試論中國近海兩個盆地帶找油與找氣地質(zhì)理論及方法的差異性

鄧運華

（中國海洋石油總公司）

試論中國近海兩個盆地帶找油與找氣地質(zhì)理論及方法的差異性

鄧運華

（中國海洋石油總公司）

根據(jù)油氣田分布特點及油氣地質(zhì)條件的深入分析，中國近海含油氣盆地可分為2個帶：靠近陸地的第一盆地帶主成盆期是古新世—始新世，屬湖相斷陷盆地，以生油為主，已發(fā)現(xiàn)的油田的石油幾乎全是由此盆地帶生成；遠(yuǎn)離陸地的第二盆地帶主成盆期是始新世—漸新世，屬海相坳陷盆地，以生氣為主，已發(fā)現(xiàn)的大—中型氣田的天然氣都由此盆地帶生成。第一盆地帶生烴母質(zhì)是湖相水生生物，儲蓋層是近物源湖泊及濱—淺海沉積，陸相生油理論及近源牽引流沉積理論適用于此帶，石油的運移、圈閉、蓋層保存條件是鉆前分析的重點，深入的綜合地質(zhì)評價是提高勘探成功率的關(guān)鍵。第二盆地帶生烴母質(zhì)是高等植物，儲蓋層是遠(yuǎn)源的淺?！肷詈３练e，煤系成烴理論、遠(yuǎn)源重力流及碳酸鹽巖沉積理論適用于此帶，儲層及烴源條件是主要風(fēng)險，現(xiàn)代地球物理儲層預(yù)測及烴類直接檢測方法的充分應(yīng)用是提高勘探成功率的有效途徑。

中國近海 盆地帶 找油與找氣 地質(zhì)理論 勘探研究方法 差異

1 兩個盆地帶地質(zhì)特征

中國近海發(fā)育有渤海灣、南黃海、東海、臺西、臺西南、珠江口、瓊東南、北部灣、鶯歌海等9個新生代含油氣盆地[1]。經(jīng)過半個世紀(jì)的勘探，在這些盆地內(nèi)發(fā)現(xiàn)了豐富的油氣資源。從現(xiàn)象上看，已發(fā)現(xiàn)油氣資源的分布有明顯的分帶性，即油田分布在靠近陸地的第一盆地帶（坳陷帶），筆者稱之為第一盆地帶；大—中型氣田分布在第二盆地帶（坳陷帶），筆者稱之為第二盆地帶。2個盆地帶之間為一排巨型的隆起（圖1）。深入分析發(fā)現(xiàn)，由于這2個盆地帶所處的大地構(gòu)造位置不同，所以盆地類型、成盆期、沉積環(huán)境、有機質(zhì)類型均不同，導(dǎo)致了油田和氣田分布位置的不同。

在中國東南大陸邊緣發(fā)育有渤海灣盆地、南黃海盆地、臺北坳陷、臺西盆地、珠一坳陷、珠三坳陷及北部灣盆地，它們構(gòu)成了第一盆地帶[2]。在這個盆地帶的東南部分布有朝鮮古陸、虎皮礁隆起、海礁隆起、漁山東隆起、東沙隆起、番禺隆起、神狐隆起及海南古陸，這是一排面積大、隆升幅度高的大型隆起帶，它分隔了2個盆地帶；第二盆地帶分布在該隆起帶的東南面，從北至南依次是浙東坳陷、臺西南盆地、珠二坳陷、瓊東南盆地和鶯歌海盆地。

圖1 中國近海2個盆地帶分布圖

第一盆地帶位于陸殼上，地殼厚度大，一般為24～40 km（表1），地溫梯度相對較低，一般為2.8～3.5℃/100 m。第二盆地帶位于陸—洋過渡殼上，地殼厚度較大，一般為18～28 km（表1），地溫梯度相對較高，一般為3.5～5.5℃/100 m。第一盆地帶形成時間較早，其烴源巖形成期（即主成盆期）是古新世—始新世，以始新世為主。第二盆地帶形成時間較晚，主成盆期為始新世—漸新世，以漸新世為主。2個盆地帶的盆地類型也不同，第一盆地帶為湖相斷陷盆地，第二盆地帶為海相坳陷盆地。

