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。     

云开低凸起——南海北部深水区油气勘探新领域

剖析了云开低凸起的结构特征,明确了云开低凸起与白云凹陷的接触关系。分析了云开低凸起的石油地质条件,对主要目的层(即T5层)的构造圈闭进行了初步评价。云开低凸起上长期发育的4个向白云凹陷倾伏的次级低凸起,可能成为将凹陷内部油气运移到云开低凸起有利构造圈闭的构造脊,是油气运移的潜在"高速公路";发育于Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ号构造脊上的一系列构造圈闭,构成云开低凸起油气勘探的3个有利区带,其中构造圈闭A、B天然气资源量均超过1 000亿m3,是重点勘探目标,建议对其进行精细评价。     

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。     

南海北部大陆边缘盆地油气地质特征与勘探方向

南海北部大陆边缘新生代盆地都经历了早第三纪裂谷断陷阶段和晚第三纪裂后沉降阶段,但各盆地性质存在显著差异,可以分成拉分型和伸展型两大类,其中伸展型又可分成断陷型和断坳叠加型两亚类。烃源岩主要有湖相泥岩、海陆过渡相泥岩和海相泥岩。储集层包括海相砂岩、生物礁和陆相砂岩。该区生储盖组合主要包括陆生海储型、陆生陆储型和海生海储型。二级构造带包括隆(凸)起带披覆构造、凹陷陡坡断裂构造带、凹内断裂构造带、凹内底辟构造带、缓坡带以及隆起带生物礁等,各个盆地优势油气二级构造带各具特色。勘探领域包括已证实富生烃凹陷的精细勘探、新区勘探和天然气水合物勘探。南海北部地区油气分布受富生烃凹(洼)陷控制,已证实的富烃凹陷仍有很大潜力,是近期勘探的重点;高温高压地区的天然气勘探、深水区勘探是下一步储量增长的接替区。积极开辟和探索新区、新领域是中国南海地区勘探进一步发展的关键。储层的高温高压、低孔低渗,低阻油层和非烃气的识别,以及特殊地质条件下地球物理资料的采集处理是勘探中存在的主要问题。     

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。     

南海北部大陆边缘盆地深水区储层类型及沉积演化

南海北部大陆边缘盆地深水区储层类型与构造、沉积演化有密切的关系。南海北部陆缘盆地深水区经历了裂陷期、裂坳过渡期、坳陷期3个沉积演化阶段,不同沉积演化阶段发育不同类型的储层。深水区的储层主要包括:始新统—下渐新统裂陷期的河流和扇三角洲相砂岩;上渐新统裂坳过渡期的(扇)三角洲—滨浅海相砂岩;裂后坳陷期中新统的滨海相砂岩、台地碳酸盐岩及深水浊积砂岩。其中,南海北部陆缘深水区广泛分布的斜坡扇、盆底扇、进积楔形体和峡谷水道等低位砂体具有巨大的勘探潜力。     

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。     

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。     

超压盆地热演化及其对油气勘探潜力的影响——以南海北部陆缘盆地为例

在南海北部陆缘盆地中,油气田分布与现今地温异常区有密切关系,该现象通常与油气藏形成过程中地下热流体活动及油气层的隔热作用有关。沉积盆地的热演化对生烃窗口的深度范围有较大影响;超压作用对镜质体的演化有抑制作用,在用EasyRo法计算镜质体反射率及热史恢复时应考虑超压作用对计算结果的影响。模拟计算表明超压抑制作用增加了生烃窗口的存在深度,扩大了油气勘探的范围。