繼續(xù)勘探中國近海盆地花崗巖儲(chǔ)層油氣藏

龔再升

(中國海洋石油總公司)

繼續(xù)勘探中國近海盆地花崗巖儲(chǔ)層油氣藏

龔再升

(中國海洋石油總公司)

花崗巖儲(chǔ)層油氣藏在油氣勘探中是難度很大、難于對付的領(lǐng)域,偶爾找到了,可以是優(yōu)質(zhì)大型油氣田,也很有吸引力,但如果以它為唯一目標(biāo)去勘探,可能是得不償失,得不到理想的勘探成果。文中介紹了國內(nèi)外主要的花崗巖儲(chǔ)層油氣田,闡述了花崗巖儲(chǔ)層油氣藏的特點(diǎn)以及花崗巖儲(chǔ)層的巖性與分類,總結(jié)了花崗巖潛山地震響應(yīng)特征,并提出了中國近海渤海海域、東海盆地、珠江口盆地花崗巖儲(chǔ)層油氣藏勘探方向以及這一領(lǐng)域的勘探策略。

中國近海盆地 花崗巖儲(chǔ)層 油氣藏特點(diǎn) 巖性與分類 地震響應(yīng)特征 勘探方向勘探策略

國內(nèi)發(fā)現(xiàn)的花崗巖儲(chǔ)層油氣田的主要巖性有變質(zhì)巖和巖漿巖兩大類,即常被稱為前中生界、前古生界、前震旦系的巖類,都屬于多期變質(zhì)的混合花崗巖,巖性復(fù)雜,定名不統(tǒng)一,地質(zhì)年代不太準(zhǔn)確,絕大多數(shù)是比較古老的、至少是古元古界或太古界地層,只有少量穿插晚期侵入的花崗巖。

按照國際地科聯(lián)通過的以25億年、16億年作為太古界、古元古界、中元古界的分界意見[1],目前中朝板塊、揚(yáng)子及華夏板塊上的變質(zhì)巖區(qū)所見到的混合花崗巖中,部分變質(zhì)英云閃長花崗巖體(正片麻巖)確系太古界,而大多數(shù)變質(zhì)巖系、雜巖類按年齡測定應(yīng)歸屬古元古界。

1 國內(nèi)外主要花崗巖儲(chǔ)層油氣田

1.1 錦州25-1S油氣田

錦州25-1S油氣田是渤海儲(chǔ)量最大的輕質(zhì)油田,也是渤海灣地區(qū)最大的古元古界油氣田。該油氣田位于遼東灣遼西潛山帶北段,是花崗巖潛山上的沙河街組披復(fù)背斜;主要儲(chǔ)層是始新統(tǒng)沙二段砂巖和古元古界的花崗巖類,為“上氣下油”的油氣田(圖1),探明油氣地質(zhì)儲(chǔ)量近億方油當(dāng)量,其中古元古界探明石油地質(zhì)儲(chǔ)量為3 964萬m3[2]。

錦州25-1S油氣田儲(chǔ)層巖性為二長片麻巖、斜長片麻巖、碎裂斑巖等,各井鉆遇儲(chǔ)層厚度42～133m(平均厚度83m),主要分布在不整合面以下,以風(fēng)化淋濾產(chǎn)生的溶蝕孔隙、孔洞、微裂縫為主,再往下儲(chǔ)層不發(fā)育;烴源來自始新統(tǒng)沙河街組,蓋層為漸新統(tǒng)東下段及始新統(tǒng)沙一段的湖相泥巖;是“新生古儲(chǔ)”型油氣藏。

1.2 蓬萊9-1油田

蓬萊9-1油田位于渤海廟西凸起至渤東凹陷東斜坡之上,其油源主要來自渤東凹陷沙河街組,具有以不整合面為主的良好運(yùn)移通道(圖2)。該潛山構(gòu)造簡單、完整,面積156km2,幅度510m,高點(diǎn)埋深970m。于該潛山腰部鉆了2口探井,在新近系鉆遇較厚的油層,在太古界潛山鉆遇二長花崗巖, 1 300～1 430m井段有氣測異常及油氣顯示,在風(fēng)化殼及潛山內(nèi)部均鉆遇較厚的油層。經(jīng)測試與分析,2口探井均獲商業(yè)油氣流,其儲(chǔ)層為元古界灰白色二長花崗巖,主要由鉀長石、斜長石、石英等礦物組成,巖石呈塊狀構(gòu)造、細(xì)?；◢徑Y(jié)構(gòu),同位素定年20億～22億年。該潛山風(fēng)化面上為館陶組下段和明化鎮(zhèn)組下段的砂泥巖所覆蓋,PL9-1-1井中花崗巖之上直接覆蓋約40m的厚泥巖,具有較好的封蓋條件。初步預(yù)計(jì),蓬萊9-1太古界花崗巖油藏石油地質(zhì)儲(chǔ)量在億噸以上,有待進(jìn)一步評價(jià)。

