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。     

再论白云深水区油气勘探前景

对于海上新勘探区,特别是需要高投入的深水区,资源潜力和成藏规律的认识决定了勘探的信心和投入的规模。位于陆坡深水区的珠江口盆地白云凹陷是南海北部陆缘新生代最大的沉积凹陷。白云主洼为具有张扭背景由2组相对雁列展布的阶状断裂构造带控制的大型宽地堑,发育大型三角洲—中深湖相沉积体系。钻探揭示了凹陷北部恩平组的大型三角洲相带和东南部文昌组淡水湖相藻类富集的泥岩沉积。北部和东部已发现天然气的母质类型主要为腐殖-腐泥混合型(Ⅱ型)。白云凹陷具备成为大型油气勘探区的烃源潜力。珠海组、珠江组—韩江组两大陆架坡折带和三级层序变化控制的陆架边缘三角洲及陆坡深水重力流砂岩是白云深水区的理想储层。在埋深较浅的南部,文昌组—恩平组也能成为有效勘探层位。白云凹陷是一个高温超压的深水凹陷,多种现象表明存在与生烃等有关的超压和流体底辟,以及与断裂活动有关的压力释放过程,晚期断裂和(或)底辟带与长期古鼻隆高带是白云凹陷已发现油气藏油气输运和汇聚的主控因素。高温超压凹陷应有特殊的成藏规律,油气主要受压力场驱动从高势区向低势区流动和富集,超压场顶面压力过渡带及其关联的输运聚体系控制了主要的成藏带。确定温压场,以及超压带顶面、低势区和低势层的位置,是白云深水区发现大油气田的关键。     

珠江口盆地白云深水区渐新世-中新世陆架坡折带演化及油气勘探意义

多年的勘探实践和全区系统的层序地层研究证实,渐新世与中新世的界面为珠江口盆地的重大沉积-构造转换面,对应着南海扩张脊的跳跃和偏转、古珠江物源突变等白云运动重大事件（距今23.8 Ma左右）。该事件导致白云深水区陆架坡折带由晚渐新世位于南部隆起带附近向中新世的白云凹陷北坡迁移,其位置从距今21 Ma以来基本维持不变。两种类型和位置不同的陆架坡折带控制了渐新世和中新世白云凹陷两种不同层序组合的发育：①距今23.8 Ma之前的沉积陆架坡折带呈NNE向展布,由NW向SE方向迁移,发育了珠海组海退进积型层序组合;②距今21.0 Ma以来的陆架坡折带相对稳定地维持在白云凹陷北坡一带,走向为NE,发育珠江组-韩江组海侵加积型层序组合。陆架坡折带控制了白云深水区各层序中相对富砂的浅水三角洲沉积体、低位陆架边缘三角洲沉积体及陆坡区珠江深水扇砂体等有利储集层和成藏带的发育。SQ23.8和SQ21.0两个三级层序为白云运动的沉积响应,具有最为富砂背景的低位深水扇发育条件。通过综合研究,基本明确了渐新世的滨岸-三角洲-深水扇沉积体系及新近纪的深水沉积储盖组合为白云深水区的主要勘探层系。白云深水区天然气藏及番禺天然气区的形成均受控于这两个陆架坡折带,表明南海北部白云深水区具有巨大的油气勘探潜力。     

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。     

珠江口盆地白云凹陷北坡—番禺低隆起油气来源及成藏分析

过去一直认为珠江口盆地白云凹陷北坡-番禺低隆起油气为文昌组和恩平组烃源岩混合来源。在前人研究基础上做了进一步的研究工作,包括重新大量取样,应用前人在白云凹陷烃源研究中尚未用过的分析技术(如热解吸附烃分析方法、异构烷烃GC/MS技术、单体烃同位素分析技术等)分析样品,根据新资料进行综合分析等。综合研究认为:番禺低隆起油气主要源自恩平组烃源岩,没有文昌组中深湖相烃源岩的贡献;研究区没有发现文昌组油气是由于文昌组烃源岩主要生烃期与白云凹陷北坡-番禺低隆起圈闭形成期、油气成藏期匹配不好所致;白云凹陷北部生气南部生油,白云主洼南部以及白云凹陷南部地区是文昌组油气的有利聚集区,应是下一步勘探方向。     

