松遼盆地北部雙城地區(qū)白堊系營(yíng)城組—登婁庫(kù)組石油勘探突破及地質(zhì)意義

劉超，付曉飛，李揚(yáng)成，王海學(xué)，孫立東，陸加敏，李軍輝，孫友海，施立冬，胡慧婷，袁紅旗，楊子成

（1.東北石油大學(xué)，黑龍江大慶 163318；2.東北石油大學(xué)“陸相頁(yè)巖油氣成藏及高效開(kāi)發(fā)”教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，黑龍江大慶 163318；3.大慶油田有限責(zé)任公司，黑龍江大慶 163712）

0 引言

含油氣系統(tǒng)指盆地中一個(gè)自然的烴類流體系統(tǒng)[1]，它包含 1套有效的烴源巖和與該烴源巖有關(guān)的油氣及油氣藏形成所必須的烴源巖、儲(chǔ)集層、蓋層等靜態(tài)地質(zhì)要素，以及圈閉演化和烴類生成、運(yùn)移、聚集等動(dòng)態(tài)地質(zhì)作用[2-7]。松遼盆地北部（以下簡(jiǎn)稱松北）下白堊統(tǒng)發(fā)育沙河子組和營(yíng)城組兩套分布面積較大的烴源巖層[8-9]。以沙河子組作為主要?dú)庠吹暮瑲庀到y(tǒng)已取得良好的勘探成效[10-12]，對(duì)營(yíng)城組烴源巖及所生油氣的研究相對(duì)薄弱。盡管有學(xué)者指出營(yíng)城組烴源巖可能對(duì)油氣成藏有貢獻(xiàn)[13-14]，但是受油氣源對(duì)比精度和多解性的影響，加上以往主要以高—過(guò)成熟的烴源巖為研究對(duì)象[15-16]，對(duì)營(yíng)城組烴源巖的生烴性質(zhì)及其所生油氣能否大量聚集甚至形成新的含油氣組合，則一直缺少充足的證據(jù)和油田實(shí)例。同時(shí)，以往對(duì)營(yíng)城組碎屑巖和登婁庫(kù)組儲(chǔ)集層的研究主要集中于盆地內(nèi)部的斷陷（如徐家圍子斷陷），由于儲(chǔ)集層發(fā)育規(guī)模有限且比較致密，一直沒(méi)有較大的油氣勘探發(fā)現(xiàn)，所以這兩套地層的勘探潛力并未引起足夠的關(guān)注。

松北雙城地區(qū)發(fā)現(xiàn)以營(yíng)城組烴源巖為油源、登婁庫(kù)組砂巖為主要儲(chǔ)集層的含油組合，并取得了石油勘探的突破。雙城地區(qū)石油發(fā)現(xiàn)始于2013年，針對(duì)洼槽區(qū)實(shí)施的A井在營(yíng)城組鉆遇67 m富含有機(jī)質(zhì)的暗色泥巖，在暗色泥巖夾持的砂礫巖中見(jiàn)厚6.2 m含油顯示，壓裂后獲0.24 t/d低產(chǎn)油流。2016年，圍繞構(gòu)造圈閉高部位實(shí)施B井，登婁庫(kù)組見(jiàn)厚8.2 m含油砂巖，壓裂后獲10.2 t/d工業(yè)油流；2018年，在三維地震資料及精細(xì)構(gòu)造解釋與儲(chǔ)集層預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)上，向東部、北部、南部甩開(kāi)部署C、D、E和F井，采用常規(guī)方法對(duì)登婁庫(kù)組含油儲(chǔ)集層進(jìn)行測(cè)試，均獲工業(yè)油流，自然產(chǎn)能最高達(dá)到90.97 t/d。2019年以來(lái)，秉承一體化高效勘探開(kāi)發(fā)理念，立足登婁庫(kù)組，勘探開(kāi)發(fā)整體部署探評(píng)井13口，圈定含油面積15.3 km2。此外，J井在營(yíng)城組暗色泥巖及夾持的薄層粉砂巖中見(jiàn)厚 4.4 m含油顯示，壓裂后獲3.21 t/d工業(yè)油流，表明營(yíng)城組可能蘊(yùn)含頁(yè)巖油勘探潛力。

