汤原断陷石油地质特征

（一）概况

汤原断陷地理上位于黑龙江省汤原县境内，面积约3320km²。区域构造上，汤原断陷位于依－舒地堑的最北段，为一个受北东向两条深大断裂控制的双断式断陷，向南为依兰断隆、方正断陷、尚志断隆、胜利断陷、舒兰断隆和岔路河断陷。汤原断陷发育的断裂以北东向为主，包括拉张或张扭正断层、挤压或压扭逆断层和走滑断层3类，以拉张或张扭正断层为主，其次为走滑断层。在东西方向上划分为5个带，即东部走滑逆冲带、东部凹陷带、中央凸起带、西部凹陷带、西部斜坡带，在南北方向上由北东东向断层对东部凹陷带、中央凸起带有分割作用。构造演化分为中生代断陷期、新生代的强烈断陷期、持续断陷期、断凹转化期、断陷萎缩期、断陷消亡期6个阶段。汤原断陷基底为古生界花岗岩和变质岩，沉积盖层自下而上为白垩系、古近系古新统—始新统新安村组＋乌云组、始新统达连河组、渐新统宝泉岭组、新近系中新统富锦组和第四系。主要发育湖泊、扇三角洲、水下扇3种沉积相类型，细分为9种沉积亚相和17种沉积微相。到目前为止，完成二维地震5357km、三维地震704km²、各类探井27口。汤参2井、吉1井、互1井、望2井等4口井获工业气流，新2井获低产气流，在吉祥屯、互助村构造提交探明天然气地质储量26.21×10⁸m³。

（二）构造单元划分

从现今各反射层的构造特征看，控制断陷沉积和构造特征的断层主要为F₁、F₃、f₁、f₂、f₃及中央凸起带上北东东向断层，各反射层东西分带明显、南北也具有分块的特征。同时钻井及沉积相研究表明：各负向构造的沉积存在差异，有欠补偿型的饥饿性次凹，有补偿型的含煤次凹。在正向构造中，其发育的构造样式也有差异。因此根据T₂—T_g各反射层的构造特征，以主要目的层T₃、T₄、T₅反射特征为主，综合其他反射层特征，并结合沉积特征，将汤原断陷（F₁断层下降盘）进行构造单元划分。在东西方向上划分为5个带，即东部走滑逆冲带、东部凹陷带、中央凸起带、西部凹陷带、西部斜坡带，在南北方向上由f₁、f₂、f₃断层及北东东向断层对东部凹陷带、中央凸起带有分割作用（图3-4）。

图3-4 汤原断陷构造单元划分图

（三）烃源岩

有机质丰度　汤原断陷烃源岩横向发育特征为东兴向斜相对于其他凹陷来说有机质丰度最高，其次是东发次凹、双兴次凹、新华次凹和梧桐河次凹，而鹤立次凹和荣丰次凹有机质丰度较低。总体看东部凹陷带有机质丰度较高，西部凹陷带有机质丰度较低。汤原断陷烃源岩纵向发育特征为：宝一段、达一段和乌云组有机质丰度较高，为较好—好烃源岩，新安村组次之，为较好烃源岩，宝二段为较差烃源岩，而白垩系的少量样品分析评价为较差—较好烃源岩。

有机母质类型　汤原断陷有机质样品大部分以Ⅲ型为主，少部分为ⅡB型，个别为ⅡA 型。比较而言，达连河组和新安村组中ⅡB型的稍多。

有机质成熟度　汤原断陷内不同凹陷的烃源岩埋深不同，有机质的演化规律也不同，因此具有不同的成熟度。从纵向上看，宝泉岭组二段的烃源岩基本上没有达到成熟；宝泉岭组一段的烃源岩在各次凹的浅部位没有成熟，在凹陷深部位的烃源岩基本达到低成熟阶段；达连河组的烃源岩在东兴次凹已经完全成熟，在双兴次凹的深部位已经成熟，在浅部位达到低成熟阶段，在鹤立次凹和东发次凹的深部位达到低成熟阶段，在浅部位仍然没有成熟；新安村组的烃源岩在东兴次凹和鹤立次凹都已经完全成熟，但是在双兴次凹和东发次凹的浅部仍然有部分烃源岩只达到低成熟阶段；乌云组烃源岩在全区基本都已成熟，仍有东发次凹和荣丰次凹内部分地区埋藏较浅，只达到低成熟阶段；白垩系的烃源岩都已经演化成熟。

