伏龙泉断陷登娄库组地层再认识及对勘探的地质意义

宋立斌,孙 凯,姜宏官

(中国石油吉林油田公司勘探开发研究院,吉林 松原 138000)

0 引言

松辽盆地南部天然气勘探自营城组火山岩地层获得突破后,营城组之上的登娄库组碎屑岩天然气勘探逐步得到重视。为了揭示伏龙泉地区登娄库组地层含气性,了解深部地层发育情况,伏14井于登娄库组(当时分层)厚细砂岩层实施压裂自喷求产,获得14.176×104m3高产气流,从而发现了伏14块构造岩性复合圈闭气藏。沿用过去吉林油田登娄库组岩石地层划分方案,目前这套地层一直被划归为营城组四段。

但依据松辽盆地登娄库组松基6井建组剖面岩石学和生物地层学特征,结合营城组地层划分标准分析,该文认为伏14井1 923.2～1 991.0 m试气段地层应当归属为登娄库组三段。产生分层错误的原因是人们对登娄库组和营城组地层划分标准不明确,缺少登娄库组顶、底界识别标志,生产应用中也只是沿用临近探井的地层划分方案进行横向对比而简单地确定地层划分,没有从建组地层剖面分析入手,开展系统的地层划分对比研究,从而产生地层分层混乱问题。

为解决伏龙泉断陷登娄库组存在的地层组/段划分混乱问题,该文通过深入分析登娄库组建组剖面地层岩石组合特点,确定了登楼库组地层岩石地层学特征,结合该断陷登娄库组地层古生物孢粉及其年代地层学研究,建立了登娄库组综合地层划分标准,并按照“地层格架剖面井震对比”的统层方法完成了对伏龙泉断陷登娄库组地层的统一划分和地层再认识。

1 地质概况

伏龙泉断陷地理位置位于吉林省长春市农安县与松原市长岭县境内,区域构造位置位于松辽盆地南部中部断陷带的东南部,其西侧为中央凹陷区的长岭断陷,东侧为东南隆起区的德惠断陷[1-2](如图1所示)。伏龙泉断陷勘探面积为1 071 km2,基底最大埋深超过 5 km,发育3个次级洼槽,断陷东侧发育一条近北东走向的下正上逆大断裂,该断裂向上断至青山口组,向下断至基底,它控制着伏龙泉次断陷的形成和地层的沉积充填。

伏龙泉断陷发育北北东向、近南北向和北北西向3组断裂,受断裂的切割平面上形成一系列断鼻和断块构造。伏龙泉断陷地质结构复杂,微小断裂发育,构造形成及演化可概括为隆起期、断陷期、坳陷期和构造反转期4个不同的演化阶段。从伏龙泉断陷勘探成果及油气成藏规律研究可知,伏龙泉断陷在白垩纪晚期反转形成的断鼻或者小型穹窿型构造基本上控制了该区的油气聚集成藏,断裂对油气的成藏起重要的控制作用[3-5],油气成藏具有 “近油源、断裂系统输导及后期构造反转二次调整” 的地质特点[6]。

从伏龙泉断陷钻井揭示的地层情况可知,该断陷自下而上发育的地层序列依次为石炭二叠系基底,下白垩统火石岭组、沙河子组、营城组、登娄库组和泉头组,上白垩统青山口组和第四系表土地层。根据地层岩性组合及电性特征,前期地层划分方案是将伏龙泉断陷登娄库组和营城组地层各自划为4个段。其中,登娄库组地层厚度为300～430 m,每段地层厚度为35～120 m;营城组地层厚度为300～400 m,每段地层厚度为120～230 m。勘探实践证实,钻探在伏龙泉断陷反转构造带上的探井登娄库组4个段均含气,试气有伏14井及伏26井等多口探井获得工业气流,说明伏龙泉断陷反转构造带上的登娄库组具备优越的成藏地质条件,登娄库组碎屑岩具有较大的天然气勘探潜力。

