南海北部陆坡白云深水区油气成藏条件探讨

位于南海北部陆坡深水区的白云凹陷是珠江口盆地最大的凹陷,近年来在白云凹陷北坡-番禺低隆起已有一系列天然气发现。白云凹陷有着特殊的地质条件和油气勘探意义,故此称其为“白云深水区”。区内古近系文昌-恩平组巨厚烃源岩、浅海三角洲砂岩储层和新近系陆坡大型珠江深水扇储层、东沙运动形成的大量断裂和大型底辟带的存在,以及浅层含气亮点的广泛分布和北坡-番禺低隆起大型天然气藏的发现等显示,白云深水区具有良好的油气成藏条件,有着大油气区的勘探前景。     

白云深水区油气成藏动力条件研究

特殊的凹陷结构、沉积充填及其演化历史使得南海北部白云深水区具备了成为大型油气区的成盆—成烃—成藏条件。裂陷阶段发育了文昌—恩平组烃源岩(成盆期)、裂后沉降阶段生成大量油气(成烃期)、新构造运动阶段油气大规模聚散(成藏定型期)是白云深水区的石油地质特征。现今为正常压力系统,但地层压力数值模拟结果表明白云凹陷曾经有过异常超压和泄压释放旋回;凹陷内存在大型晚期底辟构造和晚期断裂;白云北坡天然气成藏明显受到晚期断裂控制。综合认为,晚期断裂和底辟带控制了白云深水区的油气运移和成藏。     

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。     

珠江口盆地白云—荔湾深水区油气成藏条件及勘探方向

珠江口盆地白云—荔湾深水区的天然气勘探已经历了5个阶段,经地质综合研究认为:①白云凹陷具备优越的烃源条件,经历了断陷—断坳—坳陷3大构造演化阶段,断陷期沉积的文昌组—恩平组具有巨大的生烃能力,断坳期和坳陷期受渐新世和中新世2个陆架坡折带的控制,形成的渐新世珠海组浅海三角洲—滨岸沉积体系和中新世珠江组—韩江组深水扇沉积体系,是深水区最有利的2套储盖组合;②该深水区油气的成藏规律不同于北部浅水区,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及晚期构造运动是控制该区油气运移和成藏的3大要素;③荔湾3-1深水气田是上述成藏条件共同作用下的典型代表,优越的圈闭条件,受陆架坡折带控制的三角洲分流河道相优质储层,断层+底辟构造构成的垂向输导体系和上覆巨厚的海相泥岩盖层,是大气田形成的有利地质条件。进而指出近期该区天然气的勘探方向:①凹陷中央的深水扇体系;②白云凹陷主洼东西两侧的隆起区构造—地层复合圈闭群;③主洼西南侧断阶带上一系列的大型构造圈闭群;④南侧荔湾等一系列凹陷的超深水新区。     

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。     

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。     

白云凹陷中深层超压发育特征及油气勘探新启示北大核心CSCD

南海北部陆缘白云凹陷深水区油气勘探逐步揭示超压发育,超压对中深层油气成藏影响的研究受到重视。基于最新钻井、地震和地质资料,分析了白云凹陷超压发育特征、形成控制因素及其对中深层油气成藏的影响。研究认为,超压主要发育于白云主洼珠海组及以下中深层地层中,超压分布呈现东北高、西南低特征;生烃增压和砂岩致密封闭是白云凹陷中深层超压产生的主要原因,构造演化与沉积中心控制超压平面分布;白云凹陷中深层超压提供了油气运移动力,促进断裂、底辟等油气运移通道的形成,并控制形成了白云凹陷深水区"双层"油气成藏系统;指出下组合地层超覆领域、古潜山领域以及高温超压"甜点"储层区是白云凹陷规模油气勘探的有利方向。     