此前僅有少數(shù)學(xué)者對(duì)營(yíng)城組烴源巖和營(yíng)城組—登婁庫(kù)組儲(chǔ)集層開(kāi)展了研究，如孫立東等通過(guò)TOC測(cè)試、巖石熱解等分析指出，雙城地區(qū)營(yíng)城組發(fā)育富含有機(jī)質(zhì)的優(yōu)質(zhì)烴源巖，通過(guò)三維地震資料預(yù)測(cè)了烴源巖的厚度及其分布[17]；筆者[18]通過(guò)巖心觀察和微量元素資料重構(gòu)了烴源巖的發(fā)育環(huán)境，通過(guò)盆地模擬手段分析了烴源巖的生排烴潛力；另外筆者[19]還分析了登婁庫(kù)組儲(chǔ)集層的物性和孔隙結(jié)構(gòu)特征，基于經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)法和孔喉結(jié)構(gòu)參數(shù)將儲(chǔ)集層分為 3類；曾花森等[20]通過(guò)生物標(biāo)志化合物研究指出雙城地區(qū)的原油與營(yíng)城組烴源巖存在親緣關(guān)系。迄今為止，對(duì)烴源巖、儲(chǔ)集層及蓋層的研究還比較薄弱，關(guān)于圈閉演化、成藏時(shí)期、油藏類型還沒(méi)有研究涉及，制約了對(duì)石油成藏特征的認(rèn)識(shí)。為此，在以往研究的基礎(chǔ)上，本文利用含油氣系統(tǒng)研究方法對(duì)油藏開(kāi)展解剖，研究以油氣鉆探實(shí)踐、系統(tǒng)巖石樣品分析測(cè)試和盆地模擬為基礎(chǔ)，剖析烴源巖、儲(chǔ)集層、蓋層特征以及烴類生成、圈閉演化、石油充注的過(guò)程，建立含油系統(tǒng)地質(zhì)要素與地質(zhì)作用的關(guān)系，總結(jié)石油成藏的有利因素，對(duì)下一步勘探提出建議。

1 地質(zhì)概況

雙城地區(qū)位于松遼盆地東南部，包括雙城、廟臺(tái)子和鶯山3個(gè)凹陷（見(jiàn)圖1a）。本研究以鉆探和分析測(cè)試資料豐富、勘探已經(jīng)突破的雙城凹陷為研究對(duì)象。研究區(qū)呈北北東向展布（見(jiàn)圖1b），勘探面積約500 km2。研究區(qū)深層發(fā)育侏羅系火石嶺組，下白堊統(tǒng)營(yíng)城組、登婁庫(kù)組和泉頭組，上白堊統(tǒng)多數(shù)被剝蝕，僅殘留部分青山口組（見(jiàn)圖1c）。其早期地層充填與松遼盆地整體特征相似：火石嶺組沉積期火山開(kāi)始噴發(fā)，形成火山巖與碎屑巖伴生的沉積建造。沙河子組沉積期盆地內(nèi)部的裂陷作用加劇[21]，但是研究區(qū)在該階段斷裂活動(dòng)較弱，導(dǎo)致沙河子組不發(fā)育。營(yíng)城組沉積早期火山大規(guī)模噴發(fā)，營(yíng)城組沉積末期火山活動(dòng)減弱并沉積了一套以湖相泥巖為主的碎屑巖，依據(jù)鋯石測(cè)年和孢粉分析資料，火山巖和碎屑巖分別歸屬營(yíng)一段和營(yíng)四段。營(yíng)城組沉積之后裂陷作用趨于終止并發(fā)生構(gòu)造抬升，導(dǎo)致登婁庫(kù)組僅中晚期沉積了登三段和登四段。此后，在拗陷背景下，泉頭組開(kāi)始廣泛發(fā)育分布（見(jiàn)圖1d）。研究區(qū)營(yíng)四段現(xiàn)今頂面埋深一般為1 300～1 600 m，地層厚度一般為 100～400 m，巖性組合以暗色泥巖夾薄層砂巖為主，凹陷的邊緣發(fā)育暗色泥巖與砂礫巖互層沉積。登婁庫(kù)組現(xiàn)今構(gòu)造頂面埋深一般為900～1 300 m，地層厚度一般為 300～600 m，主要發(fā)育礫巖、砂巖和泥巖，自下而上巖性呈變細(xì)趨勢(shì)。研究區(qū)登婁庫(kù)組已提交規(guī)模探明儲(chǔ)量并成功開(kāi)發(fā)，典型探井試油情況見(jiàn)表1。由于儲(chǔ)集層埋深較淺、儲(chǔ)集層含油性好，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

