大杨树盆地南部坳陷石油地质特征与勘探目标优选.pdf

2 0 1 2年 8月 第 3 1卷第 4期 大庆石油地质与开发 Pe t r o l e u m Ge o l o g y a n d Oi l fie l d De v e l o p me n t i n Da q i n g Au g ．， 2 0 1 2 V0 l _ 3 1 No ． 4 DOI 1 0 ． 3 9 6 9 ／ J ． I S S N ． 1 0 0 0 - 3 7 5 4 ． 2 0 1 2 ． 0 4 ． 0 0 8 大杨树盆地南部坳 陷石油地质 特征与勘探 目标优选 姜 红 大庆油 田有 限责任公司勘探开发研究 院，黑龙江 大庆1 6 3 7 1 2 摘要依据杨参 1 井和杨 1 井钻探成果及重磁电震资料，开展重磁电震联合反演 ，对大杨树盆地南部坳陷烃源 岩的厚度及分布进行了预测。认为大杨树盆地南部坳陷具有 良好的石油地质条件，下白垩统九峰山组上部和下 部湖相泥岩是盆地主要烃源岩，分布在深坳陷中及其两侧断裂带附近的火山爆发相及火t he 积相是有利的油气 储集相带，甘河组和九峰山组具有较好的生储盖组合。预测玉林屯凹陷为有利勘探区带，六合屯鼻状构造具有 较好 的油气成藏条件 ，是下步重点勘探 目标 。 关键词烃源岩；火山岩储层 ；生储盖组合；大杨树盆地 中图分类号T E l 2 1 ． 1 文献标识码A 文章编号1 0 0 0 - 3 7 5 4 2 0 1 2 0 4 - 0 0 3 7 - 0 5 CHARACTERI S TI CS oF THE PETRoLEUM GEOLOGY AND oPTI M I ZATI oN oF THE EXPLoRATI oN TARGI T I N S oUTH DEPRESS l ON OF DAYANGS HU BAS I N J I ANG Ho n g E x p l o r a t i o n a n d D e v e l o p m e n t R e s e a r c h I n s t i t u t e o f D a q i n g O i lfi e l d C o m p a n y L t d ． ， D a q i n g 1 6 3 7 1 2 ， C h i n a Abs t r a c t Ac c o r d i n g t o t h e d r i l l i n g a c h i e v e me n t s a nd g r a v i t y，ma g n e t i c，e l e c t ric a l a n d s e i s mi c d a t a f r o m W e l l s Ya n g c a n． 1 a n d Ya n g 一 1，t h e c o mb i n e d e v o l ut i o n o f t h e a b o v e d a t a i s c o n d u c t e d t o p r e d i c t t h e t h i c k n e s s a n d d i s t r i bu - t i o n o f t h e h y d r o c a r bo n s o u r c e r o c k i n S o u t h De p r e s s i o n o f Da y a n g s h u Ba s i n．