松辽盆地中新生界油气评价及选区

511 油气资源潜力

1）据国土资源部2013年对松辽盆地油气资源评价结果，表明随着勘探程度提高油气资源量在不断增加，特别是深层中生界勘探程度很低，油气资源潜力还较大，油气资源量还会有较大幅度增加。

2）外围中新生代中小型盆地初算油气资源石油307×108t，天然气05×1012m3。但中小型盆地油气勘探才刚刚起步，除海拉尔外，只是打些参数井和预探井。笔者认为中小型盆地油气资源量将大幅度增长。

512 中新生界油气勘探方向

5121 断裂带及其附近是今后勘探的重要部位

近年来的研究表明，盆地北部的断裂带多数是长期或间歇性发育，制约沉积，并控制和派生了一批局部构造。断裂带往往是砂岩发育带、局部构造发育带，成油条件好，成为油气藏分布带。这些地带油藏类型较多，含油层系多，油层厚，含油丰度较高。在小林克－哈拉海、大庆长垣两侧，任民镇－榆树林到朝阳沟以及太平川至五站一带，过去已找了一些油藏，今后仍是主要的勘探部位。

5122 坳陷的斜坡区

英台－四方坨子地区属这种类型。其主导控油因素是在油气向上倾方向运移的斜坡带上，存在具有良好西倾封堵条件的低幅度构造圈闭。

这个带与阶地挤压构造带虽然同处凹隆构造单元的过渡带上，但是，二者的构造成因和分布形式不同：前者是与沉积相带展布有关的同沉积低幅度构造圈闭，其成群、成带的分布特点反映了扇三角洲前缘在湖水扩张背景下岸线的摆动和西退；而后者是被两大基底断裂制约的定向长、短轴挤压构造圈闭。

该带控油的关键是西倾封堵条件是否可靠。目前，在这个带上勘探开发的英台油田和四方坨子含油气构造（或油田），均发现与斜坡同向或反向的正断层，就说明了这一点。该带目的层埋藏浅、物性好、水动力活跃，可形成相对高产。四方坨子含油气构造（或油田）的勘探开发，证实了在该带寻找高产新层系的重大现实意义。

属于这种类型的还有乾安、黑帝庙次凹陷内的乾西和黑帝庙-情字井两个同沉积低幅度构造带。目前，对乾124井和乾110井的勘探已证实了它们的工业价值。

5123 加强斜坡区地层型油气勘探

白城—套保地区可作此类型的实例，其主导控制因素是在油气运移的斜坡带上，作为区域盖层的湖相泥岩超覆在扇三角洲砂体之上，形成以稠油为主的油气聚集带。

在西部斜坡区前后长达27年的钻探中，在嫩江组湖相泥岩下，经常发现姚家顶部（埋深在300m以上）油砂，但试油结果为水带油花。近年在洮4井取心中发现泥岩层、粉砂岩层和湖相泥岩层自下而上的垂直分布序列。这证明了扇三角洲砂体随古湖盆的扩张退缩到白城—套保一带。在该带东西宽30km、南北长80km的广大区域内，存在形成稠油聚集带的石油地质条件。这个稠油带是盆地西缘地表水长期下渗氧化的产物，这一点从矿化度很低的地层水资料中得到了证实。然而，近年来于洮5井获得日产40t油流的事实，表明在稠油带的下倾方向或有利的岩性圈闭部位仍存在稀油。

值得提出的是，在这个斜坡带上，白垩系内不仅存在超覆，还具备扇体尖灭、地层不整合，甚至稠油封堵等多种类型的油藏。

该带位于德惠断陷西侧NNE向的断凸带，东临断凹生油区。经钻探，在农安地区古潜山中获少量气流，侏罗系火山岩见油，白垩系和侏罗系砂岩获工业气流或油气流：在万金塔地区白垩系砂岩获二氧化碳工业气流。经研究证明，油气是通过基底断裂来自深部侏罗系生油岩。因此，对这个侏罗系面积达3500km2、厚达3400m的断陷盆地的再勘探，必将取得新的成果。

属于此类型的还有梨树断陷的茅山-四家子构造带。它与农安-万金塔构造带不同的是，该带地处西断东超箕状断陷的生油凹陷之中，被西部边缘凹陷和宽城子凹陷包围，具有“洼中隆”的构造背景。目前，已在两个地区3个深层位的数个断鼻、断块上获得了工业气流或油气流。因此，梨树断陷的勘探前景是乐观的。