表1 中國近海盆地（坳陷）地殼厚度

2個盆地帶在烴源巖形成期的沉積環(huán)境明顯不同。第一盆地帶為湖相沉積，尤其是深湖—半深湖相分布范圍較大，其湖相暗色泥巖是主力烴源巖，如渤海灣盆地的沙河街組、南黃海盆地的阜寧組、臺北坳陷和臺西盆地的月桂峰組、珠一坳陷和珠三坳陷的文昌組、北部灣盆地的流沙港組等均是古新統(tǒng)—始新統(tǒng)的湖相沉積，它們也是這些盆地最主要的烴源巖。第二盆地帶在烴源巖形成期為濱—淺海相（或?！戇^渡期）沉積，其河岸平原、三角洲平原、海岸邊緣的煤層、碳質(zhì)泥巖及海相泥巖是主力烴源巖，如浙東坳陷的平湖組、臺西南盆地的致昌組、珠二坳陷的恩平組、瓊東南及鶯歌海盆地的崖城組等均是始新統(tǒng)—漸新統(tǒng)的煤、碳質(zhì)泥巖、泥巖與砂巖互層沉積，它們是這些盆地或坳陷的主力烴源巖。

由于上述烴源巖形成時沉積環(huán)境的差異（即第一盆地帶為湖泊，第二盆地帶為海洋），因此2個盆地帶的烴源巖類型明顯不同，第一盆地帶為深湖—半深湖相泥巖，生烴母質(zhì)為低等水生生物，而第二盆地帶為海—陸過渡相的煤、碳質(zhì)泥巖及淺海泥巖，生烴母質(zhì)為高等植物，這就決定了2個盆地帶烴源巖有機質(zhì)類型的不同。第一盆地帶為腐泥型、腐殖腐泥型，第二盆地帶為腐殖型、腐泥腐殖型（圖2）。由于生烴母質(zhì)不同，其產(chǎn)物也必然不同，第一盆地帶生油，高溫裂解時才生氣，第二盆地帶的產(chǎn)物是天然氣，最終決定第一盆地帶以找油為主，而第二盆地帶以找氣為主。截至目前，中國近海找到的油田全部位于第一盆地帶及鄰近隆起上，第一盆地帶內(nèi)的少數(shù)幾個氣田的氣型為高溫裂解油型氣；而在第二盆地帶內(nèi)找到的全部是氣田，氣的類型為煤型氣。

由于2個盆地帶上述油氣地質(zhì)特征的明顯不同，因此其所適用的找油找氣地質(zhì)理論及勘探研究方法也應(yīng)不同。

圖2 中國近海海域湖相和煤系烴源巖烴指數(shù)與Tmax的關(guān)系

2 適用找油與找氣地質(zhì)理論的差異性

中國近海2個盆地帶的大地構(gòu)造位置不同，導(dǎo)致盆地類型、成盆期、烴源巖形成時沉積環(huán)境、生烴母質(zhì)、有機質(zhì)類型、生成產(chǎn)物均不同，因此在研究其生、儲、蓋、運、圈、保時所適用的地質(zhì)理論與方法也應(yīng)不同。只有采用各自對應(yīng)的不同理論、方法進(jìn)行油氣聚集條件分析，才能得出與各自地質(zhì)特征相適應(yīng)的認(rèn)識與結(jié)論，預(yù)測結(jié)果才能客觀反映地下情況，才能提高勘探成功率。

第一盆地帶從渤海灣盆地、南黃海盆地、臺北坳陷、臺西盆地、珠一坳陷、珠三坳陷到北部灣盆地，它們的主力烴源巖是古新統(tǒng)—始新統(tǒng)的湖相泥巖，生烴母質(zhì)主要是低等水生生物，以藻類為主[3]。深湖—半深湖環(huán)境水體安靜，適于藻類的生長及保存，而濱—淺湖水體動蕩，不適合于藻類的生長及保存，所以第一盆地帶優(yōu)質(zhì)烴源巖分布于深湖—半深湖區(qū)，烴源巖呈環(huán)帶狀或同心圓狀分布，有機質(zhì)類型為腐泥型、腐殖腐泥型，生烴能力強，尤其是生油能力更強。第一盆地帶劃分非烴源巖、差烴源巖、中等烴源巖、優(yōu)質(zhì)烴源巖的有機碳含量指標(biāo)分別是小于0.4%、0.4% ～0.6%、0.6% ～1.0%、大 于 1.0%（表2），研究這類烴源巖必須用中國老一輩石油地質(zhì)家創(chuàng)立的陸相生油理論[4]。

