松辽盆地深层剥蚀量探讨及其意义

注 : 此井深部仅有一个样品点 , 恢复结果仅供参考
限于篇幅 , 仅以四深 1井和三深 1井为例示出了 Ro2D 关系图 (图 2) 。这些图和回归关系式显示 , 除 梨树断陷的梨参 1、梨参 2两口井外 , 其余井在登娄 库与营城 (或沙河子 ) 组之间 , Ro都表现出程度不 同的不连续 , 表明该位置确系一个区域不整合 。此 外 , 已钻进基底一千多米的四深 1井上还可以看到基 底与盖层间 Ro的明显间断 (图 2) 。
[ 5 ] 胡圣标 1利用镜质体反射率估算地层剥蚀厚度 [ J ] 1 石油勘探 与开发 , 1999, 26 (4) 1
[ 6 ] 陈增智 , 柳广弟 , 郝石生 1修正的镜质体反射率剥蚀厚度恢复方 法 [ J ] 1沉积学报 , 1999, 17 (1) 1
[ 7 ] 张一伟 , 李京昌 , 金之均 , 等 1 原型盆地剥蚀量计算的新方法 ———波动分析法 [ J ] 1石油与天然气地质 , 2000, 21 (1) 1
表 1 松辽盆地深层代表性探井的 R o2深度关系
井 号 四深 1
三深 1 宋 3、宋 16
肇深 5 鱼深 1① 梨参 1、梨参 2
D = a ln ( Ro) + b
适用地层
a
d以浅
1 777160
d- y
2 258104
C- P
2 153117
d以浅
4 681104
y以深
4 200178
d以浅
利用各连续沉积井段的 Ro2深度间的关系式 (表 1) , 就 可以用 Dow 的 方法 (式 3 ) 和 陈增 智 方 法 (式 4) 分别计算出各井 Ro不连续处的地层剥蚀量 , 其结果见表 2。
表 2 松辽盆地深层剥蚀量恢复结果
不整合 井 号
位 置
不整合面 埋 深
/m
剥蚀厚度 (Dow法 )
修正法并非完美无缺 , 如该方法在推导过程中借 助了时间温度指数 TTI, 而 TTI法是基于温度每升高 10 ℃反应速度加倍这一没有理论基础的假设 , 所使 用的经验常数来自 W ap les给出的数据 , 而松辽盆地 (特别是深层 ) 的 TTI - Ro间的关系与 W ap les的数据 间的差别难以考证 , 致使恢复结果存在着某种程度的 不确定性 。因此研究认为 , 如果 Dow 法对应着剥蚀 量的下限值 , 则修正法可能对应着剥蚀量的上限值 。
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第 24 卷 第 1 期 大庆石油地质与开发 P1G1O1D1D1 2005年 2月
文章编号 : 100023754 (2005) 0120020203
松辽盆地深层剥蚀量探讨及其意义
卢双舫 , 刘新颖 , 王振平 , 王跃文
(大庆石油学院 地球科学学院 , 黑龙江 大庆 163318)
参考文献 :
[ 1 ] Dow W G1Kerogen studies and geological interp retations [ J ] 1Journal of Geochem ical Exp loration, 19771
[ 2 ] 牟中海 , 陆廷清 , 谢桂生 , 等 1塔西南地区二叠系剥蚀厚度恢复 [ J ] 1天然气工业 , 2001, 21 (2) 1
一个地区地层抬升剥蚀量的大小对油气的生成 、 运移 、聚集和保存均有重大影响 , 尤其是对时代较老 的深部勘探目标而言更是如此 。不过 , 由于无法从已 被剥蚀掉的地层中找寻信息 , 残留的地层又常受到构 造运动的改造 , 使得恢复剥蚀厚度的难度极大 。为了 解决这一问题 , 众多学者从不同角度 、用不同方法进 行了相关研究 [ 128 ] 。在目前业已提出并得到较为广泛 应用的方法中 , 依据地层厚度的变化趋势或邻层厚度 的比值 [2]估算剥蚀量的方法比较适合应用于地层沉 积相对稳定的克拉通盆地 , 而在松辽盆地深层这样的 地层沉积厚度横向变化较大的断陷盆地应用时的可信 度则要大打折扣 ; 声波时差法只能适合研究较浅部的 剥蚀量 [ 3 ] ; 磷灰石裂变径迹法适用的深度范围也有 限 [ 4 ] 。比较而言 , Dow所提出的得到较为广泛认可和 应用的镜质体反射率差值法 [1, 5]是研究深层剥蚀量较 为可行的方法 , 但是由于地层在再埋藏过程中新 、老 地层的 Ro 值随埋深增加差别减少 , 以致趋于消失 , 使剥蚀量的恢复值也变小或无法恢复 , 因此陈增智等 人给出了一种修正方法 [ 6 ] 。
