松遼盆地白堊系青山口組頁巖層系非均質(zhì)地質(zhì)特征與頁巖油甜點(diǎn)評價

白斌，戴朝成，侯秀林，楊亮，王瑞，王嵐，孟思煒，董若婧，劉羽汐

（1. 中國石油 勘探開發(fā)研究院，北京 100083；2.多資源協(xié)同陸相頁巖油綠色開采全國重點(diǎn)實(shí)驗室，黑龍江 大慶 163453；3. 東華理工大學(xué) 地球科學(xué)學(xué)院，江西 南昌 330000；4. 中國石油 吉林油田公司 勘探開發(fā)研究院，吉林 松原 138099；5. 中國石油 大慶油田公司，黑龍江 大慶 163453）

頁巖油作為重要的油氣接替資源，已在北美Williston盆地Bakken組、Western Gulf盆地Eagle Ford組等頁巖中實(shí)現(xiàn)規(guī)模效益開發(fā)，助推美國能源獨(dú)立［1-3］。截至2022年底，中國鄂爾多斯、準(zhǔn)噶爾與渤海灣等盆地積極開展頁巖油勘探開發(fā)，主要圍繞頁巖層系內(nèi)粉砂巖、碳酸鹽巖、混積巖等非主力生烴源巖，探明地質(zhì)儲量14.07×108t，年產(chǎn)量超300×104t，展現(xiàn)出良好的勘探開發(fā)潛力［4-8］。特別是在松遼盆地白堊系青山口組古龍深湖相純頁巖鉆探GYYP1井初試日產(chǎn)油最高30.5 t、日產(chǎn)氣13032 m3，取得歷史性戰(zhàn)略突破，目前見油后已生產(chǎn)855 d，累產(chǎn)油氣當(dāng)量1.37×104t［9］，不僅預(yù)示陸相湖盆生烴頁巖具備形成工業(yè)油氣的基礎(chǔ)，也表明陸相湖盆頁巖將成為未來頁巖油勘探開發(fā)重要類型。

然而，陸相湖盆頁巖受水動力、成巖作用和成藏過程中流體性質(zhì)等因素影響，湖盆不同相帶頁巖礦物成分、巖相、生烴能力及儲集性能等富集地質(zhì)條件差異明顯［10-11］，直接決定頁巖油富烴甜點(diǎn)段/區(qū)與最佳改造效果的工程甜點(diǎn)段/區(qū)存在差異［12-17］。因此，亟需開展基于陸相湖盆不同相帶頁巖地質(zhì)特征非均質(zhì)性研究，分類評價頁巖滯留烴、賦存狀態(tài)和改造潛力，查明湖盆不同相帶頁巖油甜點(diǎn)特征，為實(shí)現(xiàn)頁巖油地質(zhì)-工程一體化效益開發(fā)奠定基礎(chǔ)［18-20］。

1 松遼盆地青山口組沉積環(huán)境

松遼盆地位于中國東北地區(qū)，是白堊紀(jì)亞洲古陸上最大的湖盆，面積約26×104km2，為典型的陸相斷陷-坳陷疊合盆地（圖1）［21］，具有先斷后拗的雙層結(jié)構(gòu)。其中，松遼盆地中央坳陷區(qū)是盆地發(fā)展過程中沉降占優(yōu)勢的大型負(fù)向構(gòu)造單元，包括齊家-古龍凹陷、大慶長垣和三肇凹陷等二級構(gòu)造單元［22-24］，長期為盆地沉降和沉積中心，是黑色頁巖乃至頁巖油的主要分布范圍，富有機(jī)質(zhì)頁巖層系厚度為90～270 m，面積在3×104km2以上，有機(jī)質(zhì)豐度高，成熟度適中，且地層超壓，利于頁巖油的形成與富集。

圖1 松遼盆地青山口組沉積相（a）及典型地層柱狀圖（b）［21］Fig. 1 Sedimentary facies （a） and typical stratigraphic column （b） of the Qingshankou Formation， Songliao Basin［21］