伏龙泉断陷登娄库组主要发育湖泊、辫状河三角洲以及曲流河3种沉积相类型。从登娄库组重矿物分布及其地层砂地比变化特征可知,物源主要来自伏龙泉断陷东南、东部和西北部3个物源方向,储层砂体主要呈北西—南东方向条带状或者扇状展布。营城组是断陷盆地发育晚期缓慢沉降时的浅水断陷湖盆扇三角洲沉积,此时火山活动相对较频繁强烈。营城组扇三角洲沉积分为扇根和扇中2种亚相,其中扇根亚相进一步细分为扇根河道和扇根河道间2种微相。

2 登娄库组地层划分标准

为明确伏龙泉断陷登娄库地层划分类型,指导探井地层准确划分,需要从登娄库组建组剖面分析入手,通过查阅历史分层资料,研究分析登娄库组命名的创建历史,从中准确掌握登娄库组/段岩石地层单元的岩石组合及其重要标志岩层的基本特征,采用多重地层划分对比技术重新建立组/段地层识别标准。

2.1 登娄库组定义

登娄库组(K1d)层型建立及其沿革:登娄库组正层型剖面是由松辽石油勘探局综合研究队于1959年在前郭县东部登娄库构造东北端的松基2井创建的,地层岩性由棕灰黑色、紫色粉砂质泥岩、粉砂岩及细砂岩组成的一套砂泥岩地层,厚度超过400 m,它与上覆泉头组地层处呈整合接触,确定时代归属为晚侏罗或白垩纪(现今厘定为下白垩统)。1975年,吉林省地层编写组因松基2井钻孔编录较粗糙,且地层中没有发现化石,改以扶101井作为吉林层型代表性剖面,并引用了舒兰县溪河乡汪屯地表剖面做辅助剖面。1988年,地矿部吉林石油普查勘探指挥所的裘松余建议利用松基6井作为登娄库组正层型剖面(如图2所示)。

登娄库组为断坳转换时期的三角洲—浅水湖盆粗碎屑沉积建造,地层呈披盖式覆盖于前期断陷沉积之上。中下部地层岩性为一套杂色、灰白色砂砾岩夹紫红色、灰绿色和深灰色泥岩;中上部地层岩性为灰紫色、暗紫色砂质(含砾)泥岩与灰色砂岩不等厚互层。

松基6井地理位置位于黑龙江省安达市萨尔图约10 km处(登娄库组井段2 641～4 188 m)。该井于1964年钻探,钻穿登娄库组至基底(完钻井深为4 718.77 m),在登娄库组取得了相对较全的录井资料。1979年经高瑞琪等进行的古生物研究,松基6井还在登三、登四段地层获得丰富的孢粉化石,孢粉组合中以蕨孢占绝对优势,含量高达83%,次为裸子植物花粉,占15.46%,被子植物花粉仅占1.46%。蕨孢以里白科为主,里白科(Gleicheniidites)含量可达23.65%,海金秒科无突肋纹孢(Cicatrivosisporites)和光面三缝孢(Leiotriletes)含量各占近10%,桫椤孢(Cyathidites)含量达16.53%;裸子植物花粉以无口器粉(Inaperturopllenites)为主,占9.16%,银杏和克拉梭粉较少;被子植物花粉为三沟粉和三沟孔粉。孢粉化石属于光面三缝孢-无突肋纹孢-拟里白孢组合带[7-9]。

目前,大庆油田将松基6井登娄库组划分为登一段(砂砾岩段)、登二段(暗色泥岩段)、登三段(块状砂岩段)和登四段(过渡岩性段),吉林石油地质编写组也一直沿用大庆油田登娄库组地层4分方案。

2.2 登娄库组4分方案

自1979年黑龙江省区域地层表编写组对松基6井登楼库组用4分方案建组以来,其岩性地层和生物地层经历了几次修订,其中变化较大的一次是在2003—2004年。在这个时期大庆油田率先在徐家围子断陷营城组火山岩天然气勘探取得了重大突破,一些地层研究学者基于野外地质剖面考察,结合徐家围子断陷地震解释与探井综合地层研究后,提出了松辽盆地北部徐家围子断陷营城组4分方案,即营一段为酸性火山岩段,营二段为砂泥岩段,营三段为中基性火山岩段,营四段为砂砾岩段,同时分析认为徐家围子地区缺失登一段粗碎屑岩沉积。分层变化本质就是营四段杂色砂砾岩段地层的归属问题。按照早期建组剖面松基6井标准井是应该将这套杂色砂砾岩段归属到登一段,并且已经确定杂色砂砾岩段是一个厚度约50～100 m的区域相对稳定的标志层。

