南海北部大陆边缘盆地深水油气成藏条件早期预测与评价

与浅水陆架区一样, 南海北部深水盆地新生代均处于南海北部准被动大陆边缘的构造环境,具有北部大陆边缘拉张裂陷的区域地质特征,盆地结构与中国东部裂谷断陷盆地类似,属双层或三层结构类型。该深水盆地油气运聚成藏的基本地质条件亦与浅水区类似,但陆坡深水区凹陷裂陷更深、沉积充填规模更大,且发育4套烃源岩和3套储盖组合类型,使深水油气运聚成藏有了良好的基础。基于深水区少井无井、地质资料缺乏的现状,借鉴浅水区油气成藏地质条件,并依据跨越深水区地震剖面层序地层,重点对深水油气运聚成藏条件进行了早期预测与综合评价,旨在加快和推进深水油气勘探进程。     

琼东南盆地深水区油气勘探前景

深水区油气资源丰富，近年来深水区油气勘探不断升温。目前在深水区所发现的大油气田多分布在大西洋被动大陆边缘盆地中。中国南海北部陆缘深水区琼东南盆地中央坳陷带，与国外己获油气发现的陆缘盆地深水区相比，具有相似的构造、沉积演化特征，从烃源岩、储集层、圈闭到运聚条件等都具备了形成大型油气田的基本地质条件，具有丰富的油气资源前景。     

世界深水油气勘探新进展与南海北部深水油气勘探

深水油气勘探已成为当今世界油气勘探开发的热点,巴西和墨西哥湾的深水海底盐下油藏的发现是深水油气勘探的重大突破,其储层距海平面5〖KG*9〗000〖KG*9〗m以上。通过对全球已发现深水油气藏的总结和对比分析,认为深水油气藏以发育在被动大陆边缘的构造油气藏为主,深水扇体等浊积体所形成的地层岩性油气藏为辅,不同地区地质条件不同,成藏模式也各不相同。将南海北部深水区的构造演化特征和石油地质条件与国外已发现的深水油气藏进行了综合类比分析,认为在南海北部深水区具备形成深水油气田的地质条件和油气资源潜力,近年来在南海深水区也获得了天然气勘探的突破。提出未来勘探方向可以借鉴墨西哥湾、南美和西非的成功勘探思路,针对碳酸盐岩储层和浊积体沉积体系砂岩储层展开研究。     

世界深水油气勘探进展与南海深水油气勘探前景

世界深水油气资源丰富，近年来深水油气勘探已成为当今世界油气勘探开发的热点和油气增储上产新亮点，也是当今海洋油气勘探必然发展趋势和油气资源接替的重要战略选区。南海陆坡深水区属我国油气勘探与研究的新区，处于准被动大陆边缘盆地位置，从烃源岩、含油气储盖组合、圈闭及油气运聚条件等综合考量，具备形成大中型油气田的基本地质条件，颇具油气资源潜力，其应是我国油气资源接替的重要战略选区和增储上产的现实区域。在以往研究和所获地质资料的基础上，重点探讨了围绕南海深水油气勘探的关键问题，以期促进和加快南海深水油气的勘探进程。     

国外被动陆缘深水油气勘探进展及启示

全球被动陆缘深水区具有优越的石油地质条件,蕴藏着巨大的油气资源。目前,全球约有60多个国家在深水区开展油气勘探,已探明石油可采储量约300×108t。巴西近海、美国墨西哥湾、西非近海、亚太地区大陆边缘等4大被动陆缘富油气深水区正逐渐成为全球油气勘探的新热点,也是近几年大型油气田发现的重要领域。2000—2007年全球被动陆缘深水区(300 m)共发现33个大型油气田,占全球同期发现的大型油气田的42%。在分析近年墨西哥湾深水区、巴西大坎普斯盆地、西非近海和澳大利亚西北大陆架的油气重大发现和探讨其含油气系统特征的基础上,对比了国内外被动陆缘深水油气地质特征,并讨论分析了国外被动陆缘深水勘探领域的大型油气田发现对我国南海油气勘探的启示意义及下一步勘探对策。未来几年,我国应将南海深水区油气勘探开发上升到国家战略的高度,加强勘探投入,开展重、磁、电、震联合采集与处理技术研究,建立适应南海地区特点的深水大型油气盆地勘查及综合评价技术系统,为深水油气勘探开发的全面展开提供技术支撑,并进一步加强深水区勘探目标评价与优选研究。     

