石油地质学课程设计

《石油地质学课》程设计报告

之

中国松辽盆地

学院：地球科学与工程学院

班级：勘探1001班

班制作成员：王文诚张欢杜忠琦吉小强

买振张康崔雁虎

一、盆地概况

1.地理位置

跨越黑龙江、辽宁、吉林和内蒙四省。西北、北、东及东南分别被大兴安岭、小兴安岭和张广才岭及长白山所围。南面与辽西山地和辽北丘陵连接。

北北东向展布。

2.规模

长750km，宽330-370km，面积约26万km2。

3.勘探历程

(1)1955-1964 石油普查阶段

1959,9.26,大庆长垣高台子构造带上的松基3井喷油, 28日，扶余3号构造上的扶27井或工业油流。

大庆油田，扶余油田

(2)1965-1975 油田开发及外围勘探阶段

开发为主的阶段。隐蔽油藏进行了勘探。

扶余油层、萨尔图油层、黑帝庙油层等工业油流

红岗、新立、木头和新北油田

（3）1976-1990 新层系、新领域勘探阶段

深部层系、外围盆地“二次勘探”

现已发现37个油田，10个气田，1996年产量达

5600万吨，天然气23亿立方米。

二、基底和深部结构

1.基底结构

（1）岩石组成：古生代不同变质程度的变质岩和花岗岩（加里东、华力西、燕山期）组成。花岗岩占1/3，华力西期最为广泛。

（2）构造单元划分

三个复背斜、两个复向斜；从西北向东南褶皱轴逐渐由北北东转为北东向。花岗岩多分布于复背、向斜的轴部附近。

（3）基底性质

前古生界结晶基底

2.深部地质结构

（1）地壳厚度

松辽盆地总体位于地壳厚度减薄区，深部上地幔发生隆升。盆地地壳厚度一般在34km 之内。33km莫霍面埋深线大体与现今盆地边界吻合。中央坳陷区地壳厚度仅为29km。盆地中部存在一条北北东-近南北向的地壳厚度减薄带，向东西两侧增厚，西部增厚快，东部慢。

（2）地热场

今地热场：高地温梯度、高大地热流值。盆地中央高，周边低；地温梯度与莫霍面形态相似。主要生（产）油区平均地温梯度3.8-4.2℃/100m。大地热流值平均为1.70HFU。

古地温场：古地温梯度高于现今地温梯度。为5.6 ℃/100m。在盆地演化的不同阶段，古地温有明显的变化。K1d/K1q间变化较大；有两次热高潮期J2-3-K1d、K1q-K2n；随时间变新，显示热衰减的趋势。

三、盆地演化与地质构造特征

盆地的演化可分为裂陷、坳陷和萎缩三个阶段。

1.裂陷阶段（J2-3—K1d）

正断层活动强烈，控制了地层厚度和沉积相带展布，影响着白垩纪大型盆地的演化和二级构造带的发育。

地层厚度变化较大，2000-3000m；沉积速度最快，247-400m/Ma，平均296m/Ma；地热场较高，地温梯度为3.7 ℃/100m。

1)早裂陷阶段（中晚白垩世-早白垩世营城期）

基底断裂活动强烈，形成一系列相对分隔、呈簸状或地堑式小型断陷群。

岩性以河流-滨浅湖相的砂砾岩、砂岩和泥岩为主，夹有多层火山岩和火山碎屑岩。东部（营城早期）以中酸性火山喷发；西部（火石岭期）以中基性火山喷发为主；

受基底断裂控制的孤立小凹陷；火山作用由西向东迁移、强度逐渐减弱；由断陷中部向边部依次出现深湖-半深湖—滨浅湖—冲积扇相；如图（3-1）

图3-1 图3-2

断裂方向：北北东、北东、北西、近南北向、近东西向，大断裂多为切割基底断裂。

北部地区：有64条基底大断裂，其中4条切割地壳深大断裂，8条区域大断裂。

北东及北北东向26 J3-K11

北西及北北西向20 K1-K21

相互交错，形成一、二级构造分界线

近南北向11 控制J-K11地层范围

近东西向7 分割地层作用

由北向南：断陷分布增多；地层厚度增大2000—3000~4000 6000m；正常沉积地层和煤层减少火山岩增多；如图（3-2）

2)晚裂陷阶段（早白垩世登楼库期）

构图（3-3

形成了中隆侧陷的构造格局，造线以北北东向为主；中央隆起带逐渐变为水下隆起，盆地开始向整体坳陷发展；一个与周边差别较大、相对对立的沉积盆地开始显现。

2.坳陷阶段(早白垩世泉头期-晚白垩世嫩江期)

