松遼盆地扶、楊油層油氣來源討論

于翠群 張丙山 崔永強(qiáng)

1.大慶油田有限責(zé)任公司勘探開發(fā)研究院，黑龍江大慶，163712；2.大慶油田有限責(zé)任公司鉆探工程公司地質(zhì)錄井一公司，黑龍江大慶，163411

松遼盆地扶、楊油層隸屬白堊系泉頭組泉三段和泉四段，是大慶油田重要的產(chǎn)油層位。在松遼盆地三肇地區(qū)發(fā)現(xiàn)了榆樹林、肇州-肇源、頭臺-茂興和朝陽溝油田等多個大型巖性油藏和構(gòu)造－巖性復(fù)合油藏，找到10多億t地質(zhì)儲量。高瑞祺等（1997）認(rèn)為扶、楊油層90%以上的油氣來自上覆白堊系青一段泥巖【1】，遲元林等（2000）給出了該區(qū)“上生下儲”“注入式”成藏模式，認(rèn)為青一段泥巖中油氣向下注入的動力是地層超壓【2】。本文通過對地層壓深關(guān)系與油氣水重力關(guān)系的分析，對以上作者“上生下儲”模式予以否定。

1 地層壓深關(guān)系

遲元林等（2000）認(rèn)為，三肇地區(qū)扶、楊油層油氣藏是“青一段泥巖生成的油氣在地層超壓作用下，沿?cái)鄬油ǖ老蛳隆⑷胧健\(yùn)移形成的”，并給出了三肇地區(qū)青一段及鄰層壓力梯度縱向變化圖（圖 1）作為這一成藏模式極具說服力的依據(jù)。本文也從地層壓力開始討論。

地層中任何一點(diǎn)的上覆層壓力是由上覆地層總重量引起的，表示為下式【3】：

式中S—上覆地層壓力，psi；

Z—地層深度，ft；

ρ—體積密度，g/cm3.

0.433 —g/cm3與psi/ft的換算常數(shù)。

從上式可以看出，地層的上覆壓力梯度是目的層的平均密度，由于壓實(shí)作用，上覆層梯度不是常數(shù)。但是當(dāng)?shù)貙拥捏w積密度趨于巖石的骨架密度時，由于孔隙度非常低，隨深度增加，壓實(shí)極其緩慢，因此，上覆地層壓力梯度漸進(jìn)于巖石的骨 架密度。文獻(xiàn)【3】指出，在厚鹽層剖面的高孔隙壓力層段中，薄的層段內(nèi)可能出現(xiàn)上覆層梯度反向。異常壓力通常出現(xiàn)在粘土巖中，由于孔隙度異常高 ，體積密度極低。如果層段足夠厚的話，很低的密度值足以引起總的平均體積密度（確切地說是上覆層壓力梯度曲線）降低。由于這些低密度帶較薄，此上覆梯度反向一般很小并只出現(xiàn)在很小的層段內(nèi)。盡管梯度降低，但由于整個層段上上覆層壓力仍趨增加，只不過增加的速率比上面層段慢些。

因此，在地層剖面中從上到下，任何一點(diǎn)的壓力都是在上一點(diǎn)壓力的基礎(chǔ)上增加的。從圖1可以看到，給出的三肇地區(qū)青山口組和泉頭組的壓力梯度曲線沒有出現(xiàn)負(fù)值，均大于 1，大于靜水柱壓力。也就是說，從給出的曲線上看，從青山口組到泉頭組的壓力應(yīng)該是逐漸增加的，區(qū)別在于青一段增加的速率較大。不存在下部壓力小于上部壓力的狀態(tài)。我們知道，流體的流動方向是由高勢區(qū)向低勢區(qū)，由高壓帶流向低壓帶的，所以，三肇地區(qū)“上生下儲”成藏模式中的地層超壓作用對模式本身是沒有任何幫助的。

2 關(guān)于“上生下儲”

