摘要：针对松辽盆地北部浅层次生油气藏成藏规律比较复杂、地质特征认识不够深入等问题，利用测井、地球化学等资料开展了次生油气藏成藏特征的研究，详细分析了该区浅层次生油气藏的烃源岩条件、储层特征、储盖组合特征以及成藏要素的时空配置关系。结论认为：该区晚期成藏调整的关键是明水期-依安期末，指出了浅层次生油气藏有利勘探区域是大安-新站构造带、龙虎泡背斜构造带、葡西鼻状构造带；而大安新站构造上中部砂体、龙虎泡构造和葡西鼻状构造上底部砂体则是最有利的勘探层位。
关键词：松辽盆地；北；次生油气藏；储盖组合；储层特征；砂体；有利勘探区域
松辽盆地具有丰富的油气资源，其中大部分分布在嫩江组以下的储集层。迄今不少学者对松辽盆地白垩系层序地层学进行了一些研究[1～5]，但对浅层(上白垩统及其以上)的研究则较少。松辽盆地浅部含油气组合的含油气层是指上白垩统四方台组和明水组的含油气层，多年来，这套含油气层只是在勘探开发主力油气层时偶然发现的，虽然有的已经被开发利用，但整体上未进行过系统的勘探和开发。目前对浅层油气藏和油气显示的分布特征还缺乏系统的了解。弄清浅层次生油气藏的成藏特征能够更加丰富浅层基础地质特征的认识；浅层勘探成本低，风险小，一旦取得突破，将具有十分可观的经济效益，同时也可以为大庆油田寻找一个新的有利接替区。
1 浅层次生油气藏成藏特征
1.1 烃源岩
平面上烃源岩有机质的数量分布情况与湖盆水体范围及沉积保存环境有关系，盆地发育的不同阶段以及不同的沉积相带对应着不同的有机质分布格局。有效烃源岩及成藏因素组合控制了含油气区的分布，松辽盆地目前已经发现8个大型油田和数十个中小型油田，绝大部分分布于中央坳陷区有利生油区内。
松辽盆地具有3套烃源岩：深部烃源岩包括侏罗系煤系和下白垩统登娄库组二段暗色泥岩。侏罗系为断陷湖盆沉积，分布于相互分隔的断陷中，厚度一般为100～800m。登二段为湖相或泛湖相沉积，主要分布在大庆长垣以东地区的三肇凹陷、朝阳沟阶地等。中部烃源岩指中白垩统青山口组和嫩江组一、二段中富含有机质的半深湖、深湖相黑色泥岩，主要分布于中央坳陷区，厚度大于300m。浅部烃源岩指中白垩统嫩江组四段、五段和上白垩统明水组烃源岩，主要分布于盆地西部，沉积中心在齐家-古龙凹陷、长岭凹陷，厚度为20～100m。这为后期改造调整形成丰富的次生油气藏奠定了强大的物质基础。
白垩纪末期青山口组和嫩江组的烃源岩正处于高成熟期，生排烃速率较高，加上嫩江组三、四段的黑帝庙油层的存在，都为浅部油气成藏提供了有效的油源。
1.2 储层特征
松辽盆地北部浅层分布有多套储层，有沿不整合面分布的也有沉积旋回转换面附近分布的。较为重要的储层有5套：沿着嫩江组顶部不整合分布的四方台组底部，Ⅱ5-sSQ1湖侵体系域河流相砂岩为第一套，Ⅱ5-sSQ1中上部及其上Ⅱ5-sSQ2底部为第二套，Ⅱ5-sSQ2上部及Ⅱ5-m1SQ3底部为第三套，Ⅱ6-m1SQ1中下部湖侵体系域明水组一段砂岩、砂砾岩为第四套；Ⅱ6-m2SQ2下部砂岩为第五套(图1)。
厚度大于40m的砂岩分布范围广泛，主要集中在齐家-古龙凹陷、龙虎-大安阶地、长垣南部和三肇凹陷地区，最大厚度可达140m。砂岩的孔隙度范围大致在20%～40%之间，最大孔隙度为36.07%，最小孔隙度为7.78%，平均孔隙度为26.69%，其渗透率可达数千毫达西(图2)，可为有效储层。
1.3 盖层特征及储盖组合
具备良好的盖层是形成油气藏的重要条件。松辽盆地已发现的油气显示地区上覆地层均有厚度不等的泥岩作为盖层。
白垩纪晚期属于湖盆的萎缩沉积时期，该时期构造活动相对较强、沉积中心多而且迁移较快、沉积速度也相对较快，一般不利于形成区域性的储盖组合，但是有分布稳定的局部盖层存在。松辽盆地北部浅层发育3套有效的储盖组合(图1)：
四方台组储盖组合：包括Ⅱ5-sSQ2中上部泥岩盖层及其以下四方台组地层，以Ⅱ5-sSQ2中上部泥岩盖层起到决定作用。该层厚度最大，分布范围广，滨浅湖相沉积；其下为四方台组砂岩储层，厚度大，分布广。
明一段下部储盖组合：包括Ⅱ5-m1SQ3中上部泥岩盖层及其下的Ⅱ5-sSQ2顶部Ⅱ5-m1SQ3下部砂岩。明一段下部组合盖层厚度稳定，分布范围广，浅湖-半深湖泥质沉积，沉积物相对较纯，成岩性较好。其下伏Ⅱ5-m1SQ3湖侵体系域河流相砂岩，厚度超过10m，分布相对局限。
