南海北部边缘盆地油气地质特征及成藏主控因素

南海北部边缘盆地发育三套主力烃源岩,包括断陷期湖相和海陆过渡相烃源岩,以及坳陷期海相烃源岩。储层发育"三套两类",即陆相砂岩、海陆过渡相砂岩以及海相砂岩和碳酸盐岩。断陷期湖相泥岩为较好局部盖层,中新世以来广泛沉积的海相泥岩是良好的区域盖层。圈闭丰富,其类型主要有构造、地层和复合圈闭。南海北部边缘盆地表现出油气共生、阶梯状输导、环洼聚集、断裂控藏的油气成藏特征。分析认为,烃源岩和热场共同控制着南海北部边缘盆地的油气分布;输导体系是油气运移的必经通道,并决定着油气藏层位的分布;此外,环洼分布的构造带是油气运聚的有利指向区。     

南海北部北部湾盆地油气藏形成条件

位于南海北部大陆边缘的北部湾盆地以拉张裂陷为主,形成了具有典型断坳双层结构的断陷裂谷盆地,并控制了盆地内"先陆后海"型沉积充填序列。盆地内新生界油藏具有大面积生成、分布、富集并连片成藏的特点,又在不同层位和空间上聚散不一,呈现出复杂的变化格局。通过对北部湾盆地构造、沉积、成藏条件的系统分析和勘探开发实践的思考总结,认为富生烃凹陷决定了大中型油气藏的存在,富生烃凹陷内的大型沉积相带与有利构造单元的空间匹配,控制了大中型油气藏的分布。"先断后坳"、"先陆后海"的构造—沉积演化过程是大中型油气藏形成的根本因素。     

南海北部边缘盆地CO2成因及运聚规律与资源化利用思路

南海北部边缘盆地CO2资源丰富,CO2成因类型多,依据CO2通常的成因判识与划分参数及标准(δ13Cco2值和3Hc/4He值),可将其划分为壳源型(有机和无机)、壳幔混合型及火山幔源型等3型4类.该区CO2运聚规律复杂,壳源型岩石化学成因及壳幔混合型成因CO2资源丰富、储量规模大,主要富集于西北部走滑伸展型边缘的莺歌海盆地泥底辟带浅层,具有平面上分区分块、纵向上分层分带多期运聚成藏的规律,且受控于泥底辟热流体上侵活动与巨厚海相含钙砂泥岩的物理化学综合作用;火山幔源型成因CO2在该区资源规模相对较小,多分布在北部边缘的东区,即琼东南盆地东部Ⅱ断裂带周缘和珠江口盆地深大断裂发育区,且主要受控于火山幔源岩浆脱排气活动的CO2气源供给与深大断裂导气输送作用的有效配置.根据迄今油气勘探程度,南海北部CO2资源规模已逾万亿立方米,居国内之首,故颇具勘探潜力与综合开发利用前景.因此,如何综合开发利用这种资源潜力巨大的CO2,充分发挥其市场经济价值,促进和加快其资源化利用的进程和步伐,这是该区目前天然气勘探开发与综合利用所面临的重大科技攻关课题.     

南海北部边缘盆地不同类型非生物成因CO_2成因成藏机制及控制因素

南海北部边缘盆地非生物成因CO2资源丰富,依据通常的成因判识与划分参数（δ13 CCO2和3 He/4 He）,结合运聚成藏的具体地质条件及控制因素,可将CO2成因成藏机制明确划分为泥底辟热流体控制的壳源型及壳幔混合型CO2成因成藏机制和火山幔源活动及深大断裂输导控制的火山幔源型CO2成因成藏机制2种类型。前者,即壳源型及壳幔混合型成因CO2资源丰富储量规模大,这种成因成藏机制形成的CO2运聚成藏规律复杂,主要富集于西北部走滑伸展型边缘的莺歌海盆地中央泥底辟构造带浅层,具有平面上分区、分块、纵向上分层、分带多期运聚成藏的特点,且主要受控于泥底辟热流体上侵活动与巨厚海相含钙砂泥岩的物理化学综合作用;后者即火山幔源型成因CO2在该区资源及储量规模较小,多分布在处于北部裂陷带的琼东南盆地东部Ⅱ断裂带周缘和珠江口盆地北部深大断裂发育区,且主要受控于火山幔源岩浆脱排气之CO2气源供给与深大断裂导气输送作用的有效配置。     

南海北部边缘盆地与南部边缘典型盆地CO2研究现状及进展

南海北部边缘盆地非生物CO2资源丰富,成因类型有壳源型、壳幔混合型及火山幔源型,其中高含量壳源型和壳幔混合型成因CO2不仅集中分布于盆地中部坳陷泥底辟带浅层,而且具有平面上分区分块、纵向上分层分带分期运聚充注的复杂规律。根据勘探及研究程度,预测其CO2资源量超过万亿立方米,勘探及钻探证实的CO2地质储量近3000×108m3,居我国探明CO2地质储量之首,具有巨大的勘探潜力和综合开发利用前景。南海南部边缘曾母和万安盆地油气勘探中亦发现部分CO2气藏和含CO2油气藏,其成因类型多为非生物火山幔源型,且受控于火山幔源活动与深大断裂的输导作用,但该区目前勘探与研究程度甚低。     