如果不整合面上覆地层的镜质体反射率 Ro1 与埋 深 D 的关系为
D = a1 ln ( Ro1 ) + b1
(1)
相应地 , 不整合面下伏地层的镜质体反射率 Ro2
与 D 的关系为
D = a2 ln ( Ro2 ) + b2
(2)
由式 ( 1) 、式 ( 2) 计算出不整合面上 、下的镜
质体反射率值 Ro1 、 Ro2 后 , 则下部地层的剥蚀量 H 为
H = a2 ln Ro2
(3)
R o1
由于这一方法直观 、简便 , 自提出后得到了较为
基金项目 : 石油科技中青年创新基金资助项目 (03E701) 。 收稿日期 : 2004203224 作者简介 : 卢双舫 (1962 - ) , 男 , 湖北天门人 , 教授 , 博士生导师 , 从事油气地球化学和地质学的教学和研究工作 。
摘要 : 利用基于镜质体反射率恢复计算剥蚀量的 Dow法及其修正法 , 对松辽盆地深层主要剥蚀面的剥 蚀量进行了评价 。结果表明 , 除鱼深 1井 d / s剥蚀量可达 1 53417 m 外 , Dow法恢复所得的剥蚀厚度 一般小于 730 m; 与 Dow法相比 , 考虑了再埋藏影响的修正法评价所得深层的剥蚀量则高达 1 100～ 3 000 m。初步分析表明 , Dow法可能对应着剥蚀量下限值 , 修正法则可能对应着剥蚀量上限值 。 关 键 词 : 松辽盆地 ; 深层 ; 剥蚀量 ; 镜质体反射率 中图分类号 : TE12112 文献标识码 : A
1 镜质体反射率法恢复剥蚀厚度方法 简介
111 D ow法 Dow发现 [ 1 ] , 在连续沉积的条件下 , 镜质体反射
率的变化是连续渐变的 , 且 Ro的对数一般与深度呈 线性关系 ; 在穿过不整合面时 , 镜质体反射率变化则 常常是不连续的 , 这样可以用图解的方式来恢复剥蚀
量 (图 1) 。
因此它所估算的只是剥蚀量的最小值 。
112 陈增智修正法 针对上述问题 , 陈增智等 [ 6 ] 对 Dow 法进行了修
正 , 除了考虑不整合面上 、下 Ro的差别 ( Ro2 /Ro1 ) 外 , 还借助时间温度指数 ( TTI) 考虑了再埋藏作用
强弱 (即不整合上覆地层底面的镜质体反射率 Ro1 ) 对恢复剥蚀厚度的影响 。
从原理上讲 , 修正法由于考虑了再埋藏的影响 , 应该更为可信 , 但由此评价所得的一千米以上甚至二 千米以上的剥蚀量有些超出意料 , 而且这一结果将不 仅影响到对深部地层的评价 , 还会对断陷盆地成因机 制的认识产生深刻的影响 , 因此针对这一结果请教了 大庆油田多位从事构造 、地震和综合研究方面的专 家 , 应该说目前从地震剖面 、地层厚度 、构造演化方 面还找不到支持巨厚剥蚀的证据 。但考虑到用于这一 研究的探井一般位于隆起抬升部位 , 并且这一地质事 件发生在约 1 ×108 年前 、时间跨度数千万年的早白 垩世期间 , 目前似乎也无充足的证据否定这一结果 。 因此 , 期望引起有关专家的重视和探讨 。
图求得 。
2 松辽盆地深层主要不整合面的剥蚀 厚度恢复结果及讨论
钻井和地震资料揭示 , 从区域上看 , 松辽盆地深 层的主要剥蚀面发育在登娄库组与营城组之间 (剥 蚀强烈时可以缺失营城组 ) , 因此主要对这一不整合 的剥蚀量进行了恢复 。
从松辽盆地深层全部的 Ro资料中选出了资料较 系统 、满足剥蚀量恢复条件的探井 , 经统计分析回归 出了这些井不整合面上 、下的 Ro2深度关系 (表 1) 。
[ 8 ] 张庆石 , 张 吉 , 张庆晨 1应用波动分析法研究三肇深层沉积剥 蚀史 [ J ] 1大庆石油地质与开发 , 2001, 20 (6) : 232241
2005年 2月 卢双舫等 : 松辽盆地深层剥蚀量探讨及其意义