第二盆地帶從浙東坳陷、臺西南盆地、珠二坳陷、瓊東南盆地到鶯歌海盆地，它們的主力烴源巖是始新統(tǒng)—漸新統(tǒng)的陸源海相（或稱?！戇^渡相）煤系烴源巖，包括煤、碳質(zhì)泥巖和濱—淺海相泥巖[5]，生烴母質(zhì)是河流平原、三角洲平原、海岸沼澤生長的原地高等植物及河流帶來的陸源異地植物碎屑。從沉積和地球化學(xué)分析可知，三角洲平原上土壤肥沃，適于高等植物生長，利于形成煤和碳質(zhì)泥巖，是最有利的烴源巖分布區(qū)，其次是河流沿岸平原及海岸沼澤，向海方向即由淺海到深海，有機質(zhì)豐度變低，生烴能力變?nèi)?。第二盆地帶的生烴母質(zhì)主要是海邊原地生長的高等植物，其次是河流攜帶的陸源異地植物碎屑和濱—淺海里生長的少量水生生物，這就決定了其有機質(zhì)類型是腐殖型、腐泥腐殖型，以生氣為主，在生氣過程中也伴生了少量輕質(zhì)油。第二盆地帶劃分非烴源巖、差烴源巖、中等烴源巖和優(yōu)質(zhì)烴源巖的有機碳含量標(biāo)準(zhǔn)分別是小于0.6%、0.6%～1.5%、1.5%～3.0%、大于3.0%（表2），研究這類烴源巖的生烴過程與估算生排烴量時，應(yīng)采用煤系烴源巖的生烴理論[6]。

第一盆地帶主要的儲蓋組合形成于2種沉積環(huán)境，一種是湖相，另一種是濱—淺海相（圖3）。渤海灣盆地（海域）是最主要的產(chǎn)油區(qū)，占近海已發(fā)現(xiàn)石油總儲量的75%，整個第三紀(jì)是河—湖相沉積，只有在第四紀(jì)才沉積了200～400 m的濱—淺海砂泥巖。北部灣盆地主力儲蓋層也發(fā)育于古近紀(jì)湖相沉積中，新近紀(jì)—第四紀(jì)為濱—淺海相沉積，其中發(fā)現(xiàn)的儲量較少。珠一坳陷和珠二坳陷目前已發(fā)現(xiàn)的儲量主要分布于新近系濱—淺海相儲蓋組合中。在南黃海盆地、臺北坳陷和臺西盆地發(fā)現(xiàn)的石油儲量非常少。

表2 油源巖與氣源巖有機質(zhì)豐度指標(biāo)對比表

圖3 中國近海第一盆地帶內(nèi)儲蓋組合圖

總體而言，第一盆地帶靠近物源區(qū)，湖泊及濱—淺海離剝蝕區(qū)較近，陸源碎屑豐富，粒度較粗，形成了湖相及濱—淺海相牽引流為主的砂巖體，具有砂巖粒度較粗、砂體厚度大、物性好的特點。相對而言，泥巖蓋層薄一些，橫向分布面積小一些，形成多套儲蓋組合及多個油水系統(tǒng)。在第一盆地帶研究儲蓋層適合于運用湖泊及濱淺海牽引流沉積理論。

第二盆地帶儲蓋層形成于淺?！詈３练e環(huán)境，與第一盆地帶的湖泊、濱—淺海環(huán)境明顯不同。淺海—半深海環(huán)境離物源區(qū)相對較遠(yuǎn)，沉積物搬運距離較遠(yuǎn)，形成的砂巖顆粒較細(xì)，分選及磨圓好的海相砂巖分布面積大，橫向較穩(wěn)定（圖4）。在坡折帶以下的環(huán)境里常發(fā)現(xiàn)重力流水道及扇體沉積，這種重力流水道和扇體砂巖常起源于三角洲前緣，三角洲前緣砂體是分選磨圓好的砂，再次搬運沉積的半深海重力流水道砂、朵葉砂儲層物性好[7－10]。另外，在遠(yuǎn)離物源區(qū)的水下臺地，水體清潔、溫暖，可形成碳酸鹽巖礁灘，是另一類好的儲層。

