三肇凹陷扶杨油层成藏要素空间匹配与油分布关系

付 广 刘雪雪

（大庆石油学院，黑龙江 大庆 163318）

三肇凹陷扶杨油层成藏要素空间匹配与油分布关系

付 广 刘雪雪

（大庆石油学院，黑龙江 大庆 163318）

三肇凹陷扶杨油层3个主要成藏要素的研究结果表明：烃源岩主要是青一段发育的暗色泥岩，已进入大量生烃期，可以向扶杨油层供给充足的原油；圈闭类型主要是断层圈闭，或断层-岩性；原油运移输导通道为T2源断裂与砂体。通过空间匹配关系研究得到，三肇凹陷扶杨油层断层圈闭与青一段烃源岩在空间上有2种匹配关系，一种是扶杨油层断层圈闭直接位于青一段源岩下方，由T2断裂垂向连接；另一种是扶杨油层断层圈闭位于青一段源岩的侧下方，除T2断裂垂向连接外，还需要砂体输导通道的侧向连接。三肇凹陷扶杨油层3个成藏要素空间匹配关系对其成藏与分布的控制作用主要表现在以下方面：青一段烃源岩生成油“倒灌”运移区控制着2种源圈配置中油藏形成与分布；源上圈正下方配置中T2断裂发育区内断层圈闭油富集程度高；源上圈侧下方配置中砂体侧向运移输导通道上的断层圈闭有利于油藏形成；断层下盘是2种源圈配置类型中油聚集的主要部位。

成藏要素；空间匹配；断层圈闭；T2源断裂；青一段烃源岩；扶杨油层；三肇凹陷

三肇凹陷位于松辽盆地北部中央凹陷区内，是该盆地下白垩统泉头组三、四段扶余和杨大城子油层的主要勘探区。截至目前，该区已找到宋芳屯、榆树林、模范屯、肇州、升平、朝阳沟和永乐等油田，原油主要储集于扶杨油层河道砂沉积中，主要来自上覆下白垩统青山口组一段发育的暗色泥岩，同时青一段发育的大套泥岩又是其盖层，属于典型的上生下储式的生储盖组合，正是这种上生下储式的生储盖组合，其原油运聚成藏特征明显不同于其上部的萨、葡、高油层的正常生储盖组合，造成以往从萨、葡、高油层总结出来的成藏规律和控制因素已不再适用于该区扶杨油层，扶杨油藏勘探方向不明确，失利井增多。

尽管前人曾对此做过大量研究工作［1-7］，但主要是针对其成藏条件及其优劣，而对成藏要素空间匹配关系及其对原油成藏与分布的控制作用的研究仍是一个薄弱环节。因此，开展三肇凹陷扶杨油层成藏要素空间匹配与油分布关系研究，对于正确认识扶杨油层原油分布规律和指导勘探均具有重要意义。

1 成藏要素及其特征

勘探实践表明，烃源岩、圈闭和输导通道是决定油藏能否形成的最关键因素，也是成藏体系的最基本要素［8-10］。

1.1 烃源岩

油源对比结果表明，三肇凹陷扶杨油层原油主要来自上覆青一段发育的暗色泥岩，该区青一段烃源岩厚度最大可达到80 m，主要分布于朝阳沟阶地上，由此高值区向凹陷西北厚度逐渐减小，在三肇凹陷北部边部厚度达到最小，小于20 m（见图1a）。

三肇凹陷青一段烃源岩有机质丰富，有机碳质量分数平均为3.13%，氯仿沥青“A”平均为0.50%，生烃潜力一般大于6 mg·g-1。有机质类型大部分属于Ⅰ和Ⅱ1型，少部分属于Ⅲ型。有机质镜质体反射率为0.55%～1.26%，已进入生烃门限。烃源岩生排烃史研究结果表明，在四方台组沉积末期开始向外排烃，到明水组沉积末期开始进入大量排烃阶段。三肇凹陷青一段烃源岩排油强度高值区位于三肇凹陷中心，最大可达110×104t·km-2，由此向凹陷四周排烃强度逐渐减小，在凹陷边部减小至零（见图1b）。

