１４２ 内蒙古石油化工 ２０１０年第７期
三肇凹陷扶余油层油气成藏模式
赵 斌，李 臣，于 凯，贾培宜
（大庆石油学院地球科学学院，黑龙江大庆１６３３１８）
摘要：松辽盆地三肇凹陷扶余油层为典型的大型凹陷向斜区油气倒灌式成藏。本文利用８口井岩
心和７６５口测井曲线对扶余油层沉积特征、油气倒灌运移动力和通道等油气成藏主控因素进行了综合 研究。重矿物分析表明扶余油层主要受北部拜泉一青冈和西南保康物源影响，两物源在徐家围子附近交
汇后向东流出；密井网沉积微相揭示扶余油层发育典型的河控浅水三角洲沉积体系，微相类型以分流河 道为主；青山口组一段泥岩超压是油气倒灌运移的动力，油气倒灌运移的通道多为受控于继承性活动的
基底断层密集带的边界断层。扶余油层成藏模式为：明水组末期青山口组烃源岩达到生油高峰，油气在 超压作用下沿开启的断层密集带边界断层幕式下排后沿两侧上升盘河道砂体做短距离侧向运移，即断
层密集带两侧地垒或断阶块为油气富集区，而断层密集带内多为地堑式组合，不利于油气聚集。在成藏
模式指导下刻画出４７个油气富集目标区，预测石油地质储量Ｏ．５亿ｔ，为松辽盆地北部扶余油层下一步
的勘探与开发指明了方向
关键词：三肇凹陷；扶余油层；沉积特征；成藏模式
中图分类号：ＴＥｌ２２．２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００６－－７９８１（２Ｏ１Ｏ）Ｏ７一Ｏ１４２一Ｏ２
２Ｏ世纪末以来，随着全球性油气勘探难度的进
一步加大，油气成藏已成为石油地质学家和勘探家
们最为重视的研究领域之一，先后出现了含油气系 统理论、流体封存箱理论、幕式成藏理论等重要的成 藏地质理论，以及成藏年代学、成藏地球化学、成藏
动力学等一些综合性、边缘性的研究领域。针对我国 复杂的陆相含油气盆，我国地质学家们创造性的提 出了：“断坡控砂、复式输导、相势控藏”理论、“网
毯式 油气运聚模式和坡折带油气勘探理论；相带
控油、向斜成藏的新观点；山一沟一坡一面耦合控砂
原理等系列理论成果，有效地指导了中国隐蔽油气
藏的勘探实践。这些研究体现了油气成藏机理研究
中的两个主要趋势：①由单一成藏要素的研究转向
不同要素之间耦合关系的研究；②由以沉积、构造等
固体框架转向以流体为核心的成藏动力学研究。
松辽盆地三肇凹陷向斜区是大庆油田增储上产 的一个重要勘探领域，油气藏类型主要为岩性及地
层型隐蔽油气藏，勘探难度较大。特别是研究区目的
层扶余油层断层特征复杂、储层砂体预测难，导致钻
探成功率较低。因此，如何剖清成藏主控因素，预测 油气有利区成为当前研究的重中之重。笔者通过详
细剖析扶余油层物源体系、单砂体展布特征和断层
特征等油气成藏主控因素，认为油源断层与河道砂
体合理匹配是控制扶余油层油气成藏的关键因素。
这一结论对指导松辽盆地北部扶余油层油气勘探具
有重要理论意义和实际应用价值。
１区域地质特征
三肇凹陷为松辽盆地中央坳陷区内二级负向构
造单元，它西接大庆长垣，东临朝阳沟阶地，北连安
收稿日期：２００９一ｌ２一Ｏ４ 达凹陷，面积为５５７５ｋｍ 。受基底断裂控制在扶余油
层顶面形成了尚家鼻状构造、升平鼻状构造、肇州鼻
状构造、升平西向斜、徐家围子向斜、永乐向斜６个
三级构造单元，总体表现为“三鼻三凹”的构造格局。 中新生代地层自下而上沉积了火石岭组、沙河子组、
