松辽盆地徐家围子断陷地质特征与天然气聚集规律

【摘要】：油气生成、运移、聚集和保存与沉积盆地的形成、演化和改造密切相关，对盆地油气资源远景、油气分布规律和富集区带的认识准确与否，很大程度上取决于对盆地形成、演化和改造过程的认识程度。本论文试图将沉积盆地分析与油气地质研究有机结合，应用现代地质理论和勘探技术最新进展，从基础地质研究出发，把握油气生、运、聚和保存条件，达到指明勘探方向和有利勘探目标的目的。为此选择资料条件较好、勘探进展缓慢的松辽盆地西家围子断陷为研究对象，开展了地层、构造、沉积和含油气系统等方面的研究工作，对盆地特征和天然气聚集规律有了全新的认识，取得了多项创新性成。 徐家围子断陷地质特征 依据地震和钻井资料综合分析，徐家围子地区泉头组以下地层中可识别出五个级别的层序界面，用9个区域分布的高级别的层序界面和2个重要洪泛面为界，重新厘定了徐家围子地区组、段级地层的层序，确定地层层序为白垩系下统火石岭组（一、二段，新划分段）、沙河子组（一、二）、营城组（一、二、三、四段，新划分段）、登娄库组（一、二、三、四段）和泉头组下部（一、二段）。营城组具四分性，火石岭组在中性火山岩之下存在含煤碎屑岩地层，整体上徐家围子断陷地层由三套火山岩和四层碎屑岩构成。断陷内地层空间分布格局复杂。 徐家围子断陷是由徐西、宋西两条边界断裂控制的箕状断陷，控陷断裂NNW向延伸部位控制了断陷的沉降中心 ，形成安达、杏山和薄荷台三个坳陷中心。控陷断裂NE向转折部位沉降量相对较小 ，形成分割沉降中心的宋站低隆起和丰乐低隆起。沙河子组末期和营一段末期二次构造运动形成了升平—兴城断弯褶皱 、榆西断展褶皱和一系列反转构造挤压构造单元 。徐家围子断陷经历了三个构造演化阶段 ，火石岭组沉积时期是断陷的孕育阶段 ，沙河子组沉积时期是断陷发展阶段；营城组沉积时期是断陷的萎缩阶段。大规模伸展断陷作用发生在早白垩世沙河子组沉积时期，是在左行走滑应力背 WP=144 景下形成的，由宋西断裂南段、徐西断裂北段南部、徐西断裂南端构成的平面上北北东向斜列的深凹陷。沙河子组末期和营一段末期发生了二次区域性的挤压改造作用，使先期形成的伸展盆地构造格局复杂化。 徐家围子地区深层包括了断陷期含火山岩、煤系沉积建造和坳陷早期以河流和浅水湖泊为特征的碎屑岩建造。断陷期地层中以形成于潮湿的气候条件下和较缓的斜坡边缘、牵引流作用为主的辫状平原扇、辫状三角洲厚层砾岩沉积为特色，坳陷早期地层以各种类型的河流沉积较常见。沙河子组沉积时期是断陷沉积最繁荣的时期，发育广阔的断陷湖盆，沉积了厚层深—半深湖相泥岩，夹煤层，以发育于断陷东部的辫状平原扇向西的进积充填作用为主。 2、天然气成藏条件 徐家围子断陷烃源岩以沙河子组湖相泥岩和煤层为主，火石岭组一段和营城组二、四段也有一定的生烃能力，登娄库组二段生烃潜力较小，基底古生界也有一定贡献。沙河子组、火石岭组泥岩均达到好气源岩标准，具有比较大的原始生气潜力，有机质类型以Ⅲ型为主，少部分为Ⅰ型和Ⅱ型，各套烃源岩均处于高成熟-过成熟阶段。天然气以烃类气体为主，主要是干气，湿气含量很少，具有一定量的无机成因气体，天然气成因类型以煤型气和混合气为主，并有油型气和无机气存在。 徐家围子断陷火山岩好储层以裂缝－孔隙组合型为主，其次为纯裂缝型。火山岩原始储集性能受岩性和岩相控制，后来的构造运动形成的裂缝和风化、淋滤作用改善储层，成岩充填作用使储层物性减损。爆发相和溢流相上部亚相火山岩储集性最好，营城组一段火山岩分布广泛，是本区最重要的储集层段，有利储层沿宋西和徐西二条控陷断裂成带分布。松辽盆地深层碎屑岩储层主要为登娄库组和泉头组下部，包括冲积扇、砾质辫状河成因的砾岩，各种河流和三角洲成因的砂岩，成岩作用强，属致密储层，局部层段存在次生孔隙，对改善储层物性至关重要。本区致密砂、砾岩储层中次生孔隙主要为胶结物浊沸石溶孔，其次为长石粒内溶孔，酸性流体是浊沸石次生孔隙的成因，据浊沸石内少量气液包裹体均一温度推算，形成于青山口组沉积时期。在纵向上，浊沸石溶孔发育深度范围在2300-3200m之间，平面上升平—汪家屯地区和昌德地区浊沸石溶孔最发育。 松辽盆地烃源岩的主要生排气期在早白垩纪晚期和晚白垩纪，与天然气成藏期基本吻合 。火石岭组泥岩生气高峰分别出现在距今120Ma和 80Ma ，分别相当于登娄库组初期和嫩江组末期，沙河子组生气高峰期以距今80Ma为主 。火石岭组和沙河子组煤层的总排气期主要为130～100Ma 。徐家围子断陷火山岩次生包裹体均一温度反映深层天然气的成藏期次一般不超过2期，火石岭组天然气的主要成藏期为距今110-70Ma ，营城组天然气的主要成藏期100-65Ma（相当于q-m沉积期）。虽然各地区成藏时间有差别， WP=145 但天然气主体成藏时间晚于90Ma，成藏持续时间大于15Ma。将徐家围子地区划为徐家围子断陷含油气系统，将与之相邻德古中央隆起区单独作为一个复合含油气系统。以古流体势为主要依据，将徐家围子断陷含油气系统划分为安达坳陷北部、宋深1、昌德东、兴城、榆西、薄荷台坳陷? 【关键词】：
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2004
【分类号】：P618.13;P542
【目录】：