1.2 圈闭

钻探结果表明，三肇凹陷扶杨油层原油聚集主要是在断裂与河道砂体配合形成的断块、断层-岩性和断层遮挡圈闭中。

1.3 输导通道

由于三肇凹陷扶杨油层原油主要来自上覆青一段烃源岩，原油要向下伏扶杨油层中“倒灌”运移，除了要克服地层孔隙的毛细管力，还要克服地层压力和原油本身浮力，所以原油只有同时满足了以下2个条件，方可向下伏扶杨油层中“倒灌”运移。

第1个条件是其应具超压，才能提供原油向下“倒灌”运移动力。三肇凹陷青一段烃源岩目前普遍欠压实具有超压（见图2），超压值最大可以达到20 MPa，主要分布在三肇凹陷内宋深1井、徐深4井和树19井处，由3个高值区向四周超压值逐渐减小，在凹陷边部减小至8 MPa以下。

第2个条件是应具有向下 “倒灌”运移的输导通道——断裂，只有断裂才能为原油向下“倒灌”运移提供较地层孔隙更有利的输导通道。地震资料解释结果表明，三肇凹陷T2层发育有大量断裂，但并不是所有的T2断裂均可成为 “倒灌”运移的输导通道，而只有那些T2源断裂才能成为青一段烃源岩生成油向扶杨油层“倒灌”运移的输导通道。所谓T2源断裂是指连接青一段烃源岩和扶杨油层，且在青一段烃源岩大量生排烃期活动的断裂才能成为青一段烃源岩生成油向扶杨油层“倒灌”运移的输导通道。

根据断裂生长指数和活动速率统计，三肇凹陷T2断裂自形成后在嫩江组沉积末期、明水组沉积末期和古近系沉积末期反转活动。由上述青一段烃源岩大量排烃期可以看出，三肇凹陷T2源断裂主要应是过T2～ T06的断裂，全区主要有348条，为近SN向分布，均为正断裂，一般断距为20～60 m，长度为2～5 km，断裂密度可达到0.5～1.8条·km-1。

此外，对于油源区之外的扶杨油层，三肇凹陷青一段烃源岩生成的油“倒灌”运移进入扶杨油层后，还要沿着砂体发生一定距离的侧向运移，才能运移到达油源区之外的断层圈闭中聚集成藏。因此，河道砂体是三肇凹陷烃源岩区之外断层圈闭与青一段烃源岩之间的侧向输导通道，但它须在T2源断裂输导作用之后才能起到输导作用。

2 成藏要素的空间匹配关系

原油成藏要素重要的应是其在空间上的匹配关系，它控制着油藏的形成与分布。通过油藏解剖研究，得到三肇凹陷扶杨油层3个成藏要素在空间上的匹配关系（见图3），主要有2种匹配关系。

第1种匹配关系是扶杨油层断层圈闭直接位于青一段烃源岩之下，即为源上圈正下方配置，由T2源断裂直接连接。

第2种匹配关系是扶杨油层断层圈闭位于青一段源岩的侧下方，即为源上圈侧下上方配置，由T2源断裂和砂体配合才能连接扶杨油层断层圈闭和三肇凹陷青一段烃源岩。

3 控制作用

通过油藏解剖以及油藏分布与成藏要素之间空间匹配关系研究得到，三肇凹陷扶杨油层成藏要素空间匹配关系对其油成藏与分布具有以下控制作用。

3.1 控制油藏分布

由图3中可以看出，三肇凹陷扶杨油层目前已发现的油藏均分布在青一段烃源岩生成油向下“倒灌”运移区内或附近。这是因为不管扶杨油层的圈闭与青一段烃源岩之间是源上正下方配置，还是源上圈侧下方配置，只要扶杨油层断层圈闭位于青一段烃源岩生成油向下“倒灌”运移区内或附近，才能从青一段烃源岩处获得油进行聚集成藏；否则无法聚集成藏。

3.2 控制原油富集程度

由三肇凹陷扶余油层F1油层组33个已钻探断层圈闭统计结果可以看出，在三肇凹陷青一段烃源岩“倒灌”运移区内源上圈正下方配置T2源断裂发育的28个断层圈闭中，油井产能明显较5个无T2源断裂发育的断层圈闭油井产能高，这是因为T2源断裂发育的断层圈闭，扶杨油层能从青一段烃源岩处直接获得更多的油进行运聚成藏，油井产能高。