5124 基岩凸起控制地层不整合油气聚集带

这是一个包括深、浅层在内的地层不整合类型的油气聚集带。杨大城子凸起带属于这种类型，其主导控油因素是基岩凸起以上的地层不整合。该带位于德惠和梨树两个深层断陷之间，是分割两个断陷的基岩凸起。其浅层为杨大城子“削顶”背斜构造带。20世纪50年代末于浅层发现稠油砂，其油源来自何处一直是个谜。

近年勘探发现侏罗系不整合于基岩凸起之上，并在向基岩凸起超覆的方向上被侏罗系和白垩系之间的不整合面截切，而白垩系泉头组又超覆在侏罗系之上。对南14井的重新认识得知，杨大城子基岩面上见沥青，侏罗系和白垩系不整合面上下为稠油。最近又于凸起南斜坡上的杨202井获少量油流。综合研究认为，梨树断陷内侏罗系巨厚的湖相泥岩生成的油气，向内运移到“洼中隆”——茅山-四家子构造带；向外沿不整合面和冲积扇砂体运移到基岩凸起南、东斜坡的半环带上，可找到未氧化的稀油。这一认识为杨202井初步证实，并可为进一步勘探本带提供借鉴。

5125 深层火山岩天然气前景乐观

2002年徐家围子徐深1井在营城组火山岩中获高产天然气流，揭开了松辽盆地深层火山岩气藏勘探开发的序幕。2005年长岭断陷长深1井也在营城组火山岩获得重大突破。同样的成功绝非偶然，除了构造高部位相似外，它们具有相同的岩性特征（熔结凝灰岩）。勘探实践表明，松辽盆地火山岩气藏的类型以构造-岩性气藏为主，为此，岩性对火山岩气藏的控制也至关重要。目前，松辽盆地已在火山碎屑熔岩、流纹岩、中基性岩中获得工业气，在沉火山碎屑岩中也见到了油气显示。

火山岩的发育受岩浆性质、喷发活动和模式的影响，岩性岩相类型多变，后期经历了多期的构造作用和成岩作用，致使火山岩储层结构比较复杂，表现出极强的非均质性。因此，本文将储集空间、孔隙结构和物性研究相结合，对比讨论了15种火山岩储集性能，明确了有利于形成有效储层的储集岩。

（1）构造背景

关于松辽盆地晚中生代火山岩的成因目前存在较多的观点，比较有代表性的是大洋板块俯冲弧后伸展成因，太平洋板块俯冲成因，热点和地幔柱成因和岩石圈拆沉减薄成因。章凤奇通过对盆地和盆缘的系统总结，认为中生代火山作用具有时空分带性和迁移性，晚侏罗世主要与鄂霍次克洋的关闭有关，而早白垩世和晚白垩世分别受控于古太平洋板块的俯冲拆沉和后撤作用，形成于造山期后板内伸展构造背景，是东北亚地区岩石圈减薄作用的直接产物。

图51 松辽盆地主要断陷火石岭组-营城组火山岩分布特征（J3—K1）

松辽盆地火山岩主要发育在火石岭组（J3h）和营城组（K1y）。火石岭组形成于盆地断陷的初期，以中基性熔岩为主，少量的火山碎屑岩，集中喷发在135～129Ma；营城组形成于断陷的萎缩期，是盆地内规模最大、延续时间较长的火山喷发期，发育多个喷发旋回，早期以酸性熔岩和碎屑岩为主，后期以中基性熔岩为主，喷发期集中在117～110Ma。

（2）火山岩分布特征

本文研究对象为松辽盆地北部的徐家围子断陷和南部的长岭断陷，火山岩分布均受断陷内部基底断裂的控制，火山口及与之相关的爆发相主要沿深大断裂呈串珠状分布（图51），溢流相与次级火山喷发则依重力流动和次级断裂向凹陷低部位延展。目前，徐家围子断陷钻遇火山岩以营城组为主，断陷中东部主要为酸性火山岩，东北部主要是中基性火山岩。长岭断陷哈尔金地区主要为营城组的酸性火山岩，双坨子地区发育火石岭组的中基性熔岩。长岭断陷火山岩的整体分布特点是断陷中东部为酸性火山岩，西南部及外部边缘发育中基性熔岩。盆地钻遇的火山机构有多期互相叠置的层状复合火山机构和熔岩火山机构，厚度为200～500m，延伸4～8km，以及零星分布一些盾状熔岩火山机构，厚度为200m左右，延伸大于10km，也可识别出一些规模较小的火山碎屑堆和熔岩穹丘。

