松辽盆地扶、杨油层油气来源讨论
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第36卷第3期2024年5月岩性油气藏LITHOLOGIC RESERVOIRSV ol.36No.3May 2024收稿日期:2023-03-13;修回日期:2023-08-22;网络发表日期:2023-11-09基金项目:中国石油天然气股份有限公司科技重大专项“大庆古龙页岩油勘探开发理论与关键技术研究”(编号:2021ZZ10)及黑龙江省“百千万”工程科技重大专项“松辽盆地北部古龙页岩油成藏条件及甜点分布规律研究”(编号:2020ZX05A01)联合资助。
第一作者:何文渊(1974—),男,博士,教授级高级工程师,主要从事石油地质和油气勘探开发方面的研究工作。
地址:(100032)北京市西城区阜成门北大街6-1,国投大厦D 座。
Email :*********************。
通信作者:钟建华(1957—),男,博士,教授,主要从事沉积学和构造地质学方面的研究与教学工作。
Email :957576033@ 。
文章编号:1673-8926(2024)03-0001-18DOI :10.12108/yxyqc.20240301引用:何文渊,赵莹,钟建华,等.松辽盆地古龙凹陷白垩系青山口组页岩油储层中微米孔缝特征及油气意义[J ].岩性油气藏,2024,36(3):1-18.Cite :HE Wenyuan ,ZHAO Ying ,ZHONG Jianhua ,et al.Characteristics and significance of micron pores and micron fractures in shaleoil reservoirs of Cretaceous Qingshankou Formation in Gulong sag ,Songliao Basin [J ].Lithologic Reservoirs ,2024,36(3):1-18.松辽盆地古龙凹陷白垩系青山口组页岩油储层中微米孔缝特征及油气意义何文渊1,赵莹2,钟建华3,4,孙宁亮3(1.中国石油国际勘探开发有限公司,北京100032;2.黑龙江省陆相页岩油重点实验室,黑龙江大庆163712;3.东北大学海洋工程研究院,河北秦皇岛066004;4.中国石油大学(华东)地球科学与技术学院,山东青岛266580)摘要:通过岩心观察、薄片鉴定、电子背散射、二次成像及能谱分析等多种实验手段,对松辽盆地古龙凹陷白垩系青山口组页岩油储层中的微米孔和微米缝进行了研究。
松辽盆地南部两井地区扶余油层油藏成藏机制及主控因素王胜男;付宪弟;赵程;马世忠;单佳梅【摘要】在深入解剖两井地区断裂和储层分布规律的基础上,通过油藏解剖和油藏成藏条件空间配置关系,对两井地区扶余油层油运聚成藏机制和主控因素进行了研究。
油源区内油藏运聚成藏模式为:长岭凹陷青一段源岩生成的油在超压作用下通过T2油源断裂向下“倒灌”运移进入扶余油层后,再在浮力作用下沿断裂、砂体向高断块圈闭进行短距离的运聚成藏。
源内油成藏主要受控于:T2油源断裂控制着油运聚的部位;距离T2油源断裂的远近控制着产能的大小。
油源区外油运聚成藏模式为:长岭凹陷扶余油层中的油首先经油源断裂向下“倒灌”运移至扶余油层,再在浮力作用下沿被断裂沟通的砂体侧向运移至邻凹斜坡断层-岩性圈闭中聚集成藏。
源区外扶余油层油成藏主要受控于:位于两井古鼻状构造轴部及两翼的圈闭更易成藏;断裂展布方向控制着油气的富集。
源岩、断裂和砂体的合理匹配是扶余油层成藏的关键因素。
综合上述研究可以得到油源区内T2油源断裂附近和油源区外古鼻状构造两翼运移路径附近北西向断裂、砂体均发育区应为油勘探的有利目标。
