松辽盆地油气成藏条件与聚集规律

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松辽盆地
刘阳 金玉 王涛
目录
一、盆地概况 二、基底和深部结构 三、盆地演化与地质构造特征 四、构造分区及特征 五、主要油气田
六、油气分布特征及其控制因素
一、盆地概况
1.
地理位置

兴 安 岭 小 兴 安 岭
跨越黑龙江、辽宁、 吉林和内蒙四省。西北、 北、东及东南分别被大 兴安岭、小兴安岭和张 广才岭及长白山所围。 南面与辽西山地和辽北 丘陵连接。 北北东向展布。 2. 规模:长750km, 宽330-370km,面积约 26万km2。
(3)百度文库家组
岩性主要为灰、灰黑、灰绿及紫红色泥岩与会白、灰绿 色砂岩互层,横向岩性变化很大。厚度80-200m,分为三段。 湖盆水域急剧退缩。河流快速进积,河流、三角洲沉积发 育。砂岩发育。 姚一段为低位体系域,湖盆大幅度收缩。三角洲平原亚相 发育。具有很好的储层,形成主力油层—葡萄花油层。姚 二、三段湖泊逐渐扩大,为水进体系域。北部湖侵明显。
有机质转化为石油的时期不 同,故自嫩三期后,有机质 陆续转化为石油,油源丰富。
2. 中央坳陷控制储集层的发育
坳陷自白垩纪以来,周围持续沉降,储集体围绕坳陷 呈环状分布,控制其分布。
北部、东部、西部(齐齐哈尔、英台)、南部(宝康) 的河流-三角洲沉积体系发育,砂体深入湖盆中,为良 好储集层。
3. 具有多套生、储、盖组合
沉降作用减弱,盆地东部 明显隆起,湖盆逐渐收缩, 面积减小。沉积中心向西 迁移。
晚第三纪到第四纪,呈现 平原沼泽面貌。大型坳陷 消失。 经历了晚白垩世末和早第 三纪末两次构造运动,形 成一些浅层构造。
油层
沉积旋回
四、构造分区及特征
(一) 中浅层构造单元
基底埋藏浅, 为区域东倾 大单斜。
6个一级,36个次一级 构造单元。
中央隆起带逐渐变为水下隆起, 盆地开始向整体坳陷发展。
一个与周边差别较大、相对 对立的沉积盆地开始显现。
中央断隆带:长 400km,宽40km。 相对较稳定。缺 失J-K1d1-2。 西部主裂陷带: 长380km,宽 40-90km。走 向北北东的三 个凹陷组成。 厚度可达 2000m。
东部次裂陷带: 北东走向;厚 度可达1000m。
二、基底和深部结构
1.
基底结构
(1)岩石组成:古生代不同变质 程度的变质岩和花岗岩(加里 东、华力西、燕山期)组成。 花岗岩占1/3,华力西(即地质 名词,如华力西期为405250Ma)最为广泛。 (2)构造单元划分 三个复背斜、两个复向斜;从 西北向东南褶皱轴逐渐由北北 东(指的是岩层或背斜的延伸 方向,北北东即介于北和东北 方向之间)转为北东向。花岗 岩多分布于复背、向斜的轴部 附近。 (3)基底性质 前古生界结晶基底
4. 含油圈闭多数分布在中央坳陷及其周围
中央坳陷区及其向隆起的过渡部位。
临近生油区;基底断裂多,差异升降运动频繁;差异
压实作用,构造比较发育。 斜坡上透镜状砂岩圈闭较为发育。
5. 油气勘探的新领域
(1)油田外围区 三肇凹陷 (2)深部地层 盆地热流值高—成岩作用和有机质变质作用 ——深层气:泉一、二段,登娄库组和侏罗系 盆地北部前景较好。
(1)浅部含油组合 K2四方台组-明水组储层及邻近的非渗透层 (2)上部含油组合 K1嫩三四段黑帝庙油层及邻近的泥质层 (3)中部含油组合 嫩一、姚家组、青山口组的萨尔图、葡萄花、 高台子油层及邻近的非渗透层 (4)下部含油组合 泉四段扶余油层,泉三段杨大城子油层 (5)深部含油组合
泉二和泉一的农安油层
1.早裂陷阶段(中晚白垩世-早白垩世营城期)
基底断裂活动强烈,形成一系列相对分隔、 呈簸状或地堑式小型断陷群。 岩性以河流-滨浅湖相的砂砾岩、砂岩和泥 岩为主,夹有多层火山岩和火山碎屑岩。东 部(营城早期)以中酸性火山喷发;西部 (火石岭期)以中基性火山喷发为主。
受基底断裂控制的孤立小凹陷; 火山作用由西向东迁移、强度 逐渐减弱; 由断陷中部向边部依次出现 深湖-半深湖—滨浅湖—冲积 扇相。

2. 各组地质特征
