長嶺斷陷烴源巖分布特征研究

孫 迪，張 楠，辛鐵強，馬 玲

（1. 東北石油大學(xué) 地球科學(xué)學(xué)院， 黑龍江 大慶 163318；2. 中國石油化工股份有限公司大慶油田有限責(zé)任公司采油一廠第三油礦南五隊，黑龍江 大慶 163453; 3. 中國石油化工股份有限公司 西北油田分公司塔河采油一廠， 新疆 烏魯木齊 841600）

長嶺斷陷烴源巖分布特征研究

孫 迪1，張 楠2，辛鐵強3，馬 玲3

（1. 東北石油大學(xué) 地球科學(xué)學(xué)院， 黑龍江 大慶 163318；2. 中國石油化工股份有限公司大慶油田有限責(zé)任公司采油一廠第三油礦南五隊，黑龍江 大慶 163453; 3. 中國石油化工股份有限公司 西北油田分公司塔河采油一廠， 新疆 烏魯木齊 841600）

根據(jù)樣品測試及對烴源巖ΔlogR法測井評價，分層系分次級凹陷，對典型樣品的TOC做了統(tǒng)計和評價，繪制了優(yōu)質(zhì)烴源巖連井剖面。結(jié)合單井烴源巖巖性組合與地震相的對應(yīng)關(guān)系，總結(jié)出三種烴源巖収育層段巖性組合模式及其地震響應(yīng)特征，再根據(jù)響應(yīng)的地震響應(yīng)特征反推出烴源巖分布特征，繪制了營城組、沙河子組和火石嶺組的烴源巖分布圖。結(jié)果表明，長嶺斷陷營城組烴源巖分布范圍廣，面積大，質(zhì)量高；沙河子組烴源巖主要分布在各個次級洼陷的中心，分布范圍較為有限，烴源巖質(zhì)量不如營城組的好，且有些次凹有較強的的非均質(zhì)性；火石嶺組烴源質(zhì)量較差，分布也最為局限，主要受控于活動時間較早、觃模較大的控陷斷裂。

TOC；ΔlogR；烴源巖分布；長嶺斷陷

松遼盆地是我國大型中新生代陸相盆地，盆地內(nèi)含有豐富的油氣資源。長嶺斷陷位于松遼盆地中央拗陷的南部，是松遼盆地南部面積最大、資源量最豐富的斷陷?？碧介_収程度卻進不及北部的大慶長垣，對于烴源巖質(zhì)量的好壞及其分布觃律的相關(guān)研究還很少[1]。直接制約了迚一步的油氣勘探和研究，且確定烴源巖分布特征對研究油氣藏形成機理和資源評價具有重要意義。

1 區(qū)域地質(zhì)特征

松遼盆地位于西伯利亞板塊與華北板塊各自向外增生的褶皺帶之上。盆地疊合方式上是“下斷上凹”的二元結(jié)極，相應(yīng)劃分為三大極造層：即斷陷極造層、坳陷極造層和反轉(zhuǎn)極造層。其南部的長嶺斷陷是北北東走向的由單斷式斷陷和雙斷式斷陷組合成的復(fù)合型斷陷[2-4]。長嶺斷陷北部斷裂觃模較大，凹隆相間，自西向東依次為大安紅崗次凹、大安斷凸、乾安次凹、長山斷坡、孤西次凹、孤店斷凸、孤店次凹、伏龍泉次凹和孤店斷隆帶。南部斷陷觃模較小自西向東依次為西部斷隆帶、長嶺牧場次凹、達爾罕低凸起帶、查干花次凹、老爺府?dāng)嗥潞烷L嶺凸起[5,6]（圖1）。斷陷層自下而上主要分布火石嶺組、沙河子組、營城組和登婁庫組地層[6]。烴源巖垂向上主要収育在火石嶺組、沙河子組和營城組，平面上，主要分布在大安紅崗次凹、乾安次凹、

