松遼盆地外圍油氣基礎地質(zhì)調(diào)查工程進展與未來工作方向

陳樹旺, 公繁浩, 楊建國, 張 健, 李永飛, 王丹丹, 郜曉勇, 李曉海

(1.中國地質(zhì)調(diào)查局沈陽地質(zhì)調(diào)查中心，沈陽 110034；2.中國地質(zhì)調(diào)查局油氣資源調(diào)查中心，北京 100029)

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松遼盆地外圍油氣基礎地質(zhì)調(diào)查工程進展與未來工作方向

陳樹旺1, 公繁浩1, 楊建國1, 張 健1, 李永飛1, 王丹丹2, 郜曉勇1, 李曉海1

(1.中國地質(zhì)調(diào)查局沈陽地質(zhì)調(diào)查中心，沈陽 110034；2.中國地質(zhì)調(diào)查局油氣資源調(diào)查中心，北京 100029)

以實現(xiàn)松遼盆地油氣資源接續(xù)為目標，圍繞侏羅系、石炭—二疊系、中新元古界3套目標層系，在松遼盆地外圍西部、南部和東部地區(qū)開展油氣基礎地質(zhì)調(diào)查工作。闡述了“松遼盆地外圍油氣基礎地質(zhì)調(diào)查工程”的總體目標任務、主要工作內(nèi)容，提出了實現(xiàn)目標任務擬解決的關鍵問題、解決思路及預期成果； 同時，總結了目前該工程所取得的階段性成果，并對未來的工作方向提出了展望。

松遼盆地外圍； 新層系； 侏羅系； 石炭—二疊系； 中元古界； 油氣基礎地質(zhì)調(diào)查

0 引言

作為我國重要油氣產(chǎn)區(qū)的松遼盆地，經(jīng)過半個世紀的連續(xù)開采，已進入了高成本、高難度的油氣勘探階段，面臨后備資源不足的緊迫威脅。隨著我國經(jīng)濟建設的高速發(fā)展，保障國家能源安全、改變能源結構，成為中國地質(zhì)調(diào)查局的重要任務之一[1]。開展松遼盆地外圍油氣基礎地質(zhì)調(diào)查具有重要意義。

近年來，中國地質(zhì)調(diào)查局在松遼盆地外圍新區(qū)、新層系油氣基礎地質(zhì)調(diào)查中取得了一系列重要進展和新發(fā)現(xiàn)。在松遼盆地外圍西部的火山巖覆蓋區(qū)確定了5個中生代盆地[2]，其中的突泉盆地突參1井鉆獲侏羅紀輕質(zhì)原油[2-7]。部署于松遼盆地西斜坡高力板地區(qū)的高D1井在巨厚層火山巖之下鉆遇侏羅系； 部署于松遼盆地外圍南部區(qū)金羊盆地的地質(zhì)井在北票組鉆遇多層油氣顯示，秀水盆地秀D1井以及牛營子地區(qū)牛D1井也見到油氣顯示； 部署于松遼盆地外圍東部區(qū)的通化盆地通地1井鉆遇到油氣顯示。一系列成果表明，松遼盆地外圍新區(qū)、新層系具有良好的油氣勘探前景。加強對“高力板、牛營子、秀水、金羊、通化”等重點區(qū)的調(diào)查和研究力度，有望在松遼盆地外圍形成油氣戰(zhàn)略準備區(qū)； 在大興安嶺及遼西火山巖覆蓋區(qū)可發(fā)掘侏羅紀隱伏盆地； 因退出礦權區(qū)而被淡忘的侏羅紀盆地，有望再獲油氣勘探生機。

“松遼盆地外圍油氣基礎地質(zhì)調(diào)查工程”是中國地質(zhì)調(diào)查局組織實施的地質(zhì)調(diào)查“九大計劃”中“陸域能源礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查計劃”的重要組成部分[1]，其核心目標就是，通過4新(新類型、新層系、新區(qū)域、新領域)的發(fā)現(xiàn)和突破，為大型國有油田公司尋找能源資源接續(xù)領域，為保障國家能源資源安全提供技術地質(zhì)依據(jù)。本文將圍繞這一主線，對該工程的總體目標任務、主要工作內(nèi)容、擬解決的關鍵問題、解決思路及預期成果等方面進行論述。

