南海北部琼东南盆地天然气水合物成藏数值模拟

为查明南海北部琼东南盆地生物成因和热成因天然气的资源潜力及其对天然气水合物成藏的贡献,根据琼东南海域天然气水合物调查区典型二维地震剖面,构建了该区的地质模型,并结合区域内岩性、地热和地球化学等参数对其进行了天然气水合物成藏的数值模拟。结果表明：琼东南盆地具备天然气水合物成藏的稳定域范围,稳定域厚度介于220～340m之间;生物气和热解气的资源潜力巨大,满足天然气水合物形成的气源条件;运移条件优越,有利于天然气水合物的聚集成藏。最后根据气体来源及其运移特征讨论了该区域天然气水合物成藏的地质模式。     

琼东南盆地深水区天然气水合物成藏主控因素及模式

通过综合解释琼东南盆地深水区的最新钻井、测井和地震资料,结合盆地数值模拟分析,对研究区天然气水合物成藏的主控因素开展了研究,建立了琼东南盆地深水区天然气水合物的成藏模式。结果表明,气源岩、输导体系、稳定域、块体搬运沉积体系（MTDs）以及储集层的岩性差异是控制天然气水合物形成和富集的重要因素。琼东南盆地古近系烃源岩和浅层有机质可提供充足的气源,由底辟构造、气烟囱以及断层共同组合形成的网络输导体系控制了烃类气体的运移、聚集和天然气水合物的形成,粗粒沉积物和稳定域内的MTDs可为天然气水合物的富集和成藏创造有利储层条件和盖层条件。综合分析认为,气源通道和MTDs是控制高含气饱和度天然气水合物矿藏形成的最为关键的因素;深部构造和MTDs较为发育且靠近生烃凹陷的区域是高含气饱和度天然气水合物聚集的有利地区。     

琼东南盆地油气输导体系类型及运聚成藏模式

根据钻探揭示结果,分析总结了琼东南盆地油气输导体系类型及运聚成藏模式。输导体系包括不整合面输导体系、断裂型输导体系和砂岩输导体系等3种类型;成藏模式主要为侧向运聚成藏模式和沿断裂带垂向运聚模式。     

南海北部莺歌海盆地与琼东南盆地油气成藏条件比较研究

莺歌海盆地与琼东南盆地位于南海北部大陆边缘西部，两盆地虽仅以①号断层相隔，但其油气成藏特征差异明显：莺歌海盆地以中新统三亚一梅山组和上新统底部莺歌海组海相泥岩为主要烃源岩，而琼东南盆地主要烃源岩为渐新统崖城一陵水组近海含煤岩系；泥底辟活动产生的大量垂向断层、裂缝是莺歌海盆地油气垂向运移的主要通道，而琼东南盆地西区则以侧向输导为主，东区兼有垂向和侧向输导特征；莺歌海盆地中新世晚期泥底辟背斜、披覆背斜、断块等构造圈闭及地层岩性圈闭是油气聚集的主要圈闭类型，琼东南盆地则以古近纪构造圈闭为主、新近纪地层岩性圈闭为辅。认为莺歌海盆地下含气系统具有巨大资源潜力，是未来油气勘探的主要靶区；琼东南盆地的主要勘探领域应放在古近系和能与古近系连通的新近纪岩性一构造复合圈闭上，深水区则是该盆地非常重要的油气勘探新领域。     

琼东南盆地深水区中央峡谷天然气来源及运聚模式

琼东南盆地深水区中央峡谷发育巨厚的第三系沉积,尤其是SS22-1、SS17-2气田的重要发现使之成为近年来油气勘探关注的热点地区。综合利用钻获天然气及烃源岩地化资料,并结合深水区地质条件,分析了中央峡谷天然气的组成特征与成因类型、来源及运聚机理。结果表明,中央峡谷上中新统黄流组的天然气以烃类气为主且干燥系数高,甲烷、乙烷碳同位素较重,属高成熟煤型气;天然气轻烃参数、甲烷氢同位素组成及烷烃气碳同位素指纹均与YC13-1气田天然气相似,伴生的凝析油检测出在崖城组烃源岩中普遍发现的奥利烷和树脂化合物等特征标志物,指示这些天然气可能主要来自陵水凹陷南斜坡前三角洲背景下的渐新统崖城组煤系及浅海泥岩富含的陆源有机质;进而建立了底辟(裂隙)沟源、浮力及深部高压驱动、晚期成藏的天然气运聚模式,由此预示在深水区除了中央峡谷之外,中央坳陷的北部断坡带、紧靠崖城组烃源灶的南部低凸起也是天然气聚集的有利场所。     

