余麒麟，孟元林，周新桂，王丹丹，張文浩，張 磊，曲國輝，王世磊

(1. 東北石油大學地球科學學院，黑龍江 大慶 163318； 2. 中國地質調查局油氣資源調查中心，北京 100029)

莫里青斷陷油氣運移探究

余麒麟1，孟元林1，周新桂2，王丹丹2，張文浩2，張 磊1，曲國輝1，王世磊1

(1. 東北石油大學地球科學學院，黑龍江 大慶 163318； 2. 中國地質調查局油氣資源調查中心，北京 100029)

隨著莫里青斷陷油氣資源的不斷開發(fā)，為進一步滿足高產、穩(wěn)產的需要，結合莫里青斷陷16口井的實測資料，統(tǒng)計分析了72個Ro測試結果、352個(S1+S2)和TOC測試結果，運用生烴潛力法，并結合莫里青斷陷復雜而特殊的構造背景，定性并定量地對莫里青斷陷油氣的初次運移和二次運移時間進行了探討。結果表明：莫里青斷陷雙陽組烴源巖在埋深2 400 m±100 m達到排烴門限，開始初次運移，此時與永吉組沉積時期相對應；二次運移大量進行的時期為永吉組和岔路河組沉積時期。

莫里青斷陷；排烴門限；初次運移；二次運移

1 區(qū)域地質概況

莫里青斷陷位于吉林省長春市、吉林市兩大城市之間，西起東環(huán)屯、東到雙榆樹，北至靠山鎮(zhèn)，南到伊通，其地理坐標為北緯42(°)58(′)～43(°)28(′)，東經124(°)30(′)～125(°)29(′)，莫里青斷陷為伊通地塹南部的次一級構造單元，斷陷面積約540 km2。地面條件屬于丘陵地形，地勢較為平坦，起伏較小，海拔在240 m左右。

斷陷基底為天山—興安古生代褶皺區(qū)，基底形態(tài)復雜，基底斷裂較為發(fā)育。主要由海西、燕山期花崗巖(年齡67～152 Ma)組成。在花崗巖基底之上，上覆地層從下到上依次發(fā)育古近系、新近系和第四系。古近系可以分為始新統(tǒng)、漸新統(tǒng)，始新統(tǒng)角度不整合于基巖之上?；鶐r之上地層依次為雙陽組(E2s)、奢嶺組(E2sh)、永吉組(E2y)，萬昌組(E3w)，岔路河組(Nc)[1-4]。

2 油氣運移

2.1 初次運移

2.1.1 排烴門限

油氣的運移分為初次運移和二次運移。初次運移是指從烴源巖到儲層的運移。龐雄奇等[5-6]認為，烴源巖在埋深演化過程中，當其生烴量飽和了自身吸附、孔隙水溶解、油溶解氣和毛細管封堵等多種形式的存留需要之后，發(fā)生初次運移，以游離相的形式從烴源巖中排出。排運油氣的臨界地質條件稱為排烴門限，只有進入排烴門限的源巖才能成為工業(yè)性油氣聚集的源巖。

應用莫里青斷陷16口井的實測資料，統(tǒng)計了72個Ro測試結果、352個(S1+S2)測試數(shù)據(jù)和352個TOC測試結果。作出了(S1+S2)/TOC—埋深關系圖(圖1)。如圖所示，莫里青斷陷地層隨埋藏深度的增加，Ro增大。生烴勢指數(shù)(S1+S2)/TOC在埋深<2 400 m±100 m，隨著埋藏深度的增加逐漸增大。當埋深>2 400 m±100 m，(S1+S2)/TOC隨著埋藏深度的增加逐漸減少。這說明埋深在達到2 400 m±100 m，烴源巖開始大量排烴，到達排烴門限，所對應的有機質熱演化程度鏡質體反射率Ro為0.7%。

2.1.2 初次運移時期

由永吉組沉積末期構造剖面與排烴門限Ro圖(圖2)可見，莫里青斷陷在永吉組沉積時期，雙陽組烴源巖的埋深達到2 400 m左右，Ro達到0.7%，開始發(fā)生排烴，烴源巖生成的油氣經初次運移，進入儲層。

圖1 (S1+S2)/TOC—埋深關系圖

圖2 永吉組沉積末期構造剖面與排烴門限Ro

莫里青斷陷靠山凹陷具有三幕油氣充注兩期成藏的特點，其中第一期油氣充注發(fā)生于距今38 Ma，對應的正是永吉組地層。結合了前人的包裹體測溫資料和對莫里青斷陷埋藏史的恢復[1-4,7]，與莫里青斷陷油氣初次運移發(fā)生在永吉組沉積時期互為應證。

2.2 二次運移

油氣進入儲層以后的一切運移都稱作二次運移，是初次運移的繼續(xù)。它包括油氣在儲層內部的運移以及油氣沿斷層或者不整合面等通道進行的運移[5-7]。疏導體系是二次運移的主要載體，往往決定著油氣二次運移的相態(tài)、方向、距離等特征，也控制著油氣的富集。

2.2.1 疏導體系

伊通盆地在構造演化的過程中，形成發(fā)育了多期斷裂構造、多個不整合和多套儲蓋組合，它們是構成流體輸導體系的基本地質要素。這些流體輸導體系基本要素在盆地形成演化的不同歷史階段，不同構造單元具有不同的特征。

