松遼盆地齊家—古龍凹陷青山口組深水細(xì)粒沉積體系的微相類型及其頁(yè)巖油氣勘探意義

陳彬滔，潘樹新，王天奇，張慶石，梁蘇娟，劉彩燕

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松遼盆地齊家—古龍凹陷青山口組深水細(xì)粒沉積體系的微相類型及其頁(yè)巖油氣勘探意義

陳彬滔1, 2，潘樹新1, 2，王天奇1, 2，張慶石3，梁蘇娟1，劉彩燕1

(1. 中國(guó)石油勘探開發(fā)研究院西北分院，甘肅蘭州，730020；2. 中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司油藏描述重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，甘肅蘭州 730020；3. 中國(guó)石油大慶油田分公司勘探開發(fā)研究院，黑龍江大慶，163000)

為了厘清陸相湖盆深水區(qū)的沉積微相類型及其對(duì)頁(yè)巖油氣勘探區(qū)帶優(yōu)選的影響，對(duì)松遼盆地齊家—古龍凹陷青山口組泥頁(yè)巖區(qū)進(jìn)行精細(xì)巖心觀察、測(cè)井分析、高分辨率三維地震解釋、全巖光片顯微組分測(cè)定、氬離子拋光?場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡微觀孔隙研究。研究結(jié)果表明：研究區(qū)深水細(xì)粒沉積體系可劃分出油頁(yè)巖、深湖泥、底流改造砂、介殼灘、濁積以及塊體搬運(yùn)體共6種沉積微相。沉積微相與有機(jī)質(zhì)賦存狀態(tài)、儲(chǔ)集空間類型以及油氣富集類型之間具有良好的相關(guān)關(guān)系。油頁(yè)巖和深湖泥微相的儲(chǔ)集空間類型以有機(jī)質(zhì)孔、黏土礦物粒間孔、自生黃鐵礦顆粒間孔、微裂縫為主，屬于基質(zhì)型油氣富集類型；介殼灘、底流改造砂、濁積微相屬于夾層富集型油氣富集類型，是頁(yè)巖油氣勘探的有利目標(biāo)；塊體搬運(yùn)體微相屬于孔隙富集型油氣富集類型。

深水細(xì)粒沉積；頁(yè)巖油氣；沉積微相；底流改造砂；塊體搬運(yùn)體；青山口組

隨著油氣勘探由以常規(guī)油氣為主到常規(guī)—非常規(guī)勘探并重的轉(zhuǎn)變，頁(yè)巖油氣已成為目前的研究熱 點(diǎn)[1]。在北美地區(qū)海相頁(yè)巖油氣勘探的推動(dòng)下[2?5]，我國(guó)在國(guó)內(nèi)的四川盆地[6?7]、鄂爾多斯盆地[8]、松遼盆地也先后開展了頁(yè)巖油氣區(qū)帶優(yōu)選和資源潛力評(píng)估。但是，目前國(guó)內(nèi)外頁(yè)巖油氣的研究多集中于巖相[9?10]、儲(chǔ)集空間類型[11?14]、有機(jī)地化指標(biāo)優(yōu)選[15]等方面，很少涉及頁(yè)巖油氣富集區(qū)的沉積微相研究。頁(yè)巖油氣是泥頁(yè)巖地層所生成的油氣未能完全排出而滯留或僅經(jīng)過(guò)極短距離運(yùn)移而就地聚集形成的油氣類型，其儲(chǔ)層包括泥頁(yè)巖地層及其中夾有的致密砂巖、碳酸鹽巖、火山巖薄層[16]。陸相湖盆深水區(qū)存在近似順坡作用的深水重力流、近似沿坡作用的深水底流以及兩者之間的相互作用[17?18]，造成深水區(qū)的不同部位受物源條件、地形、水動(dòng)力條件等因素的影響，而發(fā)育具有不同巖性與沉積構(gòu)造的沉積微相。沉積微相的分布規(guī)律不僅決定著巖性的分布，同時(shí)與有機(jī)質(zhì)分布、孔隙類型、頁(yè)巖油氣富集規(guī)律等決定頁(yè)巖油氣勘探區(qū)帶優(yōu)選的關(guān)鍵參數(shù)緊密相關(guān)。因此，有必要開展陸相湖盆深水區(qū)沉積微相研究，厘清不同沉積微相類型的識(shí)別標(biāo)志，為頁(yè)巖油氣勘探“甜點(diǎn)區(qū)”優(yōu)選提供另一可靠參數(shù)。松遼盆地青山口組發(fā)育厚層湖相泥頁(yè)巖，是盆地的主力烴源巖之一，具有巨大的頁(yè)巖油氣勘探潛力。但是陸相湖盆泥頁(yè)巖區(qū)與國(guó)外研究比較深入的海相泥頁(yè)巖區(qū)相比，其相變更快、相類型更復(fù)雜。國(guó)內(nèi)外部分學(xué)者已先后對(duì)古龍凹陷青山口組泥頁(yè)巖層段的地層、古生物、沉積環(huán)境以及有機(jī)地化特征進(jìn)行了探 討[19]，但是尚未系統(tǒng)研究其沉積微相特征。為此，以精細(xì)巖心觀察、鉆測(cè)井、高分辨率三維地震、各種分析化驗(yàn)資料為基礎(chǔ)，對(duì)松遼盆地白堊系青山口組泥頁(yè)巖區(qū)的沉積微相進(jìn)行系統(tǒng)分類，以期明確陸相湖盆深水區(qū)的沉積微相類型及其與有機(jī)質(zhì)賦存狀態(tài)、孔隙類型、頁(yè)巖油氣富集規(guī)律之間的關(guān)系。