琼东南盆地疑似泥底辟与天然气水合物成矿成藏关系初探

根据琼东南盆地构造沉积特征,区域地球物理调查与油气勘探成果,分析研究了该区疑似泥底辟发育与分布特征及其与天然气水合物富集成矿成藏之间的关系。结果表明：疑似泥底辟与天然气水合物均主要展布于盆地凸起和凹陷构造单元过渡带或沉积凹陷中心等区域,二者分布位置上具有一定的重叠性,而沉积有机质生成的浅层生物气及亚生物气与深部热解气等,均可通过泥底辟及气烟囱或断层裂隙构成的气源供给输导系统,在深水区高压低温稳定域富集成矿形成天然气水合物,表明泥底辟及气烟囱等构成的气源供给运聚通道系统与天然气水合物成藏具有一定的时空耦合配置关系。预测研究区存在“生物气-亚生物气自源自生自储原地成矿成藏、热解气他源断层裂隙输导下生上储异地成矿成藏、热解气他源泥底辟及气烟囱输导下生上储异地成矿成藏”3种类型天然气水合物成矿成藏模式。     

南海北部陆坡天然气水合物沉积成藏特征

指示天然气水合物存在的重要地球物理标志--BSR（似海底反射）在南海北部陆坡晚中新世以来的地层中广泛分布。根据BSR在晚中新世以来3个三级层序地层内的分布特点,结合区域热动力背景、沉积特征（沉积相、沉积速率、含砂率、岩性特征等）和典型沉积体（构造坡折带、滑塌体、沉积物波）的综合分析,系统研究了南海北部陆坡天然气水合物的沉积成藏特征。研究表明,BSR的分布在满足温压、气源的基础上更明显地受沉积体系展布和所处构造部位的控制,气源和温压条件只是影响BSR分布的必要条件而非充分条件。建立了南海北部陆坡典型沉积成藏模式,总结了在陆架、陆坡、陆基上随着水深的增加各种沉积体的分布及其与BSR和水合物稳定带的关系,展示了水合物成藏的典型要素。BSR与构造坡折、深水重力流及等深流沉积密切相关,大多数BSR分布区均位于地貌变化陡峭、地形起伏较大、长期继承性隆升与沉降交汇的黏土质粉砂和粉砂等沉积物中。在陆架三角洲前缘,BSR侧向较连续但延伸距离短,水合物成藏的关键在于深部气源的沟通条件;在陆坡海槽与底辟发育区,BSR受断层与底辟切割往往呈断续分布,沉积物的快速卸载可为水合物的赋存提供较好的沉积储层条件;在陆基至深海区海底扇、浊流、等深流发育的位置,BSR侧向连续延伸距离远,气源主要为浅部生物气,以侧向运移为主。     

南海北部神狐海域天然气水合物成藏系统

深化对于南海北部神狐海域天然气水合物（以下简称水合物）成藏系统的认识，有助于科学评价该区水合物资源潜力、指导下一步的勘查工作。为此，借鉴常规油气成藏系统理论，充分利用水合物勘查实践成果，提出了水合物成藏系统的概念，并以此系统论思想为基础，从水合物成藏的气源供给、流体输导及储集层出发，利用地震、测井、取心及测试等资料，深入分析了神狐海域水合物成藏系统的特征。研究结果表明：①该区水合物成藏具有双源、多通道、多期成藏的特征；②来自浅部的生物气和深部的热成因气，通过具有渗漏能力的断裂、底辟、气烟囱等通道以及具有一定渗透性的沉积岩运移至水合物稳定域内形成水合物藏；③气源供给、输导通道及储集层共同控制了水合物的差异聚集；④水合物成藏系统在纵向上呈现出明显的成藏组合，主要表现为低饱和度水合物层—高饱和度水合物层—水合物＋游离气层—游离气层上下叠置分布的特征；⑤平面上，不同区域水合物的产出状态、分布厚度、饱和度等差异明显。结论认为，神狐海域具有良好的水合物成藏条件，但水合物在聚集和分布上则呈现出不均匀性的特征，评价其资源潜力应综合考虑气源供给、输导通道及不同类型储集层在时空下的耦合关系。     

