南海北部陆缘盆地深水区油气勘探前景

南海北部陆缘盆地深水区位于琼东南盆地中央坳陷带和珠江口盆地珠二坳陷 ,从盆地演化史来看 ,两盆地均经历了裂陷和裂后两大发育阶段。南海北部陆缘盆地深水区具有良好的石油地质条件 :发育始新统 -渐新统湖相泥岩和渐新统半封闭浅海相泥岩两套主要烃源岩 ;存在始新统—下渐新统河流—三角洲相砂岩、上渐新统—下中新统扇三角洲—滨浅海相砂岩和台地碳酸盐岩以及中新统半深海—深海相浊积砂岩等 3套主要储层 ,其中中新统半深海—深海相浊积砂岩储层是深水区最有潜力的勘探目的层 ;发育多种类型的圈闭 ,从层位上看 ,下第三系以构造圈闭为主 ,而上第三系则以岩性圈闭为主 ;发育大量油源断层、多个不整合面和大面积连通砂体 ,构成了良好的油气输导体系 ,有利于油气聚集成藏。与国外已获油气发现的陆缘盆地深水区相比 ,南海北部陆缘盆地深水区具有相似的构造、沉积演化特征和相应的成油条件 ,目前南海北部深水区勘探程度尚低 ,有效勘探面积和勘探潜力巨大 ,因此具有良好的勘探前景。     

南海北部陆缘盆地深水区油气勘探前景

南海北部陆缘盆地深水区位于琼东南盆地中央坳陷带和珠江口盆地珠二坳陷,从盆地演化史来看,两盆地均经历了裂陷和裂后两大发育阶段。南海北部陆缘盆地深水区具有良好的石油地质条件：发育始新统一渐新统湖相泥岩和渐新统半封闭浅海相泥岩两套主要烃源岩;存在始新统一下渐新统河流一三角洲相砂岩、上渐新统一下中新统扇三角洲一滨浅海相砂岩和台地碳酸盐岩以及中新统半深海一深海相浊积砂岩等3套主要储层,其中中新统半深海一深海相浊积砂岩储层是深水区员有潜力的勘探目的层,发育多种类型的圈闭,从层位上看,下第三系以构造田闭为主,而上第三系则以岩性圈闭为主,发育大量油源断层、多个不整合面和大面积连通砂体,构成了良好的油气输导体系,有利于油气聚集成藏。与国外已获油气发现的陆缘盆地深水区相比,南海北部陆缘盆地深水区具有相似的构造、沉积演化特征和相应的成油条件,目前南海北部深水区勘探程度尚低,有效勘探面积和勘探潜力巨大,因此具有良好的勘探前景。     

南海北部超深水区双峰盆地构造演化与油气地质条件

近年来南海超深水区的油气勘探随着陵水18气田的发现而日益受到关注。双峰盆地位于南海北部超深水区、珠江口盆地南部隆起以南。盆地基底主体为洋壳,分3个次级坳陷。双峰盆地内沉积地层以新近系为主;古近系发育局限,其下渐新统地层不均匀分布于双峰盆地周缘。南海边缘海构造旋回中的新南海扩张作用是双峰盆地结构及沉积充填的主要成因。双峰盆地是在新南海洋壳上形成的沉积盆地,作为新南海扩张的西北端,双峰盆地的演化分为前洋壳期、洋壳形成期、洋壳拗陷期3个阶段。早渐新世前洋壳期,双峰盆地尚未形成,古南海北部大陆边缘整体受陆缘断拗作用控制;从32 Ma开始受新南海扩张作用双峰盆地进入洋壳形成期,盆地由东向西呈“剪刀式”扩张并初步形成;23.8 Ma时期,西北次海盆受到西南次海盆扩张和中西沙稳定地块的限制停止扩张,双峰盆地进入洋壳拗陷期,稳定沉积大套下中新统-第四系海相地层,期间在16.5 Ma新南海扩张整体停止。双峰盆地具有良好的油气地质条件,一方面洋壳扩张期在渐新统发育的陆源海相烃源岩指标较好;另一方面在洋壳拗陷期盆地西缘发育的双峰深水扇带来乐东扇-中央峡谷水道优良的砂岩储集体,加之盆地良好的构造与岩性-地层圈闭条件、厚层海相泥岩盖层以及高地温梯度,有利于油气的成藏,双峰盆地以双西南坳陷为代表是南海超深水领域有利的油气勘探远景区。     

