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。     

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。     

大别山东南缘前陆盆地含油气特征

大别山东南缘前陆盆地经历了由海相—海陆过渡相—陆相的演化历程,具有复合叠合盆地特征。从盆地层序上看,早中生代陆相前陆沉积体系下伏晚古生代海相被动陆缘沉积体系;从烃源岩系和含油气系统特征上看,具有陆相和海相两大套烃源岩系和成油气体系。其中,前陆盆地下伏海相被动陆缘烃源岩的优劣和保存条件是能否形成油气藏的关键。研究证明,晚古生代海相被动陆缘沉积发育优质烃源层系,热演化中等偏高,油气兼生;海相和陆相碎屑岩具有良好储集条件;海相和陆相蒸发相含膏岩系为优质盖层,生储盖配置关系良好,具有形成油气赋存的基本石油地质条件。     

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。     

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。     

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。     

南海琼东南盆地深水区油气勘探潜力

南海琼东南盆地经历了始新世的陆内断陷、渐新世的裂谷和中新世以来的被动陆缘坳陷等3个演化阶段,特别是在深水区形成了断陷期湖相、裂谷期海陆过渡相到海相及被动陆缘坳陷期海相等多套生烃物质;3期构造沉降作用伴随了3次高热流事件,利于烃源岩的成熟;多储集体类型、多套储盖组合,为油气富集提供了广阔的空间;多期构造运动,形成多种圈闭类型,利于油气聚集成藏。     

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。     

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。     

“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。     

论三角洲对南海海相油气田分布的控制作用

南海是全球重要的油气富集区之一,在新生界已发现约340个油气田,原油可采储量达17.6×10⁸t,天然气可采储量为5.0×10¹²m³,油气主要富集于渐新世以来三角洲—海相沉积体系中,三角洲对南海含油气盆地成烃、成储和成藏具有重要的控制作用。海陆过渡相烃源岩是南海含油气盆地的重要烃源岩,三角洲体系是煤系烃源岩发育的重要场所,河流—三角洲体系所携带的陆生高等植物有机质有利于陆源海相泥质烃源岩的发育。三角洲体系发育的碎屑岩储层厚度大、分布广、物性好,与海相泥岩构成良好的储盖组合。三角洲是南海油气富集的重要场所,三角洲对南海海相油气田的形成和分布具有重要的控制作用。     

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。     

南海北部陆缘白云深水区油气地质特征与勘探方向

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。     

南海中南部主要盆地新生代沉积充填及烃源岩发育特征北大核心CSCD

以前人研究成果为基础,结合区域沉积背景,综合利用古生物、钻井、地震及地球化学资料,开展南海中南部主要盆地新生代沉积充填及烃源岩发育特征研究。研究表明,古、新南海构造演化控制了南海中南部盆地沉积充填,始新世—早渐新世扩张前期主要发育三角洲—滨浅海—半深海沉积体系,仅万安盆地发育湖相沉积;晚渐新世—中中新世扩张期主要发育三角洲—滨浅海—碳酸盐岩台地—半深海沉积体系,中—晚中新世碳酸盐岩台地大规模发育;晚中新世—现今扩张后期水体变深,以滨浅海和半深海沉积为主,三角洲分布于南部和西部。南海中南部盆地发育湖相、海陆过渡相和陆源海相烃源岩,以海陆过渡相和陆源海相烃源岩为主,海陆过渡相和海相烃源岩有机质丰度存在由陆向海降低的趋势,盆地或凹陷周缘的三角洲及其周边区域是有利的烃源岩发育区。     

塔里木盆地巴楚隆起烃源岩特征及其油气源研究

作者系统评价了塔里木盆地巴楚隆起5套烃源岩系的有机地球化学特征,从剖面和平面上研究了各层碳酸盐烃源岩和泥质烃源岩的有机相分布特征,进而探讨了巴楚隆起的油气来源。研究表明,该区的主要烃源岩为其深部的高成熟寒武-奥陶系海相碳酸盐烃源岩,其次为海陆混源的石炭系烃源岩;其油气主要来自该区深部的烃源岩,生油贡献明显呈东部大于西部、北部大于南部的特点,同时亦有从西南凹陷侧向运移而来的石炭系原油。      

南海中南部主要盆地油气地质特征

利用重磁、地震、钻井等资料,结合前人研究成果,系统分析了南海中南部主要盆地新生代构造-沉积充填演化及油气地质条件,并进一步开展了烃源岩综合评价与油气成藏研究。南海中南部9个盆地可划分出中部伸展-裂离型、西部伸展-走滑型和南部伸展-挤压型等3大盆地群。中部盆地群经历了始新世—早中新世断拗期、中中新世漂移期和晚中新世—现今拗陷期演化阶段,以滨浅海—半深海沉积环境为主,发育陆源海相烃源岩,以Ⅲ型干酪根为主,主要发育下生上储式碳酸盐岩成藏组合;西部盆地群经历了晚渐新世—早中新世断拗期、中中新世反转期、晚中新世—现今拗陷期演化阶段,呈"早湖晚海"的沉积充填特征,发育湖相烃源岩和海陆过渡相烃源岩,以Ⅱ2—Ⅲ型干酪根为主;南部盆地群经历晚渐新世—早中新世断拗期、中中新世反转期、晚中新世—现今拗陷期演化阶段,发育三角洲-滨浅海沉积体系和海陆过渡相烃源岩,以Ⅱ—Ⅲ型干酪根为主。西部盆地群和南部盆地群近岸发育自生自储式砂岩成藏组合,远岸发育下生上储式碳酸盐岩成藏组合。本文研究成果进一步明晰了南海中南部盆地油气地质规律,可为下一步勘探决策提供技术支撑。