珠一坳陷淺層新領(lǐng)域油氣勘探潛力條件分析

陳雪芳，李洪博，高 鵬 楊夢(mèng)雄，楊亞娟，羅 梅 （中海石油 （中國(guó)）有限公司深圳分公司研究院，廣東 廣州510240）

珠一坳陷淺層新領(lǐng)域油氣勘探潛力條件分析

陳雪芳，李洪博，高 鵬 楊夢(mèng)雄，楊亞娟，羅 梅 （中海石油 （中國(guó)）有限公司深圳分公司研究院，廣東 廣州510240）

珠江口盆地珠一坳陷在以往的油氣發(fā)現(xiàn)中主要以珠江組為主 （埋深2000～3000m），但在近幾年的勘探實(shí)踐中，以韓江組、粵海組為主的中淺層 （埋深500～2000m）漸漸有了新的發(fā)現(xiàn)和驚喜。在對(duì)淺層資料系統(tǒng)研究的基礎(chǔ)上，分析了淺層的成藏條件與勘探潛力：①富烴洼陷為珠一坳陷淺層油氣成藏提供了巨大的烴源潛力；②古珠江三角洲沉積體系為淺層油氣成藏提供了儲(chǔ)蓋條件；③淺層斷圈和自圈等構(gòu)造型圈閉發(fā)育，具有豐富的目標(biāo)潛力；④由多介質(zhì)構(gòu)成的網(wǎng)狀輸導(dǎo)格架形成了多類型輸導(dǎo)通道，形成了淺層優(yōu)越的油氣運(yùn)移條件。在此基礎(chǔ)上預(yù)測(cè)了珠一坳陷淺層勘探的有利區(qū)帶，主要集中在PY4洼、EP凹陷及HZ凹陷西部等地區(qū)。

珠一坳陷；淺層油氣藏；成藏條件；勘探潛力

多年的勘探實(shí)踐證明，珠江口盆地珠一坳陷新近系珠江組一直是該區(qū)主要的勘探目的層，也是油氣最富集層段［1］。但隨著資源潛力的不斷挖掘以及研究認(rèn)識(shí)的不斷深入，從淺層到深層的勘探所帶來(lái)的新發(fā)現(xiàn)和新啟示揭示了珠江口盆地珠一坳陷逐漸步入了復(fù)式油氣藏的勘探階段。作為復(fù)式油氣聚集帶的一個(gè)重要勘探方向，淺層勘探的優(yōu)勢(shì)在于它具有可操作性強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)快捷等特點(diǎn)。但珠一坳陷淺層是新的勘探領(lǐng)域，對(duì)于淺層的成藏條件及勘探潛力尚待認(rèn)識(shí)。為此，筆者以珠江口盆地珠一坳陷淺層油氣聚集特征為出發(fā)點(diǎn)，系統(tǒng)地總結(jié)淺層成藏條件，為下步勘探指明方向。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

珠江口盆地位于歐亞、印度洋和太平洋3大板塊交匯的南海北部，是在加里東、海西、燕山期褶皺基底上形成的中、新生代含油氣盆地［2］。珠一坳陷是位于珠江口盆地北部坳陷帶的一級(jí)構(gòu)造單元，走向?yàn)镹E向，大致與海岸線平行。西北鄰斷階帶，東南部受控于東沙隆起及番禺低隆起，西南與珠三坳陷相接，東北毗鄰澎湖北港隆起。按照珠江口盆地新生代的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和演化歷程，可將其分為3個(gè)階段：即古新世－早漸新世的斷陷階段、晚漸新世－中中新世的拗陷沉降階段和晚中新世至今的構(gòu)造活化階段（如圖1），不同階段的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)對(duì)珠江口盆地的沉積充填起到不同的控制作用［3］。

1）斷陷階段 構(gòu)造運(yùn)動(dòng)劇烈，張裂作用形成NE-NEE向斷陷，在持續(xù)拉張的作用下，斷陷進(jìn)一步擴(kuò)展，形成一系列湖盆，在此期間沉積了文昌組和恩平組烴源巖，為珠江口盆地油氣藏的形成奠定了良好的物質(zhì)基礎(chǔ)。