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广泛的应用 [5 ] 。但是 , 尽管不整合面一旦形成 , 其
被剥蚀掉的地层厚度就不可能再变化 , 但不整合面
上 、下的 Ro差值将随着埋深的增大而逐渐减小 , 从
而使由这一方法计算的剥蚀量也逐步减小乃至消失 ,
设不整合面下伏地层在被抬升剥蚀前的镜质体反
射率为 Ro″, 可以推得 [ 6 ]
Ro″= 2-αRo1
R o2
1 α
-
α
1
(4)
R o1
其中 , α为按照 W ap les报导的数据回归后所得
到的经验常数 , Ro″值对应的深度值即为剥蚀厚度值 ,
这可以利用现今镜质体反射率与深度 ( Ro2D ) 关系
/m
剥蚀厚度 (陈增智法 )
/m
四深 1 三深 1
d/y
h /C - P d/y
2 84910
3 48015 2 50715
64wenku.baidu.com18
72419 23519
2 26512
2 96712 2 33016
宋 16
d/y
2 12310
54012
1 15010
宋3
d/y
2 22710
55015
1 26312
肇深 5
d/y
3 45710
23213
1 32815
鱼深 1①
d/s
2 63810
1 53417
2 03812
梨参 1
d/y
2 55210
0
0
梨参 2
d/y
2 80710
0
0
从表中可以看出 , 除鱼深 1 井 d / s剥蚀量可达 1 53417 m外 , Dow法恢复所得的剥蚀厚度一般小于 730 m; 与 Dow法相比 , 修正后的方法由于考虑了再 埋藏的影响 , 计算的剥蚀量明显偏高 , 最大时相差近 10倍 (三深 1井 ) 。因所考察的各井剥蚀面埋深均超 过 2 000 m , 肇深 5井则达到了 3 457 m , 上覆地层的 Ro值均大于 1% , 部分井已超过了 2% , 说明再埋藏 作用是不容乎视的 。由修正法恢复的剥蚀厚度在不同 地区差别较大 , 其中以三站 、四站和林甸地区的四深 1井 、三深 1 井 和 鱼 深 1 井 剥 蚀 量 较 大 ( > 2 000 m ) ; 徐家围子地区北部 (宋 3井 、宋 16井 、肇深 5
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大庆石油地质与开发 P1G1O1D1D1 第 24卷 第 1期
井 ) 的剥蚀量一般为 1 100～1 350 m , 盆地南部的梨 树断陷则无剥蚀 , 表现为连续沉积 。
如果上面评价的剥蚀量成立 , 则意味着深层断陷 期的沉积 (也是深层的主力源岩 ) 在早白垩世登娄 库组沉积之前埋深就已达 2 000 m 以上而进入成熟 高熟阶段 , 即它的主力生油气期可能在断陷期 。在随 后大规模的抬升 、剥蚀过程中 , 大量已生成并运移 、 聚集起来的油气将极有可能散失 , 从而使评价区的资 源潜力大为降低 。由此看来 , 如果生 、排烃强度相 近 , 则深层剥蚀量较小的盆地南部 (虽然其上覆青 山口组地层曾经历过 1 000 m 以上的剥蚀 , 但它对深 层资源的影响要小得多 ) 资源前景较好 , 剥蚀量大 于 2 000 m 的盆地北部三站 - 四站地区资源前景不太 乐观 , 而剥蚀量介于两者之间的徐家围子地区的资源 前景受剥蚀影响的程度也居中 。
3 319138
y以深
2 991134
d以浅
2 726116
y以深
3 933161
d以浅
2 999134
d以浅
3 132120
y以深
2 474194
b 1 809132 885151 281111 - 960111 - 840125 2 139152 1 597170 1 167174
- 78150 3 152101 1 877121 2 005160
[ 3 ] 付晓飞 , 李兆影 , 卢双舫 , 等 1利用声波时差资料恢复剥蚀量方 法研究与应用 [ J ] 1 大庆石油地质与开发 , 2004, 23 ( 1 ) : 92 111
[ 4 ] 周祖翼 , 廖宗廷 , 杨凤丽 , 等 1裂变径迹分析及其在沉积盆地研 究中的应用 [ J ] 1石油实验地质 , 2001, 23 (3) 1