1 總體目標任務

該工程的總體目標任務是以“開辟新區(qū)、探索新層系，力爭油氣發(fā)現(xiàn)、引領商業(yè)勘探”為指導思想，針對松遼盆地外圍的侏羅系、上古生界和中新元古界目的層系，通過地質(zhì)剖面測量、非震物探、土壤油氣化探及重點區(qū)二維地震調(diào)查和地質(zhì)調(diào)查井鉆探，查明松遼外圍盆地油氣地質(zhì)條件、評價區(qū)域油氣資源潛力，優(yōu)選油氣遠景區(qū)8～10個、有利目標區(qū)5～7個，力爭實現(xiàn)3～5處油氣新發(fā)現(xiàn)； 總結火山巖覆蓋區(qū)油氣基礎地質(zhì)調(diào)查工作方法； 構建松遼盆地外圍油氣基礎地質(zhì)調(diào)查工程數(shù)據(jù)庫，為新區(qū)、新層系油氣勘探突破提供基礎地質(zhì)數(shù)據(jù)支撐； 打造東北地區(qū)油氣基礎地質(zhì)調(diào)查團隊。

2 主要工作內(nèi)容

(1)松遼盆地外圍西部盆地群油氣基礎地質(zhì)調(diào)查。分析晚古生代以來重大地質(zhì)事件與含油氣盆地形成演化的關系，探查火山巖覆蓋區(qū)中、下侏羅統(tǒng)與上古生界主要目的層系的分布狀況與沉積特征，調(diào)查區(qū)域油氣地質(zhì)條件； 查明松遼盆地西緣地區(qū)凹陷分布狀況，揭示目的層系發(fā)育特點，評價烴源巖特征和油氣資源前景； 明確上古生界重要目的層系沉積充填序列和分布特征，評價頁巖氣地質(zhì)條件，探查頁巖氣資源前景。預測遠景區(qū)3～6個，優(yōu)選有利目標區(qū)2～3個，可供招標的勘查區(qū)塊1～2個，力爭實現(xiàn)油氣發(fā)現(xiàn)1～2處。

(2)松遼盆地外圍南部盆地群油氣基礎地質(zhì)調(diào)查。明確中小盆地的范圍，建立松遼盆地外圍南部盆地群標準地層柱和等時地層格架，評價海相、陸相富有機質(zhì)(泥)頁巖油氣地質(zhì)條件； 重點解剖金羊盆地、凌源—寧城盆地、商都盆地、寧城盆地、多倫盆地，查明工作區(qū)潛在的含油氣區(qū)帶分布和頁巖氣資源潛力，分析頁巖氣資源勘查開發(fā)前景，優(yōu)選常規(guī)油氣和頁巖氣遠景區(qū)3～5處，評價有利常規(guī)油氣目標區(qū)3～5處并實施3～4口地質(zhì)井驗證，為松遼盆地外圍南部盆地群油氣資源可持續(xù)供給提供保障。

(3)松遼盆地外圍東部斷陷盆地群油氣基礎地質(zhì)調(diào)查。以新區(qū)、新層系、新領域為調(diào)查目標，利用前期物探、鉆井地質(zhì)等資料，通過野外地質(zhì)調(diào)查、物探和地質(zhì)調(diào)查井工程，查明區(qū)內(nèi)三江、通化、松江、虎林、勃利、遼源、四合屯、鴨綠江以及通化南部各盆地油氣形成基礎地質(zhì)條件，研究松遼盆地外圍東部盆地群烴源巖特征和油氣分布特點，評價油氣資源潛力，預測遠景區(qū)4～5個，可供招標的勘查區(qū)塊資料包2～3個。

3 擬解決的關鍵問題與創(chuàng)新研究

(1)松遼盆地及外圍侏羅系盆地石油地質(zhì)條件。針對侏羅系原型盆地主控因素及展布不清楚； 多期改造導致原型盆地沉積、沉降中心發(fā)生多次遷移，優(yōu)質(zhì)烴源巖厚度和分布不明確，地球化學指標較少； 受火山巖覆蓋屏蔽影響，地震資料品質(zhì)較差，侏羅系沉積盆地的分布特征及沉積充填特征不甚清楚等問題，重點研究侏羅系區(qū)域構造特征、侏羅系地層劃分及對比、烴源巖評價、沉積及儲層特征研究、圈閉評價及井位部署論證等科學問題。