1)总体特征

K1 泉头组、K2青山口组、姚家组、嫩江组

为大型坳陷发育的鼎盛时期，盆地的主要沉积期。盆地以不均一、较快速的整体稳定沉降为主。沉积范围逐渐扩大，向盆地边缘层层超覆。青一段和嫩一二段两次主沉降期。总沉积厚度3500m，沉积速度较小，为78m/Ma，具有由早到晚逐渐变小的特点。

构造运动：不均一的整体沉降。盆地中部在前期断陷基础上继续沉降，沉降中心、沉积中心、堆积中心三位一体。

①总体特征-沉积

沉积相由湖盆中部向外依次为深湖-半深湖-浅湖-滨湖-三角洲-河流冲积相；相带顺盆地长轴较宽，岩性变化慢，垂直长轴相带较窄，变化快。具有陆相盆地多物源和近物源沉积的特征。岩性以河湖相砂泥岩为主的碎屑岩，生物灰岩、泥灰岩、白云岩和油页岩在部分层段发育。纵向上形成一个完整的沉积旋回；

②总体特征-构造

西部：大面积的东倾斜坡，地层倾角平缓，一般小于1°，部分鼻状构造和小幅度构造。

东部：凹凸相间的平缓褶皱，短轴背斜和鼻状构造为主。中部为深坳陷；发育延伸短、断距小的断层，断距一般小于120m。深大断裂仍对后期沉积具有影响；该期末的构造运动，使地层发生轻微褶皱，出现逆冲断层。

2)各组地质特征

①泉头组：岩性以红色为主，宗红色、灰绿色块状泥岩，灰白色、粉砂岩、砂岩组成，边缘有砾岩。向上颜色由暗红变为砖红，顶部出现绿色泥岩。岩石组分复杂。以粉砂和细砂为主，长石含量大于石英，岩屑含量较高。分为四段，最大厚度可达1500-2200m。

②青山口组：以黑色泥岩为主，自下而上变粗；沉积具有多物源、近物源的特点。北部、西北部、西部、西南和东部物源区。厚度200-300m。可以分为三个岩性段。青一段主要为黑色泥页岩，为盆地内主要生油层，分布广泛，为区域地层对比标志层。为盆地第一次海侵期，湖盆面积最大，深湖占据主体。为最大水进期。青二、三段沉积呈环带状分布。自盆地中心向边部，黑色泥岩逐渐过渡为红色泥岩。湖盆范围缩小，深湖面积减少。

③姚家组：岩性主要为灰、灰黑、灰绿及紫红色泥岩与会白、灰绿色砂岩互层，横向岩性变化很大。厚度80-200m，分为三段。湖盆水域急剧退缩。河流快速进积，河流、三角洲沉积发育。砂岩发育。姚一段为低位体系域，湖盆大幅度收缩。三角洲平原亚相发育。具有很好的储层，形成主力油层—葡萄花油层。姚二、三段湖泊逐渐扩大，为水进体系域。北部湖侵明显。

④嫩江组：分为五段，厚度500-1000m。嫩一、二段，为盆地第二次海侵，湖盆范围达到最大。地层岩性稳定、分布广泛，以深色泥岩和泥页岩为主，是盆地内另一套主要生油层。嫩二段底部的油页岩，为盆地的对比标志层。嫩三四五段湖盆又一次发生明显收缩，三角洲相占主体部分。

3.萎缩阶段（K2四方台期-早第三纪）

沉降作用减弱，盆地东部明显隆起，湖盆逐渐收缩，面积减小。沉积中心向西迁移；晚第三纪到第四纪，呈现平原沼泽面貌。大型坳陷消失；经历了晚白垩世末和早第三纪末两次构造运动，形成一些浅层构造。

四、构造分区及特征

1.中浅层构造单元

6个一级，36个次一级构造单元。

中央坳陷：多期沉积、沉降中心，盆地主要产油区，大庆长垣。

2.深层构造单元划分

松辽盆地北部深层划分出7个一级构造单元和18个次一级构造单元。

为裂陷沉积，面貌截然不同与中浅层。

3.盆地构造变动和构造特征

1)时间演化：不同阶段构造变动形式不同：早期裂陷阶段断裂活动强烈；中期坳陷阶段区域整体沉降，接受沉积；晚期晚期萎缩阶段有三次强度随时递增的褶皱运动。构造特征：深层以断裂为主，断距较大；中浅层褶皱构造发育，幅度大，断距较小。（见图4-1）

图（4-1）

2)空间变化：东早西晚、东强西弱。东部形成凹凸相间的褶皱带，西部为平缓的东倾单斜。

中部为大型坳陷，在其中间形成大型正向构造带——大庆长垣。

3)变形强度：三次褶皱运动（K2嫩江期/四方台期，K/E,E/N），构造变动不很强烈。中浅

层变形不强烈。地层倾角较缓，褶皱两翼倾角约1°-3°,通常不超过10 °。

4)构造形式：以褶皱为主，断裂除早期外，在中浅层构造中处于从属地位。

5)动力学机制：与区域构造应力和深部热动力作用有关系。

五、主要油气田

1.大庆油田

1959年发现，为特大型油田之一。位于中央坳陷的中央—大庆长垣之上。走向北北东，由喇嘛甸子、萨尔图、杏树岗、高台子、葡萄花等7个背斜组成。储层：高台子、葡萄花、萨尔图、扶余油层；具有陆相原生油藏特点。形成原因：早期的断裂活动，中期沉积物差异压实及后期水平挤压等多种作用的结果。

