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松辽盆地三肇地区扶杨油层致密油成藏机理研究

致密油指形成于非烃源岩的低渗透砂岩储层中的石油聚集，其储层空气渗透率小于1mD左右，孔隙度小于12%左右。自从威利斯顿盆地巴肯组致密油勘探突破以来，北美地区已在二叠盆地、南阿纳达科、阿巴拉契亚、阿尔伯特等盆地中获得规模性储量和可观产能，其在一定程度上改变了世界油气能源结构。中国致密油勘探起步于20世纪50年代，目前已在鄂尔多斯盆地三叠系延长组、准噶尔盆地三叠系百口泉组和二叠系上乌尔禾组、渤海湾盆地古近系沙河街组和孔店组，松辽盆地白垩系青山口组高台子油层和泉头组扶杨油层等多个盆地获得规模资源，其地质资源量达到125×10⁸t，2019年产量为230×10⁴t。

松辽盆地大庆油田是中国最大的石油生产基地，自1959年投产以来，曾27年连续稳产4000×10⁴t吨，累计生产石油超过24×10⁸t。随着常规油气藏目标的不断减小，扶杨油层致密油则成为大庆油田重新稳产原油4000×10⁴t的主力层系。本文以松辽盆地三肇地区扶杨油层致密油为研究对象，利用地震、钻井、测井、录井、试油和化验分析等资料，基于成藏条件的演化过程，明确了油藏特征，阐明了成藏过程，建立了成藏模式。松辽盆地三肇地区扶杨油层总体属于致密储层，其储层孔隙度平均值和渗透率中值分别为10.93%和0.32×10^-3μm²。致密油具有平面叠加连片和纵向多层叠置的准连续型分布特征，其油藏类型主要为断层油藏，其次为岩性-断层和岩性油藏，不具有统一的压力系统和油水界面，以中质油品为主。青山口组一段烃源岩属于优质源岩，泥岩厚度约50～90m，总有机碳含量平均为3.41%，处于生油窗阶段。嫩江组末期，扶杨油层顶面埋深为900～1600m，其所对应古孔隙度约10%～24%，青一段烃源岩R_o介于0.5%-0.9%，烃源岩生烃膨胀所产生的源储压差超过14MPa，仅在三肇凹陷中心地区形成油藏；明水组末期，扶杨油层埋深为1000～2000m，其所对应古孔隙度约8%～18%，储层主体处于致密状态，烃源岩R_o介于0.7%-1.2%，烃源岩生烃膨胀产生的源储压差超过20MPa，形成大面积分布的致密油藏，在大庆长垣和朝阳沟阶地的局部地区存在浮力运移聚集。根据烃源岩、储层、充注动力和运移方式的耦合关系，扶杨油层致密油可分为凹陷中心区、斜坡区、长垣区和朝阳沟区4种成藏模式。