松辽盆地徐家围子断陷深层天然气成藏期研究.pdf

第 2 7卷增 刊 2 0 0 6年 1 2月 石 油 学 报 ACTA PETROLEI SI NI CA Vo 1 ． 27 Supp l e me n t De c ． 2 006 文 章 编 号 0 2 5 3 2 6 9 7 2 0 0 6 增 刊 一 0 0 4 2 0 5 松辽盆地徐 家 围子断 陷深层天然气成藏期研 究 李景坤 冯子辉 刘 伟 宋 兰斌 舒 萍 1 ． 中国地 质大学北京 1 0 0 0 8 3 ；2 ． 大庆油田有限责任公司勘探 开发研究 院 黑龙江大庆 1 6 3 7 1 2 摘要 热指标反演恢复表 明， 松辽盆地徐 家围子断陷兴城地 区古热 流值 在距今 6 5 Ma时达 到最大值 9 6 ． 3 mW／ m。 ， 同时平均地 温梯 度 高达 5 ． 0 “ C／ h m。盆地模拟计算结果表 明， 徐家 围子 断陷烃源岩从距今 1 1 0 Ma 开始 快速 生气， 在距今 9 5 Ma和 7 5 Ma出现 了两次 显著的生气高峰。火 山岩储层包 裹体 均一温度显示 ， 徐深 1井营城 组天然气成藏 温度 为 1 1 5 ℃～1 8 6 C。包 裹体 均一温度和储层热 演化史综合分析表 明， 徐 家围子断 陷兴城地 区深层天然气成藏期是距今 1 O 3 ～6 0 Ma ， 即成藏期 出现在登 娄库组盖层形成 以后 ， 这对 该 地 区深 层 天 然 气 的保 存 比 较 有 利 。 关键 词 徐 家围子断陷 ； 大地 热流； 生气高 峰； 包裹体 ； 均一温度 ； 成 藏期 中图分类号 T El 1 2 ． 1 文献标识 码 A Re s e a r c h o n r e s e r v o i r - f o r m i ng t i m e o f d e e p n a t u r a l g a s i n Xu j i a we i z i f a u l t e d d e p r e s s i o n i n S o n g l i a o B a s i n Li J i n g k u n ’ Fe n g Z i h u i Li u We i S o n g La n b i n S h u Pi n g 1 ． C hi n a Un i v e r s i t y o f Ge o s c i e n c e s， Be i j i n g 1 0 0 0 8 3， C hi n a； 2 ． Re s e a r c h I n s t i t u t e o f Exp l o r a t i o n a n d De v e l o p me n t， Pe t r o Ch i n a Da q i n g Oi l fi e l d Co mp a n y Lt d． ，Da q i n g 1 6 3 7 1 2， Ch i n a Ab s t r a c t M a x i mu m p a l e o h e a t f l u x i s 9 6 ． 3 mW／ m a n d t h e a v e r a g e g e o t h e r ma l g r a d i e n t i s 5 ． O ℃ ／ h m a t 6 5 Ma b p i n Xi n g c h e n g a r e a o f Xu j i a we i z i f a u l t e d d e p r e s s i o n i n S o n g l i a o B a s i n a c c o r d i n g t O t h e r ma l i n d i c t o r s i n v e r s i o n ．