番禺低隆起-白云凹陷北坡超晚期天然气成藏特征

中海油近期在南海北部深水区白云凹陷的深水天然气勘探取得了重大突破，对开辟我国深水油气勘探新领域具有重要意义。通过构造发育史分析以及对典型气藏的解剖，论证了珠江口盆地番禺低隆起-白云凹陷北坡天然气藏属典型超晚期成藏。对该区气藏形成地质条件的研究表明：新近纪以来白云凹陷一直处于主生、排烃期以及东沙运动引起的断裂活动，是该区超晚期成藏形成的2个必要条件，二者的相互匹配则是超晚期成藏的充要条件。进而对该区提出勘探建议：以断层为依托、以超晚期油气平面运移路径为指向，寻找有利保存条件区。     

陆架坡折带的识别及其与油气藏的关系——以番禺低隆起—白云凹陷北坡21Ma陆架坡折带为例

番禺低隆起—白云凹陷北坡地区是珠江口盆地最有利的油气勘探区域之一,如何在现有勘探成果的基础上进一步拓展勘探领域,对珠江口盆地东部天然气勘探的持续发展有着重要的意义.以层序地层学原理为指导,结合地震、测井、钻井、古生物等资料,分析表明该区的沉积特征主要受控于特殊的古地理位置——陆架坡折带,通过多种研究方法,确定出21 Ma陆架坡折带的分布范围,总结了其与油气藏的关系.21 Ma陆架坡折线呈弧形向海盆方向分布,大致与番禺低隆起和白云凹陷的分界线平行,西侧为近东西向,向东则逐渐向北东方向延伸.陆架坡折带对隐蔽油气藏的成藏具有重要控制作用,该区主要存在3种与陆架坡折带发育有关的油气藏类型,即构造油气藏、岩性油气藏、构造-岩性油气藏.     

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。     

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。     

南海北部深水区油气成藏理论技术创新与勘探重大突破

南海北部深水区油气资源丰富，是我国重要的油气勘探开发领域，历经20年的科技攻关与应用实践，形成了一系列的理论和技术。研究成果表明：①南海北部陆缘大型拆离作用控制了深水盆地的形成和演化，在陆缘深水区形成了始新世湖相、渐新世海陆过渡相和渐新世—中新世海相3套烃源岩；②陆缘岩石圈强烈薄化带控制了南海北部的古地貌与沉积环境，在珠江口盆地白云凹陷与琼东南盆地深水区形成了陆架边缘三角洲—深水扇体系和大型中央峡谷沉积体系的优质储层，上述3套烃源岩与多类型储集体之间由不同的输导系统构成了3种油气成藏模式；③针对深水区中深层地震成像差、储层预测与流体识别难的问题，研发了“犁式”电缆宽频和立体震源采集技术、三维空间高精度重磁震联合反演技术、深水油气勘探海底检波器地震处理和纵横波联合反演技术、深水储层物性—含油气性定量评价技术；④针对深水钻完井与测试关键技术缺乏等难题，研发了一种深水探井井壁主动强化技术、深水表层集束批钻模式、深水大产能安全高效测试模块化技术。结论认为：①建立了南海北部深水油气成藏理论、深水区油气勘探地球物理技术体系和深水安全高效钻完井测试技术，形成了配套的深水油气勘探技术体系，有效地指导和发现了一批大中型商业油气田，探明天然气地质储量超过3 000×108 m3，实现了我国深水油气勘探历史性重大突破；②油气地质理论认识创新、地球物理和钻采关键瓶颈技术突破，是南海北部深水区持续获得重大油气发现的必要条件。     