松遼盆地白堊系青山口組和嫩江組沉積期發(fā)育兩期最大的湖泛，廣泛發(fā)育厚層富有機(jī)質(zhì)暗色泥頁巖。其中，青山口組泥頁巖有機(jī)質(zhì)豐度更高，在中央坳陷區(qū)基本進(jìn)入成熟-高成熟演化階段，是中、淺部含油氣組合的主力供烴巖系及頁巖油賦存層系［22］，巖性以厚層頁巖夾薄層粉砂巖、白云巖及介殼灰?guī)r為特征，反映了半深湖-深湖的沉積環(huán)境。

2 湖盆不同相帶頁巖地質(zhì)非均質(zhì)性

陸相湖盆不同相帶頁巖礦物成分、沉積構(gòu)造、有機(jī)質(zhì)豐度、巖相組合等均具極強(qiáng)非均質(zhì)性［25］。頁巖紋層厚度存在極薄紋層（＜3 mm）、薄紋層（3 mm～1 cm）、中紋層（1～3 cm）到厚紋層（3～10 cm）［26-27］，成分呈現(xiàn)長英質(zhì)紋層、黏土紋層和碳酸鹽礦物紋層多種類型［28］。因此，本文立足盆地不同部位鉆井巖心資料，識別青山口組濱淺湖、半深湖與深湖相頁巖特征，依據(jù)礦物組成、紋層厚度和沉積構(gòu)造，將湖相頁巖層系劃分為紋層狀黏土（質(zhì)）頁巖（LS）、長英（質(zhì)）頁巖（SLS）、紋層狀介殼頁巖（CLS）、塊狀泥巖（LM）、灰?guī)r（LS）和白云巖（DS）6種巖相。紋層狀黏土（質(zhì)）頁巖有機(jī)碳豐度變化大，以總有機(jī)碳含量（TOC）3 %為界，再分出富有機(jī)質(zhì)紋層狀黏土（質(zhì)）頁巖（HLS）和紋層狀黏土（質(zhì)）頁巖（MLS）（表1；圖2）。

表1 松遼盆地青山口組湖相頁巖層系巖相類型分類Table 1 Lithofacies type classification of lacustrine shale in Qingshankou Formation， Songliao Basin

圖2 松遼盆地青山口組頁巖層系巖相地質(zhì)特征Fig.2 Lithofacies geological features of the Qingshankou Formation shale sequence， Songliao Basin

2.1 巖性和巖相非均質(zhì)性特征

松遼盆地青山口組沉積期的濱淺湖相沉積水動力相對較強(qiáng)，沉積構(gòu)造發(fā)育水平層理、砂紋交錯層理和液化砂巖脈等，總體反映出水體較為動蕩特征，頁巖具高長英質(zhì)、低黏土礦物含量特點(diǎn)，石英含量為15.40 %～50.00 %，平均為29.60 %，長石含量為7.50 %～28.80 %，平均為13.70 %，黏土礦物含量為8.80 %～69.10 %，平均為51.10 %。巖性發(fā)育有泥頁巖、粉砂巖與鈣質(zhì)泥巖等。巖相以長英質(zhì)頁巖、紋層狀介殼頁巖、紋層狀黏土頁巖和介殼灰?guī)r為主，長英質(zhì)頁巖有機(jī)質(zhì)含量大多小于3.0 %，以粉砂質(zhì)頁巖為主，夾淺灰色或灰白色的粉砂巖，脈狀和軟沉積變形構(gòu)造發(fā)育，在薄片下該紋層在單偏光下顏色較淺，呈粉砂級-泥質(zhì)粉砂碎屑結(jié)構(gòu)，可見少量分散狀分布的有機(jī)質(zhì)，顆粒整體上分選中等-好，磨圓度呈次棱角狀，單個紋層厚度在0.4～1.5 mm。黏土礦物含量平均為33.67 %，石英和長石含量平均為51.55 %，以石英顆粒為主，TOC介于1.00 %～3.00 %，平均為1.45 %，該巖相一般分布層位為青（青山口組）一段上部、青二段和青三段；紋層狀介殼頁巖具混合沉積特征，表現(xiàn)為紋層狀頁巖夾薄層介殼生物層和粉砂質(zhì)，紋層狀頁巖和介殼生物層界限明顯，該巖相中介殼生物和介殼灰?guī)r層生物相比，生物呈碎片狀定向排列，基本沒有完整生物個體，粉砂級石英顆粒與生物碎片混雜在一起，而介殼灰?guī)r層生物個體完整，石英則以成巖自生硅質(zhì)為主，紋層狀介殼頁巖以介形蟲化石富集成層，TOC平均為1.60 %。該巖相分布層位主要為青二段和青三段。