为了探讨营四段杂色砂砾岩段归属问题,在2007—2021年吉林大学的刘硕、高友峰和尹永康等通过对松科2科学探索井开展年代地层学研究,又一次将营四段重新划归登一段(如图3所示)。直接证据是在松科2井杂色砂砾岩之上2 969 m处发育一3 m厚的薄层凝灰岩,取样测试获得锆石U-Pb年龄测年为(103±0.83)Ma,属于阿尔布晚期,并通过与松辽南部登一段砂砾岩层类比,认为松科2科学探索井营四段杂色砂砾岩层就是早期认为缺失的登一段地层[10]。

图3 松辽盆地北部松科2井地层综合柱状图Fig.3 The stratigraphic histogram of well Songke2 in the northern Songliao Basin

另外,从1975年吉林省地层表编写组利用吉林省九台市煤矿341和343钻孔资料创建的营城组层型剖面可知,营城组地层一直划分为3段。钻孔揭示岩石地层特征为1套火山岩中间夹1套火山湖相碎屑岩地层,与下伏沙河子组碎屑岩地层呈平行不整合接触。1997年吉林省岩石地层表编写组及2019年吉林大学张梅生教授推荐的营城组3分方案为:1)底部营一段为中基性火山岩-酸性流纹岩;2)中部营二段为碎屑砂砾岩夹可采煤层,产植物化石;3)顶部营三段为局部发育的中基性玄武质安山岩,营三段一般较薄且分布局限,多数盆内探井不发育营三段地层,故在盆地内多数探井营城组只是划分为营一段和营二段,缺失营三段。

由此可知,大庆油田在徐家围子断陷划分出来的所谓“营四段砂砾岩层”,实际应当归属于营城组地层之上的登一段地层。该文通过伏龙泉地区登娄库组地层综合研究,结合区域上地层古生物孢粉特征及年代地层学特征,认为登娄库组采用4分方案比较合理。这种地质观点不仅符合登娄库组松基6井建组剖面岩石组合及标志性岩层的层型定义,而且登一段底部杂色砂砾岩段标志层与其下伏营城组火山岩地层呈区域角度不整合接触关系(T4)比较明确。

2.3 登娄库组地层划分标准

建立登娄库组地层划分标准,重点是需要找到能够区分出登娄库组顶、底界线的岩电特征识别标志。

2.3.1 登娄库组顶界(T3)岩电特征识别标志

登娄库组顶界登四段砂泥岩地层与泉一段底部地层的分层界线处岩电标志特征不明显,需要依据松基6井建组剖面的地质岩心资料仔细观察界面上、下地层的泥岩颜色,找到是否存在岩性突变界面、沉积旋回类型的转化界面及沉积相突变界面。然后观察测井资料的自然伽玛测井曲线是否相应的出现突变界面,深浅电阻率曲线是否出现突然增大或降低以及声波测井曲线的突变界面等,从而明确分层界线处的岩电标志,为地质分层找到参考依据。

登娄库组为断坳转换时期扇三角洲—浅水湖盆粗碎屑沉积建造。松基6井登娄库组上部为灰绿或灰褐色泥岩与杂色砂砾岩互层,与上覆泉头组一段呈连续过渡;下部为灰白色和杂色砂砾岩为主,夹灰绿、紫红色泥岩及少量凝灰岩。

松基6井泉一段地层岩性为暗紫色、紫红色泥岩与灰白色、浅灰色砂砾岩、粗砂岩及粉砂岩呈不等厚互层,重矿物中陆源矿物以锆石、石榴石、绿帘石和磁铁矿为主。泉一段与下伏登娄库组呈整合-假整合接触,盆地边部常超覆于不同层位老地层之上。

