珠江口盆地(東部)油氣地質(zhì)特征、成藏規(guī)律及下一步勘探策略*

施和生 何 敏 張麗麗 余秋華 龐 雄 鐘志洪 劉麗華

(中海石油(中國(guó))有限公司深圳分公司)

珠江口盆地(東部)油氣地質(zhì)特征、成藏規(guī)律及下一步勘探策略*

施和生 何 敏 張麗麗 余秋華 龐 雄 鐘志洪 劉麗華

(中海石油(中國(guó))有限公司深圳分公司)

在珠江口盆地東部地區(qū),區(qū)域上先斷后坳的構(gòu)造演化造就了盆地的雙層結(jié)構(gòu),先陸后海的沉積序列形成了盆地的多類型沉積相組合,地殼厚度向南逐漸減薄造成了幾個(gè)坳陷帶熱演化的不均衡。在這種獨(dú)特的地質(zhì)背景下,多期成盆結(jié)構(gòu)發(fā)育多套烴源巖,斷坳疊置復(fù)合盆地發(fā)育陸、海相兩大套儲(chǔ)蓋組合,多期構(gòu)造活動(dòng)形成多種類型的復(fù)式圈閉,油氣圍繞富生烴凹(洼)陷呈“北油南氣”分布,并在二級(jí)構(gòu)造帶上復(fù)式聚集。綜合研究認(rèn)為,富生烴凹(洼)陷控制該地區(qū)的油氣分布,烴源巖及其熱演化的差異性造成了油氣分布的分帶性,復(fù)合輸導(dǎo)體系和晚期構(gòu)造活動(dòng)控制了油氣的復(fù)式聚集?；谟蜌獾姆植继卣骱统刹匾?guī)律,提出該地區(qū)下一步勘探策略:對(duì)于已證實(shí)的富生烴凹(洼)陷,要堅(jiān)持以復(fù)式油氣勘探理念為指導(dǎo),實(shí)現(xiàn)二級(jí)構(gòu)造帶立體飽和式勘探;對(duì)于潛在的富生烴凹(洼)陷,要從區(qū)域地質(zhì)研究入手,系統(tǒng)評(píng)價(jià)其油氣資源量,優(yōu)選二級(jí)構(gòu)造帶,實(shí)現(xiàn)新區(qū)勘探突破。

珠江口盆地(東部);油氣地質(zhì)特征;油氣成藏規(guī)律;復(fù)式油氣聚集;立體飽和式勘探;新區(qū)突破

珠江口盆地位于南海北部,面積約26.68萬km2,至目前該盆地(東部)已發(fā)現(xiàn)油氣田48個(gè)、含油氣構(gòu)水深幾十米至3 000多米。經(jīng)過30多年的勘探,截 造36個(gè)(圖1),探明原油地質(zhì)儲(chǔ)量超過9億m3、天然氣地質(zhì)儲(chǔ)量超過1 100億m3,已成為我國(guó)重要的油氣產(chǎn)區(qū)之一。由于珠江口盆地具有先斷后坳的雙層結(jié)構(gòu),以及各坳陷、斷陷、洼陷之間構(gòu)造演化差異性顯著,造成了盆地充填形式、物質(zhì)基礎(chǔ)以及油氣生成、運(yùn)移、聚集條件等不同,所形成的油氣藏類型、成藏規(guī)律及控制因素也不同。本文在調(diào)研前人勘探和研究成果的基礎(chǔ)上,著眼于珠江口盆地(東部)的構(gòu)造史、沉積史、熱史等區(qū)域背景,系統(tǒng)研究該地區(qū)油氣成藏條件,總結(jié)油氣成藏規(guī)律,分析成藏主控因素,并對(duì)下一步勘探提出具體建議,以期推動(dòng)該地區(qū)油氣勘探的不斷突破和持續(xù)發(fā)展。

圖1 珠江口盆地構(gòu)造單元?jiǎng)澐旨皷|部地區(qū)已發(fā)現(xiàn)油氣田平面分布圖

1 區(qū)域地質(zhì)特征

1.1 先斷后坳的構(gòu)造演化造就盆地的雙層結(jié)構(gòu)

響應(yīng)于古新世—始新世時(shí)期印度板塊向北推進(jìn)速度減慢、太平洋板塊向歐亞板塊俯沖速率降低[1-2],中國(guó)東部陸緣由擠壓環(huán)境轉(zhuǎn)變?yōu)槔瓘埈h(huán)境[3],并且伴隨太平洋板塊俯沖帶的后退,華南陸緣發(fā)生裂陷作用。珠江口盆地正是在這一構(gòu)造背景下于中生代復(fù)雜褶皺基底上裂陷而形成。漸新世時(shí)期,受南海海底擴(kuò)張影響,珠江口盆地由裂陷向坳陷轉(zhuǎn)化,進(jìn)入被動(dòng)大陸邊緣的演化歷程,從而形成了典型的“下斷上坳”的疊合型盆地(圖2)。

裂陷期,珠江口盆地發(fā)生兩幕性質(zhì)不同的區(qū)域構(gòu)造事件:第一幕,即神狐運(yùn)動(dòng)和珠瓊運(yùn)動(dòng)一幕,受到太平洋板塊與歐亞板塊之間相互作用控制的裂陷過程,形成的控洼斷裂以NE、NEE走向?yàn)橹?在中央隆起帶兩側(cè)形成了NE—NEE向展布的半地塹式裂陷湖盆群[4-7],發(fā)育多個(gè)深湖盆;第二幕,即珠瓊運(yùn)動(dòng)二幕,受中始新世—早漸新世印度地塊與亞洲大陸發(fā)生正面碰撞作用[1,8]、印支半島相對(duì)于華南地塊發(fā)生向SE方向的擠出運(yùn)動(dòng)影響[9-10],南海北部陸緣盆地形成了大量EW向和NW向的斷陷,斷裂活動(dòng)具有西強(qiáng)東弱的特征?？傮w上,兩幕裂陷形成了珠江口盆地“南北分帶、東西分塊”隆坳相間的構(gòu)造格局,可劃分6個(gè)構(gòu)造單元:北部隆起帶、北部坳陷帶(包括珠一坳陷和珠三坳陷)、中央隆起帶、中部坳陷帶(珠二坳陷)、南部隆起帶、南部坳陷帶(圖1)。珠一坳陷和珠二坳陷所處的位置不同,珠一坳陷是在剛性基底上斷陷而成的多種類型的半地塹和復(fù)式半地塹的組合,而珠二坳陷是在減薄的地殼上形成的盆地,半地塹式的斷陷發(fā)育不明顯,表現(xiàn)為階狀斷裂構(gòu)造帶控制的大型寬地塹。

