(xiàn)，也會給油氣勘探帶來諸多復(fù)雜性和風(fēng)險性等不利影響，需要就此尋找針對性的技術(shù)進(jìn)行解決。
6結(jié)論
通過較為廣泛的文獻(xiàn)調(diào)研，系統(tǒng)回顧了國內(nèi)外火山巖油氣藏的研究歷程，將其整體上劃分為四個階段：偶然發(fā)現(xiàn)階段(1949年之前)，緩慢發(fā)展階段(1950-1979年)，局部突破階段(1980-1999年)；成熟階段(2000年至今)。分析總結(jié)認(rèn)為，印度尼西亞的Jatibarang油氣田、中國的徐深氣田、克拉美麗氣田、長深氣田、納米比亞的Kudu氣田、阿根廷的Medanito-25 de Mayo油田等為典型的大型火山巖油氣田。從出現(xiàn)頻度上看，目前已發(fā)現(xiàn)的火山巖油氣儲層主要分布在中新生界，其中侏羅系、白堊系、古近系和新近系中所出現(xiàn)的頻率較高；其次是晚古生界。從全球范圍來看，幾乎所有類型的火山巖都可能具有形成有效儲層的潛力，其能否形成儲集條件具有比常規(guī)儲層更大的隨機(jī)性。其不利的一面是增加了油氣勘探和開發(fā)的復(fù)雜性和不確定性；有利的一面是，火山巖油氣藏的出現(xiàn)和不斷發(fā)展進(jìn)一步豐富了儲層巖性，給油氣勘探帶來新的前景。
火山巖油氣藏的出現(xiàn)可能改變?nèi)藗儗σ恍┡璧鼗椎恼J(rèn)識，使得這些沉積盆地的范圍進(jìn)一步向深部推進(jìn)，其油氣前景也將得以進(jìn)一步擴(kuò)大。基底巖儲層和沉積巖儲層的主要區(qū)別在于，基底巖儲層的生油層（烴源巖）不能為其下覆巖層。據(jù)此，油氣勘探家對基底巖的定義不能是固定不變的，而必須對新的地質(zhì)思想和數(shù)據(jù)作出響應(yīng)，如，原先定義為基底巖的地層，由于發(fā)現(xiàn)了下覆的烴源巖層則該基底將重新認(rèn)定為沉積蓋層。
特定時期的板塊邊界是火山巖油氣藏勘探的前景區(qū)。目前來看，火山巖油氣藏勘探的重點(diǎn)區(qū)域依次有：環(huán)太平洋構(gòu)造域的中新生代火山巖油氣藏，古亞洲洋構(gòu)造域的晚古生代火山巖油氣藏，特提斯洋構(gòu)造域（如其西端的環(huán)地中海區(qū)域）的火山巖油氣藏等。
火山巖的出現(xiàn)，也會給油氣勘探帶來諸多復(fù)雜性和風(fēng)險性等不利影響，需要就此尋找針對性的技術(shù)進(jìn)行解決，以減少勘探中的風(fēng)險性。
7提要：
當(dāng)前全球火山巖油氣勘探進(jìn)入重要階段，為客觀評估其地位和前景，有必要對其研究歷程進(jìn)行系統(tǒng)的回顧和認(rèn)識。通過較為廣泛的文獻(xiàn)調(diào)研，將這一歷程整體上劃分為四個階段——從最初偶然發(fā)現(xiàn)所帶來的興奮f偶然發(fā)現(xiàn)階段，1949年之前），進(jìn)入了漫長的低潮時期（緩慢發(fā)展階段，1950-1979年），之后逐漸升溫（局部突破階段，1980-1999年），并走向成熟（成熟階段，2000年至今）。分析總結(jié)認(rèn)為，印度尼西亞的Jatibarang油氣田、中國的徐深氣田、克拉美麗氣田、長深氣田、納米比亞的Kudu氣田等為典型的大型火山巖油氣田。從出現(xiàn)頻度上看，目前已發(fā)現(xiàn)的火山巖油氣藏主要出現(xiàn)在中新生界，如侏羅系、白堊系、古近系和新近系中所出現(xiàn)的頻率較高；其次是晚古生界。從全球范圍來看，各種巖性的火山巖都可能具有形成有效儲層的潛力。在一些盆地中，火山巖儲層下伏地層中烴源巖層的發(fā)現(xiàn)，使得傳統(tǒng)意義上將這些火山巖視為這些盆地基底的認(rèn)識得以改變，其基底可考慮進(jìn)一步向深部修正和調(diào)整，油氣勘探也得以向深部發(fā)展。目前來看，火山巖油氣藏勘探的重點(diǎn)區(qū)域依次有：環(huán)太平洋構(gòu)造域的中新生界火山巖油氣藏，古亞洲洋構(gòu)造域的晚古生界火山巖油氣藏，特提斯洋構(gòu)造域（如其西端的環(huán)地中海區(qū)域）的火山巖油氣藏等。