1 研究區(qū)地質(zhì)背景

松遼盆地是中國(guó)東部具有斷坳雙重結(jié)構(gòu)的中新生代大型疊合沉積盆地，齊家—古龍凹陷位于松遼盆地中央坳陷區(qū)，為長(zhǎng)期繼承性發(fā)育的深水湖盆凹陷(見圖1(a))。青山口組形成于坳陷期大規(guī)模湖侵階段，該時(shí)期盆地穩(wěn)定沉降、氣候濕熱[19]。青山口組自下而上分為青一段、青二段和青三段。青一段整體表現(xiàn)為快速湖侵，湖盆中心沉積了一套富有機(jī)質(zhì)的深湖相黑色泥巖，為坳陷期最為主要的烴源巖；從青二段中、晚期開始，湖盆以水退為主，湖泊面積逐漸縮小。

青山口組沉積時(shí)期，齊家—古龍凹陷主要受西側(cè)英臺(tái)水系的控制，研究區(qū)西側(cè)位于英臺(tái)水系入湖處，為三角洲前緣沉積，向東逐漸過(guò)渡為半深湖—深湖相沉積(見圖1(b))。受三角洲物源供給充足、坡折帶等因素的影響，前緣外側(cè)常因沉積物重力失穩(wěn)沿坡折帶滑動(dòng)，形成深水砂質(zhì)塊體搬運(yùn)砂體[20]，這也為深水區(qū)底流改造砂的形成提供了豐富的物源。

(a) 研究區(qū)位置(據(jù)文獻(xiàn)[20]修改)；(b) 研究區(qū)沉積背景

2 湖相深水區(qū)沉積微相類型

根據(jù)巖性、沉積構(gòu)造、沉積作用機(jī)理的不同，研究區(qū)深水區(qū)可劃分出6種沉積微相(見表1)，分別為油頁(yè)巖、深湖泥、底流改造砂、介殼灘、濁積以及塊體搬運(yùn)體。

2.1 油頁(yè)巖

研究區(qū)的油頁(yè)巖通常發(fā)育于青山口組1段距離西部英臺(tái)物源較遠(yuǎn)的局限靜水、沉積物極度匱乏的饑餓區(qū)，大量有機(jī)懸浮物質(zhì)卸載。青山口組沉積時(shí)期溫暖濕潤(rùn)的氣候條件、較低的無(wú)機(jī)碎屑物質(zhì)供給量以及持續(xù)穩(wěn)定的沉降速率是油頁(yè)巖形成的必要條件。從表1可見：油頁(yè)巖在垂向上與深湖泥互層產(chǎn)出，單層厚度為3~5 m，平面上相對(duì)較為連續(xù)。在巖心上，油頁(yè)巖為棕褐色，常見水平紋層，手觸摸有油脂感，常發(fā)育黃鐵礦自生礦物；在測(cè)井曲線上，油頁(yè)巖多表現(xiàn)為高伽馬(GR)、高電阻、高聲波時(shí)差、低密度的特征；由于油頁(yè)巖與深湖泥互層產(chǎn)出，兩者之間的波阻抗差極大，因此油頁(yè)巖層段具有高頻、強(qiáng)振幅、連續(xù)的地震響應(yīng)特征。

