珠江口盆地油气分带性及其控制因素

珠江口盆地油气分布存在明显的分带性,浅水区珠一、珠三坳陷以油为主,油气主要来源于始新统文昌组中深湖相烃源岩,其次来源于下渐新统恩平组沼泽相烃源岩;而深水区珠二坳陷以天然气为主,油气主要来源于恩平组沼泽相烃源岩和渐新统海相烃源岩。珠江口盆地油气分带性主要受控于烃源岩的有机质类型及热演化程度。珠一、珠三坳陷文昌组中深湖相烃源岩有机质类型主要为Ⅱ1型,为倾油型烃源岩,而珠二坳陷恩平组煤系烃源岩和渐新统海相烃源岩有机质类型主要为Ⅱ2—Ⅲ型,为倾气型烃源岩,所以烃源岩有机质类型的差异是珠江口盆地油气分带的内在因素。珠江口盆地总体具有"热盆"属性,但深水区比浅水区更热,对于相同层系的烃源岩,深水区烃源岩的热演化程度明显高于浅水区,所以烃源岩热演化程度的差异是珠江口盆地油气分带的外在因素。     

琼东南盆地深水区烃源岩地球化学特征与天然气潜力

琼东南盆地深水区探井地球化学资料和地震信息显示,中央坳陷发育始新统湖相、渐新统海相—海岸平原相2套主力烃源岩,其中渐新统崖城组海岸平原相含煤烃源岩富含陆源有机质,是深水区优质气源岩;崖城组半封闭浅海相烃源岩TOC含量大多介于0.5%～1.5%之间,有机质类型以腐殖型干酪根为主,且该套烃源岩分布广、规模大。针对琼东南盆地深水区钻井资料少的现状,综合应用沉积相—地震相—有机相研究手段对崖城组主力气源岩的分布进行了初步预测,结果显示崖城组烃源岩在中央坳陷分布较广,尤其以宝岛、陵水、乐东、长昌和北礁凹陷更为发育。高温高压环境生气机理模拟实验表明,研究区内高地温场加速了天然气生成,中央坳陷渐新统普遍发育的超压对早期生气有一定的抑制作用,而晚期又促进了天然气生成,从而拓宽了琼东南盆地深水区生气窗的范围和天然气勘探领域;始新统湖相烃源岩因埋深大,可能早期生油,晚期利于裂解气生成。因此,琼东南盆地深水区主要凹陷生气强度较高且生气潜力大,具有良好的勘探前景。     

中国近海天然气富集带及气源岩形成的主要控制因素

东海盆地西湖凹陷、珠江口盆地珠二坳陷、琼东南盆地和莺歌海盆地天然气地质储量占中国近海天然气总地质储量的70%以上,这几个盆地或凹陷构成了中国近海重要的天然气富集带。这些盆地或凹陷天然气主要为煤型气,天然气来源与腐殖型和腐泥腐殖型烃源岩密切相关,主要烃源岩为海陆过渡相煤系烃源岩,其次为陆源有机质海相烃源岩,有机质均主要来源于陆生高等植物。主要烃源岩形成期,东海盆地西湖凹陷和南海北部具有湿热的气候条件,有利于高等植物的生长和发育。在这种有利的气候条件下,河流三角洲体系是控制富气盆地烃源岩形成的主要因素,河流三角洲体系的发育有利于生物生长的营养物质输入,有利于陆生高等植物有机质的输入,有利于三角洲煤系烃源岩的发育,也有利于海相烃源岩的发育,河流-三角洲体系的发育程度决定了烃源岩的发育程度和生烃潜力。     