表1 雙城地區(qū)典型探井石油產(chǎn)量及其物性數(shù)據(jù)表

圖1 研究區(qū)構(gòu)造單元?jiǎng)澐趾偷貙又鶢顖D（剖面位置見(jiàn)圖1b）

2 石油成藏條件與特征

2.1 烴源巖特征與油源對(duì)比

與徐家圍子等大型斷陷深層發(fā)育兩套（沙河子組和營(yíng)城組）主要烴源巖層不同，鉆井揭示研究區(qū)下白堊統(tǒng)僅發(fā)育1套烴源巖層。該套烴源巖發(fā)育在厚層的火山巖之上，火山巖鋯石年齡（距今110 Ma左右）和烴源巖層中發(fā)現(xiàn)的典型花粉組合（古松柏類花粉和費(fèi)克斯孢）表明其歸屬營(yíng)城組（命名為營(yíng)四段）。烴源巖的巖性主要為暗色泥巖，局部見(jiàn)凝灰質(zhì)泥巖和膨潤(rùn)土層，厚度一般為20～100 m，從洼槽內(nèi)部至邊緣逐漸變薄[17]。

烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度與巖性有關(guān)，統(tǒng)計(jì)表明，不同巖性的烴源巖TOC平均值都大于2.0%（見(jiàn)表2），達(dá)到了優(yōu)質(zhì)烴源巖級(jí)別[22]。烴源巖鏡質(zhì)體反射率（Ro）為 0.80%～1.25%，Tmax為 446～469 ℃（峰值約為455 ℃），OEP平均值為1.06，CPI平均值為1.16，表明烴源巖處于成熟演化階段（見(jiàn)表2）。通過(guò)TOC測(cè)井評(píng)價(jià)方法[23-25]，得到優(yōu)質(zhì)烴源巖累計(jì)厚度一般為10～50 m（單層厚度一般為2～5 m）。

表2 烴源巖地球化學(xué)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)表

筆者采用不同方法對(duì)有機(jī)質(zhì)來(lái)源和類型進(jìn)行了研究。全巖鏡檢普遍可見(jiàn)層狀藻類和鏡質(zhì)體，部分受陸源輸入影響較大的樣品中見(jiàn)惰質(zhì)體（見(jiàn)圖 2）；Tmax-IH圖版（見(jiàn)圖 3a）反映營(yíng)四段主要發(fā)育Ⅱ1—Ⅱ2型有機(jī)質(zhì)；TOC-S2關(guān)系圖版揭示有機(jī)質(zhì)類型以Ⅱ型為主（見(jiàn)圖3b），發(fā)育一定量Ⅲ型有機(jī)質(zhì)；除了2個(gè)位于洼槽邊緣的樣品揭示可能有陸源有機(jī)質(zhì)輸入之外，規(guī)則甾烷三角圖表明浮游生物和藻類為有機(jī)質(zhì)的主要來(lái)源（見(jiàn)圖3c）；泥巖正構(gòu)烷烴的主峰碳主要為C17—C19，部分樣品主峰碳為C25—C27（見(jiàn)圖3d），也反映有機(jī)質(zhì)主要來(lái)源于低等水生生物且有陸源高等植物的貢獻(xiàn)?？紤]到圖3a、圖3b中IH和S2的數(shù)值很可能由于烴源巖已經(jīng)大量排烴而明顯低于其原始數(shù)值，進(jìn)而導(dǎo)致有機(jī)質(zhì)類型變差，綜合分析認(rèn)為有機(jī)質(zhì)主要來(lái)源于低等水生生物，伴有陸源碎屑有機(jī)質(zhì)的輸入。關(guān)于研究區(qū)優(yōu)質(zhì)烴源巖的形成機(jī)制，研究表明其與火山活動(dòng)密切相關(guān)（另文闡述）。