营城组、登娄库组、泉头组、青山口组、姚家组、嫩江 组、四方台组、明水组、依安组、大安组、泰康组和第 四系地层，下白垩统泉头组四段扶余油层为区内产
油主要接替层位。扶余油层沉积于松辽盆地坳陷期，
是在青山口组一段底突然湖侵之前发育起来的总体
具有沉陷特点的陆相充填沉积建造［５］，松辽盆地在
扶余油层沉积时期共发育６个物源，即讷河、拜泉一
青岗、怀德、保康、白城、齐齐哈尔，三肇凹陷处于多 个物源的交汇区，以三角洲分流平原亚相、三角洲前
缘亚相沉积为主Ｌ６Ｊ。
２油气成藏主控因素
２．１ 充足的烃源岩是油气倒灌运移的前提 青山口组泥岩有机质类型以Ｉ型和ＩＩ 型干酪根
为主，镜质体反射率为０．６ ～１．２％，属于成熟源
岩［７］。成熟烃源岩分布范围不但控制扶余油层含油
面积，而且其与运移通道的组合关系，直接决定“倒 灌”的油气运移方式Ｉｓ］。目前扶余油层发现的工业油
流探井都分布在成熟烃塬灶范围内，而位于烃源灶
外的升平北部探井试油都为水层。
２．２超压是油气向下倒灌运移的动力
青山口组源岩超压最大值可达到２０ＭＰａ（徐８
井、徐９井和芳２１井），且由凹陷中心向周边超压值
逐渐减小，在凹陷边部减小至８ＭＰａ以下。超压形成
于嫩江组末期，明水组末期达到高峰，与青山口组源 ２０１０年第７期 赵斌等 三肇凹陷扶余油层油气成藏模式 １４３
岩排烃时期相一致，此时断层选择性活动导致超压
幕式释放和油气下排。通过理论计算超压驱动油气
下排深度一般大于３００ｍ以上［９］，与全区３３７口探评
井做出的实际油底包络面深度约为２００ｍ相吻合，
因此扶余油层主要含油层位为扶Ｉ和扶ＩＩ砂组。
２．３油源断层是油气向下运移的通道 油气成藏期活动并沟通储集层和烃源岩的断层
为油源断层。研究表明继承性活动断层的规模、活动
期次与烃源岩生排烃期次的匹配关系是油气聚集成 藏的关键因素［１ 。Ｔ。断层系具有受控于基底断层平
面密集成带、剖面“似花状”组合的特征。对断层生长
指数和构造平衡剖面分析表明，油气成藏期活动的 油源断层多为受控于基底断层继承性活动的断层密
集带边界断层。如全区３３７口探评井中全部１８３口工 业油流井中１４２口位于断层密集带两侧，且距离越
近产能强度越高。
２．４储层沉积特征
收集三肇凹陷及周边８２８口探井重矿物资料，
采用ＺＴＲ指数法进行物源分析，其原理是利用重矿
物中超稳定矿物锆石、电气石和金红石三者含量之 和的变化，距离物源区越远，这三种重矿物的相对含
量越高，最终可以判断出沉积物的搬运方向和搬运
距离。ＺＴＲ分析表明三肇凹陷扶余油层主要受西南
保康物源和北部拜泉一青冈物源控制，两物源在徐 家围子附近交汇后向东流出，东南长春一怀德物源
对研究区影响较小（图２）；重矿物组合表明西南保康
物源以锆石、电气石为主，东南长春一怀德物源以石
榴石和磁铁矿为主，北部拜泉一青冈物源总体上重
矿物含量相近。 为了搞清扶余油层储层沉积特征及单砂体展布 规律，作者精细研究了扶余油层３５个时间单元的沉
积微相，结果表明：
（１）三肇凹陷扶余油层主要受西南保康和北部
拜泉一青冈物源控制。证据如下：①７６５口井３５个时 间单元沉积微相揭示单期河道砂体展布方向为近南
北向和北东向，凹陷南部５个开发区识别出３６７支河 道单砂体，其中北东向为３３２支（占９Ｏ．２ ），凹陷北