莫里青斷陷存在3種輸導體系：斷裂輸導體系、基巖不整合輸導體系和儲層砂體輸導體系[3-4]。3種斷陷輸導體系的發(fā)育存在一定的差異性。

2.2.2 二次運移時間

莫里青斷陷屬于“早斷早衰”型斷陷[2-4]，在永吉組沉積未，雙陽組烴源巖已大面積進入生烴門限，靠山凹陷雙陽組熱演化程度相對較高，Ro最高可達0.7%～0.8%，進入排烴門限，已可以大量生排烴。由此看來，永吉組沉積時期是莫里青斷陷雙陽組烴源巖熱成熟度增加較快的階段，大部分雙陽組烴源巖進入生烴門限，但基本處于成熟早期階段，少部分達到排烴門限，開始進入大量生油期。同時，在這一時期邊界斷裂活動加強，盆地的格架發(fā)生強烈變化，在東南及西北緣邊界斷層的共同作用下，上升盤地層開始隆起抬升，下降盤沉積地層急劇增厚，圈閉開始形成并不斷演化[1-4]。因此，永吉組沉積期是莫里青斷陷的重要生油期，同時是油氣初次運移和二次運移大量開始的時期。

從新近紀開始，岔路河組沉積早期，沉積中心逐漸收縮，并向南遷移莫里青斷陷整體逐漸抬升，發(fā)生剝蝕，其中東南緣遭受的剝蝕作用相對較大。在12～8 Ma的中新世—上新世，出現(xiàn)了一次短暫的以沿斷陷邊界斷裂火山活動為特征的張性斷裂期。至此以后，郯廬斷裂由右行改變?yōu)樽笮?，大黑山地壘與那丹哈達嶺由分離向會聚轉化，盆地總體處于擠壓應力狀態(tài)，大黑山沿西北緣邊界斷裂再次向斷陷方向進行擠壓逆沖作用，形成逆沖斷層[2-4]。在岔路河沉積早期，雙陽組最大埋深為2 800 m±100 m，對應Ro為0.7%～0.9%，正在大量排烴。而西北緣發(fā)育的逆斷層對該區(qū)油氣分布起著至關重要的作用，巖性—斷層圈閉開始形成并不斷演化。因此，岔路河組沉積期也是莫里青斷陷的重要生油期，同時也是油氣二次運移大量開始的時期。

邊界斷層先后多期強烈的活動作用，致使莫里青斷陷雙陽組烴源巖在永吉組沉積時期達到排烴門限以后，開始初次運移后沿輸導層進行二次運移。在新近系開始的張性斷裂期，大黑山沿西北緣斷裂向斷陷方向擠壓逆沖，形成逆沖斷層的輸導層，有利于岔路河沉積時期達到生油高峰的雙陽組烴源巖，沿輸導層再次進行油氣的大量運移，形成巖性—斷裂油氣藏。

3 結 論

1)莫里青斷陷烴源巖埋藏深度為2 400 m±100 m時，到達排烴門限，開始初次運移，進行大量排烴，對應的門限Ro為0.7%。

2)莫里青斷陷開始初次運移，進行大量排烴對應的沉積時期為永吉組沉積時期。

3)莫里青斷陷重要的排烴期和二次運移大量進行的時期為永吉組和岔路河組沉積時期。

[1] 孟元林. 松遼盆地東部外圍斷陷盆地群油氣地質條件研究報告[R]. 大慶：東北石油大學, 2016.

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[6] 龐雄奇. 排烴門限控油氣理論與應用[M]. 北京：石油工業(yè)出版社, 1995.

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A Research on the history of oil and gas migration in Moliqing fault depression

YU Qilin1, MENG Yuanlin1, ZHOU Xingui2, WANG Dandan2, ZHANG Wenhao2,ZHANG Lei1, QU Guohui1, WANG Shilei1

(1.SchoolofNortheastPetroleumUniversity,Daqing,Heilongjiang163318,China;2.OilandGasResourceSurveyCenter,MinistryofLandandResources,Beijing100029,China)

With continuous development of oil and gas resources in Moliqing fault depression, we have combined with the measured data of 16 wells in Moliqing fault depression to meet the needs of high yield and stable production. In the meantime, we have analyzed the test results of the vitrinite reflectance, including genetic potential and organic carbon contents in this research. Based on hydrocarbon generation potential method and combined with complex and special tectonic setting of Moliqing fault depression, we have discussed the primary migration and secondary migration time of oil and gas in Moliqing fault depression qualitatively and quantitatively. The results show that the source rocks of Shuangyang Formation in Moriqing fault depression have reached the hydrocarbon expulsion threshold at the depth of 2 400 m±100 m. It begins with the primary migration, which corresponds to the sedimentary period of Yongji group. The period of the second migration is a period of time for Yongji Formation and Chaluhe Formation.

Moliqing fault depression; Hydrocarbon expulsion threshold; Primary migration; Secondary migration

2017-06-03

國家自然科學基金項目(U1262106，41572135)；“十三五”國家科技重大專項(2016ZX05046-001-006)；國土資源部中國地質調查局項目(12120115001701)；黑龍江省科學基金(QC2016049)；黑龍江省普通本科高等學校青年創(chuàng)新人才培養(yǎng)計劃(UNPYSCT-2016122)；東北石油大學研究生創(chuàng)新科研項目(YJSCX2017-004NEPU)

余麒麟(1989-)，男，四川瀘州人，在讀碩士研究生，研究方向：儲層地質，手機：15146379044，E-mail：Yqlswnepu@163.com；通訊作者：孟元林(1960-)，男，教授，山西忻州人，博士生導師，研究方向：石油地質，E-mail：QHDMYL@163.com.

P618.13

A

10.14101/j.cnki.issn.1002-4336.2017.04.011