精细分析松基6井建组地层岩性剖面,可总结出登娄库组顶界(T3)与泉一段底界分层界线处上、下地层岩电特征如下:

1)泉一段泥岩颜色偏暗,以灰紫色或浅紫色为主;登娄库上部泥岩颜色偏氧化色,颜色红一些,多为紫红色。

2)泉一段电阻率基值比登四段泥岩电阻率基值低,代表域广、稳定沉降的浅湖环境(盆地地貌类似平底锅形态)。

3)砂岩组合不同,电阻率曲线形态有变化,泉一段泥质岩偏多,砂岩以薄砂层细砂岩为主,电阻率曲线呈现单峰状; 登四段砂质岩偏多,粒度偏粗,以砂砾岩和粗砂岩为主,电阻率曲线呈梳状。

4)泉一段与登四段之间分层界线划分是在电阻率曲线由登四段高阻基值到泉一段低阻基值弧形变化拐点处,卡位在砂岩底(局部地区或者是相对位置的泥岩底)。

2.3.2 登娄库组底界(T4)岩电特征识别标志

登娄库组底界登一段杂色砂砾岩标志层岩电特征明显,是一段发育50～100 m厚的岩性粗、成分和颜色杂的砂砾岩地层,视电阻率曲线特征为中高幅箱型及钟型曲线,呈现高自然伽马(GR)、高电阻率(Rt)和低时差(Δt)曲线特征。

分析登娄库组底界登一段杂色砂砾岩标志层沉积成因可知,该套砂砾岩是在营城组末期挤压抬升后发生沉降初期的产物。在区域构造上,营城组末期抬升与伊泽奈岐板块末端的大洋火山挤压有关,而抬升结束后的热沉降初期,必然伴随着强烈的垂向构造运动,导致地表落差较大的地区发生重力流,浊流沉积,抬升时未完全风化的砾岩快速堆积在断陷盆地中,形成火山碎屑成分磨圆度中等的杂色砾岩。其含义代表着热沉降初期的事件沉积,沉积受构造动力和地形控制,属于重力流冲积扇沉积,砂砾岩厚度平面分布不均匀,一般在近物源的洼槽边缘较为发育且厚度大,到了断陷洼槽中心渐变为含砾砂岩或者过渡为粗砂岩等。

2.3.3 岩石地层标准

松基6井登娄库组地层内部总体由2套向上明显变细的正旋回构成,相当于大庆油田4分方案的登一、登二段和登三、登四段。2022年吉林油田对伏龙泉断陷登娄库组开展区域统层研究,通过伏龙泉地区多口探井的层位标定和地层格架剖面井震地层对比研究,表明伏龙泉断陷登娄库组地层发育齐全,登一段～登四段可以按照岩性由粗到细进一步细分为4个正旋回。

类比松基6井岩石组合及沉积旋回特征,将伏龙泉断陷登娄库组划分为4段(标准井如伏14井和伏19井等)。登一段(砂砾岩段)岩性为杂色砂砾岩,其上部夹少量砂岩和泥岩;登二段(暗色泥岩段)下部为紫褐色和深灰色泥岩,灰色泥岩与浅灰色粉砂岩、细砂岩呈不等厚互层,上部为紫褐色和深灰色砂质泥岩夹紫灰色、灰色泥质粉砂岩及细砂岩;登三段(块状砂岩段)整体为紫褐色、深灰色泥岩或粉砂质泥岩与灰色、紫灰色粉砂岩及细砂岩呈不等厚互层;登四段(过渡岩性段)岩性为灰褐色泥岩与灰白色粉砂岩不等厚互层,泥岩质纯,砂岩为中厚层块状,岩性组合为正旋回。登娄库组底部标志层为局部稳定发育的杂色砂砾岩段地层,厚度约为50～100 m。在断陷内次级凹槽之间的局部隆起区,登一段地层遭受隆起剥蚀或者未沉积而缺失。

2.3.4 生物地层标准

松辽盆地南部登娄库组地层中孢粉化石比较丰富。研究表明,登娄库组发育典型的克拉梭粉(Classopollis)-希指蕨孢(Schizaeoisporites)-无突肋纹孢(Cicatrivosisporites)孢粉组合。而其上部地层泉一、泉二段发育典型的三瓣孔孢(Trilobosporites)-桫椤孢(Cyathidites)-三孔沟粉(Tricolpopllenites)孢粉组合。