(1)泉头组:岩性以红色为主,宗红色、灰绿色块状泥 岩,灰白色、粉砂岩、砂岩组成,边缘有砾岩。向上颜色 由暗红变为砖红,顶部出现绿色泥岩。岩石组分复杂。以 粉砂和细砂为主,长石含量大于石英,岩屑含量较高。分 为四段,最大厚度可达1500-2200m。
泉一、二段为低水位体系 域。中部沉降较大,厚度 大。以河流相和滨湖相为 主,南北为主要物源区。 泉三、四段逐渐成为统一 坳陷。沉积范围扩大,6 大沉积体系汇聚盆地中央。
三、盆地演化与地质构造特征
盆地的演化可分为裂陷、坳陷和萎缩三个阶段。 (一)裂陷阶段 正断层活动强烈,控制了地层厚度和沉积相带展 布,影响着白垩纪大型盆地的演化和二级构造带的 发育。 地层厚度变化较大,2000-3000m;沉积速度最快, 247-400m/Ma(Ma即百万年,地质年代单位),平均 296m/Ma;地热场较高,地温梯度为3.7 ℃/100m。
(三)盆地构造变动和构造特征
1. 时间演化:不同阶段构造变动形式不同:早期裂陷阶段 断裂活动强烈;中期坳陷阶段区域整体沉降,接受沉积; 晚期晚期萎缩阶段有三次强度随时递增的褶皱运动。构造 特征:深层以断裂为主,断距较大;中浅层褶皱构造发育, 幅度大,断距较小。
2. 空间变化:东早西晚、东强西弱。东部形成凹凸相间的褶 皱带,西部为平缓的东倾单斜。中部为大型坳陷,在其中间 形成大型正向构造带——大庆长垣。
(二)坳陷阶段(早白垩世泉头期-晚白垩世嫩江期)
1.总体特征 K1 泉头组、 K2青山口组、姚家组、嫩江组 为大型坳陷发育的鼎盛时期,盆地的主要沉积期。 盆地以不均一、较快速的整体稳定沉降为主。沉积范 围逐渐扩大,向盆地边缘层层超覆。青一段和嫩一二 段两次主沉降期。总沉积厚度3500m,沉积速度较小, 为78m/Ma,具有由早到晚逐渐变小的特点。 构造运动:不均一的整体沉降。盆地中部在前期断陷 基础上继续沉降 ,沉降中心、沉积中心、堆积中心 三位一体。
葡萄花油田 敖包塔油田
长垣北部
断裂众 多,400 多条, 规模较 小,断 距、长 度较小。
断层多 发育于 轴部和 陡翼
长垣南部
断层分 布较广 泛。
萨尔图油田:为背斜圈闭油气藏。油气水 重力分异清晰,有统一的压力系统和油水 界面。
2. 扶余-新立油气聚集带
包括扶余、木头、新 立三个油田。 形成条件:由扶余基 岩隆起控制的区域性 鼻状构造带和西南、 东南两个沉积体系相 叠合而形成,具有区 域性圈闭和储集条件 (K1q三、四段-“扶余 油层”)。为背斜层 状油气藏。
张 广 才 岭
3. 勘探历程 (1)1955-1964 石油普查阶段
1959,9.26,大庆长垣高台子构造带上的松基3井 喷油, 28日,扶余3号构造上的扶27井喷出工业油流。 发现了大庆油田,扶余油田。 (2)1965-1975 油田开发及外围勘探阶段 开发为主的阶段。隐蔽油藏进行了勘探。 扶余油层、萨尔图油层、黑帝庙油层等获得工业 油流。发现了红岗、新立、木头和新北油田。 (3)1976-1990 新层系、新领域勘探阶段 对深部层系和外围盆地进行“二次勘探”。发现 了37个油田,10个气田,1996年原油产量达5600万 吨,天然气23亿立方米。
1.总体特征-构造
西部:大面积的东倾斜坡,地层倾角平缓, 一般小于1°,部分鼻状构造和小幅度构造。 东部:凹凸相间的平缓褶皱,短轴背斜和鼻 状构造为主。中部为深坳陷。 发育延伸短、断距小的断层,断距一般小于 120m。深大断裂仍对后期沉积具有影响。该 期末的构造运动,使地层发生轻微褶皱,出 现逆冲断层。
大庆
(2)地热场
今地热场:高地温梯度、高大地 热流值。盆地中央高,周边低; 地温梯度与莫霍面形态相似。主 要生(产)油区平均地温梯度3.84.2℃/100m。大地热流值(大地热 流指的是从地球内部向地表传播 的热量)平均为1.70HFU。 古地温场:古地温梯度高于现今 地温梯度。为5.6 ℃/100m。在盆 地演化的不同阶段,古地温有明 显的变化。随时间变新,显示热 衰减的趋势。
天 然 气 剖 面 分 布 层 位
盆 地 北 部
六、油气分布特征及其控制因素
1. 中央坳陷控制生油层的发育