（3）火山岩岩石学特征

对松辽盆地北部和南部钻井深层火山岩进行岩心观察和薄片鉴定，将深层火山岩分为火山熔岩、火山碎屑熔岩、火山碎屑岩和沉火山碎屑岩4类，具体可分为9个亚类，各亚类在盆地的分布比例如图52。

图52 松辽盆地深层火山岩分布比例

1）火山熔岩：①流纹岩类，包括流纹岩和英安岩。按其结构构造不同又可分为气孔流纹岩（图53a）、流纹构造流纹岩（图53b）、球粒流纹岩（图53c）和块状流纹岩（图53d）。盆地深层分布最多的火山岩，在营城组一段广泛分布；②安山岩类，包括安山岩和玄武安山岩。按构造可分为气孔杏仁安山岩（图53e）和块状安山岩（图53f）。主要分布在营城组三段和火石岭组；③玄武岩，按其构造可分为气孔杏仁玄武岩（图53g）和块状玄武岩（图53h）。主要分布在营城组三段和火山石岭组。

2）火山碎屑熔岩：火山碎屑熔岩与火山碎屑岩的主要区别在于固结方式，前者属于“冷凝固结”，所以一般表现出熔岩的结构构造。①火山角砾熔岩类，包括流纹质、安山质、玄武质（熔结）角砾熔岩（图53i）和隐爆角砾岩（图53k）。熔结角砾熔岩具有熔结角砾结构，是以角砾为主的火山碎屑被熔岩胶结，一般火山碎屑与胶结物成分相同或相似，营城组一段最发育；②熔结凝灰岩类，以流纹质熔结凝灰岩为主，其次是凝灰熔岩（图53j）。熔结凝灰岩具有标志性的熔结结构，凝灰熔岩则具有一些熔岩的结构构造，如斑状结构、隐晶质结构等。营城组一段最发育。

3）火山碎屑岩：火山作用形成的各种火山碎屑堆积物经过“压实固结”而成的岩石，层状构造发育。①火山角砾岩类，包括流纹质、安山质和玄武质角砾岩（图53）。营城组一段最发育；②凝灰岩类，以流纹质凝灰岩为主，安山质、玄武质凝灰岩少见。营城组一段最发育。

图53 松辽盆地深层火山岩岩性照片(吴颜雄等2005)

4）沉火山碎屑岩：沉火山碎屑岩的识别特征为火山碎屑中含有低于50%的正常沉积物，成岩方式为压实固结。可分为沉火山角砾岩（图53n）和沉凝灰岩（图53o）。主要在营城组二段发育，其他组段偶见。

（4）火山岩储集空间类型及其组合特征

与其他储集岩相比，火山岩储集空间类型更加复杂多样，岩性之间或内部储集空间差异也很大。本次研究为了凸显不同岩性的储集空间类型分布差异，将储集空间按其孔隙成因、孔隙大小、对应成岩作用及其对储层贡献大小分为原生气孔、原生微孔、次生孔隙、原生裂缝和次生裂缝5种（表51），这5种类型实质是多种储集空间亚类的组合，其优势在于使每种岩性都具有相对统一的储集空间类型，进而可以对比。

表51 火山岩储集空间分类及特征

（5）储层分类与评价

综合储集空间类型、孔隙结构和物性特征对储层进行分类评价，结果可分为4类（表52）。

1）Ⅰ类储层：岩性主要为气孔流纹岩、流纹构造流纹岩和熔结凝灰岩，岩相为喷溢相中上部和爆发相热碎屑流亚相。孔隙类型以原生气孔为主，构造缝发育一般，孔隙结构为粗喉、中－粗喉，物性较好。测试自然产能高，一般可形成工业气层。

表52 火山岩孔缝对比及组合

2）Ⅱ类储层：岩性主要为角砾熔岩、火山角砾岩和球粒流纹岩，岩相为喷溢相上、中部亚相和爆发相热碎屑流亚相、空落亚相。孔隙类型原生气孔比例不大，原生微孔和次生孔隙较发育，孔隙结构为中－粗喉和偏粗喉型，物性中等。测试自然产能一般，通过压裂可形成工业气层。

3）Ⅲ类储层：岩性主要为气孔杏仁安山岩、气孔杏仁玄武岩、块状流纹岩和隐爆角砾岩，以喷溢相上部、下部亚相为主，少量火山通道相隐爆角砾岩亚相。孔隙类型差距较大，分两类，喷溢相上部亚相的岩石以杏仁体内孔为主，次生孔隙为辅，孔隙结构为细喉型，孔隙度为中孔和中低孔型，裂缝比较发育，隐爆角砾岩以角砾间孔和隐爆缝为主，往往被岩汁充填，孔隙结构为粗喉型，物性较差。测试自然产能不高或仅见油气显示，一般通过压裂可能形成低产气层。