珠江口盆地深水区伸展陆缘地壳减薄背景下的沉积体系响应过程及油气勘探意义

珠江口盆地白云深水区（包括白云凹陷和荔湾凹陷）位于南海北部陆缘地壳薄化带上,地壳厚度从北侧的29 km迅速减薄至17~18 km。地壳岩石圈强烈伸展薄化使得陆缘深水区具有特殊的断裂结构样式与沉降特征,对沉积体系产生重要的控制作用,并导致深水区成藏组合特征的差异性。通过调研全球典型伸展陆缘盆地的伸展破裂过程、断裂结构样式对沉积体系的控制作用,开展了对白云深水区凹陷结构、断裂构造样式、构造沉降史与沉积体系的耦合分析,揭示出珠江口盆地深水区特殊的沉积体系响应特征与发育机制。研究结果显示：地壳内脆韧性变形过程产生的大型低角度拆离断裂活动是裂陷期陆缘岩石圈伸展、薄化、破裂的主要机制,裂陷期地壳的均衡抬升、断裂带上盘块体的旋转和大型低角度主控断裂转换带的发育导致始新世文昌组-恩平组沉积期深水区具有宽深断陷结构与大型三角洲-湖相沉积响应体系;裂解期的缓慢沉降和丰富的单边物源供给导致渐新世珠海组沉积期陆架坡折带的发育,并形成海退型进积层序组合,大型海相陆架边缘三角洲和陆坡深水峡谷/深水扇体系分别发育在白云凹陷及其南部凹陷区;裂后热沉降期,台阶式沉降和充足的北侧单边物源体系控制了陆架坡折带由南往北的迁移,并使得陆架坡折带稳定分布在白云北坡,形成海侵加积型层序组合,陆架边缘三角洲和深水扇体系呈现垂向叠置分布特征。在新生代陆缘地壳拆离薄化背景下,裂陷期宽深断陷结构、裂陷后期台阶式沉降和单边物源体系供给等特征使得陆缘深水区发育裂陷期大型三角洲-湖相沉积体系到裂后期大型陆架坡折带的古珠江陆架边缘三角洲和陆坡深水重力流响应体系,最终导致规模烃源岩集中分布、纵向台阶式储-盖组合和两大陆架坡折带控制大型有利油气聚集带的分布格局。     

珠江口盆地白云凹陷古近纪挠曲缓坡带三角洲沉积过程响应水槽模拟

南海北部陆缘深水区已发现数亿吨油气地质储量,而裂陷期古近系规模有效储层的分布是深水区勘探取得持续发现的关键。珠江口盆地白云凹陷深水区挠曲缓坡带裂陷期从文昌组到恩平组的地震资料上可观察到持续发育的大型辫状河三角洲。在无井或少井的情况下,为进一步认识该区构造沉降过程中大型辫状河三角洲的沉积单元组成、演化规律,开展了白云凹陷挠曲缓坡带三角洲沉积过程响应水槽模拟实验。实验设计了3期构造沉降,分别对应古近纪区域构造—沉积演化的3个时期,即均衡裂陷期、拆离裂陷期和断拗裂陷期,采用洪水、平水、枯水相间隔的方式模拟牵引流的水动力机制。实验表明,在3期构造沉降过程中,挠曲缓坡带均发育天然堤、泛滥平原、分流河道、废弃河道、支流间湾、水下分流河道、河口坝等三角洲沉积环境微相单元;辫状河三角洲以侧向进积作用为主,垂向加积作用为辅,沉积中心逐渐向洼陷中心迁移;裂陷期挠曲缓坡带三角洲形态及砂体分布主要受构造地貌、入湖河流流量、湖平面升降以及水体深度等因素控制。      