• 前 言8-17
• 第一章 地层层序与分布格局17-36
• 一、 徐家围子地区深层层序地层学分析17-25
• (一) 层序界面的识别17-21
• (二) 层序地层单元21-25
• (三) 层序地层划分25
• 二、 地层层序与划分对比25-29
• 三、 徐家围子断陷地层空间分布格局29-36
• 第二章 徐家围子断陷构造特征与演化36-54
• 一、 徐家围子断陷构造特征36-45
• (一) 控陷断裂伸展期构造特征36-42
• (二) 挤压作用形成的构造样式42-45
• 二、 徐家围子断陷构造演化45-49
• (一) 徐家围子断陷构造演化45-48
• (二) 徐家围子断陷构造动力学特征48-49
• 三、 构造单元划分49-54
• 第三章 沉积相与古环境演化54-68
• 一、 沉积相类型划分54-62
• (一) 冲积扇体系54-56
• (二) 河流体系56-58
• (三) 三角洲体系58-61
• (四) 湖泊体系61-62
• 二、 深层沉积相分布特征62-68
• (一) 火石岭组－登娄库组相分布特征63
• (二) 古地理格局与演化63-68
• 第四章 成烃条件与烃源岩评价68-84
• 一、 烃源岩特征68-71
• 二、 天然气地球化学特征71-79
• (一) 天然气组分特征71-78
• (二) 天然气成因类型分析78-79
• 三、 各种有机来源天然气所占比例79-84
• 第五章 储集层特征与评价84-108
• 一、 火山岩储层特征与评价84-96
• (一) 徐家围子断陷火山岩岩石类型与火山岩岩相84-88
• (二) 火山岩储层特征及影响因素88-93
• (三) 火山岩储层评价和预测93-96
• 二、 碎屑岩储层特征96-108
• (一) 储层岩石学特征97-98
• (二) 砂岩、砾岩储层物性特征98-100
• (三) 储层孔隙空间类型及组合100-103
• (四) 成岩阶段及成岩共生序列103-104
• (五) 浊沸石溶孔分布规律及与油气关系研究104-108
• 第六章 含气系统与天然气资源评价108-126
• 一、 天然气成藏演化史108-116
• (一) 生烃史分析108-110
• (二) 成藏期分析110-114
• (三) 天然气成藏演化史114-116
• 二、 含油气系统划分116-121
• (一) 徐家围子断陷含油气系统(I)117-120
• (二) 古中央隆起复合含油气系统(Ⅱ)120-121
• 三、 资源评价121-126
• 第七章 天然气聚集规律与勘探方向126-134
• 一、 天然气聚集规律126-129
• 二、 下步勘探方向129-134
• (一) 已有发现的有利区带勘探方向131
• (二) 值得探索的勘探新区带131-134
• 结 论134-136
• 结束语136-137
• 参考文献137-142
• 攻读博士学位期间公开发表的学术论文142-149

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高点起步 “底气”十足    记者 张云普

松辽盆地断陷层资源潜力巨大    江其勤

大庆钻探钻井提速配套技术获突破    记者 潘国良通讯员 孔镇

松辽盆地油气无机成因得到证实    李钟模

松辽盆地深层勘探再获成果    佳武张英

千米“金柱”：给百年大庆一个展望    记者　王晶

松辽盆地深地震采集取得罕见成果    郑干臣　马琳 毕洪谦

中国地调局与大庆油田合作探油    于莘明

合作共赢建设松辽大气田    佳武王哲 春满

松辽盆地徐家围子断陷地质特征与天然气聚集规律    任延广

松辽盆地徐家围子断陷火山岩及天然气成藏研究    杨峰平

松辽盆地北部徐家围子断陷营城组火山岩天然气成藏规律研究    张学娟

松辽盆地深层不同类型天然气成因机理及其成藏贡献    杨春

松辽盆地白垩系营城组火山岩有效储层研究    黄玉龙

徐家围子断陷营城组火山岩流体包裹体发育特征及其地质意义    肖骏

松辽盆地徐家围子断陷火山岩储层综合预测方法研究    刘金平

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松辽盆地晚白垩世早—中期孢粉、藻类及古气候古湖泊条件    赵静

松辽盆地上白垩统事件沉积与高分辨率层序地层    高有峰

徐家围子断陷中部深层构造特征研究    迟禹

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