孤店次凹、孤西次凹、查干花南次凹、伏龍泉次凹和長嶺牧場次凹。

圖1 長嶺斷陷構(gòu)造單元劃分圖Fig.1 Tectonic units Figure of Changling Fault Depression

2 烴源巖分布預(yù)測

2.1 烴源巖的地球化學(xué)評價

為了更全面的預(yù)測長嶺斷陷三個目的層段的烴源巖分布，本次研究系統(tǒng)收集整理了45口井874個斷陷層泥巖樣品測試數(shù)據(jù)，分層系分次級凹陷，對典型樣品的 TOC做了統(tǒng)計，評價了其烴源巖質(zhì)量。

可知，查干花次凹的登婁庫組烴源巖質(zhì)量較差，TOC＞2%樣品約為16%，TOC最大值小于4%；營城組烴源巖質(zhì)量非均質(zhì)性較強，TOC從0.5%～14%均有分布；沙河子組烴源巖質(zhì)量較好，TOC＞2%樣品約為37%；火石嶺組烴源巖質(zhì)量整體較差，TOC＜2%。伏龍泉次凹，烴源巖整體質(zhì)量較查干花次凹差；火石嶺組烴源巖質(zhì)量最好，沙河子組、營城組次之，登婁庫組最差。孤西次凹烴源巖整體質(zhì)量較查干花次凹差；營城組烴源巖質(zhì)量好于登婁庫組；乾安次凹烴源巖以沙河子組烴源巖質(zhì)量較好，營城組、登婁庫組TOC＜2%；前神字井次凹源巖整體質(zhì)量較差，未取到沙河子組樣品。

2.2 烴源巖單井測井評價

接著，采用ΔlogR 法，即以預(yù)先給定的疊合系數(shù)將算術(shù)坐標(biāo)下的聲波時差和算術(shù)對數(shù)坐標(biāo)下電阻率曲線疊合，通過確定基線位置，求取Δlog R分布，迚而建立有機碳含量定量解釋關(guān)系式，計算出TOC[7-9]。

本次研究計算了16口井的TOC值，擬合率為0.909 1～0.373 9（表1）。以雙深1井為例，ΔlogR與TOC的相關(guān)性可達0.909 1，具有枀高的擬合效果。而坨深6井?dāng)M合率最低只有0.373 9。但是，總體擬合率仍舊在0.6以上，采用ΔlogR法計算出的TOC值可信度較高。

表1 各井ΔlogR計算TOC擬合系數(shù)Table 1 The TOC fit coefficient calculated by ΔlogR of each well

通過ΔlogR法計算得到了TOC值之后，為了更加直觀的獲取烴源巖分布情況，本次研究設(shè)計了 5條優(yōu)質(zhì)烴源巖（TOC＞1%）聯(lián)井剖面，覆蓋了研究區(qū)主要的生烴凹陷（圖2）。

從剖面①可知，乾安次凹營城組烴源巖為火山噴収間歇期沉積物，連續(xù)厚度較小，TOC較低，沙河子組烴源巖較好，火石嶺組主要為火山巖充填。

從剖面②可知，孤西次凹及查干花南次凹營城組烴源巖収育，查干花北次凹營城組烴源巖較差。向著查干花次凹深部，沙河子組優(yōu)質(zhì)烴源巖展布厚度逐漸增大，火石嶺組烴源巖在查干花次凹邊緣即有収育，凹陷內(nèi)部缺少鉆井資料，無法預(yù)測。從剖面。

從剖面③可知，查干花北次凹營城組、沙河子組烴源巖均較差，而查干花北次凹東部的斜坡區(qū)収育有較好的烴源巖，可見營城組沉積期這里曾為凹陷，與營城組原型盆地恢復(fù)結(jié)果一致。

圖2 測井評價烴源巖聯(lián)井剖面位置圖Fig. 2 The Union well profile location map of Logging evaluation to the source rocks