3.3 控制油藏形成

位于青一段烃源岩生成油向下 “倒灌”运移区之外，属于源上圈侧下方配置类型，不能通过T2源断裂从青一段烃源岩处直接获得原油进行运聚成藏，而是油向下“倒灌”运移进入扶杨油层中，然后再通过砂体侧向运移才能到达断层圈闭中运聚成藏。

位于榆树林东北部尚家油田扶杨油层的断层圈闭属青一段烃源岩生成的“倒灌”运移区外的例子，其目前已获得的工业油流井均位于扶杨油层侧向运移砂体输导通道上或附近［4］。

3.4 控制原油聚集的主要部位

三肇凹陷扶杨油层原油主要富集在断层下盘，这不仅表现在源上圈正下方配置中，也表现在源上圈侧下方配置中。这是因为扶杨油层中的原油是青一段烃源岩生成的油通过T2源断裂“倒灌”进入扶杨油层的，由于T2源断裂下盘位于构造高部位，距上覆青一段烃源岩距离最近，原油向其“倒灌”运移所受到的阻力最小，优先向下盘运移和聚集成藏。

4 结论

1）三肇凹陷扶杨油层3个成藏要素为青一段源岩、断层圈闭和T2源断裂与砂体输导通道。

2）三肇凹陷扶杨油层断层圈闭与青一段烃源岩在空间上有2种匹配关系，一种匹配关系是扶杨油层断层圈闭直接位于青一段源岩下方，由T2源断裂垂向连接；另一种匹配关系是扶杨油层圈闭位于青一段烃源岩的侧下方，除了T2源断裂外，还需要砂体输导通道的侧向连接。

3）三肇凹陷扶杨油层3个成藏要素空间匹配关系对其油成藏与分布的控制作用主要表现在4个方面。

［1］ 霍秋立，冯子辉，付丽.松辽盆地三肇凹陷扶杨油层石油运移方式［J］.石油勘探与开发，1999，26（3）：25-27.

Huo Qiuli，Feng Zihui，Fu Li.The migration model of oil in Fuyuyangdachengzi reservoir of Sanzhao Depression，Songliao Basin［J］.Petroleum Exploration and Development，1999，26（3）：25-27.

［2］ 付广，王有功.三肇凹陷青山口组源岩生成油向下“倒灌”运移层位及其研究意义［J］.沉积学报，2008，26（2）：355-360.

Fu Guang，Wang Yougong.Migration horizons downward of oil from K1qn source rock of F，Y Oil layer in Sanzhao Depression and its significance［J］.Acta Sedimentologica Sinica，2008，26（2）：355-360.

［3］ 邹才能，贾承造，赵文智，等.松辽盆地南部岩性-地层油气成藏动力和分布规律［J］.石油勘探与开发，2005，32（4）：125-130.

Zou Caineng，Jia Chengzao，Zhao Wenzhi，etal.Accumulation dynamics and distribution of litho-stratigraphic reservoirs in South Songliao Basin［J］.Petroleum Exploration and Development，2005，32（4）：125-130.

［4］ 付广，王有功.源外鼻状构造区油运移输导通道及对成藏的作用：以松辽盆地尚家地区为例［J］.地质评论，2008，54（5）：646-652.

Fu Guang，Wang Yougong.Oil migration transporting pathways in nose structure region outside oil source area and their contronlling on oil accumulation：example of Shangjia Region in the Songliao Basin［J］. Geological Review，2008，54（5）：646-652.

［5］ 付广，庞雄奇，姜振学，等.欠压实地层古地层压力恢复的统计模拟法及其在松辽盆地中的应用［J］.沉积学报，1996，14（1）：69-79.

Fu Guang，Pang Xiongqi，Jiang Zhenxue，et al.The statistics modelling method of recovering the ancient pressures of abnormal compaction strata and its application to Songliao Basin［J］.Acta Sedimentologica Sinica，1996，14（1）：69-79.

［6］ 付广，张云峰，杜春国.松辽盆地北部岩性油藏成藏机制及主控因素［J］.石油勘探与开发，2002，29（5）：22-24.

Fu Guang，Zhang Yunfeng，Du Chunguo.Formation mechanism and main controlling factors for lithologic reservoirs in northern Songliao Basin［J］.Petroleum Exploration and Development，2002，29（5）：22-24.

