松辽盆地北部中浅层岩性油藏形成条件

熊庆莉

（大庆油田有限责任公司勘探开发研究院，黑龙江大庆163712）

松辽盆地北部中浅层岩性油藏形成条件

熊庆莉*

（大庆油田有限责任公司勘探开发研究院，黑龙江大庆163712）

对于松辽盆地陆相坳陷湖盆坡缓的中浅层而言，烃源岩和砂体大面积分布，岩性油藏能否成藏，关键因素是要具备有效储层、有效圈闭和油源断层。松辽盆地中浅层发育河流、三角洲和湖泊三大沉积体系，其中三角洲沉积体系成因的各种砂体是形成岩性油藏的有效储集体；经多年实践勘探已发现的萨尔图、葡萄花、高台子和扶杨油层岩性油藏一般均分布于三角洲相带各类砂体形成的岩性圈闭中；T1、T2断层是沟通油源与储层的唯一油运移通道。通过对松辽盆地内部岩性油藏精细勘探，挖潜剩余油气资源对大庆油田勘探开发油后备储量具有重要意义。

岩性圈闭；岩性油藏；形成条件；松辽盆地北部

自1966年美国石油地质学家Levorsen提出隐蔽圈闭勘探以来，世界上许多含油气盆地都加强了对地层不整合、岩性及古地貌等圈闭的油气勘探[1-3]，而且对其形成机理与分类方案作了系统的研究[4-9]，在勘探实践中获得了巨大的成功[10-11]。近年来，由于我国东部油田可采储量与采出资源量之间的矛盾日益突出，储量品位日趋下降，寻找隐蔽性复杂岩性油藏成为主要勘探方向之一[9]。经过多年勘探实践，在松辽盆地北部中浅层中发现多种类型的岩性油藏（表1），特别是在三角洲相带岩性油藏勘探方面取得了突破性进展，发现了葡萄花油层1个亿吨级的勘探目标区和6个5000×104t万吨级储量规模区，石油储量累计达6.4×108t。但是，目前对区内岩性油藏的成藏控制因素还没有系统研究，本文拟从储层物性条件、有效圈闭条件及运移通道条件3方面进行分析讨论，为进一步提高油气勘探效率、明确勘探目标提供石油地质学依据。

表1 松辽盆地北部岩性油藏分类及分布（据萧德铭等，2005略修改）

1 地质背景

松辽盆地属于中生界伸展型陆相含油气盆地，经历了热隆张裂、裂陷、坳陷和萎缩褶皱等4个构造演化阶段[12]，发育了白垩系泉头组、青山口组、姚家组和嫩江组，最大沉积厚度超过7000m（图1）。在盆地北部边缘发育有冲积扇沉积体系、辫状河沉积体系和曲流河沉积，在盆地中央发育多套三角洲和湖泊沉积体系。

2 岩性油藏成藏基本条件

对于岩性油藏的成藏条件不外乎生、储、盖、圈、运、保等条件。在松辽盆地北部宋芳屯、模范屯地区所钻井中，就有许多是葡萄花油层被断层错断的砂岩透镜体油藏，如芳2井、芳14井、芳15井、芳16井等。

宋芳屯、模范屯油田葡萄花油层岩性油藏储集砂体特征，上部为三角洲分流平原—三角洲内前缘相的砂体为厚层条带砂、小片薄层砂—断续条带砂、透镜砂—席状砂；下部为三角洲分流平原—三角洲内前缘—滨浅湖相的砂体为条带砂、小片薄层砂—透镜砂、小片薄层砂（图2）。其三角洲分流平原相—前缘相透镜状砂体、断续条带砂、小片席状砂较发育，主体砂岩宽度小于400m，长度小于2000m，小片席状砂、透镜状砂体面积约0.5～4.0km2。该区的葡萄花油层三角洲分流平原—三角洲前缘相的连续条带状砂和粉砂岩透镜体，镶嵌在紫红色和绿灰色泥岩中，为油聚集成藏提供良好的岩性圈闭。钻遇的被T2-T1断层错断的砂岩透镜体围岩为红色泥岩，不具生烃能力，据油源对比[13]，葡萄花油层的油来自下伏的青山口组二、三段生油岩。该生油岩在嫩江组沉积末期进入排烃门限，且在此期间T2-T1断层活动，构成流体运移通道，油沿断层在水动力、浮力等作用下自下而上垂向运移、聚集在透镜体砂岩中成藏。