为白垩系沉积中心和沉降中 心长期的叠合区,控制了生 油岩的发育。青一、嫩一主 要生油层,青二、三次之, 姚二、三有生油能力,位于 龙虎泡-古龙-葡萄花-肇州一 带,发育平均厚300m的黑色 泥页岩。
3. 变形强度:三次褶皱运动(K2嫩江期/四方台期,K/E,E/N), 构造变动不很强烈。中浅层变形不强烈。地层倾角较缓,褶 皱两翼倾角约1°-3°,通常不超过10 ° 。 4. 构造形式:以褶皱为主,断裂除早期外,在中浅层构造中 处于从属地位。
5. 动力学机制:与区域构造应力和深部热动力作用有关系。
1.总体特征-沉积
沉积相由湖盆中部向外依次为深湖-半深 湖-浅湖-滨湖-三角洲-河流冲积相;相带顺 盆地长轴较宽,岩性变化慢,垂直长轴相带 较窄,变化快。具有陆相盆地多物源和近物 源沉积的特征。岩性以河湖相砂泥岩为主的 碎屑岩,生物灰岩、泥灰岩、白云岩和油页 岩在部分层段发育。纵向上形成一个完整的 沉积旋回。
(2)青山口组:以黑色泥岩为主,自下而上变粗;沉积具有 多物源、近物源的特点。北部、西北部、西部、西南和东部 物源区。厚度200-300m。可以分为三个岩性段。
青一段主要为黑色泥页岩,为盆地内主要生油层,分布广泛,为区域地层 对比标志层。为盆地第一次海侵期,湖盆面积最大,深湖占据主体。 为最大水进期。青二、三段沉积呈 环带状分布。自盆地中心向边部,黑色泥 岩逐渐过渡为红色泥岩。湖盆范围缩小,深湖面积减少。
大庆
2.深部地质结构
(1)地壳厚度 松辽盆地总体位于地壳厚 度减薄区,深部上地幔发生 隆升。盆地地壳厚度一般在 34km之内。33km莫霍面埋深 线大体与现今盆地边界吻合。 中央坳陷区地壳厚度仅为 29km。盆地中部存在一条北 北东-近南北向的地壳厚度减 薄带,向东西两侧增厚,西 部增厚快,东部慢。
断裂方向:北北东、北东、北 西、近南北向、近东西向,大 断裂多为切割基底断裂。
北部地区:有64条基底大断裂, 其中4条切割地壳深大断裂,8 条区域大断裂。 由北向南:断陷分布增多;地 层厚度增大;正常沉积地层和 煤层减少火山岩增多。
2. 晚裂陷阶段(早白垩世登楼库期)
形成了中隆侧陷的构造格局, 构造线以北北东向为主;
3. 宋方屯油田
位于大庆长垣的东坡上,为低幅的隐蔽油藏。北部为自西 向东倾的鼻状构造;南部为自南向北倾没的鼻状构造。断 裂发育,北北东走向。储层为姚家组下部葡萄花油层。 有三种油藏类型 断层遮挡油藏(西部)、 岩性断层油藏(东部) 岩性油藏(南部)。
4. 龙虎泡油田
位于古龙凹陷 西侧,泰康隆 起向东南倾没 的斜坡上,为 轴向近南北的 背斜构造。储 集层为萨尔图 (嫩一段)和 葡萄花油层 (姚一段)。
五、主要油气田
1. 大庆油田
1959年发现,为特大型油田之 一。位于中央坳陷的中 央—大庆长垣之上。走向 北北东,由喇嘛甸、萨尔 图、杏树岗、高台子、葡 萄花等7个背斜组成。 储层:高台子、葡萄花、萨尔 图、扶余油层
萨尔图油田
喇嘛甸子油田
杏树岗油田
高台子油田
太平屯油田
具有陆相原生油藏特点。
形成原因:早期的断裂活动, 中期沉积物差异压实及后 期水平挤压等多种作用的 结果。
(4)嫩江组
分为五段,厚度500-1000m。嫩一、二段,为盆地第二次 海侵,湖盆范围达到最大。地层岩性稳定、分布广泛, 以深色泥岩和泥页岩为主,是盆地内另一套主要生油层。 嫩二段底部的油页岩,为盆地的对比标志层。嫩三四五 段湖盆又一次发生明显收缩,三角洲相占主体部分。
(三)萎缩阶段(K2四方台期-早第三纪)
中央坳陷:多期沉积、沉 降中心,盆地主要产油区, 大庆长垣。
基底埋藏浅, 近南北向断 裂发育。
基底起伏大, 地层发育不全。
基底起伏大, 断裂发育。
松辽盆地的中浅层构造与莫霍面起伏构与呈现明显的镜像关系。
(二) 深层构造单元划分 松辽盆地北部深层 划分出7个一级构造单 元和18个次一级构造 单元。 为裂陷沉积,面貌截 然不同与中浅层。 西部斜坡区 北部斜坡区 西部断陷区 东南断陷区 中央断隆区 东南断隆区 东北断隆区
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