圖1 錦州25-1S油氣田剖面

圖2 蓬萊9-1油田地震剖面

1.3 白虎油田

白虎油田位于越南湄公河盆地,儲(chǔ)層為風(fēng)化淋濾花崗巖及裂縫性花崗巖(圖3),油柱879m,未見水,孔隙度0.3%～3.8%,最大25%;烴源來自漸新統(tǒng)湖相泥巖,蓋層為漸新統(tǒng)、下中新統(tǒng)的泥巖,是“新生古儲(chǔ)”型油氣藏。該油田可采儲(chǔ)量達(dá)2億桶,1986年投產(chǎn), 1994年高峰年產(chǎn)油700萬t、天然氣10億m3。

圖3 過白虎油田地震剖面1)韋子亮,鞏奎興.越南油氣勘探開發(fā)活動(dòng).2003.

1.4 Kharir油田

Kharir油田位于也門Masilah晚侏羅系斷陷盆地,晚侏羅紀(jì)強(qiáng)烈的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)使得該油田沿主斷裂形成地壘、地塹間互結(jié)構(gòu)而成為地壘式潛山(圖4),其儲(chǔ)層為花崗巖風(fēng)化殼及裂縫,厚度達(dá)400m左右,烴源來自侏羅紀(jì)裂陷湖相 Madbi泥巖、頁巖,蓋層是SHUQRA石膏層和泥灰?guī)r,是“中生古儲(chǔ)”型油藏。

Kharir油田探明石油地質(zhì)儲(chǔ)量超過1億噸,單井試油產(chǎn)量達(dá)8 400bbl/d;井間連通性好,5口油井自2003年至2009年先后投產(chǎn),產(chǎn)量相對穩(wěn)定,單井平均日產(chǎn)油量300～400t/d;采用注水開發(fā)方式,注水能力旺盛、穩(wěn)定,油井普遍見效,地層壓力得到恢復(fù)或趨于穩(wěn)定,自噴生產(chǎn)。

1.5 王莊油田

王莊油田位于濟(jì)陽坳陷陳家莊凸起西南部,面積4.9km2,地質(zhì)儲(chǔ)量1 141萬噸,主要儲(chǔ)層由太古(古元古)界片麻巖、變粒巖和長英質(zhì)偉晶巖脈組成。在偉晶巖和片麻巖中,石英、長石含量均95%以上,其風(fēng)化程度高,均勝過變粒巖,而且偉晶巖縫洞最發(fā)育,其次是片麻巖。該油田儲(chǔ)層為雙重孔隙介質(zhì),以微細(xì)裂縫、溶孔、溶洞為主,孔隙度4%～12%,滲透率2～30 mD,非均質(zhì)性較嚴(yán)重。該油田于1984年投產(chǎn),7口井高峰日產(chǎn)4 541t,平均單井日產(chǎn)約650t,7個(gè)月產(chǎn)油42.8萬t,截至2002年已累計(jì)產(chǎn)油233萬t,采出程度20.4%,綜合含水76.8%[3-4]。

1.6 曹妃甸1-6油田

圖4 Kharir油田區(qū)域橫剖面1)黃龍.也門10區(qū)塊基巖裂縫油氣藏勘探開發(fā)技術(shù).2009.

