松辽盆地梨树断陷构造沉积学特征及发育机制

梨树断陷是一个具有复杂构造沉积特征的箕状断陷湖盆,在松辽盆地深层断陷群中具有代表性。本文以大量的三维地震与钻井资料为基础,通过构造解释与沉积学分析,揭示该区整个断陷过程中的构造与沉积特征,总结其演化规律,分析其控制因素,明确盆地的构造沉积学特征及演化机制;一方面为该区深层储层与圈闭预测研究提供地质依据,另一方面也为松辽盆地其他断陷的构造沉积学深入研究提供实例参考。研究表明,早白垩世的左旋拉伸应力背景及数次挤压构造活动造就了该区断陷过程中发育了多个亚构造阶段,经历了由断陷初期的多个“小而陡”的次级小断陷,向强烈断陷期的一个“西断东超”统一箕状断陷湖盆,再向断陷晚期的“盆缓、域广”浅水湖盆的演化历程。在断陷期的不同阶段,不整合面类型多样、成因各异;初始裂陷阶段区域地层抬升与断块掀斜均有发生,造成不整合的多类型样式;强烈断陷期更多发育断块旋转、掀斜造成的角度不整合;而在断陷晚期,平行不整合占据了更大的不整合面积比例,体现了地层整体抬升与沉降的结果。盆地沉积充填经历了由湖-扇沉积体系向辫状河体系的演变过程;强烈断陷阶段的各层序呈现“低位域逐渐萎缩,高位域所占比例不断增大”的层序结构变化特征;裂陷晚期层序则以“横向连续、纵向加积”为主要层序结构特征。

松辽盆地梨树断陷下白垩统储层沥青特征及其与油气成因的关系

松辽盆地梨树断陷下白垩统储层内发育不同类型沥青,沥青的形成时间及成因尚不明确,沥青发育特征与天然气成因关系密切,研究沥青与油气成因的关系有助于明确下一步天然气勘探方向。为此,综合利用流体包裹体观察及测温、沥青激光拉曼光谱、天然气组分等分析手段,研究不同类型沥青的赋存状态、成熟度、形成时间及成因,并综合判识了该区油气藏类型,明确了沥青发育程度与油气成因的关系。研究结果表明:(1)梨树断陷下白垩统储层内存在碳质沥青和沥青质沥青两类沥青。碳质沥青呈规则状半充填或完全充填于粒间孔内,不具荧光,拉曼光谱可见明显的D峰和G峰;沥青质沥青呈脉状充填于裂缝内或不规则状充填于孔隙内,具棕褐色荧光,拉曼光谱中D峰弱发育或不发育。(2)碳质沥青成熟度较高,为原油在上白垩统嫩江组沉积期裂解形成;沥青质沥青反射率较低,为成藏期油气运移分异形成。(3)研究区油气藏类型多样,后五家户、孤家子和金山等地区以气藏为主,皮家、十屋、四五家和八屋等地区以气藏和无油环凝析气藏为主,苏家屯和秦家屯等地区以带小油环凝析气藏及无油环凝析气藏为主。结论认为,碳质沥青发育程度与天然气成因密切相关,后五家户、孤家子和金山等地区的气藏碳质沥青含量低,为腐殖型干酪根裂解形成的煤型气;皮家、十屋、四五家和八屋等地区的气藏和无油环凝析气藏碳质沥青含量较高,为干酪根裂解和原油裂解混合成因;苏家屯和秦家屯地区带小油环凝析气藏和无油环凝析气藏碳质沥青含量高于0.25%,主要为原油裂解成因。

松辽盆地梨树断陷下白垩统泥岩盖层特征及封闭能力定量评价

盖层封闭性直接影响了油气的保存及富集程度,研究盖层封闭能力有助于油气勘探和评价。综合应用钻井、测井和地震等资料,对松辽盆地梨树断陷下白垩统泉头组和营城组盖层宏观及微观特征进行研究,并选取盖层单层厚度、累计厚度、断接厚度和排替压力等参数,运用层次分析法和模糊数学评价法对其封闭能力进行定量评价。结果表明:梨树断陷泉头组泥岩盖层厚度普遍大于300 m,盖层排替压力较大,普遍大于20 MPa;营城组盖层呈现由北向南逐渐减薄的趋势,盖层排替压力最大可达50 MPa。油气分布受控于泉头组和营城组2套盖层;营城组盖层断接厚度大时,油气于营城组盖层之下深层富集;营城组盖层被错断时,油气于泉头组盖层之下多层系富集。自上而下,封闭能力好―较好的Ⅰ类和Ⅱ类盖层分布范围逐渐减少;泉头组沉积期,Ⅰ、Ⅱ类盖层主要发育于研究区中部;营城组沉积期,封闭能力好―差的Ⅰ—Ⅳ类盖层均有不同程度发育。勘探实践表明,油气分布范围与Ⅰ、Ⅱ类盖层范围基本一致,证实评价方法具有较高的可行性。研究成果可为梨树断陷下一步油气勘探提供借鉴。