泉头组泉一、泉二段地层属于典型湖相地层沉积,其与登娄库组断陷转换期地层沉积特征在孢粉组合特征上有明显区别,可以借助钻井泥质岩类地层的岩心或者岩屑取样开展孢粉古生物鉴定,据此甄别并划分出登娄库组地层。2019年,吉林大学张梅生教授对伏龙泉断陷伏8井(1 160～1 370 m)、伏231井(1 995.26 m)、伏240井(2 217 m)和伏242井(2 285.7 m)这4口探井登娄库组泥质岩岩心开展过孢粉组合研究,建立了以湿热背景下发育的克拉梭粉(Classopollis)-三角光面孢(Leiotriletes)-无突肋纹孢(Cicatrivosisporites)孢粉组合,这个新建立的生物地层标准为登娄库组地层划分起到了重要的指导作用。

2.3.5 年代地层标准

伏龙泉断陷钻井岩心火山岩同位素年龄未实际测得,原因是松辽盆地南部登娄库组火山岩不发育,取心资料少,导致对登娄库组形成时代的研究较少,近3年松辽盆地登娄库组钻井火山岩仅查阅到3个测年结果(如图4所示)[10]。第1个测年结果于2019年来自徐家围子地区松科2井登二段浅灰色中砂岩(取井深度为2 880.77～2 882.09 m),碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb测年结果为(102±4)Ma(如图4a所示)。刘硕等研究认为,这个最年轻且为岩浆成因的锆石年龄代表了登二段最大沉积年龄[10],表明松辽盆地徐家围子断陷在该时期已进入阿尔布晚期,登二段沉积时代要晚于102 Ma。第2个测年结果来自松科2井登一段灰色凝灰岩(取井深度2 969.21～2 972.11 m,厚3 m),锆石测年为(103±0.83)Ma。刘硕等研究认为,这个岩浆成因的锆石年龄代表了登一段沉积年龄[10]。第3个测年结果于2021年来自松辽盆地南部德惠断陷松科3井登一段(取井深度2 359.35 m),该段为一个厚度0.2 m的极薄层火山灰层火山灰,锆石测年为(105.4±0.6)Ma(如图4b所示)。吉林大学高有峰教授研究认为,这个岩浆成因锆石年龄指示了登一段沉积时期年龄,接近于登娄库组底界的沉积年龄。

图4 松科2井和松科3井登娄库组锆石U-Pb测年谐和年龄图Fig.4 Zircon U-Pb concordia diagram for Denglouku Formation in well Songke2 and well Songke3

另外,对于登娄库组顶底界地层年龄的厘定,还需要依据其上(泉头组一段)、下(营城组三段)地层对应的国际地层年代表(2022年发布)确定的时间来限制,以此最终确定登娄库组的顶、底界地层时代。

从文献[11]可知,上白垩统泉头组一段底界对应国际地层塞诺曼阶(Cenomanian)底金钉子(GSSP),年龄为100.5 Ma。据此初步确定登娄库组顶界地层年龄为100.5 Ma。综合松辽盆地火山岩锆石测年确定的登娄库组地层底界年龄(105.4±0.6)Ma,该研究初步厘定松辽盆地登娄库组地层年龄大约为100.5～105.5 Ma,延续时间约为5 Ma。

2.3.6 地震波组响应特征

地层界面识别的地震标志主要是按照地震反射终止关系(即削截、顶超、上超和下超)来确定,登娄库组底面(对应地震T4)与营城组地层之间为一角度不整合面,T4地震响应特征为一连续可追踪的波峰地震反射,是地震波成层反射与杂乱反射的分界,在T4界面上追踪存在明显削截和上超现象。