边缘海构造旋回控制南海深水区油气成藏

南海边缘海构造旋回包括古南海形成与萎缩及新南海形成与萎缩2个旋回。边缘海构造旋回控制南海深水区盆地分布与性质,南海北部为被动大陆边缘裂谷盆地,南沙地块区盆地为漂移裂谷盆地,南部为复合型活动大陆边缘挤压盆地,西部为转换大陆边缘剪切拉张盆地,东部为俯冲大陆边缘增生楔盆地,深水区盆地主要分布在陆坡区和南沙地块上。边缘海构造旋回控制南海深水区主力烃源岩发育与类型,南海北部大陆边缘深水区发育始新世陆相、渐新世早期海陆过渡相、渐新世晚期海相3套烃源岩;南沙漂移裂谷盆地发育晚白垩世-早渐新世1套陆源海相烃源岩;南海南部大陆边缘深水区发育渐新世、早中新世和中中新世3套海陆过渡相烃源岩;南海西部大陆边缘深水区发育渐新世、早中新世、中中新世3套海陆过渡相烃源岩。边缘海构造旋回控制南海深水区大型储集体的形成,南海北部深水区发育4套储集体以深海扇为主,南沙地块发育2套储集体以三角洲与生物礁为主,南海南部以深水扇和生物礁为主;在大河入海口前缘的区域形成大型水道砂体等碎屑岩储集体,在隆起区形成生物礁滩。边缘海旋回控制深水区储盖组合,南海北部大陆边缘深水区油气成藏组合主要为渐新统-上新统,南沙地块区主要为始新统-渐新统下部,南海南部大陆边缘深水区成藏组合为渐新统-上新统,南海西部大陆边缘深水区成藏组合为渐新统-中新统。南海深水区主要油气藏类型与构造圈闭、深水扇及生物礁相关。南海深水区成盆、成烃、成藏特征受控于边缘海构造旋回,油气勘探潜力巨大。     

南海北部陆缘白云深水区油气地质特征与勘探方向北大核心CSCD

烃源岩分布特征不明、大型构造圈闭缺乏、成藏层系单一和储层条件复杂是南海北部陆缘珠江口盆地白云深水区(包括白云凹陷和荔湾凹陷)油气勘探面临的关键问题。从构造、沉积到成藏的综合性研究表明,陆缘岩石圈强烈薄化背景下的伸展拆离作用控制了陆缘深水区盆地的形成与演化,陆缘岩石圈强烈伸展的结构特征控制了裂陷期规模烃源岩的分布,陆缘地壳强烈薄化带控制了拗陷期陆架坡折带和深水储层的发育与分布,从而导致白云深水区的深部结构、沉积充填及油气成藏等具有特殊性,与典型陆相断陷及国外深水地质差别明显。在此基础上,建立了白云深水区大型陆架边缘三角洲-深水重力流体系油气成藏模式,认识到生烃过程中形成超压、晚期断裂活动和底辟带泄压是有利的成藏动力过程,继承性古鼻状隆起带和断裂-构造脊复合输导体系控制了油气富集成藏,从而导致白云深水区呈现油气兼生、内气外油的特征,形成了白云东洼油气区、白云西洼油气区、白云北坡气区和白云东油气区等四大油气优势聚集带,同时还发育了白云西南断阶带、白云南洼、荔湾凹陷及南部超深水勘探潜力区。     

世界深水勘探特点及中国深水勘探现状分析

深水勘探具有5大特点,即盆地类型以被动陆缘盆地为主,勘探区带以有油气发现浅水油气区的延伸深水区为主,圈闭类型以大型构造为主,储层以第三系深水扇体类型的高孔高渗储层为主,油气类型以油为主。我国目前的深水勘探区域主要分布于南海海域,又可进一步细分为南海西部海域、南海东部海域、南海南部海域。南海西部深水区圈闭条件较好,总体上属相对较高风险区。南海东部深水区与南海西部深水区条件基本相似,因此,从近期来看,该区的勘探条件同样不很成熟;但从长远来看,该区有一定的勘探潜力。南海南部深水区与南海北部深水区条件差别较大,从近期来看,该区的勘探条件较为成熟,勘探潜力大。但随着世界深水勘探的成熟,对地质风险的承受能力增强,南海北部深水区将成为可勘探的油气区。     

