琼东南盆地深水区古近系层序地层特征及烃源岩分布预测

在充分利用琼东南盆地北部浅水区钻井资料以及二维地震资料的基础上,运用层序地层学和沉积学等理论方法,以陵水凹陷为主要研究区建立了古近系地堑式和半地堑式的层序格架样式,总结出了单阶断裂坡折型、多级断阶坡折型和挠曲坡折型等3种主要层序构成样式,理清了陵水凹陷古近系崖城组高丰度海陆过渡相含煤系烃源岩发育受相对海平面变化、构造及古地形、沉积与沉降速率等因素的控制,并确立了烃源岩的发育模式。在此基础上,采用分频谱成像技术对研究区内发育的含煤系地层进行了识别,认为陵南低凸起与陵水凹陷东南缘相接的缓坡带、松南低凸起与松南凹陷西南缘相接的缓坡带和松南低凸起南侧构造脊的西倾没端等处为高丰度海陆过渡相烃源岩发育区带。     

南海北部深水区盆地烃源条件和油气源

南海北部深水区在古近纪经历了多幕裂陷作用,至新近纪开始进入坳陷阶段。裂陷期发育湖相和海陆过渡相烃源岩,坳陷期发育海相烃源岩,其中海陆过渡相烃源岩是南海北部深水区的主要烃源岩。南海北部深水区已发现的油气主要来源于海陆过渡相的崖城组和恩平组,海相的珠海组烃源岩对珠二坳陷深水区原油有重要贡献。琼东南盆地深水区天然气属于典型的煤型气,主要气源岩为崖城组腐殖型烃源岩;而珠二坳陷天然气既非典型的煤型气,也非典型的油型气,而是二者之间过渡类型天然气,气源岩为恩平组腐殖-腐泥混合型烃源岩。     

南海北部边缘盆地第三系沉积及主要烃源岩发育特征

南海北部边缘盆地第三系沉积及烃源岩发育,既有巨厚海相坳陷沉积的中新统烃源岩,也有分布广泛的古近系中深湖相烃源岩,油气资源较丰富。根据南海北部边缘新生代沉积盆地结构、构造特征可将其划分为走滑伸展型和断陷裂谷两大类型,前者以新近系巨厚海相坳陷沉积及海相中新统烃源岩发育为突出特点,后者则以古近系陆相断陷裂谷沉积和大规模中深湖相烃源岩、近海(河湖)沼泽相煤系烃源岩发育为主要特征,这些烃源岩的发育展布规律、有机质丰度和生烃母质类型、成熟演化特点以及生烃潜力等均差异较大。     

南海北部超深水区鹤山凹陷古近系沉积充填特征分析

鹤山凹陷位于南海北部大陆边缘下陆坡,其东南侧紧邻西北次海盆,具有地壳减薄、岩石圈韧性变形、高热流异常等不同于陆架区凹陷的特殊地质条件,因而具有特殊的沉积充填特征。层序地层学及地震相研究表明,鹤山凹陷古近系沉积文昌组、恩平组和珠海组地层,各组顶底界面均为大型不整合界面;文昌组、恩平组沉积时期鹤山凹陷为陆相湖盆沉积,其中深湖相泥岩地震反射特征与白云凹陷湖相烃源岩相似,是鹤山凹陷的主要烃源岩;珠海组沉积时期为浅海三角洲沉积,其地震反射特征为典型的"S"型前积反射,三角洲砂岩为鹤山凹陷的主要储层。此外,三角洲下方的重力流深水扇砂岩也有可能成为良好的储层。     

南海北部深水区油气生成特性研究

南海北部深水区沼泽相煤系烃源岩和海相烃源岩有机质主要来源于陆生高等植物,且含有较丰富的孢子体、角质体、树脂体、壳质体和无定形有机质等富氢组分;热模拟实验结果表明:这类富氢组分较丰富的煤系烃源岩和海相烃源岩属于油气兼生、以气为主的烃源岩,在生油窗内均具有较强的生油能力;热演化程度控制烃源岩的生烃产物特征。生烃史模拟结果表明:①琼东南盆地烃源岩热演化程度明显高于珠江口盆地相应层位烃源岩,以生成高—过成熟的天然气为主;而珠江口盆地主要烃源岩的热演化程度主要处于成熟—高成熟阶段,在生成天然气的同时,还生成较多的油。②烃源岩热演化程度控制油气分布,凹陷边缘烃源岩热演化程度明显低于凹陷中心,如白云凹陷中心主要烃源岩处于高成熟生气阶段,而凹陷边缘主要处于成熟生油阶段。白云凹陷钻探结果表明,凹陷中心已发现油气田和含油气构造中天然气的比例明显高于凹陷边缘。     

