松辽盆地长岭断陷南部天然气成藏与富集特征.pdf

第3 1卷第3期 石沽专天热气此彦 O IL GASGEOLO G Y 2010年6月 文章编号0253 998 5201003 0381 05 松辽盆地 长 岭断陷南部天然气成藏与 富集特征 谢忱 ’ ，胡纯心 。 1 ．中国地质大学能源学院，北京100083；2．中国石油化工股份有 限公 司东北油气分公司，吉林长春 130062 摘要松辽盆地长 岭断陷南部发育有营城组 、沙河子组和火石岭组3套烃源岩，其中沙河子组泥岩有机质 丰度 高，为区内 主力烃源岩。沙河子组主要分布在分割性较强的独立次凹中，生烃凹陷控制了天然 气藏的分布，生烃潜力的大小控制了 气藏 的充满度。该区 天然气具有多期充注成藏特点，后期存在二氧化碳气体的充注。 天然气的有利富集带位于邻近生烃 凹陷的前排构造和岩性圈闭发育带。 关键词油气成藏；油气富集；烃源岩；天然气；长岭断陷；松辽盆地 中图分类号T E l 22 ．1文献标识码A Gasaccum ulations and distri butionfeaturesinthesouthof theChanglingfaultdepres sionintheSongliaoBasin XieC hen ’ andHuChunxin 。 1 ．SchoolofResour ces，C hinaUniversityo fG eoscierw es，Beqi ng100083 ，C hi na ； 2．SINOP E CNortheastOilandGasCompany，Jilin ，C hangchun 130062，C hina AbstractThreesetsofsour cerocks，namel yth eYingchengation ，ShaheziF or m ation ，andH u oshilingFor m ation ，occur inthesouthoftheChanglingfaultdepressionintheSongliaoBasin．Am ongthem ，theShaheziF or m ationshalewithhi ghT OCiscon sideredtobethemajor sou r ce rocksinthearea．Itism ainl ydi stributedinin dependentsub sagbeingstrongl y com panm entalized．Thehydr ocarbonkitchencontrolsthedistribution ofgas reservoirsandthehydrocarbon g eneration pot entialcontrolstheful lnessofgasr eservoir s．Gasr eservoirsinthe areafeatureinm ultistagehydrocarbonchargingandlatecarbondioxidecharging．Itissug gestedthat thef ront rowstr ucturesand lithologicaltrapsnearthehydr ocarbonkitchenar ethe pot entialtargetsforgas exploration． Keywordshydr ocarbonaccum ulation ，hydrocarbon distribution ，s ource rock，naturalgas，C hanglingfaultdepr es sion ，S ongliaoBasin 松辽盆地是 我国东部最 大 的含油气盆 地，近 十年来，天然气勘探取得了重大成果，有望建成我 国第五大天然气区。 2002年 ，在北部徐家围子深 部断陷层取得了天然气勘 探 的重大 突破，相 继 发 现 了汪家屯、升平、昌德 、兴城等多个气田，证实了 松辽盆地 北部断陷层天然气的勘探潜力 ⋯ 。 2006 年以来，在长岭断陷南部深 层也取得了天然气勘 探的巨大成果，相继在腰英 台深层构造上的长深 1 井和腰深 1井 营城组火山岩 中分 别获日产46X 10 。 和30 10 。 m ’ 的高产工业气流，在长岭断陷的 查干花次凹的腰深2、腰深3井营城组火山岩 中也 收稿日期2010 04 19。 第 一 作者简介谢忱198 9 一 ，男，石 油地质。 获得高产气流，已探明松南气田天然气地质储量 大于 1 20010 。 m ’ ，展示 了长岭断陷南部深层具 有 良好的天然气勘探前景。根据近期研究成果和 勘探成果，长岭断陷南部天然气的成藏与富集具 有以下五个特征。 