南海北部大陆边缘盆地油气地质特征与勘探方向

南海北部大陆边缘新生代盆地都经历了早第三纪裂谷断陷阶段和晚第三纪裂后沉降阶段,但各盆地性质存在显著差异,可以分成拉分型和伸展型两大类,其中伸展型又可分成断陷型和断坳叠加型两亚类。烃源岩主要有湖相泥岩、海陆过渡相泥岩和海相泥岩。储集层包括海相砂岩、生物礁和陆相砂岩。该区生储盖组合主要包括陆生海储型、陆生陆储型和海生海储型。二级构造带包括隆(凸)起带披覆构造、凹陷陡坡断裂构造带、凹内断裂构造带、凹内底辟构造带、缓坡带以及隆起带生物礁等,各个盆地优势油气二级构造带各具特色。勘探领域包括已证实富生烃凹陷的精细勘探、新区勘探和天然气水合物勘探。南海北部地区油气分布受富生烃凹(洼)陷控制,已证实的富烃凹陷仍有很大潜力,是近期勘探的重点;高温高压地区的天然气勘探、深水区勘探是下一步储量增长的接替区。积极开辟和探索新区、新领域是中国南海地区勘探进一步发展的关键。储层的高温高压、低孔低渗,低阻油层和非烃气的识别,以及特殊地质条件下地球物理资料的采集处理是勘探中存在的主要问题。     

南海北部大陆架边缘盆地CO2成因和运聚规律的分析与预测

在近期所获大量新的地质地化资料基础上,重点对南海北部大陆架边缘盆地CO2成因及运聚成藏的主控因素进行了研究,并对可能的高CO₂风险区进行了初步预测。认为:莺歌海盆地壳源型及壳幔混合型CO₂的形成及富集成藏,主要受控于泥底辟热流体晚期分层、分块和多期的局部上侵活动,和巨厚的上新统―中新统海相含钙砂泥岩的物理化学综合作用,且CO₂运聚分布规律亦具多期和分层、分区的特点;琼东南盆地东部及珠江口盆地火山幔源成因型CO2则主要受控于幔源型火山活动和沟通深部气源的基底深大断裂的导气配置作用,CO₂运聚富集规律与幔源型火山活动及深大断裂的发育展布密切相关,CO₂主要来自地壳深部幔源火山活动所伴生的大量CO₂;因此,根据壳源岩石化学成因型CO₂与火山幔源成因型CO₂不同成因机理及成藏条件,可以追踪CO₂气源,可分析和预测天然气尤其是CO₂的运聚分布规律,可为天然气勘探部署及决策提供依据,可减少和降低勘探风险。另外还指出,油气藏中CO2的充注驱油特征可作为判识油气成藏动态过程的示踪标志,也可作为分析油气运聚、预测和追踪油气分布的良好指示。     

三水盆地CO2气藏形成条件

三水盆地中、新生代岩浆活动频繁。通过对CO₂气藏形成条件的研究,认为三水盆地的纯CO₂气藏的CO₂属岩浆-幔源和碳酸盐岩热变质作用的无机成因,含CO₂油气藏中的CO₂属有机成因。由于该盆地岩浆活动剧烈,气源充足,储层类型多样,区域性盖层好,由断裂控制的构造圈闭发育,为CO₂气的聚集成藏提供了有利的场所。通过对CO₂气藏环带性分布规律的分析,指出在盆地中心次流纹岩分布区的沿大断裂发育的有利圈闭构造是下一步勘探的目标。     

中国东部及近海陆架盆地CO2成因及运聚规律与控制因素研究

在中国东部及近海陆架盆地已发现的CO2气藏（田）和大量高含CO2油气藏的大量地质地化资料的基础上，将CO2分为壳源型、壳幔混合型和火山幔源型三大成因类型。中国东部陆上诸断陷盆地与东海盆地及琼东南盆地东部、珠江口盆地的CO2气藏及高含CO2油气藏中的CO2均属典型的火山幔源型成因，CO2气源主要来自地壳深部幔源火山活动所产生的大量CO2，其运聚富集规律主要受控于幔源型火山活动与沟通深部气源的基底深大断裂的导气作用。莺歌海盆地CO2气藏及含CO2气藏中的CO2则属于壳源型及壳幔混合型成因，主要受控于泥底辟热流体晚期分层分块多期的局部上侵活动与巨厚的海相含钙砂泥岩的物理化学综合作用，其运聚分布规律具多期和分层分区的特点。根据不同成因类型CO2运聚成藏规律，可以追踪其气源，分析和预测天然气尤其是CO2的运聚分布规律，综合评价CO2资源潜力，为天然气勘探部署及决策提供依据，降低勘探风险。图4表1参38     

