松辽盆地北部深层地质特征与天然气勘探方向

松辽盆地深层包括上侏罗统火石岭组、下白垩统沙河子组、营城组断陷地层和下白垩统登娄库组、泉头组一+ 二段坳陷地层。断陷地层分布于一系列分割断陷中,控陷断裂为北北东向和北西向,断陷沿嫩江断裂带、孙吴—双辽断裂带和哈尔滨—四平断裂带分布。火石岭—沙河子组沉积时期为断陷大规模伸展期,沙河子组沉积末发生了大规模的反转,奠定了断陷期地层的改造格局。断陷期湖相泥岩和煤层是最重要的生烃层系,以登二段、泉一+ 二段和青一段三套区域盖层分开了四套天然气生储盖组合。临近生烃凹陷的古隆起、控陷断裂带和断陷内的古构造是天然气聚集的有利区带。     

松辽盆地北部深层火山岩天然气勘探实践

大庆探区发现的徐深气田储量规模超1000×10⁸m,是我国迄今为止发现的最大的火山岩气藏。徐深气田的发现经历了探索阶段、小型构造气藏发现阶段、大型岩性气藏突破阶段。徐家围子断陷具备好的烃源岩条件,火山岩发育,烃源岩、火山岩储层、区域盖层在纵向上形成了良好的生储盖组合条件,有利于大气藏的形成。     

松辽盆地北部深层天然气地质特征及勘探方向

通过对深层天然气形成的地质条件研究认为,北部深层发育多个断陷,主要断陷期为沙河子期,主要烃源岩为沙河子组湖相烃源岩,厚度大,分布范围广;发育多种类型储集层,主要为营城组火山岩储层,以近火山口爆发相和溢流相流纹岩物性最好;在登娄库组二段与泉头组一、二段区域盖层控制下发育3套生储盖组合,以下部组合为主;深层发育5种天然气成藏模式,五大因素控制了天然气的形成与分布.在此基础上,指出下一步勘探方向为坚持立足徐家围子断陷、加大预探双城和古龙断陷、积极准备林甸断陷,并指出了有利的勘探区带.     

松南深层天然气勘探取得突破

长岭断陷位于松辽盆地中央坳陷区南部，为松辽盆地规模最大的断陷，面积超过7000km^2，盆地基底最大埋深超过8km。该断陷属于松辽盆地南部中央断陷区的二级构造单元，晚侏罗纪～白垩纪长期发育，具有断、坳双重结构的特点，发育了中浅层和深层两套含油气组合，中浅层含油气组合以油为主，深层含油气组合以气为主（登娄库组及以下）。     

松辽盆地北部深层天然气勘探风险评价

近年来，松辽盆地深层天然气勘探取得重大突破，同时勘探风险评价也受到决策者的高度重视。文章以松辽盆地北部深层为例，从成藏系统的思路出发，对深层潜在的成烃、成藏断陷开展了地质风险综合评价，认为天然气勘探最有利的断陷分别是徐家围子断陷、莺山-双城断陷和古龙-常家围子断陷。在此基础上，对其低风险的徐家围子断陷进行了含油气系统和油气运聚单元划分，计算了各个运聚单元的生气量、排气量和潜在资源量，同时结合地质背景及天然气成藏条件，指出了有利的勘探方向，对降低勘探风险具有理论和实践意义。     

松辽盆地深层天然气勘探实践与勘探领域

松辽盆地的油气勘探经历了构造油气勘探、非构造油气勘探和深层油气勘探3个阶段.在深层天然气的勘探实践中,随着徐深1井、长深1井和腰深1井等的相继突破,松辽盆地深层天然气工业基地初具端倪.对松辽盆地深层天然气的勘探得到了3点启迪:1)深化地质认识、创新勘探思路是取得深层勘探突破的基础;2)应用先进、适用的工程技术是深层勘探突破的关键;3)坚持勘探、强化管理、联合作战是实现深层勘探突破的保障.松辽盆地深层勘探程度还很低,可供勘探的领域广阔,具有火山岩勘探、碎屑岩勘探和石炭-二叠系海相勘探3个勘探领域.大力加强深层勘探有望获得更多发现,勘探潜力很大.     