南海北部叠合断陷盆地海陆过渡相烃源岩及成藏贡献——以珠二坳陷白云凹陷为例

伸展盆地裂谷期为陆相、海陆过渡相和海相沉积充填的叠合断陷盆地,与断陷期完全为陆相地层充填的陆相断陷盆地在形成的板块构造环境、沉积相和烃源岩等方面有显著区别。中国近海叠合断陷盆地一般主要沉积有陆相、海陆过渡相和海相3个层系的烃源层,其中海陆过渡相烃源岩是南海北部断陷盆地珠二坳陷、琼东南盆地的主力烃源岩,该层系生烃成藏均晚于断陷期沉积的陆相地层。该类烃源岩具有陆源生烃母质和海相生烃母质双源输入的混合特征,干酪根类型为Ⅱ-Ⅲ型,以生气（煤型气）为主,但浅部烃源岩有一定的生油能力,其生成的油气亦有双源成因的特征。油气源对比研究表明,白云凹陷番禺地区和LW3-1气田油气成藏的主要贡献者是白云凹陷海陆过渡相的恩平组烃源岩,但也有渐新统珠海组海相烃源岩的贡献。勘探实践证明,这种海陆过渡相烃源岩目前已成为南海北部断陷盆地最为重要的烃源层系,是该区有效的烃源岩。     

珠二坳陷白云凹陷海相烃源岩及其成藏贡献

珠二坳陷白云凹陷海相烃源岩主要指的是海陆过渡相沉积背景下形成的海相烃源岩(恩平组和珠海组烃源岩),该类烃源岩具有陆源生烃母质和海相生烃母质双源输入的混合特征,其生成的油气亦有双源成因的特征,烃源岩TOC平均值为1.2%,干酪根类型主要为Ⅱ₂型,具有油气兼生的能力。油源对比和混合比例估算表明,珠二坳陷白云凹陷目前所发现的轻质(凝析油)油可分为3类不同成因油:煤成油、海相油和混合油。白云凹陷北坡PY34-1-B、PY30-1-C、PY34-1-A等气田为煤成烃,恩平组煤系烃源岩的贡献量均大于70%|LH19-5-A、LH19-5-2D、PY30-1-B、PY35-2-A和PY35-2-E等气田主要为海相成因油气,恩平组海相烃源岩的贡献量高达60%~87%|白云凹陷深水区(荔湾地区)LW3-1-B、LW3-1-D、LH34-2-A、LH29-1-A和LH16-2-A等油气田主要为混合成因,但仍以恩平组海相烃源岩为主要贡献,贡献量在60%左右。煤系烃源岩主要分布在白云凹陷的北部陆坡区,而海相烃源岩则主要分布在白云凹陷深水区,海相烃源岩可能是深水区的主力烃源岩。     

南海边缘海构造旋回控制深水区烃源岩有序分布

南海演化经历了古南海形成与发育、新南海扩张与古南海消减、新南海快速沉降与萎缩等3个阶段,其主要地质事件是古南海与新南海边缘海构造旋回,控制了深水区烃源岩有序分布,使不同盆地类型具有不同的烃源岩特征。研究表明,边缘海构造旋回控制了南海深水区主力烃源岩发育时期和类型。南海北部被动大陆边缘盆地深水区发育3套烃源岩,在古南海消亡构造旋回影响下发育始新世断陷期的湖相烃源岩和早渐新世断拗期的海陆过渡相烃源岩,在新南海构造旋回影响下发育晚渐新世拗陷期的海相烃源岩;南沙地块漂移裂谷盆地受古南海构造旋回控制,发育始新世和渐新世断拗期陆源海相2套烃源岩;南海南部活动大陆边缘挤压盆地主要受新南海扩张影响,发育渐新统和中新统海陆过渡相和陆源海相3套烃源岩。     

中国近海海域烃源岩和油气的分带性

中国近海海域烃源岩和油气分布具有明显的分带性。烃源岩的分带性表现为"内带腐泥,外带腐殖":内带主要为腐泥型的中—深湖相烃源岩,有机质主要来源于水生低等生物,陆生高等植物的贡献很少;外带烃源岩类型较复杂,有海陆过渡相煤系烃源岩、海相烃源岩和湖相烃源岩,以前二者为主,有机质主要来源于陆生高等植物,以腐殖型烃源岩为主。油气的分带性表现为"内油外气":腐泥型烃源岩具有倾油性,因而内带以油为主,天然气主要为油伴生气;腐殖型烃源岩具有倾气性,因而外带以天然气为主,天然气主要为煤型气和凝析油伴生气,部分盆地或凹陷存在数量有限的原油。南海北部深水区处于外带,是天然气勘探的重要领域。     