边缘海构造旋回控制南海深水区油气成藏

南海边缘海构造旋回包括古南海形成与萎缩及新南海形成与萎缩2个旋回。边缘海构造旋回控制南海深水区盆地分布与性质,南海北部为被动大陆边缘裂谷盆地,南沙地块区盆地为漂移裂谷盆地,南部为复合型活动大陆边缘挤压盆地,西部为转换大陆边缘剪切拉张盆地,东部为俯冲大陆边缘增生楔盆地,深水区盆地主要分布在陆坡区和南沙地块上。边缘海构造旋回控制南海深水区主力烃源岩发育与类型,南海北部大陆边缘深水区发育始新世陆相、渐新世早期海陆过渡相、渐新世晚期海相3套烃源岩;南沙漂移裂谷盆地发育晚白垩世-早渐新世1套陆源海相烃源岩;南海南部大陆边缘深水区发育渐新世、早中新世和中中新世3套海陆过渡相烃源岩;南海西部大陆边缘深水区发育渐新世、早中新世、中中新世3套海陆过渡相烃源岩。边缘海构造旋回控制南海深水区大型储集体的形成,南海北部深水区发育4套储集体以深海扇为主,南沙地块发育2套储集体以三角洲与生物礁为主,南海南部以深水扇和生物礁为主;在大河入海口前缘的区域形成大型水道砂体等碎屑岩储集体,在隆起区形成生物礁滩。边缘海旋回控制深水区储盖组合,南海北部大陆边缘深水区油气成藏组合主要为渐新统-上新统,南沙地块区主要为始新统-渐新统下部,南海南部大陆边缘深水区成藏组合为渐新统-上新统,南海西部大陆边缘深水区成藏组合为渐新统-中新统。南海深水区主要油气藏类型与构造圈闭、深水扇及生物礁相关。南海深水区成盆、成烃、成藏特征受控于边缘海构造旋回,油气勘探潜力巨大。     

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。     

琼东南盆地深水区储层分布规律

琼东南盆地深水区经历了断陷、断拗和拗陷3大构造演化和沉积充填阶段,主要发育4种沉积体系,相应地形成了4类主要储层:1)陵三段扇三角洲或滨海相砂岩储层;2)三亚、梅山组滨浅海相砂岩储层;3)三亚—莺黄组低位体储层;4)梅山组台地边缘礁滩灰岩储层。平面上,储层发育具有明显的分带性,可划分为:北部浅水陆架滨岸砂岩、三角洲砂岩储层发育带;中央坳陷低位体储层发育带;南部永乐隆起区碳酸盐岩储层发育带。深水区主要位于后2个带,每个带储层发育的控制因素不同,可以进一步划分为多个储层发育区。每个储层发育区存在多套储盖组合,每套储盖组合在多个储层区中发育。其中台地灰岩储层可能成为南部隆起区具有重要意义的勘探层系。      