(2)火山巖覆蓋區(qū)盆地早期評價的綜合地球物理技術方法。針對火山巖覆蓋區(qū)沉積層與構造的地震資料品質(zhì)普遍較差、目的層識別較為困難，火山巖覆蓋下沉積巖的厚度分布不甚清楚，難以確定勘探有利目標區(qū)的問題，結合野外地質(zhì)調(diào)查和地質(zhì)井鉆探取心，開展“重磁電震”綜合勘查，探索火山巖覆蓋區(qū)盆地評價的綜合地球物理方法。

4 預期主要成果

該項目通過實施松遼盆地外圍盆地群油氣基礎地質(zhì)調(diào)查，開展關鍵技術攻關和創(chuàng)新研究，可取得如下預期成果：

(1)以侏羅系、石炭—二疊系和中新元古界為主要目的層，查明松遼盆地外圍新區(qū)盆地油氣地質(zhì)條件，確定重點盆地，明確主攻方向，預測油氣有利區(qū)13～17個，取得3～5項油氣發(fā)現(xiàn)。

(2)查明晚古生代以來重大地質(zhì)事件對盆地形成演化的影響，恢復松遼盆地及外圍侏羅紀原型盆地，查明侏羅紀沉積盆地的分布特征及沉積充填序列，落實優(yōu)質(zhì)烴源巖和有利儲層空間展布狀況； 基本查明松遼盆地及外圍上古生界構造格局、古環(huán)境與沉積古地理面貌； 建立區(qū)域地層對比格架，確定上古生界厚度、埋深及分布。

(3)建立盆地原型恢復地質(zhì)地球物理方法； 弄清侏羅系盆地形成、演化及盆-嶺結構，明確侏羅系原型盆地特征； 查明松遼盆地及外圍地區(qū)侏羅系油氣地質(zhì)條件，確定生烴潛力和重點勘探區(qū)域，指明勘探方向。

(4)弄清中新元古界原型盆地及推覆體形成演化特征； 建立區(qū)域等時地層格架，明確巖相古地理格局； 確定中新元古界海相烴源巖分布特征和成藏規(guī)律，圈定有利目標區(qū)。

(5)建立火山巖覆蓋區(qū)隱伏盆地油氣基礎地質(zhì)綜合調(diào)查工作方法體系。

圖1 松遼盆地及外圍油氣基礎地質(zhì)調(diào)查工程部署圖Fig.1 Deployment map of oil and gas basic geological survey project in Songliao Basin and its periphery

5 工程進展與階段性成果

5.1 松遼盆地外圍西部盆地群

松遼盆地外圍西部地區(qū)地質(zhì)調(diào)查項目共完成了油氣地質(zhì)填圖21 600 km2、1∶500～1∶2 000比例尺的石油地質(zhì)剖面測量225 km、遙感地質(zhì)解釋34 500 km2、非震物探剖面測量1 872 km、區(qū)域重磁測量900 km2、土壤油氣化探3 000 km2、鉆探6 500 m、巖心編錄11 000 m，共采集各類樣品15 775套件。具體工作部署見圖1。

2014年部署的突參1井鉆遇侏羅系油氣顯示，獲得了低產(chǎn)輕質(zhì)原油，展示了松遼盆地外圍西部盆地群侏羅系良好的勘探前景。

5.1.1 高力板地區(qū)

該區(qū)位于突泉盆地南東30 km的松遼盆地西部斜坡區(qū)，行政區(qū)隸屬內(nèi)蒙古自治區(qū)科爾沁右翼中旗。根據(jù)地球物理調(diào)查資料，該區(qū)發(fā)育有EW向展部面積約550 km2的次級凹陷，地震資料在1.3 s處存在一組強反射，速度分析顯示為低速，具有沉積巖反射特征，預測為侏羅系沉積地層。據(jù)此部署的高D1井(圖2)在巨厚層火山巖之下的1 077～1 152 m井段上侏羅統(tǒng)沉積巖中見熒光顯示； 在2 200～2 700 m和2 700～2 911.5 m分別鉆遇中下侏羅統(tǒng)和上二疊統(tǒng)兩套沉積巖； 為松遼外圍深層系勘探提供油氣基礎地質(zhì)支撐(圖2)。

