松辽盆地白垩系青山口组页岩层系非均质地质特征与页岩油甜点评价

doi:10.11743/ogg20230404

石油与天然气地质 ›› 2023, Vol. 44 ›› Issue (4): 846-856.doi: 10.11743/ogg20230404

松辽盆地白垩系青山口组页岩层系非均质地质特征与页岩油甜点评价

白斌^1,²(), 戴朝成³, 侯秀林¹, 杨亮⁴, 王瑞^2,⁵, 王岚¹, 孟思炜^1,², 董若婧¹, 刘羽汐¹

^1.中国石油勘探开发研究院, 北京 100083
^2.多资源协同陆相页岩油绿色开采全国重点实验室, 黑龙江大庆 163453
^3.东华理工大学地球科学学院, 江西南昌 330000
^4.中国石油吉林油田公司勘探开发研究院, 吉林松原 138099
^5.中国石油大庆油田公司, 黑龙江大庆 163453

收稿日期:2023-03-16 修回日期:2023-06-28 出版日期:2023-08-01 发布日期:2023-08-09
第一作者简介:白斌（1981—），男，博士、高级工程师，致密油/页岩油形成条件与甜点评价。E?mail： baibin81@petrochina.com.cn。
基金项目:
黑龙江省揭榜挂帅项目(RIPED-2022-JS-1740);中国石油天然气股份有限公司科学研究与技术项目(2021-DJ2203)

Geological heterogeneity of shale sequence and evaluation of shale oil sweet spots in the Qingshankou Formation， Songliao Basin

Bin BAI^1,²(), Chaocheng DAI³, Xiulin HOU¹, Liang YANG⁴, Rui WANG^2,⁵, Lan WANG¹, Siwei Meng^1,², Ruojing DONG¹, Yuxi LIU¹

^1.Research Institute of Petroleum Exploration and Development，PetroChina，Beijing 100083，China
^2.National Key Laboratory of Continental Shale Oil，PetroChina，Daqing，Heilongjiang 163453，China
^3.School of Earth Sciences，East China University of Technology，Nanchang，Jiangxi 330000，China
^4.Research Institute of Exploration and Development，Jilin Oilfield Company，CNPC，Songyuan，Jilin 138099，China
^5.Daqing Oilfield Co. Ltd. ，PetroChina，Daqing，Heilongjiang 163453，China

Received:2023-03-16 Revised:2023-06-28 Online:2023-08-01 Published:2023-08-09

摘要/Abstract

摘要：

松辽盆地白垩系青山口组湖相沉积发育规模富有机质页岩，古页油平1井实现了深湖区古龙页岩油勘探突破。为进一步精细评价湖盆不同相带页岩层系地质特征，明确陆相湖盆页岩油甜点特征，按青山口组页岩形成环境差异，开展湖盆不同相带页岩层系地质特征非均质性研究。淡水湖盆不同相带页岩层系存在富有机质（总有机碳含量TOC>3 %）纹层状黏土（质）页岩、纹层状黏土（质）页岩、长英（质）页岩、纹层状介壳页岩、块状泥岩、灰岩和白云岩7种类型，分别评价生烃与滞留烃总量差异及烃类流动性、储集性、可压性和产油能力差异，据此提出页岩油资源甜点与工程甜点。根据TOC和S₁（热解烃含量）将青山口组页岩资源甜点划分为Ⅰ，Ⅱ和Ⅲ类，其中Ⅰ类资源甜点TOC大于3.0 %，S₁大于4.0 mg/g；Ⅱ类资源甜点TOC在1.5 %～3.0 %，S₁在1.0～4.0 mg/g；Ⅲ类资源甜点TOC小于1.5 %，S₁小于1.0 mg/g。半深湖-深湖相页岩多为Ⅰ类和Ⅱ类资源甜点，滨浅湖相页岩则以Ⅱ类和Ⅲ类资源甜点为主。通过不同相带岩相含油性、渗流性、可压性、源岩特性和物性等因素分析，优选松辽盆地青山口组页岩油主力靶体。

关键词: 资源甜点, 工程甜点, 富有机质页岩, 古龙页岩油, 青山口组, 陆相湖盆, 松辽盆地

Abstract:

The lacustrine sediment of the Cretaceous Qingshankou Formation in the Songliao Basin is rich in organic shale， and the well Guye 1 has achieved a breakthrough in oil exploration of Gulong shale of deep lake facies. To further evaluate the geological characteristics of the shale sequence in different facies zones of the lacustrine basin and evaluate the characteristics of shale oil sweet spots in the continental lacustrine basin， we study the geological heterogeneity of shale sequences in different facies zones of the lacustrine basin regarding the environmental difference for lacustrine shale formation in the Qingshankou Formation. It is suggested that the shale sequences deposited in the freshwater lacustrine basin can be divided into seven types according to lithofacies， namely the organic-rich lamellar clayey shale （TOC>3 %）， lamellar clayey shale， felsic shale， lamellar shell shale， massive mudstone， limestone and dolomite respectively， which are evaluated in terms of total hydrocarbon generated and retained， hydrocarbon mobility， reservoir property， compressibility and oil production capacity. The geological and engineering sweet spots of shale oil are thereby proposed. Based on the contents of TOC and S₁ （pyrolysis hydrocarbon content）， we group the geological sweet spots of the Qingshankou Formation shale into TypeⅠ，Ⅱ， and Ⅲ. The TypeⅠ sweet spot is generally characterized by TOC content greater than 3 % and S₁ greater than 4 mg/g； the Type Ⅱ by TOC content ranging between 1.5 % and 3 %， and S₁ between 1.0 and 4 mg/g； the Type Ⅲ by TOC content less than 1.5 % and S₁ less than 1.0 mg/g. The semi-deep lacustrine and deep lacustrine facies are dominated by sweet spots of TypeⅠ and Ⅱ， while the shales of shallow lacustrine facies by sweet spots of Type Ⅱ and Ⅲ. The Qingshankou Formation shale in Songliao Basin is selected as the major oil pay zone after a comprehensive analysis of the oil-bearing property， percolation coefficient， compressibility， characteristics of source rocks and physical properties of different facies zones.

Key words: geological sweet spot, engineering sweet spot, organic-rich shale, Gulong shale oil, Qingshankou Formation, continental lacustrine basin, Songliao Basin

中图分类号:

TE122.3

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图/表 7

图1

表1

图2

图3

图4

图5

表2

参考文献 37

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岩相类型	富有机质纹层状黏土（质）页岩（HLS）	纹层状黏土（质）页岩（MLS）	长英质页岩（SLS）	纹层状介壳页岩（CLS）	块状泥岩（LM）	介壳灰岩（LS）	白云岩（DS）
沉积环境	深湖	半深湖-深湖	滨浅湖-半深湖	滨浅湖-半深湖	深湖	滨浅湖-深湖	半深湖-深湖
沉积过程	悬浮沉积	悬浮沉积	悬浮+碎屑流	悬浮+碎屑流	悬浮沉积	生物堆积	微生物
沉积构造	毫米级	毫米级	毫米级	毫米级	—	—	—
黏土矿物含量/%	25.10～79.05	21.42～87.35	4.96～48.32	30.16～61.23	31.54～81.16	2.17～26.30	0～18.00
长英质含量/%	16.34～59.28	9.92～54.87	39.00～77.18	11.35～48.84	4.00～40.61	0～10.42	0～11.38
生物化石含量/%	10.00～3.12	0～5.27	0～2.10	1.24～13.35	0～2.37	80.92～95.50	0.18～2.99
TOC/%	3.02～7.17	0.23～2.80	0.17～4.60	0.26～2.21	0.46～2.98	0.53～1.02	0.18～0.73

相带	岩相	单项指标得分值						EI总得分
相带	岩相	S₁/（mg/g）	可动油含量/%	脆性矿物含量/%	TOC/%	岩相厚度/m	孔隙度/%	EI总得分
滨浅湖	富有机质纹层状黏土（质）页岩	6	3	3	10	6	6	5.05
	纹层状黏土（质）页岩	6	3	6	6	6	6	5.25
	长英质页岩	3	6	10	3	10	10	6.55
	纹层状介壳页岩	3	3	10	3	3	6	4.70
	块状泥岩	6	3	3	6	10	3	4.75
半深湖	富有机质纹层状黏土（质）页岩	6	6	6	6	6	3	5.70
	纹层状黏土（质）页岩	6	6	6	6	10	3	6.10
	长英质页岩	6	6	10	6	6	3	6.50
	纹层状介壳页岩	3	3	10	6	6	3	5.00
	块状泥岩	6	3	3	6	6	3	4.35
	石灰岩	3	3	6	3	3	3	3.60
	白云岩	6	3	6	6	3	3	4.65
深湖	富有机质纹层状黏土（质）页岩	6	6	3	6	10	3	5.50
	纹层状黏土（质）页岩	6	6	3	6	10	3	5.50
	长英质页岩	6	6	6	6	10	6	6.40
	纹层状介壳页岩	6	3	3	6	3	3	4.05
	块状泥岩	6	3	3	6	6	3	4.35
	介壳灰岩	3	3	6	3	3	3	3.60
	白云岩	3	3	10	3	3	3	4.40

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松辽盆地白垩系青山口组页岩层系非均质地质特征与页岩油甜点评价

Geological heterogeneity of shale sequence and evaluation of shale oil sweet spots in the Qingshankou Formation， Songliao Basin

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图/表 7

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