Th e s t ud y s h o ws t h a t t h e r e a r e mu c h be t t e r pe t r o l e u m g e o l o gy c o n d i t i o n s i n t h e d e p r e s s i o n，b o t h t h e up p e r a n d l o we r l a c u s t r i n e mu ds t o n e s i n L o we r Cr e t a c e o u s J i u f e n g s h a n F o r ma t i o n a r e t h e ma i n h y d r o c a r b o n s o u r c e r o c k o f t h e b a s i n，t h e v o l c a n i c e r u p t e d f a c i e s a n d v o l c a ni c s e d i me n t a r y f a c i e s d i s t ribu t e d i n t he d e p r e s s i o n a n d a l o n g t h e t wo s i d e s o f t h e f a u l t b e l t a r e f a v o rit e p e t r o l e - a m e n ric h e d b e l t s ，G a n h e a n d J i u f e n g s h a n F o r ma t i o n s a r e c h a r a c t e r i z e d b y mu c h b e t t e r s o u r c e r e s e r v o i r c a p r o c k c o mb i n a t i o n．Yu l i n t u n S a g i s p r e d i c t e d t o b e f a v o r a b l e e x p l o r a t o r y p l a y。a n d mo r e o v e r L i u h I t un No s e i s f e a t u r e d b y mo r e wo n d e r f u l c o n d i t i o n s o f p e t r o l e u m r e s e rvo i r f o r ma t i o n，S O i t wi l l b e t he f u t ur e k e y e x [ 1_l o r a t i o n t a r g e t ． Ke y wor dsh y d r o c a r b o n s o u r c e r o c k；i g n e o u s r o c k r e s e rvo i r；s o u r c e - r e s e rvo i r c a p r o c k c o mb i n a t i o n；Da y a n g s h u Ba s i n 收稿 日期 2 0 1 2 - 0 5 - 0 7 改回 日期 2 0 1 2 -05 1 2 基金项目大庆油田有限责任公司科研项 目 “ 古龙油田同层油藏地质特征与开发技术研究” 2 0 0 8 0 6 0 0 1 。 作者简介姜红，女，1 9 8 5年生，助理工程师，从事科协及成果管理工作。 E m a i l j i a n g h o n g 1 3 9 p e t r o c h i n a ． c o m． c n 3 8 大庆石 油地 质与开发 大杨树盆地位于内蒙古 自治区东部 ，盆地面积 1 5 4 6 0 k m ，其中南部坳陷面积约为 7 8 4 0 k m 。盆 地具有西缓东陡、南深北浅 ，由南向北 3 坳 2隆的 构造格局 。勘探 目的层为下白垩统龙江组 、九峰山 组和甘河组_ 1 J 。大杨树盆地是大庆外 围西部见油 气显示 的盆地 ，杨 参 1井 获得低 产 油流 ，杨 D 1 井 、杨 1井见到油气显示 ，展现了大杨树盆地 良好 的油气勘探前景 。 1烃源岩特征 1 ． 1烃源岩发育情况 从大杨树盆地的形成 、发展及其充填序列看 ， 九峰山组和龙江组沉积时期是盆地内湖相发育的鼎 盛时期 ，是盆地主要生油岩系。本文主要依据杨参 1 井和杨 1 井钻探成果 ，利用重磁电震资料 ，开展 重磁电震联合反演 ，对烃源岩的厚度及分布进行了 预 测 。 1 ． 