松辽盆地北部上白垩统青山口组一段页岩油战略调查成果综述

松辽盆地北部上白垩统青山口组一段页岩油资源丰富,以往的勘探目的层主要是泥页岩裂缝、泥页岩中夹的薄砂条和介形虫层,受目的层分布范围限制,页岩油勘探效果一直不理想.本次调查以盆地内广泛发育的泥页岩储层为重点,创新了陆相盆地泥页岩储层页岩油地质认识,形成了泥页岩储层页岩油勘查技术体系.部署实施的松页油1井、松页油2井和松页油...     

松辽盆地升平地区深层成岩作用数值模拟与次生孔隙带预测

为了预测松辽盆地深部碎屑岩成岩阶段和次生孔隙发育带的展布、研究储层孔隙发育史与其他成藏要素的匹配关系，本文将传统的成岩作用研究和数值模拟技术相结合，在作用模型和效应模型的基础上，建立了一个成岩作用数值模拟的综合模型。松辽盆地升平地区深层登娄库组成岩演化的研究表明，在泉头期末，登娄库组进入晚成岩阶段A1期，烃源岩进入生油门限，储层开始发育次生孔隙；在青山口期末，登娄库组处于晚成岩阶段A—B期，登二段烃源岩进入大量生、排烃的成熟阶段，生烃时间、储层次生孔隙发育时间和圈闭形成时间匹配良好，油气藏开始形成。目前，本区的登娄库组在南部主要处于晚成岩阶段C期，在北部处于晚成岩阶段B期。成岩指数ID=0．85～1.15，且有砂体发育的地区，即为本区次生孔隙发育带的分布范围。     

哈尔滨东宾县凹陷白垩纪地层层序及其与松辽盆地的对比

根据实测剖面并结合前人研究成果厘定了宾县凹陷白垩纪地层层序:下白垩统板子房组、宁远村组、淘淇河组、泉头组和上白垩统青山口组、姚家组。综合运用岩性地层、生物地层、地质事件和同位素年龄的方法将宾县凹陷白垩系与松辽盆地进行了对比。根据同位素年龄对比,板子房组相当于沙河子组上部和营城组下部,宁远村组相当于营城组中上部。根据植物化石组合分析,淘淇河组可与营城组顶部、登娄库组和泉头组底部对比。“鸟河组”下部红层作为区域性气候事件的产物可与泉头组下部对比;该组以Triangulicypristorsuosus和Triangulicypristorsuosusvar.nota繁盛为特征的介形类化石组合与青山口组相似,轮藻类化石Atopocharatrivolvis、Aclistocharasongliaoensis和Obtusocharaniaoheensis在泉头组至嫩江组均有发现;因此将“鸟河组”分解为泉头组、青山口组、姚家组和嫩江组。     

松辽盆地朝73-87井青山口组缺氧事件层的有机地球化学特征

松辽盆地白垩纪青山口组下部广泛分布一套富含有机碳的黑色泥岩、页岩和油页岩沉积,是全盆地划分泉头组与青山口组的一级标志.朝73-87井青山口组黑色页岩、油页岩的地球化学特征研究表明：它具有干酪根碳同位素正偏和重排甾烷含量低,存在28,30一双降藿烷、伽马蜡烷生物标志化合物等有机地球化学特征,表征为白垩纪温室效应时间窗内古湖泊缺氧事件的产物.结合生物地层研究成果,认为青山口期缺氧事件层大体可与白垩纪古海洋Cenomanian-Turonian界线事件层进行对比,进而提出松辽盆地青山口组的时代归属晚白垩世晚cenomanian-Turonian期的新观点.     