曹妃甸1-6油田位于渤海沙壘田凸起西北傾沒端,是經(jīng)風(fēng)化剝蝕的殘丘狀潛山油田,潛山頂部埋深2 800m,油水界面2 950m,含油面積2.5km2;儲(chǔ)層為黑云母混合花崗巖,為不等?；◢徸兙ЫY(jié)構(gòu),屬于裂縫孔隙雙重介質(zhì),其中風(fēng)化殼最大孔隙度22.1%,平均12%,下部溶蝕帶最大孔隙度15%,平均5%,有效滲透率6 800mD,為底水塊狀古潛山油藏;經(jīng)測試,日產(chǎn)油545m3,采油指數(shù)高達(dá)2 673m3/MPa。

2 花崗巖儲(chǔ)層油氣藏特點(diǎn)

表1為渤海灣盆地古元古界潛山油氣藏儲(chǔ)層物性統(tǒng)計(jì)結(jié)果。分析認(rèn)為,花崗巖儲(chǔ)層油氣藏具有如下特點(diǎn):

(1)花崗巖儲(chǔ)層油氣藏都是“新生古儲(chǔ)”型油氣藏。按照有機(jī)成因理論,烴源巖不可能發(fā)育于花崗巖儲(chǔ)層之下,只能發(fā)育于古生界、中生界、新生界沉積蓋層之中,并且只能在通過斷裂、不整合面、砂巖體等輸導(dǎo)系統(tǒng)使烴類運(yùn)移到花崗巖潛山圈閉的條件下才能形成油氣田。

(2)儲(chǔ)量規(guī)模有大有小,視各種成藏條件配置而定。當(dāng)生、儲(chǔ)、蓋、運(yùn)、圈、保等成藏條件的時(shí)空配置優(yōu)越時(shí),就可以形成億噸級大油田,如白虎、Kharir、錦州25-1S、蓬萊9-1油氣田,但王莊、曹妃甸1-6等小殘丘潛山油田地質(zhì)儲(chǔ)量僅有1 000萬t或者更小。

(3)儲(chǔ)層以雙重介質(zhì)孔隙結(jié)構(gòu)為主。風(fēng)化殼部位是以孔洞為主、裂縫為輔,基巖較深部位則以裂縫為主,伴有溶蝕孔隙。花崗巖儲(chǔ)層物性好壞取決于巖性、風(fēng)化程度、變質(zhì)程度及花崗巖成份和熱液溶蝕洞穴。現(xiàn)有資料表明,花崗巖油田儲(chǔ)層在縱向上具有明顯分帶性,優(yōu)勢儲(chǔ)層集中在風(fēng)化殼附近100m以內(nèi),特別是在50m左右最好(表2);具有孔隙型儲(chǔ)集性能,孔隙度可大于20%,滲透率大于500mD,往下會(huì)出現(xiàn)溶蝕孔隙裂縫帶、裂縫帶,其儲(chǔ)集性能好壞取決于構(gòu)造帶、巖性帶、礦物組成、變質(zhì)程度等因素,如白虎油田在鉆入潛山面以下1 677m時(shí)含油高度為1 500m,單井日產(chǎn)油達(dá)2 000m3。另外,花崗巖儲(chǔ)層一般具有片麻狀結(jié)構(gòu)、粒狀花崗結(jié)構(gòu),特別是粗粒-偉晶花崗結(jié)構(gòu)的儲(chǔ)層,其石英、長巖含量較高,經(jīng)風(fēng)化淋濾后容易形成優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層。

表1 渤海灣盆地古元古界潛山油氣藏儲(chǔ)層物性統(tǒng)計(jì)(據(jù)官大勇,2008,已修改)

表2 渤?；◢弾r油田儲(chǔ)層縱向分帶性(據(jù)官大勇,2008) (m)

(4)油氣井產(chǎn)量受儲(chǔ)層非均質(zhì)性影響差異較大。鉆遇優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層,花崗巖儲(chǔ)層油氣藏油井日產(chǎn)油1 000t的并不罕見,如王莊油田初期7口井日產(chǎn)油都達(dá)到1 000t,CFD1-6-1井日產(chǎn)油也超過1 000t。但若鉆遇致密層,可能出現(xiàn)干井,如遼河前進(jìn)潛山主要儲(chǔ)層為黑云母斜長片麻巖、變粒巖、混合巖類,井間含油氣性變化較大,鉆遇潛山的8口井中有3口井解釋油層超過100m,另外5口井也解釋有油層,但最終有3口井試油為干層;又如白虎油田901井日產(chǎn)油550t,而905井只日產(chǎn)油50t,分析認(rèn)為是花崗巖中沸石含量(礦化程度)直接影響了儲(chǔ)層孔滲條件所致。