%Based on the deeply study of faults and reservoir distribution, through reservoir anatomy and space configuration of reser-voir forming conditions, this paper studies oil accumulation mechanism and its main controlling factors of Fuyu layer in Liangjing area. In oil source area of Qing-1 formation, Changling sag, reservoir migration and accumulation mode is that the oil generated from source rock migrates downward into Fuyu layers through the passageway of the T2 oil source faults under overpressure, and then under the effect of buoyancy, the oil migrates short distance along the faults, accumulating in the high block traps. In oilsource area, reservoir forming mechanism is controlled by two factors, one is that T2 oil source faults controls the place of oil accu-mulation;the other one is that the distance to T2 oil source faults controls deliverability. Outside oil source area of Fuyu layer, Chan-gling sag, reservoir migration and accumulation mode is that the oil migrates downward into Fuyu layers through the passageway of oil source faults, and then laterally migrates along sand bodies connected by faults under the effect of buoyancy, accumulating in concave slope faults, namely lithologic traps. Outside oil source, reservoir forming mechanism is controlled by two factors, one is that the traps located in axis and two wings of ancient nose structure accumulate more easily, the other one is that the direction dis-tributions of faults control hydrocarbon enrichment. The reasonable match of mother rock, faults and sand body is the key to oil ac-cumulation. The researches show that the region near T2 oil source faults in oil source area, and northwest trending faults and sand body development zone near migration path of two ancient nose structure wings outside oil source area should be favorable targets for oil exploration.【期刊名称】《油气藏评价与开发》【年(卷),期】2014(000)002【总页数】5页(P24-28)【关键词】两井地区;长岭凹陷;扶余油层;成藏模式;主控因素【作者】王胜男;付宪弟;赵程;马世忠;单佳梅【作者单位】中国石油大庆油田有限责任公司第一采油厂,黑龙江大庆 163001;中国石油大庆油田勘探开发研究院,黑龙江大庆163712;中国石油大庆油田有限责任公司第二采油厂,黑龙江大庆 163414;东北石油大学地球科学学院,黑龙江大庆163318;中国石油大庆油田有限责任公司第八采油厂,黑龙江大庆 163514【正文语种】中文【中图分类】P631.8两井地区位于长岭凹陷东北部的古鼻状构造上,青山口组源岩位于扶余油层的上部,属于典型的上生下储型油藏(图1)。