Th e r e s u l t o f b a s i n mo d e l i n g a n d c a l c u l a t i n g i ndi c a t e s “t ha t na t ur al ga s of hyd r oc a r bo n s our c e s wa s q ui c kl y ge n e r a t e d f r om 1 l OM a bp a n d t wo obv i ou s ga s - ge ne r a t i ng pe ak s OC - c u r r e d i n i n d i v i d u a l l y 9 5 Ma b p a n d 7 5 Ma b p i n Xu j i a we i z i f a u l t e d d e p r e s s i o n ．Ho mo g e n i z a t i o n t e mp e r a t u r e s o f i n c l u s io n i n t h e v o l c a ni c r e s er v oi r s pr ove t h a t r e s e r v oi r f or mi ng t e mp er a t ur e r a n ge o f na t ur a l g as i n Yi n gc h e ng Fo r ma t i on i n Xus he nl W e l l i s f r o m 1 1 5 ℃t o 1 8 6 C．Th e s y n t h e t i c a n a l y s i s o f t h e i n c l u s i o n h o mo g e n i z a t i o n t e m p e r a t u r e s a n d r e s e r v o i r t h e r ma l e v o l u t i o n h i s t o r y i n d i c a t e s t h a t r e s e r v o i r - f o r mi n g t i me o f t h e d e e p n a t u r a l g a s i n Xi n g c h e n g a r e a o f Xu j i a we i z i f a u l t e d d e p r e s s i o n a r e a b o u t f r o m 1 0 3 Ma b p t o 6 0M a b p．The r e s e r v oi r - f or mi ng t i me oc cu r r e d a f t e r t he de p os i t i on o f De ngl ou ku For ma t i on wh i c h i s c a p r o c k，wh i c h i s o f a dv a n t a g e t O c o n s e r v a t i o n o f d e e p n a t u r a l g a s i n t h i s a r e a ． Ke y wo r d s Xu j i a we i z i f a u l t e d d e p r e s s i o n；g e o t h e r ma l f l o w；g a s g e n e r a t i n g p e a k ；i n c l u s i o n；h o mo g e n i z a t i o n t e mp e r a t u r e ；r e s e r v o i r - f or mi ng t i me 1 地 质概 况 徐 家 围子 断陷 位 于大 庆 长 垣 以 东 ， 是 松 辽 盆 地北 部深层 勘探 程度 最 高 、 发 现 天 然 气最 多 的断 陷 。该 断 陷主要 烃 源岩层 为 白垩 系沙 河 子 组 ， 该层 暗 色 泥 岩全 区分 布 ， 且 局 部 发 育煤 层 ； 暗 色 泥 岩 平 均 总 有机 碳 含 量 大 于 1 ． 5 ， 有 机质 类 型 以 Ⅲ型 为 主 ； 该 套烃 源 岩在 断陷中部顶界埋深超过4 0 0 0 m， 一般处于高成熟一过 成 熟 阶段 ， 具 有 早 期 生 烃 、 多 期 生 烃 的特 点 。该 断 陷 主要储层 为营城 组 ， 其 次 为登 娄 库 组 、 沙河 子 组 、 火 石 岭组 以及 基 底石 炭一 二 叠 系 ， 其 中营城 组 以火 山 岩储 层 为主 。 