南海北部新近系深水低位沉积特征及控制因素

南海北部是中国重要的油气探区,该地区的深水低位沉积研究是目前油气勘探的热点。在地震、测井及岩心等资料综合分析的基础上,运用层序地层以及沉积分析方法,对南海北部新近系重点层序（ＳＱｚｊ２ 和 ＳＱｈｊ２）的深水低位沉积层序特征及其控制因素进行了研究。 研究表明,该区陆坡深水低位域沉积主要包括陆架边缘三角洲、低位扇、下切水道充填等;新近系深水低位沉积体系的展布以及层序结构的演化都不同程度地受到盆地古构造地貌、断裂陆架坡折带、构造沉降（速率）、沉积物供给及相对海平面变化等因素的控制,其中持续的构造沉降是研究区深水低位沉积体系展布及充填演化的主要控制因素。     

南海北部大陆边缘盆地深水区储层类型及沉积演化

南海北部大陆边缘盆地深水区储层类型与构造、沉积演化有密切的关系。南海北部陆缘盆地深水区经历了裂陷期、裂坳过渡期、坳陷期3个沉积演化阶段,不同沉积演化阶段发育不同类型的储层。深水区的储层主要包括:始新统—下渐新统裂陷期的河流和扇三角洲相砂岩;上渐新统裂坳过渡期的(扇)三角洲—滨浅海相砂岩;裂后坳陷期中新统的滨海相砂岩、台地碳酸盐岩及深水浊积砂岩。其中,南海北部陆缘深水区广泛分布的斜坡扇、盆底扇、进积楔形体和峡谷水道等低位砂体具有巨大的勘探潜力。     

井震结合深水区物源分析——以琼东南盆地深水区古近系陵水组为例

 根据琼东南盆地有限的地质资料,采用邻区浅水区钻井资料与深水区地震资料相结合的方法,建立了琼东南盆地深水区陵水组三维等时层序地层格架。在此基础上结合盆地区域地质概况和前人对琼东南盆地物源分析所做的工作,充分运用浅水区岩心观察描述的岩性序列特征及深水区地震剖面上前积反射等地震反射指向特征,并综合沉积相和地震反演砂体预测研究成果,对古近系陵水组物源发育状况进行了分析。结果表明,浅水区发育来自海南岛上的区域性大范围物源;深水区陵水组发育来自南部永乐隆起上区域性大范围物源,与此同时在局部高部位也存在一些小范围的剥蚀区,这些剥蚀区提供了呈放射状由高部位指向低部位的局部物源。在物源分析的基础上推断了扇三角洲、滩坝及浊积扇等有利砂体可能存在的区域。     

深水区——南海北部大陆边缘盆地油气勘探新领域

南海北部大陆边缘经历了前裂谷期、裂谷期、热沉降期和新构造期4大构造演化阶段,形成了多个新生代盆地。在深水区(水深大于300m)裂谷期(古近纪)伸展断裂活动强烈,形成凸凹相间的构造格局,凹陷中沉积了厚度为3 000-6 000m的古近系;热沉降期(早—中中新世)发生了区域性拗陷作用,形成了隆坳相间格局,沉积厚度小于2 000m;新构造期(晚中新世—第四纪)沉降幅度加大,并沉积了巨厚的地层,断裂活动东强西弱。上述3期构造演化均形成了沉积厚度很大的叠加伸展盆地。深水区生烃凹陷是裂谷期的断陷,已经证实的主力烃源岩是渐新统下部中深湖相泥岩、海陆过渡相泥岩、海相泥岩与煤系地层,可能的烃源岩是始新统中深湖相泥岩,潜在的烃源岩是渐新统上部和中新统海相泥岩,生、排烃产物主要是天然气。深水区至少有3套储层,即渐新统海陆过渡相砂岩、新近系海相砂岩及生物礁、始新统陆相砂岩。盖层发育广泛,区域性盖层是新近系海相泥岩和渐新统泥岩。圈闭数量较多,其类型主要有披覆背斜、断层圈闭和深水扇体等。油气运移方式随时间和空间的不同变化很大,受新构造期断裂活动控制,琼东南盆地深水区以侧向运移为主;白云凹陷早期以侧向运移为主,晚期以垂向运移或断坡-断坪运移为主。深水区成藏单元有凸起、凹中次凸、断裂带和深水扇等。深水区油气勘探的策略是优先勘探凹陷内部及其周边正向构造上的构造圈闭,然后逐渐向凹陷内的非构造圈闭拓展。     

