三江盆地绥滨坳陷石油地质特征
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发布时间：2022-10-08 01:13
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时间：2023-11-01 04:40
（一）概况
三江盆地位于黑龙江省东北部，盆地面积33730km2，其中绥滨坳陷面积约为6640km2，前进坳陷面积约为22000km2。那丹哈达岭地体与古亚洲陆块的拼合发生于印支期，三江盆地是在此基础上发展起来的中、新生代裂坳叠置型盆地，中新生代构造演化受制于区域构造背景，并与中国东部古陆块构造演化紧紧相连。盆地呈北东向展布，自西向东可以分为：绥滨坳陷、富锦隆起和前进坳陷。
图3-7 虎林盆地七虎林河坳陷油气综合评价图
对比南部滨参1井和北部滨1井揭露的基岩地层的岩性特征可以看出，绥滨坳陷大致以松花江为界，南北基底岩性存在一定的差异，为典型的拼合型基底。北部以新元古界深变质岩为主，南部以新元古界花岗岩为主，研究区的东侧局部可能存在石炭系—二叠系浅变质岩。这种岩性的差异推测可能代表着区域上热演化程度不同，同时，这种结构上的差异对后期的构造运动具有一定的控制作用。
绥滨组＋东荣组 主要分布在研究区的北部，北起03-113主线，向南至03-61主线，西侧基本以07-259联络线为边界，总体上具有向西、向南及东侧超覆沉积变薄的趋势，地层厚度一般为300～600m，最厚处在03-101主线与03-285联络线交点的西北部，地层视厚度达850m。同时，在南部03-73主线西侧，地层局部变厚，视厚度约为400～450m。而江滨逆掩断裂上盘，地层厚度与下盘相当，在03-109主线与07-265联络线交点的东北部，地层厚度最大达950m。靠近断层一侧，由于局部遭受剥蚀，地层厚度逐渐减薄。尽管该套地层沉积范围有限，未覆盖整个坳陷，且厚度不大，但在绥滨坳陷的各套地层中是保存最为完整的一套沉积序列。同时，其在绥滨坳陷的沉积演化过程中具有十分重要的意义，它代表着绥滨坳陷沉积环境明显具有由海相—海陆交互相—陆相逐渐过渡的沉积演化过程。
城子河组 分布范围最大，几乎覆盖了绥滨坳陷的构造主体。地层厚度一般为500～1200m，南部滨参1井的北侧即在03-49主线与03-269联络线交点的北部地层厚度最大可达1600m，向东侧及南侧地层厚度逐渐减薄。而北部滨1井附近地层厚度与滨参1井厚度相当，厚度最大可达1600m,具有向东及北东方向变薄的特征。在03-89主线与93-288联络线交点处，地层厚度局部变厚，厚度最大为1100m。总体上，城子河组具有西厚东薄的变化趋势。研究区西侧由北向南具有厚—薄—厚的变化规律，而东侧地层厚度的减薄与后期的挤压抬升，局部地层遭受剥蚀有关。城子河组现今赋存特征并非其原始的沉积，但整体上地层保存相对完整。城子河组的发育和分布特征表明，该地质历史时期，绥滨坳陷处于稳定沉降期，水体范围大，沉积中心在研究区的西侧，这一时期地层沉积厚度大，后继地质历史时期仅在东侧局部遭受剥蚀。因此，城子河组现今发育及分布特征基本代表了其原始的沉积状态。