部２个开发区识别出１６８支河道单砂体，近南北向为
１４８支占（占８８．２ ）；②位于三肇凹陷东南１５ｋｍ的
朝阳沟油田长１０区块密井网沉积微相揭示为西南
保康物源；③扶余油层厚度在树１１６井附近达到最 大值并发生突变，且南部比北部沉积厚度大、砂岩发
育，表明西南保康物源供给较强；④扶余油层沉积时 期处于盆地坳陷初期，在三肇凹陷西部存在一个次
级沉降中心，因此西部白城物源不构成直接供给。
（２）密井网沉积微相揭示扶余油层上部为三角
洲前缘亚相沉积，发育水下分流河道及末端河控席
状砂，河口坝等微相不发育，无前三角洲相，证实为
典型浅水河控三角洲沉积体系；扶余油层中下部为 三角洲分流平原亚相，微相类型以分流河道为主；沉
积微相演化揭示扶余油层为先水退后水进的层序格 架，扶Ｉ７一扶ＩＩ１小层为扶余油层水退最大期，分流 河道砂体最发育，为油气主要富集层位。扶余油层
３３７口探评井９５３个试油层位含油性和微相类型分
析表明，油气下排深度范围内的中厚层分流河道砂
体为扶余油层主要储油单元，其它类型微相含油性
较差。 ３油气成藏模式及有利区预测
３．１成藏模式
油气成藏模式是以圈闭类型划分为前提，综合 油气藏形成的生、储、盖、圈、运、保等诸多地质静态
要素及其时空关系，以及油气运移、聚集动态过程。 明水组末期青山口组烃源岩达到生油高峰，油气在
超压作用下沿开启的断层密集带边界断层下排到断
层密集带两侧上升盘地垒或断阶圈闭中，然后沿着
沟通油源断层的中厚层分流河道砂体短距离侧向运
移［１¨，在构造有利的部位聚集成藏。即断层密集带
两侧地垒或断阶块为油气富集区；而断层密集带内
多为“地堑”部位，且地层上倾方向与油气充注方向
一致，只有形成反向断块时才能聚集成藏，因此断层
密集带不是油气富集的有利部位。
３．２有利区预测
在成藏模式指导下在全区刻画出４７个油气富 集圈闭，新增含油面积１９２．８６ｋｍ。，预测石油地质储
量０．５亿ｔ；核销位于断裂密集带内或油源断层不发
育区的探明储量区和控制储量区１２２．５ｋｍ。，建议这 些区块今后不作为有利钻井区。
４结论 ４．１充足的油源、源岩超压、油源断层三者的有效匹 配是油气向下倒灌运移藏的充要条件。
４．２三肇凹陷扶余油层为受北部拜泉一青冈和西 南保康物源控制下的河控浅水三角洲沉积体系，油
气下排深度范围内的中厚层分流河道砂体是油气富
集的主要单元。
４．３构造的有利部位与砂体耦合是成藏的关键，即 油气在断层密集带两侧地垒或断阶块的中厚层分流
河道砂富集，而“地堑”部位，只有形成反向断块时才
能聚集成藏。
［参考文献］
Ｅ１］ 蒋有录，谭丽娟，荣启宏，等．东营凹陷博兴地
区油气成藏动力学与成藏模式ＥＪ３．地质科学，
２００３，３８（３）：４１３～４２４． Ｅ２］ 赵文智，邹才能，汪泽成，等．富油气凹陷“满凹
含油”论内涵与意义［Ｊ］．石油勘探与开发，
２０ｏ４，３１（２）：５～１３． Ｅ３３ 吴河勇，梁晓东，向才富，等．松辽盆地向斜油
藏特征及成藏机理探讨［Ｊ］．中国科学（Ｄ辑），
２００７，３７（２）：１８５～１９１． Ｅ４］ 邓宏文，吴海波，王宁，等．河流相层序地层划
分方法一以松辽盆地下白垩统扶余油层为例 ＥＪ］．石油与天然气地质，２００７，２８（５）：６２１～
６２７．