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烃源岩预测

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(一)预测方法

松辽盆地长岭断陷的南部有一定数量的钻井,但钻井分布不均,给烃源岩评价带来困难。因此,很有必要利用地震资料的解释成果,结合沉积相分析资料,通过与有探井分布地区的沉积相暗色泥岩发育特征的对比分析,对无井探区暗色泥岩进行预测。

长岭断陷沙河子组和火石岭组的地震相见图3-2。从图可以看出,沙河子组的地震相在长岭断陷的北部主要为低振幅中低频率杂乱反射,断陷南部主要为中振幅中频率杂乱反射。

火石岭组有五种地震相,乌兰敖都附近和乾安以北主要为中振中频较连续上超填充相,高振高频杂乱反射地震相主要分布在断陷中部,西部主要为高振高频连续上超地震相,低振高频杂乱反射主要分布在断陷的西南部和东南部,低振高频上超主要分布在断陷的东部。

根据各层段地震相特征转换成相应的沉积相图(图3-3)中可以看出,火石岭组的沉积相中部以滨浅湖相为主,断陷边缘为湖泛平原相,半深湖相主要分布在断陷中部的南北两侧。沙河子组主要为半深湖相和滨浅湖相,分布在断陷的中部和南部,其东部主要为湖泛平原相。营城组以滨浅湖相和湖泛平原相为主,与沙河子组相比,半深湖相带明显减少。登娄库组西部以山前平原和洪积相为主,中部主要为滨浅湖相,东部为泛滥平原相。

松辽盆地长岭断陷南部深层不同沉积相带暗色泥岩发育也不同(表3-2,图3-4)。不同沉积相带的暗色泥岩发育具有以下特征:

表3-2 松辽盆地长岭断陷南部深层不同沉积相带暗色泥岩发育情况统计表

图3-2 长岭断陷沙河子组(a)和火石岭组(b)地震相平面分布图

a—沙河子组(1—中高振中频上超充填;2—低振中低频杂乱;3—中高振高频较连续上超;4—中振中频杂乱)b—火石岭组(1—中振低频连续上超;2—低振高频低连续;3—低振低频低连续;4—低振中高频楔形上超,5—高振高频中连续上超)

图3-3 长岭断陷深层由地震相转换的沉积相图

a—沙河子组沉积相图;b—火石岭组沉积相图

1—半深湖;2—滨浅湖;3—三角洲;4—冲积扇;5—湖泛平原;6—山前冲积平原

图3-4 松辽盆地长岭断陷南部深层不同沉积相带暗色泥岩发育情况

(1)在统计的录井资料中,长岭断陷南部深层存在有深湖、半深湖—深湖、滨浅湖、扇三角洲平原、河漫滩五个沉积相带。

(2)不同的沉积相带泥岩和暗色泥岩发育程度不同,深水相带暗色泥岩发育。从河漫滩相到深湖相,暗色泥岩所占地层厚度百分比由7.07%逐渐增加到93.75%。

(二)烃源岩分布特征

松辽盆地深层各地震解释测点分布于不同的沉积相带,根据不同沉积相带的暗色泥岩发育特征,可以确定出各测点的暗色泥岩百分数,然后根据其厚度资料计算出暗色泥岩厚度。

松辽盆地南部深层烃源岩分布在火石岭组、沙河子组、营城组和登娄库组中,其中又以沙河子组为主力烃源岩(张枝焕、童亨茂等,2008 ;图3-5,图3-6)。

1.火石岭组烃源岩分布特征

火石岭组为断陷层的底部,主要有半深湖、滨浅湖、湖泛平原和山前冲积平原相,半深湖内发育一定的水下三角洲相带(见图3-5)。火石岭组沉积为断陷盆地形成初期,火山活动强,范围广,面积大,发育了以火山岩为主的沉积建造。暗色泥岩有一定发育,其发育程度受沉积相的控制。从暗色泥岩分布特征可以看出,北部地区暗色泥岩呈北东向分布,南部区域呈北西向分布,与凹陷长轴方向基本一致。

暗色泥岩主要发育在凹陷中部,凹陷东西两侧暗色泥岩相对欠发育。在凹陷的中部,主要为半深湖相和滨浅湖相,水体相对较深,暗色泥岩沿着凹陷的长轴方向发育,形成南北两个沉积中心,其中ChaS1、YS101、YS102井西南部发育区暗色泥岩厚度大,暗色泥岩达400m左右,是火石岭组暗色泥岩最厚的部位。乾安北部暗色泥岩发育区厚度在200m左右,也是该组烃源岩较为发育的地区。在凹陷的东南部的长岭—双伏一带暗色泥岩较为发育,SN183井的暗色泥岩厚度达190m,SN 187井为179m。