4）Ⅳ类储层：岩性主要为凝灰岩、块状玄武岩、沉火山角砾岩和沉凝灰岩，以爆发相和喷溢相下部亚相为主，其次是火山沉积相。孔隙类型以原生微孔和次生孔隙为主，孔隙结构为细喉型，物性很差。油气测试一般为干层，这类储层成为有效储层的概率较前3类低（表53）。

表53 火山岩储层综合评价

5126 关注松辽盆地北部浅层天然气

松辽盆地具有适宜生物气生成的地质和地球化学条件。嫩江组、明一段源岩属于深湖相、半深湖相沉积，处于强还原—弱还原环境，气源岩在沉积期间处于还原环境，有利于生物气生成。温度是影响生物气形成的主要条件之一。松辽盆地是一个高地温场盆地，地温梯度具有中部高、边部变低、环状分布的特点，1500m以浅的地层未成熟烃源岩或稠油分布区地温一般低于56～75℃，处于生物产气界限内、适宜生物气的生成。甲烷菌适于在中性的水介质中生长繁殖，适合生长范围pH值为4～9，最佳pH值为68～72，最佳盐度为5000～15000mg/L。松辽盆地古湖泊的水介质条件为淡水－微咸水、水质的酸碱度为中－弱碱性。盆地北部地层水盐度大多数约在2000～7800mg/L，因此，水介质的盐度和pH值也较适合产甲烷菌的生存。水介质的硫酸盐含量对甲烷的生成有很大影响、当 浓度高时，甲烷菌活动受抑制，直到沉积物埋藏较深而绝大部分 被还原时，甲烷才能大量生成。松辽盆地地层水的水型有NaHCO3型、CaCl2型、并以NaHCO3型为主， 含量少，对生物气生成有利。可见，松辽盆地具有有利于生物气生成的氧化还原环境、温度、地层水类型、盐度、pH值及 含量等条件。

松辽盆地北部的主要烃源岩形成于晚白垩世青山口组沉积时期，由于盆地中部地温梯度高而边部地温梯度低，在盆地边缘及中央坳陷埋藏较浅地区，烃源岩演化程度低，尚未达到生油门限，是良好的生物气、低熟气的源岩。松辽盆地北部西部斜坡带分布的青一段、青二三段未熟－低熟烃源岩及中央坳陷埋藏较浅地区广泛分布嫩江组一段至四段和明一段未熟－低熟烃源岩为源岩降解生物气、低热气的生成提供了充足的气源条件。此外，西部斜坡区分布的大量稠油也为次生原油降解生物气提供了充足的气源。

西部斜坡区和中央坳陷区浅层具有优越的储集条件。西部斜坡区的主要目的层是以河流、滨浅湖相及三角洲相为主的嫩一段、姚二段、姚三段以及青二段、青三段，条带状的河道砂岩、滨浅湖相及三角洲前缘的透镜状砂和席状砂构成西部斜坡区的主要储集体；中央坳陷区浅层河流－三角洲相嫩二段、嫩三段、嫩四段、嫩五段、明水组等为主要储集体，河流相条带状和透镜状普遍发育，形成纵向上多套叠置平面上错叠连片，为大面积岩性气藏的形成提供了良好的储集场所。

松辽盆地北部浅层存在多套分布面积广、厚度大而稳定的区域盖层和局部盖层。西部斜坡区存在区域性、连续性很好的广泛分布的嫩一段和嫩二段盖层，为西部斜坡区浅层生物气保存起到良好的保存条件。中央坳陷区浅层嫩三段、嫩四段和嫩五段和明水组3套泥岩盖层广泛分布，同样也为中央坳陷区浅层生物气、低热气提供了良好的保存条件。

从已发现的气藏或气显示情况看：西部斜坡区已发现阿拉新、二站等原油降解生物气田；中央坳陷区的敖南和葡北等地区源岩降解生物气、低熟气均显示丰富，两地均有良好的浅层生物气和低熟气资源前景。因此，通过对浅层生物气生成条件、气源岩、储层、盖层及已发现浅层生物气和低熟气显示等方面的综合考虑，认为西部斜坡区和中央坳陷区浅层是浅层生物气、低熟气的有利勘探区域（图54）。

图54 松辽盆地北部与生物作用相关的浅层气有利勘探区域