(5)風(fēng)化淋濾帶不發(fā)育的花崗巖類潛山油藏連通性差,油氣儲(chǔ)集受裂縫系統(tǒng)控制,可形成各自獨(dú)立的油氣水和壓力系統(tǒng)。如興隆臺潛山,以黑云母斜長片麻巖為主,夾混合花崗巖,穿插侵入巖,屬多層系裂縫系統(tǒng)含油,含油井段最長達(dá)1 300m,非均質(zhì)性強(qiáng),產(chǎn)能差異大;上世紀(jì)70年代,興213井鉆遇大裂縫系統(tǒng),獲得日產(chǎn)天然氣80萬m3、凝析油110t的高產(chǎn)井。此后,以興213井為中心,對興隆臺潛山進(jìn)行了評價(jià)鉆探,共鉆探了21口評價(jià)井,但僅探明含油面積3km2。以后又在興隆臺潛山構(gòu)造帶不斷進(jìn)行勘探,陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了多個(gè)含油氣系統(tǒng),但各自具有不同的壓力系數(shù),如上層興古7、9井壓力系數(shù)1.20～1.27,中層興古7井壓力系數(shù)1.16,下層興古7-3、7-1、興古8井壓力系數(shù)平均值1.06。由于興隆臺潛山儲(chǔ)層物性差,至今未能形成規(guī)模較大的花崗巖潛山油氣藏[5]。

(6)在成藏條件具備,特別是存在油氣運(yùn)聚通道時(shí),上覆中生界、古生界不影響以下更老的花崗巖油氣成藏。如埕島油田是一個(gè)自太古界(元古界)、古生界、中生界至新生界古近系、新近系全部含油的復(fù)合油田(圖5)。又如埕北30古潛山油藏上覆中生界、古生界,但太古界花崗巖仍能通過斷層與古近系烴源巖接觸[4];該油藏儲(chǔ)層以碎裂狀混合巖化黑云母二長片麻巖裂縫儲(chǔ)層為主,其次為斜長片麻巖、云母煌斑巖、角閃變粒巖等,各井儲(chǔ)層厚度9～88m,含油高度100～150m,巖石平均孔隙度 1.21%～2.68%,平均滲透率 0.3～1.0 mD,因裂縫發(fā)育,油層產(chǎn)能較高。

圖5 埕島油田成藏模式圖[6]

3 花崗巖儲(chǔ)層巖性和分類

我國地質(zhì)學(xué)家認(rèn)為,中國大陸全面克拉通化(由全活動(dòng)體制轉(zhuǎn)變?yōu)椴叟_體制)時(shí)期和全球克拉通化時(shí)期一致,發(fā)生在25億年左右,也就是太古代與元古代分界[1,7]。太古界除有部分變質(zhì)的表殼巖外, 40%～80%為英云閃長-花崗質(zhì)深成巖體(正片麻巖),發(fā)生過多次構(gòu)造疊加變質(zhì),而古元古代沉積巖系及火山-沉積巖系均遭受了不同程度的變質(zhì)作用。我國近海新生代含油氣盆地發(fā)育在中朝板塊、揚(yáng)子板塊、華夏地塊向海域延伸部分,其基底巖性和相鄰陸地有近似性或一致性,因此了解近海陸地古老基底的巖性對研究花崗巖儲(chǔ)層有重要意義。

3.1 中國近海周邊陸地古元古界、太古界花崗巖的分布及巖性

(1)遼東半島 古元古界遼河群[1]分布在遼陽、海城、營白、蓋縣、岫巖等地,自下而上有浪子山組黑云母綠泥石片巖、石榴二云片巖,里爾峪組變粒巖、鎂橄大理巖、斜長角閃巖,高家峪組石墨透閃巖、變粒大理巖,大石橋組白云大理巖、二云片巖、炭質(zhì)板巖,蓋縣組千枚巖、云母片巖、石英巖、大理巖等,其下部斜長角閃巖、變質(zhì)沉積巖年齡分別為21.9億～20.6億年,變粒巖19.5億年,上部碳酸鹽巖18.6億～18.9億年。

太古界鞍山群[7]主要分布在本溪、遼陽、鞍山等地,為混合雜巖、黑云母片麻巖、變粒巖、斜長角閃巖,夾磁鐵石英巖及大理巖,鋯石U-Pb法測定年齡25.10億～27.29億年。

太古界建平巖群[7]分布在朝陽、阜新、北票一帶,興城、綏中也有出露,其巖性復(fù)雜(也稱建平變質(zhì)雜巖),主要有黑云母斜長片麻巖、角閃斜長片麻巖、石榴二輝斜長片麻巖、大理巖、千枚巖、石英片巖等,鋯石U-Pb法測定年齡23.8億～25.7億年。