拗陷期,珠江口盆地?cái)嗔鸦顒?dòng)較平靜,主要表現(xiàn)為受漸新世以來的南海海底擴(kuò)張過程和中中新世—晚中新世末的構(gòu)造活化作用控制的斷裂活動(dòng)。晚始新世與漸新世之交,珠江口盆地發(fā)生一次強(qiáng)烈的區(qū)域性構(gòu)造運(yùn)動(dòng),與南海開始擴(kuò)張密切相關(guān)[11];這時(shí)大陸巖石圈破裂分離,產(chǎn)生新洋盆,盆地中、北部發(fā)生區(qū)域性抬升,強(qiáng)烈剝蝕形成了破裂不整合面,珠江口盆地整體結(jié)束裂陷演化階段,進(jìn)入拗陷演化階段。至漸新世與中新世之間,因南海擴(kuò)張脊向南躍遷使得中新世以來白云凹陷深部地幔上隆產(chǎn)生強(qiáng)烈的熱沉降,陸架坡折帶由漸新世位于白云凹陷南側(cè)突變式地跳躍到凹陷北側(cè),白云凹陷也由漸新世晚期的淺海陸架環(huán)境轉(zhuǎn)變?yōu)殛懫律钏h(huán)境,此次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)被命名為白云運(yùn)動(dòng)[12]。中中新世—晚中新世末,東沙運(yùn)動(dòng)使珠江口盆地在沉降過程中發(fā)生塊斷升降和隆起剝蝕,大量老斷層重新活化,同時(shí)產(chǎn)生了一系列NWW向的張扭性斷層和較多的巖漿活動(dòng)。

1.2 先陸后海的沉積序列形成盆地的多類型沉積相組合

受區(qū)域構(gòu)造演化控制,珠江口盆地(東部)新生代沉積也經(jīng)歷了先陸相后海相的沉積充填過程[13-15](圖2、3)。

在裂陷期,以陸相沉積為主,包括文昌組、恩平組。強(qiáng)裂陷期,斷塊旋轉(zhuǎn)形成分割性強(qiáng)的斷陷湖盆,文昌組在裂陷緩坡一側(cè)以濱淺湖、河流、辮狀河三角洲沉積體系為主,在控洼斷裂一側(cè)則發(fā)育中深湖、近岸水下扇、扇三角洲沉積體系。低位時(shí)期形成典型的向盆地中心變薄的楔狀地層,在凹陷的中心部位發(fā)育濱淺湖沉積體系;湖侵時(shí)期沉積較厚的湖相泥巖;由于后期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)所造成的抬升剝蝕,高位域沉積缺乏或保存不全。裂陷后期至斷拗過渡期,地勢(shì)平緩、水體較淺,華南陸區(qū)的山系發(fā)育,向珠江口盆地提供的物源量充足,恩平組沉積以大型的河流—三角洲、濱淺湖、河湖沼澤沉積體系為主。受裂陷結(jié)構(gòu)差異性影響,珠二坳陷湖盆面積較珠一坳陷大,發(fā)育的中深湖相的范圍也較大。

在拗陷期,以海相沉積為主,包括珠海組、珠江組、韓江組、粵海組和萬山組。漸新世珠海組沉積時(shí)期,隨著南海擴(kuò)張海侵作用,珠江口盆地大多數(shù)地區(qū)都演變成海陸過渡—淺海陸架沉積環(huán)境,廣泛沉積以古珠江為主要供源的三角洲—濱岸沉積體系,地層巖性以砂巖為主。在漸新世與中新世之交(大約23.03 Ma),珠二坳陷受到深部幔源作用,白云凹陷產(chǎn)生強(qiáng)烈沉降,陸架坡折由漸新世時(shí)期的白云凹陷南側(cè)北移至白云凹陷北坡,白云凹陷及以南區(qū)域成為陸坡深水環(huán)境。因此,中新世以來,珠江口盆地北部為陸架沉積環(huán)境,沉積表現(xiàn)為以古珠江及韓江為供源的三角洲—濱岸—淺海陸棚相沉積體的相對(duì)進(jìn)退,而盆地南部珠二坳陷的白云凹陷則為陸坡深水沉積環(huán)境,發(fā)育深水扇、滑塌沉積體及陸坡深水泥質(zhì)沉積,東沙隆起周緣發(fā)育少量濱岸沉積。到了10.5 Ma,因古珠江物源體系供應(yīng)減少及周期性相對(duì)海平面下降未達(dá)陸架坡折帶以下,白云凹陷及以南深水區(qū)主要以泥質(zhì)沉積為主。值得一提的是,中新世以前珠江口盆地中部的東沙隆起是隆起剝蝕區(qū),早中新世至中中新世(即19.1～16.4 Ma)因大規(guī)模海侵導(dǎo)致東沙隆起逐漸被海覆蓋,海侵造成海岸線和古珠江三角洲向北后退,東沙隆起區(qū)受陸源碎屑和淡水的影響較少,在早期的濱岸沉積基礎(chǔ)上開始發(fā)育碳酸鹽巖沉積。

圖3 珠江口盆地(東部)沉積充填及地殼厚度、地溫梯度變化圖

1.3 地殼厚度向南的逐漸減薄造成盆地南、北兩個(gè)坳陷帶熱演化的不均衡

珠江口盆地南、北部地?zé)岵町愋耘c區(qū)域構(gòu)造背景演化差異性有關(guān)。珠江口盆地處在減薄的大陸地殼背景下,新生代巖石圈的伸展拉張程度在南部深水區(qū)比北部淺水區(qū)更加強(qiáng)烈,南海北部從大陸、上陸坡、下陸坡至大洋盆地區(qū),地殼逐漸變薄,莫霍面向南抬升,大陸架和上陸坡的地殼厚度為30～26 km,下陸坡為22～13 km,洋殼為8 km[16-17]。巖石圈厚度的變化趨勢(shì)與地殼厚度變化一致,在珠江口盆地北部為90～70 km,往南部白云凹陷減薄為70～60 km,巖石圈拉張減薄產(chǎn)生的熱異常導(dǎo)致珠江口盆地南部基底熱流值高于北部。且深水區(qū)比淺水區(qū)更“熱”,深水區(qū)鉆井地溫梯度(平均為4.22℃/100 m)比淺水區(qū)鉆井地溫梯度(平均為3.43℃/100 m)高(圖3),深水區(qū)的大地?zé)崃?平均值為77.68 mW/m2)比淺水區(qū)的大地?zé)崃?平均值為66.17 m W/m2)高。古溫標(biāo)法[18]也揭示裂陷期珠江口盆地南部的古地溫梯度也比盆地北部地溫梯度高。

2 油氣地質(zhì)特征

2.1 多期成盆結(jié)構(gòu)發(fā)育多套烴源巖

區(qū)域地質(zhì)的演化特征影響著烴源巖的形成與分布[19-21]。珠江口盆地(東部)3期成盆結(jié)構(gòu)發(fā)育了3套烴源巖:裂陷早中期發(fā)育中深湖相文昌組烴源巖、裂陷晚期發(fā)育湖沼相恩平組烴源巖、拗陷期發(fā)育海相陸源珠海組烴源巖。其中,珠一坳陷發(fā)育文昌組和恩平組烴源巖,珠海組烴源巖不發(fā)育或尚未成熟(圖4);珠二坳陷發(fā)育文昌組、恩平組、珠海組等3套烴源巖,烴源巖厚度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了珠一坳陷(圖3),且熱演化程度高,意味著珠二坳陷比珠一坳陷有更大的烴源潛力。

