潿西油氣突破區(qū)古地貌演變和源匯體系特征及下步勘探方向

黃建軍，張百濤，張 萍，王修平

（中國石油化工股份有限公司上海海洋油氣分公司勘探開發(fā)研究院，上海 200120）

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潿西油氣突破區(qū)古地貌演變和源匯體系特征及下步勘探方向

黃建軍，張百濤，張 萍，王修平

（中國石油化工股份有限公司上海海洋油氣分公司勘探開發(fā)研究院，上海 200120）

摘 要：潿西探區(qū)A井獲得油氣突破，是在十多年來研究人員對該探區(qū)區(qū)域油氣地質(zhì)條件和成藏地質(zhì)條件反復認識、去偽存真的過程中取得的。A井位于潿西南低凸起西斜坡、潿西南-海中凹陷D洼東側(cè)緣，該區(qū)域的古地貌演變和源匯體系特征直接決定著A井油藏的油氣成藏規(guī)律及后繼勘探部署方向。此文利用區(qū)域?qū)捑€二維地震資料及三維連片地震資料對區(qū)域古地貌演變和源匯體系進行系統(tǒng)分析，在此基礎(chǔ)上重點對潿西南低凸起的古地貌演變和源匯體系特征進行解剖，認為在探區(qū)獲得油氣突破后，應采取“先精細解剖D洼，后重新評價海中”的方案，盡快擴大潿西探區(qū)的油氣發(fā)現(xiàn)局面。

關(guān)鍵詞：潿西南-海中凹陷；D洼；潿西南低凸起；勘探方向

北部灣潿西探區(qū)在經(jīng)歷了長達12年之久的油氣勘探研究之后，終于在A井的鉆探中發(fā)現(xiàn)了厚度較大的高產(chǎn)油層，該井的油氣發(fā)現(xiàn)，對于潿西探區(qū)的油氣勘探意義重大。潿西探區(qū)涉及北部灣盆地潿西南凹陷和海中凹陷兩個構(gòu)造單元（圖1），從潿西南凹陷中A、B、C、D四個生烴洼陷來看［1］，潿西探區(qū)內(nèi)主要分布于D洼，A井位于潿西南低凸起的西側(cè)傾末端，3號斷層上升盤，潿西南凹陷與海中凹陷的交界處，因此，對于該區(qū)域地質(zhì)結(jié)構(gòu)特征的深入認識，是尋找周邊后繼鉆探目標，進一步擴大A井油氣勘探成果的重要基礎(chǔ)。

1 區(qū)域古地貌演變和源匯體系新認識

在潿西探區(qū)過去的十多年勘探研究中，隨著探區(qū)地震、鉆井資料的增多，尤其是區(qū)域二維寬線地震資料的采集及研究分析，對探區(qū)周邊暨北部坳陷的區(qū)域地質(zhì)結(jié)構(gòu)形成了與以往不同的新認識。

圖1 北部坳陷主要構(gòu)造單元分布示意圖

1.1 探區(qū)所處北部坳陷之內(nèi)部空間呈現(xiàn)早通晚分

坳陷內(nèi)部空間特征決定著主要勘探目的層系始新統(tǒng)流沙港組和漸新統(tǒng)潿洲組沉積充填特征，進一步控制著各區(qū)帶生、儲、蓋等石油地質(zhì)條件的發(fā)育情況［2］。利用鉆井資料、二維地震及三維地震資料，采用古地貌恢復技術(shù)，將潿西探區(qū)所在的北部灣盆地北部坳陷在始新世和漸新世的盆地原型進行恢復還原，可以獲得包括探區(qū)在內(nèi)的坳陷內(nèi)部區(qū)域空間特征。

1.1.1 探區(qū)所處的北部坳陷在早期（始新世時期）南北連通

始新世，北部坳陷呈現(xiàn)為一個典型的箕狀斷陷形態(tài)：潿西南大斷裂自南西向北東方向的大范圍活動，在形成北部坳陷北側(cè)邊界的同時，構(gòu)成了北部坳陷的陡坡帶；企西隆起一側(cè)無大型斷裂發(fā)育，整體表現(xiàn)為一個低角度的緩坡，構(gòu)成北部坳陷的南側(cè)緩坡帶。