松辽盆地北部深层天然气地质条件、资源潜力及勘探方向

通过对深层天然气形成的地质条件的研究认为,松辽盆地北部深层由多个断陷组成,发育东部、中部、西部3个断陷带,东部断陷带徐家围子断陷地层厚度大、埋藏适中,是勘探重点;断陷期沙河子组湖相泥岩厚度大,分布范围广,生烃条件优越,是主要烃源岩;以基岩、火山岩和碎屑岩为储集层,在登娄库组二段与泉头组一段—二段区域盖层控制下发育上部、中部、下部3套生储盖组合,以中部组合为主;发育基岩风化壳、源储一体致密气、源内火山岩、古隆起带盖层4种成藏模式,营城组火山岩和沙河子组致密砂砾岩是主要含气层系。在地质条件分析基础上,采用成因法、类比法重新计算主要断陷、重点勘探层系资源量累计15 885.67×10⁸m³。依据地质条件及剩余资源规模等因素,进一步明确了下步勘探层次及方向：在徐家围子断陷可通过“精细火山岩,加快致密气”扩大储量规模;在莺山—双城断馅、古中央隆起带加大甩开力度,扩大勘探成果;在林甸—古龙等断陷加强风险勘探,力争实现突破。     

松辽盆地北部深层天然气勘探钻井技术

松辽盆地北部深层天然气勘探的主要储层营城组火山岩为裂缝和孔隙双重储集介质,富含凝灰质或为凝灰岩储层,常规钻井施工中,储层污染严重;井底压差高,井径不规则,影响录井和测井对气层的发现和评价,这些问题直接影响到对天然气的发现和探明。近几年来,根据常规钻井中存在的问题,开展了井身结构优化、与地层流体性质和储层压力系数相匹配的低密度钻井液体系研究与应用、欠平衡井底负压值控制技术研究、欠平衡钻井参数自动采集及分析系统的开发、欠平衡随钻井底压力和温度测量工具的研究、地层压力求取与压井液密度确定技术等7 项工作,形成了配套的近平衡、欠平衡钻井完井工艺技术。通过在松北深层徐深1 井等3 口井应用近平衡钻井技术,卫深5 井等8 口井应用欠平衡钻井技术,钻井过程流钻点火,及时发现和有效保护气层,压裂后试气获得高产商业气流,取得了非常好的勘探效果,为松辽盆地北部深层徐家围子地区天然气勘探展现1000×108m3 储量规模起到了关键作用。     

松辽盆地北部深层断陷分布规律及勘探潜力

松辽盆地深层断陷是天然气勘探的重要领域,近年来徐家围子、长岭等断陷均取得了较好勘探成果,但其他断陷是否具有形成气藏的地质条件不得而知。为此,以松辽盆地深层断陷结构解释为基础,结合区域地质背景研究认为:松辽盆地深层发育了一系列NNE、NE、NNW向断裂控制的分割断陷,受隆起带分割发育了3个断陷带和1个斜坡带,自东向西断裂活动逐渐变弱;NW—NNE向张扭性共轭断裂控制了沙河子组的空间分布,进而决定了烃源岩展布;营城组沉积末期构造运动产生了大量的气源断裂,挤压形成的隆起构造是油气运移的有利指向;经断陷成藏条件评价,明确了近期勘探的3个层次。     

从苏联和美国油气地质勘探发展看松辽盆地勘探远景

苏联和美国都是世界上油气生产的大国,油气地质勘探工作进行的比较早,技术和方法上也比较先进。目前世界上油气地质勘探工作总的趋势是:设备上不断更新换代、技术和方法上日趋完善,勘探方向从寻找常规油气藏向寻找隐蔽类型油气藏方面转变。在激     

