瓊東南盆地深水區(qū)松南低凸起勘探潛力評價

游君君，孫志鵬，李俊良，郭明剛，朱繼田

(中海石油(中國)有限公司湛江分公司研究院，廣東湛江 524057)

1 區(qū)域地質(zhì)概況

瓊東南盆地是我國南海北部深水區(qū)油氣勘探的重要領(lǐng)域之一[1-3]。瓊東南盆地位于南海海域西北部，夾持在海南隆起區(qū)和永樂隆起區(qū)之間，以1號斷層與鶯歌海盆地相隔。瓊東南盆地深水區(qū)主要包括中央坳陷和南部隆起2個一級構(gòu)造單元，中央坳陷帶深水區(qū)部分主要由樂東凹陷、陵水凹陷、北礁凹陷、松南凹陷、寶島凹陷、長昌凹陷以及陵南低凸起、松南低凸起組成(圖1)。該盆地深水區(qū)最大水深超過3200m，新生界最大沉積厚度超過10000m,具有下斷上坳的雙層結(jié)構(gòu)[4]。瓊東南盆地為在前第三系基底基礎(chǔ)上發(fā)育的新生代大陸邊緣拉張斷陷型含油氣盆地，其構(gòu)造演化主要經(jīng)歷了裂陷期(始新世和漸新世崖城組沉積期)、斷坳期(漸新世陵水組沉積期)、裂后熱沉降期(中新世三亞、梅山和黃流組沉積期)和裂后加速沉降階段(上新世鶯歌海組沉積期和更新世樂東組沉積期)[5-7]。松南低凸起位于中央拗陷中部，低凸起呈近東西走向，形態(tài)不規(guī)則，面積約3000km2，面積較大。低凸起上地層發(fā)育不齊全，梅山組、黃流組、鶯歌海組、樂東組地層發(fā)育齊全；崖城組、陵水組、三亞組地層發(fā)育基本齊全，但有少部分局部低凸起在地層沉積時期以古島的形態(tài)出現(xiàn)，缺失崖城組、陵水組、三亞組地層；低凸起由于地勢較高，大部分地方缺失始新統(tǒng)的沉積，少部分地方有始新統(tǒng)的沉積。

圖1 瓊東南盆地構(gòu)造單元劃分圖

2 油氣成藏條件分析

2.1 烴源條件

松南低凸起四面環(huán)凹，四面分別被長昌凹陷、寶島凹陷、松南凹陷、陵水凹陷和北礁凹陷包圍，多凹供烴，各凹陷主要發(fā)育始新統(tǒng)湖相源巖和崖城組海岸平原-淺海相泥巖兩套烴源巖[8]，烴源巖提供的油氣資源極其豐富，松南低凸起供烴充足。

始新統(tǒng)為瓊東南盆地第一次張裂快速沉降期所發(fā)育的地層，此時沉降速率明顯大于沉積速率，粗碎屑沉積物的供應(yīng)量少，早期沉積分割性強，形成“多凸多凹”的沉積格局；在斷陷中開始形成湖泊，晚期斷陷加劇，湖水面積擴大，廣泛發(fā)育了中深湖相沉積。始新統(tǒng)湖相源巖在長昌凹陷、寶島凹陷、松南凹陷、陵水凹陷和北礁凹陷廣泛分布，在地震相上表現(xiàn)出低頻、連續(xù)強反射的特征，與松東凹陷湖相源巖地震特征上可以類比；且瓊東南盆地北部淺水區(qū)ST24-1-1、BD15-3-1、BD19-2-2、YC14-1-1、Ying9井鉆遇的原油或砂巖抽提物中含有豐富的4-甲基甾烷，推測是來自附近凹陷(松東、寶島、松西凹陷或崖北凹陷)始新統(tǒng)湖相烴源巖，因此認為瓊東南盆地應(yīng)發(fā)育這套中深湖相烴源巖。另外以珠江口盆地、北部灣盆地鉆遇始新統(tǒng)的地化分析結(jié)果來看，其有機質(zhì)豐度相當(dāng)高，TOC平均可達2.48%，干酪根類型為Ⅰ、Ⅱ1型，已達到好烴源巖級別，據(jù)此類推長昌凹陷、寶島凹陷、松南凹陷、陵水凹陷和北礁凹陷內(nèi)部始新統(tǒng)烴源巖亦應(yīng)具有較大生烴潛力。

崖城組是瓊東南盆地一套已被證實的主力烴源巖，這套烴源巖主要為近岸和凸起周圍發(fā)育的海岸平原相煤系地層以及淺海相泥巖[9]。眾所周知的崖13-1大氣田，經(jīng)過前人反復(fù)研究，證明其氣源來自崖南凹陷崖城組的煤系地層以及半封閉的淺海相暗色泥巖[10]。另外，在瓊東南盆地深水區(qū)鉆探的深水井LS22-1-1井，其鉆探結(jié)果表明其天然氣來源于深部高成熟的崖城組煤系地層以及半封閉的淺海相暗色泥巖，證實陵水凹陷是富生氣凹陷。從盆地已鉆井的地化指標(biāo)分析揭示，崖城組的有機質(zhì)豐度高，生烴條件較好，如YC21-1-4井鉆遇的崖城組的TOC在1%左右，在松南低凸起上鉆遇的YL2-1-1井，崖城組烴源巖TOC含量最高達到了1.46%，這些都反映出崖城組良好的生烴潛力。類比分析表明長昌凹陷、寶島凹陷、松南凹陷和北礁凹陷也廣泛發(fā)育有海岸平原相和半封閉的淺海相沉積，應(yīng)該具有良好的生烴條件和潛力。