半深湖相沉積水動力相對較弱，沉積構(gòu)造以水平層理和塊狀層理為主，軟沉積變形與濱淺湖相相比基本不發(fā)育，頁巖中石英含量為2.30 %～21.80 %，平均為7.60 %，長石含量為1.60 %～13.20 %，平均為3.80 %，黏土礦物含量為55.30 %～79.40 %，平均為69.50 %。巖性為泥頁巖和粉砂質(zhì)泥巖及含介殼泥頁巖等。巖相以紋層狀黏土（質(zhì)）頁巖和塊狀泥巖為主（圖3），局部層位發(fā)育塊狀泥巖和富有機(jī)質(zhì)紋層狀黏土（質(zhì)）頁巖。紋層狀黏土（質(zhì)）頁巖有機(jī)質(zhì)含量略低，普遍低于3.0 %，呈灰色或深灰色，有機(jī)質(zhì)紋層厚度小于1 mm，層中生物擾動和生物鉆孔發(fā)育，該巖相主要形成于季節(jié)性懸浮和底流作用交替沉積的靜水環(huán)境，縱向上分布于頁巖層系中部。塊狀泥巖為純黑色，質(zhì)地細(xì)膩，油脂感較明顯，堅韌不易破碎，較致密，頁理不發(fā)育，均質(zhì)性較好，粉砂及介殼的紋層少。鏡下觀察巖石粒級非常小，礦物成分以黏土礦物為主，有機(jī)質(zhì)含量變化大，主要形成于半深湖的靜水環(huán)境。該巖相在縱向上主要分布于青一段和青二段。

深湖相沉積期水體安靜，沉積速率低，沉積構(gòu)造以水平層理和塊狀層理為主，巖性與濱淺湖和半深湖相巖性存在差別。深湖相除富有機(jī)質(zhì)紋層狀黏土（質(zhì)）頁巖和塊狀泥巖外，還發(fā)育大量薄層狀粉晶白云巖和介殼灰?guī)r（圖4）。同時，在頁巖成熟度偏高（鏡質(zhì)體反射率Ro=1.67 %）的古龍凹陷，發(fā)育規(guī)模富有機(jī)質(zhì)長英（質(zhì)）頁巖，TOC可達(dá)4.6 %。其中，富有機(jī)質(zhì)紋層狀黏土（質(zhì)）頁巖顏色為灰黑-黑色，巖心頁理發(fā)育，紋層厚度小于1 mm，膠磷礦和草莓狀黃鐵礦常見，黏土礦物含量介于25.10 %～79.05 %，石英和長石總含量為16.34 %～59.28 %，TOC多大于3.0 %，該巖相在縱向上主要分布于青一段。白云巖相顏色為灰黑色，質(zhì)地堅硬細(xì)膩，有半透明感，外形為透鏡狀和夾層狀，白云巖由淺色紋層和暗色紋層（富含有機(jī)質(zhì)）構(gòu)成，淺色和暗色紋層均呈穹形。礦物成分主要為鐵白云石，含量在90 %以上，白云石為半自形-自形粉晶結(jié)構(gòu)，晶粒大小在0.01～0.03 mm，晶體間呈直線狀緊密接觸，部分白云石具環(huán)帶。該類巖相主要分布在青一段中、上部和青二段下部。介殼灰?guī)r則顏色變化較大，有黑色、灰黑色、灰-深灰色以及灰白色，隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，介殼結(jié)構(gòu)明顯，介形蟲軟體和介殼經(jīng)過長期的碳酸鹽膠結(jié)形成生物介殼灰?guī)r。