穆棱组 与城子河组发育和分布特征相比，该时期地层分布范围有所减小，总体上具有西厚东薄的变化趋势。地层视厚度一般为400～1000m，在03-65主线与03-269联络线交点处的西侧，地层视厚度最大为1800m。穆棱组沉积现今发育及分布并非其原始的沉积状态。根据研究区的构造演化分析，穆棱组沉积末期，盆地经历了大规模的褶皱－挤压作用，研究区东侧构造抬升，地层遭受大量的剥蚀。因此，与城子河组沉积时期相比，地层残留范围进一步缩小，由西向东减薄的特征更为明显。在解释过程中，在穆棱组下部追踪了一套强反射，该反射界面特征在研究区南部尤为明显。根据前人对穆棱组划分的认识，将其归为穆棱组下段地层。该套地层分布范围有限，主要在研究区南部的西侧，总体上具有西厚东薄的分布特征，地层视厚度一般为300～500m；在03-45主线与03-269联络线交点处的西侧，地层视厚度最大为700m。
东山组 主要分布在研究区的西侧，受大规模区域剥蚀作用的影响，地层厚度向东、向南逐渐减薄。地层视厚度最大处分别在03-49主线及03-73主线与03-269联络线交点处的西侧，地层视厚度最大分别为900m和750m 左右。与其下伏城子河组及穆棱组相比，东山组分布范围最小，且厚度最薄，但地层视厚度的变化趋势基本一致。可见，绥滨坳陷下白垩统各套地层的发育和分布具有很好的继承性，表明主要目的层段沉积演化过程的连续性及构造运动对地层改造作用的一致性。而早期中—上侏罗统绥滨组及东荣组海相沉积地层的发育及分布特征与其上覆地层具有明显的差异，主要表现在地层的残留状态和沉积中心的迁移上。
（二）构造单元划分
通过对全区二维地震资料重新解译，在研究区域构造演化应力机制和主期构造特点的基础上，对整个坳陷的构造单元进行了系统的划分。共划分8个构造单元：即江滨逆掩断裂带、西侧火山岩侵入隆起带、新房凹陷带、福兴斜坡带、果树通断裂背斜带、南大林子凹陷带、中伏屯凸起、东南斜坡带。与原构造单元划分方案相比，构造单元的划分与前人的认识基本一致，但构造单元的名称及边界范围有所变化（图3-8）。
江滨逆掩断裂带 以大规模江滨逆掩断裂为主体，特征突出，研究区北部的03-113、03-109、03-105主线逆掩断裂痕迹十分清晰，至03-101主线消失。其上升盘由于大规模的逆掩上冲，使白垩系下统和中晚侏罗世沉积地层遭受大量剥蚀。该断裂带的西段，由于受火山岩侵入带的破坏，逆掩断裂的痕迹几乎被破坏，断裂痕迹不清晰，造成在地震剖面上识别困难。
西侧火山岩侵入隆起带 为下白垩统沉积末期形成的较大规模的岩体侵入带。推测该构造带的形成与东山组火山岩普遍发育存在一定的联系。由于其晚期的侵入，使早期沉积的围岩局部变形，在今构造上，其后继沉积的地层仍可见清晰的隆起形态。值得指出的是，在该侵入带的西侧，发育了一个狭长的构造条带，由于仅个别2008年的地震主线可识别，范围有限，因此未划分新的构造单元。
图3-8 三江盆地绥滨坳陷构造单元划分图
新房凹陷带 形成于研究区北部西侧，西边界为火山岩侵入边界，东侧基本以f6、f16为界线，向南至松1断层。该凹陷呈北西向长轴延伸，东西向较窄。与南大林子凹陷相比，该凹陷的埋藏深度相对浅，分析认为与整个坳陷沉积初期南深北浅的盆地原型有关。此外，松1断层的长期发育，也导致南部断陷深度不断增大，形成了现今南北沉降中心深浅的差异。
福兴斜坡带 形成于研究区北部的最小的构造单元。在T5和T4-3构造图上，该构造带形态十分清楚。该构造带南以f1断层为界线，东以F01及江滨逆掩断裂下盘为界线，整体形态具有向北东方向抬升的特征。在T4-2和T4-1构造图上，由于地层剥蚀，该构造单元已不完整。
