松辽盆地徐家围子断陷天然气聚集规律与下步勘探方向

徐家围子断陷内部充填了火石岭组、沙河子组和营城组的三层火山岩和四层碎屑岩地层 ,构成了复杂的生储盖层组合。烃源岩以沙河子组湖相泥岩和煤层为主 ,天然气类型以煤型气和混合气为主 ,并有油型气和无机气存在。已发现的气藏主要分布在断陷西部的控陷断裂带和升平—兴城构造带上 ,断陷东部的榆西断展构造带、宋站低隆起和丰乐低隆起区以及安达次坳也具有优越的成藏条件 ,是可能取得战略突破的新领域。

松辽盆地北部深层地质特征与天然气勘探方向

松辽盆地深层包括上侏罗统火石岭组、下白垩统沙河子组、营城组断陷地层和下白垩统登娄库组、泉头组一+ 二段坳陷地层。断陷地层分布于一系列分割断陷中,控陷断裂为北北东向和北西向,断陷沿嫩江断裂带、孙吴—双辽断裂带和哈尔滨—四平断裂带分布。火石岭—沙河子组沉积时期为断陷大规模伸展期,沙河子组沉积末发生了大规模的反转,奠定了断陷期地层的改造格局。断陷期湖相泥岩和煤层是最重要的生烃层系,以登二段、泉一+ 二段和青一段三套区域盖层分开了四套天然气生储盖组合。临近生烃凹陷的古隆起、控陷断裂带和断陷内的古构造是天然气聚集的有利区带。

塔东地区寒武—奥陶系碳酸盐岩沉积特征及演化规律

随着勘探程度的提高,塔东地区寒武—奥陶系碳酸盐岩地层展现出良好油气勘探前景.根据碳酸盐岩沉积模式,通过岩石学特征、地震相、沉积古地貌解剖等研究,在塔东地区识别出盆地、广海陆棚、台缘斜坡、台缘礁滩、台缘浅滩、开阔台地、局限台地相等7种碳酸盐岩沉积相类型,指出塔东地区寒武—奥陶系碳酸盐岩沉积相具有三分结构特征：中部发育盆地相区,东部和西部发育台地相区及台缘相区.确定了下寒武统深水盆地——开阔台地,中—上寒武统（较）深水、浅水盆地——局限台地,中—下奥陶统浅水、深水盆地——开阔/局限台地沉积相组合序列及沉积体系展布特征,并结合相对海平面升降分析建立了塔东地区碳酸盐岩缓坡台盆体系—镶边台盆体系—远端变陡型台盆体系的沉积演化模式.指出台地边缘相发育礁滩储层、台缘斜坡相发育重力流沉积储层及局限台地内发育膏溶储层,是油气聚集的有利相带。

松辽盆地北部葡萄花油层高频层序地层特征

在松辽盆地北部葡萄花油层整体开展高精度层序地层学研究,对岩心露头观察描述的基础上,分析层序界面、湖泛面的识别特征,总结各关键界面的测井、地震、矿物学和地球化学特征,同时将具有年代地层意义的标准生物化石,应用于高精度层序地层学研究,建立松辽盆地北部姚家组一段(包括葡萄花油层和其上覆萨葡夹层)统一的等时地层格架。姚一段地层分属3个层序,每一层序发育低位、水进和高位3个体系域,揭示了储层的分布模式,即3个低位体系域和水进体系域早期是储层主要发育区,解决了以往利用测井资料进行单纯旋回对比的多种划分方案之间的争议,搞清了该划分模式与大庆油田开发系统传统油层组划分之间的对应关系,实现了信息的综合应用,对于该层位下一步勘探、开发工作具有现实意义。

松辽盆地北部昌五地区沙河子组孢粉组合

无论孢粉类型还是孢粉数量,昌五地区沙河子组发现的孢粉化石均可称得上是松辽盆地北部同层位中最丰富的。研究区沙河子组自下而上可以划分出两个孢粉组合:克拉梭粉(Classopollis)-拟云杉粉(Piceites)组合和三角瘤面孢(Lophotriletes)-无突肋纹孢(Cicatricosisporites)组合。其组合特征明显,可以作为研究区内地层划分对比的生物地层学依据之一。孢粉组合研究结果表明,沙河子组的地质时代应为早白垩世凡兰吟期-欧特里夫期(Valanginian-Hauterivian)。尽管没有出现最原始的被子植物花粉,但也不排除部分进入巴列姆期(Barremian)的可能。