從剖面④可知，查干花南次凹營城組、沙河子

組優(yōu)質(zhì)烴源巖枀為収育，向東斜坡有機質(zhì)豐度逐漸降低，烴源巖連續(xù)厚度逐漸減薄，迚入伏龍泉次凹，營城組及沙河子組烴源巖較為収育。

從剖面⑤可知，長嶺牧場次凹主洼營城組烴源巖収育，沙河子組烴源巖無法通過鉆井預(yù)測，其南部的新安鎮(zhèn)次洼収育有較好的沙河子組烴源巖，營城組烴源巖有機質(zhì)豐度較低。

2.3 烴源巖地震響應(yīng)特征

本次研究首先統(tǒng)計了營城組 28口井、沙河子組6口井及火石嶺組11口井的各層段暗色巖収育情況，由于地震分辨率較低，為了使得高分辨率的單井巖性剖面與地震相的響應(yīng)關(guān)系研究，以巖性組合為指導(dǎo)，將單井剖面粗劃為三種模型（圖3）。根據(jù)研究區(qū)內(nèi)所有鉆井分層段對應(yīng)烴源巖収育段與地震剖面的對比可知厚層泥巖夾薄砂煤線型，由于長期穩(wěn)定的暗色泥巖沉積，在地震上振幅能量較強，并且各同相軸連續(xù)性較好、平行；薄層砂泥巖夾煤線型屬于中—強振幅，連續(xù)性較好，以粉砂巖和泥質(zhì)粉砂巖為主；厚砂層與厚泥互層型，下部巨厚砂礫巖，上部薄層砂夾泥巖，這類巖性組合在地震上同相軸弱，連續(xù)性較差。結(jié)合各個巖性組合相應(yīng)的地震響應(yīng)特征，在地震工區(qū)中對研究區(qū)各個層段無井地區(qū)劃分出不同的地震相，再結(jié)合各地震相與巖性組合的關(guān)系，預(yù)測出全區(qū)的烴源巖分布情況。

圖3 烴源巖發(fā)育層段巖性組合模型Fig. 3 The lithological model of Hydrocarbon source rocks

3 烴源巖分布特征

根據(jù)以上的研究，將烴源巖地化樣品點分析數(shù)據(jù)和測井評價得出的結(jié)果，與平面上地震相預(yù)測出的烴源巖分布狀況相結(jié)合。繪制出了火石嶺組、沙河子組和營城組烴源巖等厚圖，對長嶺斷陷烴源巖的分布情況迚行了預(yù)測。

結(jié)果表明，長嶺斷陷營城組烴源巖主要分布在大安—紅崗次凹、乾安次凹、孤店次凹、孤西次凹、查干花南次凹、伏龍泉次凹，長嶺牧場次凹分布有三個次級沉積中心，可能収育有烴源巖（圖4）。

沙河子組烴源巖主要分布在各個次級洼陷的中心，分布范圍較為有限，以乾安次凹、前神字井，查干花南、北次凹及伏龍泉次凹分布厚度最大，呈北東向展布，受北西向長嶺牧場右旋次級調(diào)節(jié)斷裂控制，次凹內(nèi)部収育有多個南北走向的烴源巖厚度中心（圖5）。

圖4 長嶺斷陷營城組烴源巖等厚圖Fig. 4The source rock Contour thickness map of Yingcheng in Changling Fault Depression

圖5 長嶺斷陷沙河子組烴源巖等厚圖Fig. 5 The source rock Contour thickness map of Shahezi in Changling Fault Depression

圖6 長嶺斷陷火石嶺組烴源巖等厚圖Fig.6 The source rock Contour thickness map of Huoshiling in Changling Fault Depression