1 ． 1钻井烃源岩发育情况 2 0 0 1年完钻的杨参 1井钻探表明大杨树 盆地 发育 2段沉积岩 ，第 1 段为九峰山组上部 ，厚度为 1 1 0 m，其 中暗 色 泥 岩 7 1 ． 7 m，单 层 最 大厚 度 l 0 ． 3 m，第 2段为九峰山组下部 ，为沉积岩和玄武 岩互层 ，厚度为 3 2 0 m，其 中暗色泥岩 1 5 8 ． 8 m， 单层最大厚度 1 2 m。2 0 0 7年钻探的杨 1 井九峰山 组上部发育沉积岩 3 7 m，暗色泥岩 1 8 ． 4 m，单层 最大厚度 1 0 ． 5 m，九峰 山组下部发育 2 3 0 IT I 砂砾 岩 。 另外根据大杨树盆地的野外踏勘和当地煤 田钻 探等资料 的研究 ，盆地九峰山组普遍存在泥岩和煤 层 ，泥岩在盆地西南部的石油屯、大杨树镇东部的 马尾湖附近及大杨树煤矿均有 出露。九峰山组 由含 煤碎屑岩夹玄武岩及泥岩组成，煤 田钻孔 6 9 - 4 0 1 孔 揭示 的九峰山组碎屑岩厚度在 4 5 0 m，而暗色 泥岩累计厚度可达 1 5 0 m，单层最大厚度 6 0 m。上 述分析结果说明了大杨树盆地烃源岩主要发育在九 峰 山组 。 1 ． 1 ． 2重磁 电震联合反演预测烃源岩分布 野外地质调查和钻探资料表明大杨树盆地烃源 岩主要分布于九峰山组 ，基于烃源岩发育有利部位 应该是基底较深，九峰山组地层较厚 、有利于烃源 岩形成的部位 ；或者是火成岩较少和火成岩的转换 部位 。从钻井烃源岩发育和地震剖面反演看，烃源 岩主要发育在九峰山组的顶部和底部 ，九峰山组上 部沉积岩厚度为 0～ 3 5 0 m，九峰山组下部沉积岩 厚度为 0～4 5 0 m。利用钻井及重磁 电震资料 ，开 展重磁 电震联合反演 ，从而预测了烃源岩的平面分 布 图 1 。从烃源岩分布可 以看出，烃源岩分 布 由几个区块组成 ，面积 由几平方千米到一千多平方 千米不等，烃源岩的总面积约为 2 3 1 8 k m ，其中 最小为 2 9 k m ，最大为 1 1 1 5 k m ，且烃源岩主要 分布在南部坳陷。其中玉林屯凹陷在基底深度 、九 峰山组地层分布与厚度 、烃源岩分布与厚度等条件 上都比较有利，是下一步重点勘探区带 。 图1大杨树盆地九峰山组烃源岩分布 Fi g． 1 Di s t ri b u ti o n o f t he hy d ro c a rb o n s ou r ce ro c k i n J i u f e n g s h a n F o r m a t i o n o f D a y a n g s h u B a s i n 综合钻井与重磁 电震 资料 分析认为 ，杨 参 1 井与杨 1井都在九峰 山组发育一定厚度的烃源岩 ， 说明盆地南部坳陷九峰山组烃源岩分布范围广、厚 度较大 ，其中玉林屯凹陷为烃源岩主要发育区 ，是 下一步重点勘探区带。 第 3 1 卷第 4期 姜红大杨树盆地南部坳陷石油地质特征与勘探 目标优选 3 9 1 ． 2烃源岩地球化学特征 1 ． 2 ． 1烃源岩有机质丰度 杨参 1 井与杨 1井有机碳分析表明，九峰山组 上段有 机碳 质量分 数值 较高 ，在 0 ． 8 ％ 一4 ． 0 ％ ， 且大部分样品有机碳质量分数值都大于 1 ． 0 ％ ，平 均为 2 ． 1 ％ ；九峰山组下段薄层泥岩的有机碳质量 分数值在 0 ． 4 ％ ～1 ． 8 ％ ，最高只有 1 ． 8 ％ ，平均值 低于九峰山组上段 ，从有机碳指标分析看 ，九峰山 组上段有机质丰度高 ，达到了较好到好生油岩标 准。九峰 山组 上 段 氯 仿 沥 青 “ A” 质 量 分 数 在 0 ． 0 1 5 ％ ～ 0 ． 5 0 9 ％，平均 0 ． 1 0 0 ％，达到 了较好生 油岩 标准 。九 峰 山组 下段 的泥岩 样 品氯 仿 沥青 “ A” 质 量 分 数 为 0 ． 0 1 7 ％ ～ 0 ． 1 5 4 ％ ，平 均 0 ． 0 5 6 ％，为中等生油岩。