2.2 有機(jī)地球化學(xué)非均質(zhì)性特征

松遼盆地青山口組沉積期濱淺湖相頁巖TOC為0.12～3.14 %，平均為1.17 %，生烴潛量（S1+S2）介于0.14～15.99 mg/g，平均為4.52 mg/g，氯仿瀝青“A”含量介于0.014 %～0.303 %，平均為0.116 %，整體為中等-好烴源巖。氫指數(shù)（HI）與最高熱解峰溫（Tmax）關(guān)系顯示，濱淺湖相頁巖有機(jī)質(zhì)類型以ⅡA型和ⅡB型為主，Tmax主要介于412～446 ℃，油源巖處于低成熟-成熟階段。

半深湖相頁巖TOC為0.26～5.00 %，平均為1.92 %，S1+S2介于0.34～18.34 mg/g，平均為9.06 mg/g，整體為中等-好烴源巖。頁巖地球化學(xué)品質(zhì)介于濱淺湖相和深湖相頁巖之間。HI-Tmax關(guān)系顯示，半深湖相頁巖有機(jī)質(zhì)類型以ⅡA型和ⅡB型為主，少數(shù)樣品為Ⅰ型干酪根，Tmax主要介于400～470 ℃，油源巖處于中低成熟-成熟階段。

深湖相頁巖TOC為0.17 %～5.21 %，平均為2.95 %，S1+S2介于0.09～32.81 mg/g，平均為12.17 mg/g，與濱淺湖相和半深湖相相比，深湖相TOC和S1+S2為湖相頁巖中數(shù)值最高的。HI-Tmax關(guān)系顯示，青山口組深湖相頁巖有機(jī)質(zhì)類型以ⅡA型和ⅡB型為主，部分為Ⅰ型干酪根，Tmax主要介于394～482 ℃，油源巖處于成熟階段。

2.3 儲集性能非均質(zhì)性特征

松遼盆地青山口組沉積期濱淺湖相頁巖儲集空間為基質(zhì)孔和裂縫兩大類，基質(zhì)孔可細(xì)分為粒間孔、粒內(nèi)孔、晶間孔和有機(jī)質(zhì)孔。濱淺湖相紋層狀黏土（質(zhì)）頁巖和長英質(zhì)黏土（質(zhì)）頁巖微裂縫相對發(fā)育，微裂縫直徑一般大于3.0 μm，其次為黏土礦物層間孔，孔徑多小于100 nm，溶蝕孔孔徑在300 nm～3.0 μm，有機(jī)孔和晶間孔孔徑在80 nm～2.0 μm，基質(zhì)孔約占總儲集空間的10.7 %。紋層狀黏土（質(zhì)）頁巖和長英質(zhì)黏土（質(zhì)）頁巖孔隙度為3.0 %～8.1 %，最大可到12.0 %。長英質(zhì)頁巖相對致密，孔徑大但數(shù)量少，孔隙體積小，孔隙度為2.5 %～6.8 %。紋層狀介殼頁巖孔隙小、數(shù)量少，孔隙體積小，微裂縫不發(fā)育，儲集性能較差。