松辽盆地双城——太平川地区原油地球化学特征及其成熟度差异王杰;王铁冠;陈践发;冯子辉;蒋兴超【摘要】松辽盆地北部双城一太平川地区扶杨油层原油地球化学特征相近.正构烷烃分布完整,呈单峰型,主峰碳主要为C23,部分原油具有轻碳优势,奇偶优势不明显.三环萜烷含量较丰富,部分原油伽马蜡烷、孕甾烷和升孕甾烷含量较高,规则甾烷呈"V"型分布,碳同位素值偏轻,生源构成以低等水生生物和菌藻类为主,兼有高等植物生源输入,母源形成环境为微成水还原-淡水氧化环境.本区原油的总体特征比较接近,具有相似的生源母质和有机相,但其成熟度存在着一定差异.根据生物标志物参数,原油分为三个组群.即低成熟油、低成熟-中等成熟油和中等成熟油,主要为低成熟-中等成熟原油.认为研究区具有形成低成熟油的有利烃源条件,应该加强对低成熟油的勘探开发.同时加强长春岭背斜带及其周缘构造高部位有利圈闭的勘探与评价.【期刊名称】《海相油气地质》【年(卷),期】2009(014)001【总页数】6页(P65-70)【关键词】原油评价;地球化学特征;热成熟度;稳定碳同位素;生物标志化合物;松辽盆地【作者】王杰;王铁冠;陈践发;冯子辉;蒋兴超【作者单位】中石化无锡石油地质研究所;中国石油大学资源与信息学院;中国石油大学资源与信息学院;大庆油田有限责任公司石油勘探开发研究院;长江大学【正文语种】中文【中图分类】TE125.4松辽盆地是世界上特大型陆相淡水—微咸水湖盆沉积,油气资源十分丰富,通过40多年的油气勘探开发,已探明有多套含油气组合。
发现的产油气层位自上而下分别为昌德油层、农安油层、杨大城子油层、扶余油层、高台子油层、葡萄花油层、萨尔图油层和黑帝庙油层[1]。
在地质构造单元区划上,双城—太平川地区位于松辽盆地东北部,横跨一级构造单元中央凹陷区东部、东南隆起区西北部以及东北隆起区南缘的结合部位,主要由三肇凹陷、朝阳沟阶地、长春岭背斜带、宾县—王府凹陷等四个二级构造单元组成,研究区东北缘涉及到的二级构造单元还有绥化凹陷南缘和呼兰隆起带的西南缘(图1)。
目录一.区域地质概况 (3)1.地理位置及地质范围 (3)2.大地构造背景 (4)3. 基本构造单元划分 (4)4. 区域地层特征 (7)5. 盆地构造演化史 (8)6. 松辽盆地地磁特征 (11)二.储层分析 (13)(1)、地层分布及岩性描述 (13)1.沙河子组 (15)2.营城组 (15)3.登娄库组 (15)4.泉头组 (15)5.青山口组 (16)6.姚家组 (17)7.嫩江组 (17)8.四方台组 (17)9.明水组地层 (18)(2)、盆地生储盖地层分布....................................18.(3)、区域构造演化对油气富集的影响 (21)1、盆地深坳陷区提供油气源 (21)2、盆地断裂构造对油气成藏的控制作用 (21)3、盆地反转构造对油气聚集的影响…………………22 .4、总结 (23)三.油气分布规律 (26)四.大庆油田油气藏成藏要素及其规律 (27)1.构造及断层 (28)2.油层 (30)3.油气水性质 (32)4.油、气、水分布规律及油藏类型: (33)5. 石油地质特征 (36)区域地质概况1.地理位置及地质范围松辽盆地是中国东北部一个大型中、新生代沉积盆地,地跨黑龙江省、吉林省、辽宁省和内蒙古自治区(图1-1)。
在亚洲底层分区中,处于北亚陆间区和环太平洋陆缘区的交接位置(图1-2)。
白垩纪是盆地的主要发育阶段。
沉寂了厚达万米的非海相火山岩、火山碎屑岩及正常和刘相、湖泊相和沼泽相碎屑岩地层,地层剖面完整,化石丰富,是我国研究陆相白垩纪地层的理想地区之一。