由于松遼盆地三肇地區(qū)扶楊油層下部沒有發(fā)現(xiàn)合適的生油層，人們便建立了上生下儲“注入式”成藏模式【1，2，4】。以 T2層斷層為通道，令黑色泥巖生油并向下運(yùn)移達(dá)300m進(jìn)入泉頭組四段儲層（圖2）。如“榆樹林地區(qū)在青山口組一段生油高峰期古構(gòu)造比凹陷中心高200～400m，這一高差比扶楊油層實(shí)際含油段長度小 100～300m，所以必須以垂向運(yùn)移為主才能形成油氣聚集”，而“徐家圍子始終處于凹陷中心部位，但含油段長度達(dá) 300m以上，只能是垂向運(yùn)移成的”。顯然，這是錯誤的。對油田放射性元素運(yùn)移方向研究表明，在盆地中部流體的運(yùn)移方向是垂直向上的【5】。在排除了油氣上生下儲，確立向上運(yùn)移的概念以后，就必須要尋找深部的油氣來源。所以，松遼盆地三肇地區(qū)油氣運(yùn)移模式恰恰掩蓋了三肇地區(qū)扶楊油層油氣的真正來源，從而也就妨礙了油氣勘探的進(jìn)一步開展。

油、氣、水在內(nèi)部按重力分布的規(guī)律是所有油藏中都證實(shí)了的，而且它也是我們關(guān)于油藏形成概念的基礎(chǔ)和指導(dǎo)油藏調(diào)查與勘探的主要原理。這種重力規(guī)律證明：當(dāng)油水存在時，油、氣總是向上運(yùn)移而不會向下運(yùn)移的。因此，承認(rèn)了石油自上向下的運(yùn)移，不僅意味著忽視了最基本的物理學(xué)規(guī)律，而且會使新油田的調(diào)查和勘探工作無所適從。

Н.А.庫德梁采夫【6】曾指出的例子中有堪薩斯中央隆起結(jié)晶基巖中的和里根底部砂巖中的油藏，拉帕茨和馬拉油田結(jié)晶基底中的油藏，委內(nèi)瑞拉塔拉西部油田蒂布石灰?guī)r中的油藏，懷俄明州寒武紀(jì)地層中的油氣藏，這些石油根本不可能由鄰近生油層運(yùn)移而來，因?yàn)樯鲜鲇筒氐母浇]有泥質(zhì)巖石：油藏的蓋層是致密的砂巖或石灰?guī)r，其上風(fēng)化部分或裂隙中（委內(nèi)瑞拉）含油次生油藏；而底層是結(jié)晶基巖。無疑上述油藏是由于自下向上垂直運(yùn)移而形成的，此外并沒有其他解釋。

А.Μ.梅德維捷娃【7】研究石油所含孢子—花粉成分時獲得了“烴流超上運(yùn)移”的證明資料：取自不同地區(qū)大量油樣的分析表明，在上層年輕巖層的石油中存在較古老的孢子－花粉成分，而石油中不存在比其沉積介質(zhì)更年輕的微化石，這有力地證明了石油只可能自下而上垂直運(yùn)移。

向斜油氣藏是研究油氣運(yùn)移的特殊例子。向斜油氣藏之所以能夠在油、氣驅(qū)水的作用下形成，僅只是由于深處而來的垂直運(yùn)移作用的結(jié)果。因?yàn)椋?dāng)從分散有機(jī)質(zhì)中形成石油時，石油和天然氣不可能聚集在具有裂隙的向斜中，這是由于油、氣必然會沿著這些裂隙繼續(xù)運(yùn)移之故。討論油藏形成問題時，無法回避油、氣驅(qū)水可以解釋向斜油藏中砂巖無水的事實(shí)，這樣的解釋本身是最為簡潔而且自然的。筆者注意到，目前深盆氣研究中給出了向上供氣的實(shí)例【8】。