1 沙河子 组 烃 源岩是本区的主力 烃源岩 长岭断 陷 自下 而上发育 火石岭组 、沙河子组 及营城组3套烃源岩，岩性主要为湖沼相泥岩及 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 38 2 石油与天然气地质第31卷 含煤泥岩。由于长岭 断陷断陷期火山活动频繁， 火山活动间歇期湖沼相泥岩发育。火石岭期及营 城期火山活动强烈，而沙河子期火山活动相对 较 弱，沉积了 一 套湖沼相烃源岩，是本区断陷层主力 烃源岩 ‘ 引 。 沙河子组在区域上以灰黑色泥岩为主，夹有 大量 的火山岩喷发的沼泽相含煤地层建造 口 0 。长 岭断陷揭示 的沙河子地 层较少，仅在查 干花次凹 有少 量钻井 揭示。 T S 6井 、S S l井、YS2井揭示的 沙河 子组地层特征 为深 灰色、灰黑色泥岩、泥质 粉砂岩夹灰白色细砂岩、粉砂岩及少量煤。地震 反射特征为 一 套反射能量较强、低频，连续性较差 昌 ＼ 屡 鲁 盔 恒 裂 } 荽 的反射特 征 图 1。 地 震解释表明其分 布 较 广 泛，与上、下地层呈整合接触。 沙河子组烃源岩有机质丰度较高，有机碳含 量 一 般 大于 1．6％ ，有机质类型以 Ⅱ。和Ⅲ型为 主，热演化程度较高，普遍进人 生气高峰阶段表 I。 总体评价为好烃源岩。 2 生烃凹陷控制气藏分布 沙河子组烃源岩主要发育在分割性较强的次 凹中，在断凸带烃源岩不甚发育，生烃凹陷控制着 天然气藏的分布 ‘ 引 。 图l长岭断陷查干花次凹地震反射特征剖面 Fi g ．1Seismicreflection pr of ileoftheC haganhuasubsagintheChanglingfaultdepression 表l长岭断 陷沙河子组烃源岩地化统计 Table1Geochemicalparam eters ofs ou rcerocksi ntheShahezi ationoftheChanglingfaultdepres sion 注表中部分数据为垦尘学 。 m暗地比为暗色泥岩厚度与地层厚度之 比。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第3期谢忱，等 ．松辽盆地长岭断陷南部天然气成藏与富集特征 38 3 长岭断 陷南部沙河子组地层展布受 断陷控 制，主要分布在长岭牧场 、前神子井和查 干花次凹 中，其中以前神子井次凹沙河子地层厚度最大，达 1 500m ，分布面积则以长岭牧场次凹面积最大，达 2000 km 。 图 2。 按生烃凹陷控制气藏的规律进行勘探，在长 岭断陷深层陆续发现了 一 批天然气藏和含气 构 图2长岭断陷南部沙河子组地层厚度与气藏分布叠合图 F i g ．2Overlaychartshowingbedthickness and res er voirdistributi onintheSahezi ationof thesouthernC hanglingfaultdepression 赚 4 000 野 造。这 些气藏和含气构造均沿沙河子组 生烃凹陷 分布，其中松南气田沿沙河子组 地层厚度最大的 前神子井次凹上倾端分 布，长岭气田及其北部含 气构造则处于长岭牧场次凹的东、南上倾端，而查 干花次凹控制了双坨子气田及其北部松南气田腰 深2、腰深3井区。 3 具有多期充注成藏特点 研究表明，长岭断 陷天然气具有多期 成藏的 特点，随着烃源岩热演化 的不同阶段，生成的烃类 物质分多期进入储层 ” j ，后期随着新构造的活动， 幔源 的二氧化碳气体注入储层，形成混合气藏 旧0 。 利用包裹体岩相 及均 一 温度，结合长岭 断陷 查 干花次凹腰 深 2井单井埋深与热演化 史曲线 图3，分析天然气充注成藏时期可能存 在 3期 ， 第 一 个 成藏期主要发生在 包 裹 体 均 一 温度为 109．8 C ，其下伏烃源岩进人中成熟期，生成油及 早期气态烃，即姚家组 沉积 晚期开始；第二期也是 主成藏期，包裹体平 均均 一 温度 为 124 1 2 ，即嫩江 组期约75 Ma全 面进入主成藏期 ，其下伏烃源 岩已经进入高成 熟期；第三成藏期石英颗 粒 裂 纹 含溶解气包裹体均 一 温度为 154．7 C ，其下伏烃源 岩已进入过成熟期，生成干气。 钻孔岩 屑样品的流体包裹体研究表 明 MJ ，在 石英脉中发现的碳 质包裹体主要成分是C O，而 160lOO8 060 时间／M a 图3长岭断陷查干花次凹腰深2井单井埋深与热演化史 F i g ．