松辽盆地为一近北东向、北北东向菱形盆地,周边为丘陵和山脉所围绕,吸部位大兴安岭山脉,东部为张广才岭,北部为小新安岭山脉,盆地内部则是松花江、嫩江和辽河冲击形成的平原沼泽。
规模:长约750km,宽330~370km,面积26约万平方千米(图1-3),其中在黑龙江省的面积为11.8平方千米。
松辽盆地区域地质概况1.地理位置松辽盆地是中国东北部的一个大型中、新生代沉积盆地,地跨黑龙江省、吉林省、辽宁省和内蒙古自治区。
在亚洲地层分区中,处于北亚陆间区和环太平洋陆缘区的交接位置。
白垩纪时期是盆地发育的主要阶段,沉积了厚达万米的非海相火山岩、火山碎屑岩及正常河流相、湖泊相和沼泽相碎屑岩地层,地层剖面完整,化石丰富,是我国研究陆相白垩纪地层的理想地区之一。
松辽盆地为一近北东向、北北东向的菱形盆地,周边为丘陵和山脉所环绕,西部为大兴安岭山脉,东部为张广才岭,北部为小兴安岭山脉,盆地内部则是松花江、嫩江和辽河水系冲积形成的平原沼泽。
规模:长750km,宽330-370km,面积约26万km2。
2.大地构造背景中国东北部及其邻区包括四个构造单元:北部是北亚大陆区,由西伯利亚地块和中西伯利亚地块组成;南部是中朝大陆区,由塔里木一中朝地块组成;中部是北亚陆间区;东部为环太平洋区。
而中国东北地区就处在西伯利亚、华北和太平洋三大板块所夹持的区域,由多个微板块主体在前中生代拼合成统一的复合板块,并在中新生代时期,在板块的东缘受到环太平洋板块拼贴和洋壳俯冲作用(Dobretsov etal., 2004;郊瑞卿,2009),北缘受到蒙古一鄂霍茨克海缝合带俯冲一碰撞作用的多重影响。
区域构造变形经历了前中生代不同时期、不同方向的板块拼合造山作用及其之后的中、新生代板内构造作用改造,具有不同的构造指向和复杂的变形样式(郊瑞卿,2009)。
前人从构造演化角度,根据块体边界主缝合带构造特征和块体内部构造演化,将东北地区主要构造单元划分为(郑瑞卿,2009) : 1)华北板块北缘;2)松嫩-张广才岭微地块;3)大兴安岭微板块:甘南逆冲拆离构造及华力西期板块俯冲带和乌奴尔逆冲拆离构造带;4)额尔古纳微板块:喜桂图旗逆冲拆离构造带和额尔古纳基底隆起带;5)兴凯徽板块;6)佳木斯徽板块;7)那丹哈达增生地体(Wang and Mo, 1995;任纪舜等,1990;李锦轶等,1999;邵济安和唐克东,1995;张贻侠等,1998;张梅生等,1998;任纪舜等,1999;李锦轶等,2004b;谢鸣谦,2000; Liu etal., 1998; Wu et al, 2001 ;内蒙古自治区地质矿产局,1993;黑龙江省地质矿产局,1993)。
断裂系统划分及其在油气成藏中的作用
目前,在三肇凹陷内,关于油向下“倒灌”运移的油源断层的厘定主要存在两种观点,一种是能断穿T2(青一段的底)至T06(嫩三段的底)的断层为扶杨油层的油源断层;另一种是只有上部消失于青一段源岩内的T2界面上的断层才是扶杨油层的主要油源断层。
而实际上,油气的这种运移模式与一种经常被忽略的重要的地质现象密切相关,那就是断层垂向分段生长的现象,这也是目前无法精确的厘定扶杨油层油源断层的关键所在。
研究三肇凹陷扶杨油层的断层发育情况及分布特征,结合断裂形成期次及演化规律来划分断裂系统。
分析油成藏类型以及油藏的分布规律,确定油成藏时期。
通过观察地层落差的变化,位移-距离曲线中断距值的变化,以及伸展断层传播褶皱的普遍存在,来识别断层在垂向上分段生长的现象。
以泊松比和杨氏模量作为断层分段生长的力学证据,在泊松比大于0.25且同时杨氏模量的值小于5×104MPa的区域内,岩石普遍表现为塑性变形。
并且通过建立断层垂向分段生长的定量判别图版来确定断层的连接状态。
以相关野外地质实例、物理模拟结果和三维地震解释为基础,分析断层活动规律与油气成藏期的耦合关系,结合油藏精细解剖来精确标定三肇凹陷扶杨油层的油源断层,最终确定只有沟通源-储、成藏期活动且垂向分段生长的断层才是扶杨油层真正的油源断层。
这项研究为松辽盆地扶杨油层的勘探提供有利的指导。
第35卷第2期 2013年06月 化工矿产地质
GEOL0GY OF CHEMICAL MINERALS V_01.35 NO.2
Jun.2013