事實(shí)上，松遼盆地徐家圍子地區(qū)已經(jīng)找到了2000億m3幔源烴類氣藏【9】，其重要價(jià)值在于為盆地深層勘探和基巖油氣藏勘探提供了事實(shí)依據(jù)。世界范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)結(jié)晶基巖內(nèi)的油氣雖然只是勘探中的偶然，但僅就1994年前公布儲量的21個油氣田【10】，其總儲量已經(jīng)超過 2.5萬億 m3天然氣和230億t石油。由此可以看出，深部來源的油氣具有非常巨大的勘探前景。

3 結(jié)論

松遼盆地扶、楊油層“上生下儲”的“注入式”成藏模式，是在有機(jī)成因理論束縛下提出的錯誤結(jié)論。提出這一模式的背景是，該地區(qū)除了扶、楊儲層300m以上的青一段生油巖，沒有發(fā)現(xiàn)其他的油氣來源。遺憾的是為了遷就有機(jī)成因理論，卻違背了物理學(xué)的基本原理。

松遼盆地扶、楊油層另一個重要的地質(zhì)事實(shí)是，儲層普遍發(fā)育硅質(zhì)膠結(jié)。以往認(rèn)為硅質(zhì)膠結(jié)是有機(jī)質(zhì)裂解生油同時釋放酸性地層水，由酸性地層水主導(dǎo)成巖作用造成的。這里需要指出，大規(guī)模硅質(zhì)沉淀的前提是大規(guī)模硅質(zhì)遷移，而最有能力搬運(yùn)硅質(zhì)的流體恰恰是堿性流體。

松遼盆地深層火山巖烴類氣藏的發(fā)現(xiàn)及工業(yè)性幔源二氧化碳勘探實(shí)踐，為我們重新認(rèn)識松遼盆地扶楊油層的油氣來源提供了嶄新的思路。在尊重科學(xué)規(guī)律、尊重客觀事實(shí)的前提下，扶、楊油層下部尋找油氣來源的研究工作應(yīng)積極開展。

1 高瑞祺，蔡希源.松遼盆地油氣田形成條件與分布規(guī)律[M].北京： 石油工業(yè)出版社.1997

2 遲元 林，蕭德銘，殷進(jìn)垠.松遼盆地三肇地區(qū)上生下儲“注入式”成藏機(jī)制[J].地質(zhì)學(xué)報(bào)，2000，74（4）：371～377

3 Alun Whittaker，編著.地層壓力理論和評價(jià)——壓力計(jì)算參考書[M].陳永生，譯，譚廷棟，校.北京：石油工業(yè)出版社，1990.33～46

4 楊喜貴，付廣.松遼盆地北部扶楊油層油氣成藏與分布的主控因素[J].特種油氣藏，2002，9（2）：8～11

5 王平，李舟波，戴麗君.油田放射性異常成因研究[J].地球物理學(xué)報(bào).1995，38（4）：521～537

6 Н.А.庫德梁采夫等著.反對石油有機(jī)起源假說[M].北京地質(zhì)勘探學(xué)院石油教研室，譯.北京：科學(xué)出版社，1968

7 Шахновский.И.М.著.“油氣成因說”的現(xiàn)代概念[J].任俞譯, 李昭仁校.國外油氣勘探，2000，12(3)：266～270

8 錢基，金之鈞，張金川，等.蘇北盆地鹽城凹陷深盆氣藏[J].石油與天然氣地質(zhì)，2001，22（1）：26～29

9 孫秀鳳，崔永強(qiáng)，鄒勝權(quán).天然氣碳同位素指標(biāo)評述[J].化工礦產(chǎn)地質(zhì)，2006（4）：225～233

10 Веселов.К.Е.，Михайлов.И.Н.著.深部結(jié)晶基巖內(nèi)的油氣[J].楊帆，譯.石油物探譯叢，1995（2）：33～36，56