3 岩性油藏成藏的因素分析

根据松辽盆地已知岩性油藏形成条件分析，有效烃源岩的生烃能力和分布范围大体已经明确；盖层岩性和分布区域也已较清楚，这两者已不是主要控制因素，由于岩性圈闭自身的特殊性，其成藏主控因素应该为储层物性条件、有效圈闭条件、运移通道条件。

3.1 储层物性条件

储层物性主要受埋藏深度、成岩作用影响，松辽盆地齐家北地区和三肇地区扶、杨油层埋藏深度在1000～2300m，成岩作用已进入晚成岩阶段，石英次生加大和岩石粒间被粘土矿物充填，孔隙类型以再生孔隙式为主。储集层多为含泥细粒混合粗粉砂岩，填隙物含量较高，泥质含量普遍在10%以上（表2）。属于中孔低渗—中孔中渗储层，有利油进入储层聚集成藏。

松辽盆地三肇、大庆长垣、齐家—古龙大部分地区萨、葡、高油层埋藏浅（多数小于1000m），成岩作用进入早期成岩阶段，胶结疏松、孔隙发育，孔隙类型以原生粒间孔隙为主。储集层多位含泥粗粉—细粒粉砂岩为主，岩屑含量较高，为长石质岩屑砂岩，砂岩填隙物以泥质为主，含量较低，一般小于10%。而在大庆长垣以西及以东的部分地区如英台、古龙地区、太东萨、葡、高油层埋藏较深（1100～1800m），成岩作用已进入中期成岩阶段，石英具次生加大与再生胶结，砂岩变得较致密，孔隙类型以原生粒间缩小孔隙为主。储集层多位细粒长石砂岩为主，岩屑含量较高，为长石质岩屑砂岩，砂岩填隙物以泥质为主，含量较低，一般小于10%（表2）。属于中孔低渗—中孔高渗储层，有利油进入储层聚集成藏。

表2 松辽盆地北部萨、葡、高油层及扶、杨油层岩性油藏储集层特征

3.2 有效圈闭条件

3.2.1 圈闭形成条件

松辽盆地北部泉头组三段、泉头组四段（扶、杨油层）属于低位域沉积（图3），以浅水湖泊—三角洲沉积体系为主。受多物源控制形成的错叠连片分流河道砂体，如三肇地区扶、杨油层沉积时期受西部和北部2个物源的影响，发育三角洲平原和三角洲前缘亚相分流河道砂和决口扇砂。对应形成岩性圈闭的单层厚度为2～5m，其次为1～2m（表3）。

松辽盆地北部青二、三段（高台子油层）砂体总体上属于高位体系域沉积（图3），以大型湖泊三角洲沉积为主。在青山口组一段大面积湖侵之后，盆地开始接受进积式充填，此时盆地内发育的水系有四条，其中沿盆地南北长轴方向发育的河流规模较大，入湖后形成了大型三角洲复合体。如北部物源的泰康、齐西、小林克、萨西水系对龙虎泡至齐家地区均有较强影响，发育大面积三角洲前缘砂体。对应形成岩性圈闭的单层厚度值为1～2m和2～5m，1～2m稍占优（表3）。

表3 已知岩性油藏储层单层厚度分布特征表

松辽盆地北部姚家组一段（葡萄花油层）属于低水位体系域，以浅水湖泊和三角洲沉积体系为主（图3），如大庆长垣南部、他拉哈、葡西、徐家围子南部等地区发育三角洲前缘相的河口坝砂体，在其南部的丰乐—肇州—永乐—头台以及西部英台东、大安等地区为三角洲前缘相席状砂体沉积，砂体向南逐渐减薄并尖灭，相变为前三角洲—浅湖相的泥岩。对应形成岩性圈闭的单层厚度值在1～2m之间，其次为0.5～1m和2～5m（表3）。

松辽盆地北部萨尔图油层（姚二、三段—嫩一段）属于席状三角洲沉积模式（图3），分流河道以顺值型为主，属快速废弃充填沉积，层次多而不稳定，前缘相带较窄，以席状砂沉积为主，河口砂坝很少。砂体在沉积时由于是水进过程，且湖泊对三角洲砂体的改造作用强烈，砂层较薄，但横向较稳定。而在三角洲的侧缘或两个三角洲体系之间的地带，由于沿岸湖流的搬运作用，形成了一些小规模的沿岸砂坝。对应形成岩性圈闭的单层厚度值多数小于1m，其次为2m左右（表3）。