图5所示为伏14井地震剖面合成记录层位标定图。通过制作合成记录,在伏14井地震剖面上标定,可知T4与T3反射层之间存在3个较连续的波峰同相轴,将登娄库组分成4段(登一～登四),4个段分界面恰好能够与4个地震反射波峰同相轴相对应(T31,T32,T33)。登娄库组地层在地震反射特征明显,易于同其上下相接触的地层反射特征区别开来。上部泉一段地层表现为中低频和中弱振幅,呈弱连续地震反射特征;下部营城组地层表现为中低频和中强-中弱振幅,同相轴呈连续性较好的平行、亚平行反射特征;而登娄库组内部则表现为中高频和中强振幅,同相轴呈连续的平行反射特征。登娄库组和营城组所有层段地层在三维地震剖面上都可以开展全区对比和地质层位追踪解释。

图5 伏14井地震剖面合成记录层位标定图(东西向)Fig.5 The calibration map of the synthetic record of the seismic profile of well Fu14 (east-west direction)

3 登娄库组地层划分及其地质意义

登娄库组的地层划分与对比按照以下3个步骤进行。

第1步:选择标准井进行单井地层划分。应选择岩、电特征明显的探井作为标准井,按照前文总结得出的登娄库组顶界(T3)和底界(T4)岩电特征识别标志,先对标准井进行单井登娄库组顶界(T3)和底界(T4)纵向地层划分,在此基础上,再依据登娄库组本身发育的4个正旋回特征完成4个段级别地层单元划分;其他探井比照标准井4个段级划分方案,再依次完成地层的初步划分与对比。

第2步:选择连井地震剖面,建立地层格架网,在伏龙泉断陷选择两横、三纵共5条过11口钻井的区域地震剖面作为连井骨干剖面,形成地层格架对比剖面网,这5条剖面网的探井都能实现与标准井的间接对比,达到地质层位闭合对比的地质目的。

第3步:采用井-震标定控制下的三维空间地震及地质层位追踪闭合技术,完成探井地层的统一划分。

3.1 登娄库组地层划分

由伏龙泉断陷内的探井揭示的地层发育情况分析可知,伏14井钻穿登娄库组地层,资料齐全,岩电特征明显,且钻遇营城组凝灰岩标志层(井壁取心证实),可以作为标准井。

依据大庆油田松基6井登娄库组4分方案,结合伏14井岩石组合特征,对照测井曲线岩电标志和旋回特征,将伏14井登娄库组地层进一步划分为登一段～登四段(如图6所示)。

图6 伏龙泉断陷伏14标准井地层综合柱状图Fig.6 The comprehensive histogram of the stratum of the standard well Fu14 in the Fulongquan Fault Depression

伏14井登娄库组分布在1 558.6～2 420.0 m井段,上部被泉一段碎屑岩覆盖,下部角度不整合于营城组凝灰岩地层之上。

伏14井登娄库组钻遇地层层序如下:

登娄库组(1 558.6～2 420.0 m井段)总厚度861.40 m;

登娄库组四段(1 558.6～1 789 m) 厚度230.4 m;

16. 厚层灰色粉砂岩夹薄层深紫色泥岩 44.28 m;

15. 深紫色泥岩与薄层灰色粉砂岩互层 53.12 m;

14. 厚层深紫色泥岩夹灰色粉砂岩 77.32 m;

13. 深灰色泥岩与薄层灰色粉砂岩互层 55.68 m。

登娄库组三段(1 789.0～1 997.0 m) 厚度179.8 m;

12. 深灰色泥岩与深灰色粉砂岩互层 77.60 m;

11. 深紫色泥岩 10.08 m;

10. 灰色细砂岩夹薄层灰色泥质岩 53.48 m;

9. 厚层深紫色泥岩 24.00 m;

8. 灰色泥岩、粉砂质泥岩 14.64 m。

登娄库组二段(1 997.0～2 190.0 m)厚度193.00 m;

7. 灰色、灰白色细砂岩夹灰色泥岩 92.00 m;

6. 深灰色泥岩夹灰色细砂岩 91.16 m;

5. 灰色细砂岩与灰色泥岩薄互层 9.84 m。

登娄库组一段(2 190.0～2 420.0 m) 厚度230.0 m;

4. 深灰色泥岩夹薄层泥质粉砂岩 13.04 m;

3. 灰白色细砂岩夹薄层灰色泥岩 52.36 m;

