1 区域概况

松辽盆地是一个以中新生代沉积为主的陆相含油气盆地，白垩系是盆地内的主要含油层系，厚度可超过7000m。白垩系自下而上分为火石岭组(K₁h)、沙河子组(K₁sh)、营城组(K₁yc)、登娄库组(K₁d)、泉头组(K₁q)、青山口组(K₂qn)、姚家组(K₂y)、嫩江组(K₂n)、四方台组(K₂s)和明水组(K₂m)等。

松辽盆地沉积盖层可划分为断陷层(火石岭组、沙河子组、营城组)、坳陷层(登娄库组、泉头组、青山口组、姚家组、嫩江组)、构造反转层(四方台组、明水组)。坳陷期，青山口、嫩江组沉积时期发生两次大规模的湖侵，深湖相广泛发育，形成两套厚层泥页岩，为页岩油的形成提供了重要的物质基础(图 1)。其中青山口组有机质丰度高、演化程度适中，松辽盆地南部多口井在青山口组一段(简称青一段)页岩段试油均见油流，青一段页岩油勘探取得重要进展，展现了良好的勘探前景。

目前松辽盆地南部青一段页岩油主要在盆地中央坳陷区南部发育，研究区三维地震满覆盖，包括44块三维地震工区，面积共13000km²，研究区钻穿青一段的探井共1382口。前期青山口组只作为烃源岩层，未针对青一段展开系统研究，1382口井中岩心见油气显示井为45口。丰富的钻井、地震资料为松辽盆地南部页岩油的研究打下了坚实基础。

2 地质特征 2.1 构造特征

通过对青一段顶(地震反射层T_2x)、底(地震反射层T₂)精细解释，明确研究区构造相对简单，整体表现为中间低、四周高的格局。周围为西部斜坡区、西南隆起区、东南隆起区三个一级构造单元，中央坳陷区分为红岗阶地、长岭凹陷、华字井阶地、扶新隆起带四个二级构造，其中长岭凹陷包括南部乾安和北部大兴两个次凹(图 2)。

本区断裂十分发育，按照断层活动强度、断层断穿层位的不同，可以分为两期。青山口组一期断层(图 3地震剖面上粉色、红色断层)和嫩江组一期断层(图 3地震剖面上蓝色断层)，在平面上为NNW、NNE、近SN和近EW四组方向。依据对成藏的影响将断层分为3类：断穿T₁和T₂反射层，断层沟通上部的葡萄花油层和萨尔图油层，主要受区域构造运动控制，地震响应特征明显，对页岩油保存影响较大, 不利于页岩油成藏，为三类断层(图 3地震剖面上蓝色断层)；断穿T₂反射层但未断穿T₁，地震剖面上同相轴有明显错断，对页岩油成藏有一定影响，为二类断层(图 3地震剖面上粉色断层)；青一段的小断层，同相轴横向变化较明显，局部挠曲，主要发育于青一段内部，改善储层物性，为一类断层(图 3地震剖面上红色断层)。

通过系统梳理，四组不同方向断层组成53条具有明显扭动特征的扭动断裂带。扭动带在平面上主要为NE、NW、近SN三组方向，地震剖面上为负花状构造，表现出明显的张扭性质, 多个扭动断裂带控制的堑垒相间。扭动带内部断裂平面上通常以雁列状、平行状、帚状、麻花状、羽状多种方式组合(图 4)。同为雁列状展布，北东向扭动带内的断裂表现为右阶特征(图 4左上)，北西向扭动带内的断裂表现为左阶特征(图 4左下)。单个扭动带具有以下几个方面特征：①控制地堑的边界断裂延伸距离较短，一般为1~5km；②控制地堑的边界断裂逐渐变化，不断转换；③扭动断裂带内部，断层首尾相接，呈雁列式分布^[1-4]。

据从青一段产油的井统计，9口工业油流井中，6口井与扭动断裂带的距离为0.5~1.5km，占66.7%；4口低产油井中，3口井与扭动断裂带距离小于0.5km，1口井与扭动断裂带距离大于1.5km，表明油井位置与扭动带有一定的相关性。位于扭动断裂带内，距离断层较近，伴生的裂缝切割层系多，不利于页岩油聚集；距离扭动断裂带较远，裂缝不发育，断裂对泥页岩储层的改造作用不明显，同样不利于页岩油聚集。最为有利位置是距离断裂带0.5~1.5km范围。

2.2 沉积特征

研究区钻井密度较大，综合探井岩心观察、测井相分析，编制了青山口组一段沉积时期的沉积相图(图 5)。松辽南部青一段沉积相主要为三角洲前缘—滨浅湖—深湖相，西南、西部有两大沉积体系，发育远端席状砂、滩砂沉积，分布范围较广，受物源体系和沉积相的控制，工区内泥页岩普遍发育，西南部发育三角洲前缘薄层砂岩。岩性上主要为三种，灰色、灰黑色泥岩、页岩及砂岩薄夹层。