果树通断裂背斜带 是研究区内断裂最发育，构造形态最复杂的构造单元。位于北部新房凹陷带的东侧，其主体构造部位为一被断裂分割的背斜，在08-87-03-97主线上，断背斜形态清晰，向西过渡到新房凹陷，而向东则形成一个小洼陷，之后逐渐抬升。该构造单元北边界为f1断层，南以f11断层为界线，其内部断层十分发育。
南大林子凹陷带 是研究区南部最大的构造单元，发育于南部的中间部位，其西侧为中伏屯凸起，向东过渡为形态简单的构造单斜。分析认为，该凹陷带的形成和发育是绥滨坳陷南部不断沉降的结果，与松1断层的继承性发育有直接关系。该构造单元是整个绥滨坳陷的沉积中心之一，在今构造上，中生代地层的沉积具有明显的继承性。其构造长轴走向为近南北向，最深部位靠近松1断层下降盘的一侧，即03-65、03-73主线西部。
中伏屯凸起带 为火山岩侵入体，由于其上部为中生代地层的沉积，与北部西侧的火山岩侵入带相比，推测其发育时期较早，但其侵入规模相对较小。
东南斜坡带 包括南大林子凹陷向东过渡的单斜构造带及南部集贤凸起向南大林子凹陷的过渡带，其北以松2断层为界，西侧大致以f25断层为边界。构造单元被断层分割，形成构造台阶。在T5构造层上，该构造单元清晰存在，而在T4-2、T4-2和T4-1构造层上，地层被剥蚀或尖灭，无法划分出来。
（三）构造演化研究
绥滨坳陷构造演化经历了前中生代区域裂陷期，晚中生代坳陷生长发育期，晚中生代末期区域逆冲－褶皱改造期，古近纪走滑－拉分定型期等4个阶段。
1.前中生代区域裂陷期
这一时期，绥滨坳陷雏形开始发育，前中生代古老基底在区域挤压应力背景下，局部拉张，具有前陆盆地的特点，绥滨坳陷开始接受沉积，海侵方向为北—北东向，为一套滨浅海相沉积。随着裂陷程度的加大，地层沉积厚度增加。此时，坳陷沉积中心位于研究区的东北部。这一时期的裂陷持续到晚侏罗世末期，形成了绥滨坳陷早期的构造格局。该时期，滨1井区为一局部构造高部位，因此，未接受绥滨组和东荣组海相地层沉积。
2.晚中生代坳陷生长发育期
随着海侵的结束，绥滨坳陷进入了生长发育期。这一时期，绥滨坳陷由海相沉积转换为短时期的海陆交互相到大规模陆相河湖相沉积。坳陷的不断生长发育，使研究区西部不断加深，沉积中心由北东转为西部，随着水体加深，沉积范围不断增大，沉积了巨厚的上中生界城子河组和穆棱组。这一时期，经过局部调整后，晚中生代坳陷的构造格局初步形成。
3.晚中生代末期区域逆冲－褶皱改造期
穆棱组沉积末期，持续至东山组沉积时期，绥滨坳陷在南北向挤压应力作用下，产生强烈的区域逆冲－褶皱作用。这一时期是整个绥滨坳陷晚中生代构造运动的主期，在研究区形成了一系列北西向和北东向的构造痕迹，局部发育了逆冲褶皱构造。主期构造不仅形成了相应的断裂体系和局部构造，同时，对早期已有构造起到改造或破坏作用，使早期的构造痕迹在今构造上识别更为困难。需要指出的是，伴随着逆冲－褶皱作用，研究区的东部局部隆升，使晚中生代地层遭受大量剥蚀。同时，晚白垩世末期火山岩体侵入，火山活动频繁。
4.古近纪走滑－拉分定型期
古近纪以来，绥滨坳陷与区域构造应力背景一致，发生右旋走滑－拉分作用，形成了绥滨坳陷古近纪—新近纪盆地填平补齐的沉积格局，其后，第四系沉积全区覆盖，晚中生代残留盆地完全定型。
（四）烃源岩评价