圖4 珠江口盆地(東部)烴源巖及其發(fā)育的構(gòu)造、沉積背景演化圖

縱觀地史時(shí)期,該區(qū)烴源巖的形成及生烴潛力極不均衡,有機(jī)地化、孢粉相等分析結(jié)果均從微觀到成烴母質(zhì)的角度證實(shí)了這一特征[22-25]:①文昌組烴源巖是主要烴源巖。鉆井揭示,珠一坳陷文昌組烴源巖以中深湖相泥巖或凝灰質(zhì)泥巖、淺湖相暗色泥巖為主,有機(jī)質(zhì)類型好(中深湖相烴源巖干酪根為I—II1型,淺湖相烴源巖干酪根基本上為II2型),有機(jī)質(zhì)豐度高,普遍富含來源于藻類的C304-甲基甾烷系列,以水生生物貢獻(xiàn)為主。雖然珠二坳陷僅有2口井(LW4-1-1和LW9-1-2井)鉆遇文昌組,但這2口井的有機(jī)地化分析結(jié)果顯示珠二坳陷文昌組有機(jī)質(zhì)類型以II1型為主,有機(jī)質(zhì)豐度較高,生物標(biāo)志化合物分析顯示來源于藻類的C27規(guī)則甾烷含量較高(但貧C304-甲基甾烷系列),陸源生物標(biāo)志化合物(如W、T樹脂化合物和奧利烷)含量低。文昌組中普遍富含浮游藻類和無定形有機(jī)質(zhì)(一般為低等浮游生物降解產(chǎn)物),孢粉和來源于陸地高等植物的有機(jī)質(zhì)含量不高,顯示文昌組沉積期古湖的表層生產(chǎn)力高。②恩平組烴源巖是重要烴源巖(在珠二坳陷可能是主要烴源巖之一)。鉆井揭示,恩平組烴源巖以濱淺湖相及河、湖沼澤相泥巖為主,有機(jī)質(zhì)類型主要為II2型(少數(shù)為II1或III型),TOC含量較高(各生烴半地塹TOC含量均在0.8%以上),且生物標(biāo)志化合物分析顯示烴源巖中樹脂化合物(T、W)含量高,孢粉組合以松粉-榆粉組合和淚杉粉-雙溝粉組合為特征,指示烴源巖中的高TOC主要是陸源高等植物的貢獻(xiàn)。③珠海組烴源巖的生烴潛力較恩平組次之。目前珠海組烴源巖僅在白云凹陷西部PY33-1-1井、番禺低隆起PY27-2-1和PY28-2-1井、深水區(qū)LW3-1-1井有所揭示,TOC含量中等,有機(jī)質(zhì)類型為混合型,以II2型干酪根為主,生烴潛力低。珠海組泥巖中含有海相溝鞭藻化石,但含量很低,孢粉組合中藻類含量低于10%,蕨類孢子和木本花粉含量高于90%以上,指示主要是陸生高等植物的貢獻(xiàn),推測(cè)是陸源輸入、河流長(zhǎng)距離搬運(yùn)而來。

2.2 斷坳疊置復(fù)合盆地發(fā)育陸、海相兩大套儲(chǔ)蓋組合

盆地在不同的發(fā)育演化階段沉積充填的序列不同,容易形成多種類型的儲(chǔ)集層和儲(chǔ)蓋組合。根據(jù)目前的勘探現(xiàn)狀和地質(zhì)認(rèn)識(shí)[20,26-27],珠江口盆地(東部)主要發(fā)育兩大類五小類儲(chǔ)蓋組合。

第一大類是以相對(duì)湖平面變化帶來的湖泛泥巖為蓋層的陸相組合。根據(jù)儲(chǔ)集體又可細(xì)分為兩小類:①始新統(tǒng)文昌組深水湖底扇、淺水三角洲及濱淺湖相砂巖儲(chǔ)層及其儲(chǔ)蓋組合,儲(chǔ)層物性及蓋層封堵條件受埋深、沉積相及成巖作用影響,非均質(zhì)性較強(qiáng),泥巖蓋層條件好。②恩平組大型的淺水辮狀河三角洲、河流相及濱淺湖相砂巖儲(chǔ)層及其儲(chǔ)蓋組合,泥巖蓋層條件較差。

第二大類是以厚層的海泛泥巖為區(qū)域蓋層的海相組合,受相對(duì)海平面變化控制。根據(jù)儲(chǔ)集體也可進(jìn)一步細(xì)分為三小類:①漸新統(tǒng)珠海組淺海三角洲砂巖儲(chǔ)層及其儲(chǔ)蓋組合,是珠江口盆地主要油氣儲(chǔ)集層之一。②下中新統(tǒng)珠江組海相三角洲砂體、碳酸鹽臺(tái)地礁灘儲(chǔ)層和重力流砂體及其儲(chǔ)蓋組合,三角洲砂體主要分布于盆地北部的陸架淺水區(qū),碳酸鹽臺(tái)地礁灘儲(chǔ)層主要發(fā)育于東沙隆起上,重力流砂體(包括斜坡扇、盆底扇和海底峽谷濁積水道)主要發(fā)育于盆地南部的珠二坳陷。珠江口盆地目前發(fā)現(xiàn)的主要油氣田多見于該套儲(chǔ)蓋組合。③中中新統(tǒng)及上新統(tǒng)陸架海相三角洲砂巖儲(chǔ)層及其儲(chǔ)蓋組合,儲(chǔ)層主要發(fā)育于盆地北部的珠一坳陷和珠三坳陷,是淺層油氣藏分布所在,而在盆地南部的深水區(qū)則不甚發(fā)育,以粉砂巖為主。

2.3 多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)形成多種類型的復(fù)合圈閉

珠江口盆地圈閉類型受盆地幕式構(gòu)造演化控制[28],2個(gè)強(qiáng)烈斷裂活動(dòng)期(即古近紀(jì)裂陷期和晚中新世斷裂活化期)之間夾新近紀(jì)拗陷期的斷裂活動(dòng)平靜期,其構(gòu)造樣式差異明顯,造就了盆地圈閉數(shù)量多、類型多樣,平面上成群成帶、垂向上疊置分布的特點(diǎn)。

裂陷初期神狐運(yùn)動(dòng)時(shí),主要形成與基巖隆起有關(guān)的潛山構(gòu)造;珠瓊運(yùn)動(dòng)一幕和二幕(56 Ma和38 Ma)時(shí),斷層活動(dòng)較強(qiáng),湖盆發(fā)生擴(kuò)張,文昌組和恩平組湖相沉積直接超覆在潛山之上,形成了頂薄翼厚的同生構(gòu)造,構(gòu)造圈閉周圍還發(fā)育有文昌組和恩平組砂體超覆尖滅構(gòu)成的復(fù)合圈閉,為同生構(gòu)造和構(gòu)造巖性復(fù)合圈閉發(fā)育期。