热解 S S 与氯仿 沥青 “ A ” 的规律相 似，九峰山组上段 S S 质 量分数 0 ． 0 0 2 9 2 ％ 一 0 ． 0 0 7 1 3 ％，平均0 ． 0 0 4 4 9 ％ ， 属中等生油岩。九峰山组下段的4块样品中有 2块 样品 S S 质量分 数大于 0 ． 0 0 2 ％，属 中等生 油 岩 ，其余样 品 s s 质量分数都小于 0 ． 0 0 2 ％ ，属 非生油岩。 1 ． 2 ． 2烃源岩有机质类型 从杨参 1 井干酪根元素分析结果看 ，大部分样 品由于成熟度比较高 ，难以区分有机质类型 ，其余 为 Ⅱ 型和Ⅲ型。杨 1井干酪根显微组分鉴定 ，烃 源岩有机质类型鉴定结果为 Ⅱ 型，少量 I型。从 2口探井分析的生油岩样品甾烷分布看 ，C 甾烷 的 质量分数明显高于 c ， 甾烷_ 3 ] ，表明有机质类型主 要为腐殖型 ，次 为腐 泥型。推测在 凹陷的更深部 位 ，有机质类型可能会变得更好 。 1 ． 2 ． 3烃源岩有机质成熟度 从杨参 1井、杨 1井 的镜质 体反射 率 R 分析结 果 看 ，九 峰 山组 上 段 的 R 为 0 ． 5 4 ％ ～ 0 ． 7 4 ％ ，九峰山组 下段 的 尺 为 0 ． 9 7 ％ 一1 ． 2 7 ％， 说明九峰山组上段泥岩已经进入生油阶段 ，推测在 南部坳陷区更深位置 ，有机质丰度会更高 ，而且可 能已经进人生油高峰。九峰山组下段 已经达到生油 高峰，甚至已经进入裂解气阶段 。 综上所述 ，九峰山组烃源岩分布范围广 ，厚度 较大 ，有机质丰度较高 ，有机质类型以 Ⅱ， 型和 Ⅲ 型为主 ，热演化 程度适 中，综合评价 为成熟烃源 岩。由于火 山的活动，特别是火 山岩覆 盖 了沉积 岩 ，提供了热源及热保存条件 ，对油源岩中的有机 质的成熟和演化非常有利 ，推测盆地内坳陷深部位 的烃源岩 已经进人生油门限。 2储层特征 2 ． 1储层类型及岩相特征 从钻井揭示的结果来看 ，大杨树盆地储层类型 多种多样 ，气孔和溶蚀孔发育的火山熔岩 、溶孔发 育的粗粒火山碎屑岩 、粒间孔隙发育的冲积相粗碎 屑岩和溶蚀孔隙发育的基底花岗岩均存在大量 的孔 隙空间 ，这些孔隙与各种成因的张裂隙配合构成了 有利的油气储集层 。 2 ． 1 ． 1孔一缝发育的中基性熔岩储层 气孔 、溶孔发育 的中基性熔岩主要为玄武岩 、 安山玄武岩 ，此类 火山熔岩 分布范 围广 ，气孔 发 育 ，并发育岩浆冷却产生的张裂缝和晚期构造变形 形成的张裂缝 ，气孔与裂缝配合构成 了有利 的油气 储集层。杨 D 1 井所见的含油玄武岩 、地表露头玄 武岩 、安山岩样 品薄片中大量发育的孔缝组合 ，表 明孔缝组合的中基性熔岩储层较为发育，而且 ，孔 隙多为溶蚀扩大孔。由于大杨树盆地中基性熔岩在 地层 中所 占比例很大，因此 ，这类储层是大杨树盆 地的主要储层类型。 2 ． 1 ． 2孔一 缝发 育 的酸性 熔岩储 层 气孔 、溶孔发育的酸性熔岩主要为流纹岩 ，此 类火 山熔岩分布范围有限，气孔发育 ，并发育岩浆 冷却产生的张裂缝和晚期 构造变形形成的张裂缝 ， 气孔与裂缝配合构成 了有利的油气储集层 。地表露 头流纹岩样 品薄片中发育大量的孔缝组合 ，且多数 孑 L 缝被沥青质充填。孔隙类型有溶蚀扩大孔和斑晶 内溶孔。由于大杨树盆地酸性熔岩在地层中所 占比 例较小 ，因此 ，这类储层是大杨树盆地的次要储层 类型。 2 ． 1 ． 3孔一缝发育的粗粒火山碎屑岩储层 孑 L 一缝发育的粗粒火山碎屑岩主要是砾屑凝灰 岩和砂屑凝灰岩。这类火山碎屑岩本身存在粒间孔 隙，加之构造裂缝发育 ，在存在易溶斑 晶情况下， 斑晶溶蚀 ，易形成大孔隙，从而形成孔一缝发育的 粗粒火山碎屑岩储层 。地表露头粗粒火山碎屑岩样 品薄片中可见粒间孔隙和斑 晶溶蚀大孔隙均被沥青 质充填。 2 ． 1 ． 4冲积相 成 因的砂砾 岩储层 在大杨树盆地的龙江组 、九峰山组及甘河组均 有冲积相发育 ，冲积相以砂砾岩发育为特色。冲积 相的砂、砾岩可构成有利的油气储集层 ，在大杨树 盆地南部坳陷三合屯露头见到了含残余油砾岩。