松辽盆地北部深层天然气地质特征及勘探方向

通过对深层天然气形成的地质条件研究认为，北部深层发育多个断陷，主要断陷期为沙河子期，主要烃源岩为沙河子组湖相烃源岩，厚度大，分布范同广；发育多种类型储集层，主要为营城组火山岩储层，以近火山口爆发相和溢流相流纹岩物性最好；在登娄库组二段与泉头组一、二段区域盖层控制下发育3套生储盖组合，以下部组合为主；深层发育5种天然气成藏模式，五大因素控制了天然气的形成与分布。在此基础上，指出下一步勘探方向为坚持立足徐家围子断陷、加大预探双城和古龙断陷、积极准备林甸断陷，并指出了有利的勘探区带。

喜山运动对松辽盆地含油气系统的影响

通过对新构造运动、天然地震、钻探、人工地震、地层、构造形迹、卫星遥感等资料分析 ,认为喜山运动在松辽盆地可分为 3幕 ;第一、第三幕运动主要受印度板块影响 ,产生的区域主压应力为北东 -南西向 ;第二幕运动主要受太平洋板块影响 ,产生的区域主压应力方向为北西 -南东或近东西向 ;第三幕所产生的北西向构造作用对早期形成的北东向构造圈闭及其中的油气再运移和聚集有重要影响。松辽盆地第三系为压陷盆地沉积 ,表现为地层分布局限、充填碎屑粗、隆起区可作为物源区。松辽盆地第三系构造变形椭球体反映在老第三系沉积中晚期 (4 3Ma以来 )挤压应力方向发生了由南北到近东西向的变化。在白垩纪末的挤压作用下 ,中浅层构造不断壮大 ,为油气聚集提供了良好的圈闭。中浅层断层为多期断裂活动的叠加产物 ,不同时期的断层具有各自的延伸特征 :青山口组沉积期在近东西向伸展应力作用下 ,主要发育北东、北北东向断层 ;姚家组沉积末在近南北向伸展应力作用下 ,只发育近东西向断层 ;明水组沉积期以后在近南北向左行压扭应力作用下 ,主要发育北北西、北西向断层。明水组沉积末期的构造反转使松辽盆地开始进入生烃高峰期 ,挤压力方向的改变导致了中浅层不同方向的老断层开启 ,形成了多方位的油气运移通道。

松辽盆地火山岩相:类型、特征和储层意义

松辽盆地火山岩相可分为5相、15亚相。5相为火山通道相、爆发相、喷溢相、侵出相和火山沉积岩相。火山岩孔、缝及其组合关系受亚相控制。喷溢相上部亚相原生气孔和构造裂缝发育,储集物性优良;爆发相各个亚相之间常发育松散层构造,是有利的储集空间;侵出相内带亚相原生裂缝和粒间空隙发育,是优质的大型储集体。不同亚相的成岩方式不同,有熔浆冷凝胶结、压实成岩和二者复合3种方式。火山沉积岩相、爆发相的空落亚相和热基浪亚相均以压实成岩为主,其物性随埋深增加变差;火山通道相、喷溢相和侵出相均以熔浆冷凝固结成岩为主,其孔、渗与埋深无关。爆发相的热碎屑流亚相是复合成岩,其储层物性与埋深的关系视两种成岩方式相对弱而变化。

松辽盆地火山岩相:相序、相模式与储层物性的定量关系

松辽盆地火山岩相序主要受岩性控制。酸性岩喷发旋回多以爆发相开始、侵出相结束;中基性岩多以喷溢相开始、火山沉积相结束;酸性岩夹中基性岩的相序复杂,常见喷溢相±爆发相→火山沉积相。风化壳层之上和沉积夹层之上的火山岩是新的喷发旋回的开始,而火山沉积相和侵出相的出现往往标志着一个火山喷发旋回的结束。相模式能够直观反映火山岩相和亚相之间的叠置关系,是地震-岩相解释和储层预测的地质基础。火山岩15亚相中能够成为Ⅰ类储层的通常仅4种:火山颈,热碎屑流,喷溢相上部和侵出相内带亚相。岩相研究使得勘探的目标集中为:火山岩气藏勘探→找有效储层→识别可以作为Ⅰ类储层的4种火山岩亚相发育带。