琼东南盆地深水区崖城组煤系烃源岩定量评价

油气勘探揭示,琼东南盆地深水区下渐新统崖城组属于海陆过渡相煤系烃源岩,是主力气源岩之一。选择崖城组煤系烃源岩样品开展全岩热解实验,定量评价生气极限和生烃动力学特征。结果表明,崖城组煤系烃源岩的主生气期镜质体反射率(RO)值为0.96%~2.74%,生气极限RO值为4.38%,该值对应处ΔRO的最大值为0.83%,且累积和阶段产率变化不大,预示煤系烃源岩生气过程基本结束。通过实验结果与收集到的钻井实测RO值对比,认为在中央坳陷边缘及其邻区,崖城组煤系烃源岩仍具有生成天然气的巨大潜力。该项研究对于深水区盆地的油气勘探具有重要的理论和现实意义。     

琼东南盆地崖北凹陷崖城组煤系烃源岩分布及其意义

崖北凹陷位于南海北部大陆边缘西区琼东南盆地北部坳陷西段,是新生代凹陷,连续沉积了始新世到第四纪地层。该凹陷古近纪为裂谷期,发育始新世陆相、早渐新世崖城组海陆过渡相和晚渐新世陵水组海相3套地层。中新世到第四纪为热沉降和新构造期,均为海相地层。崖北凹陷主力烃源岩是崖城组海陆过渡相煤系和泻湖相泥岩,其中,煤层、炭质泥岩及其伴生的暗色泥岩是烃源岩的重要组成部分。已钻井揭示崖城组发育35层煤,累积厚度16.8m。煤层与炭质泥岩主要分布于崖一段和崖三段,形成于潮坪与辫状河三角洲。崖城组地震相与沉积相对应关系良好,据此建立了煤系烃源岩沉积模式,煤系主要发育在凹陷缓坡带的辫状河三角洲和潮坪环境中,其次是陡坡带的扇三角洲和潮坪,暗色泥岩主要发育在深洼漕的泻湖环境。崖北凹陷崖城组煤系和泻湖湘泥岩都是有利烃源岩,生烃潜力大,凹槽内部渐新统-中新统为有利成藏组合。      

南海北部潮汕坳陷中生界烃源岩特征及分布预测

潮汕坳陷是南海北部迄今钻遇中生界为数不多的区域,对其开展中生界烃源岩特征及分布预测,有助于南海北部中生代油气资源评价。本文通过分析潮汕坳陷及其围区华南陆缘、台西南盆地的中生界烃源岩特征,结合弧前盆地的热流分布,对潮汕坳陷中生界烃源岩及其分布特征作出评价。研究结果表明,南海北部潮汕坳陷中生界烃源岩TOC含量可达1%以上,坳陷围区烃源岩TOC含量可达2%以上,且随着时代变老,烃源岩TOC含量有增大的趋势。坳陷内中生界烃源岩有机质类型主要为Ⅱ—Ⅲ型,有机母质主要来自陆生高等植物的输入,水生低等生物贡献少。坳陷围区烃源岩处于成熟—过成熟阶段,基于弧前盆地的热流分布特征推测坳陷内部热流值低,坳陷内中生界具备发育有利烃源岩的成熟演化条件。整体上,潮汕坳陷中生界具备发育有利烃源岩的地质条件,主要发育于海陆过渡相、与三角洲前缘相关的浅海陆棚相以及半深海—深海相,相对优质的烃源岩发育于地层时代偏老的中生界地层,该区可作为南海北部油气资源勘探重要的战略接替领域。     