［7］ 迟元林，萧德铭，殷进垠.松辽盆地三肇地区上生下储“注入式”成藏机制［J］.地质学报，2000，74（4）：371-377.

Chi Yuanlin，Xiao Deming，Yin Jinyin.The injection pattern of oil and gas migration and accumulation in the Sanzhao Area of Songliao Basin［J］.Acta Geologica Sinica，2000，74（4）：371-377.

［8］ 李宏义，姜振学，庞雄奇.柴北缘油气运移优势通道特征及其控油气作用［J］.地球科学：中国地质大学学报，2006，40（2）：214-220.

Li Hongyi，Jiang Zhenxue，Pang Xiongqi.Dominant migration pathway and its control on oil-gas migration in the northern edge of Qaidam Basin［J］.Earth Science：Journal of China University of Geosciences，2006，40（2）：214-220.

［9］ 梁书义，刘克奇，蔡忠贤.油气成藏体系及油气输导子体系研究［J］.石油实验地质，2005，27（4）：327-332.

Liang Shuyi，Liu Keqi，Cai Zhongxian. Study of petroleum accumulation system and pathway system［J］.Petroleum Geology& Experiment，2005，27（4）：327-332.

［10］王存武，陈红汗，陈长民，等.珠江口盆地白云深水扇特征及油气成藏主控因素［J］.地球科学：中国地质大学学报，2007，41（2）：247-252，266.

Wang Cunwu，Chen Honghan，Chen Changmin，et al.Characteristics of the Baiyun deep-water fan and main accumulation controlling factors in Pearl River Mouth Basin，South China Sea［J］.Earth Science：JournalofChinaUniversityofGeosciences，2007，41（2）：247-252，266.

Relation between space matching of oil accumulation factors and oil distribution in Fuyang Oil Layer of Sanzhao Depression

Fu Guang Liu Xuexue
(Daqing Petroleum Institute,Daqing 163318,China)

By researching on the three main oil accumulation factors in Fuyang Oil Layer of Sanzhao Depression，it is shown that the source rock of Fuyang Oil Layer is dark mudstone developed in K1qn1.It has gotten into the hydrocarbon generation period,which can provide enough oils to accumulate in Fuyang Oil Layer.Trap of oil accumulation is mainly fault trap,including fault block or fault-lithology trap.Oil migration pathways are T2 source fault connected source rock and sandstone.By the study on the space matching relation among K1qn1source rocks,fault trap，T2 source fault and oil migration pathways of sand bodies,it is considered that there are two kinds of space matching relations between fault traps in Fuyang Oil Layer and K1qn1source rocks in Sanzhao Depression.One is that the fault traps in Fuyang Oil Layer are located directly below K1qn1source rocks,which are connected by T2 source fault.The other is that the fault traps in Fuyang Oil Layer are located at the side of the bottom of K1qn1source rocks,which are connected by sandstone transporting pathway except the connection by T2 source fault.The control of space matching relation of three accumulation factors on the oil distribution of Fuyang Oil Layer in Sanzhao Depression are in the following four aspects: Distribution of reservoir is controlled by downward migration areas of oil from K1qn1source rocks;There is a high enrichment of oil from fault traps in source fault developed area;The fault traps that are located in the sand body transporting channels of lateral migration are favorable for the formation of reservoirs;The lower wall of fault is the major site of oil accumulation.

accumulation factors,space matching,fault trap,T2 source fault,K1qn1source rock,Fuyang Oil Layer,Sanzhao Depression.

国家重点基础研究发展计划（973）项目“高效大气田形成机理与分布研究”（2001CB209104）资助

TE122.3

A

2009-12-17；改回日期：2010-07-16。

付广，男，1962年生，教授，目前从事油气藏形成与保存条件研究。电话：（0459）6504024，E-mail：fuguang2008@126.com。

（编辑 杨会朋）

1005-8907（2010）05-533-04

付广，刘雪雪.三肇凹陷扶杨油层成藏要素空间匹配与油分布关系［J］.断块油气田，2010，17（5）：533-536.

Fu Guang，Liu Xuexue.Relation between space matching of oil accumulation factors and oil distribution in Fuyang Oil Layer of Sanzhao Depression［J］.Fault-Block Oil&Gas Field，2010，17（5）：533-536.