松辽盆地白垩纪前山口组页岩油储层形成机制差异

为什么岩石孔隙决定未来石油潜力

在中国东北数百米之下，同一地质时代的两层岩石对页岩油的贡献却迥然不同。在一处，油流动性良好，足以支撑产业开发；在附近的另一个油田，同一套岩层虽富含有机质，但难以产出可利用的油品。本文细致考察了这些“同胞”岩石为何表现不同，以及这对更高效、更少浪费井位的页岩油勘采意味着什么。

相邻两处岩石的不同命运

研究关注松辽盆地的前山口组——一套白垩纪的泥岩与页岩沉积。研究对象包括著名的咕隆地区（Gulong），该处深水湖相沉积和精细层理已能稳定产油；另一处为拉马甸油田，位于近旁坡面，理论上资源潜力良好，但产出并未达到相同水平。通过比较这两种沉积环境，作者旨在识别真正控制页岩油含量与可迁移性的岩石特征。

矿物与层理如何塑造岩石

精细成像与化学检测显示，拉马甸岩石含大量硬质矿物如长石，同时含有丰富黏土和中等量碳酸盐，但其内部层理简单且常不发育。岩体以整体性的长英质泥岩为主，薄层页岩所占比例较小。相比之下，咕隆区在更深、更平静的湖相沉积环境中形成，利于沉积出富含碳酸盐、黏土和有机质的多种薄层。这些在沉积与沉积物到达湖底方式上的细微差异，造成了孔隙与断裂出发构造的明显不同。

孔隙、断裂与被困的油

在颗粒与孔隙尺度上，差异更加明显。在拉马甸，孔隙以黏土颗粒间的纳米空隙为主。这些纳米孔小而分散，常常连通性差，因为柔软的黏土在埋藏过程中被挤压，后来又被次生矿物部分充填。能够连接孔隙的断裂稀少。因此总体孔隙度低，尤其在整体性泥岩中，油的迁移通道很少。在有层理的页岩层段，坚硬的矿物层带有助于保存较多孔隙并产生与层理平行的微裂缝，但这些较优层段仅占地层一部分，其孔径与连通性仍不及咕隆。

岩石中的油质与移动性

利用激光共聚焦显微镜，研究团队描绘了油在岩石内部的分布及轻组分与重组分的排列。在拉马甸，油主要存在于那些与黏土相关的微小孔隙中，表现为分散的、偏重的混合体，轻组分比例低。几乎没有可自由流动的油，大部分碳氢化合物基本被束缚。咕隆则因成熟度更高、孔隙更大且断裂发育较好，轻质油能集中在微米尺度的孔隙与微裂缝中。在这些部位，油可在短距离内迁移并在易产区聚集。研究还发现，尽管拉马甸总体有机碳含量更高，但这种优势被其较低的成熟度和不利的孔网结构抵消。

对复杂资源的多重控制

综合各方面证据，作者提出影响页岩油行为的四个联动控制因素：原始湖相决定了矿物组成与层理；后期成岩改造决定孔隙是被保存还是被破坏；构造作用决定断裂的数量及其与孔隙的连通性；埋藏与热演化史控制生烃量及油的轻重。咕隆的这些因素协同形成了“孔隙与断裂共同作用”的体系，支持油的可动性；而拉马甸则呈现出“纳米孔主导”的体系，油虽普遍存在但大多不可移动。对工业来说，这意味着同名地层可表现为两种截然不同的储层，勘采策略必须基于每处岩石的独特成因条件，而非直接照搬其他区域的做法。

引用: Qi, Y., Chengwu, X., Tingting, L. et al. Differential reservoir formation mechanisms of shale oil reservoirs in the Qingshankou Formation, Cretaceous system, Songliao Basin. Sci Rep 16, 16127 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-47411-y

关键词: 页岩油, 储层孔隙, 松辽盆地, 前山口组, 油流动性