目前 在 该 断陷 发 现 的 天然 气 除 少 数 井 如 芳 深 9井 高含二氧化碳气以外 ， 均以烃类气体为主 ， 且 绝 大部 分为 干气 。 前人曾经对 徐家 围子断 陷深层 天然气成 藏时 间 进行过多次研究[ 1 3 j ， 但这些研究主要集中在断陷边部 的升平 一汪 家 屯气 田和 昌德 气 田 。近年 来 ， 随着 深 层 勘探 的加快， 在 断陷 中部 的兴城地 区相继钻 探 了 2 0 余 口井 ， 不仅发现 了数量可观的天然气储量 图 1 ， 而 且 也积 累 了大量 的 地 质 资料 和 分 析 化 验 数 据 。 因此 ， 有必 要对 徐 家 围子 断 陷 中部 兴 城 地 区 的 天 然 气 成 藏 期次 进行 深入 研 究 ， 以指 导下一 步 勘探 。 基金项 目 中国石油天然气股份有限公司科技攻关项 目“ 中石油油气预探项 目” 2 0 0 4 0 1 0 1 资助 。 作者简介 李景坤 ， 男 ， 1 9 6 1年 8月生 ， 1 9 8 9年获大庆石油学院硕士学位 ， 现为大庆油 田有限责任公司勘探开发研 究院高级工程 师， 中国地 质大学 北 京 矿产普查与勘探专业在读博士研究生 ， 主要从事有机地球化学研究和油气资源评价工作 。E ma i l l ij i n g k u n p e t r o c h i n a ． O F O - ． c n 维普资讯 维普资讯 维普资讯 增 刊 李景坤 等 松辽盆地 徐家围子断陷深层天然气成 藏期研究 4 5 徐 深 1井 3 3 4 8． O0 11 7 ．6 11 8 ．3 1 1 8． 9 11 9 ．7 3 3 4 8． O3 1 35 ．4 13 5． 8 1 37 ． 6 1 38 ．2 1 3 8． 3 3 4 44 ．6 2 3 4 47 ．1 0 3 4 51 ．7 0 3 5 27 ．5 O 1 31 ．8 13 2． 3 1 3 5．2 1 43 ．2 9 5．6 11 5． 6 1 1 8． 2 1 35 ．2 1 33 ．4 13 4 ．8 1 37 ． 3 1 37 ．6 13 8． 7 2 25 ．6 22 7 ．3 2 3 0．7 23 2 ．5 1 24 ．7 12 5 ．4 1 2 5． 6 1 28 ．3 1 3 2． 7 1 35 ．4 1 36 ．3 1 3 8． 7 3 6 39 ．6 5 11 5 ．3 13 9 ．6 1 39 ． 6 1 46 ．5 14 6． 5 1 47 ．9 1 47 ．9 1 4 8． 6 14 8 ．6 3 81 7 ． O0 1 53 ．4 17 2． 3 1 7 5． 8 1 78 ．2 18 6． 4 2 08 ．5 21 0 ．5 2 12 ． 9 26 5 ．7 徐 深 8井 3 64 3． 8 O 3 64 4． 33 3 71 7． O 0 3 74 6． 24 1 2 8． 3 1 3 0．1 16 8 ．9 1 7 0． 3 1 74 ．5 1 3 5． 6 1 43 ．7 14 5 ．8 1 7 9． 2 1 81 ．3 1 83 ．5 1 31 ． 8 1 3 3．4 1 38 ．6 14 0． 3 1 7 8 ．6 1 83 ．4 1 8 5． 6 3 75 2． 5 0 1 4 3 ．8 1 4 5．6 1 59 ．0 16 0 ．2 1 63 ． 4 16 3 ．4 古地 温 从距 今 1 0 3 Ma开 始 达 到 1 1 5 C， 一 直 到现 今 ， 都处 于 成 藏 温 度 范 围 内 。徐 家 围 子 断 陷 期 的演 化 又 分为火 石 岭一沙 河子 期 和 营城 期 两 个 阶 段 ， 强 烈 的 构 造 挤 压形 成 了圈 闭 H 。断陷 地层 沉 积 后 ， 该 区未 发 生 大的构造运动 ， 古 圈闭一直保 持到现今 ， 气藏 的破坏 和改造不严重。因此 ， 兴城地 区大部分气藏为原生气 维普资讯 4 6 石 油 学 报 2 0 0 6年第 2 7 卷 藏 。