通过对各生油指标的综合分析，得出以下认识：研究区暗色泥岩十分发育，单层厚度及累计厚度均比较大，具备一定生烃基础；研究区有机质丰度不高，有机碳含量较高，而氯仿沥青“A”和生烃潜量普遍偏低；研究区的母质来源以陆相植物为主，母质类型比较差，生烃能力有限；研究区有机质的成熟度比较高，城子河组下部已进入过成熟阶段，城子河组上部—东山组下部普遍达到成熟标准，东山组上部尚处于未成熟阶段；从纵向分布情况来看，城子河组上部—穆棱组各项生油指标相对最好，是研究区的主要烃源岩层，城子河组下部和东山组次之，是研究区的辅助烃源岩层，东山组以上不具备生烃能力；研究区1300m 以下暗色泥岩发育区为有利烃源岩发育区，由于成熟度普遍过高，可能以生气为主，深部预测为煤层气或干气，气源欠充足。
根据暗色泥岩的分布状况，结合有机地球化学分析、生油门限预测并参考地层厚度、埋藏深度和沉积相研究结果，对研究区东荣组＋绥滨组、城子河组、穆棱组及东山组有利烃源岩进行了初步预测，主要存在3类生油岩，即Ⅱ类好生油岩、Ⅲ类较好生油岩、Ⅳ类差生油岩，以Ⅱ类好生油岩和Ⅲ类较好生油岩为区内相对有利生油岩。
东荣组＋绥滨组生油岩，目前区内尚无钻探证实。根据地震相和沉积相分析并结合上部地层预测，也应存在有3类生油岩，即Ⅱ类好生油岩、Ⅲ类较好生油岩、Ⅳ类差生油岩。其中，Ⅱ类好生油岩主要分布于半深海—深海区，总面积约276.9km2，Ⅲ类较好生油岩主要分布于浅海区，面积约1021.5km2，其余为Ⅳ类差生油岩。
城子河组有3类生油岩，即Ⅱ类好生油岩、Ⅲ类较好生油岩、Ⅳ类差生油岩。其中，Ⅱ类好生油岩和Ⅲ类较好生油岩主要分布于研究区西侧滨参1井—滨1井以西的S型地层带上，埋深基本在1300m 以下，Ⅱ类好生油岩分布于南北两个沉积中心位置，总面积约268.6km2，Ⅲ类较好生油岩面积约1226.3km2，其余为Ⅳ类差生油岩。
穆棱组有3类生油岩，即Ⅱ类好生油岩、Ⅲ类较好生油岩、Ⅳ类差生油岩。其中，Ⅱ类好生油岩和Ⅲ类较好生油岩主要分布于研究区西侧滨参1井—滨1井以西的狭长地层带上，埋深1300m 以下，Ⅱ类好生油岩面积约191.5km2，Ⅲ类较好生油岩面积约824.0km2，其余为Ⅳ类差生油岩。
东山组有2类生油岩，即Ⅲ类较好生油岩和Ⅳ类差生油岩。Ⅲ类较好生油岩主要分布于研究区中部滨参1井—中伏屯之间以及老新城地区的局部地层带上，埋深1300m 以下，总面积约219.1km2，其余为Ⅳ类差生油岩。
（五）储层预测与评价
1.砂岩储层
从砂体发育情况分析，研究区砂岩储层主要以城子河组砂岩为主，穆棱组砂岩次之，东山组砂岩发育较差，东荣组＋绥滨组砂岩钻井揭露十分有限。
研究区下白垩统砂岩岩石成熟度普遍较低，胶结类型差，以泥钙混合胶结为主，胶结十分致密，均属于低孔低渗的较差储层类型。从纵向上看，研究区城子河组中上部—穆棱组中下部物性相对最好，城子河组下部和东山组物性最差。
2.火山岩储层
松辽盆地北部深层火山岩气藏的发现，使得火山岩储层的重要性得到了重新认识，三江盆地绥滨坳陷烃源岩有利于生气，砂岩储层物性差，寻找类似松辽盆地的深层火山岩储层，对三江盆地绥滨坳陷具有重要意义。
（1）火山岩预测的依据
钻井和地震依据 滨参1井在413～606m、2161～2365m、3006～3219m 三个井段见到火山岩夹层，其中中部火山岩最厚，井震标定，该火山岩在地震剖面上的反射特征为断续丘状反射。在地震资料上火山岩区常出现杂乱、丘状反射与周边的沉积岩连续强轴反射容易区分，并与周边地层呈不整合接触。