世界深水油气勘探形势分析及对我国深水油气勘探的启示

为了了解及借鉴世界深水油气勘探开发的技术、经验,从而对我国正在开展的深水油气勘探开发有所启示,对当前世界深水油气勘探开发形势、面临问题及发展趋势等进行了广泛调研,并进行了较深入分析。全球深水海域油气资源丰富,已成为当前热门的油气勘探领域。深水油气产量及所占比重不断增长,全球深水油气产量从1996年的不足2×108bbl油当量增长到2005年的14×108bbl油当量,全球深水油气产量占海洋油气总产量的比重分别由2004年的10%和7%,将增长至2015年的25%和12%。与此同时,随着深水油气勘探的逐渐深入,也面临着越来越多的难题,如油藏规模越来越小、油藏流体越来越复杂、作业海域环境越来越恶劣以及对技术的要求越来越高等。为了解决这些问题,高分辨率3D地震技术、4C/4D地震技术、大位移水平井及分支井技术、智能完井技术、各种深水作业平台以及越来越智能化的海底生产系统等,正日益广泛应用于深水油气的勘探开发中。全球深水油气勘探开发形势表明,深水油气勘探开发虽然面临各种难题与挑战,但因其丰厚的投资回报以及相关技术的快速进步,使得其在世界各深水海域得以迅猛推进,尤其在大西洋两侧的西非沿岸、巴西近海和墨西哥湾深水区,并不断取得重大发现,成为全球油气储量增长的重要一极。我国南海北部陆坡深水盆地具有与大西洋两侧盆地群类似的被动大陆边缘背景,亦应具有良好的油气前景,最新的荔湾3-1-1井取得的重大发现亦证实了此点。南海南部周边国家在南部深水区已取得的众多油气发现亦表明我国南海南部深水区具有良好的油气勘探前景。因此,应加快勘探开发的步伐,充分利用深水区丰富的油气资源。     

深水油气勘探开发——进展及启示

分析总结了世界深水油气勘探开发现状和深水油气资源分布特征、我国深水领域油气勘探进展以及南海北部陆坡区、南海西南海域以及东海冲绳海槽盆地的深水油气资源前景。经过近100年的发展,浅海油气勘探开发高峰期已经过去,新增储量和产量逐渐向深水转移。世界上深水油气盆地主要为滨大西洋深水盆地群、滨西太平洋深水盆地群、新特提斯构造域深水盆地群和环北极深水盆地群,各深水盆地群油气勘探程度和成果差别很大。我国的深水区资源丰富,潜力很大,然而由于技术、资金等原因,勘探程度很低。但近几年来,我国无论是深水的油气发现,或是深水勘探装备和技术,都取得了重要进展。加快深水油气勘探的步伐,对保障我国能源安全具有重要的战略意义。     

南海北部深水区油气成藏理论技术创新与勘探重大突破

南海北部深水区油气资源丰富，是我国重要的油气勘探开发领域，历经20年的科技攻关与应用实践，形成了一系列的理论和技术。研究成果表明：①南海北部陆缘大型拆离作用控制了深水盆地的形成和演化，在陆缘深水区形成了始新世湖相、渐新世海陆过渡相和渐新世—中新世海相3套烃源岩；②陆缘岩石圈强烈薄化带控制了南海北部的古地貌与沉积环境，在珠江口盆地白云凹陷与琼东南盆地深水区形成了陆架边缘三角洲—深水扇体系和大型中央峡谷沉积体系的优质储层，上述3套烃源岩与多类型储集体之间由不同的输导系统构成了3种油气成藏模式；③针对深水区中深层地震成像差、储层预测与流体识别难的问题，研发了“犁式”电缆宽频和立体震源采集技术、三维空间高精度重磁震联合反演技术、深水油气勘探海底检波器地震处理和纵横波联合反演技术、深水储层物性—含油气性定量评价技术；④针对深水钻完井与测试关键技术缺乏等难题，研发了一种深水探井井壁主动强化技术、深水表层集束批钻模式、深水大产能安全高效测试模块化技术。结论认为：①建立了南海北部深水油气成藏理论、深水区油气勘探地球物理技术体系和深水安全高效钻完井测试技术，形成了配套的深水油气勘探技术体系，有效地指导和发现了一批大中型商业油气田，探明天然气地质储量超过3 000×108 m3，实现了我国深水油气勘探历史性重大突破；②油气地质理论认识创新、地球物理和钻采关键瓶颈技术突破，是南海北部深水区持续获得重大油气发现的必要条件。     