(2)山東地區(qū) 古元古界膠南群[1]分布在諸城南、莒南東及日照等地,自下而上為邱官組的黑云母變粒巖夾淺粒巖、黑云母片巖,夾大理巖、榴輝巖,于家?guī)X組的黑云母片巖、黑云母變粒巖夾長石石英巖、大理巖等,鋯石U-Pb法測定年齡18.5億～21.2億年。

太古界膠東群[7]分布在招遠(yuǎn)、棲霞、蓬萊、萊西、萊州以南,上部為白云質(zhì)變粒巖、白云母斜長片麻巖、黑云母斜長片麻巖、黑云母變粒巖、石英巖,中部為黑云母片巖、黑云母變粒巖、黑云母斜(鉀)長片麻巖夾大理巖、石英巖,下部為黑云母斜長片麻巖、黑云母變粒巖、斜長角閃巖夾大理巖、石墨片麻巖,鋯石 U-Pb法測定年齡 26.7億～28.5億年。

(3)蘇北地區(qū) 太古界東海雜巖[1]出露在郯廬斷裂新沂—宿遷以東的東海至贛榆縣一帶,是一套長英片麻巖系,如黑云母斜長片麻巖、角閃斜長片麻巖、混合花崗巖、云母石英片巖、淺粒巖、變粒巖類,鋯石U-Pb法測定年齡22.1億年。

(4)浙江地區(qū) 古元古界八都巖群分布在龍泉、松陽、遂昌、龍游等地,為黑云母斜長變粒巖、黑云母石英片巖、角閃斜長變粒巖等,常含石墨、矽線石、石榴石、蘭晶石等,鋯石U-Pb法測定年齡17.4億～19.7億年。

前震旦系主要分布在浙東南地區(qū),為片巖、片麻巖、混合花崗巖,夾角閃巖、大理巖、石英巖,同位素測定年齡16.95億年。

(5)福建地區(qū) 古元古界麻源巖群[1]分布在蒲城、建甌、松溪、南平、建寧一帶,自下而上分為大金山組的黑云母斜長變粒巖、黑云母石英片巖夾石榴斜長角閃巖、白云質(zhì)大理巖等,南山組的黑云母斜長變粒巖、云英片巖,穿插石英巖脈,全巖Sm-Nd等時(shí)線法測定年齡18.4億～22.9億年。

3.2 已發(fā)現(xiàn)花崗巖儲(chǔ)層的分類

根據(jù)中國近海周邊陸地太古界、古元古界花崗巖的分布及巖性,結(jié)合對已發(fā)現(xiàn)的變質(zhì)花崗巖儲(chǔ)層情況的綜合分析,可以認(rèn)為花崗巖儲(chǔ)層一般都經(jīng)歷過多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和巖漿活動(dòng),以及多期區(qū)域變質(zhì)、熱液變質(zhì)作用和構(gòu)造斷裂引起的動(dòng)力變質(zhì)作用,基本上都屬于混合變質(zhì)巖類,已難以從變質(zhì)成因的角度進(jìn)行嚴(yán)格分類,但從油氣儲(chǔ)集性能需求出發(fā),可依據(jù)變質(zhì)原巖巖性及變質(zhì)程度分為三大類:火山變質(zhì)巖、沉積變質(zhì)巖、晚期巖漿侵入巖。

(1)火山變質(zhì)巖 主要由太古代、元古代的巖漿巖、火山巖類變質(zhì)而成(圖6),包括酸性、中基性深成巖、侵入巖,經(jīng)多次疊加變質(zhì)后,常見變質(zhì)的黑云母斜長片麻巖、角閃斜長片麻巖、石榴二輝斜長片麻巖、混合花崗巖、云母石英片巖、黑云母變粒巖、斜長角閃巖夾大理巖、石墨片麻巖等。

圖6 蓬萊9-1潛山巖性(為元古界灰白色二長花崗巖,主要由鉀長石、斜長石、石英等礦物構(gòu)成,呈塊狀構(gòu)造、細(xì)?；◢徑Y(jié)構(gòu)。據(jù)官大勇,2008)