梨树断陷苏家屯地区营城组沉积特征

松辽盆地梨树断陷苏家屯地区营城组具有形成油气藏的良好条件,且研究程度低。为了研究其沉积微相与砂体储集条件,以指明有利储集相带,应用沉积学与高分辨率层序地层序理论方法,通过分析岩心、录井、测井、地震资料、古地貌特征,认为研究区主要发育湖泊相和辫状河三角洲相,并进一步识别出了分流河道、水下分流河道、水下分流间湾、河口坝、远砂坝、席状砂、泥坪、滩坝等8种沉积微相,并描述了主要沉积微相砂体特征。同时,将营城组划分为4段、6个四级层序和7个砂组,阐明了各砂组沉积相分布特征和时空演化规律。研究认为,营一段末期(SG2)湖侵至最大湖泛面,沉积于其上的SG3砂组进积体系是最有利的油气储集层。沉积微相平面展布与储层分析表明,该区存在两支主辫状水道,分流河道砂体叠置且储层物性好,其与后期鼻状构造相组合是构造-岩性圈闭与岩性圈闭发育的最有利区。

松辽盆地梨树断陷层序类型及发育模式

根据层序地层学原理及构造-沉积关系,对梨树断陷构造样式和层序类型与层序地层模式进行研究,并分析二者之间的相互关系。依据构造特征将梨树断陷断陷期划分为初始裂陷、快速裂陷和裂陷萎缩期3个演化阶段。相应的将梨树断陷断陷层划分为3个二级层序和7个三级层序,建立其层序格架,阐明其内部沉积特征。最终依据构造特征、气候变迁、沉积物供给和层序发育特征等进行综合研究。研究结果表明:梨树断陷断陷期发育3种层序类型和3种层序地层模式,其中SQ1和SQ2层序为初始裂陷期洪积层序,SQ3层序为快速裂陷湖泊层序,均发育简单箕状斜坡层序地层模式;SQ4,SQ5和SQ6层序为快速裂陷湖泊层序,发育快速裂陷缓坡坡折层序地层模式;SQ7层序为断拗转换期冲积层序,发育断拗转换层序地层模式。

松辽盆地梨树断陷层序地层格架及沉积体系分布

在层序地层学原理和方法的指导下,综合利用地震、测井、钻井及岩心等资料,结合盆地构造演化特征,建立了梨树断陷断陷层(晚侏罗世火石岭组及早侏罗世沙河子组、营城组和登娄库组)层序地层格架。将梨树断陷断陷层划分为1个一级层序(TSq1)、3个二级层序(I—III)、7个三级层序(SQ1—SQ7),并在层序格架内进行沉积相划分和沉积体系研究,明确研究区主要发育冲积扇、扇三角洲、辫状河三角洲、近岸水下扇和湖泊等沉积体系。冲积扇沉积体系主要分布在早期SQ2层序中;扇三角洲沉积体系主要分布在SQ3和SQ4层序中;SQ5,SQ6和SQ7层序则以辫状河三角洲沉积为主;近岸水下扇沉积体系主要发育在SQ4、SQ5和SQ6各层序的陡坡带。沉积体系在平面与纵向上的演化受古构造与古地貌的双重控制,提出梨树断陷SQ4和SQ5层序沉积砂体为较有利的勘探区域。。

梨树断陷小宽断裂带构造特征及演化

运用三维高精度地震剖面,绘制构造演化剖面,结合前人研究成果,研究梨树断陷小宽断裂带的构造特征及其演化过程。研究结果表明,小宽断裂为一走滑断裂,对火石岭组地层沉积无控制作用,但对沙河子—泉头组地层沉积控制作用比较明显。小宽断裂自沙河子期开始发育,经历了营城期的右旋走滑作用,泉头早期的左旋走滑作用,至泉头晚期停止活动;其活动时间与生烃时间吻合,对该地区的油气运移和聚集起到了极其重要的作用。

梨树断陷七棵树地区层序地层与隐蔽油气藏

运用层序地层学理论分析了梨树断陷七棵树地区层序地层学特征。将七棵树地区沙河子组-营城组划分为3个三级层序和6个体系域,建立了层序地层格架。七棵树地区隐蔽油气藏成藏要素与层序地层格架有着密切的关系,湖侵体系域至高位体系域的转换时期是优质烃源岩发育的时期,湖侵体系域的早期和高位体系域的晚期是砂体发育的时期,三级层序界面与层序界面附近的砂体是油气运移的良好通道,与长期活动的断层一起构成了七棵树地区复杂的油气运移输导体系。七棵树地区发育砂岩透镜体油气藏和砂岩上倾尖灭油气藏2种隐蔽油气藏类型,不同类型的隐蔽油气藏在层序格架中出现的位置是可以预测的。其中砂岩透镜体油气藏主要发育在各层序旋回的中部,砂岩上倾尖灭油气藏多分布在基准面上升半旋回和基准面下降半旋回的中部。以SW11井区油藏为例,简要分析了层序地层学在隐蔽油气藏勘探中的应用。

松辽盆地梨树断陷层序结构特征及岩性地层圈闭

运用层序地层学的理论与方法,综合分析岩芯、测/录井以及地震等资料,结合区域构造演化,分析梨树断陷裂陷期沉积充填的层序结构特征及岩性地层圈闭的发育规律,将梨树断陷裂陷期的沉积充填划分为3个二级层序(I^III)和7个三级层序(SQ1~SQ7),建立其层序地层格架,阐明其内部沉积特征。依据构造特征、气候变迁、沉积物供给和层序发育等进行综合研究,表明坡折带控制了层序的发育及其体系域的构成,依据层序地层结构特征,将7个三级层序分为对称型、非对称A1型、非对称A2型和非对称B型4种类型。非对称A1型和对称型层序坡折带之下的低位体系域有利于形成断层—岩性圈闭,湖侵体系域在二级坡折带之间地区有利于形成岩性和地层圈闭,高位体系域易于形成地层圈闭。