海拉尔盆地乌尔逊-贝尔凹陷的地质特征及油气成藏规律

海拉尔盆地乌尔逊-贝尔凹陷是叠置于内蒙大兴安岭古生代碰撞造山带的中新生代盆地。依据层序地层学原理和孢粉组合,确定下白垩统自下而上的地层层序为兴安岭群、铜钵庙组、南屯组、大磨拐河组、伊敏组。研究区主要发育4个方向的构造带,其中北东向、北东东向和南北向断层带形成较早且长期活动,控制了盆地的形成;北西向断层带形成较晚,对上述3个方向构造主要起改造作用。研究区的构造主要是在早白垩世经历了4个变形阶段形成的,不仅控制了油气运移、成藏和分布,而且晚期构造对早期形成的油气藏主要起破坏或改造作用。研究区的不整合面是重要的油气运移通道和良好的储集空间。乌尔逊-贝尔凹陷的4个方向构造带和不整合面是研究区有利的油气聚集带。

松辽盆地北部隐伏二叠系和侏罗系的初步研究

据50余口钻井揭露,松辽盆地北部隐伏的二叠系自下而上称杜尔伯特组(磨拉石)、一心组(残留海盆)、林甸组(火山弧)和四站组(大湖盆),是海西期阿尔泰型(增生弧型)造山带发育的记录,构造线为北东东向。侏罗系(主体为中侏罗统)大庆群由下部碎屑岩和上部蚀变火山岩组成,是古缝合线活化控制发育的燕山期陆内造山作用的磨拉石建造,构造线仍为北东东向,故侏罗系自内蒙东延入黑龙江省中-西部。晚侏罗世时松辽地区的磨拉石盆地闭合,中-酸性岩浆侵入活动仍十分活跃。据新的同位素年龄、化石和构造线方向等证据将火石岭组、沙河子组和营城组归为早白垩世早期,是北东向构造控制发育的松辽盆地断陷阶段的记录。文章列述了典型钻孔所见二叠系和侏罗系的岩石序列和地层分布,分析了其沉积—构造背景和演化,提出松辽盆地的基底是海西期增生弧型造山带,盆地早期的断陷伸展和火山作用是燕山造山带坍塌的地表反映。在此基础上讨论了早白垩世北东向新生构造在区域构造演化中的意义,探讨了前白垩系的油气远景。

海拉尔盆地乌尔逊凹陷无机CO_2气储层的岩石学与碳氧同位素特征

海拉尔盆地乌尔逊凹陷无机 CO_2气储集砂岩中含有大量片钠铝石,是查明无机 CO_2气注入对砂岩的改造和形成的自生矿物组合的理想砂岩。通过偏光显微镜、扫描电镜、X-射线衍射分析和 MAT253稳定同位素质谱仪等,确定了含片钠铝石砂岩中的胶结物与自生矿物类型、成岩共生序列和引起片钠铝石形成的 CO_2的成因。CO_2气注入前形成的自生矿物组合主要为方解石、次生加大石英和高岭石,在次生加大石英形成过程中发生了第一期油气注入。CO_2气注入晚于第一期油气注入,CO_2气注入后形成的自生矿物组合主要为片钠铝石和铁白云石。第二期油气注入发生在 CO_2气注入后。片钠铝石的δ^(13)C 为-5.3～-1.5‰PDB,与片钠铝石平衡的δ^(13)C_(CO2),为-10.7～-7.0‰PDB,与海拉尔盆地 CO_2气的δ^(13)C_(CO2)值(-11.36～-8.02‰PDB)一致,表明形成片钠铝石的 CO_2和气藏中的 CO_2均来源于无机 CO_2与有机 CO_2混合背景,总体上以无机 CO_2为主。结合含片钠铝石砂岩与 CO_2气的分布都受控于深大断裂和γ5花岗岩的特点,CO_2气和形成片钠铝石的 CO_2绝大部分属于幔源-岩浆型。含片钠铝石砂岩中保存了 CO_2驱油的迹象。