2.2 儲蓋組合

圖2 松南低凸起區(qū)域儲蓋組合特征地質(zhì)剖面

松南低凸起儲集體類型主要有四種：分別是生物礁灰?guī)r、水道砂巖、濱海相砂巖和(扇)三角洲砂巖等儲層類型(圖2)[11]。生物礁灰?guī)r是油氣重要的富集場所，主要發(fā)育于松南低凸起東部，縱向上主要發(fā)育于梅山組，崖城組也可能發(fā)育生物礁，周邊鉆井XY1井209.6-1137.35m間共10塊巖心樣的平均孔隙度達到12%～48%，另外，在南海南部菲律賓馬來帕亞油氣田早漸新世發(fā)育了生物礁灰?guī)r，并且其儲層物性較好。因此松南低凸起發(fā)育的生物礁儲層應(yīng)該也有很好的儲集性能；水道砂巖主要發(fā)育于鶯歌海組，其巖性相對較粗，以中細砂巖為主，YL2-1-1井鉆探表明其儲層物性較好，孔隙度范圍約20.6%～35.7%；濱海相砂巖主要發(fā)育于陵水組和三亞組中，陵水組時期發(fā)育的潮控濱海砂巖，都具有較高的孔隙度值，如周邊鉆井YC8-1-1井陵水組三段前濱-臨濱的測井解釋孔隙度約10%，推測松南低凸起上發(fā)育的濱海相砂巖也具有很好的儲集性能；(扇)三角洲砂巖主要發(fā)育于陵水組和崖城組中，周邊鉆井YC13-1-1井陵水組三段扇三角洲的測井解釋孔隙度約12%～18%，因此(扇)三角洲也應(yīng)是松南低凸起有利儲集相帶。

松南低凸起主要發(fā)育了五套儲蓋組合：①崖城組生物礁/灘灰?guī)r及其上覆淺海相泥巖儲蓋組合；②陵三段濱海相砂巖與陵二段淺海相泥巖、以及陵一段濱海相砂巖與三亞組二段淺海相泥巖儲蓋組合；③三亞組濱海相-淺海相砂巖與梅山組淺海相泥巖(或內(nèi)部泥巖)儲蓋組合；④梅山組生物礁灰?guī)r與黃流組半深海相泥巖儲蓋組合；⑤鶯歌海組水道砂體與半深海泥巖儲蓋組合。

2.3 圈閉條件

松南低凸起是寶島凹陷、陵水凹陷、松南凹陷與南部隆起之間長期發(fā)育的構(gòu)造古隆起，是南部隆起與凹陷之間發(fā)育的二臺階，有利于構(gòu)造的發(fā)育。該區(qū)域上發(fā)育的圈閉主要包括淺層水道內(nèi)的巖性(構(gòu)造+巖性)圈閉和中深層的構(gòu)造圈閉以及構(gòu)造+地層復(fù)合型圈閉。前者主要與中央峽谷的形成有關(guān)，為峽谷內(nèi)沉積的濁積水道巖性圈閉，并且具有構(gòu)造背景，主要分布于鶯歌海組；后者主要是在古高地批覆背景上發(fā)育的構(gòu)造圈閉以及構(gòu)造+地層復(fù)合型圈閉，局部被斷層切割復(fù)雜化，圈閉類型主要是背斜、斷背斜、斷塊和構(gòu)造+地層，主要發(fā)育于崖城組、陵水組和三亞組中。

2.4 油氣運聚與匹配條件

松南低凸起四面環(huán)凹，發(fā)育優(yōu)勢的輸導(dǎo)體系，又是中央拗陷帶高壓體向南的主要泄壓區(qū)，因此應(yīng)是油氣運移的主要指向之一[12]。松南低凸起的油氣運移方式主要有兩種：一種以垂向運移為主(圖3)。以這種運移方式為主的構(gòu)造都具有本地成熟烴源，且有垂向運移通道(微裂隙、斷層等)溝通，油氣主要以垂向運移方式聚集到上部圈閉成藏；一種以側(cè)向+垂向運移方式為主。以這種運移方式為主的圈閉大都不具備本地成熟烴源，凹陷中心及其附近的成熟烴源巖生成的油氣通過低凸起附近發(fā)育的各種輸導(dǎo)通道(各類型砂體，不整合面等)側(cè)向運移到構(gòu)造下部，沿著垂向運移通道(微裂隙，斷裂等)聚集到圈閉成藏成藏。