深水区——南海北部大陆边缘盆地油气勘探新领域

南海北部大陆边缘经历了前裂谷期、裂谷期、热沉降期和新构造期4大构造演化阶段,形成了多个新生代盆地。在深水区(水深大于300m)裂谷期(古近纪)伸展断裂活动强烈,形成凸凹相间的构造格局,凹陷中沉积了厚度为3 000-6 000m的古近系;热沉降期(早—中中新世)发生了区域性拗陷作用,形成了隆坳相间格局,沉积厚度小于2 000m;新构造期(晚中新世—第四纪)沉降幅度加大,并沉积了巨厚的地层,断裂活动东强西弱。上述3期构造演化均形成了沉积厚度很大的叠加伸展盆地。深水区生烃凹陷是裂谷期的断陷,已经证实的主力烃源岩是渐新统下部中深湖相泥岩、海陆过渡相泥岩、海相泥岩与煤系地层,可能的烃源岩是始新统中深湖相泥岩,潜在的烃源岩是渐新统上部和中新统海相泥岩,生、排烃产物主要是天然气。深水区至少有3套储层,即渐新统海陆过渡相砂岩、新近系海相砂岩及生物礁、始新统陆相砂岩。盖层发育广泛,区域性盖层是新近系海相泥岩和渐新统泥岩。圈闭数量较多,其类型主要有披覆背斜、断层圈闭和深水扇体等。油气运移方式随时间和空间的不同变化很大,受新构造期断裂活动控制,琼东南盆地深水区以侧向运移为主;白云凹陷早期以侧向运移为主,晚期以垂向运移或断坡-断坪运移为主。深水区成藏单元有凸起、凹中次凸、断裂带和深水扇等。深水区油气勘探的策略是优先勘探凹陷内部及其周边正向构造上的构造圈闭,然后逐渐向凹陷内的非构造圈闭拓展。     

渤海海域优质烃源岩及其分布预测

采用地质统计和地化分析相结合的手段,初步建立了评价和预测优质烃源岩的方法体系,对渤海海域古近系优质烃源岩的发育分布进行了预测.结果表明,纵向上沙河街组优质烃源岩厚度大、品质好,占暗色泥岩比例较大,东营组尽管暗色泥岩厚度较大,其中能达到优质的部分却很少.平面上,渤中凹陷优质烃源岩厚度最大,分布面积最广,其次是辽东湾地区以及岐口凹陷和黄河口凹陷.沙河街组四段+孔店组烃源岩主要发育辽东湾地区、莱州湾凹陷和岐口凹陷.总体而言,沙河街组为渤海海域的主力烃源岩,且以沙河街组三段最为重要.     

南海北部第三系海相烃源岩

孢粉组合及有机质组成等分析表明,南海北部第三系海相烃源岩的有机质主要来源于陆生高等植物,其形成与河流-三角洲和海岸平原等利于陆生高等植物发育的环境密切相关。平面上,盆地或凹陷边缘发育的海相烃源岩有机质丰度较高,而盆地或凹陷沉积中心的海相烃源岩有机质丰度较低。层序地层格架中的海侵体系域能够形成还原的沉积环境,有利于陆生高等植物来源的有机质保存及海相烃源岩的发育。珠江口盆地白云凹陷深水区已发现的原油明显存在珠海组海相烃源岩的贡献,海相烃源岩可能是南海北部深水区外围盆地的主要烃源岩。     

超压盆地热演化及其对油气勘探潜力的影响——以南海北部陆缘盆地为例

在南海北部陆缘盆地中,油气田分布与现今地温异常区有密切关系,该现象通常与油气藏形成过程中地下热流体活动及油气层的隔热作用有关。沉积盆地的热演化对生烃窗口的深度范围有较大影响;超压作用对镜质体的演化有抑制作用,在用EasyRo法计算镜质体反射率及热史恢复时应考虑超压作用对计算结果的影响。模拟计算表明超压抑制作用增加了生烃窗口的存在深度,扩大了油气勘探的范围。     