(2)沉積變質(zhì)巖 元古代以來,中國大陸全面克拉通化,在中朝板塊、揚(yáng)子板塊、華夏地塊及其周圍廣泛發(fā)育了沉積巖系,經(jīng)漫長地史時(shí)期的構(gòu)造斷裂、巖漿活動(dòng)變質(zhì)改造,形成了大規(guī)模的變質(zhì)巖區(qū)帶,主要巖類有黑云母綠泥石片巖、石榴二云片巖、鎂橄大理巖、斜長角閃巖、千枚巖、云母片巖、石英巖、大理巖、黑云母變粒巖等。

(3)晚期巖漿侵入巖 太古代、元古代至今,發(fā)生過多期巖漿侵入活動(dòng),包括基性侵入巖(如輝綠巖、煌斑巖類)、中性侵入巖(如閃長玢巖等)、酸性侵入巖(如花崗斑巖等),有的經(jīng)長期變質(zhì)與原有基巖已混為一體而難以區(qū)分,僅晚期侵入巖變質(zhì)程度較淺,仍呈巖墻、巖柱、巖脈、巖體等形式穿插于變質(zhì)巖體中而形成。

這三大類變質(zhì)花崗巖均可成為油氣儲(chǔ)集層。

3.3 影響花崗巖儲(chǔ)集性能的主要因素

(1)風(fēng)化作用 花崗巖年代古老,長期反復(fù)經(jīng)受抬升剝蝕風(fēng)化、淋濾改造,常形成巨厚的孔隙性花崗巖儲(chǔ)層,這是目前已發(fā)現(xiàn)花崗巖油氣田中最有利的孔洞儲(chǔ)集空間,其儲(chǔ)集性能類似碎屑巖優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層。這也是決定花崗巖油氣藏產(chǎn)能高、均質(zhì)性好,形成較大規(guī)模油氣藏的最重要因素。

(2)地下水溶蝕作用 不同時(shí)期古地下水對花崗巖中某些礦物成份的溶蝕、分解作用,可以形成孔洞溶蝕帶。

(3)變質(zhì)作用 經(jīng)受區(qū)域或局部動(dòng)力變質(zhì),因所處位置溫度、壓力差異和變質(zhì)程度、結(jié)晶程度的不同產(chǎn)生巖石礦物間體積膨脹差異,礦物交代、重結(jié)晶等造成裂縫、晶洞、晶孔,巖層巖性差異產(chǎn)生片理、劈理等,這些儲(chǔ)集空間可以存在于花崗巖潛山內(nèi)部的不同深度。

(4)原始巖層控制作用 部分沉積巖地層變質(zhì)后,繼續(xù)保留沉積巖的層理特征,存在巖性層間差異,在某種程度上仍具有橫向追蹤和可比性,如興隆臺變質(zhì)巖潛山內(nèi)幕地層具成層分布特征。

(5)礦物成分及巖石結(jié)構(gòu) 花崗巖類的礦物組成以長石、石英、云母為主,常常混雜多種基性的暗色礦物,如閃石、輝石、榴石等,巖石結(jié)構(gòu)有偉晶、粗晶、中晶、細(xì)晶、粉晶等。目前認(rèn)為,同一地區(qū)變質(zhì)花崗巖中暗色礦物含量較少、石英及長石含量高的巖性,其脆性強(qiáng),易風(fēng)化或產(chǎn)生裂縫而形成優(yōu)良儲(chǔ)層;粗粒結(jié)構(gòu)的巖石易風(fēng)化,形成粗粒風(fēng)化碎屑巖,具有良好儲(chǔ)集性能。

4 花崗巖潛山的地震響應(yīng)

前新生界潛山在常規(guī)地震剖面上呈明顯的不整合接觸關(guān)系及強(qiáng)反射振幅,是比較容易識別的;而曹妃甸18-1/2、曹妃甸1-6、錦州25-1S、蓬萊9-1等古老的變質(zhì)花崗巖潛山的地震響應(yīng)特征如下(圖7、8):潛山風(fēng)化殼具低頻、連續(xù)、強(qiáng)振幅反射特征;強(qiáng)反射面上有明顯的層層超覆反射波組;其下的基巖可見非連續(xù)、弱振幅或空白狀、塊狀雜亂反射特征;潛山面以下的內(nèi)部一般不出現(xiàn)任何連續(xù)反射波組[2-3]。