明一段上部储盖组合：包括Ⅱ6-m1SQ1中上部泥岩盖层及其下伏的Ⅱ6-m1SQ1下部储层。盖层泥质也比较纯，厚度虽薄但分布连续，平均厚度在40～50m，最大厚度超过80m，与其下伏Ⅱ6-m1SQ1初期沉积的辫状河、辫状河三角洲砂岩相匹配可形成良好的储盖组合。
松辽盆地在演化过程中经历了不同的构造运动期次，不同的期次发育不同的沉积特征，在松辽盆地晚期四方台组和明水组总体以氧化-半还原环境为主，在平面上以广阔的泛滥平原、浅水湖泊三角洲和滨浅湖相为主，四方台组初期发育的泛滥平原河道可以作为有效的储集层，另外四方台组晚期和明水初期所发育的滨浅湖泥质沉积可作为上覆盖层，同时配合下伏的生油岩、断裂输导通道、有效圈闭和油气运聚保存的空间配置关系，可以构成良好的成藏组合(图3)。
1.4 浅层次生油气藏的成藏要素的时空配置
断裂输导体系、骨架砂体输导层和不整合面等输导要素在三维空间内的组合、配置构成了约束流体活动和油气运移的输导体系¨墙3；盖层的分布范围以及储集层的几何和物性特征为后期油气的聚集成藏提供了保存的基本条件；水动力场的演化特征、地层超压带的分布范围以及构造应力场的性质为油气的运移和聚集提供了原动力(图4)。
松辽盆地在发展过程中，经历了不同的演化阶段，每个阶段都会形成不同的储盖组合，其中在四方台组初期形成的分布广泛的河道砂岩为油气储存和运移提供了良好的空间，四方台组晚期和明水组初期形成的厚层泥岩对于浅层油气成藏具有封盖和保存作用；白垩纪末期青山口组和嫩江组的烃源岩正处于高成熟期，生排烃速率较高，再加上嫩江组三、四段的黑帝庙组油层的存在，都为浅部油气成藏提供了有效的油源，而此时反转构造的活动所产生的断裂以及重新活动的老断裂为油气向上运移提供了有效通道，同时构造应力方向的改变所产生的“地震泵效应”以及下伏超压地层的存在和活跃的水动力场为油气的后期运移提供了原动力；另外由于四方台组和明水组发育3套横向分布广泛且厚度不一的泥岩，这使得在后期所形成的断裂上部由于泥岩含量的增加，断层泥岩涂抹因子变大，砂泥岩层相对置的可能性变大，断层的封堵性也由下向上逐渐变好，这就减少了油气纵向穿过断层造成散失的风险。
在松辽盆地晚期各种成藏要素在时间上和空间上形成了良好的配置关系，这为油气在浅部地层成藏提供了基本的条件。对所取四方台组泥岩样品进行地化实验分析，结果表明沉积有机质丰度较低，平均有机碳含量不足0.15%，远低于烃源岩有机碳下限(0.4%)的标准，不能将该样品归为烃源岩，但由于样品过少，暂时不能判定四方台组-明水组泥岩不具备生烃能力。另外浅层油砂样品的族组成与下伏油源具有较高的相似性，认为浅层油气藏主要来源于下伏油气藏。认为浅层油气分布与下伏油气藏具有密切的继承关系，油气显示部位一般存在于下伏油气藏的顶部或附近地区，与油源断裂有直接的关系。黑帝庙组工业油流井、低产油井、气井主要分布在古龙凹陷西坡及龙虎泡阶地东部一带，这些地区断裂多断穿T1、T06、T03甚至T02。而四方台组、明水组油气显示也集中在这一区域，因此认为浅层油气是沿断层向上运移的结果。
1.5 成藏关键时刻
目前对松辽盆地中部含油气系统的成藏关键时刻，特别是其在形成浅层次生油气藏的成藏关键时刻的研究成果比较少。尤其是明水末期对浅层次生油气藏的形成有何意义尚未见有专门的研究成果。而喜马拉雅期构造运动对早期油气藏的调整作用的研究则更是很少有文章提起。
断裂在油气成藏过程中是主导的、最活跃的因素，它可以在不同地质时期，以不同的活动形式、组合方式，沟通油源、砂体、不整合面，形成多种多样的油气运聚的输导系统。但往往是最晚一期的断裂调整控制了盆地油气的最终成藏和分布。晚期断裂与先期断裂、不整合面、砂体等组成盆地内油气晚期运移的输导系统，可使先存油气藏中的油气发生逸散，同时也引发晚成油气的充注，构成晚期油气成藏。目前对于浅层次生油气藏成藏关键时刻的断裂输导体系还未深入系统地研究，而这是开展油气次生成藏研究的关键问题。另外根据松辽盆地北部浅层的演化史来看，在喜马拉雅构造运动早期，即明水期 依安期末的构造运动为较强的构造反转运动，此时盆地各二级构造单元的形态基本形成，正是这期构造运动，导致了下伏油藏的再调整，为浅层次生油气藏成藏提供了动力基础。