內(nèi)部坳陷區(qū)的空間形態(tài)特征是控制區(qū)域烴源巖層段（始新世中期發(fā)育的地層流二段）發(fā)育的關(guān)鍵因素，因此對它的客觀認識與否直接決定著潿西探區(qū)資源潛力的大小。在該時期，坳陷區(qū)空間的最大特點是南北連通［3］，即現(xiàn)今所謂的潿西南凹陷和海中凹陷在始新世表現(xiàn)為一個整體連通空間，而現(xiàn)今所謂的潿西南低凸起在始新世尚不能起到分隔水體作用（圖2）。因此，在湖泊水體擴張背景下，沉積水體向北可到達萬山隆起（潿西南大斷裂上升盤），向南可部分漫過企西隆起而未見邊界。

僅僅明確始新世北部坳陷南北水體連通尚不能說明坳陷區(qū)優(yōu)質(zhì)烴源巖發(fā)育范圍，因此深水區(qū)的分布范圍是我們評價探區(qū)烴源巖時所要關(guān)心的問題。由地層厚度恢復而來的始新世北部坳陷古地貌來看（圖2），在北部坳陷內(nèi)部空間，存在著南、北兩個深水區(qū)：北部深水區(qū)受控于1號斷層的坳陷內(nèi)部活動，在1號斷層上升盤即1號斷層與潿西南大斷裂之間區(qū)域形成水下臺階，沉積水體相對較淺，在1號斷層下降盤區(qū)域形成局部深水區(qū)，其形成的優(yōu)質(zhì)烴源巖的生、排烴能力強大，這已經(jīng)被潿西南凹陷發(fā)現(xiàn)的油氣田所證實；南部深水區(qū)主要受控于潿西南大斷裂的活動，主體部位處于現(xiàn)今的海中凹陷靠近潿西南大斷裂一側(cè)，海中凹陷的潿14-2凝析氣藏已經(jīng)證明了該區(qū)域的生烴能力［4］。

1.1.2 探區(qū)所處的北部坳陷在晚期（漸新世時期）南北分隔

自始新世晚期開始，探區(qū)所在的北部灣盆地開始進入構(gòu)造運動活躍期，進入漸新世后，區(qū)域構(gòu)造運動逐漸增強，在這種構(gòu)造背景控制下，北部坳陷內(nèi)部空間形態(tài)開始發(fā)生變化。

將漸新統(tǒng)潿洲組地層厚度恢復剝蝕量后，形成漸新世古地貌形態(tài)（圖3）。該時期與始新世相比，北部坳陷內(nèi)部空間的典型箕狀斷陷形態(tài)已經(jīng)消失，空間內(nèi)部形態(tài)開始變得愈發(fā)復雜：該時期最為明顯的一個特點是，由于潿西南低凸起的隆升，北部坳陷內(nèi)部空間由始新世的南北連通，逐漸演變?yōu)槟媳狈指?，開始呈現(xiàn)出現(xiàn)今所示的潿西南凹陷和海中凹陷兩個沉積空間。

北部坳陷北側(cè)的潿西南凹陷在1號斷層及2號斷層（圖1）共同控制下，持續(xù)形成該區(qū)域的漸新世沉積空間，接受厚層的漸新統(tǒng)潿洲組沉積，地震資料顯示，在1號斷層上升盤即1號斷層與潿西南大斷裂之間形成漸新統(tǒng)沉積區(qū)或接受較薄沉積（圖3）。顯然北部坳陷北側(cè)漸新世沉積空間主要覆蓋了現(xiàn)今潿西南凹陷的A、B、C三個生排烴洼陷。北部坳陷南側(cè)的海中凹陷漸新世空間形態(tài)認識與前人區(qū)別最大，首先控制該區(qū)域的斷裂除了潿西南大斷層之外，3號斷層在該時期劇烈活動，形成該區(qū)域的另一個重要控制因素，由此，在該區(qū)域形成了近東西向的漸新世巨大沉積空間。其次，現(xiàn)今所謂的潿西南凹陷D次洼，在漸新世與海中凹陷連通。

圖3 北部坳陷漸新世古地貌特征

1.2 探區(qū)所處北部坳陷之外部抬升呈現(xiàn)北強南弱

北部坳陷的外部一北一南分別為萬山隆起和企西隆起，從隆起發(fā)育規(guī)模及對坳陷內(nèi)部沉積影響上來看，北部的萬山隆起要遠遠大于南部的企西隆起，從構(gòu)造活動強度及抬升規(guī)模上來看同樣是北部的萬山隆起要大于南部的企西隆起，因此本文重點對北部坳陷北部的萬山隆起的抬升活動進行分析，因為它的活動更大范圍地影響了潿西南凹陷及海中凹陷的沉積充填。