南海北部神狐海域天然气水合物成藏系统

深化对于南海北部神狐海域天然气水合物(以下简称水合物)成藏系统的认识,有助于科学评价该区水合物资源潜力、指导下一步的勘查工作。为此,借鉴常规油气成藏系统理论,充分利用水合物勘查实践成果,提出了水合物成藏系统的概念,并以此系统论思想为基础,从水合物成藏的气源供给、流体输导及储集层出发,利用地震、测井、取心及测试等资料,深入分析了神狐海域水合物成藏系统的特征。研究结果表明:①该区水合物成藏具有双源、多通道、多期成藏的特征;②来自浅部的生物气和深部的热成因气,通过具有渗漏能力的断裂、底辟、气烟囱等通道以及具有一定渗透性的沉积岩运移至水合物稳定域内形成水合物藏;③气源供给、输导通道及储集层共同控制了水合物的差异聚集;④水合物成藏系统在纵向上呈现出明显的成藏组合,主要表现为低饱和度水合物层—高饱和度水合物层—水合物+游离气层—游离气层上下叠置分布的特征;⑤平面上,不同区域水合物的产出状态、分布厚度、饱和度等差异明显。结论认为,神狐海域具有良好的水合物成藏条件,但水合物在聚集和分布上则呈现出不均匀性的特征,评价其资源潜力应综合考虑气源供给、输导通道及不同类型储集层在时空下的耦合关系。     

南海北部琼东南盆地深水区烃源条件及天然气成藏机制

近年来,南海北部琼东南盆地深水西区天然气勘探取得了重大突破,证实深水区具备良好的烃源和油气成藏条件。但由于地质条件的复杂性,琼东南盆地深水区烃源岩规模及生烃潜力、油气成藏机制及分布规律、下一步勘探突破领域依然不是很清楚。针对上述关键问题,本研究综合运用地球化学与地质分析方法,开展琼东南盆地深水区烃源条件与油气成藏机制研究,进而指出琼东南盆地深水区下一步有利的油气勘探突破领域。研究认为：琼东南盆地中央坳陷深水区发育始新统湖相、渐新统崖城组海陆过渡相及半封闭浅海相2套3种类型的烃源岩,其规模大、热演化程度高,生烃潜力巨大,为琼东南盆地深水区天然气勘探提供了坚实的物质基础。琼东南盆地深水区油气成藏条件优越,但深水西区与深水东区油气成藏机制存在一定差异。深水西区乐东_陵水凹陷中央峡谷周缘上中新统轴向水道、海底扇岩性圈闭带和陵水凹陷南部斜坡古近系/潜山圈闭带以及深水东区的宝岛凹陷宝南断阶带、长昌凹陷西部环A洼圈闭带为下一步油气勘探的重要突破领域。上述成果对于解决琼东南盆地深水区天然气勘探瓶颈问题、指明下一步勘探突破方向具有重要的科学和勘探实践意义。     

琼东南盆地典型渗漏型天然气水合物成藏系统的特征与控藏机制

为了深入探究渗漏型天然气水合物（以下简称水合物）运聚成藏的机制，基于高分辨率地震、海底观测、水合物钻探、随钻测井、岩心资料及钻后地球化学分析结果，从气源、运聚、储集、封盖等成藏条件入手，剖析了南海北部琼东南盆地渗漏型水合物成藏系统的特征与控藏机制。研究结果表明：①渗漏型水合物富集成藏受控于松南低凸起构造及其上发育的气烟囱，气烟囱构成的天然气运聚通道与水合物稳定域空间匹配决定了水合物的主要分布范围；②海底冷泉系统及地震剖面上出现的天然气渗漏地震反射异常，是渗漏型水合物分布与赋存的有力指示标志；③渗漏型水合物差异分布特征明显，横向上水合物聚集在具有明显渗漏通道构成的储集空间内部，而没有通道沟通水合物稳定域的区域仅聚集薄层水合物，垂向上水合物的分布厚度、产状及饱和度等也表现出差异性；④水合物气源具有生物气及热解气双重供给特征，热解气与深部中央水道岩性气藏及古近纪烃源岩有着密切的成因联系；⑤充足的天然气通过气烟囱及水道边界断层等通道运移聚集，并在海底浅层块体流沉积（MTDs）细粒黏土质粉砂封盖条件下富集水合物，MTDs内部的裂缝构成了渗漏型水合物主要的储集空间。结论认为，在低凸起及富生烃凹陷成藏的背景下，充足的天然气通过低凸起上气烟囱高效运聚成藏，气烟囱上覆MTDs内部是否出现渗漏通道是能否形成和富集水合物的关键，也是渗漏型水合物差异运聚成藏的主要控制因素。     