珠江口盆地渐新世陆架边缘三角洲沉积特征及其对成藏的控制作用

陆架边缘三角洲沉积是陆缘深水油气勘探中的重要储层类型，是深水沉积学和石油地质学研究的热点和前沿问题。结合高精度三维地震资料和最新的钻井地质信息，对珠江口盆地白云凹陷东部渐新世陆架边缘三角洲的类型、沉积特征和控制因素，及其对成藏的控制作用开展了详细研究。研究表明，白云凹陷渐新统整体上为海侵退积型层序组，可划分为6个三级层序；识别出5期坡折，各期坡折均属于沉积型坡折，受明显的波浪作用控制；陆架边缘三角洲主要发育于强制性海退期，平面上呈平行于坡折带的"豆荚"状展布，其规模和形态受相对海平面变化、沉积物供给和海流活动综合控制；陆架边缘三角洲是坡折下方深水重力流的"转运站"，陆坡规模和沉积物供给速率分别控制了重力流沉积的类型和规模，影响了由陆架边缘三角洲向深海的砂体搬运过程；陆架边缘三角洲和重力流沉积在白云凹陷形成大量岩性圈闭和岩性+构造型圈闭，断裂和底辟是此类圈闭油气成藏的关键。总体上，白云凹陷东部具备形成大型陆架边缘三角洲和重力流沉积的岩性圈闭条件，成藏条件优越，具有很大的油气勘探前景。     

珠江口盆地西部文昌A凹陷油气勘探潜力分析与预

多年的勘探实践证实,文昌A凹陷发育文昌组和恩平组2套主要的烃源岩,油气资源丰富,具有中部气成藏,周边油成藏的特征。认为文昌A凹陷中央隆起带、珠三南断裂东段下降盘和北部斜坡带成藏条件优越,是珠江口盆地西部近期油气勘探的重要领域。     

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。     

白云凹陷恩平组“源—汇”体系及其对油气勘探的影响

恩平组是珠江口盆地白云凹陷深水区已证实的主力生烃层系,对其沉积演化规律及主控因素的认识是指导白云凹陷油气勘探的基础。基于钻井、岩心、地震、古生物等资料的综合研究认为,恩平组不同沉积时期的"源—汇"体系发生明显转变,恩平组沉积早—中期以凹陷周缘隆起区的中生界火成岩为主要物源区;恩平组沉积晚期,凹陷北部主物源通道逐渐开启,古珠江携带的华南褶皱带物源进入白云凹陷。受其影响,恩平组沉积早—中期白云凹陷发育古沟槽控制下的近物源的小型辫状河三角洲、扇三角洲及滩坝沉积,恩平组沉积晚期,则发育持续进积的大型煤系三角洲。"源—汇"体系的转变既控制了恩平组近岸煤系、远岸陆源海相、封闭海湾海相烃源岩的平面有序分布,以及早—中期煤系烃源岩分散分布、晚期广泛发育的纵向差异性;也导致了恩平组沉积早—中期发育近源扇三角洲、辫状水道复合体、滩坝成因为主的岩性—地层目标,晚期发育三角洲前缘前积复合砂体为主的岩性—地层目标。     

南海北部超深水区鹤山凹陷古近系沉积充填特征分析

鹤山凹陷位于南海北部大陆边缘下陆坡,其东南侧紧邻西北次海盆,具有地壳减薄、岩石圈韧性变形、高热流异常等不同于陆架区凹陷的特殊地质条件,因而具有特殊的沉积充填特征。层序地层学及地震相研究表明,鹤山凹陷古近系沉积文昌组、恩平组和珠海组地层,各组顶底界面均为大型不整合界面;文昌组、恩平组沉积时期鹤山凹陷为陆相湖盆沉积,其中深湖相泥岩地震反射特征与白云凹陷湖相烃源岩相似,是鹤山凹陷的主要烃源岩;珠海组沉积时期为浅海三角洲沉积,其地震反射特征为典型的"S"型前积反射,三角洲砂岩为鹤山凹陷的主要储层。此外,三角洲下方的重力流深水扇砂岩也有可能成为良好的储层。     

沿层相干断裂分析技术及其在白云凹陷南缘的应用

沿层相干技术能够客观反映某一特定时期断裂的平面展布。利用高精度沿层相干技术对珠江口盆地白云凹陷南缘三维研究区断裂特征进行分析,加深了对白云凹陷构造特征的认识。分析结果表明:下渐新统恩平组顶面(T_7~0)为区域不整合面,恩平组顶面以下以北东向断裂活动为主,在早渐新世停止活动;而恩平组顶面以上以北西向断裂活动为主,从始新世到中新世皆有活动。白云凹陷的断陷期结束于渐新世早期,之后长期表现为坳陷的特征。从研究区断裂与构造演化特征推断,下渐新统恩平组顶面(T_7~0)为白云凹陷的断坳转换界面,对白云深水区沉积演化与油气成藏具有重要意义。     