1.2.1 抬升時間

通過坳陷內(nèi)部地層形變特征來判斷萬山隆起抬升帶來的構(gòu)造影響及活動時間是地質(zhì)分析中的有效方法。潿西二維寬線區(qū)域地震在北部坳陷最北端所展示的地層結(jié)構(gòu)顯示（圖4），始新統(tǒng)在隆升部位未發(fā)生明顯的地層減薄現(xiàn)象，而漸新統(tǒng)自坳陷中心向隆起部位發(fā)生明顯的超覆減薄現(xiàn)象，這說明北部坳陷北端受到萬山隆起抬升的影響時間發(fā)生在始新世末期，而在整個漸新世期間，隆升對地層的同沉積控制作用持續(xù)。

圖4 北部坳陷北端地層對構(gòu)造抬升的響應

1.2.2 抬升強度

通過物源區(qū)沖蝕溝道的發(fā)育及其規(guī)模，在預測物源體系發(fā)育位置的同時，也可以判斷物源區(qū)域不同位置的抬升強度。萬山隆起作為北部坳陷的主要物源區(qū)，它的抬升必然導致地形落差的增大，進而增強沖蝕溝道的發(fā)育規(guī)模。

在北部坳陷北側(cè)邊緣南、北不同位置，通過覆蓋萬山隆起物源區(qū)的三維地震資料精細刻畫和鉆井資料的精細厘定，可以雕刻出沖蝕溝道的發(fā)育規(guī)模。在相同時間比例尺標定下，圖5A中所示的坳陷邊緣北段位置沖蝕溝道發(fā)育規(guī)模巨大，溝道形態(tài)明顯，充分說明該部位的構(gòu)造抬升形成的地形落差較大，從而導致發(fā)育的沖蝕溝道規(guī)模較大；圖5B中所示的坳陷邊緣南段位置也有沖蝕溝道發(fā)育，但其規(guī)模與北段相比明顯變小，這說明構(gòu)造抬升在南段形成的地形落差相對較小，形成的沖蝕溝道規(guī)模也就較小。因此通過沖蝕溝道發(fā)育規(guī)模來看，在漸新世期間，北部坳陷之外部（北側(cè)萬山隆起）的抬升狀態(tài)是“北強南弱”。

圖5 北部坳陷北側(cè)邊緣抬升強度差異所致沖蝕溝道發(fā)育規(guī)模不同

1.2.3 差異抬升對沉積格局的影響

由于北部坳陷北側(cè)的萬山隆起差異抬升，在北部坳陷自北向南形成由高到低的整體地形趨勢，物源水系便順勢而流，形成總體由北向南的砂體輸送方向，形成北部坳陷長軸主物源方向（圖6），從現(xiàn)今潿西南凹陷和海中凹陷中鉆井所揭示的漸新統(tǒng)來看，在整體沉積環(huán)境控制下，自北向南的鉆井，地層含砂率存在逐漸降低的趨勢。就整個北部坳陷來看，由于北部坳陷北側(cè)邊緣北段的強烈抬升，同時3號斷層的活動，在現(xiàn)今海中凹陷部分形成整個北部坳陷的區(qū)域沉降中心［5-6］。

圖6 北部坳陷北側(cè)邊緣抬升強度差異所致沉積體系輸送方向發(fā)生改變

2 潿西南低凸起地質(zhì)演化新認識

A井位于潿西南低凸起西側(cè)傾末端，因此潿西南低凸起的地質(zhì)結(jié)構(gòu)特征和構(gòu)造運動過程直接控制著潿A井區(qū)的油氣成藏規(guī)律。

2.1 抬升時間及過程

從地層沉積形態(tài)響應特征來看（圖7），在古新世及始新世期間，該部位基底形態(tài)無明顯抬升，地層沉積形態(tài)無減薄現(xiàn)象。在始新世末期—漸新世早期，由于潿西南低凸起的抬升，導致該處基底形態(tài)開始發(fā)生變化，漸新統(tǒng)下部即潿四段開始在該處相對于潿西南低凸方向形成明顯超覆，并且自西向東地層厚度明顯減薄，這說明潿西南低凸起的抬升已經(jīng)開始明顯控制周邊地層的沉積形態(tài)。在漸新世中、后期，潿西南低凸起的抬升活動持續(xù)，但其抬升強度逐漸弱化，從潿三段自西向東逐漸減薄趨勢明顯弱于潿四段，以及潿二段的這種減薄趨勢幾乎消失，均表明了潿西南低凸起在漸新世中、后期抬升強度逐漸減弱。在漸新世末期，潿西南低凸起在短時間內(nèi)發(fā)生了劇烈的抬升，導致古新統(tǒng)及始新統(tǒng)被整體高角度抬升變形，而漸新統(tǒng)在被抬升的同時遭受劇烈剝蝕，尤其是漸新統(tǒng)中、上部，在局部被剝蝕殆盡，形成削截不整合。