拗陷期構(gòu)造活動(dòng)弱,但南海運(yùn)動(dòng)和白云運(yùn)動(dòng)期伴隨南海海盆擴(kuò)張和白云凹陷的沉降,海水入侵珠江口盆地,主要形成與相對(duì)海平面升降有關(guān)的地層巖性圈閉,如惠州凹陷的下中新統(tǒng)K、L系列巖性圈閉,白云凹陷北坡的下切水道和盆底扇,東沙隆起區(qū)的生物礁圈閉等。

斷裂活化期(塊斷階段)是珠江口盆地局部構(gòu)造的重要形成期和定型期,晚期NW向斷裂的繼承性發(fā)育不僅改造了老的披覆背斜,對(duì)早期形成的重力滑動(dòng)背斜和翹傾半背斜起到了加強(qiáng)和促進(jìn)作用,而且在新近系中形成了新圈閉。

總體上,珠江口盆地(東部)局部圈閉類型以構(gòu)造圈閉為主(占已鉆構(gòu)造的55%),包括披覆背斜、逆牽引背斜、斷背斜和翹傾半背斜等。除此之外,還發(fā)育斷鼻、斷塊、潛山、地層巖性圈閉及生物礁灘圈閉,其中見油氣的巖性圈閉多為構(gòu)造巖性復(fù)合圈閉。

2.4 油氣分布的不均衡性

目前珠江口盆地(東部)已發(fā)現(xiàn)的油氣藏主要有10種類型(圖5),以構(gòu)造圈閉和巖性圈閉為主,油氣分布具有明顯的不均衡性,具體表現(xiàn)在:

1)平面上,油氣圍繞富生烴凹(洼)陷分布,如恩平凹陷、惠州凹陷和白云凹陷東洼幾個(gè)已證實(shí)的富生烴凹(洼)陷周邊已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了近30個(gè)油氣田,占已發(fā)現(xiàn)油氣田總數(shù)的62.5%。

2)垂向上,受勘探程度影響,目前勘探發(fā)現(xiàn)的油氣藏以“下生上儲(chǔ)”型為主,主要集中在上構(gòu)造層的珠海組、珠江組和韓江組中,但下構(gòu)造層的古近系文昌組、恩平組“自生自儲(chǔ)”型油氣藏近期也陸續(xù)獲得發(fā)現(xiàn),因此深部的“自生自儲(chǔ)”型油氣藏也成為重要的勘探領(lǐng)域。此外,受二級(jí)構(gòu)造帶繼承性發(fā)育所控制,該區(qū)油氣垂向疊置程度高,適合開展立體勘探。

圖5 珠江口盆地(東部)油氣田及含油氣構(gòu)造圈閉類型統(tǒng)計(jì)圖

3)油氣田分布呈現(xiàn)“北油南氣”的分帶性,石油資源主要分布在盆地北部的珠一坳陷和東沙隆起上的二級(jí)構(gòu)造帶上,而天然氣資源則主要分布在白云凹陷及北坡-番禺低隆起的二級(jí)構(gòu)造帶上。

4)油氣分布呈分帶差異富集的特征,少數(shù)二級(jí)構(gòu)造帶集中了大部分已發(fā)現(xiàn)的油氣,圈閉平面連片、垂向疊加、類型多樣,表現(xiàn)為復(fù)式聚集的特征[29-30]。

3 油氣成藏規(guī)律

3.1 富生烴凹(洼)陷控制油氣分布

由于珠江口盆地(東部)烴源巖層系主要為發(fā)育于古近紀(jì)裂陷期的沉積地層,因此該區(qū)油氣聚集表現(xiàn)出顯著的“源控”特征。由于烴源巖發(fā)育期生烴凹(洼)陷的規(guī)模和不同時(shí)期烴源巖有機(jī)質(zhì)類型、豐度的差異性,造成了各凹(洼)陷的生烴量極不均衡,進(jìn)而控制了油氣平面分布的不均衡[29]?？傮w上,生烴洼陷規(guī)模大、烴源巖類型好、有機(jī)質(zhì)豐度高、持續(xù)沉降的洼陷及周邊是有利的油氣富集區(qū)。

另一方面,由于富生烴凹陷烴源巖類型和熱史演化的差異性,造成了該區(qū)“北油南氣”的分帶性分布。油源對(duì)比結(jié)果表明,珠一坳陷和珠二坳陷原油的成因不同[31-33]。盆地北部珠一坳陷的主力油源為文昌組中深湖相烴源巖,目前除HZ9-2-1井油層原油表現(xiàn)出單一的恩平組原油的特點(diǎn)外,其余井鉆探結(jié)果均表現(xiàn)出有恩平組烴源巖貢獻(xiàn)的混源油的特征;盆地南部珠二坳陷白云凹陷附近的原油和凝析油主要來自恩平組三角洲相、淺湖相—沼澤相烴源巖,凹陷東部原油有珠海組海相烴源巖的貢獻(xiàn);天然氣為混合型、偏腐殖型,主要來自恩平組三角洲相、淺湖相—沼澤相烴源巖干酪根裂解氣,有文昌組干酪根裂解氣和原油裂解氣的貢獻(xiàn)。此外,這2個(gè)坳陷熱演化程度的差異性也是造成該區(qū)“內(nèi)油外氣”分帶性分布的重要原因[18,34]。盆地南部珠二坳陷原油的成熟度普遍高于盆地北部珠一坳陷,原油的Ro分布在1.25%～1.75%,以凝析油為主;天然氣的Ro分布在1.45%～2.20%,為高成熟天然氣,且干燥系數(shù)大(以濕氣為主,也有部分干氣),其中白云凹陷北部—番禺低隆起天然氣的成熟度比白云凹陷東部相對(duì)更高。盆地北部珠一坳陷原油的Ro分布在0.80%～1.10%,為成熟原油,不同凹陷之間原油的成熟度會(huì)略有差異。

3.2 復(fù)合輸導(dǎo)體系控制油氣運(yùn)聚

綜合研究發(fā)現(xiàn),珠江口盆地(東部)烴源巖主要發(fā)育在古近系,由烴源巖生成的油氣要進(jìn)入儲(chǔ)集體中,必須依靠輸導(dǎo)介質(zhì)來完成,油氣運(yùn)聚具有典型的“復(fù)合輸導(dǎo)”特征,只是在不同區(qū)域的油氣復(fù)合輸導(dǎo)的介質(zhì)具有差異。該區(qū)主要發(fā)育以下2種復(fù)合輸導(dǎo)體系:

1)斷裂+砂體(碳酸鹽巖)+不整合面+構(gòu)造脊復(fù)合輸導(dǎo)體系。該區(qū)發(fā)育陸相、海相2套重要的三角洲儲(chǔ)集體與湖(海)泛泥巖配套的儲(chǔ)蓋組合,也發(fā)育因區(qū)域抬升作用在珠海組和恩平組之間形成的平行不整合界面。三角洲砂體和不整合面是構(gòu)成油氣側(cè)向及長(zhǎng)距離運(yùn)移的重要通道;構(gòu)造脊是隆起向凹陷延伸長(zhǎng)條狀或鼻狀的傾沒端,是油氣進(jìn)入?yún)^(qū)域性油氣運(yùn)載層后從高勢(shì)區(qū)向低勢(shì)區(qū)匯集的路線。這些輸導(dǎo)介質(zhì)與斷裂這一垂向運(yùn)移通道一起構(gòu)成了珠一坳陷及白云北坡—番禺低隆起區(qū)油氣運(yùn)移的復(fù)合輸導(dǎo)體[29,35]。文昌組、恩平組烴源巖生成的油氣側(cè)向運(yùn)移進(jìn)入陸相三角洲砂體中,如果遇到良好的儲(chǔ)蓋組合,且圈閉性好,則可在陸相地層中形成“自生自儲(chǔ)”型油氣藏;如果遇到開啟的斷裂,則會(huì)順斷裂進(jìn)入?yún)^(qū)域性蓋層(即湖(海)泛泥巖)下的三角洲砂體輸導(dǎo)層后向低勢(shì)區(qū)運(yùn)移,通過斷層與砂體的耦合,層層爬高、逐級(jí)爬升甚至長(zhǎng)距離運(yùn)移進(jìn)入上部更年輕的輸導(dǎo)層系中。其中,該區(qū)最重要的油氣側(cè)向運(yùn)移介質(zhì)當(dāng)屬最大海泛泥巖MFS18.5界面下的廣覆式連片分布的三角洲砂體,在構(gòu)造脊背景下油氣沿?cái)鄬印⑸绑w呈“斷+砂”接力式縱、橫向輸導(dǎo)。例如,珠一坳陷惠州凹陷文昌組生成的油氣沿該輸導(dǎo)體系長(zhǎng)距離運(yùn)移至東沙隆起的碳酸鹽巖儲(chǔ)集體中而形成油氣藏(圖6);白云凹陷的天然氣沿該輸導(dǎo)體系長(zhǎng)距離運(yùn)移至30～50 km以外的隆起區(qū)而形成天然氣田群(圖7)。探井資料顯示,MFS18.5層之下砂巖有機(jī)包裹體豐度較高,證實(shí)油氣以MFS18.5泥巖層為頂板沿其下疊合連片的三角洲砂巖展開中長(zhǎng)距離的側(cè)向運(yùn)移。

圖6 珠一坳陷—東沙隆起區(qū)油氣成藏模式圖

2)底辟+斷裂+砂體復(fù)合輸導(dǎo)系統(tǒng)。這一復(fù)合輸導(dǎo)體系由流體底辟、斷裂及砂體輸導(dǎo)介質(zhì)組成,主要發(fā)育在珠二坳陷白云凹陷中心區(qū)域(圖7)。流體底辟主要表現(xiàn)為地震反射剖面上的模糊帶,研究認(rèn)為這種模糊帶是白云凹陷中心存在高地溫和超壓造成流體釋放的表現(xiàn),與之伴生的亮點(diǎn)反映其是天然氣垂向運(yùn)移的輸導(dǎo)通道[36-38],晚期斷裂活化階段(10.5～5.0 Ma的東沙運(yùn)動(dòng))溝通了天然氣垂向運(yùn)移通道,烴源巖層系生成的油氣沿底辟+斷裂+砂體復(fù)合輸導(dǎo)體系垂向運(yùn)移,進(jìn)入深水盆底扇或海相三角洲等儲(chǔ)集體中聚集成藏。

3.3 晚期構(gòu)造活動(dòng)控制油氣復(fù)式聚集

珠江口盆地(東部)油、氣均呈復(fù)式聚集特征[29],表現(xiàn)為同一油氣田油氣藏類型多樣、含油層段垂向疊置(從古近系到新近系均有分布),同一構(gòu)造帶上油氣成群成帶分布。研究認(rèn)為,造成油氣復(fù)式聚集的最重要因素是晚期構(gòu)造活動(dòng)。

一方面,晚期構(gòu)造活動(dòng)階段是珠江口盆地主要的圈閉形成期和定型期。該區(qū)晚期構(gòu)造活動(dòng)發(fā)育NWW向、EW向和NEE向等3組斷裂,其中一部分繼承性發(fā)育的斷裂活動(dòng)使早期形成的圈閉面積和幅度擴(kuò)大,并且在早期圈閉之上的淺層形成逆牽引構(gòu)造或翹傾構(gòu)造,造成圈閉的垂向疊置;同時(shí),受3組方向斷裂的作用也在新近系中形成了一系列類型多樣、橫向連片的新圈閉。

另一方面,晚期斷裂活動(dòng)與主生排烴期的匹配控制了珠江口盆地的油氣成藏(圖8)。烴源巖的熱演化模擬結(jié)果表明,文昌組、恩平組、珠海組烴源巖的生排烴是一個(gè)連續(xù)的過程:盆地北部珠一坳陷文昌組烴源巖的排烴期在距今18.5 Ma以來,恩平組烴源巖排烴期在距今10.2 Ma以來;盆地南部白云主凹文昌組烴源巖的排烴期在距今23.8 Ma以來,恩平組烴源巖的排烴期在距今16 Ma以來,漸新統(tǒng)珠海組烴源巖的排烴期在距今5 Ma以來。流體包裹體和40Ar-39Ar定年結(jié)果[39-46]顯示:該區(qū)古近系中油氣藏的關(guān)鍵成藏期推測(cè)是在23.8～10.2 Ma和10.2～0 Ma兩個(gè)階段;海相地層中油氣藏的成藏關(guān)鍵期為10.2～0 Ma。晚期構(gòu)造活動(dòng)(東沙運(yùn)動(dòng), 10.5～5 Ma)引起的一系列斷裂活動(dòng)在油氣成藏過程中起到兩方面的作用:對(duì)古油藏起到調(diào)整、改造、再充注的作用;活化斷裂體系溝通古近系文昌組、恩平組烴源巖和珠海組—珠江組海相大型富砂三角洲體,形成油氣縱、橫向高效復(fù)合輸導(dǎo)體系。

此外,珠江口盆地(東部)無論是凸起帶還是斜坡帶上發(fā)現(xiàn)的油氣藏,其展布方位大體上與晚期斷裂的走向一致。因3組晚期斷裂的活動(dòng)強(qiáng)度不同,表現(xiàn)為NWW向＞EW向＞NEE向,且在區(qū)域NWW方向的擠壓下,NWW向斷裂屬?gòu)埮ば?、EW向斷裂屬壓扭性,而NEE向斷裂屬壓性。從斷面力學(xué)性質(zhì)對(duì)其封閉性的影響角度來分析,珠一坳陷晚期活動(dòng)的NWW向斷裂的開啟性最好,在斷裂活動(dòng)期及靜止期的較長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)均為油氣運(yùn)移的良好通道,而NEE向和EW向斷裂在斷裂活動(dòng)期具有一定的開啟性,但靜止期具有較好的封閉性,容易在深層形成古近系油氣藏[47]。