2）拗陷沉降階段 該期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)較為強(qiáng)烈，延續(xù)也較長(zhǎng)，海水從南向北大規(guī)模入侵。盆地內(nèi)斷陷、斷坳向坳陷轉(zhuǎn)化，坳陷開(kāi)始并進(jìn)入沉降階段。該時(shí)期珠江口盆地內(nèi)主要以海陸過(guò)渡相三角洲砂和碳酸鹽巖臺(tái)地沉積為主，沉積了珠海組、珠江組和韓江組地層。

3）構(gòu)造活化階段 該次運(yùn)動(dòng)是盆地?cái)嗔训脑俅位顒?dòng)期，產(chǎn)生了一系列以NWW向張扭性為主的斷裂，對(duì)盆地內(nèi)構(gòu)造的形成與油氣的運(yùn)移、聚集、泄漏以及重新分配均有著重要的作用。該時(shí)期主要沉積了粵海組、萬(wàn)山組及第四系。該次研究的淺層對(duì)象主要是韓江組及粵海組地層。

圖1 珠江口盆地構(gòu)造沉積綜合柱狀圖

2 淺層成藏條件與勘探潛力

2.1 富烴洼陷提供了巨大的烴源潛力

珠一坳陷淺層烴源條件面臨兩個(gè)問(wèn)題：首先是淺層無(wú)生烴能力，而深層古近系文昌組和恩平組是該區(qū)主要的烴源巖，淺層油氣成藏必須依靠深層油源供應(yīng)；其次，淺層油氣運(yùn)移路徑長(zhǎng)，且中深層珠江組等儲(chǔ)蓋條件優(yōu)越，油氣的分流作用強(qiáng)。因此，淺層油氣能夠富集的關(guān)鍵因素就是必須保證充足的油源供應(yīng)。勘探實(shí)踐表明，珠江口盆地珠一坳陷共發(fā)育兩套烴源巖：古近系始新統(tǒng)文昌組和始新統(tǒng)－漸新統(tǒng)恩平組陸相烴源巖。其中文昌組有機(jī)質(zhì)類型以Ⅰ－Ⅱ1型為主，其次為Ⅱ2型，總體上反映了文昌組有機(jī)質(zhì)類型主要以腐泥型或偏腐泥型為主，說(shuō)明有機(jī)質(zhì)類型好，生烴潛力高。恩平組烴源巖有機(jī)質(zhì)類型以Ⅱ2型為主，其次為Ⅱ1型，少數(shù)落在Ⅰ及Ⅲ型區(qū)間內(nèi)，說(shuō)明恩平組有機(jī)質(zhì)類型主要以腐殖腐泥型－腐泥腐殖型為主。2套烴源巖演化程度較好，均進(jìn)入成熟－過(guò)成熟階段［4］。根據(jù)前人研究結(jié)果表明，珠一坳陷存在4個(gè)已經(jīng)證實(shí)的富烴洼陷，其資源量相當(dāng)豐富，占整個(gè)珠一坳陷總資源量的62%左右，珠一坳陷所發(fā)現(xiàn)的油田及含油構(gòu)造主要分布于這4個(gè)富生烴洼陷內(nèi)及其周邊地區(qū)，且目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的淺層油藏也均圍繞其中3個(gè)富烴洼陷 （EP凹陷、PY4洼及HZ凹陷西部）分布。因此，珠一坳陷雄厚的油氣資源為其淺層油氣成藏奠定了基礎(chǔ)，而淺層的勘探方向也必須圍繞富烴洼陷展開(kāi)。