有效烃源岩平面展布　综合暗色泥岩的分布特征和镜质体反射率值大小，预测了各层的有效烃源岩分布范围。宝泉岭组二段烃源岩均未达到成熟，生烃潜力不大。

白垩系烃源岩均已达到成熟，从白垩系沉积古地理环境来看，在汤参3井—汤D2井—望3井—景2井区可能为半深湖—深湖相沉积，而且厚度较大。从地化分析指标和油源分析也证明了白垩系具有一定的生烃潜力。白垩系有效烃源岩面积1836km²，成熟烃源岩面积1320km²。

新安村组和乌云组暗色泥岩均已进入生油门限，而且大部分地区成熟。有效烃源岩分布广而且较厚，有机质丰度也较高。新安村组和乌云组有效烃源岩面积1577km²，成熟烃源岩面积1067km²，因此新安村组和乌云组暗色泥岩具有较好的生烃潜力（图3-5）。

达连河组暗色泥岩在汤原断陷北部大部分已经进入生油门限，而且在各凹陷的深部位都已经成熟，进入了生油高峰，加上达连河组暗色泥岩厚度较大，所以该组的生烃潜力是可观的。而在汤原断陷南部该组暗色泥岩在凹陷中—深部位开始进入了生油门限，在深部位进入了生油高峰，厚度为300～450m，有机质丰度较高，但面积较小，因此断陷南部的达连河组生油潜力有限。达连河组有效烃源岩面积1225km²，成熟烃源岩面积264km²，成熟烃源岩主要分布在东兴次凹。

宝泉岭组一段有效烃源岩在东兴次凹的深部位，该段暗色泥岩已经达到成熟，该区暗色泥岩厚度较大，为200～700m；有机质丰度也较高，具有较好的生烃潜力，可作为较好的烃源岩。在汤原断陷南部大部分暗色泥岩没有进入生油门限，仅在荣丰次凹和东发次凹的深部位暗色泥岩已经成为低成熟烃源岩，厚度为200～300m。宝泉岭组一段有效烃源岩的面积745km²，成熟烃源岩面积41km²，具有一定的生烃潜力。

综合汤原断陷烃源岩的母质类型、有机质丰度、成熟度、有效烃源岩分布综合分析认为汤原断陷生油条件较好的二级构造单元为东部凹陷带，而东部凹陷带最有利的次凹为东兴次凹，其次是东发次凹和双兴次凹。结合汤原断陷的生油条件和钻探成果不难发现，汤原断陷生油岩的发育和成熟度是制约油气分布和成藏的主要因素。

图3-5 汤原断陷新安村组＋乌云组有效烃源岩平面分布图

（四）储层条件

汤原断陷储层物性具有横向、纵向变化大的特点，通过对汤原断陷各层段岩心样品孔隙度和渗透率的分析数据统计可以得知，宝泉岭组储层孔隙度在1.68%～33.63%之间，平均为22.71%，渗透率在（0.03～2567）×10^-3μm²之间，平均值为396.86×10^-3μm²，属于中高孔、中高渗储层；达连河组储层孔隙度1.57%～32.2%之间，平均值为19.82%，渗透率在（0.01～1543）×10^-3μm²之间，平均值为136.19×10^-3μm²，属于中高孔、中高渗储层；新安村组储层孔隙度在2.8%～27.9%之间，平均值为17.77%，渗透率（0.01～2453）×10^-3μm²，平均值为106.66×10^-3μm²，属于中孔、中渗储层；乌云组储层孔隙度在2.3%～17.92%之间，平均值为10.759%，渗透率在（0.01～160）×10^-3μm²之间，平均值为5.454×10^-3μm²，属于低孔、特低渗储层；白垩系储层孔隙度在3.1%～18.92%之间，平均值为11.979%；渗透率在（0.03-512）×10^-3μm²之间，平均值为85.21×10^-3μm²，属于低孔、低渗储层。