松辽盆地扶、杨油层油气来源讨论 于翠群 张丙山2崔永强 1.大庆油田有限责任公司勘探开发研究院,黑龙江大庆,163712; 2.大庆油田有限责任公司钻探工程公司地质录井一公司,黑龙江大庆,163411 提要以往认为松辽盆地三肇地区扶杨油层的油气来自于其上青山口组一段,由青一段向下运移 300m注入扶、杨油层,这个结论掩盖了扶、杨油层油气的深部来源,因而对石油勘探造成危害。三 肇地区地层超压并不是流体向深部注入的动力,因此对“上生下储”模式没有任何帮助。在近年来 的石油地质学教材中,油气“上生下储”模式已经成为解释生油层与储集层关系的金科玉律。因此, 否定“上生下储”“注入式”成藏模式具有极其重要的理论价值,是开辟松辽盆地勘探新领域的理 论依据。 关键词地层超压油气运移油气来源基岩油气藏 中图分类号:P618.130.1文献标识码:A 文章编号:1006—5296(2013)02—0091一o4
松辽盆地扶、杨油层隶属白垩系泉头组泉三 段和泉四段,是大庆油田重要的产油层位。在松 辽盆地三肇地区发现了榆树林、肇州一肇源、头台
.茂兴和朝阳沟油田等多个大型岩性油藏和构造 一岩性复合油藏,找到10多亿t地质储量。高瑞祺 等(1997)认为扶、杨油层90%以上的油气来自上 覆白垩系青一段泥岩u ,迟元林等(2000)给出了 该区“上生下储”“注入式”成藏模式,认为青一 段泥岩中油气向下注入的动力是地层超压 。本文 通过对地层压深关系与油气水重力关系的分析,对 以上作者“上生下储”模式予以否定。
1地层压深关系 迟元林等(2000)认为,三肇地区扶、杨油 层油气藏是“青一段泥岩生成的油气在地层超压 作用下,沿断层通道向下‘注入式’运移形成的”, 并给出了三肇地区青一段及邻层压力梯度纵向变 化图(图1)作为这一成藏模式极具说服力的依 据。本文也从地层压力开始讨论。
{第一作者简介:于翠群(1955 ̄),男,石油地质学专业,工程师 收稿日期:2013—03.19;改回日期:2013.06.03
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图1三肇地区青一段及邻层压力梯度纵向变化图嘲 Fig.1 Vertical variation ofthe pressure gradient within the 1 member ofthe Qingshankou Formation and its neibour in the Sanz ̄o area (a)榆树林;(b)宋芳屯、模范屯;(c)升平、宋站;(d)茂兴、肇源
地层中任何一点的上覆层压力是由上覆地层 总重量引起的,表示为下式D :
S=0.433[p(Z)dZ IJ 式中 上覆地层压力,psi; Z_一地层深度,ft; 化工矿产地质 p一体积密度,g/cm . 0.433一 crnj与psi/ft的换算常数。 从上式可以看出,地层的上覆压力梯度是目 的层的平均密度,由于压实作用,上覆层梯度不 是常数。但是当地层的体积密度趋于岩石的骨架 密度时,由于孔隙度非常低,随深度增加,压实 极其缓慢,因此,上覆地层压力梯度渐进于岩石 的骨架密度。文献¨ 指出,在厚盐层剖面的高孔 隙压力层段中,薄的层段内可能出现上覆层梯度 反向。异常压力通常出现在粘土岩中,由于孔隙 度异常高,体积密度极低。如果层段足够厚的话, 很低的密度值足以引起总的平均体积密度(确切 地说是上覆层压力梯度曲线)降低。由于这些低 密度带较薄,此上覆梯度反向一般很小并只出现 在很小的层段内。尽管梯度降低,但由于整个层 段上上覆层压力仍趋增加,只不过增加的速率比 上面层段慢些。 因此,在地层剖面中从上到下,任何一点 的压力都是在上一点压力的基础上增加的。从图 1可以看到,给出的三肇地区青山口组和泉头组 的压力梯度曲线没有出现负值,均大于l,大于 静水柱压力。也就是说,从给出的曲线上看,从 青山口组到泉头组的压力应该是逐渐增加的,区 别在于青一段增加的速率较大。不存在下部压力 小于上部压力的状态。我们知道,流体的流动方 向是由高势区向低势区,由高压带流向低压带的, 所以,三肇地区“上生下储”成藏模式中的地层 超压作用对模式本身是没有任何帮助的。 2关于“上生下储" 由于松辽盆地三肇地区扶杨油层下部没有 发现合适的生油层,人们便建立了上生下储“注 入式”成藏模式n ¨。