2.2 深湖泥

深湖細(xì)粒懸乎沉積物在靜水區(qū)卸載，形成色深質(zhì)純的泥巖，常見黃鐵礦自生礦物，發(fā)育水平紋層(見圖2(b))。橫向分布穩(wěn)定，垂向厚度大，單層厚度10~50 m。中國(guó)科學(xué)院蘭地所沉積實(shí)驗(yàn)室對(duì)研究層段深湖泥微相的泥巖進(jìn)行了黏土礦物與全巖X線衍射分析(132個(gè)樣品)，分析結(jié)果表明黏土礦物平均體積分?jǐn)?shù)為23.5% (6.1%~39.3%)；石英、長(zhǎng)石、黃鐵礦的平均體積分?jǐn)?shù)分別為44.7%(10.9%~57.2%)，18.2%(5.1%~33.2%)和5.9% (1.0%~12.8%)；碳酸鹽巖的平均體積分?jǐn)?shù)為7.2% (1.1%~72.5%)。在測(cè)井曲線上，GR值較高、自然電位(SP)曲線為靠近基線的平滑線。厚層塊狀深湖泥具有低頻、弱振幅、不連續(xù)的弱反射或無(wú)反射特征(見表1)。

2.3 介殼灘

介形蟲群集性“災(zāi)變”死亡，原地堆積或受底流影響而搬運(yùn)再沉積形成的深水區(qū)介殼灘。研究區(qū)青山口組深湖區(qū)發(fā)育2種類型的介殼灘：一種為介形蟲層與深湖泥巖互層產(chǎn)出即廣義的混合層系[21]，此類介殼灘為介形蟲死亡后原地堆積形成，無(wú)后期底流或重力流改造作用；另一種為介形蟲層受后期底流或重力流改造，與陸源碎屑、泥質(zhì)以不同比例混積而成，即所謂的狹義混積巖[21](見圖2(c))。圖3所示為陸相湖盆深水區(qū)沉積模式。介殼灘單層厚度為5~200 cm，混合層系的累計(jì)厚度最大可達(dá)20 m。介殼灘具有敏感的測(cè)井響應(yīng)特征，測(cè)井曲線形態(tài)為指狀，總體具有低GR、高電阻、低聲波的特征。介殼灘混合層系具有高頻、極強(qiáng)振幅、連續(xù)的地震響應(yīng)特征，在平面地震屬性切片上，介殼灘表現(xiàn)為沿正斷層上升盤凸起區(qū)或水下古隆起分布的強(qiáng)振幅異常(見表1和圖3)。

表1 研究區(qū)深水細(xì)粒沉積體系的微相分類

Table 1 Microfacies types of deepwater fine-grained depositional system

3 沉積微相劃分對(duì)頁(yè)巖油氣勘探的意義

4 結(jié)論

(a) 厚層暗色泥巖中夾薄層發(fā)育牽引流沉積構(gòu)造的砂巖；(b) 暗色泥巖，水平紋層；(c) 介殼灘混積巖；(d) 底流改造砂中的透鏡狀層理、脈狀層理(照片位置見圖(a)中D)；(e) 底流改造砂中的平行層理(照片位置見圖(a)中E)；(f) 砂質(zhì)塊體搬運(yùn)體底部剪切面；(g) 砂質(zhì)塊體搬運(yùn)體底部滑動(dòng)變形構(gòu)造

圖2 研究區(qū)深水細(xì)粒沉積體系的典型巖心照片

Fig. 2 Typical core photos of deepwater fine-grained depositional system

2.4 底流改造砂(BCRS)