南海盆地生物礁形成条件及发育趋势

生物礁由生物生长堆积而成，其形成条件与造礁生物的生存环境相关，主要包括海水的温度、盐度和溶解氧的含量；海水深度、透光度和海平面的升降变化；季风、海流、热带气旋和太阳辐射。南海处于赤道以北的低纬度地区，具备生物礁形成的海水和气候等基本条件，生物礁的形成和发育趋势主要受南海盆地形成演化制约。研究表明，南海盆地生物礁形成具有南早北晚，东早西晚的发育规律，平面上北、西、南陆架和陆坡是生物礁形成的有利地区。     

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在获取大量地质地化资料的基础上，重点对CO₂成因及运聚成藏的主要控制因素进行了深入的剖析与探讨。研究表明，莺歌海盆地壳源型及壳幔混合型CO₂形成及富集成藏，主要受控于泥底辟热流体晚期分层分块多期的局部上侵活动与沉积巨厚的上新统—中新统海相含钙砂泥岩的物理化学综合作用，且其运聚分布规律亦具多期和分层分区的特点；琼东南盆地东部及珠江口盆地火山幔源型成因CO₂则主要受控于幔源型火山活动与沟通深部气源的基底深大断裂的发育展布程度,其运聚富集规律与幔源型火山活动及深大断裂的发育展布密切相关，CO₂气源主要来自地壳深部幔源火山活动所伴生的大量CO₂。因此,根据壳源型岩化成因CO₂与火山幔源型成因CO₂不同成因及成藏条件，可以追踪其气源,分析和预测天然气尤其是CO₂运聚分布规律,为天然气勘探部署及决策提供依据，减少和降低勘探风险。     

南海北部边缘盆地油气地质特征与勘探方向

根据南海北部边缘盆地油气勘探与地质研究成果,在获取大量油气地质及地球物理和地球化学资料的基础上,对该区不同盆地油气地质特征及油气运聚成藏的区域构造地质背景与勘探方向进行了剖析与系统总结,指出了具有油气远景的主要勘探领域及方向。但由于该区整体油气勘探及研究程度尚低,油气成藏地质条件复杂,故其油气运聚规律及勘探方向,迄今仍处于探索之中。     

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。     

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。     

南海沉积盆地石油地质条件研究

以现有资料为基础,通过对区域构造、沉积储层、烃源岩特征等基础石油地质条件研究,认为南海海域各盆地经历了断陷期和坳陷期沉积演化,沉积了巨厚的新生代地层,自下而上发育了冲积扇相、河湖相、滨岸沼泽相、滨海相、浅海相、半深海相沉积体系,区域上存在始新统、渐新统和中新统3套烃源岩,前新生代基岩潜山、渐新统砂岩、中新统生物礁3套储层,区域盖层为上新统和更新统浅海-半深海相泥岩。本文对中石油南海探区相关的曾母、北康、南薇西、中建南和琼东南5个盆地的石油地质条件进行综合分析,并对其油气资源潜力进行了预测。     

东海盆地西湖凹陷孔雀亭气区气侵条件及主控因素

西湖凹陷曾发生过大规模的气侵分馏作用,但目前仅局限于定性描述。以平湖构造带孔雀亭气区为研究对象,利用流体包裹体和原油正构烷烃测试等手段,结合该区油气地球化学性质和断裂构造特征,研究了孔雀亭气区气侵条件及主控因素,并讨论了气侵分馏作用对油气藏的影响。结果表明,该区高有机质丰度、生气持续的煤系源岩提供了充足气源,数量众多的断裂发育以及油气充注时间的良好匹配等地质条件,使得孔雀亭气区能够大规模发生气侵分馏作用。气侵分馏定量计算表明研究区各井原油的正构烷烃损失率Q值介于35.3%~97.1%之间,折点碳数介于18~27之间。气源距离和垂向深度共同控制了气侵分馏的强度,而且前者比后者表现出更强力的控制。气侵分馏不仅使得孔雀亭气区各井沿着气侵方向其含气层数和凝析气层数比值逐渐减小,而且导致该区呈现出"上油下气"的垂向分布样式以及低蜡质凝析油与伴生的高蜡质油等复杂原油类型的形成。     

中国近海主要大中型含油气盆地形成条件类比研究

在综合分析中国近海主要含油气盆地(东海陆架盆地、渤海湾盆地、珠江口盆地、北部湾盆地、莺歌海盆地、琼东南盆地)的性质(基底性质、深部结构特征、盆地类型)、沉积—构造特征(构造单元特征、构造演化阶段、沉积特征、沉积沉降速率)和油气地质特征(烃源岩特征、圈闭类型、生储盖组合、油气藏类型)等方面以往研究成果的基础上,探讨了其形成机理。研究认为中国近海主要含油气盆地基底性质相似,同属于陆壳之上的刚性基底,深部结构特征与盆地宏观构造形态相耦合;盆地发育受断裂控制作用明显,经历了相似的构造演化阶段,沉积、沉降中心具有类似的迁移规律;均发育多套烃源岩层系,存在多种生储盖组合类型,圈闭和油气藏类型均以构造型为主。