2. 灰色细砂岩夹薄层灰色泥岩 36.60 m;

1. 杂色砂砾岩 128.00 m。

将伏14井作为登娄库组标准井,按照地层划分与对比的3个步骤,开展了对伏龙泉断陷登娄库组严格受井震标定约束的三维地震地层格架划分与对比,并将5条地层格架剖面上的重点探井进行了系统性划分(见表1),实现了三维地震空间内连井地震剖面线交叉点处地质层位与地震层位的闭合统一。

表1 伏龙泉断陷登娄库组探井地层划分数据表Table 1 Data table of stratigraphic division of exploratory wells in Denglouku Formation of Fulongquan Fault Depression

3.2 对勘探的地质意义

伏龙泉断陷天然气勘探开发实践表明,对登娄库组天然气成藏研究有2项最重要的基础工作:一是登娄库组地层的划分标准和统层工作,明确的分层标准和准确的分层数据是开展气层地震标定以及制作气藏剖面的重要基础;二是气藏圈闭描述工作,只有地层分层方案明确和分层数据准确,才能保障地震构造解释层位追踪的准确性和构造岩性圈闭落实的可靠性。

按照“格架地层剖面井震对比”统层方法,吉林油田较好地实现了对伏龙泉断陷登娄库组地层的统一划分,通过重视深层地层基础研究,提高了地层分层数据的精度。按照新的地层划分结果,2022年吉林油田对伏龙泉断陷开展了新一轮天然气成藏地质研究,在伏龙泉断陷登娄库组新发现一批小型的断层岩性和构造岩性复合圈闭,经过圈闭评价,针对新发现的有资源潜力规模的登娄库组气藏圈闭部署了3口预探井,并开展了井震结合的水平井轨迹导向设计工作,对推动吉林油田天然气勘探取得进展起到了促进作用。

该文通过对伏龙泉断陷登娄库组地层深入研究,较好地解决了伏龙泉断陷存在的地层划分混乱问题,使得原来划分到营城组的地层合理地归位于登娄库组,达到了开展井震标定和区域地震地质统层的地质目的。新建立的登娄库组分层方案和地层识别标准不仅对松辽盆地南部伏龙泉断陷的气藏勘探开发地质研究起到重要的指导作用,对松辽盆地其他断陷登娄库组地层划分也有良好的借鉴作用。

4 结论与建议

1)通过分析松基6井建组剖面登娄库岩石组合、沉积旋回及岩电特征标志,明确了登娄库组岩石地层学、生物地层学及年代地层学特征,在伏龙泉断陷建立了登娄库组综合地层划分标准。

2)对钻遇到的登娄库组登一段和登二段薄层火山岩(火山灰)的松科2井和松科3井的岩浆成因的锆石LA-ICP-MS U-Pb测年结果进行分析,认为登二段沉积时期年龄要晚于102 Ma,登一段沉积时期年龄接近于登娄库组底界的沉积年龄;结合国际年代对登娄库组顶、底界线年龄的限定,提出了松辽盆地南部伏龙泉断陷登娄库组年代地层标准,地层年龄大约为100.5～105.5 Ma,延续时间约为5 Ma。

3)伏14标准井的登娄库组岩石组合特征完全符合登娄库建组剖面定义,依据新建立的划分标准,完成了伏14井登娄库组4个段级别单元的地层划分。

4)在伏龙泉断陷开展了以伏14井为标准井指导的地层格架划分与对比,新的地层分层数据将为伏龙泉断陷登娄库组油气成藏地质研究和水平井井位轨迹设计提供准确的分层数据。

5)松辽盆地是中国陆相白垩纪地层和生物最为丰富的地区,需要加强生物地层学研究,建立连续的古植物、孢粉、叶肢介、介形类和双壳等生物序列,识别重要的生物演化节点,建立有精确年龄控制的生物地层框架,以期提高生物地层对比精度。

6)建议松辽盆地南部深层基础地质研究要加强高精度的CA-ID-TIMS锆石U-Pb定年研究,重视火山岩测年样品设计和挑选,提高火山岩/火山灰层定年的精度。