珠江口盆地陆丰凹陷在洼陷迁移控制下的油气成藏规律

陆丰凹陷经历了古近纪文昌组沉积期和恩平组沉积期2幕裂陷活动，形成了文昌组和恩平组辫状河三角洲-湖泊为主的沉积体系。从文昌组沉积期到恩平组沉积期，随着构造和沉积中心由南向北逐渐迁移，烃源岩的发育层位也发生迁移，陆丰凹陷南部的优质烃源岩发育在文昌组而北部的优质烃源岩发育在恩平组。地球化学资料分析显示，陆丰凹陷南部3个洼陷的优质烃源岩的发育层位也具有由南向北迁移和向上迁移的特征。凹陷内油藏的分布明显受烃源岩控制，不同的烃源岩发育特征导致不同洼陷中石油生物标志物组成、成藏组合、成藏时间和输导特征存在明显的差异。陆丰凹陷次级洼陷的成藏模式可按缓坡带、陡坡带、洼陷带和凸起带进行划分。缓坡带的油气运移以阶梯状和"S"状输导为主，砂体和断层是油气运移的主要途径，运移距离较远；陡坡带紧邻生烃洼陷，油气通过控洼断裂经垂向输导成藏；洼陷带的油气依赖洼陷内部的通源断层垂向输导成藏；凸起带距离烃源灶较远，油气由断裂输导至凸起后，通过砂体侧向运移在合适的圈闭中成藏。     

珠江口盆地白云凹陷珠海组浅海三角洲沉积特征

利用白云凹陷北坡钻井资料、地球物理资料以及ODP相关资料进行的井震分析、地层对比和地震地层学解释表明,珠海组顶、底界面T6(距今23.8Ma)和T7(距今32.0Ma)为两次南海大规模构造运动形成的大型不整合界面,是沉积—构造—气候条件的转换面。珠海组沉积时期(渐新世晚期)白云凹陷为浅海陆架环境,发育一套几乎覆盖白云凹陷全区的大型浅水陆架三角洲砂泥互层沉积,与距今23.8Ma以来的半深水-深水的偏泥细粒沉积明显不同。同时,珠海组沉积时期古陆架坡折带自北向南迁移,穿越白云凹陷至南部隆起带附近,强烈推进的三角洲沉积表现出明显海退的相对海平面变化响应。白云凹陷珠海组存在优良的浅水三角洲储盖组合条件,这对白云深水区的油气勘探具有重要意义。     

珠江口盆地文昌A凹陷中南部油气成藏新认识与勘探启示

文昌9-7的发现打破了文昌A凹陷近10余年来勘探低谷，但是各构造带油气差异富集规律认识不清制约了勘探持续突破。本文通过剖析各构造带成藏关键问题，探讨油、气富集的主控因素，并提出文昌A凹陷生烃潜力大幅提升；帚状断裂北东段控制六号断裂带珠海组砂体优势展布；珠三南断裂带北部北东、东西向断层交汇处油气垂向运移活跃；南断裂带中、南部恩平组具有三凹供烃优势、油气主要纵向近源富集于恩平组；穿断运移规模是断阶带成藏关键等成藏新认识。在此基础上指出了各构造带下一步有利勘探区带。     

琼东南盆地BD21井深水区天然气勘探重大突破及意义

琼东南盆地深水区油气资源丰富,前期已在深水西区乐东—陵水凹陷发现超千亿立方米大气田,但深水东区宝岛—长昌凹陷由于储层埋藏深、物性差,成藏地质条件认识不深入,导致深水东区勘探一直未获突破。近期部署在宝岛凹陷北部断阶带的风险探井BD21井在陵水组三段试获日产凝析油200.2m~3、日产气73.12×10~4m~3的高产油气流,实现了30多年来在深水东区勘探的首次重大突破。基于BD21井钻探成果,系统分析了宝岛凹陷北部断阶带油气成藏地质条件和富集规律。研究表明,宝岛凹陷发育崖城组规模烃源岩,成熟度高、生烃能力强;受神狐隆起控制,陵水组沉积期北部断阶带发育优质辫状河三角洲前缘储集体,储层厚度大、物性好;两期油气充注时期断裂活动性弱,构造演化与供烃时机匹配,储层和沟源断裂形成垂向+短侧向高效油气输导体系;区域性盖层覆盖了成藏系统内油气生成—运移—聚集全空间范围,油气运移输导封闭条件好。宝岛凹陷北部断阶带是有利的勘探方向,展现了深水斜坡区构造—岩性油气藏规模勘探潜力。     

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。      

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。