圖2 高力板地區(qū)油氣新發(fā)現(xiàn)相關圖件Fig.2 Relevant maps and photos of oil and gas new discovery in Gaoliban area

5.1.2 秀水盆地

該盆地位于下遼河凹陷與松遼盆地之間、面積約640 km2，隸屬遼寧省法庫、彰武、新民三縣。依據(jù)已有區(qū)域資料和煤田鉆孔，結合地球物理綜合解釋，2015年在秀水盆地南部地區(qū)部署秀D1井(圖3)，鉆遇中生界(J3-K1)厚層烴源巖及多層油氣顯示[8]。秀D1井暗色泥頁巖累計厚度大于100 m，有機質(zhì)豐度中等到好，類型為II2型，已進入成熟階段。該井中普見油氣顯示，其中熒光72.83 m，油斑和油跡240.68 m，油浸17.56 m。秀水地區(qū)的物探工作表明該地區(qū)中生界(J3-K1)凹陷具有一定分布范圍，鉆井揭露了烴源巖，并有油氣顯示，表明該區(qū)具有較好的油氣資源潛力。

圖3 秀水地區(qū)油氣新發(fā)現(xiàn)相關圖件Fig.3 Relevant maps and photos of oil and gas new discovery in Xiushui area

5.2 松遼盆地外圍南部盆地群

松遼盆地外圍南部地區(qū)地質(zhì)調(diào)查項目共完成了油氣地質(zhì)填圖3 300 km2、1∶100～1∶10 000比例尺石油地質(zhì)剖面測量576 km、非震物探剖面測量1 476 km、區(qū)域重磁測量1 600 km2、鉆探6 900 m、巖心編錄5 520 m，采集各類樣品5 200多套件(具體工作部署見圖1)。2014—2015年度，在遼西地區(qū)金羊盆地、凌源—寧城盆地牛營子凹陷下侏羅統(tǒng)、中新元古代地層中分別發(fā)現(xiàn)了油氣顯示，顯示了松遼外圍南部盆地群侏羅系與中新元古代新層系良好的勘探前景。

圖4 牛營子地區(qū)油氣新發(fā)現(xiàn)相關圖件Fig.4 Relevant maps and photos of oil and gas new discovery in Niuyingzi area

5.2.1 牛營子地區(qū)

牛營子地區(qū)隸屬遼寧省凌源市，大地構造上處于燕山造山帶東段，華北板塊北緣。依據(jù)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查和煤田資料，結合地球物理綜合解釋，在牛營子盆地北部部署的牛D1井(圖4)鉆遇了侏羅系烴源巖及油氣顯示。鉆遇的海房溝組暗色泥巖累計厚度45.93 m，最大單層厚度為13.15 m； 其有機質(zhì)豐度中等，類型為III型，已演化到了成熟階段。在該井推覆體之下的中元古界海相白云巖中(330.75～382.55 m)鉆遇油氣顯示，類型為裂縫型，顯示級別包括富含油17 m、油浸5.2 m、油斑14.75 m、熒光4.4 m，巖心可見棕褐色原油滲出，進一步開展工作極有可能獲得工業(yè)油流。牛D1井油氣發(fā)現(xiàn)，對于實現(xiàn)該地區(qū)海相深層油氣勘探突破具有重要意義。

圖5 金羊盆地油氣新發(fā)現(xiàn)相關圖件Fig.5 Relevant maps and photo of oil and gas new discovery in Jinyang Basin

5.2.2 金羊盆地

金羊盆地屬朝陽—阜新市管轄，東西寬約40 km，面積7 430 km2，大地構造上位于華北地臺燕山臺褶帶東北緣的中段，是在中、新元古代和古生代沉降盆地的基礎上演化來的早—中侏羅世坳陷型盆地。下伏地層為中—新元古界； 下侏羅統(tǒng)北票組含煤層系為主要中生代目的層系，最大厚度可達1 300 m； 中—晚侏羅世火山巖、火山碎屑巖為其主要蓋層，總體厚度達1 600～5 000 m。在金羊盆地西北緣部署的地質(zhì)調(diào)查井SZK01至SZK04井(圖5)，均鉆遇下侏羅統(tǒng)北票組油氣顯示。鉆遇的北票組烴源巖為中等—好烴源巖，有機質(zhì)類型為II2型，已進入成熟至高成熟演化階段，表明金羊盆地北票組具有很好的油氣資源潛力。在章吉營子凹陷部署的羊D1井，設計井深2 500 m，截止到2016年11月20日，鉆探進尺1 990.14 m，鉆及巖性為中侏羅統(tǒng)髫髻山組下部安山巖。