松辽盆地幔源成因CO2气藏分布规律及控制因素

通过深部15s大剖面解译和典型CO₂气藏解剖,深入剖析了松辽盆地幔源成因CO₂气藏分布规律及控制因素。纵向上CO₂气主要富集在营城组火山岩和泉头组三、四段砂岩储层中。与深部热流体（热流底辟体和侵入体）直接相连的、控陷的、控制火山通道的铲式基底断裂控制着CO₂气藏呈串珠状分布的特征,断裂走向拐点、端点和侧列叠覆区控制了CO₂气出气点。深部热流体是CO₂气藏主要的气源。与之相衔接的基底断裂活动导致幔源岩浆充注盆地,同时携带的CO₂气释放进入早期喷发的火山岩中形成营城组火山岩CO₂气藏。基于控藏断裂多为断陷期和泉头组晚期-青山口组早期活动的基底断裂,推测营城组CO₂气藏主要成藏时期为泉头组晚期-青山口组早期。松辽盆地强烈的构造反转发生在明水组末期,挤压应力自南南东向北北西方向衰减的过程中,基底断裂复活形成正反转断层,CO₂气从热流底辟体中脱出上运而聚集在反转构造带上,断层式反转构造南部比北部发育,西部比东部发育,因此松辽盆地南部比北部、西部比东部CO₂气更富集。     

松辽盆地青山口组三段底界不整合面的发现及石油地质学意义

基于地震资料、岩芯观察、测井资料,并结合微体古生物和地球化学分布特征,通过开展高分辨率层序地层学研究,在松辽盆地北部的西部斜坡区、泰康隆起带、龙虎泡阶地以及滨北地区,发现青三段底界发育一区域性不整合面.该不整合面可作为松辽盆地南、北两大探区(大庆、吉林探区;松辽盆地南部的西部斜坡区和红岗阶地也发育大规模区域不整合面)青二、三段划分和对比的标志,同样也可作为三级层序划分的重要理论依据.该不整合面的形成由差异沉积速率和地壳的差异沉降作用共同控制,属于沉积型不整合面.该不整合面控制青二、三段高频层序的时空分布;宏观控制沉积相带分布;控制青二段高位域砂体在水下的分布,进一步控制油藏类型的形成和油气规模的分布.青三段底界不整合面的发现和提出无疑具有重要的地质理论和油气勘探实践意义.     

松辽盆地白垩纪地层时代划分

松辽盆地经多年来地质生产和科研活动,已经建立了一套完整的地层层序,由下往上为：沙河子组、营城组、登娄库组、泉头组、青山口组、姚家组、嫩江组、四方台组、明水组等９组２７个岩性段。白垩系的上限在明水组和依安组之间,相当于马斯特里赫特阶的顶界,同位素年龄为６６Ｍａ。白垩系的下限在沙河子组和火石岭组之间,相当于贝利亚斯阶的底界,同位素年龄为１４４Ｍａ。松辽盆地白垩系属陆相地层,三分性明显,自然划分为下、中、上三统,这种划分方案正被更多的地质工作者所接受。     

松辽盆地北部油页岩资源潜力评价

为评价松辽盆地北部油页岩资源潜力,开展了14口地质井的钻探、2 100多口老井的复查和多项油页岩的样品分析测试工作。根据油页岩分析测试资料,结合录井、测井、地震、沉积等研究成果,总结了油页岩主要特征,并用体积丰度法初步估算了埋深小于1 km的油页岩和页岩油潜在资源量。结果表明:松辽盆地北部油页岩主要发育在青山口组一段和嫩江组一、二段沉积时期的湖相沉积中,是盆地两次最大湖泛期的产物;嫩江组和青山口组油页岩平均岩石密度分别为2.20和2.18 t/m³,平均含油率分别为5.55%和5.39%;油页岩有机质类型为Ⅰ型和Ⅱ₁型,处于未成熟低成熟阶段,有机质丰度极高,是最好的生油岩。松辽盆地北部油页岩分布广泛、层位稳定、资源潜力巨大,初步估算埋深小于1 km的油页岩潜在资源量为6 008.40×10⁸ t,页岩油潜在资源量为297.50×10⁸ t。油页岩可以成为未来大庆油田常规油气的重要补充或接替资源。     

松辽盆地青山口组一段油页岩成矿条件及有利目标区分析

基于钻井、测井、地震及分析化验资料,开展了松辽盆地青山口组一段油页岩成矿条件及有利目标区分析。研究发现,松辽盆地青山口组一段油页岩最大厚度达15m;埋深几十米～2 000m,盆地东南部农安-登娄库一带埋深在500米以浅。将青山口组划分出3个三级沉积层序,青一段油页岩形成于SQ1层序下降半旋回,为深湖相沉积物,油页岩分布受该时期深湖相沉积范围的控制。根据研究区整体地质勘查程度,选取油页岩埋深和油页岩厚度为主要评价指标,并以含油率作为参考指标,建立了青一段油页岩有利目标区优选方案,确定了A类选区为农安-增盛-长春岭-朝阳沟勘查区和白城东北部勘查区,B类选区为登娄库背斜带南部地区,C类选区为农安-增盛-长春岭-朝阳沟勘查区外围。     