松辽盆地深层天然气成藏富集规律和勘探方向

从构造演化、深层断陷和古隆起特征、储集条件、断裂发育、盖层条件等方面,总结松辽盆地深层天然气成藏富集规律。根据松辽盆地深层天然气区带地质评价参数取值标准,进行区带地质评价,并通过与刻度区类比,得出深层天然气资源量为11161.44×108m3,主要分布在徐家围子、庙台子、长岭、莺山、古龙等区带中。最后拟定松辽盆地深层天然气勘探方向为:徐家围子断陷的升平—兴城构造带、徐西斜坡和长岭断陷东部斜坡为战略展开区,徐家围子断陷宋站凸起、丰乐凸起和长岭断陷的中央凸起为战略突破区,莺山—庙台子和古龙等断陷为战略准备区。     

松辽盆地北部昌德东气藏天然气成因

松辽盆地北部昌德东气藏为高含ＣＯ２（含量可高达９０．３８％）气藏，烃类气体以甲烷为主。ＣＯ２的碳同位素值为－４．０６‰～－６．６１‰，氦同位素比值为３．９×１０－６～４．５×１０－６。与松辽盆地煤型气、油型气及国内外典型无机成因气对比，认为昌德东气藏中的ＣＯ２主要是来自地幔岩浆的无机成因气，通过断裂向上运移聚集；甲烷及其同系物则为无机气与有机气的混合。     

松辽盆地北部深层天然气成藏动力系统及空间分布特征

成藏动力学系统研究是石油地质学从静态、定性描述向动态、定量表征研究过程转移的必然产物.根据烃源岩与气藏的空间位置、盖层分布特征、油藏流体性质和压力分布特征以及天然气运聚机理,将松辽盆地北部深层天然气藏划分为远源常压气藏系统和自(近)源超压气藏系统以及无机成藏系统.远源常压气藏系统主要包括以泉一、二段为盖层的K₁d²-K₁q^1-2成藏组合和以登二段为盖层的K₁yc-K₁d²成藏组合;超压气藏系统为自生自储的Jhs¹-K₁yc成藏组合,自(近)源超压气藏系统是松辽盆地北部深层寻找大中型天然气藏的勘探方向.     

松辽盆地深层天然气成藏研究

为了探讨松辽盆地深层天然气的成藏条件和成藏机理,在对含气组合特征和成藏要素配置关系分析的基础上,根据断陷盆地发育特征以及油气藏形成的主控因素,建立了松辽盆地深层天然气成藏模式。松辽盆地深层的含气组合包括潜山基底含气组合、断陷期含气组合、断拗过渡期含气组合和深层拗陷期含气组合,不同含气组合的特征不同。深层天然气成藏条件比较好,岩性和构造圈闭的定型期与主力烃源层的生排烃高峰期相吻合,继承性的古隆起和构造高部位是油气运移聚集的长期指向,泉头组和上覆地层的封盖对油气的保存极为有利。松辽盆地深层可以划分为断裂和古隆起2大成藏体系,断裂成藏体系有深部流体供气、深大断裂导气的无机成因天然气成藏模式和与深大断裂相伴生、受断层裂缝控制的火山岩成藏模式,古隆起成藏体系有古隆起顶部风化壳成藏模式、古隆起低部位地层超覆成藏模式及古隆起上方构造-岩性成藏模式。     

松辽盆地北部深层天然气勘探钻井完井保护技术

通过对松辽盆地深层勘探钻井完井技术的简要回顾，指出保护储层的钻井、完井技术所经历的“采用优质钻井完井液体系，实现对储层的保护；使用低密度钻井液提高钻井速度，近平衡钻井对储层的发现与保护和采用欠平衡钻井工艺技术，发现与保护储层”3个阶段分别满足深层勘探就钻井完井过程中保护储层的技术要求。针对深层储层物性和钻井技术条件，研究了储层潜在损害方式和损害程度，分析了各个阶段钻井完井过程中保护技术的作用原理、应用情况与取得的效果。实践表明，保护储层应以勘探发现程度需求为依据，兼顾资料需求和勘探钻井投资，选择相应的保护储层类别。建议加强松辽盆地北部深层天然气勘探钻井、完井过程对储层的保护，探索进一步开展充气、泡沫、雾化、空气等气体钻井技术的研究与应用，使储层发现与保护技术得到一个质的飞跃。     