5.3 松遼盆地外圍東部斷陷盆地群

在松遼盆地外圍東部地區(qū)地質(zhì)調(diào)查項目共完成了油氣地質(zhì)填圖18 260 km2、1∶500～1∶2 000比例尺石油地質(zhì)剖面測量4 787 km、遙感地質(zhì)解釋1 600 km2、CEMP剖面測量14 253 km，航磁測量45 367 km，大地電磁剖面測量4 560 km、重力測量48 100點，磁測25 813點，化探18 241點，二維地震27 931 km，三維地震4 516 km，鉆探井300口，巖心編錄7 271 m，共采集各類樣品2 480套件(具體工作部署見圖1)。2015年部署的通地1井在下白堊統(tǒng)鉆遇多層油氣顯示，展示了松遼盆地外圍東部盆地群下白堊統(tǒng)良好的油氣勘探前景。

通化盆地發(fā)育三棵榆樹、三源浦和英額布3個次級凹陷，其中三棵榆樹凹陷最大埋深2 500 m，下部也可能存在古生界。部署在三棵榆樹凹陷的通地1井鉆遇多層油氣顯示： 通地1井，鉆探進尺670.2 m，鉆遇下白堊統(tǒng)亨通山組油氣顯示34層，累計厚度62.69 m，最厚層7.01 m。褐灰色油跡粉砂巖3層6.35 m； 灰色熒光粉砂巖15層26.11 m。418 m處灰色含礫粉砂巖中可見有蛋黃色泡沫狀油花冒出(如圖6所示)。

圖6 通化盆地油氣新發(fā)現(xiàn)相關圖件Fig.6 Relevant maps and photos of oil and gas new discovery in Tonghua Basin

6 未來工作展望

松遼盆地及其外圍的油氣基礎地質(zhì)調(diào)查將以“開辟新區(qū)，探索新層系，聯(lián)合攻關新類型、新領域，支撐百年大慶油田建設”為目標。在松遼盆地內(nèi)主攻頁巖油資源，力爭2～3年見實效，形成非常規(guī)油氣戰(zhàn)略接續(xù)領域； 在盆地外圍，重點圍繞新區(qū)、新層系開展油氣基礎地質(zhì)調(diào)查，力爭3～5 年出成果，提交一批戰(zhàn)略準備區(qū)。

(1)外圍新區(qū)油氣基礎地質(zhì)調(diào)查。以侏羅系和石炭—二疊系、下白堊統(tǒng)為主要目的層系，通過實施油氣基礎地質(zhì)調(diào)查和戰(zhàn)略選區(qū)，明確松遼盆地及外圍侏羅系原型盆地特征，落實石油地質(zhì)條件，評價資源潛力，提交10～15個油氣有利區(qū)，力爭在2～3個地區(qū)獲得油氣發(fā)現(xiàn)。

(2)大型陸相湖盆非常規(guī)頁巖油調(diào)查研究。通過實施松遼盆地頁巖油先導試驗區(qū)建設，開展關鍵核心技術攻關和創(chuàng)新研究，提交5～8個目標區(qū)，獲得頁巖油產(chǎn)量突破，預測資源儲量，力爭實現(xiàn)大慶油田資源接續(xù)。

(3)深部油氣地質(zhì)調(diào)查。以石炭—二疊系為主要目的層系，結合松科2井和以往相關井的鉆探、地震資料，實施松遼盆地深部探測，探查松遼盆地深部油氣資源潛力； 以中新元古界為目標，查明遼西地區(qū)中新元古界原型盆地特征，落實烴源巖分布特征和油源，評價資源前景，提交5～8個油氣有利區(qū)，力爭在1～2個地區(qū)獲得油氣工業(yè)發(fā)現(xiàn)。

[1]李金發(fā).認清經(jīng)濟新形勢 順應改革新趨勢——加快中國地質(zhì)調(diào)查工作的調(diào)整與改革[J].中國地質(zhì)調(diào)查,2016,3(1):1-6.