珠江口盆地白云凹陷天然气成因及油气资源潜力分析

白云凹陷是南海北部珠江口盆地最大的沉积凹陷,新生代最大沉积厚度超过12 km,处在珠江口盆地新生代沉降和沉积中心,具备了油气运聚成藏的巨大沉积充填体系和基本地质条件。根据邻近深水区部分探井和深水区LW3-1-1井已获天然气组分、轻烃组成、碳同位素特征,对该区天然气成因类型及气源构成进行深入分析,并结合其油气成藏地质条件,初步分析了其资源潜力及勘探前景。     

南海北部陆坡白云深水区油气成藏条件探讨

位于南海北部陆坡深水区的白云凹陷是珠江口盆地最大的凹陷,近年来在白云凹陷北坡-番禺低隆起已有一系列天然气发现。白云凹陷有着特殊的地质条件和油气勘探意义,故此称其为“白云深水区”。区内古近系文昌-恩平组巨厚烃源岩、浅海三角洲砂岩储层和新近系陆坡大型珠江深水扇储层、东沙运动形成的大量断裂和大型底辟带的存在,以及浅层含气亮点的广泛分布和北坡-番禺低隆起大型天然气藏的发现等显示,白云深水区具有良好的油气成藏条件,有着大油气区的勘探前景。     

南海北部边缘盆地油气成因及运聚规律与勘探方向

南海北部新生代准被动大陆边缘盆地区域地质背景特殊、地球动力学条件复杂、油气地质现象丰富多彩,不同成因类型油气分布具有一定的规律性。根据油气勘探及研究程度,南海北部边缘盆地迄今为止勘探所发现的烃类油气可划分为生物气及亚生物气、热成因正常成熟油气和高熟—过熟油气等3型7类;CO2等非烃气则可划分为3型4类;天然气水合物成因类型可划分为热解气(成熟—高熟)、生物气及亚生物气,但以后者为主。生物气及亚生物气在全区浅层及海底广泛分布;成熟陆源石蜡型油气主要分布于北部湾盆地及珠江口盆地北部裂陷带;成熟—高熟煤型凝析油气主要展布于琼东南盆地崖南凹陷及珠江口盆地西部珠三坳陷陆架浅水区;煤型气及CO2等非烃气则主要富集于莺歌海盆地泥底辟带浅层及琼东南盆地东部和珠江口盆地深大断裂发育区;深水油气及天然气水合物分布于琼东南盆地南部裂陷带及珠江口盆地南部裂陷带等陆坡深水区。因此,根据不同成因油气分布富集规律,可以确定最佳油气勘探方向,优选有利油气富集区带部署钻探,进而达到提高油气勘探成功率之目的。     