半深湖相頁巖孔隙類型多樣，紋層狀黏土（質(zhì)）頁巖以粒間孔、溶蝕孔、粒內(nèi)孔和微裂縫為主，粒間溶蝕孔徑為0.1～1.0 μm，孔隙度介于5.2 %～10.5 %。而富有機(jī)質(zhì)紋層狀黏土（質(zhì)）頁巖則以有機(jī)質(zhì)孔、黏土礦物晶間孔、長石粒內(nèi)溶孔為主，孔隙度為6.0 %～10.6 %，孔徑偏小，有機(jī)質(zhì)內(nèi)部呈海綿狀孔隙，有機(jī)質(zhì)團(tuán)塊內(nèi)分布零星氣泡狀孔隙。長英（質(zhì)）頁巖有機(jī)質(zhì)豐度不高，TOC多小于2.5 %，孔隙度為2.3 %～8.5 %，主要以粒間孔、粒內(nèi)孔和晶間孔為主，占總儲集空間的80 %。

深湖相頁巖孔隙類型以黏土礦物層間孔、有機(jī)質(zhì)孔、晶間孔、長石溶孔和介殼體腔孔為主，存在頁理縫、微裂縫，滯留烴呈分散狀賦存于黏土礦物-有機(jī)質(zhì)復(fù)合孔、頁理-層間縫、黃鐵礦晶間孔等。深湖區(qū)頁巖儲層孔隙類型、孔縫直徑等受熱演化程度影響明顯。Ro為1.0～1.4 %的深湖相139個頁巖核磁共振測試表明，孔隙度介于1.1 %～8.8 %。同時，隨著頁巖有機(jī)質(zhì)成熟度增高，頁巖總孔隙度也可超10.0 %，有效孔隙度可達(dá)8.3 %，黏土礦物晶間孔、有機(jī)質(zhì)孔以及頁理縫構(gòu)成儲集空間主體。

3 頁巖油甜點(diǎn)基本特征

頁巖油“甜點(diǎn)”評價的基本原則是以尋找源巖品質(zhì)佳、儲層品質(zhì)好、裂縫相對發(fā)育、儲層脆性好、水平應(yīng)力差小及蓋層條件好的區(qū)域，特別是陸相頁巖油甜點(diǎn)更是重點(diǎn)優(yōu)選含油性、滲流性、可壓性、源巖特性和物性等因素的最優(yōu)匹配［29］。近年來立足鄂爾多斯盆地、四川盆地、準(zhǔn)噶爾盆地和松遼盆地、濟(jì)陽坳陷、蘇北盆地、南襄盆地、江漢盆地等不同類型頁巖油，提出中國陸相頁巖油地質(zhì)甜點(diǎn)評價基本標(biāo)準(zhǔn)［29-31］。但陸相不同湖盆不同相帶富有機(jī)質(zhì)頁巖受沉積、沉積后作用和成藏過程中流體性質(zhì)的影響，頁巖油甜點(diǎn)評價標(biāo)準(zhǔn)、方法以及關(guān)鍵評價參數(shù)均存在差異。

松遼盆地青山口組淡水湖盆不同相帶頁巖生烴能力、滯留烴量、儲集空間以及壓裂改造效果等因素均存在非均質(zhì)性，導(dǎo)致頁巖在含油性、滲流性、可壓性和產(chǎn)油能力等方面存在差異。因此，根據(jù)勘探開發(fā)過程中頁巖油甜點(diǎn)評價側(cè)重點(diǎn)不同，甜點(diǎn)段/區(qū)可劃分為資源甜點(diǎn)，即從頁巖層系滯留烴的富集程度評價，優(yōu)選生烴能力強(qiáng)、滯留烴含量高的巖相組合，作為頁巖油資源富集最為有利的地質(zhì)甜點(diǎn)；工程甜點(diǎn)，即從頁巖層系儲層改造效果決定資源甜點(diǎn)能否實(shí)現(xiàn)效益開發(fā)的角度開展評價，優(yōu)選地層條件下壓裂改造最為充分的巖相組合。最終結(jié)合資源甜點(diǎn)與工程甜點(diǎn)，篩選確定開發(fā)效果最佳的主力靶層。