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。     

珠江口盆地地温场特征及构造-热演化

位于南海北缘的珠江口盆地作为中国海洋油气勘探的重点区域，具有良好的油气勘探前景。利用钻井地热测量数据分析了珠江口盆地现今地温场特征，利用古温标反演和拉张盆地模型正演相结合的方法定量揭示了盆地新生代以来的热演化史，并对比分析了浅水区和深水区构造-热演化的差异及主控因素，总结了不同地热地质条件对油气生成和富集的影响。研究结果表明，珠江口盆地具有"热盆"特征，地温梯度高。地温梯度值的总体变化趋势表现为从浅水区向深水区逐渐增高，与地壳和岩石圈向南减薄趋势一致。珠江口盆地始新世以来经历了两期裂陷拉张作用，其基底热流值表现为幕式升高的特征。浅水区珠一坳陷达到最高古热流的时间相对较早（约为33.9 Ma），而盆地深水区（白云凹陷、荔湾凹陷）裂陷拉张时间可以持续到23 Ma，随后才进入裂后热沉降期，盆地基底热流开始降低。白云凹陷磷灰石裂变径迹（AFT）热史模拟显示晚期约在5 Ma以来存在一期古地温快速增加，这可能与新构造运动有关。此外，由于深水区拉张强度大，加热时间长，陆坡区的白云凹陷最高古热流要高于陆架区的其他凹陷。     

南海珠江深水扇系统及其油气勘探前景

依据浅水陆架区大量的探井资料和二维地震资料,应用层序地层学方法对珠江口盆地距今21~10.5Ma地层段的研究表明,该段地层可划分为6个三级层序,在各层序相应的体系域内均发育深水扇沉积,并且各层序的深水扇都叠置在白云凹陷之上。对盆地内近60口探井的微体古生物定量分析表明,该地层段存在6期三级海平面变化,并与全球三级海平面变化相一致。周期性海平面下降、古珠江大河充足的沉积物供应和白云凹陷长期热沉降作用所形成并保持的陆坡深水条件是南海珠江深水扇系统发育的主要控制因素。南海北部深水陆坡沉积系统与大西洋两岸勘探热点地区的深水沉积系统有许多共同点,如都位于被动大陆边缘、长期的热沉降和大型古河流提供丰富的物源。白云凹陷北坡大型天然气田的发现也证实了白云凹陷下第三系巨厚湖相烃源岩的资源潜力。垂向叠置在烃源岩之上的多期深水扇必将成为重要的油气勘探领域。     

珠江口盆地番禺低隆起—白云凹陷北坡天然气晚期成藏特征

通过断层活动性研究、油气充注史分析及典型气藏剖析,论证了珠江口盆地番禺低隆起—白云凹陷北坡天然气藏属典型的晚期成藏。新近纪以来白云凹陷一直处于主生、排烃期和东沙运动引起的断裂活动是该区天然气晚期成藏的必要条件,二者的相互匹配是该区晚期成藏的充分条件。建议在该区以断层为依托,以晚期天然气平面运移路径为指向,寻找保存条件有利的地区进行甩开勘探。     

深水少井区中深层岩性地层圈闭评价方法——以珠江口盆地白云凹陷恩平组白云11目标评价为例

白云凹陷是珠江口盆地已证实的富生烃凹陷,主力生烃层系恩平组的勘探前景亟待深入研究。受持续的构造沉降影响,白云凹陷恩平组构造圈闭匮乏,但构造、沉积条件均有利于岩性地层圈闭发育与油气藏的形成。在详细分析恩平组地质条件基础上,搜索落实潜在的岩性地层目标21个,并优选白云11目标进行精细评价。结果表明,白云11目标为三级层序低位期的低位扇沉积,砂体发育,圈闭落实,储层物性良好,成藏条件优越,含气异常特征明显,为白云凹陷中深层有利的自生自储型勘探目标。恩平组自生自储型岩性地层油气藏是白云凹陷油气勘探新领域,而中深层少井条件下的岩性地层圈闭评价方法则为深水区该类油气藏的勘探评价提供了技术支持。     

珠江口盆地恩平凹陷北部披覆带油气成藏条件

珠江口盆地北部隆起带的油气勘探始于20世纪70年代,直到2015年依然未获商业突破.此后勘探研究人员创新提出一系列地质认识:低角度断层控制的恩平17洼具备向北部陡坡带大规模供烃的烃源条件;陡坡带大型弧形断层形成的"陡坡扇体+断层"高效输导体系能够向北部披覆带中浅层大规模输导油气;先存基底隆起背景下继承性发育的断裂构造是...