2.2 古珠江三角洲提供了優(yōu)越的儲(chǔ)蓋條件

古珠江三角洲是從珠海組一直到粵海組海侵式發(fā)育的大型三角洲，為珠江口盆地淺層海相地層油氣成藏提供了優(yōu)質(zhì)的儲(chǔ)蓋組合條件［5］。首先古珠江三角洲平面上展布面積大，分布寬廣，發(fā)育穩(wěn)定，至韓江組與粵海組沉積時(shí)期，古珠江三角洲的范圍主體分布在XJ凹陷、EP凹陷及HZ凹陷西部地區(qū)；其次古珠江三角洲在其發(fā)育時(shí)期形成了非常優(yōu)越的儲(chǔ)層條件，類型多樣，從珠一坳陷目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的淺層油氣藏主要集中在三角洲前緣沉積相帶 （圖2、3），以辮狀河分流水道、水下分流水道、河口壩及席狀砂等為主，其儲(chǔ)集物性良好，平均孔隙度達(dá)20%以上，滲透率大多超過(guò)600×10－3μm2；第三，古珠江三角洲沉積體系在淺層形成了多套海泛泥巖或局部泥巖，為淺層油氣富集提供了重要的區(qū)域蓋層和局部蓋層，韓江組及粵海組總體泥巖蓋層發(fā)育且質(zhì)純，三角洲前緣發(fā)育多套海泛泥巖或局部泥巖蓋層，在垂向上與砂巖儲(chǔ)層整體呈互層狀產(chǎn)出，地層泥巖含量高，平均含量在50%～70%，從而成為油氣的有效遮擋層。因此，珠江三角洲沉積體系的發(fā)育特點(diǎn)為淺層油氣藏的形成提供了十分有利的儲(chǔ)蓋組合條件。

圖2 韓江組勘探形勢(shì)與沉積相圖

圖3 粵海組勘探形勢(shì)與沉積相圖

2.3 構(gòu)造型圈閉發(fā)育提供了豐富的目標(biāo)潛力

根據(jù)已發(fā)現(xiàn)油氣藏的特征分析，珠一坳陷新近系淺層發(fā)育的圈閉類型都是構(gòu)造型圈閉，主要包括3種類型的圈閉：披覆背斜、斷鼻或斷塊及斷背斜。其中斷層圈閉占80%左右，而斷層圈閉又以翹傾半背斜構(gòu)造為主，占斷圈的78%。從斷圈的形成演化機(jī)制來(lái)看，晚期斷裂活動(dòng)基本控制了淺層斷層圈閉的形成及演化。珠江口盆地獨(dú)有的晚期構(gòu)造活化運(yùn)動(dòng)斷裂活動(dòng)頻繁，形成一系列的NW、NWW向斷層切割沉積地層，在斷裂活動(dòng)及沉積壓實(shí)的雙重作用下，形成了一系列不同形態(tài)的圈閉：①已存在的背斜圈閉受斷裂活動(dòng)再改造，形成斷背斜構(gòu)造；②斷層上升盤(pán)發(fā)生翹傾，形成斷鼻構(gòu)造；③斷層下降盤(pán)受斷裂活動(dòng)和壓實(shí)作用形成逆牽引構(gòu)造。因此，淺層構(gòu)造型圈閉十分發(fā)育，目標(biāo)潛力巨大，且斷圈成藏已經(jīng)獲得了很好的勘探成效。

2.4 淺層運(yùn)移條件分析

2.4.1 斷層是淺層的首要運(yùn)移條件

珠江口盆地淺層的油氣藏為下生上儲(chǔ)，油氣的捕獲主要靠連接油源的斷層。根據(jù)淺層已發(fā)現(xiàn)的油氣藏統(tǒng)計(jì)，80%以上含油氣圈閉都是斷層圈閉，而且主要以翹傾半背斜為主，證明了斷層溝通油源并支配油氣富集的重要作用。珠江口盆地最大的特點(diǎn)就是晚期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)形成的NW、NWW斷裂，而且很多油氣田都沿著這個(gè)方向分布。以PY4洼為例，該地區(qū)晚期斷裂活動(dòng)具有明顯的南北分塊特征，迄今發(fā)現(xiàn)的油氣田或含油構(gòu)造也都集中在南部斷裂非常發(fā)育的地區(qū)，北部斷裂欠發(fā)育地區(qū)油氣發(fā)現(xiàn)較少 （圖4）。這些都證明了晚期斷層起了調(diào)節(jié)再分配油氣的作用。晚期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)有利于淺層油氣運(yùn)移成藏，對(duì)淺層油氣勘探具有重要的指導(dǎo)意義。