3.1 資源甜點(diǎn)

資源甜點(diǎn)評價的內(nèi)容是滯留在頁巖油內(nèi)部總烴量，一般以TOC，S1（頁巖內(nèi)滯留烴）和氯仿“A”含量等參數(shù)表征，代表頁巖油地質(zhì)資源總量。在成熟度變化不大的頁巖層系內(nèi)S1隨TOC的增大往往表現(xiàn)為三段性特征［30-32］，即：①低TOC、低S1段；②TOC和S1線性增大段；③TOC增大但S1最大值基本保持穩(wěn)定段。前兩者反映了隨著生烴母質(zhì)增加而生烴量增加的基本規(guī)律，此時生成烴量還難以滿足頁巖自身吸附的需要，故隨著TOC增大，S1一般也增大，當(dāng)生烴量滿足頁巖自身吸附時而多余的烴排出，S1最大值基本反映了頁巖的吸附能力，其一般保持在穩(wěn)定值范圍內(nèi)。

因此，對松遼盆地青山口組不同相帶典型鉆井頁巖系統(tǒng)測試表明，整體呈現(xiàn)濱淺湖相頁巖TOC和S1相對最低，深湖相頁巖有機(jī)質(zhì)豐度最高，半深湖相頁巖數(shù)值中等。以頁巖內(nèi)滯留烴S1作為劃分依據(jù)，資源甜點(diǎn)可分為3類：Ⅰ類甜點(diǎn)TOC大于3.0 %，S1大于4.0 mg/g；Ⅱ類甜點(diǎn)TOC介于1.5 %～3.0 %，S1介于1.0～4.0 mg/g；Ⅲ類甜點(diǎn)TOC小于1.5 %，S1小于1.0 mg/g。其中，半深湖-深湖相頁巖多為Ⅰ類和Ⅱ類資源甜點(diǎn)，濱淺湖相頁巖則集中在Ⅱ類和Ⅲ類資源甜點(diǎn)。同一沉積環(huán)境中不同巖相也存在較大差別，富有機(jī)質(zhì)紋層狀黏土（質(zhì)）頁巖與富有機(jī)質(zhì)長英（質(zhì)）頁巖均為Ⅰ類資源甜點(diǎn)，紋層狀黏土（質(zhì)）頁巖、紋層狀介殼頁巖、長英質(zhì)頁巖和塊狀泥巖多為Ⅱ類資源甜點(diǎn)，白云巖則為Ⅲ類資源甜點(diǎn)。

3.2 工程甜點(diǎn)

工程甜點(diǎn)評價是從工程角度評價頁巖改造難易程度、改造后縫網(wǎng)復(fù)雜程度、改造后縫網(wǎng)支撐性、擴(kuò)展性以及有效性，從巖石物理角度評價地下頁巖改造有效性。脆性礦物含量越高，脆性指數(shù)越高，越容易形成裂縫，具有高楊氏模量和低泊松比，利于壓裂改造［33-34］。

松遼盆地青山口組濱淺湖相頁巖在研究區(qū)湖相頁巖中陸源碎屑含量最高，脆性指數(shù)平均為45.8 %，半深湖相頁巖脆性指數(shù)平均值為38.6 %，深湖相黏土（質(zhì)）頁巖平均值脆性指數(shù)為31.1 %。通常來說，石英是碎屑巖中重要的脆性礦物，石英含量越高，脆性指數(shù)越高，越容易形成裂縫［24］。青山口組湖相頁巖中除陸源碎屑石英外，半深湖和深湖相還發(fā)育有部分自生硅質(zhì)［21］，半深湖頁巖自生硅質(zhì)含量范圍0.2 %～6.8 %，深湖相頁巖自生硅質(zhì)含量1.2 %～11 %，頁巖中自生石英顆粒偏小且多呈漂浮狀分散于黏土礦物內(nèi)部，濱淺湖相中-低TOC頁巖陸源長英質(zhì)呈層狀。三軸試驗結(jié)果表明，在圍壓為10.0 MPa的實(shí)驗條件下，富含黏土礦物K-1樣品抗壓強(qiáng)度為104.7 MPa，富含長英質(zhì)礦物K-2樣品抗壓強(qiáng)度為74.3 MPa，K-1樣品雖然有機(jī)質(zhì)含量高，但抗壓強(qiáng)度大，從工程角度來看改造難度大。