松辽盆地北部青山口组重力流特征研究及其地质意义

为在陆相湖盆寻找有利勘探目标,在岩芯观察和沉积、构造分析的基础上,对岩芯观察资料、三维地震资料、钻井资料和测井曲线资料等进行了较为详细的研究。研究表明,松辽盆地北部青山口组发育广泛的湖相泥岩沉积,沉积相主要为三角洲平原、三角洲内前缘、三角洲外前缘、深湖-半深湖和滨湖。湖区发育大规模重力流沉积,该区发现的重力流沉积主要有滑动岩型、滑塌岩型、碎屑流型、浊积岩型等类型;重力流岩石学特征表明青山口组二段下部的重力流沉积,主要为滑动岩型和滑塌型,岩性主要以粉砂岩,泥质粉砂岩,粉砂质泥岩薄互层为特征,局部含油或有油迹;而青山口组一段顶部的重力流沉积,主要为碎屑流型和浊流型,岩性上以粗砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩的薄互层为主。初步探讨了重力流的发育和控制机制,分析表明青山口组重力流沉积是湖区的有利储层区域,英台大安地区为最有利储层。该研究对深入了解湖相储层特征起指导作用。重力流沉积勘探在松辽盆地还处于探索阶段,其研究为在大型陆相湖盆中寻找新的有利勘探目标奠定坚实基础。在陆相湖盆中研究深水重力流沉积,对沉积学研究具有推动作用。     

松辽盆地白垩系青山口阶缺氧事件层的有机地球化学特征

松辽盆地白垩系青山口阶下部广泛分布一套富含有机碳的黑色泥岩、页岩沉积,它具有干酪根碳同位素正偏、重排甾烷含量低,普遍存在伽马蜡烷生物标志化合物等有机地球化学特征,代表了白垩纪温室效应时间窗内古湖泊贫氧环境条件下的沉积产物。结合生物地层研究成果,认为青山口阶下部曾发生过古湖泊缺氧事件,其层位大体可与白垩纪古海洋Cenomanian-Turonian界线事件层进行对比,由此提出了松辽盆地青山口阶下部的时代归属于晚白垩世Cenomanian晚期—Turonian早期的新观点。     

松辽盆地西斜坡上白垩统青山口组二段及三段底部四级层序格架下沉积微相分布

综合利用地震、录井、测井、岩心资料,建立了松辽盆地西斜坡上白垩统青山口组二段及三段底部四级层序地层格架,查明了四级层序格架内沉积微相的空间分布。青山口组二段划分为2个四级层序(Cg4、Cg3),每个四级层序均可划分为湖泊扩张体系域和湖泊收缩体系域,分别命名为Eg4、Sg4,Eg3、Sg3。西斜坡青山口组二段及三段底部的沉积格局为滨浅湖沉积体(砂坝、泥滩、混合滩)和三角洲前缘沉积体(河口坝、远砂坝)共存。Eg4沉积时期发育了物源来自西部与北部的4个三角洲前缘沉积体,沉积体之间发育滨浅湖混合滩;Sg4沉积时期三角洲沉积体规模较前期扩大,并且发育了物源来自西北方向的三角洲。Eg3沉积时期物源来自西部及北部的三角洲向东推进,东北部三角洲前缘沉积体萎缩;Sg3沉积时期以三角洲前缘沉积占优势,三角洲前缘沉积体错叠连片,滨浅湖沉积大量减少。青山口组二段及三段底部自下而上,沉积区范围和三角洲前缘沉积体的规模逐渐扩大。     