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。     

白云深水区东部油气成因来源与成藏特征

白云深水区东部位于珠江口盆地珠二坳陷白云凹陷东部深水区,是一个发育文昌组、恩平组、珠海组3套有效烃源岩、早中新世富砂深水扇和晚渐新世陆架浅水三角洲储盖组合及构造—岩性圈闭的复合油气成藏区。油—岩特征生物标志化合物的对比结果和原油轻烃组成特征表明,LW3-1、LH34-2构造所产凝析油和原油及LH29-1构造气藏所产凝析油主要来自白云主洼恩平组烃源岩,LH29-1、LH16-2构造油藏所产原油主要来自白云东洼恩平组烃源岩,该区凝析油和原油有珠海组烃源岩的贡献。天然气主要源自白云主洼恩平组烃源岩干酪根裂解气,有文昌组烃源岩生成的原油裂解气的贡献。白云深水区东部油气成藏带主体有两期成藏,早期聚油,晚期聚天然气及凝析油,主成藏期在粤海期—现今,LH29低凸起成藏带油藏遭受气洗。白云深水区东部存在的5个断裂带、流体底辟是垂向输导体,区域砂岩层、不整合面与构造脊耦合形成侧向运载层,共同控制该区成藏带的有效烃源灶位置与运聚。     

珠江口盆地西部文昌凹陷油气来源与成藏特征

文昌凹陷位于南海北部珠江口盆地的珠三坳陷,呈NE—SW走向,为一“南断北超”的新生代箕状断陷,特点是烃源岩复杂、油气类型多样且分布复杂。研究表明：类型多样的烃源岩、差异性的热演化程度、复杂的油气成藏类型,是文昌凹陷油气类型多样且复杂分布的决定性因素。文昌凹陷发育文昌组、恩平组“两套四类”烃源岩,即文昌组中深湖相偏腐泥型混合型、文昌组滨浅湖相偏腐殖型混合型、恩平组滨浅湖相腐殖/腐泥混合型和恩平组河沼相腐殖型烃源岩,分别具有不同的有机地球化学特征与生烃潜力,综合盆地模拟和流体包裹体分析技术,对文昌凹陷油气的来源及其成藏特征进行了系统研究。结果表明：文昌B凹陷深部文昌组中深湖相偏腐泥型烃源岩生成的油气沿珠三南断裂向上垂向运移进入珠海组储层中聚集成藏,文昌19?1构造南部的W1井、W2井、W3井及北部的W4井原油均为典型的中深湖相原油;文昌19?1构造的W5井和W6井原油来源于文昌组中深湖相和滨浅湖相烃源岩的混合成因;文昌19?1构造北部的W14井恩平组原油充注时间为8.7~1 Ma,来源于文昌组滨浅湖相偏腐殖混合型烃源岩。文昌A凹陷中心区域W15井珠海组三段原油主要来源于恩平组烃源岩,油气充注时间约为4.1~0.2 Ma。珠江口盆地西部文昌19?9构造首次在珠三南断裂带西段古近系恩平组获得商业发现,进一步证实了“多源供烃、复合输导、多期运聚、复式成藏”的模式,提升了文昌组滨浅湖相偏腐殖混合型源岩作为重要烃源岩供给油气的贡献比例,开拓了新的勘探领域。     

南海北部深水区油气地质特征

南海北部陆坡深水区新生代发育两种类型凹陷：一类为大型继承性断 坳叠合型凹陷,其裂谷期、热沉降期和新构造期沉积都很发育,且在垂向上叠合分布;另一类是断陷型凹陷,主要发育裂谷期沉积。大型继承性断 坳叠合型凹陷中发育3套古近系烃源岩,烃源岩体规模大,以生气为主;主力储层是渐新统滨浅海三角洲砂岩、新近系低位扇砂岩;区域盖层是区域性海相泥岩;凸起及低凸起上披覆构造型圈闭发育,凹陷内凹中隆构造圈闭发育。白云凹陷油气具有垂向运移和辐射状运移双重特征,琼东南盆地深水区具有从烃灶向南汇聚运移的特征。丰富的烃源、高效的输导条件、大量的构造圈闭及其有利的配置关系表明,深水区的大型继承性断 坳叠合型凹陷具有巨大的勘探潜力。相对于大型继承性断 坳叠合型凹陷,断陷型凹陷古近系烃源岩规模小,圈闭类型单一且规模小,其油气勘探潜力还有待进一步证实。     