深水等深流、風(fēng)力驅(qū)動(dòng)底流等作用改造深水塊體搬運(yùn)體或濁積砂巖，形成近似與斜坡方向平行、與暗色泥巖互層產(chǎn)出的條帶狀薄層砂巖。底流改造砂雖然發(fā)育于深水環(huán)境，但是具有牽引與懸浮過(guò)程交替作用的特征。底流改造砂通常為細(xì)砂巖或粉砂巖，單層厚度為0.1~1.5 m，發(fā)育交錯(cuò)層理、透鏡狀層理、平行層理、爬升層理等牽引構(gòu)造(見圖2(a)，2(d)和2(e))，但是與砂質(zhì)塊體搬運(yùn)體不同，少見滑動(dòng)、滑塌構(gòu)造。在測(cè)井曲線上，底流改造砂多呈指狀，具有低GR、低聲波、高密度的特征。由于底流改造砂與深湖泥互層產(chǎn)出，兩者之間的波阻抗差較大，因此，底流改造砂發(fā)育層段具有高頻、中—強(qiáng)振幅的地震響應(yīng)特征，在平面地震屬性切片上(研究工區(qū)內(nèi)的地震切片分辨率可達(dá)1 m)，底流改造砂通常表現(xiàn)為條帶狀(與三角洲前緣近似平行)中?強(qiáng)振幅異常(見表1)。

2.5 濁積

深水濁流作用形成細(xì)砂?泥基質(zhì)韻律。巖心上為底部突變的正粒序，發(fā)育遞變層理、不完整鮑馬序列，單層厚度為0.1~1.0 m，測(cè)井曲線多呈小型鐘形或指形。地震剖面上響應(yīng)特征不明顯，平面地震屬性切片可見中振幅異常(見表1)。

2.6 塊體搬運(yùn)體(MTD)

深水塊體搬運(yùn)體發(fā)育于大套暗色泥巖之中，單期厚為2~8 m。其中暗色泥巖色深質(zhì)純，屬于典型的半深湖?深湖泥。根據(jù)塊體搬運(yùn)體本身的巖性不同，又可以分為砂質(zhì)塊體搬運(yùn)體(SMTD)和泥質(zhì)塊體搬運(yùn)體(MMTD) 2類。砂質(zhì)塊體搬運(yùn)體呈透鏡狀分布于暗色泥巖中，砂巖頂部和底部發(fā)育滑動(dòng)剪切面和滑動(dòng)變形構(gòu)造(見圖2(f)和2(g))，但是砂巖內(nèi)部并未變形，具有較好的分選、磨圓性，屬于三角洲前緣沉積物因重力失穩(wěn)誘導(dǎo)整體粘結(jié)性塊體滑動(dòng)，在坡折帶附近形成的沉積體(見圖3)。塊體搬運(yùn)沉積除頂、底發(fā)生剪切變形作用以外，其內(nèi)部基本繼承了塊體搬運(yùn)作用之前的三角洲前緣高能環(huán)境砂巖的結(jié)構(gòu)特征，具有良好的原生孔滲特征。泥質(zhì)塊體搬運(yùn)體與砂質(zhì)塊體搬運(yùn)體具有相似的成因機(jī)理，只是原始的沉積物為前三角洲泥或湖灣泥。砂質(zhì)塊體搬運(yùn)體的測(cè)井曲線呈箱形或鐘形，具有高頻、中振幅的地震響應(yīng)特征，在平面地震屬性切片上呈近似與湖岸線垂直的中振幅團(tuán)塊狀異常(見表1)。

頁(yè)巖油氣勘探“核心區(qū)”評(píng)價(jià)的關(guān)鍵包括有機(jī)質(zhì)分布、儲(chǔ)集空間類型、儲(chǔ)層脆性指數(shù)等。以齊家—古龍凹陷深水細(xì)粒沉積體系不同沉積微相的取心樣品為基礎(chǔ)，開展普通薄片、全巖光片顯微組分、全巖分析、氬離子拋光?場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡實(shí)驗(yàn)，探究湖盆深水細(xì)粒沉積體系沉積微相與有機(jī)質(zhì)賦存狀態(tài)、孔隙類型以及頁(yè)巖油氣富集規(guī)律之間的關(guān)系。

3.1 沉積微相與有機(jī)質(zhì)賦存狀態(tài)之間的關(guān)系

有機(jī)質(zhì)的賦存狀態(tài)決定了烴源巖生烴的總量、微裂縫形成的難易程度以及泥頁(yè)巖的基質(zhì)孔隙結(jié)構(gòu)類型。研究區(qū)青山口組深水區(qū)36塊樣品的全巖顯微組分分析結(jié)果表明：有機(jī)質(zhì)賦存狀態(tài)可以劃分為順層富集型、分散型以及順層富集改造型3種類型，并且與沉積微相類型具有較好的相關(guān)關(guān)系。表2所示為沉積微相與有機(jī)質(zhì)賦存狀態(tài)、儲(chǔ)集空間特征以及頁(yè)巖油氣富集規(guī)律之間的關(guān)系。