圖2 雙城地區(qū)營(yíng)城組烴源巖顯微照片

圖3 雙城地區(qū)營(yíng)城組烴源巖有機(jī)質(zhì)來(lái)源

研究區(qū)原油具有高凝固點(diǎn)（大于20 ℃）、中高蠟（一般大于13%）、輕質(zhì)（密度小于0.9 g/cm3）的特征（見(jiàn)表1）。通過(guò)油源對(duì)比和石油成藏地質(zhì)背景分析，認(rèn)為營(yíng)四段烴源巖為已發(fā)現(xiàn)石油的來(lái)源。首先，研究區(qū)青山口組烴源巖尚未成熟，與被廣泛應(yīng)用于有機(jī)質(zhì)成熟度研究的 C29甾烷異構(gòu)化指標(biāo) 20S/(20S+20R)和ββ/(αα+ββ)[26-27]反映石油是由成熟烴巖生成的（見(jiàn)圖4a）不匹配；研究區(qū)石油中伽馬蠟烷含量比青山口組烴源巖及生成石油的高伽馬蠟烷含量[28]明顯偏低，正構(gòu)烷烴單體碳同位素（-32.7‰～-28.8‰，平均為-30.99‰）比青一段烴源巖（-35‰～-31‰）[29]及所生石油（一般-33‰～-30‰）[29]的碳同位素重?；谏鲜鎏卣?，能夠排除石油來(lái)自青山口組烴源巖的可能。同時(shí)，受對(duì)青山凸起的遮擋，其他凹陷的油氣無(wú)法運(yùn)移至研究區(qū)營(yíng)城組和登婁庫(kù)組，即不具備側(cè)向供烴的地質(zhì)條件，故能夠排除石油來(lái)自相鄰凹陷烴源巖的可能。最后，原油樣品與營(yíng)城組烴源巖樣品的單體烴碳同位素?cái)?shù)值和分布形態(tài)接近（見(jiàn)圖4b），兩者也具有一致的甾、萜類生物標(biāo)志物分布特征（見(jiàn)圖 5）：即甾烷組成均以 C27重排甾烷（C27Dia）、C29重排甾烷為主（C29Dia），萜烷化合物均以藿烷為主，伽馬蠟烷（Ga）含量相對(duì)低，重排藿烷含量相對(duì)高[20]。綜上，可以確定研究區(qū)的石油來(lái)源于營(yíng)四段烴源巖。

圖4 營(yíng)城組烴源巖和營(yíng)城組—登婁庫(kù)組原油地球化學(xué)特征

圖5 松遼盆地雙城凹陷營(yíng)城組烴源巖、油典型甾萜烷質(zhì)量色譜圖[20]

2.2 儲(chǔ)蓋條件

研究區(qū)營(yíng)四段主要發(fā)育湖相沉積，其次是扇三角洲沉積；登婁庫(kù)組由下至上主要發(fā)育沖積扇、河流、三角洲相沉積（見(jiàn)圖6）。受沉積相控制，主要發(fā)育砂巖和砂礫巖兩類儲(chǔ)集層。

