作为我国重要油气产区的松辽盆地, 经过半个世纪的连续开采, 已进入了高成本、高难度的油气勘探阶段, 面临后备资源不足的紧迫威胁。随着我国经济建设的高速发展, 保障国家能源安全、改变能源结构, 成为中国地质调查局的重要任务之一^[1]。开展松辽盆地外围油气基础地质调查具有重要意义。

近年来, 中国地质调查局在松辽盆地外围新区、新层系油气基础地质调查中取得了一系列重要进展和新发现。在松辽盆地外围西部的火山岩覆盖区确定了5个中生代盆地^[2], 其中的突泉盆地突参1井钻获侏罗纪轻质原油^{[2, 3, 4, 5, 6, 7]}。部署于松辽盆地西斜坡高力板地区的高D1井在巨厚层火山岩之下钻遇侏罗系; 部署于松辽盆地外围南部区金羊盆地的地质井在北票组钻遇多层油气显示, 秀水盆地秀D1井以及牛营子地区牛D1井也见到油气显示; 部署于松辽盆地外围东部区的通化盆地通地1井钻遇到油气显示。一系列成果表明, 松辽盆地外围新区、新层系具有良好的油气勘探前景。加强对“ 高力板、牛营子、秀水、金羊、通化” 等重点区的调查和研究力度, 有望在松辽盆地外围形成油气战略准备区; 在大兴安岭及辽西火山岩覆盖区可发掘侏罗纪隐伏盆地; 因退出矿权区而被淡忘的侏罗纪盆地, 有望再获油气勘探生机。

“ 松辽盆地外围油气基础地质调查工程” 是中国地质调查局组织实施的地质调查“ 九大计划” 中“ 陆域能源矿产地质调查计划” 的重要组成部分^[1], 其核心目标就是, 通过4新(新类型、新层系、新区域、新领域)的发现和突破, 为大型国有油田公司寻找能源资源接续领域, 为保障国家能源资源安全提供技术地质依据。本文将围绕这一主线, 对该工程的总体目标任务、主要工作内容、拟解决的关键问题、解决思路及预期成果等方面进行论述。

该工程的总体目标任务是以“ 开辟新区、探索新层系, 力争油气发现、引领商业勘探” 为指导思想, 针对松辽盆地外围的侏罗系、上古生界和中新元古界目的层系, 通过地质剖面测量、非震物探、土壤油气化探及重点区二维地震调查和地质调查井钻探, 查明松辽外围盆地油气地质条件、评价区域油气资源潜力, 优选油气远景区8~10个、有利目标区5~7个, 力争实现3~5处油气新发现; 总结火山岩覆盖区油气基础地质调查工作方法; 构建松辽盆地外围油气基础地质调查工程数据库, 为新区、新层系油气勘探突破提供基础地质数据支撑; 打造东北地区油气基础地质调查团队。

(1)松辽盆地外围西部盆地群油气基础地质调查。分析晚古生代以来重大地质事件与含油气盆地形成演化的关系, 探查火山岩覆盖区中、下侏罗统与上古生界主要目的层系的分布状况与沉积特征, 调查区域油气地质条件; 查明松辽盆地西缘地区凹陷分布状况, 揭示目的层系发育特点, 评价烃源岩特征和油气资源前景; 明确上古生界重要目的层系沉积充填序列和分布特征, 评价页岩气地质条件, 探查页岩气资源前景。预测远景区3~6个, 优选有利目标区2~3个, 可供招标的勘查区块1~2个, 力争实现油气发现1~2处。

(2)松辽盆地外围南部盆地群油气基础地质调查。明确中小盆地的范围, 建立松辽盆地外围南部盆地群标准地层柱和等时地层格架, 评价海相、陆相富有机质(泥)页岩油气地质条件; 重点解剖金羊盆地、凌源— 宁城盆地、商都盆地、宁城盆地、多伦盆地, 查明工作区潜在的含油气区带分布和页岩气资源潜力, 分析页岩气资源勘查开发前景, 优选常规油气和页岩气远景区3~5处, 评价有利常规油气目标区3~5处并实施3~4口地质井验证, 为松辽盆地外围南部盆地群油气资源可持续供给提供保障。