松辽盆地青山口地区嫩江组下部生物地层及环境变化

对松辽盆地青山口地区后金沟剖面进行化石的系统采样、鉴定和分析,识别出了介形类Cypridea gunsu-linensis-Cypridea ardua和Ilyocyprimorpha netchaevae-Periacanthella portentosa-Cypridea ordinata组合,孢粉Proteacidites-Cyathidites-Dictyotriteles和Lythraites-Aquilapollenites-Schizaeoisporites组合。根据介形类、孢粉化石组合,结合叶肢介化石和岩性等资料,厘定了该剖面的层位,认为后金沟剖面属于嫩江组一段上部-二段下部。在生物地层研究的基础上,探讨了沉积时期的古生态、古环境、古气候分析。根据介形类化石的保存特征及丰度、分异度,并结合其他资料,推测在嫩江组一段-二段沉积过渡期发生了一次大规模的湖侵。伴随着湖侵,介形类经历了一个衰退、消亡、复苏的过程。根据对孢粉的分析,认为该沉积期总体属于湿润到半湿润的热带、亚热带气候,其中在嫩江组二段底部黑色页岩的沉积期显得气候更加湿热,向上开始逐渐变干凉。     

松辽盆地白垩系青山口组黑色页岩的形成环境及海水侵入的底流模式

通过对中央坳陷区两口钻井剖面和东南隆起区野外露头剖面的沉积学、矿物学和地球化学研究，认为松辽盆地白垩系青山口组黑色页岩形成于稳定分层的湖相环境；周期性海水注入形成的底流是导致水体分层和黑色页岩沉积的重要因素。     

基于数字岩心技术的陆相页岩油微观结构特征及主控因素——以松辽盆地白垩系青山口组一段泥页岩为例

数字岩心技术为大庆齐家-古龙地区青山口组一段的页岩油评价提供了可靠的基础数据,助力了松辽陆相盆地页岩油的勘探突破.针对泥页岩储层超低孔、超低渗的物性特征,综合利用微纳米CT、MAPS和QEMSCAN等数字岩心配套实验,对泥页岩储层岩石学特征、岩相类型、孔隙结构等进行了研究.将青山口组一段划分为5种岩相类型,分别为低有机...     

Late Cretaceous marine fossils and seawater incursion events in the Songliao Basin,NE China

The Songliao Basin is the largest non-marine oil-bearing basin in China. Because of the absence of substantial evidence, the hypothesis of seawater incursion events into the Songliao Basin remains controversial. The presence of marine fossils could provide direct proof to support this supposition. Here, we report new discoveries of foraminifera, calcareous nannofossils, brackish dinoflagellates, and other marine and brackish-water fossils to support the suggestion of seawater incursion events in the Songliao Basin. Relatively abundant benthic and planktonic foraminifera, calcareous nannofossils, marine and brackish-water dinoflagellates, fish, and bivalves have been discovered in Members 1 and 2 of the Nenjiang Formation, a few foraminifera and brackish-water dinoflagellates have been found in the lower Qingshankou Formation, and just a few brackish-water bivalves have been found in the uppermost Qingshankou Fm. Based on the presence of marine molecular fossils and other evidence, we suggest that relatively large seawater incursion events occurred during the sedimentation of the lower Nenjiang Fm., relatively smaller seawater incursions occurred during the deposition of the lower Qingshankou Fm., and possibly a very small seawater incursion occurred during the sedimentation of the uppermost Qingshankou Fm. These seawater incursion events in the Songliao Basin were controlled by regional tectonic activity, evolution of the palaeo Songliao Lake, and global sea level change. These periodic seawater incursions brought marine biota into the palaeo Songliao Lake.     

松辽盆地青山口组页岩有机碳含量分布特征

总有机碳（TOC）含量是页岩油气资源量评价的关键参数之一.为定量分析松辽盆地青山口组页岩TOC含量分布特征,预测有利勘探区,以测井资料为基础,首先建立研究区构造模型,应用恢复古埋深法计算镜质体反射率（R_o）,通过?logR方法预测研究区TOC含量,最后利用地质统计学方法建立了研究区页岩TOC三维量化模型.结果表明,纵向上,青一段页岩TOC含量整体分布在0%~4%范围,青二段和青三段TOC含量明显低于青一段.平面上,青一段TOC含量在三肇凹陷南部及朝阳沟阶地中部最高,青二段TOC含量整体低于2%,其在古龙凹陷北部最高,青三段TOC含量普遍低于1.4%.研究成果为松辽盆地页岩油勘探开发有利区选取提供了重要指导和参考.      