圖7 白云凹陷—番禺低隆起區(qū)油氣成藏模式圖

圖8 珠江口盆地(東部)油氣成藏關(guān)鍵時(shí)刻圖

4 下一步勘探策略

珠江口盆地(東部)油氣勘探已30多年,以珠海組和珠江組為勘探對(duì)象的黃金成藏組合,勘探類型單一,大型構(gòu)造圈閉先后鉆探完畢。隨著該區(qū)已開發(fā)老油田陸續(xù)進(jìn)入生產(chǎn)高含水期,產(chǎn)量遞減快,儲(chǔ)量替補(bǔ)難以為繼,面向新領(lǐng)域(新層系、新類型)、新區(qū)的勘探轉(zhuǎn)型迫在眉睫?？碧綄?shí)踐證實(shí),本區(qū)油氣成藏與富烴凹(洼)陷密切相關(guān),所以下一步的勘探工作重點(diǎn)依然是“圍繞富烴凹(洼)陷、尋找大中型油氣田”,在已證實(shí)的富烴凹(洼)陷堅(jiān)持以復(fù)式油氣勘探理念為指導(dǎo),實(shí)現(xiàn)二級(jí)構(gòu)造帶立體式飽和勘探,即中淺層與深層、構(gòu)造與地層巖性、常規(guī)與非常規(guī)并重;在未證實(shí)的地區(qū)加大研究工作力度,并積極探索新區(qū)以尋找潛在的富烴凹(洼)陷,實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)量的快速增長(zhǎng)。

4.1 深挖富烴凹陷的勘探潛力

珠一坳陷的惠州凹陷西部、陸豐凹陷南部、西江凹陷番禺4洼和恩平凹陷恩平17洼以及珠二坳陷白云北坡—番禺低隆起等富油氣區(qū)是已發(fā)現(xiàn)大量油氣田的勘探成熟區(qū),油氣成藏條件已得到證實(shí),又有大量的生產(chǎn)設(shè)施,勘探開發(fā)成本較低。因此,深挖已證實(shí)富烴凹陷的勘探潛力,是珠江口盆地(東部)下一步儲(chǔ)量增長(zhǎng)的重要方向。

4.1.1加強(qiáng)勘探成熟區(qū)的滾動(dòng)勘探

珠一坳陷原油成熟區(qū)目前有20多個(gè)油氣田在生產(chǎn),充分利用現(xiàn)有油田生產(chǎn)設(shè)施,在裝置周圍開展?jié)L動(dòng)勘探,可進(jìn)一步挖掘剩余目標(biāo)的勘探潛力。例如,西江30-2、惠州26-3、惠州19-2、惠州19-3、惠州21-1和惠州32-2油田生產(chǎn)設(shè)施周邊發(fā)育近30個(gè)有利目標(biāo),構(gòu)造圈閉居多,盡管規(guī)模都不大,但一旦獲得發(fā)現(xiàn),就可以聯(lián)合開發(fā);惠州19-1油田原油地質(zhì)儲(chǔ)量只有232萬m3,但其依托惠州19-2油田生產(chǎn)設(shè)施已成功開發(fā),取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。

珠二坳陷白云凹陷北坡、荔灣流花天然氣區(qū)的成藏條件極為有利,也已有諸多商業(yè)發(fā)現(xiàn)及含氣構(gòu)造,現(xiàn)已建成多套天然氣生產(chǎn)設(shè)施,大大降低了該區(qū)勘探的經(jīng)濟(jì)門檻,也是開展?jié)L動(dòng)勘探的現(xiàn)實(shí)區(qū)域。例如,在白云凹陷及其北坡已發(fā)現(xiàn)氣田的周邊地區(qū)尋找構(gòu)造型和構(gòu)造巖性復(fù)合圈閉,圍繞番禺30-1、荔灣3-1、流花29-1等氣田開展?jié)L動(dòng)勘探,充分利用該地區(qū)現(xiàn)成的管線設(shè)施,以珠江組沉積早期發(fā)育的陸架邊緣三角洲、陸坡深水重力流水道、深水扇體等為勘探主要目的層,尋找各類圈閉,快速評(píng)價(jià),增儲(chǔ)挖潛。

另一方面,精細(xì)評(píng)價(jià)已證實(shí)的富含油氣二級(jí)構(gòu)造帶,通過類比研究在富烴凹陷尋找新的可能富含油的二級(jí)構(gòu)造帶。類比分析結(jié)果顯示,陸豐凹陷LF14斷裂構(gòu)造帶和惠州凹陷HZ20走滑斷裂構(gòu)造帶均位于富烴凹陷內(nèi),且油氣運(yùn)移與儲(chǔ)蓋條件優(yōu)越,這2個(gè)構(gòu)造帶上的一大批構(gòu)造受斷裂切割變得相對(duì)復(fù)雜,通過加強(qiáng)對(duì)斷裂活動(dòng)與斷層封堵性的研究,有望發(fā)現(xiàn)一批油氣藏。在LF14斷裂構(gòu)造帶上新鉆探的LF8-1-1井鉆遇了8個(gè)油層總厚47.6 m,揭示了該構(gòu)造帶良好的勘探潛力。

除此之外,勘探成熟區(qū)還有一系列構(gòu)造帶尚待研究落實(shí),借助高分辨率地震資料采集處理以及高精度的地震資料解釋、合理的時(shí)深轉(zhuǎn)換方法,仍有機(jī)會(huì)找到一批有一定規(guī)模的構(gòu)造圈閉。例如,EP18斷裂背斜構(gòu)造帶、PY4中央隆起構(gòu)造帶都有望向東延拓;惠南-東沙隆起以及白云北坡珠江組下部的砂巖儲(chǔ)層因受上覆灰?guī)r厚度及水深變化的影響,構(gòu)造難以落實(shí),有望通過疊前深度偏移處理和合理的時(shí)深轉(zhuǎn)換方法落實(shí)和發(fā)現(xiàn)一批新構(gòu)造。

4.1.2加快富烴凹陷的新領(lǐng)域勘探

惠西南復(fù)式油氣藏勘探初現(xiàn)油氣連片分布,因此,在成熟勘探區(qū)除了傳統(tǒng)層系的構(gòu)造圈閉勘探外,更重要的是利用復(fù)式油氣藏理念探索新的勘探領(lǐng)域,開辟新的勘探層系,如地層巖性圈閉勘探領(lǐng)域、古近系勘探領(lǐng)域、淺層勘探領(lǐng)域、古潛山勘探領(lǐng)域等,這是下一步儲(chǔ)量增長(zhǎng)的突破點(diǎn)。

1)地層巖性圈閉勘探。古珠江三角洲發(fā)育時(shí)間長(zhǎng),進(jìn)退擺動(dòng)頻繁,疊合面積范圍廣,為珠江口盆地(東部)新近系巖性圈閉的發(fā)育及高產(chǎn)能提供了良好的條件?？碧綄?shí)踐表明,地層巖性圈閉識(shí)別及油氣充注條件分析是制約勘探成功的關(guān)鍵因素。目前,該區(qū)應(yīng)針對(duì)陸架區(qū)三角洲前緣帶和坡折區(qū)開展不同類型的巖性地層圈閉勘探,其中陸架區(qū)以三角洲前緣砂體上傾尖滅的巖性圈閉為主,而坡折區(qū)以陸架邊緣三角洲、斜坡扇和盆底扇等沉積體系形成的地層超覆圈閉、砂體尖滅巖性圈閉為主。此外,巖性地層圈閉勘探應(yīng)緊緊圍繞古近系富生烴洼陷周邊的有利二級(jí)構(gòu)造帶或者有利油氣運(yùn)聚單元開展,良好的油氣輸導(dǎo)體系是中淺層地層巖性圈閉成藏的先決條件。