“源热共控”中国海油气田“近岸油、远岸气”有序分布

中国海及邻区自中生代末以来经历5期成盆,形成多个新生代盆地。该区烃源岩形成期分古新世、始新世、渐新世和中新世4期。烃源岩类型有陆相、海陆过渡相和海相,其中陆相有半深湖相、湖沼相泥岩;海陆过渡相包括煤系三角洲与浅海相,主要为煤层、碳质泥岩和暗色泥岩;海相分陆源海相和海源海相。中国东部海域、南海北部海域和南海西部海域均具有近岸带以陆相半深湖相烃源岩为主、远岸带以海陆过渡相—海相烃源岩为主的特征;南海南部近岸带和远岸带都是海陆过渡相—海相烃源岩。中国海及邻区大地热流具有自近岸带向远岸带增高的趋势,烃源岩上覆层有自近岸带向远岸带增厚的趋势。因源热耦合作用,中国海及邻区形成以生油为主的近岸带和以生气为主的远岸带。近岸带从渤海盆地,经南黄海盆地、珠江口盆地北部坳陷带、北部湾盆地、莺歌海盆地河内凹陷、中建南盆地西部、万安盆地西部、湄公盆地、曾母盆地巴林坚坳陷、文莱—沙巴盆地中南部,向东北方向延伸到巴拉望盆地东部,是巨型石油生成区,已发现石油储量上百亿吨。远岸带包括东海盆地、台西盆地、台西南盆地、珠江口盆地南部、琼东南盆地、莺歌海盆地莺中坳陷、中建南盆地东南部、万安盆地东南部、曾母盆地康西坳陷、文莱—沙巴盆地北部、巴拉望盆地西部,是巨型天然气分布区,累计发现天然气储量数万亿立方米。目前中国海主要在成熟区的构造圈闭领域、特别是中浅层构造圈闭领域和生物礁领域勘探,复合圈闭和岩性圈闭的勘探刚刚起步,勘探新层系和新类型广阔;中国海勘探新区较多,尚有一批极具资源潜力、勘探程度很低的盆地或凹陷,特别是远岸带的深水区,预测其勘探潜力巨大。     

琼东南盆地中央峡谷深水大气田形成关键要素与勘探前景

琼东南盆地深水区新发现的大气田位于中央峡谷乐东-陵水段,具有气层厚度大、储层物性好、纯烃含量高、单层测试产量高等特点。研究认为煤系烃源岩供烃、重力流水道砂岩储集、底辟近源垂向运移是形成中央峡谷深水大气田的三大决定性因素。古近系崖城组海陆过渡相煤系烃源岩广泛分布,成熟度高,是主力烃源岩;高温高压凹陷深埋藏烃源岩仍具较好的生烃潜力。中央峡谷是南海北部深水区独特的重力流沉积体系,具有分段式发育、多物源汇聚、多期次充填特征,重力流水道砂形成了该深水区厚层优质储层;且水道砂岩被后期泥质水道切割、块体流改造,与峡谷壁联合形成了多个岩性圈闭。深部异常高压促使凹陷内底辟、裂隙比较发育,底辟作为垂向高效沟源通道,油气可直接运移至中央峡谷内的岩性圈闭聚集成藏。深水区烃源条件优越、储集条件良好、勘探目标成群成带分布,天然气总潜力超2×10¹²m³,具有巨大的勘探潜力;乐东-陵水凹陷以及宝岛-长昌凹陷的海底扇形成的构造-岩性圈闭群是继中央峡谷之后的深水区下步有利勘探领域。     

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。     

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。