5 中國近海盆地花崗巖儲(chǔ)層油氣藏勘探方向

(1)渤海海域 對渤海海域前新生界地質(zhì)圖(圖9)和鉆探成果進(jìn)行分析,凡隆起帶古老變質(zhì)花崗巖潛山與新生界烴源凹陷相鄰,只要圈閉、蓋層條件具備,都可能形成油氣藏。目前已在遼西、沙壘田、渤南、廟西、石臼坨等凸起的太古界、古元古界花崗巖中相繼發(fā)現(xiàn)了錦州20-2、錦州25-1S、曹妃甸1-6、曹妃甸18-1/2、蓬萊9-1、渤中26-1等油氣藏,依據(jù)它們的成藏環(huán)境和條件分析,渤海海域可望繼續(xù)尋找花崗巖古潛山油氣藏的方向是遼西潛山帶的南段、沙壘田凸起西段(特別是向歧口凹陷傾沒的部位)、石臼坨隆起東傾沒帶及南緣、渤南隆起西延部分(圖9)。

圖9 渤海海域前新生界地質(zhì)圖(據(jù)張國良等,2006,已修改)

(2)東海盆地 東海盆地浙東坳陷呈大凹大凸的結(jié)構(gòu),主力生烴的西湖、基隆凹陷大而深,缺少凹中基底隆起,尋找花崗巖潛山油氣藏只能關(guān)注西部斜坡及釣魚島隆褶帶,目前尚無明確目標(biāo)區(qū)帶。

臺北坳陷麗水凹陷的靈峰潛山構(gòu)造帶(圖10),長約120km,形成了多個(gè)有效的潛山圈閉,并被已證實(shí)了的月桂峰組烴源巖所包圍,上覆古近系形成了區(qū)域性的良好蓋層,具備了形成潛山油氣藏的優(yōu)越條件。盡管已鉆麗水36-2構(gòu)造僅見顯示,未獲商業(yè)性發(fā)現(xiàn),但肯定了花崗巖儲(chǔ)層含油,只是未鉆遇好儲(chǔ)層,因此,靈峰潛山構(gòu)造帶是一個(gè)不能輕言放棄的、值得繼續(xù)研究探索的重要領(lǐng)域。

圖10 麗水椒江凹陷前勘探概況圖(據(jù)中海油研究總院,2008,已修改)

靈峰潛山構(gòu)造帶勘探中存在的問題是儲(chǔ)集層的性質(zhì)和性能。目前臺北坳陷已鉆至前中生界基底的井共計(jì)12口,其中鉆遇燕山期花崗巖(108～112Ma)及花崗閃長巖的井有7口,鉆遇燕山期中性噴發(fā)巖的井有2口,鉆遇古元古界黑云母角閃斜長片麻巖的井有3口(絕對年齡約16.8億年)。由此可見,麗水凹陷古老基底應(yīng)屬于元古代巖漿巖,中生代以來,多期巖漿巖侵入和火山巖噴發(fā),對古老的變質(zhì)花崗巖破壞穿插嚴(yán)重,給這一地區(qū)的花崗巖潛山勘探增加了復(fù)雜性。目前在靈峰潛山構(gòu)造帶南部鉆探的LF1、LS36-2-1井(基本屬同一井位)均在黑云母角閃斜長片麻巖中見油氣顯示和油流,表明確實(shí)有油氣存在,就是沒有鉆遇良好的風(fēng)化帶儲(chǔ)層,因而產(chǎn)量低?；诨◢弾r儲(chǔ)層的非均質(zhì)性,偌大的靈峰潛山構(gòu)造帶,一口井鉆探效果不好,不等于整個(gè)帶都不好。因此,靈峰潛山構(gòu)造帶還需要進(jìn)一步分析研究,搞清中生界火山巖和古元古界花崗巖的分布,識別可能存在的花崗巖風(fēng)化區(qū)范圍,繼續(xù)尋找花崗巖油氣藏。

(3)珠江口盆地 珠江口盆地惠州凹陷是一個(gè)富生烴凹陷,具備形成基巖油氣藏的條件,目前已鉆探井73口,其中有33口井鉆遇基巖,為燕山期巖漿巖,以花崗巖為主,其次是花崗閃長巖、閃長巖、石英閃長巖等。1985年ACT在惠州21-1潛山鉆探的HZ21-1-1井鉆入基巖251m,測井解釋在4 448.0～4 695.5m井段有油層9層,累計(jì)厚度81.4m(圖11)。像惠州21-1這樣的有利潛山構(gòu)造在惠州凹陷還有3個(gè),因此該區(qū)域潛山油氣勘探也有潛力。

