松辽盆地南部青山口组泥页岩储层地质特征分析

滕洪达

（大庆油田有限责任公司勘探开发研究院地质试验研究室，黑龙江 大庆 163000）

1 概述

随着油田进入开发后期，主力区块勘探及开发程度较高，长时间开发地层能量下降，地层采出液中含水超过90%，原油开采成本不断增加，资源储量下降，需要寻找新的接替储量，以维持原油持续高产，实现油田可持续发展。为此，油田加大了对非常规油气资源的勘探与开发力度，页岩油是被认为最有可能成为接替资源，美国在页岩气开发方面取得了突破，在页岩油开发方面也取得了进展，国内也加大了对页岩油勘探开发力度[1-3]。松辽盆地嫩江组和青山口组含有丰富的页岩油资源，其中松辽盆地南部青山口组页岩厚度大，含油面积广，有机质丰度高，是该地区主要的烃源岩，研究表明，青山口组烃源岩中有机质除一部分从运移通道富集到上部储层外，大量的有机质保存在烃源岩中，烃源岩具有可观的资源潜力[4-5]。加强对青山口组泥页岩储层地质特征研究，对于加深对页岩油储层地质认识，提升页岩油开发效果具有重要意义。

2 页岩油概念

非常规油气资源分为致密油气和页岩油气，二者差别是储集岩不同，油气富集模式不同。其中页岩油属于自生自储油气藏，页岩油本身即是烃源岩，也是储集岩。目前页岩油定义分为狭义和广义的页岩油[6-7]。其中，广义的页岩油涵盖的范围较广，对页岩油类型没有细分，包括的狭义的页岩油。而狭义的页岩油只定义了泥页岩地层中石油资源，针对性更强。我国学者明确了狭义的页岩油定义是指储层于页岩地层中石油，页岩油资源没有经过运移，属于原位富集，页岩油储层具有有机质丰度高、低孔低渗（纳米级空）的特征[8-9]。陆相页岩油常常与其它非常规油气资源伴生，如页岩气、致密砂岩油气等。页岩油最典型的两个特征，一是原位富集、自生自储，另一个是页岩油具有较好的有机质类型，多为Ⅰ型干酪根或Ⅱ型干酪根。总体来说，页岩油储层具有厚度大、分布范围广、含油丰度低、开发难度大的特点。

3 松辽盆地南部青山口组泥页岩地层特征

松辽盆地南部地理位置上横跨黑龙江、吉林、内蒙古，总面积达到13万多平方公里。松辽盆地南部地层自下而上依次为沙河子组、营城组、登娄库组、泉头组、青山口组、姚家组、嫩江祖、四方台组、明水组。该地区页岩油储层主要分布在嫩江组和青山口组。

青山口组自下而上可以分为三段，分别为青一段、青二段、青三段。青一段岩性主要为黑色页岩、黑色油页岩、黑色泥岩，发育泥灰岩夹层，泥灰岩中含有少量黄铁矿。青一段在松辽盆地南部分布差异较大，在王府凹陷以半深湖、深湖相为主，在凹陷边缘以浅湖相为主。青山口组二段、三段，地层岩性主要为黑色页岩、黑灰色泥岩为主，夹部分泥灰岩及粉砂质泥岩薄层，以三角洲相、深湖相沉积为主，含有机质丰富，同时可见双壳类、介形虫化石。青山口组属于陆相页岩沉积，在盆地扩展和收缩过程中，地层沉积厚度出现变化，最厚可达400多米，最薄只有几十米，松辽盆地南部青山口组大部分属于湖相沉积。