南海北部神狐海域GMGS1和GMGS3钻探区天然气水合物运聚成藏的差异性

为了探究南海北部陆坡神狐海域GMGS1与GMGS3天然气水合物(以下简称水合物)钻探区的钻探结果存在差异的原因,在分析区域地质背景的基础上,基于高分辨率准3D地震资料,结合实际钻探结果,从"水合物运聚体系"的角度,对上述两个钻探区含气流体运移疏导通道类型、发育演化特点及其对水合物成藏的控制和影响等方面进行了对比研究。结果表明:(1)两个钻探区相距甚近且地质背景相同,但含气流体运移通道类型、组合样式、发育演化特点和运移效能却存在着差异,使得二者气体来源不同;(2)GMGS1钻探区以气烟囱模糊带和中小尺度断层作为主要运聚通道系统,缺乏沟通古近系烃源岩与浅层水合物稳定域的沟源断裂,深部热成因气运移效能低,水合物气源以浅层生物气占绝对优势;(3)GMGS3钻探区靠近白云凹陷东部泥底辟及断层发育区,通道运移效能较高,源自深部古近系烃源岩的热成因气能够通过疑似泥底辟、气烟囱模糊带及断层垂向运移至水合物稳定域,热成因气对其水合物成藏的贡献要大于前者。结论认为,含气流体运聚通道的差异可能是使得上述两个钻探区水合物气体来源及运聚富集程度等出现较大差异的重要原因。     

南海北部神狐海域浅层深水沉积体对天然气水合物成藏的控制

南海北部神狐海域是我国海域天然气水合物（以下简称水合物）研究的热点区域,但该区域水合物储集体类型及特征尚未得到充分的认识。为此,在对不断积累的资料进行分析总结的基础上,基于高分辨率三维地震资料精细解释、岩心沉积物粒度参数描述和粒度C—M模式分析,系统探讨了该海域含水合物层与上覆不含水合物层沉积物的成因机制,分析了含水合物层沉积物粒度参数与水合物饱和度的关系,并初步揭示了深水沉积与水合物藏分布的耦合关系。研究结果表明：①该区水合物赋存在南海北部陆坡峡谷脊部和下游段—嘴部的细粒浊积体中,含水合物细粒浊积体和上覆不含水合物层的沉积物具有不同的粒度参数特征和显著的沉积成因差异;②与峡谷脊部细粒浊积体相比,峡谷下游段—嘴部的细粒浊积体中可能存在着不同成因类型的沉积物夹层,其沉积过程具有复杂性和多期性;③含水合物层的粒度分选系数与水合物饱和度关联性最大,其次为偏度,粒度参数可能通过影响储层物性进而控制水合物饱和度;④气烟囱、断层等流体运移通道和细粒浊积体共同构成水合物的“运聚体系”。结论认为,细粒浊积体和气烟囱构造的空间匹配是神狐海域水合物不均匀性分布的关键控制因素,“水合物运聚体系”控制水合物成藏的模式将有助于进一步理解深水沉积与水合物成藏的关联性。     