2.沙河子组烃源岩分布特征

沙河子组是长岭断陷最重要的烃源岩,主要表现为烃源岩厚度大、分布广、热演化程度处于生烃高峰的晚期(图3-6)。沙河子组沉积为断陷盆地发育的鼎盛时期,地震波反射密集段较为发育,岩性主要为泥岩和煤层,是断陷期的主力烃源岩和局部盖层。该组的半深湖相分布在凹陷的中部,面积明显比火石岭组大,发育四个沉积中心。滨浅湖相呈环状分布在半深湖的外围,凹陷的东西两侧为山前冲积平原和湖泛平原相带。深灰、灰黑色泥岩和煤层为深层天然气藏的主要烃源岩,其中,暗色泥岩最大厚度为700m,呈现断陷中部厚,向边缘厚度减薄的特征,沙河子组暗色泥岩主要发育在南北两个次凹中,乾安北次凹的暗色泥岩呈北东向分布,最大厚度达500m左右,南部为长岭牧场次凹,沉积中心在ChaS6井至DB10井一线,暗色泥岩最大厚度在700m左右,是长岭凹陷南部重要的烃源岩发育区和油气供给区。在东南部有三口井见到沙河子组烃源岩,其中SN 109井为303m,TS6井为239m。在YS102井的东南部的凹陷边界附近有一暗色泥岩发育区,其暗色泥岩厚度达300m左右。沙河子组烃源岩分布受断裂的控制,一般在断裂带附近发育。值得指出,在ChaS7井的南部、ChaS8井的东部有一沙河子组暗色泥岩发育带,暗色泥岩厚度最高达400m左右。也成为腰英台构造油气藏的供烃的地区之一。同时,在TS6井西北部,也有一个沙河子组暗色泥岩发育区,其暗色泥岩厚度在300m以上,是长岭断陷东南部较为重要的烃源岩发育区。

腰英台构造和达尔罕构造位于长岭牧场次凹的东北部,长期处于凸起状态,成为油气聚集的有利部位。特别是腰英台构造附近的烃源岩厚度在200m左右,具有一定的生烃能力,同时该构造被乾安次凹和长岭牧场次凹所包围,接受两个次凹的油气供给,油气来源充足,形成了较为丰富的油气聚集构造。达尔罕构造附近烃源岩的厚度在200~300m之间,东南的烃源岩厚度大于300m,因此,达尔罕构造具有较为丰富的烃源岩条件,油气来源充足,为该构造油气成藏提供了重要油气资源。东岭构造位于长岭牧场次凹的东南部,其烃源岩在300~500m之间,具有良好的烃类供给条件。

图3-5 长岭断陷火石岭组暗色泥岩分布图

图3-6 长岭断陷沙河子组暗色泥岩分布图

3.营城组烃源岩分布特征

营城组沉积仍然受到边界断层的控制,与沙河子组相比,沉积范围进一步扩大,且基底断裂活动更加强烈。在营城组沉积早、中期,火山活动比较活跃,形成了大面积火山岩喷发。据地震波反射特征,营城组广泛存在有密集段,其波阻反射特征表现为高连续、密集、强振幅平行地震相,由此推断为一套深湖相暗色泥岩、油页岩沉积,是一套有利的生油岩层。

沉积相研究表明,营城组的沉积相有半深湖相、滨浅湖相、山前冲积平原相和湖泛平原相,同时还有少量的三角洲和冲积扇相。该地层以滨浅湖相和湖泛平原相为主,与沙河子组相比半深湖相带明显减少。

营城组的沉积中心继承了沙河子组的沉积中心,其暗色泥岩的发育特征与沙河子组相似,但暗色泥岩厚度明显小于沙河子组。暗色泥岩有南北两个发育区,北部为乾安次凹,烃源岩厚度在250m左右,呈北东向分布。南部为长岭牧场次凹,烃源岩面积较大,沉积中心在ChaS6井至DB10井一线,暗色泥岩厚度达300m左右。凹陷的南部和东部暗色泥岩较为发育,明显受凹陷边界断裂的控制。该组的暗色泥岩在不同的地区有着不同的发育特征,DB11井该组(未穿)沉积岩厚度48m,暗色泥岩厚度45m,占沉积厚度的93.75%;其次是SN108井,沉积岩厚度56m,暗色泥岩厚度30m,占沉积厚度的53.57%。

腰英台构造被营城组烃源岩所包围,具有良好的油气成藏烃源岩条件。达尔罕构造受到南部和东部两个方向的油源供给,也具有良好的油气来源条件。

4.登娄库组烃源岩分布特征

登娄库组沉积时期,区域上处于填平补齐阶段,发育了以辫状河为主的大套粉、细砂岩和砂砾岩沉积建造。该组的沉积相没有半深湖相,主要沉积相带为泛滥平原相带,凹陷中部出现了南北两个滨浅湖相的次凹,西部为山前平原相带,南部为洪积相带。登娄库组的暗色泥岩分布与营城组基本相似,但暗色泥岩厚度相对较薄。总体看来,登娄库组暗色泥岩分布在乾安、长岭牧场次凹内。乾安次凹的暗色泥岩呈N E向分布,最大厚度约400m。长岭牧场次凹呈NW-SE向分布,最大暗色泥岩厚度250m左右。

腰英台构造被夹持在乾安、长岭牧场两个次凹的中间,形成了双向供烃,因此,具有丰富的油气来源。达尔罕构造与长岭牧场次凹相邻,也具有一定的油气来源条件。