松辽盆地北部白垩纪青山口组黑色页岩元素地球化学特征及沉积古环境恢复

对松辽盆地北部青山口组118块页岩样品进行有机碳和元素地球化学测试,运用一系列判别古气候、古盐度、古生产力和古氧化还原条件的地化指标,恢复青山口组黑色页岩的沉积环境,探讨富有机质页岩成因机制。青山口组沉积期为温暖半湿润亚热带气候,古气温>15℃,水体为陆相微咸水—半咸水环境,盐度5‰~10‰。青山口组底部发育厚度约30 m的富有机质页岩,TOC最高达到9.39%,自下而上有机碳含量逐渐变低。富有机质页岩Cu、Ni、Mo和Zn含量高,发育大量胶磷矿、藻席,表明青山口组早期湖盆生产力达到峰值,为有机质富集提供物质基础。U元素含量以及V/(V+Ni)、V/Sc比值较高,表明青山口组早期水体为强还原环境,为富有机质页岩保存提供有利条件。中-晚期随着湖盆收缩、水体变浅,还原环境遭到破坏,有机碳含量降低。TOC与古生产力及氧化还原指标呈正相关关系,表明有机质含量的变化主要受控于湖盆生产力和氧化还原环境。古海侵事件带来丰富营养物质,极大提高了湖盆生产力,保证有机质大量供应;同时海侵造成盐度分层,使底部水体的强还原环境不受破坏,促进了有机质的保存。松辽盆地青山口组在白垩纪全球缺氧事件影响下形成了面积约5×10^-3km;的黑色页岩,是页岩油勘探的重要目标。     

松辽盆地南部乾安油田青山口组含片钠铝石砂岩的成岩作用

松辽盆地南部乾安油田青山口组发育大量含片钠铝石砂岩.通过偏光显微镜、扫描电镜、茜素红-S染色和X-射线衍射分析等,对含片钠铝石砂岩的骨架碎屑成分、胶结物与自生矿物、成岩共生序列和流体演化等进行了系统研究.结果表明:松辽盆地南部乾安油田含片钠铝石砂岩的粒度为粉砂、微粒-细粒,分选中-好,岩石类型为微粒含片钠铝石长石砂岩、微粒含片钠铝石岩屑长石砂岩.胶结物与自生矿物主要为片钠铝石、铁白云石、方解石、次生加大石英、自生粘土矿物(高岭石及伊利石).片钠铝石一部分以放射状、束状和板状等产出,另一部分呈凝块状大面积地连片出现,尤为特殊.成岩共生序列依次为方解石-自生高岭石、次生加大石英-伊利石-片钠铝石、铁白云石.CO2注入前形成的自生矿物组合主要为多期方解石组合,高岭石、次生加大石英组合;CO2注入之后形成了片钠铝石和铁白云石组合.流体演化过程为碱性流体环境-酸性流体环境-酸性流体向碱性流体过渡或偏碱性流体环境-碱性流体环境.     

松辽盆地中央坳陷滨北地区上白垩统青山口组沉积相与沉积演化

通过岩心和测井资料分析,系统地研究了松辽盆地中央坳陷滨北地区上白垩统青山口组的沉积特征;采用单因素分析多因素综合作图法,编制出了研究区上白垩统青山口组各亚段的砂岩含量、暗色泥岩含量和紫红色泥岩含量等单因素图件,在此基础上做出沉积相图,深入分析了研究区沉积演化规律。研究表明,青山口组主要发育三角洲和湖泊2种沉积相,进一步分为三角洲平原、三角洲前缘、滨浅湖和半深湖-深湖4种沉积亚相。从研究区边缘到中心,沉积相类型由三角洲平原亚相渐变为三角洲前缘、滨浅湖和半深湖-深湖亚相;自下而上由半深湖-深湖亚相逐渐变为滨浅湖、三角洲前缘、三角洲平原亚相。青山口组沉积时期可划分为青山口组沉积早期、青山口组沉积中期和青山口组沉积晚期。不同时期、不同构造单元的沉积特征表现各异,从青山口组沉积早期到青山口组沉积晚期,研究区湖盆发育总体表现出规模由大到小的特点。