孟思煒等利用礦物組成與分布表征、數(shù)字巖心建模、微觀力學(xué)測試、有限元模擬等技術(shù)手段［35］，對松遼盆地青山口組不同頁巖在應(yīng)力作用下變形、裂紋擴(kuò)展過程進(jìn)行數(shù)值仿真研究表明，單軸壓縮荷載條件下，巖石破壞行為以拉破裂為主，形成平行于加載方向拉伸裂紋，但受頁理縫影響，也形成垂直于加載方向的壓剪裂紋；礦物的組成、分布與膠結(jié)方式對裂紋的起裂點(diǎn)、擴(kuò)展路徑和斷裂失效模式具有重要影響。不同巖相類型頁巖中脆性礦物含量、形態(tài)與分布特征存在差異，導(dǎo)致力學(xué)性能與破壞機(jī)制存在顯著不同，長英質(zhì)頁巖及紋層狀介殼頁巖均可在低斷裂能下產(chǎn)生較高裂縫復(fù)雜度（圖5），紋層狀黏土（質(zhì)）頁巖起裂強(qiáng)度低、但裂縫延展需很高的能量，而白云巖起裂壓力和裂縫擴(kuò)展能耗均很高，不利于誘導(dǎo)裂縫擴(kuò)展。

圖5 不同巖相頁巖破壞過程裂縫分形維數(shù)與斷裂能相關(guān)關(guān)系［35］Fig.5 Correlation between fracture fractal dimension and fracture energy during fracturing of shale with different lithofacies

4 頁巖油主力靶體優(yōu)選

頁巖油富集主要受控于Ro，TOC以及儲集性等因素，在地質(zhì)甜點(diǎn)預(yù)測的基礎(chǔ)上，結(jié)合工程甜點(diǎn)評價結(jié)果，關(guān)注頁巖油流動性和可壓性［30］，篩選主力靶體。松遼盆地青山口組頁巖主力靶體優(yōu)選主要考慮含油性、滲流性、可壓性、源巖品質(zhì)和物性等參數(shù)，為減少人為因素影響，采用賦權(quán)重的方法開展定量評價。①不同參數(shù)賦不同權(quán)重值（ai），由于頁巖中游離油含量越高，流動性及可壓裂性越好，越有利于頁巖油的開采，因此在參考不同盆地頁巖油甜點(diǎn)評價指標(biāo)基礎(chǔ)上［29-34，36-37］，將S1、可動油和脆性礦物作為優(yōu)先考慮的參數(shù)，其次是對頁巖油開采具有重要影響的源巖品質(zhì)、巖相厚度和物性，其權(quán)重分別設(shè)為25 %，25 %，20 %，10 %，10 %，10 %；②同一參數(shù)的不同分類（vj）賦不同分值（無量綱），按照10分制，Ⅰ，Ⅱ和Ⅲ類資源甜點(diǎn)分值分別為10分、6分和3分。S1和TOC按照資源甜點(diǎn)劃分標(biāo)準(zhǔn)，可動油含量由核磁共振二維譜測定，按10 %和20 %進(jìn)行分類，脆性礦物按20 %和40 %進(jìn)行分類，巖相厚度以5 m和20 m進(jìn)行分類，孔隙度以4 %和6 %進(jìn)行分類，綜合評價指數(shù)EI如公式（1）所示，EI表示頁巖巖相不同權(quán)重的6個地質(zhì)因素的總得分值。

