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车排子地区位于准噶尔盆地西北缘,在石炭系火山岩中已发现工业油流,目前其北部地区石炭系勘探程度较低,特别是对储集体的岩石类型认识不清、储集空间的类型、组合、分布等不明确,有效储集空间识别难度大,严重阻碍了油田的勘探开发进程。本论文针对这些问题,综合利用岩芯、分析化验、测井和生产动态等资料,以火山岩岩石类型准确识别划分为基础,研究了储集空间及其组合的类型、特征,对储集空间进行了测井识别,结合岩石力学实验分析,明确了储集空间的分布特征,开展了储集空间非均质性研究,对储集空间的有效性进行了评价,取得以下主要成果及认识:(1)阐明了车排子北部地区石炭系火山岩的岩石类型及特征,认为石炭系发育有火山熔岩、火山碎屑岩和火山碎屑熔岩三大类岩石,以玄武岩、安山岩、安山玄武岩、玄武质角砾熔岩、玄武质角砾岩、凝灰岩等六种岩性分布最为广泛。(2)识别出孔隙、溶蚀孔洞和裂缝三大类共九种储集空间类型,明确了车排子北部地区石炭系有孤立孔隙型、连通孔隙型、裂缝型、裂缝-孔隙型、孔-缝-洞型五种储集空间组合样式,其中孔-缝-洞型物性最好,孤立孔隙型物性最差。(3)明确了储集空间的岩性分布特征,揭示了储集空间在纵向上和平面上的分布规律,建立了孤立型、多期叠覆型、循环叠覆型和渐变型四种储集空间组合分布模式,建立了研究区岩性、孔/洞、裂缝和储集空间组合的三维分布模型,阐明了岩性、基质物性和各类储集空间组合在三维空间的展布,刻画出了裂缝在三维空间的几何形态。(4)形成了定量表征火山岩储集空间非均质性的方法。通过综合岩石结构参数、裂缝参数和溶蚀参数,计算“非均质综合指数”,建立了火山岩储集空间非均质程度的评价标准,指出孔-缝-洞型储集空间组合非均质性最强,连通孔隙型、裂缝型和裂缝-孔隙型储集空间组合非均质性较强,孤立孔隙型储集空间组合非均质性较弱。(5)提出孔隙有效系数和测井曲线变化幅度的概念,建立了储集空间有效性的评价标准,指出与裂缝有关的三种储集空间组合有效性较好,连通孔隙型储集空间组合中也可形成一定数量的原油聚集,建立了网状、串珠状、树根状和缝面四种储油模式。认为在车排子北部地区石炭系火山岩中找油的关键是寻找裂缝发育段和溶蚀孔洞发育段。