2.扶余-新立油气聚集带

包括扶余、木头、新立三个油田。形成条件：由扶余基岩隆起控制的区域性鼻状构造带和西南、东南两个沉积体系相叠合而形成，具有区域性圈闭和储集条件（K1q三、四段-“扶

余油层”）；为背斜层状油气藏。

3.宋方屯油田

位于大庆长垣的东坡上，为低幅的隐蔽油藏。北部为自西向东倾的鼻状构造；南部为自南向北倾没的鼻状构造。断裂发育，北北东走向。储层为姚家组下部葡萄花油层。

有三种油藏类型：断层遮挡油藏（西部）、岩性断层油藏（东部）、岩性油藏（南部）。

4.龙虎泡油田

位于古龙凹陷西侧，泰康隆起向东南倾没的斜坡上，为轴向近南北的背斜构造。储集层为萨尔图（嫩一段）和葡萄花油层（姚一段）。

六、油气分布特征及其控制因素

1.中央坳陷控制生油层的发育

为白垩系沉积中心和沉降中心长期的叠合区，控制了生油岩的发育。青一、嫩一主要生油层，青二、三次之，姚二、三有生油能力，位于龙虎泡-古龙-葡萄花-肇州一带，发育平均厚300m的黑色泥页岩。有机质转化为石油的时期不同，故自嫩三期后，有机质陆续转化为石油，油源丰富。

2.中央坳陷控制储集层的发育

坳陷自白垩纪以来，周围持续沉降，储集体围绕坳陷呈环状分布，控制其分布。北部、东部、西部（齐齐哈尔、英台）、南部（宝康）的河流-三角洲沉积体系发育，砂体深入湖盆中，为良好储集层。

3.具有多套生、储、盖组合

1)浅部含油组合

K2四方台组-明水组储层及邻近的非渗透层

2)上部含油组合

K1嫩三四段黑帝庙油层及邻近的泥质层

3)中部含油组合

嫩一、姚家组、青山口组的萨尔图、葡萄花、高台子油层及邻近的非渗透层

4)下部含油组合

泉四段扶余油层，泉三段杨大城子油层

5)深部含油组合

泉二和泉一的农安油层

4.含油圈闭多数分布在中央坳陷及其周围

中央坳陷区及其向隆起的过渡部位；临近生油区；基底断裂多，差异升降运动频繁；差异压实作用，构造比较发育；斜坡上透镜状砂岩圈闭较为发育。

5.油气勘探的新领域

1)油田外围区

三肇凹陷

2)深部地层

盆地热流值高—成岩作用和有机质变质作用；——深层气：泉一、二段，登娄库组和侏罗系；盆地北部前景较好。

参考书目

1.重点阅读

1)《盆地分析——原理与应用》，(英)Allen. P. A. 等，石油工业出版社，1995

2)《含油气盆地分析——理论与方法》，刘池洋等著，石油工业出版社，2003

3)《中国中新生代沉积盆地》，朱夏、徐旺等，石油工业出版社，1990

4)《中国陆相石油地质理论基础》，胡见义等，石油工业出版社，1991

2.盆地文集

1)《含油气盆地地质学研究进展》，赵重远、刘池洋等主编，西北大学出版社，1993

2)《中国中新生代盆地构造和演化》，朱夏等，科学出版社，1983

3)《地学前缘》杂志(“盆地与能源”主题专辑) 1995年2卷3～4期，2000年7卷3～4

期

4)《石油与天然气地质》杂志(改造盆地专辑)，2000年第21卷第1期

5)《地球科学(中国地质大学学报)》(沉积盆地分析专辑) 1996年第21卷第4期

3.中国和世界盆地(油气田、油气地质)

1)《中国油气勘探》(第1～4卷) 邱中健、龚再升主编，石油工业出版社、地质出版社，

1999

2)《中国天然气地质》，冯福恺、王庭斌等，地质出版社，1995

3)《中国天然气地质学》(卷一、二…)，戴金星等，石油工业出版社，1992

4)《中国大中型气田概论》，康竹林等，石油工业出版社，2000

5)《中国陆相大油田》，张文昭主编，石油工业出版社，1997

6)中国石油地质志(卷一～十六)，翟光明主编，石油工业出版社，1992～1996

7)《世界含油气盆地图集》，甘克文、李国玉等，石油工业出版社，1982