(3)松辽盆地外围东部断陷盆地群油气基础地质调查。以新区、新层系、新领域为调查目标, 利用前期物探、钻井地质等资料, 通过野外地质调查、物探和地质调查井工程, 查明区内三江、通化、松江、虎林、勃利、辽源、四合屯、鸭绿江以及通化南部各盆地油气形成基础地质条件, 研究松辽盆地外围东部盆地群烃源岩特征和油气分布特点, 评价油气资源潜力, 预测远景区4~5个, 可供招标的勘查区块资料包2~3个。

(1)松辽盆地及外围侏罗系盆地石油地质条件。针对侏罗系原型盆地主控因素及展布不清楚; 多期改造导致原型盆地沉积、沉降中心发生多次迁移, 优质烃源岩厚度和分布不明确, 地球化学指标较少; 受火山岩覆盖屏蔽影响, 地震资料品质较差, 侏罗系沉积盆地的分布特征及沉积充填特征不甚清楚等问题, 重点研究侏罗系区域构造特征、侏罗系地层划分及对比、烃源岩评价、沉积及储层特征研究、圈闭评价及井位部署论证等科学问题。

(2)火山岩覆盖区盆地早期评价的综合地球物理技术方法。针对火山岩覆盖区沉积层与构造的地震资料品质普遍较差、目的层识别较为困难, 火山岩覆盖下沉积岩的厚度分布不甚清楚, 难以确定勘探有利目标区的问题, 结合野外地质调查和地质井钻探取心, 开展“ 重磁电震” 综合勘查, 探索火山岩覆盖区盆地评价的综合地球物理方法。

该项目通过实施松辽盆地外围盆地群油气基础地质调查, 开展关键技术攻关和创新研究, 可取得如下预期成果:

(1)以侏罗系、石炭— 二叠系和中新元古界为主要目的层, 查明松辽盆地外围新区盆地油气地质条件, 确定重点盆地, 明确主攻方向, 预测油气有利区13~17个, 取得3~5项油气发现。

(2)查明晚古生代以来重大地质事件对盆地形成演化的影响, 恢复松辽盆地及外围侏罗纪原型盆地, 查明侏罗纪沉积盆地的分布特征及沉积充填序列, 落实优质烃源岩和有利储层空间展布状况; 基本查明松辽盆地及外围上古生界构造格局、古环境与沉积古地理面貌; 建立区域地层对比格架, 确定上古生界厚度、埋深及分布。

(3)建立盆地原型恢复地质地球物理方法; 弄清侏罗系盆地形成、演化及盆-岭结构, 明确侏罗系原型盆地特征; 查明松辽盆地及外围地区侏罗系油气地质条件, 确定生烃潜力和重点勘探区域, 指明勘探方向。

(4)弄清中新元古界原型盆地及推覆体形成演化特征; 建立区域等时地层格架, 明确岩相古地理格局; 确定中新元古界海相烃源岩分布特征和成藏规律, 圈定有利目标区。

(5)建立火山岩覆盖区隐伏盆地油气基础地质综合调查工作方法体系。

松辽盆地及其外围的油气基础地质调查将以“ 开辟新区, 探索新层系, 联合攻关新类型、新领域, 支撑百年大庆油田建设” 为目标。在松辽盆地内主攻页岩油资源, 力争2~3年见实效, 形成非常规油气战略接续领域; 在盆地外围, 重点围绕新区、新层系开展油气基础地质调查, 力争3~5 年出成果, 提交一批战略准备区。

(1)外围新区油气基础地质调查。以侏罗系和石炭— 二叠系、下白垩统为主要目的层系, 通过实施油气基础地质调查和战略选区, 明确松辽盆地及外围侏罗系原型盆地特征, 落实石油地质条件, 评价资源潜力, 提交10~15个油气有利区, 力争在2~3个地区获得油气发现。

(2)大型陆相湖盆非常规页岩油调查研究。通过实施松辽盆地页岩油先导试验区建设, 开展关键核心技术攻关和创新研究, 提交5~8个目标区, 获得页岩油产量突破, 预测资源储量, 力争实现大庆油田资源接续。

(3)深部油气地质调查。以石炭— 二叠系为主要目的层系, 结合松科2井和以往相关井的钻探、地震资料, 实施松辽盆地深部探测, 探查松辽盆地深部油气资源潜力; 以中新元古界为目标, 查明辽西地区中新元古界原型盆地特征, 落实烃源岩分布特征和油源, 评价资源前景, 提交5~8个油气有利区, 力争在1~2个地区获得油气工业发现。