登婁庫(kù)組儲(chǔ)集層主要發(fā)育在登三段中上部，為三角洲平原和前緣亞相。巖性以長(zhǎng)石砂巖為主，其次是巖屑長(zhǎng)石砂巖，儲(chǔ)集空間主要為原生粒間孔（見(jiàn)圖 7a—圖7d），其次是粒間溶蝕孔（見(jiàn)圖7e—圖7f）。泥質(zhì)（見(jiàn)圖7c—圖7e）和碳酸鹽礦物含量（見(jiàn)圖7d）較高時(shí)孔隙發(fā)育明顯變差。孔隙度主要為 5.0%～20.0%，滲透率多數(shù)（占比75.7%）大于1×10-3μm2。相同構(gòu)造背景下達(dá)到油浸級(jí)別儲(chǔ)集層的滲透率一般超過(guò) 10×10-3μm2（見(jiàn)圖6）。從儲(chǔ)集層孔喉半徑-滲透率關(guān)系圖發(fā)現(xiàn)，當(dāng)滲透率超過(guò)10×10-3μm2時(shí)，孔喉半徑快速增大，孔喉連通性明顯變好。

營(yíng)四段儲(chǔ)集層主要發(fā)育于扇三角洲平原和前緣亞相（見(jiàn)圖 6）。巖性主要為砂礫巖，礫石成分多為凝灰?guī)r和流紋巖，直徑一般為5～20 mm，顆粒磨圓度呈次棱角—次圓狀（見(jiàn)圖 7g、圖 7h）。儲(chǔ)集空間主要為粒間溶蝕孔（見(jiàn)圖7g—圖7i）和粒內(nèi)溶蝕孔（見(jiàn)圖7g），流紋巖顆粒表面可見(jiàn)氣孔（見(jiàn)圖 7i）?？紫抖戎饕獮?.0%～15.0%，滲透率一般小于1×10-3μm2，達(dá)到油浸級(jí)別儲(chǔ)集層的滲透率一般大于 1×10-3μm2。與登婁庫(kù)組砂巖類似，營(yíng)四段砂礫巖滲透率超過(guò)1×10-3μm2時(shí)，孔喉半徑快速增大，孔喉連通性明顯變好。

圖6 雙城地區(qū)儲(chǔ)集層物性、含油性及孔隙結(jié)構(gòu)特征

圖7 雙城地區(qū)儲(chǔ)集層孔隙發(fā)育特征

登婁庫(kù)組頂部（登四段）主要發(fā)育三角洲平原沉積（見(jiàn)圖6），地層巖性以紫紅色泥巖為主，泥地比一般大于 75%，最高達(dá) 90%。登四段厚度一般為 70～110 m，直接覆蓋在登三段含油儲(chǔ)集層之上，為油藏的直接蓋層。此外，泉頭組、青山口組和嫩江組廣泛發(fā)育的泥質(zhì)巖層也可作為區(qū)域性蓋層。

2.3 圈閉形成與演化

研究區(qū)構(gòu)造圈閉的形成受營(yíng)城組沉積末期擠壓、泉頭組沉積末期走滑、嫩江組沉積末期反轉(zhuǎn) 3期主要的構(gòu)造活動(dòng)控制[30]，經(jīng)歷了“孕育，發(fā)展、定型”3個(gè)演化階段（見(jiàn)圖 8）。①孕育階段，早期沉積在古凸起部位的地層（如D井區(qū)），在營(yíng)城組沉積末期擠壓應(yīng)力的作用下發(fā)生彎曲變形，為構(gòu)造圈閉的形成奠定了基礎(chǔ)（見(jiàn)圖8a）。②發(fā)展階段，在泉頭組沉積末期左旋扭動(dòng)應(yīng)力作用下，研究區(qū)發(fā)育一系列北北東向展布的斷裂[31]，多數(shù)斷裂的垂向斷距（一般小于50 m）小于蓋層的厚度（一般為70～100 m），斷層下盤的登三段砂巖儲(chǔ)集層與上盤的登四段—泉頭組泥巖側(cè)向?qū)?，形成具有封堵性的斷塊（見(jiàn)圖8b）。③定型階段，受嫩江組沉積末期近東西向應(yīng)力擠壓影響[32]，地層進(jìn)一步彎曲隆起，圈閉幅度增大，形成大型背斜構(gòu)造背景下發(fā)育多個(gè)斷塊圈閉的構(gòu)造格局（見(jiàn)圖8c、圖1b）。

