珠江口盆地白云凹陷深水区LW3-1-1井天然气地球化学特征及成因探讨

根据组分组成、轻烃组成、碳同位素组成和氢同位素组成，分析了珠江口盆地白云凹陷深水区LW3\|1\|1井天然气的地球化学特征、成因与来源，指出：该天然气藏为纯烃湿气藏，天然气成熟度较高，处于凝析气演化阶段；天然气母质类型为腐殖—腐泥型，以干酪根裂解气为主，主要来自第三系恩平组和珠海组烃源岩，其中恩平组的贡献较大；天然气碳同位素值呈正序分布，气源相对单一，且为有机成因；天然气δD值偏重。推测珠江口盆地白云凹陷南部在始新世—渐新世恩平组沉积时期有过海侵。      

珠江口盆地荔湾3-1深水气田成藏模拟实验

为了厘清深水区天然气成藏过程及其成藏控制因素,在对珠江口盆地白云凹陷荔湾3-1气田基本地质特征、天然气来源与成藏过程进行分析的基础上,开展了深水天然气成藏物理模拟实验,最终建立了白云凹陷的天然气成藏模式,明确了其成藏特征。实验研究的结果表明:1荔湾3-1断背斜型气田的形成与大断层的长期活动有着密切的关系,其天然气组成以烃类为主,非烃类含量很低,高成熟阶段的湿气垂向运移效应显著;2天然气伴生液态烃来自晚始新统—早渐新统恩平组和晚渐新统珠海组烃源岩,而天然气则以恩平组烃源岩来源为主,但早始新统文昌组烃源岩也有贡献;3白云凹陷天然气在早期由于断裂活动性较强,虽有运移,但以散失为主,晚期断裂活动逐渐减弱,天然气开始聚集成藏;4油气的垂向运移作用明显大于侧向运移作用,断裂沟通有效烃源岩与储集层的部位最有利于气藏的形成;5源—断—储时空晚期有效耦合是该区天然气成藏的关键;6圈闭距大断裂和烃源灶越近,越有利于天然气的晚期聚集,反之则天然气成藏效率明显降低。     

珠江口盆地深水区白云凹陷始新世洼陷结构研究

利用新采集的长电缆地震资料及地质、测井和地化资料研究表明,白云凹陷在始新世文昌期由一系列断层控制的半地堑组成,断裂对文昌组沉积的控制作用明显,但晚期白云凹陷的持续沉降以及巨厚的渐新统-中新统地层沉积,掩盖了早期半地堑的形态.断陷期的半地堑控制了湖相烃源岩的分布,对这些半地堑的进一步分析有利于厘清文昌组烃源岩的分布及促进该区的油气勘探.     

珠江口盆地惠州26⁃6油气田有效气源岩分析

位于珠江口盆地的惠州26?6构造在中生界古潜山及古近系获得油气勘探重大突破,是该盆地古潜山及恩平组—文昌组凝析气勘探的首个规模发现。为进一步指导浅水富油区天然气勘探,应用天然气生成及分子碳同位素动力学技术,对惠州26?6油气田三级层序格架下的有效气源岩层进行系统研究。结果表明：惠州26洼文昌组六段（文六段）+五段（文五段）半深湖—深湖亚相烃源岩为惠州26?6油气田古潜山储层提供大量天然气,文五段半深湖—深湖亚相烃源岩为文昌组—恩平组储层提供一定量天然气,文昌组四段（文四段）半深湖—深湖亚相烃源岩为文昌组—恩平组提供少量天然气,上文昌组（文三段）和恩平组烃源岩基本不提供天然气;该气田属于阶段性累积聚气,成藏时间较晚,有效充注成藏期在10~0 Ma之间,目前仍处于有效充注阶段。这一新认识对于珠江口盆地富油区天然气勘探具有重要的指导意义。     

珠江口盆地白云凹陷深水区珠海组烃源岩评价及储层烃来源分析

LW3-1-1井位于珠江口盆地白云凹陷东部,是我国南海东部海域深水区第一口探井。通过对LW3-1-1井珠江组、珠海组烃源岩和储层烃的地球化学研究,并结合其它井恩平组和文昌组烃源岩地球化学资料证实,在白云凹陷深水区,珠海组为有效烃源岩之一;LW3-1-1井珠江组和珠海组存在的2类储层烃均有珠海组烃源岩的贡献。     