2.4.2 砂體、不整合面等介質(zhì)也是淺層油氣橫向運(yùn)移再分配的重要輸導(dǎo)系統(tǒng)

如果說(shuō)斷層控制了油氣垂向上的調(diào)節(jié)和再分配，那么砂體、不整合面等則控制了油氣橫向的輸導(dǎo)和再運(yùn)移［6］。凹陷深部的烴源在壓差、勢(shì)差等成藏動(dòng)力作用下，成熟的油氣排出烴源巖進(jìn)入斷層破碎帶或輸導(dǎo)砂層、不整合面等，形成深部油氣的縱、橫向分配。因此，油氣進(jìn)入砂層的多少和運(yùn)移距離的長(zhǎng)短，除了受源巖豐度控制外，最重要的因素是砂層的連通性及砂層孔隙流體壓力差的大小。根據(jù)已鉆井分析，PY4洼、EP凹陷等地區(qū)淺層的含砂率較高，且砂巖孔滲性好、源巖豐度高，因而淺層橫向連通性砂體也是有效的輸導(dǎo)系統(tǒng)。

圖4 PY4洼斷裂體系分布圖

圖5 多種油氣運(yùn)移模式

2.4.3 多介質(zhì)構(gòu)成的網(wǎng)狀輸導(dǎo)格架形成了淺層不同的油氣運(yùn)移模式

根據(jù)上述運(yùn)移條件分析，珠一坳陷斷層、連續(xù)性砂體及不整合面等輸導(dǎo)介質(zhì)構(gòu)成了主要的運(yùn)移通道。通過(guò)淺層已發(fā)現(xiàn)油藏的運(yùn)移條件分析，輸導(dǎo)介質(zhì)的不同組合模式形成的網(wǎng)狀輸導(dǎo)格架，形成了多種油氣運(yùn)移模式：①陡坡帶運(yùn)移模式——陡坡帶主斷層、砂體、次級(jí)斷層網(wǎng)狀輸導(dǎo)型；②中央帶運(yùn)移模式——中央帶垂向斷裂體系、砂體溝通網(wǎng)狀輸導(dǎo)型；③緩坡帶運(yùn)移模式——緩坡帶不整合面、砂體、次級(jí)斷層網(wǎng)狀輸導(dǎo)型 （見(jiàn)圖5）。

綜上所述，淺層的油氣運(yùn)移條件可概括為：在網(wǎng)狀格架背景下發(fā)育的多類型多介質(zhì)輸導(dǎo)通道。多介質(zhì)：斷裂體系、層狀砂體以及不整合面等輸導(dǎo)介質(zhì)。網(wǎng)狀輸導(dǎo)格架：深部烴源巖通過(guò)斷裂溝通或緩坡不整合面運(yùn)移，以古隆起控制的構(gòu)造脊為運(yùn)移指向，通過(guò)斷層、砂體或不整合面等介質(zhì)進(jìn)行多次的油氣再分配，形成網(wǎng)狀輸導(dǎo)運(yùn)聚成藏。多類型：斷層、砂體及不整合面等輸導(dǎo)介質(zhì)，通過(guò)不同組合模式形成的網(wǎng)狀輸導(dǎo)格架，形成了多種油氣運(yùn)移方式。

3 結(jié) 論

通過(guò)對(duì)珠江口盆地珠一坳陷淺層油氣成藏條件綜合分析，得出以下幾點(diǎn)結(jié)論和認(rèn)識(shí)：

1）珠一坳陷淺層勘探潛力巨大：①富烴洼陷為珠一坳陷淺層油

氣成藏提供了烴源潛力；②古珠江三角洲沉積體系為淺層油氣成藏提供了較好的儲(chǔ)蓋條件；③淺層斷圈和自圈等構(gòu)造型圈閉十分發(fā)育，具有豐富的目標(biāo)潛力；④立體式網(wǎng)狀輸導(dǎo)格架背景下多類型輸導(dǎo)通道，形成了淺層優(yōu)越的油氣運(yùn)移條件。