圖8 雙城地區(qū)構(gòu)造演化剖面圖（剖面位置見(jiàn)圖1b）

2.4 成藏過(guò)程

包裹體類型、均一溫度已被廣泛應(yīng)用于油氣成藏期次研究[33-35]。綜合構(gòu)造演化史、埋藏史、生烴史以及包裹體賦存狀態(tài)與均一溫度分析，推測(cè)研究區(qū)發(fā)生過(guò)兩期石油充注。

第1期為白堊紀(jì)晚期（距今76～82 Ma），此期間（對(duì)應(yīng)嫩江組沉積期）營(yíng)城組烴源巖已經(jīng)成熟（Ro接近0.9%，見(jiàn)圖9）并達(dá)到排烴門限[18]，登婁庫(kù)組構(gòu)造圈閉已初具雛形，營(yíng)城組烴源巖生成的石油能夠沿?cái)嗔?、不整合面等通道向?gòu)造圈閉中運(yùn)移。反映該期油氣充注的油包裹體主要沿石英次生加大邊或未切穿石英次生加大邊的微裂隙分布（見(jiàn)圖9），表明包裹體的捕獲發(fā)生在石英加大之前；含油包裹體在反射光下呈褐色、淺褐色，紫外光下呈亮黃色、綠黃色熒光，與油包裹體伴生的鹽水包裹體均一溫度的峰值為 110～130 ℃，對(duì)應(yīng)成藏時(shí)期為距今76～82 Ma。

第 2期為古近系晚期—新近系中期（距今 12～28 Ma），在第1期油氣充注之后，營(yíng)四段烴源巖繼續(xù)深埋和生烴，直至嫩江組沉積末期，構(gòu)造抬升導(dǎo)致烴源巖生烴作用終止和早期圈閉的進(jìn)一步隆升。推測(cè)受抬升造成的減壓增容效應(yīng)作用[36]，在古近紀(jì)晚期—新近紀(jì)中期，油氣發(fā)生第 2期充注。反映該期油氣充注的油包裹體形成于石英次生加大之后（見(jiàn)圖 9），主要沿貫穿石英碎屑顆粒（包括石英加大邊）的微裂隙分布；含油包裹體在反射光下呈褐色、淺褐色，紫外光下呈亮黃色、黃綠色熒光。與油包裹體伴生的鹽水包裹體均一溫度峰值為70～90 ℃。

需要指出的是，盡管晚白堊世早期的地層溫度也與 70～90 ℃的包裹體均一溫度匹配（見(jiàn)圖 9），但該期間烴源巖尚未或剛剛成熟，與研究區(qū)石油已經(jīng)成熟不符，也與前文描述的包裹體賦存狀態(tài)指示其為第 2期油氣充注相悖。此外，盡管研究區(qū)石油的氣相色譜、質(zhì)譜未見(jiàn)“UCM”鼓包、25-降藿烷、去甲基三環(huán)萜烷等反映生物降解的參數(shù)，表明油藏并未被明顯破壞。但是，從其他地區(qū)的相關(guān)報(bào)道[37]以及研究區(qū)同一油藏構(gòu)造低部位的儲(chǔ)集層見(jiàn)石油顯示但測(cè)試結(jié)果為水層來(lái)看，也存在早期油藏被調(diào)整（如油水界面抬升）的可能。如圖1b中位于凹陷西側(cè)的圈閉，其在白堊紀(jì)晚期幅度較低，在經(jīng)歷嫩江組沉積晚期及后期構(gòu)造擠壓之后，圈閉幅度增大并伴隨油水界面的抬升，造成位于原始油水界面位置的儲(chǔ)集層具有較好的錄井顯示，但測(cè)試證實(shí)為水層。