以惠州凹陷南部與白云北坡為代表,分別發(fā)育了陸架和陸坡區(qū)各具特色的多種類型的地層巖性圈閉,是新領(lǐng)域突破口。HZ21-1W地層巖性圈閉K22含油面積22.3 km2,新增原油三級(jí)儲(chǔ)量超1 000萬m3,鉆探結(jié)果堅(jiān)定了地層巖性圈閉勘探的信心。近期應(yīng)選擇惠州凹陷南緣區(qū)作為突破重點(diǎn),主要包括三角洲與碳酸鹽巖之間陸架砂脊發(fā)育的巖性圈閉有利區(qū)、東沙隆起北緣傾沒端上的古珠江三角洲前緣砂上傾尖滅巖性圈閉有利區(qū)、HZ25地層巖性復(fù)式圈閉帶、XJ24潛山斷裂構(gòu)造帶淺層的三角洲朵葉體與構(gòu)造疊合區(qū)以及白云北坡21 Ma陸架坡折帶控制區(qū)發(fā)育的大型地層巖性圈閉。

2)古近系勘探。目前珠江口盆地(東部)勘探主要層系集中在上組合的漸新統(tǒng)—中新統(tǒng),多為背斜型油氣藏,而烴源層所在的下組合(始新統(tǒng))中已見到大量油氣顯示,近期也有少量的商業(yè)性發(fā)現(xiàn):有66口井鉆遇恩平組,獲得了5個(gè)油氣發(fā)現(xiàn)(惠州19-1、陸豐13-1油田(已開發(fā))和3個(gè)含油構(gòu)造);有15口井鉆遇文昌組,大部分位于構(gòu)造高部位,在HZ25轉(zhuǎn)換帶有2個(gè)油氣發(fā)現(xiàn)(惠州25-7、惠州25-4油田),在LF14斷裂背斜構(gòu)造帶發(fā)現(xiàn)了陸豐8-1含油構(gòu)造。隨著勘探的推進(jìn)和研究的深入,古近系具有鄰近烴源灶、油氣早期近距離運(yùn)聚成藏的優(yōu)越條件已被揭示。珠江口盆地(東部)油氣產(chǎn)量要再上新臺(tái)階,探索新領(lǐng)域勢(shì)在必行,下組合古近系將成為新一輪勘探的重點(diǎn)領(lǐng)域。下一步古近系勘探應(yīng)遵循“裝置優(yōu)先、先淺后深、先甜后苦”的原則:其一,惠州油區(qū)有諸多生產(chǎn)設(shè)施,如西江30-2、西江24-3、惠州26-3油田等,且在這些裝置周邊發(fā)育多個(gè)有利的大型的古近系圈閉,借助已有的生產(chǎn)裝置,探索古近系深層目標(biāo),可有效降低勘探成本。其二,古近系埋深跨度較大,既有小于3 500 m的常規(guī)勘探層系,亦有3 500～5 000 m的深層勘探層系,還有大于5 000 m的超深層勘探層系,考慮到勘探風(fēng)險(xiǎn)與投入的關(guān)系,應(yīng)按照由淺入深、立體勘探的思路來開展工作。其三,深層勘探儲(chǔ)層為陸相沉積,儲(chǔ)層相變快,宜采用從“甜點(diǎn)”入手,以中高產(chǎn)層帶動(dòng)低產(chǎn)層的開發(fā)、逐次擴(kuò)大戰(zhàn)果的方式。近期應(yīng)重點(diǎn)抓好以下6個(gè)古近系二級(jí)構(gòu)造帶的地質(zhì)評(píng)價(jià):EP18斷裂背斜構(gòu)造帶、PY4-PY5背斜構(gòu)造帶、XJ24潛山斷裂構(gòu)造帶、惠南斷裂復(fù)合圈閉帶、HZ21潛山披覆構(gòu)造帶、LF13斷裂背斜構(gòu)造帶。此外,針對(duì)深層古近系勘探,應(yīng)加強(qiáng)層序地層-沉積體系-儲(chǔ)集砂體-有利儲(chǔ)集體(甜點(diǎn))評(píng)價(jià),開展有利儲(chǔ)層的地震成像識(shí)別及預(yù)測(cè)技術(shù)研究,進(jìn)行地震、鉆井、測(cè)井、完井、測(cè)試等方面的聯(lián)合攻關(guān),建立一套識(shí)別油層、保護(hù)和解放油層的工藝技術(shù)和方法。

3)淺層勘探。珠江口盆地(東部)淺層是指相對(duì)埋藏較淺的韓江組和粵海組,該區(qū)淺層油氣顯示極為豐富。對(duì)于珠一坳陷,淺層油氣主要集中在番禺4洼、恩平凹陷、惠州凹陷西部等地區(qū),其中PY10-4、PY10-4W、PY2-1E和XJ23-2等4個(gè)圈閉預(yù)測(cè)油氣資源量合計(jì)約3 000萬m3。對(duì)于珠二坳陷,淺層氣從白云北坡至白云凹陷中央底辟帶都有廣泛分布,如LH19-3構(gòu)造。該區(qū)淺層油氣之所以成藏,是由于后期持續(xù)海進(jìn),海岸線逐漸向北推進(jìn),使得好的儲(chǔ)蓋組合由南向北有由深向淺的變化趨勢(shì),而東沙運(yùn)動(dòng)形成的晚期斷裂活動(dòng)一直延續(xù)到5 Ma(甚至更晚),有利于淺層圈閉的形成和發(fā)育,也溝通了油源。因此,加強(qiáng)油氣充注與圈閉形成條件的匹配研究,在淺層古珠江三角洲的主體分布范圍(如西江凹陷、恩平凹陷、惠州凹陷西部地區(qū)及白云凹陷)發(fā)育優(yōu)越的儲(chǔ)蓋組合的部位有望找到更多的淺層成藏帶。

4)古潛山勘探。據(jù)統(tǒng)計(jì),珠一坳陷目前共有古潛山圈閉132個(gè),其中惠州凹陷古潛山圈閉數(shù)量最多,占到珠一坳陷的75%。HZ21-1古潛山已有井鉆遇,其預(yù)測(cè)油氣資源量近1億m3,以HZ21-1古潛山為突破口有望帶動(dòng)整個(gè)HZ21潛山構(gòu)造帶的勘探突破。該區(qū)帶古潛山在縱向上具有明顯的分帶性,潛山風(fēng)化帶及裂縫是良好的油氣儲(chǔ)集體,風(fēng)化帶之下的基巖儲(chǔ)集物性相對(duì)變差,因此勘探過程中需要強(qiáng)化有利儲(chǔ)層的地震成像品質(zhì)及儲(chǔ)層預(yù)測(cè)技術(shù)研究。