總體而言，第二盆地帶淺?！肷詈Ｏ喑练e形成的蓋層厚度大，分布廣，天然氣常分布于穩(wěn)定的區(qū)域蓋層之下，如珠三坳陷、瓊東南盆地、鶯歌海盆地中—上新統(tǒng)海相泥巖蓋層非常厚，橫向分布穩(wěn)定，而浙東坳陷因濱—淺海區(qū)坡度太小，淺水區(qū)面積大，水體動蕩，泥巖單層厚一些，但橫向變化大，蓋層較差，是一個特例?？傊?，在第二盆地帶研究儲蓋層適合于運用海相牽引流、重力流及碳酸鹽巖礁灘沉積理論。

圖4 中國近海第二盆地帶內(nèi)儲蓋組合圖

3 勘探研究方法的差異性

中國近海2個盆地帶盆地類型不同，決定了它們的巖性組合與流體性質(zhì)不同，因此勘探研究方法也應(yīng)不同。

第一盆地帶的儲蓋層形成于湖相及濱—淺海相，離物源近，水體較淺，以砂泥巖互層為主。例如，渤海灣盆地（海域）古近系儲蓋層為湖相沉積，新近系為河流—湖相沉積，均以砂泥巖互層為主；珠一坳陷、珠三坳陷石油主要儲集在新近系的珠江組—韓江組，屬三角洲—濱淺海相砂泥巖互層；北部灣盆地石油主要富集在古近系湖相儲蓋組合中，個別油田儲蓋層是新近系濱淺海相沉積。但是，第二盆地帶儲蓋層主要形成于淺?！肷詈－h(huán)境，以厚層泥巖夾砂巖組合為主。除浙東坳陷主力儲蓋組合是平湖組濱淺海相砂泥互層外，其他4個盆地及坳陷（臺西南盆地、珠二坳陷、瓊東南盆地、鶯歌海盆地）的儲蓋層主要形成于淺?！肷詈－h(huán)境。例如，珠二坳陷的荔灣3－1、番禺30－1氣田半深海相泥巖蓋層厚度620～1400 m，儲層單層厚度2～46 m；瓊東南盆地的崖13－1氣田淺海相泥巖蓋層厚400～1900 m，儲層單層厚度3～32 m；鶯歌海盆地的東方1－1、樂東22－1氣田泥巖蓋層厚600～1800 m，儲層單層厚度3～33 m，區(qū)域性蓋層厚度大，分布廣。

由于第一盆地帶儲蓋組合是以砂泥互層為主，流體為液態(tài)石油，且稠油比例大，它與水的密度相近，這就決定了在鉆前研究時油氣直接檢測方法適用性差，重點應(yīng)放在地質(zhì)綜合研究上，尤其要注重石油運移、蓋層及圈閉的研究。在地球物理方法上，應(yīng)重點應(yīng)用相干技術(shù)、曲率技術(shù)等分析斷層的平面組合，精細(xì)落實圈閉。

第二盆地帶儲蓋組合是以厚層泥巖夾砂巖為主（浙東坳陷除外），流體性質(zhì)是天然氣，這就決定了在鉆前分析時要特別注重對珠二坳陷、瓊東南盆地及鶯歌海盆地儲層的研究，尤其是厚層泥巖夾砂巖的巖性組合，含氣后極易形成強振幅異常（圖5、6），烴類直接檢測技術(shù)很適用。充分運用先進(jìn)的儲層預(yù)測、烴類檢測技術(shù)是當(dāng)今深水勘探的特色。國外大量勘探實踐也已證明，運用先進(jìn)的地球物理技術(shù)精細(xì)預(yù)測深水儲層性質(zhì)及含油氣性，可大幅提高深水勘探成功率。

圖5 珠江口盆地白云深水區(qū)珠海組頂部儲層振幅異常

圖6 鶯歌海盆地東方氣區(qū)黃流組儲層振幅異常

4 結(jié)論

（1）勘探結(jié)果及油氣地質(zhì)分析表明，中國近海存在2個不同的盆地帶?？拷懙氐牟澈撑璧亍⒛宵S海盆地、臺北坳陷、臺西盆地、珠一坳陷、珠三坳陷、北部灣盆地為第一盆地帶，它們是古新世—始新世的湖相斷陷盆地，生烴母質(zhì)是低等水生生物，以生油為主，已發(fā)現(xiàn)的油田的原油都來自這個盆地帶；而遠(yuǎn)離大陸的浙東坳陷、臺西南盆地、珠二坳陷、瓊東南盆地、鶯歌海盆地為第二盆地帶，它們是始新世—漸新世的海相坳陷盆地，生烴母質(zhì)是高等植物，以生氣為主，已發(fā)現(xiàn)的大中型氣田的氣源均來自這個盆地帶。