南海北部珠江口盆地白云凹陷深水区重力流沉积机理

根据近年的勘探实践,南海北部珠江口盆地白云凹陷深水区的优质储层主要为深水重力流砂岩沉积成因,探讨白云凹陷深水重力流的沉积机理是储层研究的基础。通过对深水重力流的流动机制和流变过程的理解以及白云凹陷深水重力流沉积结构的分析认为,陆坡区是深水重力流的主要沉积环境,陆架坡折带控制了白云凹陷深水重力流沉积的发育分布。南海北部宽陆架背景使得沉积作用更明显地受到海平面变化的控制,白云凹陷深水区主要的粗粒陆源碎屑重力流沉积与相对低海平面有关。高位末期古珠江三角洲推进到了陆架边缘,低海平面期间重力流沉积在白云凹陷深水陆坡区形成了平面上的多点源-线源的多水道-朵叶体散布,时间上有先后层次地周期性出现的沉积模式,这种沉积模式导致了砂岩储层分布的散布性、诡异性和形成岩性圈闭的复杂性。多水道化中小规模的复杂砂体分布是白云凹陷深水储层的特色。深水重力流具有沿坡搬运,下切成沟,坡缓减速,择低而积,稀释分异,有限分布等特点。重力流的流变过程中最重要的变化是在流动过程中被海水混入稀释而导致的砂、泥分异作用,这是砂泥混合重力流能够析出砂岩的过程。     

世界深水油气勘探新进展与南海北部深水油气勘探

深水油气勘探已成为当今世界油气勘探开发的热点,巴西和墨西哥湾的深水海底盐下油藏的发现是深水油气勘探的重大突破,其储层距海平面5〖KG*9〗000〖KG*9〗m以上。通过对全球已发现深水油气藏的总结和对比分析,认为深水油气藏以发育在被动大陆边缘的构造油气藏为主,深水扇体等浊积体所形成的地层岩性油气藏为辅,不同地区地质条件不同,成藏模式也各不相同。将南海北部深水区的构造演化特征和石油地质条件与国外已发现的深水油气藏进行了综合类比分析,认为在南海北部深水区具备形成深水油气田的地质条件和油气资源潜力,近年来在南海深水区也获得了天然气勘探的突破。提出未来勘探方向可以借鉴墨西哥湾、南美和西非的成功勘探思路,针对碳酸盐岩储层和浊积体沉积体系砂岩储层展开研究。     

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。     

一个深水区深层沉积相早期预测方法——以南海北部深水区D凹陷渐新统为例

深水区钻井稀少,且钻探深度浅,仅利用少量的钻井资料无法完成深水区深层砂泥岩分布以及沉积相分布预测,影响烃源岩及深层有利储集相带预测。以中国南海北部深水区D凹陷渐新统为对象,利用地震速度谱和钻井资料,通过速度岩性分析,预测砂泥岩分布特征,并综合分析地震相与单井沉积相、凹陷砂泥岩分布的匹配关系,划分D凹陷渐新统沉积相。结果表明：L组为海陆过渡沉积,Y组为滨浅海沉积。整个渐新统在凹陷中部和南部的浅海相以及Y组在凹陷边缘局部发育的海岸平原相等富泥沉积相,为有利的烃源岩发育相带,而Y组在凹陷边缘的扇三角洲相、滨海相以及L组在凹陷北部的三角洲相、扇三角洲相和滨海相等富砂沉积相为有利的储集相带。该方法克服资料不足的困难,降低传统地震相转沉积相预测方法的多解性,为深水区深层烃源岩以及有利储集相预测提供依据。     

世界深水油气勘探进展与我国南海深水油气前景

深水油气是世界上油气勘探快速发展的领域,2004年最高钻井水深纪录已达3 050 m,我国三大石油公司也开始了南海深水油气的勘探。指出:从国外发现的深水油气田来看,绝大多数含油气盆地位于离散大陆边缘,发育有裂陷前期、裂陷期和裂后热沉降期3个超层序;烃源岩大多是裂陷期的湖相和滨浅海相沉积以及裂后热沉降期海相灰岩、页岩;储层则以裂陷热沉降期深水浊流沉积体系和裂陷期的砂岩为主;深水油气的成藏模式,除裂陷盆地的成藏模式外,还有裂后热沉降期裂陷的深水浊积砂岩油藏、底辟构造油藏等特殊类型。通过对南海2个深水地区油气地质条件的分析,认为南海与国外已有油气发现的深水区具有许多相似的含油气地质条件和丰富的油气远景。