4.2 推動(dòng)新區(qū)勘探進(jìn)程

新區(qū)突破是實(shí)現(xiàn)未來地區(qū)儲(chǔ)量快速增長(zhǎng)的重要途徑。珠江口盆地(東部)仍有很多地區(qū)的勘探程度較低,新區(qū)拓展將大有可為。

4.2.1積極推動(dòng)已證實(shí)生烴凹(洼)陷勘探

珠江口盆地(東部)西江北、惠南、惠北、陸豐北、開平凹陷、白云西、荔灣凹陷等多個(gè)區(qū)域雖然尚沒有商業(yè)油氣發(fā)現(xiàn),但其生烴潛力已被鉆井所證實(shí)。例如,西江北的生烴潛力已被XJ34-3、PY3-1等含油構(gòu)造所證實(shí);惠北半地塹的HZ9-2構(gòu)造是珠江口盆地第一個(gè)被鉆井證實(shí)的以恩平組為主要烴源巖的含油構(gòu)造;HZ23-2構(gòu)造深層解釋含油層段超過100 m,近期鉆探的HZ22-2-1井揭示油層毛厚達(dá)56 m,證實(shí)了惠州凹陷南部的生烴潛力;KP11-1構(gòu)造在古近系珠海組和恩平組共鉆遇油層5層,凈厚度為21.68 m,不僅證實(shí)了開平凹陷的生烴潛力,也打開了開平凹陷含油氣區(qū)的新局面;白云西凹的PY25-2構(gòu)造鉆井揭示油層5層、總厚度12.7 m,氣層1層、厚度2.8 m;荔灣凹陷LW21-1構(gòu)造鉆井揭示含氣層6層,因大量CO2充注導(dǎo)致勘探失利,但依然發(fā)現(xiàn)了烴類氣三級(jí)地質(zhì)儲(chǔ)量約200億m3,證實(shí)了荔灣凹陷具備良好的生烴能力,同時(shí)該區(qū)發(fā)育珠海組陸架坡折帶之下的優(yōu)質(zhì)深水扇儲(chǔ)層。因此,加強(qiáng)對(duì)這些凹陷的結(jié)構(gòu)樣式、沉積充填和成藏條件等綜合研究,評(píng)價(jià)這些凹(洼)陷的資源潛力,尋找油氣優(yōu)勢(shì)運(yùn)移指向上的有利二級(jí)構(gòu)造帶,選擇有利目標(biāo)實(shí)施鉆探,有望使這些生烴凹(洼)陷變成富生烴凹(洼)陷,成為珠江口盆地(東部)油氣勘探的接替戰(zhàn)場(chǎng)。

4.2.2不斷探索潛在生烴凹陷勘探

珠江口盆地(東部)勘探程度不均衡,有些區(qū)域探井極少,尚未見任何油氣顯示,有些探區(qū)至今未有鉆井,油氣地質(zhì)條件不清,如恩平北半地塹、韓江凹陷(以韓江三角洲為物源)、潮汕坳陷(以中生代沉積為主)、中央隆起帶和北部隆起帶上發(fā)育的一批殘留洼陷(如番禺27洼、番禺24洼、惠州35洼等)以及南部超深水區(qū)。近年來通過地震和重磁資料的普查,在洋陸過渡帶上發(fā)育的一些凹陷初現(xiàn)原形,如興寧、靖海、鶴山、長(zhǎng)昌(東)等凹陷,規(guī)模較大,部分具有中生代與新生代盆地疊合的特征,由于超深水區(qū)洋殼強(qiáng)烈減薄、地溫梯度較高,其成盆地質(zhì)特征非常特殊。因此,加強(qiáng)對(duì)這些勘探遠(yuǎn)景區(qū)凹陷的綜合評(píng)價(jià),通過與南海周邊盆地的類比分析,認(rèn)識(shí)其油氣成藏地質(zhì)條件,分析其勘探潛力,優(yōu)選有一定勘探潛力的凹陷適時(shí)推進(jìn)科探井上鉆,找出潛在的富生烴凹(洼)陷,是下一步需要積極推動(dòng)的一項(xiàng)重要工作。

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Hydrocarbon geology,accumulation pattern and the next exploration strategy in the eastern Pearl River Mouth basin

Shi Hesheng He Min Zhang Lili Yu Qiuhua Pang Xiong Zhong Zhihong Liu Lihua
(Shenzhen Branch of CNOOC Ltd.,Guangdong,518067)

In the eastern Pearl River Mouth basin, the regional tectonic evolution from the early riftting to the late depressing has resulted in a dual configuration of basin,the sedimentary sequence from the early nonmarine facies to the late marine facies has formed various assemblies of sedimentary facies,and the southward gradual thinning of the crust has led to an uneven thermal evolution in multiple depressed zones.In this distinct geological background,several sets of source rocks developed during multiple episodes of basin forming,two reservoir-seal combinations of nonmarine and marine facies formed in the riftting and depressing stage respectively,and various types of composite traps occurred due to multiple tectonic events,resulting in a hydrocarbon distribution of“north oil and south gas”around the rich hydrocarbon-generation sags(subsags)and a type of composite accumulation in the second-order structural belts.According to a comprehensive study, it could be considered that the oil and gas distribution in the region is controlled by the hydrocarbon-generation sags(subsags),the areal zonation of hydrocarbon distribution results from the differences in source rocks and their thermal evolution,and the composite accumulation of hydrocarbon is caused by a compound system of migration and the late tectonic movements.Based on the hydrocarbon distribution and accumulation pattern,the next exploration should be deployed around the rich hydrocarbon-generation sags (subsags).For the proven sags(subsags),the conception of duplex exploration should be kept as a guide,in order to achieve the three-dimensional and saturated exploration in the second-order structural belts.For the potential sags(subsags),it is needed to start from the regional geological study,evaluate systematically their hydrocarbon resources,select the best second-order structural belts and make the exploration breakthrough in new areas.

the eastern Pearl River Mouth basin; hydrocarbon geology;hydrocarbon accumulation pattern;composite accumulation;three-dimensional and saturated exploration;new area breakthrough

2014-04-14改回日期:2014-04-30

(編輯:崔護(hù)社 周雯雯)

*“十二五”國(guó)家科技重大專項(xiàng)“大型油氣田及煤層氣開發(fā)”子課題“南海東部海域已證實(shí)的富生烴凹陷評(píng)價(jià)及新領(lǐng)域勘探方向(編號(hào): 2011ZX05023-001-006)”、“十二五”國(guó)家科技重大專項(xiàng)“大型油氣田及煤層氣開發(fā)”子課題“南海北部深水區(qū)儲(chǔ)層識(shí)別技術(shù)與評(píng)價(jià)(編號(hào): 2011ZX05025-003)”部分研究成果。

施和生,男,教授級(jí)高級(jí)工程師,博士,現(xiàn)任中海石油(中國(guó))有限公司深圳分公司地質(zhì)總師,長(zhǎng)期從事石油地質(zhì)與油氣勘探開發(fā)工作。地址:廣東省深圳市南山區(qū)蛇口工業(yè)二路1號(hào)海洋石油大廈B座(郵編:518067)。電話:0755-26022568。E-mail:shihsh@cnooc.com.cn。