4 松辽盆地南青山口组泥页岩储层特征

地化参数是评价烃源岩的重要指标，通常采用烃源岩厚度、有机质丰度、有机质类型、有机质成熟度来评价页岩油。

4.1 青山口组泥页岩地层分布特征

青山口组在沉积过程中，松辽盆地经历了盆地扩张、沉积凹陷等构造运动，在盆地扩张阶段，伴随着阶段性升降运动，地层沉积不均匀。在凹陷中心，沉积厚度可达400m以上，泥岩占地层的比重为30%～50%，局部厚度较薄，厚度仅20多米。青一段地层沉积时，以水进沉积为主，沉积初期，松辽盆地扩张，以湖湘沉积为主。沉积岩性以黑色油页岩、灰黑色泥岩为主，在青一段底部主要为黑灰色泥页岩；青二段沉积时期，湖盆开始收缩，由青一段的水进式沉积变为水退式沉积，砂体分布范围变广，泥页岩分布范围相对减小。岩性主要为黑灰色泥岩、黑灰色粉砂质泥岩为主，泥岩与粉砂质泥岩不等厚互层，青二段底部主要为油页岩，可作为区域标志层。青二段地层分布相对稳定，地层厚度接近200m，以三角洲沉积体系为主；青三段沉积时期，松辽盆地以水退沉积为主，物源主要来自西部，砂体沉积由西往东沉积，岩性主要为紫红色泥岩、灰色粉砂岩、泥质粉砂岩，还有少量钙质粉砂岩。青三段沉积时期盆地进一步收缩，以水进沉积为主。

4.2 青山口组有机质丰度

页岩中有机质丰度是反映岩石中有机质含量的重要指标，通常有机质丰度越高，页岩生烃能力更强。页岩中有机质丰度是评价烃源岩的重要指标。目前评价有机质丰度的参数主要有TOC（有机碳含量）、氯仿沥青“A”、岩石热解Pg（生烃势）。这其中有机碳含量是表征存在于岩石中的有机质中的碳，是评价页岩油储层有机质丰度最理想的指标。通过分析松辽盆地南部青山口组已完钻井岩芯、岩屑样品样，对试验分析的TOC、生烃势、氯仿沥青“A”进行了统计，青一段、青二、三段有机质丰度如图1～图6所示。从TOC分布直方图上可以看出，松辽盆地南部青山口组青一段页岩中TOC含量以大于1%的为主，表明青一段烃源岩较好。青二、三段泥页岩中TOC含量主要分布在0.6%～2.0%之间，属于较好的烃源岩类型；从青山口组氯仿沥青“A”分布直方图可以看出，青一段油页岩氯仿沥青“A”绝大部分大于0.5%，青二、三段氯仿沥青“A”也普遍大于0.5%。以上结果表明，青一段、青二、三段泥页岩中有机质丰度较高，其中青一段有机质比青二、三段高。生烃势统计结果表明，青一段烃源岩生烃势更高。

图1 青一段TOC分布直方图

图2 青二、三段TOC分布直方图

图3 青一段氯仿沥青“A”分布直方图

图4 青二、三段氯仿沥青“A”分布直方图

图5 青一段生烃势（S1+S2）分布直方图

图6 青二、三段生烃势（S1+S2）分布直方图

4.3 有机质类型及成熟度

有机质类型不仅能反映烃源岩的生烃能力，还能反映烃源岩是产气为主还是产油为主，烃源岩母质不同，决定了泥页岩生烃的性质。在区分有机质类型方面，可以有三种方法，一种是观察有机质的显微组分，一种是分析有机质的来源，还有一种方法是分析有机质中干酪根的元素组成。最常用的方法是分析样品中干酪根的组成。通过分析青山口组泥页岩岩芯样品，青一段烃源岩类型主要为Ⅰ型和Ⅱ1型，青二、三段烃源岩主要为Ⅱ型和Ⅲ。

有机质成熟度也是评价烃源岩的重要指标，能够评价烃源岩热演化阶段，通常有机质成熟度越高勘探效果好。准确分析烃源岩有机质成熟度对于评价烃源岩具有重要意义。评价烃源岩成熟度通常使用干酪根镜质体反射率，有机质热演化程度不同，干酪根镜质体反射率大小有差别。通常镜质体反射率与烃源岩埋藏深度成正比。通过分析青山口组烃源岩镜质体反射率，青山口组镜质体反射率主要分布在0.5%～1.1%之间，根据页岩油评价相关标准，青山口组页岩油属于成熟烃源岩。

5 结束语

随着油田进入开发中后期，资源量日益枯竭，呈现资源储量和油气产量的双下降，必须加大勘探开发力度，寻找可接续的资源量，以维持油田持续高产。在此局面下，非常规油气资源成为勘探开发热点，页岩油有望成为较为理想的接替资源。松辽盆地具有丰富的页岩油资源，加强对页岩油储层特征研究，厘清页岩油富集规律，寻找有利储层发育相带进行布井，加强页岩油储层压裂改造效果，提升页岩油开发经济效益，对于实现油田可持续发展具有重要意义。