順層富集型有機(jī)質(zhì)主要分布在黏土粒級(jí)、碎屑含量極少的油頁(yè)巖和深湖泥微相中，形成于有機(jī)質(zhì)豐富、極為安靜、懸浮有機(jī)沉積物卸載沉積后未受后期水動(dòng)力影響的環(huán)境。有機(jī)質(zhì)組分平行或近平行層理分布。在熒光顯微鏡下，孢子體呈短線狀均勻分布，發(fā)黃—棕黃色熒光(見表2中圖(a))。有機(jī)質(zhì)順層富集型分布時(shí)，在有機(jī)質(zhì)富集處，巖石結(jié)合力較弱，加上成熟油氣形成的流體壓力較高，極易產(chǎn)生微裂(隙)縫，成為頁(yè)巖油氣的運(yùn)移通道、富集空間。

分散型有機(jī)質(zhì)分布于粒級(jí)較粗、含部分粉砂級(jí)碎屑的泥巖中，多發(fā)育于介殼灘、底流改造砂微相附近。有機(jī)質(zhì)組分在持續(xù)底流作用下，呈分散狀分布于黏土基質(zhì)中，無(wú)特定規(guī)律，在熒光顯微鏡下表現(xiàn)為星星點(diǎn)點(diǎn)的發(fā)光體(見表2中圖(b))。

順層富集改造型有機(jī)質(zhì)分布于濁積、塊體搬運(yùn)體附近的細(xì)粒泥巖中。在熒光顯微鏡下可見平行或近平行的有機(jī)質(zhì)組分原始沉積賦存狀態(tài)，反映其原始沉積于安靜的深水環(huán)境，但是受后期事件性水動(dòng)力擾動(dòng)的影響，順層分布、發(fā)黃色熒光的短線狀有機(jī)組分發(fā)生旋轉(zhuǎn)變形(見表2中圖(c))。

3.2 沉積微相與儲(chǔ)集空間類型之間的關(guān)系

儲(chǔ)集空間類型是頁(yè)巖油氣“核心區(qū)”評(píng)價(jià)的關(guān)鍵參數(shù)之一。研究區(qū)青山口組深水區(qū)58塊樣品(取自不同微相類型)的薄片鑒定、氬離子拋光?場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡觀察結(jié)果表明，不同的沉積微相類型決定了不同的儲(chǔ)集空間特征。

油頁(yè)巖、深湖泥微相主要發(fā)育有機(jī)質(zhì)孔、黏土礦物粒間孔、自生黃鐵礦顆粒間孔以及微裂縫。有機(jī)質(zhì)孔為有機(jī)質(zhì)團(tuán)塊生烴之后殘留的孔隙，分布于熱演化程度較高的有機(jī)質(zhì)團(tuán)塊內(nèi)部，形態(tài)不規(guī)則(見表2中圖(d))，孔隙直徑一般介于0.2~1.5 μm，較為發(fā)育，連通性一般；黏土礦物晶間孔隙分布于黏土礦物薄片或膠結(jié)物晶體之間，呈規(guī)則長(zhǎng)條狀(見表2中圖(e))，孔隙直徑為60~150 nm，較為發(fā)育，連通性較差，多呈孤立狀；自生黃鐵礦顆粒間孔分布于霉?fàn)铧S鐵礦顆粒之間，形狀規(guī)則(見表2中圖(f))，孔隙直徑為0.8~4.5 μm，連通性好；微裂縫分布于基質(zhì)或黏土礦物中，呈彎曲線狀，裂縫寬度為0.2~3.0 μm，極為發(fā)育，連通性好。介殼灘微相的介殼體腔內(nèi)通常充填重結(jié)晶方解石，局部發(fā)育晶間溶孔，孔隙直徑為10~180 μm，連通性差(見表2中圖(g))。由于研究區(qū)青山口組埋藏深度已接近2 500 m，介殼灘的原生孔隙(生物體腔孔、殼間孔等)因壓實(shí)、膠結(jié)作用已基本消失殆盡。