白云深水凹陷成藏体系划分与成藏模式

通过对白云深水凹陷原油地球化学特征的系统研究,结合断裂展布、沉积和构造等地质要素,以成藏体系划分原则为理论依据,将研究区划分为北部番禺低隆起带成藏体系和东部流花—荔湾带成藏体系2大类,其中,北部番禺低隆起带成藏体系可进一步分为N1,N2,N3和N4共4小类,东部流花—荔湾带成藏体系可进一步分为E1,E2和E3共3小类。根据沉积环境、油源、原油成熟度、油气运聚主导因素等,总结出白云深水凹陷各成藏体系特征,并提出3种具有代表性的成藏模式,即开放式、封闭式和复式成藏模式。其中,开放式成藏模式的断裂非常发育,对油气运移和聚集具有重要作用;封闭式成藏模式的油气演化达到高成熟阶段,已热裂解成天然气,断裂、构造脊和砂体是其油气运移输导通道;复式成藏模式为晚期断裂、底辟带和构造脊共同控制油气成藏,其油气演化程度较高,已热裂解成天然气。北部番禺低隆起带N2,N3,N4成藏体系和东部流花—荔湾带E2,E3成藏体系均为有利油气运聚区。     

珠江口盆地深水区白云凹陷始新统—下渐新统沉积特征

以珠江口盆地白云凹陷钻井和地震资料为基础,根据地震相、地震速度岩性指数、沉积古地形特征和区域地质背景等资料综合分析了白云凹陷古近系主要层序各体系域的沉积相发育特征。研究结果表明,白云凹陷古近系文昌层序与恩平层序是属于两个不同演化阶段的层序。文昌层序是断陷期沉积,低位体系域发育滨浅湖相沉积,湖扩体系域发育中深湖相沉积,高位体系域沉积期有北部、西南部和东南部3个物源体系,发育(扇)三角洲-滨浅湖-中深湖沉积体系。恩平层序属于断陷向坳陷转换期的沉积,低位体系域在构造高部位发育河道充填沉积,在凹陷内发育滨浅湖相沉积;湖扩体系域发育中深湖相沉积;高位体系域沉积期有北部和南部2个物源体系,发育(扇)三角洲-滨浅湖-中深湖沉积体系。     

白云凹陷——珠江口盆地深水区一个巨大的富生气凹陷

油气勘探成果已证实白云凹陷及其邻区是富烃凹陷,但对于其生烃能力到底如何?是不是一个大型富生烃凹陷?尚有争议。为此,基于油气地质理论研究进展,对该凹陷重新开展了地震解释工作,再认识其深部结构和沉积特征,以源热共控论为指导分析烃源岩热作用,评价其油气资源勘探潜力。结果表明:该凹陷是南海北部大陆边缘珠江口盆地深水区面积超过1×104km2、最大沉积地层厚度超过10 000m、新生代地层发育最全的深大凹陷,经历了裂谷期、裂后坳陷期和新构造期3期演化;该凹陷为叠合凹陷,始新世文昌组整体以滨、浅湖相沉积为主,局部发育中深湖相,早渐新世恩平组为海陆过渡相—局限海相沉积,晚渐新世为浅海相沉积,新近系—第四系为深海沉积;白云凹陷发育文昌组湖相、恩平组海陆过渡相和珠海组浅海相3套性质不同的烃源岩,其中主力烃源岩恩平组主要由煤系地层和浅海相泥岩组成;地温梯度高,热流值高,属于热凹。结论认为:该凹陷属于"源(烃源岩)足热(热流值)足"型凹陷,主凹槽以生气为主,其他部位以生油为主,油气资源量可观、勘探潜力巨大;该凹陷目前油气资源探明程度低,剩余油气勘探潜力大。     