中国南海含油气盆地构造类型及勘探潜力

中生代末期以来,中国南海区域经历古南海裂开-萎缩、新南海裂开-萎缩两大边缘海旋回,形成了南海北部大陆边缘、新南海洋盆、南沙地块、古南海残余洋盆、古南海南部大陆边缘、南海西部大陆边缘和南海东部大陆边缘等构造单元。由于古、新南海洋盆位置的不同,古南海裂开形成的构造格局在后期受到不同的截切、改造,并且形成新的构造格局。两大旋回构造叠加控制了不同单元的性质及其上叠盆地的类型与油气地质条件。南海北部大陆边缘在两大旋回中均表现为被动大陆边缘特征,但早期旋回的大陆边缘规模大(包括新南海旋回被裂离出去的南沙地块),现今残余的早期旋回仅是其陆内陆相裂谷部分, 与晚期旋回陆缘海陆过渡-海相裂谷区叠加,形成拉张盆地。早期烃源岩以中-深湖相地层为主,晚期烃源岩为海陆过渡相三角洲和海相泥岩;早期旋回烃源岩近岸分布,晚期旋回烃源岩远岸分布;早期主要呈陆生陆储或陆生海储,晚期则呈海生海储。南沙地块早期为古南海北部边缘裂陷盆地,发育海相烃源岩;中期向南飘移数千公里,夹持于古、新洋盆之间,沉积欠补偿;晚期被挤压改造,盆地沉积以早期旋回为主,呈现海生海储。古南海南部大陆边缘在早期为被动大陆边缘,晚期被改造成活动大陆边缘;早期的伸展盆地上叠挤压盆地,早期旋回地层被深埋处于变质状态,晚期旋回地层以大型三角洲群和海相泥岩为主,油气兼生,海生海储。南海西部大陆边缘早期为陆内环境,晚期被改造成转换型大陆边缘,张扭盆地发育,早期发育局限的陆相地层,晚期以海陆过渡三角洲相地层为主,该区域热流值高,以生气为主,发育底辟、潜山、生物礁等油气藏。南海东部大陆边缘正在俯冲,发育增生楔盆地。两期旋回不同的叠加关系,导致不同区域油气潜力差异巨大。古南海南部大陆边缘早期拉张、晚期挤压,盆地规模大,烃源岩丰富,均达到成熟状态,油气资源非常丰富。南海北部、西部裂陷盆地发育两套烃源岩,油气很丰富。南沙地块区早期处于古南海北部被动大陆边缘,晚期挟持于古南海残余洋盆与新南海洋盆之间,遭受区域性挤压,构造圈闭非常发育,油气潜力大。南海目前浅水区构造圈闭和生 物礁勘探程度较高,其他非构造圈闭勘探程度很低;深水区和超深水区已有重要发现,但尚处于勘探早期阶段,南海未来勘探潜力依然可观。     

天然气水合物成因类型及成矿特征与南海北部资源前景

世界上迄今勘查发现的天然气水合物成因类型,根据其烃气源构成及供给特点与成矿特征,可划分为自源生物气扩散型、他源热解成熟气渗漏型以及自源生物气—他源热解气混合型3大类,但目前自然界分布比较普遍的是“自源生物气扩散型”水合物,其他类型天然气水合物由于受烃气源供给及输送通道等条件制约,仅限于存在深部烃气源供给输导系统的局部地区。南海北部深水盆地新生代处于准被动大陆边缘的区域地质背景,具有北部拉张裂陷的大陆边缘性质,其凹陷裂陷深、沉积充填规模巨大,不仅有利于深水油气藏的形成,而且亦是天然气水合物形成与分布的有利区域。初步预测表明该区不但深部具有丰富的深水油气,而且浅层深水海底沉积物中天然气水合物资源潜力巨大。     

南海北部边缘盆地N2分布富集特征及成因类型判识

南海北部新生代准被动大陆边缘盆地区域地质背景特殊、地球动力学条件复杂,油气地质现象丰富多彩,不同成因类型油气分布均具有一定的规律性。该区油气勘探中不仅发现了大量的烃类气,而且还发现了较丰富的CO2和N2等非烃气。N2等非烃气主要富集于西北边缘莺歌海盆地中央泥底辟构造带浅层及某些局部区域部分层段,其分布富集特征与该区非生物壳源型CO2基本类似,具有平面上分区分块、剖面上分层分带的局部性富集特点。根据N2地质地球化学特征,借鉴国内外较通用的判识划分方法及指标,可将该区N2确定为大气成因、壳源型有机成因和壳源型有机—无机混合成因等3种主要成因类型。     

南海北部边缘盆地油气主要成因类型及运聚分布特征

南海北部边缘盆地处在欧亚、印—澳及太平洋三大板块交汇处，区域地质背景特殊，第三系沉积发育，油气地质现象丰富多彩，油气成因类型及分布规律复杂。根据南海北部边缘盆地油气勘探及研究程度，迄今为止所发现的油气可以划分为生物气及生物—低熟过渡带气(亚生物气)、热成因正常成熟油气和高熟—过熟油气等3大类7亚类，CO₂等非烃气可划分为3型4类，其中成熟陆源石蜡型油气主要分布于北部湾、珠江口盆地，成熟—高熟煤成凝析油气主要分布于琼东南盆地西部及珠江口盆地部分地区，煤成气及CO₂等非烃气则主要运聚于莺歌海盆地泥底辟带浅层、琼东南盆地东部和珠江口盆地部分地区。