圖9 雙城地區(qū)烴源巖熱演化、石油成藏期次與含油系統(tǒng)事件圖

2.5 主要成藏模式

綜上分析，研究區(qū)油源來(lái)自營(yíng)四段烴源巖，登婁庫(kù)組砂巖和營(yíng)四段砂礫巖為有效儲(chǔ)集層，登婁庫(kù)組頂部（登四段）泥質(zhì)巖為直接蓋層，即營(yíng)城組—登婁庫(kù)組形成了完整的含油系統(tǒng)。烴源巖層（中部）至蓋層（底部）的垂向距離一般不超過(guò)200 m，石油無(wú)需長(zhǎng)距離運(yùn)移（側(cè)向運(yùn)移距離不超10 km）即可成藏。筆者總結(jié)出了研究區(qū)的“源內(nèi)復(fù)合”和“源上構(gòu)造”兩類油藏模式。

“源內(nèi)復(fù)合”模式，即構(gòu)造-巖性油藏，該類油藏發(fā)育在斜坡帶營(yíng)四段中，油藏?zé)o統(tǒng)一的油水界面（見(jiàn)圖10），同一砂體內(nèi)構(gòu)造高部位的相對(duì)高滲透性儲(chǔ)集層為主要含油儲(chǔ)集層（構(gòu)造低部位含水），探井壓裂后產(chǎn)油0.24～3.21 t/d。

“源上構(gòu)造”模式，該類油藏主要分布在登婁庫(kù)組的斷塊和斷背斜圈閉中，具有“一塊一藏”特征。受油源制約，隨著油藏遠(yuǎn)離生烴洼槽，含油高度呈下降趨勢(shì)（見(jiàn)圖10）。該類油藏常規(guī)測(cè)試后自然產(chǎn)能一般為4.23～33.84 t/d，最高為90.97 t/d。良好的生儲(chǔ)蓋組合、晚期充注、近距離運(yùn)移、穩(wěn)定的構(gòu)造背景為油藏形成的有利因素。

圖10 雙城地區(qū)石油成藏模式圖（剖面位置見(jiàn)圖1b）

3 油氣地質(zhì)意義和啟示

營(yíng)城組烴源巖在松遼盆地北部普遍發(fā)育，由于比沙河子組烴源巖厚度薄，加之以往未發(fā)現(xiàn)集中發(fā)育的優(yōu)質(zhì)烴源巖，也缺少烴源巖生成油氣大量聚集的直接證據(jù)，其油氣資源潛力未引起足夠重視。隨著在登婁庫(kù)組陸續(xù)發(fā)現(xiàn)源自營(yíng)城組的油氣藏，并基于石油地質(zhì)分析研究，得到一系列新的啟示：①營(yíng)城組集中發(fā)育優(yōu)質(zhì)烴源巖，而且這些優(yōu)質(zhì)烴源巖發(fā)育在位于盆地邊緣、規(guī)模不大的斷陷中（見(jiàn)圖11），這很可能預(yù)示相鄰的凹陷（廟臺(tái)子、鶯山）以及位于盆地內(nèi)部的大型斷陷（如徐家圍子斷陷）也發(fā)育營(yíng)城組規(guī)模優(yōu)質(zhì)烴源巖，尤其是在鉆井取心地區(qū)已揭示營(yíng)城組優(yōu)質(zhì)烴源巖的情況下[38]。同時(shí)，雙城地區(qū)營(yíng)城組烴源巖有機(jī)質(zhì)含量高，烴源巖層中普遍發(fā)育薄層（1～2 m）粉砂巖夾層，已有直井（J井）獲得工業(yè)油流，表明營(yíng)城組頁(yè)巖油的勘探潛力也不容忽視。②營(yíng)城組優(yōu)質(zhì)烴源巖所生石油聚集成藏的直接證據(jù)，證實(shí)規(guī)模不大的營(yíng)城組優(yōu)質(zhì)烴源巖具有形成工業(yè)油藏的生烴潛力，在一定程度上解放了“規(guī)?！睂?duì)營(yíng)城組烴源巖的“禁錮”，促進(jìn)營(yíng)城組烴源巖評(píng)價(jià)從重“規(guī)?！毕蛑亍捌焚|(zhì)”轉(zhuǎn)變。③松北以往研究的主力烴源巖已處于高—過(guò)成熟演化階段，主要關(guān)注其生氣潛力，雙城地區(qū)成熟烴源巖及所生石油的發(fā)現(xiàn)，揭示深層烴源巖的生油潛力以及石油勘探潛力也值得關(guān)注。④深層烴源巖向上覆地層的供烴潛力也是值得關(guān)注和研究的問(wèn)題，并可能為解答油氣勘探中的一些爭(zhēng)議問(wèn)題提供新思路。如扶余油層的油源除了青山口組烴源巖“倒灌”外[39]，石油來(lái)源是否有營(yíng)城組或沙河子組烴源巖的貢獻(xiàn)？從深層烴源巖具備一定的生油能力[40-41]并且不缺乏油氣輸導(dǎo)斷裂看，至少目前還不能否定這種可能。