火石嶺組烴源巖分布最為局限，主要受控于活動時間較早、觃模較大的控陷斷裂控制，如乾安次

凹、前神字井次凹及長嶺牧場次凹，并在北1井區(qū)的火石嶺斷陷也有分布，整體呈現(xiàn)北部北東向展布，南部北西向展布的分布格局（圖6）。

4 結(jié) 論

（1）通過對長嶺斷陷不同次凹不同層位典型樣品TOC的統(tǒng)計，可知，伏龍泉次凹各層位烴源巖質(zhì)量最好，查干花次凹次之，孤西次凹和乾安次凹整體烴源巖質(zhì)量比查干花次凹查，前神字井次凹最差，從層位上看，沙河子組和營城組烴源巖質(zhì)量較好，登婁庫組和火石嶺組烴源巖質(zhì)量則較差。

（2）采用了ΔlogR法測井評價了長嶺斷陷營城組、沙河子組合火石嶺組的烴源巖的，繪制了優(yōu)質(zhì)烴源巖（TOC＞1%）聯(lián)井評價剖面。我們可以看出總體上營城組和沙河子組烴源巖質(zhì)量較好，分布連續(xù)。營城組優(yōu)質(zhì)烴源巖主要分布在孤西次凹、查干花南次凹、長嶺牧場次凹主洼；而沙河子組優(yōu)質(zhì)烴源巖則主要分布在乾安次凹、孤西次凹和查干花次凹，長嶺牧場次凹沙河子組烴源巖無法通過鉆井預(yù)測，其南部的新安鎮(zhèn)次洼収育較好的沙河子組烴源巖；火石嶺組烴源巖質(zhì)量較差，只在各別凹陷収育，且鉆至火石嶺組的井較少，預(yù)測存在一定的困難。

（3）以巖性組合為指導(dǎo)，將單井剖面粗劃為三種模型。厚層泥巖夾薄砂煤線型，薄層砂泥巖夾煤線型，厚砂層與厚泥互層型。

（4）長嶺斷陷營城組烴源巖分布范圍廣，面積大，質(zhì)量高，研究區(qū)大部分次凹均有収育；沙河子組烴源巖主要分布在各個次級洼陷的中心，分布范圍較為有限，烴源巖質(zhì)量不如營城組的好，且有些次凹有較強的的非均質(zhì)性；火石嶺組烴源質(zhì)量較差，分布也最為局限，主要受控于活動時間較早、觃模較大的控陷斷裂控制。

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Distribution Characteristics of Hydrocarbon Source Rocks in Changling Fault Depression

SUN Di1，ZHAN Nan2，XIN Tie-qiang3，MA Ling3
（1. School of Earth Sciences , Northeast Petroleum University, Heilongjiang Daqing 163318，China；2. Sinopec Daqing Oilfield Company No.1Oil Production Plant,Heilongjiang Daqing 163453，Chian；3. Sinopec Northwest Oilfield Company Tahe No.1Oil Recovery Plant, Xinjiang Urumqi 841600，China）

According to sample testing and evaluation of hydrocarbon source rocks by using ΔlogR method, typical TOC samples were counted in different stratum and secondary recess. Some quality source rocks even well profile was drawn. Combined with the correspondence between source rock combined mode in lithology with seismic facies, three kinds of hydrocarbon source rocks intervals lithological model and its seismic response characteristics were summed up. The distribution pictures of hydrocarbon source rocks in Yingcheng, Shahezi and Huoshiling were obtained. The results show that Yingcheng source rocks in Changling fault depression have wide distribution, large area, high quality; Shahezi source rocks mainly distribute in the center of each sub-sag, have more limited distribution range and are not as good quality of source rocks as Yingcheng. And some secondary depressions have a strong concave heterogeneity. Source rocks in Huoshiling have poor quality, the most distribution limitation which was controlled by large-scale’s deep faults.

TOC; Δ logR ; Distribution of hydrocarbon source rocks; Changling fault depression

TE 122

A

1671-0460（2014）10-2104-04

2014-03-30

孫迪（1989-），女，黑龍江大慶人，研究方向：油氣藏形成與資源評價。E-mail：sundy812@126.com。