综合物探依据 火山岩普遍具有较强磁性，并且随着基性程度的增大磁性增强，据前人资料，绥滨坳陷东山组火山岩磁性可达20（卡帕）。在磁力异常图上，火山岩通常可引起高值异常、高频跳跃磁异常，可形成具有一定走向的局部串珠状异常特征。
（2）火山岩预测
根据1986年完成的1∶20万西三江航磁资料并结合地震资料对绥滨坳陷火山岩进行了预测，在有地震测网控制的区域内存在4块火山岩区，分别编为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ火山岩区。与本区埋深浅的中伏屯火山区的极为醒目的大片高值异常叠加高频跳跃磁异常的特征类比可以看出，该4块火山岩区由于火山岩埋深大为增加，异常幅值大大降低，但仍然可以辨清其火山岩特有的高频跳跃的磁异常特征，以及极为明显的局部串珠状异常。
Ⅰ号火山岩区 位于反修屯以西，绥D1井西南7.2km 处，航磁异常为高值异常叠加高频跳跃磁异常，异常幅值达110nT；在地震SB87-04线和地震SB285-92线上可见杂乱、丘状间断反射，并沿断层向上错断、刺穿地层，显示出火山锥形特征。该火山岩区面积约45.7km2，重磁资料及地震资料发现存在基底断裂。
Ⅱ号火山岩区 位于东林屯东北，F2、F6深大断裂交汇处，该火山岩区面积约58km2。航磁异常为低幅值的跳跃磁异常特征，异常幅值为10～40nT。
Ⅲ号火山岩区 位于绥D 1井南14km 处，北北东走向，受F3断裂控制，并位于北西向F5、F6深大断裂交汇处。南北延伸约18.6km，面积约98km2。航磁异常为多个北北东走向的低幅值、跳跃磁异常特征，组成一组具有北北东走向的局部串珠状异常，异常幅值约10～30nT；在地震SB68-92线上可见杂乱、丘状间断反射，并沿断层向上错断、刺穿地层，显示出火山锥形特征并有基底深大断裂的存在。
Ⅳ号火山岩区 位于东林屯东南10km 处，受F3断裂控制，航磁异常为低幅值的跳跃磁异常特征，异常幅值达10～30nT，与Ⅲ号火山岩区磁异常组成北北东走向的局部串珠状异常带。该火山岩区面积约44km2。
总之，绥滨坳陷盖层内火山岩具有明显的磁力异常及地震波阻特征，火山岩发育明显受区域性基底深大断裂控制，在深大断裂交汇处，因火山活动强烈，火山岩相当发育，本区Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号火山岩区就处在深大断裂交汇处，当有油源供应时，该区可成为有利的油气勘探区。
（六）盖层评价
研究区早白垩世发育的巨厚层暗色泥岩和煤层不仅是生油层，也是区域上的良好盖层。火山岩的发育，既可作储层，也可作局部良好盖层。据前苏联石油地质学家列别托对盖层的统计和分析，认为井深在1000～3000m 范围内，5.0～10.0m 厚的泥岩对油气就可以起到良好的盖层作用。按照这一标准，研究区纵向上应以东山组盖层最好，穆棱组和城子河组次之。
（七）生储盖组合评价
研究区烃源岩以城子河组上部和穆棱组为主，东山组、绥滨组＋东荣组及城子河组下部为辅。烃源岩主要为暗色泥岩和煤层两种类型，生油母质较差，生烃潜量较低，预测以干气和煤层气为主；储层主要为砂岩、火山岩和少量煤层，物性较差；盖层主要为泥岩和火山岩，局部煤层也具有一定的封盖性。预测油气以自生自储或下生上储为主，成藏条件一般。
（八）圈闭特征研究