白垩系和古近系储层相比，物性明显较古近系差。胜1井白垩系岩心分析表明：岩石致密，孔隙发育差，连通性差。颗粒粒度分布在0～0.5mm之间，大部分集中在0.0039～0.25mm之间，即大部分为细粉砂和泥质，含少量中砂。4块样品的孔、渗分析，孔隙度最大值为5.7%，最小值为2.5%；渗透率最大值为11.8×10^-3μm²，最小为0.02×10^-3μm²。储层砂岩的成岩作用强，物性差，低孔、低渗储层。

（五）有利区带预测及下一步勘探方向

汤原断陷具有东西分带、南北分块的特征，即由东向西分为东部走滑逆冲带、东部凹陷带、中央凸起带、西部凹陷带、西部斜坡带5个构造带。依据有效烃源岩的分布范围、圈闭发育情况、是否位于有利的油气运移指向区、区域性盖层发育情况、油气保存条件，并结合目前的勘探成果等因素进行了综合评价，认为中央凸起带和东部凹陷带为最有利的勘探区。

中央凸起带　在整个断陷中是构造圈闭最为发育的区带，例如互助村构造、吉祥屯构造、龙王庙构造、军校屯构造、望江构造等都分布在该带上，发育较多的背斜、断块圈闭，这些构造都有继承性发育的特点，具有很好的圈闭条件。从油源条件分析，该带紧邻西部凹陷带和东部凹陷带，东、西部凹陷内深部位达连河组及其下部的烃源岩已经达到成熟，生成的油气可沿断层或斜坡侧向运移进入高部位的圈闭中。另外，该带下伏的新安村组、乌云组和白垩系的烃源岩已经成熟，生成的油气可沿不整合面及断层垂向运移进入圈闭中，油气源条件比较充足。从储层条件分析，该区带的达连河组上部、新安村组、乌云组都发育有湖底扇、扇三角洲砂体及滨浅湖砂体，孔隙度和渗透率较高，具有很好的储集物性。从保存条件来看，除胜利构造和望江构造外，宝泉岭组一段和达连河组一段都比较发育，可以作为有效的区域性盖层。继承性发育的构造还有利于捕捉后期成熟运移过来的油气。从目前的勘探成果来看，在中央凸起带上已发现了3口工业气流井（互1井、吉1井、汤参2井）和多口油气显示井，预示着该区带良好的油气勘探前景。因此中央凸起带为最有利的勘探区带，勘探目的层系包括古近系和白垩系。

东部凹陷带　本身为较深的凹陷带，达连河组及其下部烃源岩都已经演化成熟，油气源比较充足。凹陷中心向断陷边缘发育湖底扇砂体和扇三角洲砂体，具有较好的储层条件。宝泉岭组一段和达连河组可以作为有效的区域性盖层，有较好的封盖作用。在凹陷带内的构造具有捕捉油气的最有利条件，是最有利的勘探目标。另外，在这种湖盆面积小，水体进退变化较快，沉积相带变化明显的断陷盆地内，部分湖底扇砂体呈孤立状分布于半深湖泥质沉积中，易于形成透镜状岩性圈闭。地层倾向垂直于边缘控盆断裂的长条状断块易于与横向扇三角洲砂体分叉尖灭带组合形成上倾尖灭型岩性圈闭。因此，深凹带内及其斜坡区是寻找隐蔽油气藏的最有利场所。凹陷深部的汤1井见少量的油流，新2井获得了低产气流，新1井取心见到了多层油气显示，黄1井、汤参1井都见到了油气显示，展示了该深凹带具有较好的油气勘探前景。

汤原断陷综合评价　白垩系的勘探中应优选断陷南部首先勘探。古近系的勘探从纵向上，达连河组以寻找天然气为主，新安村组及乌云组以寻找原油为主，应加强新安村组和乌云组的勘探。从平面上，勘探的目标应放在东部凹陷带（尤其是东兴次凹和东发次凹）和中央凸起带，特别是两者的过渡带。近期的勘探目标优选从层系上应优选古近系，从区带上应优选东兴次凹、东发次凹和中央凸起带。