以T2层断层为通道,令 黑色泥岩生油并向下运移达300m进入泉头组四 段储层(图2)。如“榆树林地区在青山口组一段 生油高峰期古构造比凹陷中心高200 ̄400m,这 一高差比扶杨油层实际含油段长度小100~ 300m,所以必须以垂向运移为主才能形成油气聚 集”,而“徐家围子始终处于凹陷中心部位,但 含油段长度达300m以上,只能是垂向运移成 的”。显然,这是错误的。对油田放射性元素运 移方向研究表明,在盆地中部流体的运移方向是 垂直向上的¨ 。在排除了油气上生下储,确立向 上运移的概念以后,就必须要寻找深部的油气来 源。所以,松辽盆地三肇地区油气运移模式恰恰 掩盖了三肇地区扶杨油层油气的真正来源,从而 也就妨碍了油气勘探的进一步开展。
图2三肇地区扶杨油层油气运聚示意图[ Fig.2 Oil and gas migration and accumulation in Fuyang reservoir,Sanzhao area
油、气、水在内部按重力分布的规律是所有 油藏中都证实了的,而且它也是我们关于油藏形 成概念的基础和指导油藏调查与勘探的主要原 理。这种重力规律证明:当油水存在时,油、气 总是向上运移而不会向下运移的。因此,承认了 石油自上向下的运移,不仅意味着忽视了最基本 的物理学规律,而且会使新油田的调查和勘探工 作无所适从。 H.A.库德梁采夫 曾指出的例子中有堪萨斯 中央隆起结晶基岩中的和里根底部砂岩中的油 藏,拉帕茨和马拉油田结晶基底中的油藏,委内 瑞拉塔拉西部油田蒂布石灰岩中的油藏,怀俄明 州寒武纪地层中的油气藏,这些石油根本不可能 由邻近生油层运移而来,因为上述油藏的附近并 没有泥质岩石:油藏的盖层是致密的砂岩或石灰 岩,其上风化部分或裂隙中(委内瑞拉)含油次 生油藏;而底层是结晶基岩。无疑上述油藏是由 于自下向上垂直运移而形成的,此外并没有其他 解释。 第2期 于翠群张丙山 崔永强:松辽盆地扶、杨油层油气来源讨论 93 A.M.梅德维捷娃川研究石油所含孢子一花粉 成分时获得了“烃流超上运移”的证明资料:取自 不同地区大量油样的分析表明,在上层年轻岩层 的石油中存在较古老的孢子一花粉成分,而石油 中不存在比其沉积介质更年轻的微化石,这有力 地证明了石油只可能白下而上垂直运移。 向斜油气藏是研究油气运移的特殊例子。向 斜油气藏之所以能够在油、气驱水的作用下形成, 仅只是由于深处而来的垂直运移作用的结果。因 为,当从分散有机质中形成石油时,石油和天然 气不可能聚集在具有裂隙的向斜中,这是由于油、 气必然会沿着这些裂隙继续运移之故。讨论油藏 形成问题时,无法回避油、气驱水可以解释向斜 油藏中砂岩无水的事实,这样的解释本身是最为 简洁而且自然的。笔者注意到,目前深盆气研究 中给出了向上供气的实例 。 事实上,松辽盆地徐家围子地区已经找到了 2000亿m 幔源烃类气藏 ,其重要价值在于为 盆地深层勘探和基岩油气藏勘探提供了事实依 据。世界范围内发现结晶基岩内的油气虽然只是 勘探中的偶然,但仅就1994年前公布储量的21 个油气田[101其总储量已经超过2.5万亿m0天 然气和230亿t石油。由此可以看出,深部来源 的油气具有非常巨大的勘探前景。
3 结论 松辽盆地扶、杨油层“上生下储”的“注入式” 成藏模式,是在有机成因理论束缚下提出的错误 结论。提出这一模式的背景是,该地区除了扶、 杨储层300m以上的青一段生油岩,没有发现其 他的油气来源。遗憾的是为了迁就有机成因理论, 却违背了物理学的基本原理。 松辽盆地扶、杨油层另一个重要的地质事实 是,储层普遍发育硅质胶结。以往认为硅质胶结 是有机质裂解生油同时释放酸性地层水,由酸性 地层水主导成岩作用造成的。这里需要指出,大 规模硅质沉淀的前提是大规模硅质迁移,而最有 能力搬运硅质的流体恰恰是碱性流体。 松辽盆地深层火山岩烃类气藏的发现及工业 性幔源二氧化碳勘探实践,为我们重新认识松辽 盆地扶杨油层的油气来源提供了崭新的思路。在 尊重科学规律、尊重客观事实的前提下,扶、杨 油层下部寻找油气来源的研究工作应积极开展。
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