珠江口盆地白云-荔湾深水区油气成藏条件与勘探潜力

白云-荔湾深水区位于南海北部陆架边缘陆坡区。近年来在白云凹陷北坡的一系列天然气发现和LW3-1气区的突破证实白云凹陷为富生烃凹陷。白云-荔湾深水区发育古近系文昌组、恩平组和珠海组等3套巨厚烃源岩层,并发育古近系浅海陆架、陆架边缘三角洲和新近系陆坡大型深水扇2套优质砂岩储集层系。渐新世—中新世分布在白云凹陷南北两侧的2个陆架坡折带、"构造脊+断裂+砂体+不整合+流体底辟"复合油气输导体系以及晚期构造运动控制了白云-荔湾深水区的油气运移和成藏,形成了中新世陆架坡折带(白云凹陷北坡—白云主凹气区)和渐新世陆架坡折带(白云凹陷南坡—荔湾主凹气区)两大油气富集区,已发现天然气均位于两大陆架坡折带控制的有利成藏区内,展示出白云-荔湾深水区具有巨大的勘探潜力。     

利用流体包裹体方法分析白云凹陷LW3-1-1井油气充注期次和时间

LW3-1-1井位于珠江口盆地白云凹陷东部,是我国南海东部海域深水区第一口探井。通过对LW3-1-1井珠江组和珠海组共4个气层(Gas1—Gas4)砂岩样品流体包裹体荧光颜色、均一温度、油气包裹体丰度和成岩序次的分析,并结合埋藏史和热演化史的分析认为,LW3-1-1井珠江组和珠海组曾发生过两期油和一期气充注,主要来自恩平组和珠海组烃源岩,Gas1—Gas3层油气充注时间约在8—0Ma;Gas4层油气充注时间约在5—0Ma,Gas1和Gas2层油充注强度较大。     

珠江口盆地番禺低隆起—白云凹陷北坡天然气晚期成藏特征

通过断层活动性研究、油气充注史分析及典型气藏剖析,论证了珠江口盆地番禺低隆起—白云凹陷北坡天然气藏属典型的晚期成藏。新近纪以来白云凹陷一直处于主生、排烃期和东沙运动引起的断裂活动是该区天然气晚期成藏的必要条件,二者的相互匹配是该区晚期成藏的充分条件。建议在该区以断层为依托,以晚期天然气平面运移路径为指向,寻找保存条件有利的地区进行甩开勘探。     

应用分形几何法预测珠江口盆地白云凹陷有利成藏区

利用分形几何法求得的断裂分维值是断裂数量、规模、发育程度、组合方式及动力学特征的综合体现,用其可定量描述断裂分布的复杂性和构造演化的成熟度。断裂的分维值越高,断裂连通性越好,在一定范围内有利于流体流动汇聚和油气藏的形成。依据白云凹陷断裂性质及平面分布特点,将研究区划分为4个断裂区域,并对所求得的各断裂区域T3及T5两个层面分维值与油气分布的关系进行了分析。白云凹陷断裂体系的空间分布具有良好的分形特征,其西南控洼断裂区域(Ⅳ区域)在T3及T5两个层面的断裂分维值均最大,断裂构造发育,推测极有可能成为白云凹陷一个新的勘探目标区。     

白云深水区油气成藏动力条件研究

特殊的凹陷结构、沉积充填及其演化历史使得南海北部白云深水区具备了成为大型油气区的成盆—成烃—成藏条件。裂陷阶段发育了文昌—恩平组烃源岩(成盆期)、裂后沉降阶段生成大量油气(成烃期)、新构造运动阶段油气大规模聚散(成藏定型期)是白云深水区的石油地质特征。现今为正常压力系统,但地层压力数值模拟结果表明白云凹陷曾经有过异常超压和泄压释放旋回;凹陷内存在大型晚期底辟构造和晚期断裂;白云北坡天然气成藏明显受到晚期断裂控制。综合认为,晚期断裂和底辟带控制了白云深水区的油气运移和成藏。     

珠江口盆地白云深水区储层AVO异常特征分析

珠江口盆地白云深水区储层含气、含水时AVO异常没有规律,并且AVO正演时部分储层出现第IV类AVO异常,无法用AVO异常类型来区分气层和水层。对白云深水区储层AVO异常特征进行了分析,认为当气层横波速度小于上覆高速盖层横波速度时,气层AVO异常是气层顶界面第III类AVO异常与高速盖层底界面第IV类AVO异常两者平衡的结果,即由于储盖组合的不同及调谐厚度的影响,气层顶界面可能为第III类或第IV类AVO异常,而水层也可能表现为较弱的第III类AVO异常,因此不能简单地以AVO类型来识别气层和水层,须对各种储盖组合进行模型正演分析,以提高储层含气性预测精度。     