2）晚期斷裂分布與珠江三角洲前緣是開(kāi)展淺層勘探必備條件，圍繞富生烴洼陷勘探是淺層主要勘探方向。

3）EP凹陷、PY4洼及HZ凹陷西部等富烴凹陷是開(kāi)展淺層勘探最有利的區(qū)域?？碧綄?shí)踐表明，目前淺層發(fā)現(xiàn)的油氣藏主要集中在PY4洼、EP凹陷、HZ凹陷西部等地區(qū)；且韓江組與粵海組時(shí)期，古珠江三角洲的范圍主體分布在XJ凹陷、EP凹陷及HZ凹陷西部地區(qū)。此外，上述地區(qū)晚期斷裂十分發(fā)育，有利于油氣聚集。

［1］龔再生.中國(guó)近海大油氣田 ［M］.北京：石油工業(yè)出版社，1997.48～52.

［2］朱偉林.南海北部大陸邊緣盆地天然氣地質(zhì) ［M］.北京：石油工業(yè)出版社，2007.5～9.

［3］陳長(zhǎng)民，施和生，許仕策，等.珠江口盆地 （東部）第三系油氣藏形成條件 ［M］.北京：科學(xué)出版社，2003.5～9.

［4］施和生，朱俊章，姜正龍，等.珠江口盆地珠一坳陷油氣資源再評(píng)價(jià) ［J］.中國(guó)海上油氣，2009，21（1）：9～14.

［5］陳長(zhǎng)民.珠江口盆地東部石油地質(zhì)及油氣藏形成條件初探 ［J］.中國(guó)海上油氣，2000，14（2）：73～83.

［6］付廣，呂延防，薛永超，等.油氣運(yùn)移通道及其對(duì)成藏的控制 ［J］.海相油氣地質(zhì)，1999，4（3）：24～29.

Analysis of Shallow Hydrocarbon Exploration Potential in the New Region of Zhu I Depression

CHEN Xue-fang，LI Hong-bo，GAO Peng，YANG Meng-xiong，YANG Ya-juan，LUO Mei（Authors’Address：Shenzhen Research Institute，CNOOC，Guangzhou510240，Guangdong，China）

The hydrocarbon discovery in Zhu I Depression of Pearl River-mouth Basin was mostly in the Zhujiang Formation（burial depth was from 2000mto 3000m），and more and more shallow hydrocarbon has been found in the recent years in HJ and YH Formations（burial depth was from 500mto 2000m）.On the basis of detailed study on the shallow data and information，reservoir formation conditions and mechanism and exploration potential of the shallow hydrocarbon were analyzed，which included：①carbon generating sags in Zhu I Depression provided good hydrocarbon source for the shallow reservoir；②the ancient Pearl River delta depositional system provided good reservoir-seal assemblage for the shallow hydrocarbon accumulation；③structural traps were developed in shallow formations which provided a large amount of potential exploration targets；④network type hydrocarbon migration pathway provided good migration condition for shallow oil and gas pool-forming system.On the basis of the above research，the shallow exploration-favoring areas in Zhu I Depression are predicted，they are concentrated in PY4，EP and western HZ Areas.

Zhu I Depression；shallow new region；reservoir formation condition；exploration potential

TE122.24

A

1000-9752 （2012）04-0052-05

2011-12-20

國(guó)家科技重大專項(xiàng) （2011ZX05023-001-006）。

陳雪芳 （1962-），女，1982年大學(xué)畢業(yè)，高級(jí)工程師，現(xiàn)任中海石油深圳分公司首席工程師、專家，現(xiàn)主要從事地震地質(zhì)綜合解釋工作。

［編輯］ 龍 舟