松辽盆地作为我国重要的油气资源盆地,浅层资源已趋近探明,深层油气勘探成为保障能源稳产的战略方向。本研究以松辽盆地北部四深1井区基底古生界为对象,通过岩心观察、有机地球化学测试(TOC、岩石热解、镜质体反射率、有机碳同位素)及多尺度孔隙表征技术(高压压汞、氮气吸附、核磁共振、FIB-SEM等),结合原始有机质丰度恢复方法(降解率法、物质平衡法等),系统评价烃源岩生烃潜力及储层特征,开展了烃源岩原始有机质丰度恢复,从成、储角度初步揭示其油气成藏条件,取得以下主要成果认识: 研究区古生界烃源岩以暗色泥岩为主,结合有机显微组分数据和有机碳同位素确定有机质类型为Ⅰ型(占比46.15%)和Ⅱ1型(占比51.28%),镜质体反射率(Ro)介于2.03%~2.96%,处于过成熟阶段。通过对比多种烃源岩原始TOC恢复方法,优选降解率法恢复原始有机质丰度,恢复结果表明烃源岩原始TOC平均值为2.56%,原始生烃潜力达16.11 mg/g,综合评价为好—极好烃源岩,在热演化阶段具备充足的烃源供给能力。 基于岩心观察,研究区潜在储层以泥岩为主,安山岩和砂砾岩次之。系统的氮气吸附和毛管压力分析显示潜在储层均发生致密化,其中砂砾岩及安山岩孔隙结构复杂,连通性差。由于研究区目的层段主体为厚层的暗色泥岩,从非常规储层角度对泥岩进行了系统的储层特征分析,基于矿物组成将泥岩分为泥质泥页岩以及硅质泥岩。泥质泥页岩储层孔隙形态以墨水瓶状以及平行板状为主,纳米级孔隙集中分布在1nm~4nm之间,微米级孔隙分布在0.003μm~16μm;硅质泥岩储层孔隙形态以平行板状为主,纳米级孔隙也集中分布在1nm~4nm之间,微米级孔隙分布在0.003μm~10μm,并且泥质泥页岩的气体吸附能力大于硅质泥岩。进一步结合扫描电镜、三维CT扫描及FIB-SEM分析表明,泥岩整体储层孔隙网络非均质性强,有机质孔发育,无机孔(粒间孔、晶间孔、溶蚀孔)及微裂缝为主要储集空间。 结合研究区构造埋藏史和热史,显示四深1井区基底古生界烃源岩经历三叠纪—侏罗纪早期(230~200Ma)生油高峰及侏罗纪中晚期(200~165 Ma)生气阶段,累计排烃量达471.516×108t。综合烃源岩生烃潜力与储层物性特征,认为四深1井区古生界具备页岩气勘探前景,其中构造稳定的西南及东部区域因烃源岩品质优、厚度大,储层以纳米级和微米级为主,具备二次生烃潜力,为有利勘探靶区。研究成果为松辽盆地深层油气资源评价及勘探部署提供了地质依据。