3.2.2 盖层封闭条件

松辽盆地北部中浅层纵向发育青山口组和嫩江组一、二段泥岩。青山口组一段泥岩在齐家—古龙凹陷到三肇凹陷及其以东地区分布，青山口组二、三泥岩齐家—古龙、三肇凹陷广泛分布，嫩江组一、二段泥岩在全盆地广泛分布。根据研究区30多块青山口组一段、嫩江组一、二段泥岩样品分析进行盖层综合评价（表4），齐家—古龙凹陷、三肇凹陷青山口组和嫩江组一、二段具有非常高遮挡能力的盖层。据松辽盆地北部已发现的岩性油藏的储集砂体均发育在三角洲相带，水下分流河道砂体平面上呈断续条带状，长度在1～5km，宽度小于0.5～0.7km，河口坝砂体呈透镜状，向湖方向突变成泥岩，这些砂体在垂向和侧向被青山口组和嫩江组一、二段泥岩所封闭，形成有利油聚集的岩性圈闭。

表4 松辽盆地北部盖层综合评价表

3.2.3 侧向封闭条件

岩性圈闭的侧向封闭除储集砂体周围的泥岩外，还有沟通源岩与储集体的油源断层。断层侧向封闭性是指断层在侧向上对断层两盘对置层中沿断层面法线方向穿过断层面而运移油气的封闭作用。Gibson[14]对Poui油田泥岩涂抹系数进行统计发现其值小于4.0断层侧向封闭性好，反之差。研究中选择泥岩涂抹系数法和断裂带中泥质含量，对松辽盆地青二、三段及姚家组地层内错断岩性圈闭的断层进行侧向封闭性评价。评价结果为松辽盆地北部姚家组和青二、三段地层内发育的断层泥岩涂抹系数均小于4.0，预测带断裂带中泥质含量均为100%，说明断层侧向封闭性普遍较好

3.3 运移通道条件

拉张型断层附近砂岩的显微构造与成岩作用研究发现，与油气二次运移同期活动的断层是油气运移的重要通道[15]。松辽盆地明水组沉积末期（燕山运动晚期）及古近纪末期（喜山运动早期），是松辽盆地油气主要运移时期[16-18]。这两个时期松辽盆地在近南北向压扭应力的作用下，使早期形成的T2断层复活开启（T2断层主要是断穿地震反射层T2上至青山口组一段、下至泉头组），北西、南北、北东向断层分别发生张扭性、扭性、压扭性活动，T2断层起到沟通青山口组一段烃源岩和扶杨储层油运移通道。如三肇凹陷扶杨油层具有青山口组一段超压为动力，以向下垂向运移为主，T2层断层是油气向下运移的良好通道（图4），同时T2层断层除了作为油的垂向运移通道外，也是油在透镜砂体之间侧向运移的通道。另外，松辽盆地明水末期及古近纪末期构造运动，促使部分早期T2断层复活延伸到T06及发育T1断层，这些断层沟通青山口组一段、嫩江组一、二段烃源岩与青山口组和嫩江组储层，成为萨、葡、高油层油运移通道。总之，断层是松辽盆地北部岩性油藏成藏过程中唯一油运移通道。

4 结论

通过松辽盆地北部岩性油藏成藏主控因素分析，认为：

（1）松辽盆地北部岩性油藏储集层物性：扶杨油层为中孔低渗—中孔中渗、萨、葡、高油层为中孔中渗—中孔高渗，均有利油进入储层聚集成藏。

（2）松辽盆地北部低水位体系域、高水位体系域以浅水湖泊、三角洲沉积为主，其发育的三角洲前缘亚相的分流河道、决口扇及河口坝砂体，被向湖相突变的泥岩及上伏的青山口组及嫩江组一、二段泥岩包围构成有效的岩性圈闭。错断岩性圈闭的油源断层具有很好的侧向封闭性。

（3）T2、T1、T2-T1、T2-T06断层是松辽盆地北部岩性油藏成藏过程中唯一油运移通道。根据松辽盆地岩性油藏成藏控制因素分析，今后大庆油田应当加强断裂带附近低水位期的三角洲前缘相的河口坝砂体、水进期的三角洲侧缘、三角洲之间的沿岸砂坝、席状砂及高水位期的三角洲前缘相的水下分流河道砂体精细刻画及识别技术，对增加大庆油田勘探开发油后备储量具有重要意义。

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TE357

A

1004-5716(2015)06-0086-05

2014-05-27

国家重大科技专项“松辽北部岩性地层油气藏富集区带、目标优选与勘探技术应用”(2011ZX05001-001-04)资助。

熊庆莉（1965-），女（汉族），甘肃临夏人，工程师，现从事石油地质学工作。