中国白垩纪大陆科学钻探工程：松科一井科学钻探工程的实施与初步进展

获取全球环境与气候变化记录是世界科学钻探发展的必然趋势。白垩纪作为地质历史时期"温室气候"的典型范例时期,提供了温室气候条件下地球气候系统运作和变化的良好档案。但是目前国际上针对白垩纪地层的科学钻探主要限于海相地层,对陆相白垩系的科学钻探尚属空白。在我国松辽盆地北部新近完成的中国白垩纪大陆科学钻探工程——松科1井项目有望在此方面取得重要的突破。该项目经过一年多的努力,钻探工程已经全部结束,总计获取岩心长2485.89m,收获率达96.46%,是目前为止所获取的国际上第一条最长而且连续的白垩系陆相沉积记录。针对岩心的全面研究工作正在开展并已取得初步成果。相关研究工作进展突出表现在通过厘米级样品的取样与分析,将传统地质学百万年的时间分辨率提高到万年尺度,预计其研究结果可为解决当今的全球变暖问题提供重要的参照。利用松科1井科学钻探工程的原始科学资料和研究成果,对岩心已经和在建的包括岩石地层、古生物、沉积相、古地磁、有机地化、旋回地层、地微生物等十大剖面系列,进行科学钻探成果的集成。初步研究在沉积学和有机地球化学、旋回地层学、松辽古湖泊温度变化、地微生物和古大气中CO2浓度定量重建方面已取得重要进展。"松科1井"全部岩心剖切后,38%将馆藏保存,其余将用于现阶段研究,并向全世界科学家开放。后续工程"松科2井"也已经被列入国际大陆钻探计划(ICDP)候选项目。

松辽盆地白垩系高分辨率层序地层格架

根据层序地层学的基本原理，提出以“风暴浪基面”或高水位期三角洲体系的“下超坡折”为陆架坡折的参照物，总结了松辽盆地白垩系层序边界的地震、测井及岩石学标志，划分出了时间跨度约为１１．２９Ｍａ的７个二级超层序和时间跨度约为１．２８Ｍａ的４７个三级层序，建立了高分辨率的地层格架。对比基准面升降曲线与海平面升降曲线，二者二级旋回变化趋势相似，唯前者的三级旋回频率高于后者，这是局部构造运动及复杂的气候因素所致。

海拉尔盆地乌尔逊凹陷构造特征及变形序列

乌尔逊凹陷是海拉尔盆地中一个大型的西断东超并具有走滑性质的中新生代箕状凹陷,凹陷内主要发育3个方向的犁式控陷正断层组合(北东向、南北向和北东东向)以及断层相关褶皱。在凹陷发育过程中,经历了前人公认的伊敏组沉积末期的强烈挤压作用,研究还发现,大磨拐河组沉积之前也发生了一次大规模的强烈挤压作用,并持续到伊敏组下段沉积时期。乌尔逊凹陷的变形序列为:(1)北西南东向的强烈拉张作用阶段;(2)北西南东向的挤压作用阶段;(3)近东西向的张扭作用阶段;(4)近东西向的强烈压扭作用阶段;(5)近东西向微弱拉张作用阶段。

海拉尔盆地乌尔逊-贝尔凹陷的构造特征及其对油气成藏的影响

海拉尔盆地乌尔逊-贝尔凹陷是叠置于内蒙-大兴安岭古生代碰撞造山带的中新生代盆地,主要发育白垩系和第三系、第四系,其中以下白垩统为主。乌尔逊-贝尔凹陷在中新生代经历了多期变形作用,构造特征十分复杂,主要发育4个方向的构造带,其中北东向、北东东向和南北向断层带形成较早且长期活动;北西向断层带形成较晚,对上述三个方向构造主要起改造作用。研究区的构造不仅影响了烃源岩的分布、油气运移和聚集,而且影响了圈闭的形成和油气分布,是研究区有利的油气聚集带。