从生 气史 可 知 ， 该 断 陷在 距 今 6 0 Ma以后生 气 量 很 小 ， 不 足 以形成 大 规 模原 生 气 藏 ， 因此 ， 徐家 围 子断 陷 的深层 天 然气 主要 成藏 期可 能 是距 今 1 0 3 6 0 Ma ， 即徐 家 围子 断 陷 深层 天 然 气 成 藏 期 出 现 在 主 力 盖 层 登 娄库 组 沉 积 之 后 ，这 对 深 层 天 然 气 的 保 存 较 为 有 利 。 5 结论 1 徐家 围子断 陷 兴城 地 区 白垩 纪 末 期热 流值 达 到 9 6 ． 3 mW／ m ， 高于 现今 的 7 3 ． 3 mW／ m 。 2 徐家 围子断 陷烃 源岩从 距 今 1 l O Ma开 始 快速 生 气 ， 在距今 9 5 Ma和 7 5 Ma出现两 次显 著 的生 气 高 峰 期 。 3 徐 家 围子断 陷 兴城 地 区深 层 天 然气 成 藏 期 是 距 今 6 0 ～1 0 3 Ma ， 即 在 主 力 盖层 登 娄库 组 沉 积 之 后 ， 这 对深 层天 然气 的保 存较 为有 利 。 [ 1 ] 1- 2 3 I- 3 ] [- 4 3 参 考 文 献 杨丰平 ， 王玉华 ， 杨 步增． 松辽 盆地北部 深层天 然气 系统 成藏史 研究I- J ] ． 成都理工学院学报 ， 2 0 0 2 ， 2 9 6 6 2 1 - 6 2 6 ． 邵奎政 ， 梁晓东． 徐家围子地区天然气成藏期 次及其模式 I- J ] ． 大 庆石油地质与开发 ， 2 0 0 2 ， 2 1 6 4 - 5 ． 冯子辉 ， 任延广 ， 王成 ， 等． 松辽盆地深层火山岩储层 包裹体及天 然气成藏期研究I- J ] ． 天然气地球科学 ， 2 0 0 3 ， 1 4 6 4 3 6 4 4 4 ． Le r c he I ，Ya r z a b R F， Ke n d a l l C G S t C ．De t e r mi n a t i o n o f D a l e 0 h e a t f l u x f r o m v i t r i n i t e r e f l e c t a n c e [ J ] ． AAP G B u l l e t i n， 1 9 8 4 ， 6 8 1 1 1 7 0 4 1 71 7 ． 1- 5 3 Le r c h e I ． I n v e r s i o n o f mu l t i p l e t h e r ma l i n d i c a t o r Qu a n t it a t i v e me t ho d s o f de t e r mi n i n g p a l e o h e a t f l ux a n d g e o l o g i c a l p a r a me t e r s I Th e t h e o r e t ic a l d e v e l o p me n t f o r p a l e o h e a t f l u x [ J ] ． Ma t h e ma t i c a l Ge o l o g y， 1 9 8 8， 2 0 1 1 - 3 6 ． [ 6 ] 任战利． 中国北方沉 积盆地 构造热演 化史研 究[ M] ． 北 京 石 油 工业出版社 ， 1 9 9 9 卜1 6 2 ． [ 7 ] 任战利 ， 萧德铭 ， 迟元林 ． 松辽 盆地古地 温恢复 [ J ] ． 大庆 石油地 质与开发 ， 2 0 0 1 ， 2 0 1 1 3 1 6 ． [ 8 ] 戴金星 ， 裴锡古 ， 戚 厚发． 中国天然气地 质学 [ M] ． 北京 石油工 业出版社 ， 1 9 9 2 1 - 2 9 8 ． [ 9 ] 康永尚 ， 邱楠生 ， 刘洛夫 ， 等． 流体动力系统对流体包 裹体均一 温 度的影响及其意义 以准噶尔盆地陆 东地 区为例 [ J ] ． 地质学 报 ， 2 0 0 4 ， 7 8 5 7 0 4 7 0 9 ． [ 1 0 ] 柳少波 ， 顾家裕 ． 包裹 体在 石油 地质 研究 中的应 用 与问题 讨论 [ J ] ． 石油与天然气地质 ， 1 9 9 7 ， 1 8 4 3 2 7 - 3 3 0 ． [ 1 1 ] 伍新和 ， 向书政 ， 苟学 敏． 