松辽盆地深层天然气成藏条件与勘探方向

松辽盆地深层天然气勘探除徐家围子、长岭和英台断陷外,其他断陷的勘探效果尚不明显。依据大量的地震、野外露头、岩心观察、分析化验等资料,对松辽盆地深层断陷结构、烃源岩、火山岩储层等天然气成藏条件进行系统研究后认为：该区深层天然气分布受断陷、火山岩、断裂与不整合面控制;深层主要断陷期为沙河子期,由34个大小不一、相互独立的断陷组成断陷群,天然气在各断陷中自成含气系统,主要分布于早盛继承型断陷中;烃源岩严格分布于各断陷中,烃源岩最好的区域位于断陷中部,地震反射特征为席状平行结构,成层性、连续性好;火山岩储层形成受岩相、岩性、顶面构造、喷发旋回等控制;以次级洼陷为评价单元对断陷进行了评价,提出成藏条件好的中小型断陷具有较大勘探潜力的新认识,指出双城（莺山）、林甸等为有利的接替断陷。     

松辽盆地深层火山岩天然气勘探方向

松辽盆地徐家围子断陷深层勘探程度最高，根据其主力烃源岩生气强度与断陷期地层厚度形态上的相似性，利用航磁异常与断陷期地层厚度叠合的方法，可在其他勘探程度较低的断陷中快速优选火山岩储集层发育并与烃源岩相匹配的深层断陷。结合地质资料以及钻井资料预测，松辽盆地火山岩天然气勘探有利的断陷是长岭断陷以及古龙断陷；根据近烃源岩或沟通烃源岩的航磁异常梯度带附近是火山岩天然气的富集区带这一重要认识，预测了长岭断陷及古龙断陷火山岩天然气勘探富集区带；对风险勘探井进行了评价，推荐钻探长岭断陷的长深1井，并认为古龙断陷古深1井北约6km处火山岩构造更为有利。提出全盆地需要针对火山岩储集层进行1：50000高分辨率航磁勘探的建议。图12参40     

松辽盆地深层天然气勘探取得重大突破

自大庆党委在1974年提出大庆底下找大庆以来,经过15年的勘探,于1988年在芳深1井获工业气流,1989年芳深2井评价钻探成功,从而发现了昌德气田。这是松辽盆地深部油气勘探的重大突破。昌德气田位于松辽盆地古中央隆起的中段,东临徐家围子侏罗系断陷,西邻常家围子侏罗系断陷。侏罗系良好的烃源岩、登娄库组发育的砂岩和泉头组底部稳定的泥岩组成了深部地层的成油系统。     

松辽盆地北部深层天然气储层特征

松辽盆地北部深层天然气藏的储层主要为火山岩、浊沸石化砂岩和高碱碎屑砾岩等。研究表明，深层砂岩的储集空间主要为经溶解、交代作用所产生的各类次生孔隙，矿物学上以浊沸石化和伊利石绢云母化和钾长石的钠长石化为显著特征，储层受成岩作用和沉积作用共同控制；砾岩有利储层主要集中在营城组4段，主要孔隙类型为压实后砾间砂质部分保留的粒间孔和砾内、砾边裂缝，原始含砂量和砂内填隙物数量是储层物性主控因素；而火山岩的有利储集体主要为酸性熔岩、酸性熔结凝灰岩等，原生气孔和经脱玻化等作用所形成的微孔隙及长石斑晶溶蚀孔具重要储集意义，火山岩相和碱交代及风化淋滤作用是主要控制因素。酸性流体的溶解营力和深层烃碱流体的双重作用是深层次生孔隙形成的主要原因，碱交代作用是主导和控制次生孔隙形成和分布的地球化学因素。