珠江口盆地深水区白云凹陷始新统-下渐新统沉积特征

以珠江口盆地白云凹陷钻井和地震资料为基础,根据地震相、地震速度岩性指数、沉积古地形特征和区域地质背景等资料综合分析了白云凹陷古近系主要层序各体系域的沉积相发育特征.研究结果表明,白云凹陷古近系文昌层序与恩平层序是属于两个不同演化阶段的层序.文昌层序是断陷期沉积,低位体系域发育滨浅湖相沉积,湖扩体系域发育中深湖相沉积,高位体系域沉积期有北部、西南部和东南部3个物源体系,发育(扇)三角洲-滨浅湖-中深湖沉积体系.恩平层序属于断陷向坳陷转换期的沉积,低位体系域在构造高部位发育河道充填沉积,在凹陷内发育滨浅湖相沉积;湖扩体系域发育中深湖相沉积;高位体系域沉积期有北部和南部2个物源体系,发育(扇)三角洲-滨浅湖-中深湖沉积体系.     

珠江口盆地白云深水区沉积充填演化及控制因素分析

白云深水区在新生代经历了裂谷断陷、断拗、热沉降拗陷等构造演化阶段,相应发育了裂谷断陷期文昌组多个半地堑陆相河湖沉积,断拗期恩平组大型湖盆沉积、从断拗向热沉降拗陷过渡的珠海组海相浅水陆架一陆坡深水沉积,以及23.8 Ma之后的热沉降拗陷期海相陆坡内盆地深水沉积,形成了独特的多个盆地叠置的沉积充填模式和断陷-断坳-坳陷的三层盆地结构,从而在时间和空间上构成了有利的生储盖组合条件.构造演化、古地理、物源供给条件和相对海平面变化等多种因素控制了白云深水区的沉积充填演化;发生于23.8～21.0 Ma的白云运动,是白云深水区裂后海相沉积充填的主控因素,使得古珠江的物源体系和陆架坡折带发生迁移,形成了珠海组海退进积型与珠江组-韩江组海侵加积型层序组合,这两个层序组合均发育大规模深水扇砂岩.     

珠江口盆地白云凹陷始新统-下渐新统沉积环境与泥岩物源

通过粒度分析、岩石薄片、扫描电镜、X-射线荧光及元素地球化学分析等多种手段,研究了珠江口盆地白云凹陷始新统-下渐新统的沉积环境、物源、风化程度、源区岩性及构造背景等。微量元素V、Cr、Sc、Ni、Co、U、Th含量及其比值表明,白云凹陷边缘在恩平组及文昌组沉积时期属于氧化环境。恩平组砂岩样品的CIA值分布于47.82~65.15,平均值为59,泥岩CIA值介于62.61~81.68,平均值为73.07,表明碎屑颗粒从物源区至沉积盆地经历了低-中等强度的风化,砂岩薄片中火山碎屑颗粒较多,其清晰的结构特征与CIA指数相印证。稀土元素总量(136.96×10^-6~313.85×10^-6)相对较高,LREE/HREE值(3.02~6.76)、(La/Yb)_N值(7.87~20.45)、(La/Sm)_N值(3.75~5.78)、(Gd/Yb)_N值(1.14~2.09)、δEu值(0.5~0.92)、δCe值(0.94~1.07)等显示,研究区轻稀土(LREE)相对富集,重稀土(HREE)相对亏损,铕具有"V"形负异常,铈异常不明显,曲线表现为明显右倾,与PAAS的分布形态及含量特征类似,表明样品物源来自上地壳。Hf-La/Th与La/Yb-∑REE等表明研究区母岩以华南沿海地区发育的中生代花岗岩为主,有部分古老沉积岩及碱性玄武岩混入,具有多源性;La-Th-Sc与Th-Co-Zr/10表明沉积构造背景属于大陆岛弧和活动大陆边缘环境。