包裹 体研究在 油气勘 探中 的应用 [ J ] ． 天然气勘探与开发 ， 2 0 0 0 ， 2 3 3 2 9 3 4 ． [ 1 2 ] 单秀琴 ， 钱玲， 胡国艺， 等． 塔中奥陶系碳 酸盐岩 中流 体包裹体特 征及其在油气成藏中的应用口] ． 矿 物岩石地球 化学通报 ， 2 0 0 6 ， 2 5 1 3 7 - 4l _ [ 1 3 ] 张莉 ， 柳 广弟， 谢增 业， 等． 川西前陆盆地 南部储层流体 包裹体特 征及其在天然 气 成藏 研 究 中 的应用 [ J ] ． 石油 与 天然 气 地质 ， 2 0 05， 2 6 6 80 0 8 0 6 ． [ 1 4 ] 殷进垠 ， 刘和甫 ， 迟海江． 松辽盆地 徐家 围子断 陷构造 演化[ J ] ． 石油学 报， 2 0 0 2 ， 2 3 2 2 6 2 9 ． 收 稿日 期2 0 0 6 0 7 2 5 改回日 期2 0 0 6 1 0 3 0 编 辑 王 秀 llllll ll llllllll lllllll，ll llllllllll llllllllll lllllllll lmlllll ll，ll lllll llmlll，l llll，lml ll，lm 上 接 第 4 1页 [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] [ 1 0 ] [ 1 1 ] [ 1 2 ] [ 1 3 ] 袁选俊 ， 薛 良清 ， 池英柳 ， 等．坳 陷型湖盆层序地层 特征 与隐蔽 油 气藏勘探[ J ] ． 石油学报 ， 2 0 0 3 ， 2 4 3 1 1 - 1 5 ． 郑荣才 ， 彭军， 吴朝容．陆相 盆地基 准面旋 回的级次 划分 [ J ] ． 沉 积学报， 2 0 0 1 ， 1 9 2 2 4 9 2 5 5 ． 赵俊 青， 纪友亮 ， 张世奇 ， 等．陆相高分辨率层序地 层界面识别 的 地球化学方法口] ． 沉积学报，2 0 0 4 ， 2 2 1 7 9 8 6 ． 彭军 ， 陈景山 ， 郑荣才．百 色盆地百 岗组 高分辨率层 序分析及研 究意义口] ． 地球学报，2 0 0 2 ， 2 3 2 1 5 3 1 5 8 ． 徐强 ， 姜烨 ， 董伟 良， 等．中国层序地层研究现 状和发展方 向[ J ] ． 沉积学报 ，2 0 0 3 ， 2 1 1 1 5 5 1 6 7 ． 朱筱敏 ， 唐安 ， 王贵文．陆相坳 陷型和断 陷型湖盆层 序地层样式 探讨口] ． 沉积学报 ， 2 0 0 3 ， 2 1 2 2 8 3 2 8 7 ． 邓宏文 ， 王洪亮．层序 地层地层基 准面的识 别 、 对 比技术 及应 用 [ 1 4 ] [ 1 5 ] [ 1 6 ] [ 1 7 ] [ 1 8 ] [ J ] ． 石油与天然气地质 ，1 9 9 6 ， 1 7 3 1 7 7 1 8 4 ． 郑 荣才， 彭 军．陕北志丹三角洲长 6油层组 高分 辨率层序分 析与 等时对 比[ J ] ． 沉积学报 ，2 0 0 2 ， 2 0 1 9 2 一 i 0 0 ． 柳梅青 ， 陈亦军 ， 郑 荣才．川 I 西新场 气田蓬莱镇 陆相地层高分 辨 率层序 地层学研 究思路 [ J ] ． 沉积学报 ， 2 0 0 0 ， 1 8 1 5 0 5 6 ． 罗平， 裘怿 楠， 贾 爱林 ， 等．中国油气储层地质研 究面临 的挑 战和 发展方 向口] ． 沉积学报 ， 2 0 0 3 ， 2 1 1 1 4 2 1 4 7 ． 操应长 ， 姜在兴 ， 夏斌 ， 等．利用测井资料识别层序 地层界面 的几 种方法 [ J ] ． 石油大学学报 自然科 学版 ， 2 0 0 3 ， 2 7 2 2 3 2 6 ． 董清水 ， 崔宝琛 ， 李想 ， 等．陆相 层序地层 划分 岩心 、 测井 高分 辨 率层序地层界面判识[ J ] ． 石油实验地 质， 1 9 9 7 ， 1 9 2 1 2 1 - 1 2 6 ． 收 稿日 期 2 0 0 6 0 7 2 5 改回日 期2 0 0 6 1 0 3 0 编辑 张 怡 维普资讯