底流改造砂、濁積、塊體搬運(yùn)體微相的粒級(jí)較粗，主要發(fā)育原生孔隙和次生溶蝕孔隙。碎屑顆粒以點(diǎn)接觸為主，局部為線接觸和凹凸接觸，多數(shù)原生孔隙呈三角形或多邊形(見表2中圖(h)，深色箭頭)，孔隙直徑為0.05~0.20 mm，配位數(shù)2~3，孔隙的連通性較好。粒間溶孔表現(xiàn)為原生孔隙周圍的長(zhǎng)石、巖屑、膠結(jié)物或雜基邊緣因溶蝕作用而形成的溶蝕擴(kuò)大孔隙，孔隙邊緣多呈港灣狀(見表2中圖(h)，淺色箭頭)，形態(tài)不規(guī)則，連通性好；粒內(nèi)溶孔為長(zhǎng)石或膠結(jié)物顆粒部分溶解，其中沿長(zhǎng)石解理發(fā)育的蜂窩狀粒內(nèi)溶孔(見表2中圖(i)，深色箭頭)最為典型，粒內(nèi)溶孔通?？膳c原生孔隙連通，成為有效儲(chǔ)集空間。

3.3 沉積微相與頁(yè)巖油氣富集類型之間的關(guān)系

根據(jù)研究區(qū)青山口組的儲(chǔ)集空間特征，結(jié)合前人的研究成果與分類方法，將頁(yè)巖油氣富集類型分為3類，分別為基質(zhì)富集型、夾層富集型以及孔隙富 集型。

表2 沉積微相與有機(jī)質(zhì)賦存狀態(tài)、儲(chǔ)集空間特征以及頁(yè)巖油氣富集規(guī)律之間的關(guān)系

Table 2 Relationship among microfacies and the occurrence of organic matter, reservoir space types, and hydrocarbon accumulation types

油頁(yè)巖、深湖泥微相對(duì)應(yīng)于基質(zhì)富集型，頁(yè)巖油氣富集于泥頁(yè)巖的基質(zhì)微孔隙或微裂縫中，泥頁(yè)巖的油氣富集程度受控于有機(jī)質(zhì)豐度、類型、成熟度等因素，開發(fā)相對(duì)困難。目前已形成工業(yè)產(chǎn)能的基質(zhì)富集型頁(yè)巖油實(shí)例較少，相對(duì)較為重要的代表為福特沃斯前陸盆地中含油的Barnett頁(yè)巖和鄂爾多斯盆地延長(zhǎng)組長(zhǎng)7湖相頁(yè)巖，基質(zhì)富集型頁(yè)巖油甜點(diǎn)區(qū)通常應(yīng)具有富有機(jī)質(zhì)、脆性指數(shù)高、地層壓力大、油質(zhì)輕的特點(diǎn)，以利于形成天然裂縫或誘導(dǎo)裂縫，易于原油在納米級(jí)孔喉儲(chǔ)集系統(tǒng)中流動(dòng)。

介殼灘、底流改造砂、濁積微相對(duì)應(yīng)于夾層富集型，介殼灘、底流改造砂、濁積微相的薄層碳酸鹽巖、粉砂巖或粉細(xì)砂巖具有相對(duì)較好的孔滲條件，而上下鄰層的泥頁(yè)巖具有極好的生烴能力，只需短距離運(yùn)移即可形成夾層富集。此外，介殼灘、底流改造砂及濁積砂的脆性強(qiáng)，易于進(jìn)行儲(chǔ)層壓裂改造，是頁(yè)巖油氣勘探的有利目標(biāo)。目前，已工業(yè)化開采的美國(guó)粉河盆地Niobrara頁(yè)巖層段、中國(guó)松遼盆地青山口組泥頁(yè)巖層段均屬于夾層富集型的典型代表。但是受沉積微相類型差異的影響，美國(guó)粉河盆地的夾層富集型頁(yè)巖油層段通常為富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖夾泥灰?guī)r和白堊(孔隙度為4%~13%，滲透率為0.1×10~3.0×10 μm)；中國(guó)松遼盆地青山口組則多表現(xiàn)為富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖夾底流改造砂和濁積砂(孔隙度為1%~9%，滲透率為0.1×10~1.9×10 μm)，中國(guó)陸相盆地夾層的互層頻率更高，但原始孔滲條件相對(duì)較差。