3Burialdepthandtherm alevolutionhistoryofthesinglewel lYaosheng 一2 intheChagahuasubsagof theC hanglingfaultdepr ession 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 38 4 石油 与天然 气地质第3 1卷 未发现C H。包裹体。这就清楚表明该区中生代火 山岩储层 的C O和CH。气藏很可能不是同期注入 的，而是两种成分的天然气先后 注入的产物。 C O 包裹体的均 一 温度为 150 18 0 C ，代表的成藏期 次较晚，属新生代的产物 ‘川 。 晚期火山机构，由于烃类气体的充满度低，C O向 上充注该火山机构，造 成该气藏以C O 气体 为主 图 4。 远离新构造活动的地区 ，后期幔源的C O 气体的充注微弱。 5 生烃凹陷上倾方 向是天然气有利 4 沉积和构造作用共 同控制天然气 富集带 富集 沙河子组主力烃源岩沉积 后，随着埋深 的加 大，于泉头 一 姚家期开始成熟，向上部营城组火山 岩储集层运移充注 旧J ，优先充 注邻近烃源岩的早 期火山机构，早期火山机构充满后，依次向上部火 山机构储层充注。生烃凹陷控制了营城组各火山 机构的烃类气体充满度。邻近烃源岩早期 火山机 构烃类气体充满度高，而离烃源岩相 对较远的晚 期火山机构的充满度低。生烃凹陷的生烃能力的 大小也控制着气藏的充满度，邻近前神子井 次凹 的松南气田腰深 1井区气藏充满度较高 ，而查干 花次凹的腰深2井、腰深3井区气 藏充满度相 对 较低。 新构造活跃地区，新生代幔源的 C O 向上充 注火山机构 一 ] ，邻近烃源的早期火山机构，由于烃 类气体充满度高，C O气体不易进入充注，该类机 构气藏以烃类气藏为主。而离烃源岩相对较远的 长岭断陷南部天然气有利富集带主要发育在 邻近生烃凹陷上倾方向的前排构造带和岩性 圈闭 带，主要有达尔罕断凸带和岩性圈闭带 ⋯’ 。 5．1 达尔罕断凸带 达尔罕断凸带位于长岭 牧 场次凹的上倾方 向，该带的南端已发现长 岭气田。在邻近烃源岩 的前排发育了后五井、孤家、黑坨 子、东巨堡等营 城组火山岩岩性 圈闭，测算的圈闭资源量达600 X 10 。 m 。 。同带上的龙深1井已试获低产气流，其上 倾方 向的第二排圈闭DBl l营城组火山机构也钻 探试获 低 产气流，证实了长岭牧场次凹的生烃 潜力。 5．2 生烃凹陷上方的岩性圈闭带 查干花次凹北部上方发育5个独立的火山岩 圈闭，该类圈闭 紧邻烃源，具 有优先捕获油气优 园 幔源cq运移方向 _ 水层 口 烃类气藏 [； ；翌 有机烃类气运移方向 l 深大断裂富含co I C O 气藏 田 火山喷发期次 _ 烃源岩 I 混合气藏 图4长岭断陷南部天然气藏多期成藏模式 Fi g ．4Modechartshowingthem ultistageaccumulationofgasinthesouthernChangli ngfaultdepr ession 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第3期谢忱，等 ．松辽盆地长岭断陷南部天然气成藏与富集特征 38 5 势，已测算的圈闭资源量近 50010 。 m ’ 。在长岭 牧场上倾方向发育有系列火山岩岩性 圈闭，其营 城组火山岩岩性圈闭面积大，其中的褚家窑营城 组火山岩岩性圈 闭面积达50 km 。 ，测算的圈 闭资 源量近300 x10 。 m 。 。说明天然气勘探前景大，但 目前尚未突破工业气流关，还需进 一 步研究和 勘探。 参考文献 1 罗静兰，林潼，杨知盛，等 ．松辽盆地升平气田营城组火山岩岩 相及其储集性能控制 因素分析[J] ．石油与天然气地质 ，2008， 29674 8 ～ 757 2 谢 晓安，周卓明 ．松辽盆地深层天然 气 勘探实践 与 勘探领 域 [J] ．石油与天然气地质 ，2008，291113 ～ 119 3王云龙，金光植，李中英，等．松辽盆地南部深层油气聚集带特 征及成藏规律 [J]，大庆石 油地质与开发，2004，2345 ～ 6 4 赵志魁，赵占银，曹跃，等．吉林探区深层 天然气勘探前景[J] ． 上接第38 0页 5强烈的断裂活动 与微生物降解是渤海 海 域新近系稠油油藏形成的主要原因。油藏内部油 源通道附近和油藏高部位原油密度和粘度相对较 低，油藏低部位和靠近油水界面的原油 质偏重，这 种现象与油藏后期的油气充注以及近油藏底部水 体的氧化等综合作用有关。 参考文献 1王启军 ，陈建渝 ．油气地球化学[M ] ．武汉中国地质大学出版 社，1987 ．220 ～ 225 2 菲尔谱R P．化石燃 料生物标 志物[M ] ．北 京科学 出版 社 ， 198 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