圖11 松遼盆地北部營(yíng)四段泥巖厚度與熱演化程度分布圖

本次研究利用地震和鉆井資料初步預(yù)測(cè)了松北營(yíng)城組泥巖的厚度分布，結(jié)合烴源巖熱演化程度，劃分了石油勘探的潛力區(qū)（Ro值小于 1.3%）。結(jié)合前期工作，建議重點(diǎn)探索綏化和北安地區(qū)。對(duì)于位于盆地內(nèi)部、熱演化程度較高的斷陷，盡管營(yíng)城組現(xiàn)今有機(jī)質(zhì)的熱演化程度較高（Ro值大于 1.3%），鑒于松北深層已經(jīng)發(fā)現(xiàn)沙河子組烴源巖生成的凝析油及油型氣，營(yíng)城組烴源巖在地史時(shí)期內(nèi)是否生成石油并向上覆地層供烴也有必要引起關(guān)注?；谏鲜稣J(rèn)識(shí)，建議加強(qiáng)營(yíng)城組烴源巖的分布規(guī)律、沉積環(huán)境、生烴性質(zhì)和成烴演化的研究。

4 結(jié)論

松北雙城地區(qū)發(fā)育營(yíng)城組—登婁庫(kù)組含油組合，石油來(lái)源于營(yíng)城組烴源巖，儲(chǔ)集層為登婁庫(kù)組砂巖和營(yíng)四段砂礫巖，蓋層為登婁庫(kù)組頂部泥巖。研究揭示了營(yíng)城組優(yōu)質(zhì)烴源巖良好的生烴潛力，提供了營(yíng)城組烴源巖所生油氣高效成藏的油田實(shí)例。

雙城地區(qū)營(yíng)城組烴源巖于姚家組—嫩江組沉積期生烴，圈閉經(jīng)歷了（孕育、發(fā)展、定型）3期演化，石油分別于嫩江組沉積期和古近紀(jì)—新近紀(jì)期充注成藏，在登婁庫(kù)組和營(yíng)四段形成構(gòu)造與構(gòu)造-巖性兩類油藏。盡管營(yíng)城組優(yōu)質(zhì)烴源巖的發(fā)育規(guī)模不大，但是良好的生儲(chǔ)蓋組合、晚期石油充注、近距離運(yùn)移、穩(wěn)定的構(gòu)造背景保障了石油的高效成藏和保存。

營(yíng)城組優(yōu)質(zhì)烴源巖及所生石油的發(fā)現(xiàn)，進(jìn)一步揭示松北深層除了發(fā)育以生氣為主的煤系烴源巖之外，也可能發(fā)育一定規(guī)模的腐泥型烴源巖。為此，有必要加強(qiáng)盆地范圍內(nèi)營(yíng)城組烴源巖形成環(huán)境、生烴性質(zhì)、資源潛力、生烴演化的研究。

符號(hào)注釋：

CPI——正構(gòu)烷碳優(yōu)勢(shì)指數(shù)；GR——自然伽馬，API；IH——?dú)渲笖?shù)，mg/g；OEP——正構(gòu)烷烴奇偶優(yōu)勢(shì)指數(shù)；Ro——鏡質(zhì)體反射率，%；Rt——電阻率，Ω·m；S1——游離烴含量，mg/g；S2——熱解烴含量，mg/g；Tmax——巖石熱解峰溫，℃。