南海北部陆坡深水区构造演化及其特征

南海北部陆坡深水区新生代构造是经过两次不同方向海底扩张和短期改造形成的,受红河断裂带走滑作用以及菲律宾板块挤压等主控因素制约,经历了裂谷期、热沉降期和准被动大陆边缘晚中新世以来的新构造期3个构造演化阶段。陆内裂谷期盆地结构呈南北分带、东西分段的盆岭伸展构造格局;热沉降期陆间裂谷区域位于现今的南海洋壳区域,其北部边缘处于被动大陆边缘部位;晚中新世以来南海边缘发生区域沉降,且印度板块向该区东侧挤压,菲律宾海向西挤压,南海北部大陆边缘处于双向挤压状态,在其陆坡深水区形成不同风格的凹陷。其一是半地堑型凹陷,其二是地堑型凹陷。前者主要有北礁凹陷、顺德凹陷、开平凹陷和白云凹陷以外的卫星凹陷,后者为陵水-乐东凹陷、松南-宝岛凹陷和白云凹陷。相对于半地堑型凹陷,3大地堑型凹陷的沉积范围广、沉降幅度大,共同构成深水区富油气区,有可能成为中国南海油气战略接替区。     

黄河口凹陷北缘古近系物源及其对优质储层的控制

黄河口凹陷北部陡坡带古近系物源复杂,储层物性差异较大。利用岩心、薄片、录井、三维地震及物性等资料,对黄河口凹陷北缘古近系的物源面貌进行了恢复,并探讨了古物源对优质储层的控制作用。结果表明：①研究区古近系沟谷体系发育,沙河街组至东三段沉积期,母岩岩性和面积均发生了明显的变化,且物源区的范围经历了“大—小—大”的演化过程。②古物源演化对砂体具有明显的控制作用。纵向上,沙三段沉积期物源区范围大,有大量中生界碎屑岩参与供源,沉积区形成薄层砂砾岩;沙二段沉积期物源区范围大,物源以火山岩剥蚀为主,沉积区形成厚层砂砾岩;沙一段沉积期发生快速湖侵,物源区范围减小,在沉积区形成薄层砂砾岩;东三段沉积期发生湖退,物源区范围扩大,有大量沙一段泥岩参与供源,在沉积区形成薄层砂砾岩。平面上,同一沉积期,物源区西部和东部东段沟谷体系范围大,以火山岩、花岗岩剥蚀为主,在沉积区形成的砂砾岩厚度、规模均大;东部西段以碳酸盐岩剥蚀为主,在沉积区形成的砂砾岩厚度、规模均小。③母岩对储层物性具有明显的控制作用,沙三段至东三段,东部东段以火山岩剥蚀为主,且埋深较浅,储层中含有大量火山岩岩屑,后期易溶解,胶结作用弱,储层物性好;东部西段以碳酸盐岩剥蚀为主,埋深浅,但胶结作用强,物性差;西部埋深较深,压实作用和胶结作用均强,储层物性差。因此,在相近深度段内,碳酸盐岩母岩供源时,沉积区储层中含有大量的碳酸盐岩砾石和岩屑,填隙物以灰质胶结物为主,胶结作用强烈,储层物性差;火山岩和变质花岗岩供源时,沉积区储层中以火山岩或花岗岩砾石和岩屑为主,灰质胶结物含量较少,胶结作用相对较弱,储层物性整体较好。该项成果可为研究区下一步的勘探评价提供参考。     

南海北部陆缘盆地基底结构及其油气勘探意义

南海北部陆缘地区中生代受太平洋板块对东亚大陆俯冲挤压作用,发生多期次不均衡隆升,表现为以琼海断裂和阳江-一统暗沙东断裂为界,基底呈现西老东新、侧向分块的3个阶梯式分布。而在垂向上则表现为不同分带结构特征,琼海断裂以西的琼东南盆地基底为两层结构,下部元古界,上部古生界,缺失中生界;琼海断裂与阳江-一统暗沙东断裂之间的珠江口盆地西部基底为不完全三层结构,中生界呈孤岛状分布;而阳江-一统暗沙东断裂以东的珠江口盆地东部基底则为三层结构,元古界、古生界、中生界均保存较好。对基底结构研究结果表明,在珠江口盆地东部潮汕坳陷及东沙隆起带分布有巨厚的中生界,发育大型宽缓褶皱带,并且具有较厚的暗色泥岩分布,烃源岩条件较好,而在基底之上厚度较大的古近系可作为与之配套的盖层。因此,借鉴台西南盆地成功的勘探经验,推测南海北部陆缘前新生代地层也具有良好的油气勘探前景。