埋藏史研究结果表明，松辽盆地北部从青山VI沉积开始，不同地区的埋藏史有所差异(图5)，正是这种埋藏历史的差异是导致松辽盆地北部油气聚集成藏的主要动力学原因之一。
明水期-依安期末为成藏调整的关键时刻，并且此时期构造运动所产生的断裂输导体系与该成藏关键时刻形成了良好的配置关系。
2 有利勘探方向预测
根据油源丰度、断裂输导、储盖组合、油气显示级别以及保存条件5项评价指标，分析了松辽盆地北部浅层的各个成藏要素在时空上的配置关系，进行了有利勘探区带综合评价，指出3个油气有利成藏区带(图6)。其中大安-新站构造和葡西油田构造带，其油源较好，断裂一般发育-较发育，储盖组合中等-较好，油气显示中等-较好，圈闭较好，具有较好的成藏条件；而龙虎泡背斜构造带，尽管在前人录井资料中未见有油气显示报道，但该区带油源比较充足，不但具有较好的输导体系及有效盖层，而且该构造为一个大型背斜，圈闭条件有利，保存条件好，总体仍具有良好的勘探前景。
英台-大安、龙虎泡以及葡西构造带等为次生油气藏的有利区带。除四方台-明水组次生油气藏的勘探领域十分广阔外，更加接近油源的嫩江组中上部地层应是一个重要的潜在的次生油气藏勘探目的层。由于四方台组-明水组次生油气藏埋藏较浅，容易遭受氧化。因此在有利油气聚集带寻找埋深较大、保存条件较好的构造部位，尤其是嫩江组的中上部应是下一步寻找次生油气藏的重要目的层位。大安-新站构造区由于断块发育多，油水分布及含油气性受地层、岩性、构造等多方面的影响；龙虎泡构造区和葡西鼻状构造区断层发育少，构造相对简单，其含油气性主要受构造位置的影响。从勘探有利区域来看，大安-新站构造区最好，龙虎泡构造次之，葡西鼻状构造最差；大安-新站构造上中部砂体、龙虎泡构造和葡西鼻状构造上底部砂体是最有利的勘探层位。
3 结束语
1) 松辽盆地晚期各种成藏要素在时间上和空间上形成了良好的配置关系，这为油气在浅部地层成藏提供了基本的条件，浅层油气是沿断层向上运移的结果。确定晚期成藏调整的关键时刻是明水期-依安期末。
2) 指出了浅层次生油气藏有利勘探区域是大安-新站构造带、龙虎泡背斜构造带、葡西鼻状构造带；而大安-新站构造上中部砂体、龙虎泡构造和葡西鼻状构造上底部砂体是最有利的勘探层位。
参考文献
[1] 顾家裕.陆相盆地层序地层学格架概念及模式[J].石油勘探与开发，1995，22(4)：6-10.
[2] 池英柳，张万选，张厚福，等.陆相断陷盆地层序成因初探[J].石油学报，1996，17(3)：19-26.
[3] 吴因业.陆相盆地层序地层学分析的方法与实践[J].石油勘探与开发，1997，24(5)：7-10.
[4] 叶德燎.松辽盆地东南隆起区下白垩统层序地层格架及油气成藏规律[J].地质科学，2005，40(2)：227-236.
[5] 江涛，苗洪波，王芳，等.松辽盆地西部盆缘带地层超覆油藏形成条件[J].大庆石油地质与开发，2006，25(4)：24-26.
[6] HINDLE A D.Petroleum migration pathway and charge concentration：a three-dimensional model[J].AAPG Bulletin，1997，81(9)：1451-1481.
[7] 谢泰俊，潘祖荫，杨学昌.油气运移动力及通道体系[M].北京：科学出版社，1997：385-405.
[8] 邹才能，陶士振，谷志东.陆相坳陷盆地层序地层格架下岩性地层圈闭/油藏类型与分布规律——以松辽盆地白垩系泉头组-嫩江组为例[J].地质科学，2006，41(4)：711-719.
[9] 高瑞祺，蔡希源.松辽盆地油气田形成条件与分布规律[M].北京：石油工业出版社，1997：47-101.
(本文作者：付秀丽 张顺 梁江平 中国石油大庆油田公司勘探开发研究院)
您可以选择一种方式赞助本站
支付宝转账赞助
微信转账赞助
- 注解：本资料由会员及群友提供仅供阅读交流学习，不得用于商业用途！