塊體搬運(yùn)體微相屬于孔隙富集型，塊體搬運(yùn)砂巖通常呈透鏡狀分布于泥頁(yè)巖中，受泥頁(yè)巖層段地層超壓和有機(jī)酸溶蝕作用的影響，原始孔隙保存較好、次生溶蝕孔隙較發(fā)育，鄰近泥頁(yè)巖層生成的油氣短距離運(yùn)移后即可成藏。松遼盆地的泥頁(yè)巖油氣勘探實(shí)踐表明，呈孤立狀分布于半深湖—深湖泥中的塊體搬運(yùn)砂巖均能成藏，鉆探效果良好。

1) 青山口組深水細(xì)粒沉積體系可劃分出6種沉積微相類型，分別為油頁(yè)巖、深湖泥、底流改造砂、介殼灘、濁積以及塊體搬運(yùn)體。

2) 青山口組深水細(xì)粒沉積體系沉積微相與有機(jī)質(zhì)賦存狀態(tài)、儲(chǔ)集空間類型以及油氣富集類型之間具有良好的相關(guān)關(guān)系，可作為頁(yè)巖油氣勘探“核心區(qū)”優(yōu)選的評(píng)價(jià)參數(shù)。

3) 油頁(yè)巖和深湖泥微相對(duì)應(yīng)于順層富集型有機(jī)質(zhì)賦存狀態(tài)，儲(chǔ)集空間類型以有機(jī)質(zhì)孔、黏土礦物粒間孔、自生黃鐵礦顆粒間孔、微裂縫為主，屬于基質(zhì)型油氣富集類型。

4) 介殼灘、底流改造砂、濁積微相屬于夾層富集型油氣富集類型，是頁(yè)巖油氣勘探的有利目標(biāo)；塊體搬運(yùn)體微相對(duì)應(yīng)于順層富集改造型有機(jī)質(zhì)賦存狀態(tài)，原生粒間孔隙與次生溶蝕孔隙較為發(fā)育，屬于孔隙富集型油氣富集類型。

致謝：

本文的部分實(shí)驗(yàn)工作得到了中國(guó)石油勘探開發(fā)研究院西北分院李智勇、王樸工程師的協(xié)助，在此深表謝意！

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(編輯 羅金花)

CHEN Bintao, PAN Shuxin, WANG Tianqi, ZHANG Qingshi, LIANG Sujuan, LIU Caiyan

(1. Research Institute of Petroleum Exploration & Development-Northwest (NWGI), Petrochina, Lanzhou 730020, China;2. Key Laboratory of Reservoir Description, CNPC, Lanzhou 730020, China;3. Research Institute of Petroleum Exploration & Development, Daqing Oilfield, Daqing 163000, China)

In order to clarify the types of sedimentary microfacies in deepwater area of terrestrial lacustrine basin and its affection towards shale gas & oil exploration, the following measurements and analysis were carried out in the shale area of Qingshankou Formation in Qijia—Gulong depression, Songliao Basin: fine core observation, well logging analysis, interpretation of high resolution 3D seismic data, determination of whole core macerals, and argon ion polishing-field emission scanning electron microscope pore research. The results show that deepwater fine-grained depositional system can be divided into six sedimentary microfacies, including oil shale, deepwater mud, bottom current rework sand (BCRS), shelly beach, turbidite, and mass transport deposits (MTD). Good correlation is found between sedimentary microfacies and the occurrence of organic matter, reservoir space types, and hydrocarbon accumulation types. Reservoir space types of oil shale and deepwater mud are dominated by organic matter pores, intergranular pores between clay minerals, intergranular pores between authigenic pyrite, and microfractures, which belong to matrix-dominated hydrocarbon accumulation. Shelly beach, BCRS and turbidite microfacies are interlayer-dominated hydrocarbon accumulation, which are the favorable targets of shale gas and oil exploration. MTD are pore-dominated hydrocarbon accumulation.

deepwater fine-grained depositional system; shale oil and gas; sedimentary microfacies; bottom current rework sand (BCRS); mass transport deposits (MTD); Qingshankou Formation

10.11817/j.issn.1672-7207.2015.09.025

TE122.1

A

1672?7207(2015)09?3338?08

2014?11?29；

2015?01?30

中石油股份公司重大專項(xiàng)(2012E-2603-01) (Project(2012E-2603-01) supported by the Key Project Program of PetroChina)

陳彬滔，工程師，從事沉積與儲(chǔ)層評(píng)價(jià)研究；E-mail: tobychencugb@foxmail.com