南海琼东南盆地东区天然气成因类型与烃源探讨

根据钻井测试、地震等资料,运用天然气地球化学、成藏综合研究方法,分析了琼东南盆地东部松东凹陷和宝岛凹陷天然气成因及来源。研究表明,研究区天然气主要为油型气,其中松东凹陷北坡的BF13和SF24区中新统天然气为成熟的油型气;宝岛凹陷北缘二号断裂带BF19-2-3井区上渐新统陵水组天然气为高成熟—过成熟油型气,可能混入少量煤型气。该认识有别于以往莺琼盆地报道的典型煤型气。已发现的油型气主要来源于始新统湖相烃源岩,可能部分有崖城组煤系源岩的贡献,推断琼东南盆地除崖城组煤系气源岩之外存在另一套重要的气源岩。松东凹陷和宝岛凹陷下一步重点天然气勘探方向为松东凹陷西北坡和宝岛凹陷北缘二号断裂带。     

琼东南盆地天然气成因类型及其烃源探讨

综合天然气组分、碳同位素组成、轻烃特征、生标化合物分布特征和相关地质资料,对琼东南盆地的天然气成因类型及其烃源进行了分析,其结论认为:盆地东部非烃气含量高,多为CO2和N2,烃气含量不等,多为湿气;盆地西部烃气含量高,多数为干气.盆地中的天然气为混合成因有机成因气,油气主要来源于渐新统的煤系烃源岩和滨海沼泽相烃源岩,始新统中深湖相源岩对盆地晚期生成高成熟—过成熟的原油裂解气有一定的贡献.     

琼东南盆地沉积环境及物源演变特征

运用沉积地球化学、古生态学等手段对琼东南盆地渐新世-中新世沉积环境及沉积物源区特征进行了分析研究,认为渐新世崖三段为淡水滨岸环境,之后海水逐步加深,由海陆过渡环境,演变到崖一段的海湾环境。盆地东部与西部在沉积物源上存在明显差异：在盆地西部的崖城隆起地区,沉积物源区存在较多的基性岩成分,特别是自陵二段开始,基性岩成分所占比例明显增高;盆地东部的松东、宝岛和松南凹陷具有明显混合物源的特性。琼东南盆地存在3套潜在的烃源岩,即始新世湖相烃源岩、渐新世海陆过渡相烃源岩和中新世半深海-深海相烃源岩,松东、宝岛凹陷陵水-三亚期的储层物性要好于松南凹陷。     

琼东南盆地深水区结构构造特征及油气勘探潜力

在对新采集和处理的高精度地震资料进行详细的构造-地层解释的基础上,将琼东南盆地划分为北部隆起区、中央坳陷区和南部隆起区3个一级构造单元,并识别了重要的北西向“堑垒”构造带,表明盆地整体呈现“南北分带,东西分块”的基本构造格架特征。对北部隆起区和中央坳陷区重要分界地质标志——2号断裂系统开展了详细的地质构造解释和断裂活动性定量分析,证实2号断层具有区段式活动特征。研究了各构造单元凹陷的结构特征,识别出半地堑、地堑和复式地堑3种基本类型和与之对应的10种次级类型。以盆地构造单元划分为基础,结合已有地质资料和勘探成果,综合分析认为盆地各区带具有良好的油气勘探潜力。图8参22     

南海海域新生界沉积盆地天然气成藏条件及资源前景

000年以来,南海油气勘探开发快速发展,特别是深水区获得了重大天然气发现,但对该区的天然气资源认识程度较低,出现了勘探实践与南海资源评价结果不符的情况。因此,需要系统开展南海海域天然气资源评价,科学地认识南海海域天然气资源潜力。在归纳南海油气勘探新进展及油气地质新认识的基础上,总结了构造型、生物礁地层型、深水沉积岩性型及基岩潜山型4类天然气成藏模式,将台西南、北部湾、珠江口、琼东南、莺歌海、中建南、双峰、万安、南薇西、北康、曾母、文莱沙巴、南薇东、礼乐及西北巴拉望等15个主要沉积盆地作为资源评价对象;选择“以多参数类比法为主、以成因法和统计法为辅”的资源评价方法,建立了万安、文莱沙巴和珠江口等3个类比刻度区,代表断陷、走滑和前陆3类不同类型的沉积盆地,通过刻度区精细解剖,系统获得了南海天然气资源面积丰度等关键参数,最终利用特尔斐法综合,预测15个主要沉积盆地的天然气地质资源量为31.85×10¹²m³,明确了南海常规天然气勘探潜力及未来勘探方向。