根據(jù)評價標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行單項打分，然后應(yīng)用公式（1）將單項得分乘以相應(yīng)指標(biāo)的權(quán)重以計算綜合評價指數(shù)的分值（表2）。整體表明，松遼盆地青山口組不同相帶長英質(zhì)頁巖得分最高，呈現(xiàn)從濱淺湖到深湖相，EI得分逐漸降低趨勢，特別是深湖相富有機(jī)質(zhì)長英質(zhì)頁巖，既為資源甜點(diǎn)，也是工程甜點(diǎn)，為最佳靶體。富有機(jī)質(zhì)紋層狀黏土（質(zhì)）頁巖EI得分中等，多為資源甜點(diǎn)，工程改造難度大，未來如能提升壓裂改造效果，則有可能成為首選靶體。介殼灰?guī)r和白云巖EI得分最低，雖為工程甜點(diǎn)，非資源甜點(diǎn)。

表2 松遼盆地青山口組湖相不同相帶頁巖巖相單項指標(biāo)得分與EI總得分Table 2 Statistics of the single index scores and total EI scores of the lithofacies in different facies zones of lacustrine facies in the Qingshankou Formation， Songliao Basin

5 結(jié)論

1） 松遼盆地青山口組頁巖層系分為富有機(jī)質(zhì)（TOC＞3.0 %）紋層狀黏土（質(zhì)）頁巖、紋層狀黏土（質(zhì)）頁巖、長英質(zhì)頁巖、紋層狀介殼頁巖、塊狀泥巖、灰?guī)r和白云巖7種巖相。濱淺湖相以長英質(zhì)頁巖、紋層狀介殼頁巖、紋層狀黏土（質(zhì)）頁巖和介殼灰?guī)r為主；半深湖相以紋層狀黏土（質(zhì)）頁巖為主，局部層位發(fā)育塊狀泥巖、富有機(jī)質(zhì)紋層狀黏土（質(zhì)）頁巖及白云巖；深湖相除紋層狀黏土（質(zhì)）頁巖和塊狀泥巖外，還發(fā)育富有機(jī)質(zhì)長英質(zhì)頁巖、大量薄層狀粉晶白云巖和介殼灰?guī)r。

2） 松遼盆地青山口組濱淺湖相頁巖TOC和S1最低，發(fā)育溶蝕孔、晶間孔和微裂縫，半深湖相頁巖有機(jī)質(zhì)豐度中等，以溶蝕孔、有機(jī)質(zhì)孔和黏土礦物晶間孔為主，深湖相頁巖有機(jī)質(zhì)豐度最高，滯留烴含量最高，儲集空間類型則為黏土礦物晶間孔、有機(jī)質(zhì)孔、長石粒內(nèi)溶孔和介殼體腔孔、頁理縫等。

3） 根據(jù)TOC和S1將青山口組頁巖資源甜點(diǎn)劃分為Ⅰ，Ⅱ和Ⅲ類，半深湖-深湖相頁巖多為Ⅰ類和Ⅱ類資源甜點(diǎn)，濱淺湖相頁巖為Ⅱ類和Ⅲ類資源甜點(diǎn)。結(jié)合工程改造效果，不同相帶長英質(zhì)頁巖最有利，為近期頁巖型頁巖油主力開發(fā)靶體。富有機(jī)質(zhì)紋層狀黏土（質(zhì)）頁巖為最佳資源甜點(diǎn)，但工程改造難度大，將是未來最佳靶體。

致謝：感謝黑龍江省揭榜掛帥項目“古龍頁巖油相態(tài)、滲流機(jī)理及地質(zhì)工程一體化增產(chǎn)改造研究”、“古龍頁巖儲層成巖動態(tài)演化過程與孔縫耦合關(guān)系研究”的資助及大慶油田院士工作站的幫助。