[2]陳樹旺,丁秋紅,鄭月娟,等.松遼盆地外圍新區(qū)、新層系——油氣基礎地質(zhì)調(diào)查進展與認識[J].地質(zhì)通報,2013,32(8):1147-1158.

[3]方慧,鐘清,陳樹旺.內(nèi)蒙古突泉盆地雙低阻層的發(fā)現(xiàn)及其地質(zhì)意義[J].地質(zhì)通報,2013,32(8):1253-1259.

[4]蔣興超,陳樹旺,唐友軍,等.內(nèi)蒙古突泉盆地ZK-WJT鉆井下侏羅統(tǒng)紅旗組生烴潛力[J].地質(zhì)通報,2013,32(8):1236-1242.

[5]王杰,陳樹旺,丁秋紅.內(nèi)蒙古突泉盆地中侏羅統(tǒng)萬寶組碎屑巖LA-ICP-MS鋯石U-Pb測年、地球化學特征及對源區(qū)的制約[J].地質(zhì)通報,2013,32(8):1224-1235.

[6]張德軍,張健,鄭月娟,等.內(nèi)蒙古突泉盆地TD-2井晚二疊世孢粉及其地質(zhì)意義[C]//中國古生物學會微體學分會第十六次學術年會、中國古生物學會化石藻類專業(yè)委員會第十七次學術年會暨和政化石論壇論文摘要集.北京:中國古生物學會,2016.

[7]李世臻,周新桂,王丹丹,等.內(nèi)蒙古突泉盆地突參1井原油地球化學特征與油源分析[J].地質(zhì)通報,2015,34(10):1946-1951.

[8]丁秋紅,陳樹旺,李曉海,等.遼寧北部秀水地區(qū)中侏羅統(tǒng)地層的厘定及其地質(zhì)意義[J].地質(zhì)通報,2016,35(8):1223-1229.

(責任編輯： 刁淑娟)

Progress and orientation of the project about fundamental geological survey on oil and gas resources in the periphery area of Songliao Basin

CHEN Shuwang1, GONG Fanhao1, YANG Jianguo1, ZHANG Jian1, LI Yongfei1,WANG Dandan2, GAO Xiaoyong1, LI Xiaohai1

(1.ShenyangCenter,ChinaGeologicalSurvey,Shenyang110034,China;2.OilandGasResourceResearchCenter,ChinaGeologicalSurvey,Beijing100029,China)

In order to get continuous source of oil and gas in Songliao Basin, basic geological survey was carried out in the west, south and east of the periphery of Songliao Basin, focusing on the Jurassic, the Permian-Carboniferous and the Middle Proterozoic. The objective and content of oil and gas geology survey project in the periphery of Songliao basin were explained, and the key problems and their solutions and predictive results were proposed in this paper. The periodical achievements and the future work direction were also summarized.

periphery of Songliao Basin; new series of strata; Jurassic; Permian-Carboniferous; Middle Proterozoic; oil and gas basic geological survey

陳樹旺,公繁浩,楊建國，等.松遼盆地外圍油氣基礎地質(zhì)調(diào)查工程進展與未來工作方向[J].中國地質(zhì)調(diào)查,2016,3(6): 1-9.

2016-11-10；

2016-11-21。

中國地質(zhì)調(diào)查局“松遼外圍西部盆地群油氣基礎地質(zhì)調(diào)查(編號： 12120115001001，121201007000150001)”、“松遼外圍南部盆地群油氣基礎地質(zhì)調(diào)查(編號： 12120115001301，121201007000150074)”和“松遼外圍東部斷陷盆地群油氣基礎地質(zhì)調(diào)查(編號： 12120115001701，121201021000150005)”項目聯(lián)合資助。

陳樹旺(1964—)，男，博士，研究員，中國地質(zhì)調(diào)查局沈陽地質(zhì)調(diào)查中心能源地質(zhì)研究室主任，松遼盆地外圍油氣基礎地質(zhì)調(diào)查工程首席專家，主要從事油氣基礎地質(zhì)調(diào)查工作。Email： 591080319@qq.com。

P618.130.2

A

2095-8706(2016)06-0001-09