海拉尔盆地油气分布规律及下步勘探方向

海拉尔盆地是叠置于内蒙—大兴安岭古生代造山带上的中生代、新生代盆地。该盆地由北东向断裂控制的多个相对独立的断陷群组成,盆地内主要为下白垩统地层, 即兴安岭群、铜钵庙组、南屯组、大磨拐河组、伊敏组。铜钵庙组、南屯组和大磨拐河组发育了三套烃源岩,烃源岩厚度较大,有机质含量高。储层类型主要包括基岩风化壳、砂岩、凝灰质砂岩和砾岩。低水位体系域形成的低水位扇和低水位楔,以及高水位体系域形成的扇三角洲砂体为油气的主要储层。在大磨拐河组区域盖层下,发育了多套生储盖组合。纵向上油气主要富集在不整合面上下,形成断块、断层—岩性、岩性和潜山油气藏四大类油气藏,平面上油气主要集中在主生油凹槽及周边的几个断裂带上,扭动断裂带是油气聚集的有利区带。

松辽盆地深层火山岩储层包裹体及天然气成藏期研究

火山岩气藏是松辽盆地深层天然气勘探的重要领域。应用显微热台和激光拉曼光谱技术,研究了徐家围子断陷火山岩气藏储层原生包裹体和次生包裹体的流体组成和均一化温度特征后发现:该储层原生和次生包裹体的流体性质有明显差异;次生包裹体组成与目前在储层中见到的天然气相似,其均一化温度可以反映天然气的成藏期。利用次生包裹体形成温度并结合储层的热演化史分析确定的单井成藏期表明:徐家围子断陷火石岭组天然气成藏期为114～68Ma,主要成藏期为90～70Ma,成藏时间一般大于10Ma,从断陷南部向北部,天然气的成藏期呈现逐渐变新的趋势;营城组天然气的成藏期为100～65Ma,主要成藏期为100～80Ma,成藏时间一般小于10Ma,从断陷北部向南部,天然气的成藏期呈现逐渐变新的趋势。徐家围子断陷天然气成藏期的变化主要与烃源岩展布的分割性和埋藏史的差异性有关;该气藏横向分布受源岩区控制。

松辽盆地深层储层砂岩中火山碎屑物质在成岩阶段的变化与孔隙发育

松辽盆地深层储层砂岩中岩屑成分主要为火山岩岩屑,体积分数最高可达60%。填隙物主要为凝灰质杂基和成岩期后的钙质及硅质胶结物,体积分数在11%～19%。其形成环境主要为陆相断陷盆地的河流、三角洲和扇三角洲。岩石的成分成熟度和结构成熟度普遍低,而储层物性通常却很好。孔隙铸体、岩石薄片和电镜分析结果表明,富火山岩岩屑储层岩石的物性受碎屑成分、填隙物和成岩流体3个因素影响,其中火山岩碎屑在埋藏成岩作用中易于形成的次生孔隙是改善储层物性的主要原因。岩屑砂岩与储层物性相关的主要成岩后生变化有:(1)埋藏压实作用使碎屑岩原生孔隙大量减少;(2)溶蚀、脱玻化、次生矿物的生成和重结晶等成岩作用的总效应导致孔隙增加;(3)成岩流体改造和蚀变作用使火山碎屑物质形成大量次生孔隙,从而改善了砂岩储层的物性。

松辽盆地青山口组橄榄组安岩:^(40)Ar/^(39)Ar年龄、地球化学及其成盆、成烃和成藏意义

在松辽盆地上白垩统青山口组二段湖相泥岩中识别出橄榄粗安岩夹层,高精度^(40)Ar/^(39)Ar坪年龄t_p=88.0±0.3Ma,属晚白垩世Coniacian阶。岩石具玻基少斑斑状结构,斑晶为橄榄石、辉石和斜长石。岩石富钠、富铝、富轻稀土(∑LREE/∑HREE=8.0～9.7)和U、Th、Pb、Rb、Sr、Ba等不相容的大离子亲石元素,Rb/Sr比高、Sm/Nd比低,δEu=0.95～1.36,高镁(Mg~#=0.61～0.64),高氧化度(Ox°=0.62～0.68),低分异指数(MDI=3.4～5.3)。MgO/Al_2O_3和标准矿物压力计算得到岩浆源区深度大于60km。岩浆源于富集型地幔,属板内火山岩,是成盆过程中裂谷作用发育到最大深切割期的产物。火山活动热效应及其高区域地温场有利于成烃,造成局部类礁相环境形成的大量生物灰岩沉积是重要烃源岩,火山岩之下的牵引构造、之上的差异压实局部高部位以及其周围的浊积体是成藏有利部位。