依据沉积、岩性组合将页岩油储层划分为纯泥页岩型、泥页岩夹薄砂层型(单层小于3m)两种类型。纯泥页岩型主要分布于半深湖—深湖区，储集空间以泥页岩纳米级孔隙和微裂缝为主；泥页岩夹薄砂层型主要分布于三角洲前缘—半深湖区中，储集空间为砂岩常规孔隙、泥页岩纳米级孔隙和微裂缝。岩心观察表明，泥页岩、砂岩薄夹层均见到油气显示。C34-7井青一段2328m和2343m岩心样品中，纹层状、层状泥岩发育，见油气显示(图 6a、图 6b); Q262井青一段2343m岩心样品中，细砂岩薄夹层中见油斑显示(图 6c)。泥页岩主要以裂缝显示最明显，C34-7井青一段2346m泥页岩纵向裂缝见油气显示(图 6d)，X380井青一段1652m泥页岩裂缝面见油气显示(图 6e)，X380井青一段1654m泥页岩高角度缝发育，无充填，见显示(图 6f)。

2.3 页岩油储层特征

薄砂岩夹层与泥页岩均可作为页岩油储层，薄砂岩夹层与泥页岩相比具有更好的储集物性，而泥页岩储层中，页岩储层远远好于泥岩。泥页岩的有效孔隙度为2%~6%，渗透率为0.01~0.50mD，但页岩有效孔隙度大于4%的比例占了64%，泥岩有效孔隙度大于4%的比例只占10%，页岩渗透率大于0.1mD的比例占了26%，泥岩渗透率大于0.1mD的比例占了8%。页岩物性远远好于泥岩，页岩储层具有较好的储集条件，为成藏提供了储集空间。在济阳坳陷，泥岩和页岩有机质丰度具有较大差异，总有机碳含量TOC>2.0%的页岩比例占了73%，TOC>2.0%的泥岩比例只占12%，页岩较泥岩具有更高的有机质丰度(图 7)^[5-8]。

2.4 烃源岩特征

青一段暗色泥页岩所含干酪根类型为Ⅰ-Ⅱ₁型，三维研究区内该段页岩厚度为20~80m，其中厚度大于50m的面积为7000km²(图 8a)。黄艳辉等^[10]、刘俊榜等^[11]研究了二连盆地、渤海湾盆地以及珠江口盆地泥岩压实程度与热成熟度之间的关系后指出，泥岩压实程度与热成熟度之间存在密切联系，即泥岩孔隙度和R_O实际上都是埋藏历史对时间的积分。利用泥岩孔隙度与R_O之间的相关性，选取156个数据点，编制了松辽盆地南部暗色泥页岩R_O等值线图，R_O值为0.5%~1.2%，其中三维研究区R_O大于0.7%的面积为6500km²(图 8b)。利用测井资料研究烃源岩丰度，选取718个数据点，利用ΔlogR法求取TOC，编制了松辽盆地南部暗色泥页岩TOC等值线图，TOC值为1.0%~5.0%，其中三维区研究区TOC值大于2%的面积为10500km²(图 8c)。

3 有利区带划分

依据页岩油类型、泥页岩厚度、TOC、R_O、埋深优选出两个有利区，即北部的大安次凹和南部的乾安次凹。其中北部的大安次凹面积为2200km²，青一段厚度为60~90m，TOC值为1.5%~5%，R_O值为0.8%~1.2%。南部的乾安次凹面积为2800km²，青一段厚度为50~80m，TOC值为1.5%~4.5%，R_O值为0.7%~1.1%。结合构造及页岩油分类，将两个有利区进一步划分为五个有利区带。大安次凹有利区带细分为新北、大安、塔虎城三个有利区带，乾安次凹有利区细分为乾安和大情字井外前缘两个有利区带(表 1、图 9)。五个有利区带中新北、大安、塔虎城、乾安四个为纯泥页岩型勘探有利区带，大情字井外前缘为泥页岩夹薄砂层型勘探有利区带。

4 结论及认识

(1) 松辽盆地南部青一段页岩油富集与扭动带存在相关性，距离扭动带0.5~1.5km最为有利；

(2) 松辽盆地南部青一段页岩油可为分纯泥页岩型、泥页岩夹薄砂层型(单层小于3m)两种类型，薄砂岩夹层与泥页岩相比具有更好的物性，泥页岩储层中，页岩储层远远好于泥岩；

(3) 依据页岩油类型、泥页岩厚度、TOC值、R_O值、埋深，松辽盆地南部页岩油勘探可分为大安和乾安两个有利区，有利区面积为5000km²，细分为五个有利区带。