（2）構(gòu)造－沉積演化的不同導(dǎo)致了中國近海2個盆地帶油氣地質(zhì)條件的不同，因此2個盆地帶所適用的找油與找氣地質(zhì)理論及勘探研究方法也存在差異。陸相生油理論、湖相及濱—淺海相牽引流沉積理論適用于第一盆地帶烴源和儲蓋條件的研究，而煤系成烴理論、淺?！肷詈＜疤妓猁}巖礁灘沉積理論適用于第二盆地帶烴源和儲蓋條件的研究；在第一盆地帶應(yīng)注重石油地質(zhì)綜合研究，尤其是運移、蓋層、保存及圈閉的研究，而第二盆地帶應(yīng)注重儲層、烴源的研究，儲層及烴類地球物理直接檢測技術(shù)是提高該區(qū)域深水勘探成功率的有效方法。

致謝：在圖表編制過程中得到了楊海長、何玉平、曾清波、張義娜、陳少平、王升蘭等年輕專家的幫助，在此一并致謝！

[1] 邱中建，龔再升.中國油氣勘探：第四卷.近海油氣區(qū)[M].北京：地質(zhì)出版社，石油工業(yè)出版社，1999.

[2] 鄧運華.試論中國近海兩個坳陷帶油氣地質(zhì)差異性[J].石油學(xué)報，2009，30（1）：1－7.

[3] 李友川，鄧運華，張功成.中國近海海域烴源巖和油氣的分帶性[J].中國海上油氣，2012，24（1）：6－12.

[4] 胡見義，黃第藩.中國陸相石油地質(zhì)理論基礎(chǔ)[M].北京：石油工業(yè)出版社，1991.

[5] 董偉良，黃保家.南海鶯—瓊盆地煤型氣的鑒別標(biāo)志及氣源判識[J].天然氣工業(yè)，2000，20（1）：23－27.

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[10] 柳保軍，龐雄，顏承志，等.珠江口盆地白云深水區(qū)沉積充填演化及控制因素分析[J].中國海上油氣，2011，23（1）：19－25.

A discussion on differences of hydrocarbon geology and applicable exploration theories and methods between two basin belts offshore China

Deng Yunhua
（CNOOC，Beijing，100027）

The petroliferous basins offshore China can be divided into two belts according to the distribution of oil/gas fields and a thorough analysis of geological conditions.The first basin belt adjacent to the continent is composed of lacustrine rifted basins that formed during a Palaeocene－Eocene period，and predominated by oil generation，almost providing all oil in the discovered fields offshore China.The second basin belt far away from the continent consists of marine depression basins whose main development stage is Eocene－Oligocene，and is predominated by gas generation，almost providing all gas in the discovered major－large gasfields offshore China.In the first belt，the theories of continental oil generation and proximal tractive－current deposition are applicable in hydrocarbon exploration，due to the kerogen from lacus－trine aquatic organism and the reservoir－seal sequences of proximal lacustrine facies and littoralshallow marine facies，so that oil migration and trapping and seal preservation should be considered as the critical points of pre－drilling analysis，and a deeply comprehensive evaluation of geology is crucial to improving the exploration success rate.In the second belt，the kerogen derives from higher plant and the reservoir－seal sequences deposited in distal shallow marine－h(huán)emipelagic environments，so the theories of hydrocarbon generation in coal measures，distal gravity current and carbonate deposition are applicable in exploration.Major exploration risks in the second belt may come from the conditions of reservoir and hydrocarbon source rock，and the sufficient application of modern geophysical reservoir prediction and direct hydrocarbon detection could be an effective way to improve the exploration success rate.

offshore China；basin belt；oil and gas seeking；geological theory；exploration and research method；difference

鄧運華，男，教授級高級工程師，1985年畢業(yè)于原江漢石油學(xué)院，1988年畢業(yè)于北京石油勘探開發(fā)研究院并獲碩士學(xué)位，現(xiàn)任中國海洋石油總公司副總地質(zhì)師兼中海油研究總院副院長，長期從事海上油氣勘探研究及技術(shù)管理工作。地址：北京市東城區(qū)東直門外小街6號海油大廈（郵編：100027）。

2012－04－24

（編輯：崔護(hù)社）