松南低凸起上中深層構(gòu)造圈閉發(fā)育層位包括T70至T50，崖城組沉積開始，有些構(gòu)造已經(jīng)開始發(fā)育，有些構(gòu)造在陵三段沉積時開始發(fā)育，至梅山組沉積時期 (中中新世)構(gòu)造幾乎都已形成。淺層巖性(構(gòu)造+巖性)圈閉發(fā)育層位主要是T30，圈閉最晚于T20以后已經(jīng)形成。分析表明，松南低凸起周圍的生烴凹陷基本都具備兩個生排烴高峰期：陵水組-三亞組沉積時期和鶯歌海組黃流組沉積時期-現(xiàn)今，對于中深層的構(gòu)造圈閉，可以捕捉到兩次高峰期的油氣，而對于淺層水道內(nèi)的巖性(構(gòu)造+巖性)圈閉可以捕捉晚期高峰期的油氣。因此，松南低凸起上的圈閉具有良好的時空匹配條件，有利于區(qū)帶內(nèi)的油氣成藏。

圖3 松南低凸起垂向運移示意圖

3 勘探潛力評價

依據(jù)斷裂特征、地形特點以及圈閉的展布特征，將松南低凸起劃分為松南低凸起西部(斷)背斜構(gòu)造帶和松南低凸起東部斷背斜、斷階構(gòu)造帶(圖4)。

圖4 松南低凸起構(gòu)造帶分布圖

松南低凸起西部(斷)背斜構(gòu)造帶位于松南低凸起西區(qū)，西區(qū)主要是以緩坡形態(tài)與松南-寶島凹陷相連，到了凸起最高部位又以緩坡形式與北礁凹陷相接。斷層不太發(fā)育，位于NE向構(gòu)造脊上，主要發(fā)育背斜和斷背斜圈閉，圈閉也一般呈NE走向，圈閉數(shù)量較多，單個圈閉規(guī)模較大；烴源以松南、寶島和陵水凹陷始新統(tǒng)湖相源巖和崖城組海岸平原-淺海相泥巖為主；生成油氣通過斷層垂向，砂體、不整合面?zhèn)认蚓徠螺攲?dǎo)運移；主要發(fā)育了崖城組生物礁/礁灘相灰?guī)r、鶯歌海組水道砂體、崖城組和三亞組濱海相砂巖等成藏組合；天然氣勘探潛力大，潛在天然氣資源量約數(shù)千億立方米，為松南低凸起勘探有利區(qū)帶。該構(gòu)造帶內(nèi)典型構(gòu)造圈閉為永樂X-1構(gòu)造，永樂X-1構(gòu)造位于基底隆起背景上，發(fā)育了鶯歌海組水道砂體T29-A、T29-B和崖城組三層圈閉：崖城組圈閉是在基底古隆起背景上發(fā)育的披覆背斜圈閉，水道砂體圈閉是在鶯歌海組水道沉積物沉積以后，斷層活化使水道內(nèi)地層上拱，而形成的背斜以及構(gòu)造+地層圈閉；儲層發(fā)育，發(fā)育濁積席狀砂儲層，振幅異常明顯，物性好；具溝通水道砂體與中深層斷裂，油氣運移條件好；該構(gòu)造的主要風(fēng)險是鶯歌海組水道砂體圈閉側(cè)封風(fēng)險?？傮w上來說，永樂X-1構(gòu)造天然氣資源潛力大，成藏條件較好，為瓊東南盆地深水區(qū)松南低凸起下步鉆探有利目標(biāo)。

松南低凸起東部背斜、斷階構(gòu)造帶位于松南低凸起東區(qū)，東區(qū)以深大斷裂與寶島凹陷相隔，地形抬升快，且往南的北礁凸起上基底進一步抬升，整體地形類似階梯狀向上抬升。該帶斷層活躍，位于斷階帶上，主要發(fā)育斷塊、斷背斜圈閉，圈閉一般呈NEE向展布；烴源以寶島凹陷始新統(tǒng)湖相源巖和崖城組海岸平原-淺海相泥巖為主；生成油氣通過斷階+儲集體階梯狀輸導(dǎo)運移；主要發(fā)育了崖城組濱海相砂巖和三角洲相砂巖成藏組合；天然氣勘探潛力大，潛在天然氣資源量約數(shù)千億方，為松南低凸起潛在勘探有利區(qū)帶。

4 結(jié)論

1)松南低凸起四面環(huán)凹，多凹供烴，供烴充足；主要發(fā)育了生物礁灰?guī)r、水道砂巖、濱海相砂巖和(扇)三角洲砂巖等儲層類型，儲蓋組合發(fā)育；圈閉發(fā)育，發(fā)育了淺層水道內(nèi)的巖性(構(gòu)造+巖性)圈閉和中深層的構(gòu)造圈閉以及構(gòu)造+地層復(fù)合型圈閉；油氣運聚與匹配條件好，成藏條件優(yōu)越。

2)松南低凸起西部(斷)背斜構(gòu)造帶圈閉類型好、規(guī)模大，成藏條件好，勘探潛力大，為松南低凸起勘探有利區(qū)帶；永樂X-1構(gòu)造天然氣資源潛力大，成藏條件較好，為下步鉆探有利目標(biāo)。

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