通过地震资料解释，共落实层圈闭73个，累计圈闭面积约1227km2。其中，T5反射层圈闭20个，面积约272.2km2，最大为38.0km2，最小为1.9km2;T4-3反射层圈闭16个，面积306.8km2，最大为48.3km2，最小为3.1km2;T4-2反射层圈闭20个，面积313.2km2，最大为41.1km2，最小为2.1km2;T4-1反射层圈闭8个，面积201.2km2，最大为69.5km2，最小为3.7km2;T4反射层圈闭9个，面积约138.7km2，最大为37.8km2，最小为1.0km2。
从圈闭的成因类型看，绥滨坳陷各构造层圈闭类型主要包括构造圈闭、地层圈闭或构造－地层复合圈闭。构造圈闭类型主要有断鼻、断背斜、断块及浅层低幅度背斜，这种类型的圈闭主要发育于研究区的中北部，断层的上、下两盘，尤以T5和T4-3构造层发育；地层圈闭或构造－地层圈闭主要由地层不整合接触及局部火山岩遮挡形成，有些地层圈闭由断层和剥蚀线遮挡形成。这种类型的圈闭主要发育于研究区的东、西两侧及南侧，尤以T4-2和T4-1构造层发育。各构造层圈闭具有一定的继承性。
（九）有利区预测
依据绥滨坳陷地层厚度、沉积相展布、烃源岩厚度和分布，预测了有利的油气勘探区，北部的果树通断裂背斜带及南部的东部斜坡带最为有利。其次，研究区北部的福兴斜坡带作为进一步认识海相沉积是否具有成藏条件的关键，也可以作为勘探有利区带。而最为不利的是研究区东侧靠近剥蚀线一侧及西侧火山岩侵入带的东翼（图3-9）。
北部的果树通背斜带 该构造单元构造条件最为复杂，发育北西向和北东向两组断裂。在这一构造带内，断层的发育既有早期继承发育的特征（T5—T4-3时期），又有晚期区域逆冲－褶皱作用的改造特点（T4-2—T4-1时期），其西侧的新房凹陷为研究区内具有一定生烃潜力的凹陷，圈闭发育且比较落实，可作为一类有利勘探区。
南部的东南斜坡带 该构造单元的形态比较简单，但由于断层发育，被分割成断阶或单斜形态的断块，早期形成的圈闭具有捕获油气的条件。同时，由于该构造带与南大林子凹陷临近，侧向运移的油气可直接在有利圈闭形成油气藏，因此，可作为一类有利区。
福兴斜坡带 该构造带在T5—T4-3构造层上形态十分清楚，选择该构造带作为二类勘探有利区，主要是考虑区域上该构造带推测解释了较厚的海相沉积，而研究区对海相沉积的认识几乎是空白。海相沉积可能形成自生自储的油气藏。从北部绥D2井揭露的部分东荣组看，海相地层沉积时期，砂岩比较发育，但储层物性可能不理想。因此，即使钻探成果不理想，也可以作为一口评价井，进一步认识海相地层的分布规律。
图3-9 三江盆地绥滨坳陷有利区预测图
东侧剥蚀区或北部火山岩侵入带的东翼 由T4-3、T4-2、T4-1构造图分析可以看出，在研究区的东侧地层不整合圈闭普遍存在，这些圈闭虽然面积较大，但一般远离烃源岩发育中心。同时，由于后期构造运动，对圈闭保存条件具有破坏作用，原生油（气）藏可能遭受破坏。而研究区北部靠近火山岩侵入带的一侧，尽管后期侵入的火山岩体在一定程度上可以加速烃源岩的成熟演化，但圈闭条件相对较差。综上所述，将东侧剥蚀区或北部火山岩侵入带的东翼划分为三类勘探有利区。
绥滨坳陷勘探有利区的优选是在现有资料的认识基础上提出的，由于对成果的认识程度受资料的局限，一类勘探有利区最为可靠，可进行风险勘探，而二、三类勘探有利区需要在今后的评价过程中进一步落实其可靠程度。