圖11 過HZ21-1-1井地震解釋剖面(據(jù)中海油深圳分公司,2009,已修改)

6 中國近海盆地花崗巖儲(chǔ)層油氣藏勘探策略

花崗巖儲(chǔ)層存在嚴(yán)重的非均質(zhì)性,現(xiàn)代儲(chǔ)層描述手段難以發(fā)揮作用,這就給勘探帶來很大難度。中國近海盆地總體勘探成功率低,鉆遇了發(fā)現(xiàn)井不等于找到了油氣田,一口井不成功也不等于可否定一個(gè)目標(biāo)和領(lǐng)域,因此對花崗巖儲(chǔ)層油氣藏的勘探應(yīng)有相應(yīng)的勘探策略。

(1)一個(gè)含油氣盆地和地區(qū)若同時(shí)存在碎屑巖、碳酸鹽巖、花崗巖儲(chǔ)層,應(yīng)優(yōu)先鉆探碎屑巖儲(chǔ)層目標(biāo);

(2)花崗巖儲(chǔ)層一般是基巖,位于上覆沉積蓋層之下,如果存在潛山圈閉,在鉆探上部目的層時(shí),一定要?jiǎng)?chuàng)造條件認(rèn)真兼探花崗巖儲(chǔ)層;

(3)一個(gè)含油氣盆地和地區(qū),應(yīng)該在進(jìn)入中高勘探成熟期,其它領(lǐng)域勘探已難發(fā)現(xiàn)大中型油氣田或很難發(fā)現(xiàn)有利目標(biāo)時(shí),再把花崗巖儲(chǔ)層勘探納入重要領(lǐng)域;

(4)對成藏條件優(yōu)越的花崗巖潛山帶,少數(shù)探井不成功時(shí)也不要輕易放棄,要進(jìn)一步加強(qiáng)評價(jià)研究,堅(jiān)持勘探。

在本文編寫中,引用了官大勇、黃龍、韋子亮等同志在技術(shù)討論會(huì)議上發(fā)表的某些圖、表,王國純同志也對部分文字作了補(bǔ)充與完善,在此深表感謝。

[1] 《中國地層典》編委會(huì).中國地層典:古元古界[M].北京:地質(zhì)出版社,1996:1,25,29,34-35,37,50.

[2] 朱偉林,米立軍,龔再升.渤海海域油氣成藏與勘探[M].北京:科學(xué)出版社,2009:187-189,349-350.

[3] 顏捷先,凡哲元,等.中國油氣田開發(fā)若干問題的回顧與思考[M].北京:石油工業(yè)出版社,2003:370-373.

[4] 潘元林,張善文,肖煥欽,等.濟(jì)陽斷陷盆地隱蔽油氣藏勘探[M].北京:石油工業(yè)出版社,2003:272-276,350.

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[6] 李丕龍,張善文.多樣性潛山成因:成藏與勘探[M].北京:石油工業(yè)出版社,2003:134-139.

[7] 《中國地層典》編委會(huì).中國地層典:太古宇[M].北京:地質(zhì)出版社,1996:12-15,21-22,30-31,37-40,46-47,54-56.

(編輯:崔護(hù)社)

Abstract:In hydrocarbon exploration,the graniticreservoir accumulations are a very difficult domain, where some excellent,and also very attractive, large fields can be occasionally discovered,but ideal exploration results may not be obtained,if taking these accumulations as a sole type of targets. In this paper,the main fields of granitic reservoir are introduced at home and abroad,the speciality of these accumulations and the lithlogy and classification of granitic reservoirs are illustrated,and the seismic response characteristics are summarized for the granitic buried-hills.Furthermore,the exploration directions of these accumulations and the relevent exploration strategy are presented for Bohai area,East China Sea basin and Pearl River Mouth basin.

Key words:China offshore basins;granitic reservoir;the speciality of hydrocarbon accumulation; lithlogy and classification;seismic response characteristics;exploration direction;exploration strategy

Continued exploration of granitic-reservoir hydrocarbon accumulations in China offshore basins

Gong Zaisheng
(CNOOC,Beijing,100010)

2010-04-20

龔再升,男,中國海洋石油總公司原總地質(zhì)師。地址:北京市東城區(qū)朝陽門北大街25號海洋石油大廈(郵編:100010)。