圖7 D洼漸新統(tǒng)底部超覆及古新統(tǒng)、始新統(tǒng)整體高角度抬升

總結(jié)來看，潿西南低凸起的開始抬升時間為始新世末期—漸新世早期，抬升過程持續(xù)整個漸新世，抬升強度由強逐漸減弱，再到短期內(nèi)的劇烈抬升剝蝕，之后進入穩(wěn)定期。

2.2 低凸起抬升對地層影響的差異性

從現(xiàn)有地震資料所反映的地層特征來看，潿西南低凸起抬升對其西側(cè)地層和對其北側(cè)地層的影響存在差異。圖8為區(qū)域二維寬線地震所展示出的潿西南低凸起北側(cè)地層形態(tài)特征，在該剖面上，整個古近系均因潿西南低凸起抬升遭剝蝕，若恢復剝蝕前地層狀態(tài)，整個古近系均可越過潿西南低凸起，到達3號斷層下降盤一側(cè)的海中凹陷，說明該部位整個古近紀在潿西南低凸起未能阻隔潿西南凹陷與海中凹陷的連通。從現(xiàn)今地層形態(tài)來看，古新統(tǒng)和始新統(tǒng)橫向減薄趨勢不明顯，說明在古新世和始新世期間潿西南低凸起未明顯抬升，而漸新統(tǒng)下部即潿四段存在自北向南的明顯減薄趨勢，漸新統(tǒng)中、上部這種減薄趨勢又逐漸減弱，這與圖7所示的潿西南低凸起東側(cè)地層形態(tài)相似，說明潿西南低凸起的抬升對其東、北兩側(cè)地層的影響過程是相似的。潿西南低凸起北側(cè)地層與東側(cè)地層最大的差異表現(xiàn)為漸新統(tǒng)底部未發(fā)育明顯的超覆現(xiàn)象，除了考慮物源方向之外，潿西南低凸起的抬升強度不同是導致上述差異的原因之一。

3 潿西探區(qū)下步勘探及研究方向

3.1 精細解剖D洼，尋找構(gòu)造+地層+巖性復合目標

A井油層的發(fā)現(xiàn)，已經(jīng)證實D洼的生烴、成藏能力，下一步急需精細解剖D洼地質(zhì)結(jié)構(gòu)，充分考慮潿西南低凸起的抬升對D洼地質(zhì)結(jié)構(gòu)的影響，仔細分析其對D洼油氣運移成藏的控制、改造作用，在充分論證“斷控”和“相控”地質(zhì)發(fā)育條件的基礎(chǔ)上，大量尋找構(gòu)造+地層+巖性復合目標，更多的探明D洼內(nèi)其它潛在的油氣藏。

3.2 重新評價海中，尋找近油源優(yōu)質(zhì)儲層發(fā)育區(qū)

海中凹陷南斜坡構(gòu)造帶是海中凹陷油氣運移有利指向區(qū)域，重新評價海中凹陷首先需要解決的問題就是D洼中的有效烴源巖的分布范圍，也就是說，海中凹陷“源控”是其成藏關(guān)鍵因素之一。從始新統(tǒng)古地貌來看，沉積沉降中心靠近潿西南大斷裂一側(cè)，處于礦區(qū)外的西側(cè)，其向南、東的分布范圍需要重新精細厘定。在主力儲層段潿洲組中下部發(fā)育時期，海中凹陷靠近潿西南低凸起一側(cè)成為北部坳陷區(qū)域沉降中心，其沉積粒度必然變細，在綜合考慮北側(cè)萬山隆起越過潿西南凹陷輸送來的物源、西側(cè)萬山隆起直接輸送而來的物源、南側(cè)及東側(cè)企西隆起直接輸送而來的物源基礎(chǔ)上，分析儲層發(fā)育有利沉積相帶，預測近油源的優(yōu)質(zhì)儲層發(fā)育區(qū)，選擇有利目標，擴大油氣發(fā)現(xiàn)局面。

圖8 潿西南低凸起北側(cè)地層形態(tài)（近南北向剖面）

4 基本結(jié)論

從上述分析來看，潿西探區(qū)所處的D洼及海中凹陷在區(qū)域烴源巖發(fā)育期其沉積可容空間連通，其沉積環(huán)境與北側(cè)的A、B、C洼差異較?。辉跐u新世探區(qū)所處區(qū)域以發(fā)育遠源沉積體系為主，砂巖儲層物性變好；潿西南低凸起的構(gòu)造演化過程及其對周邊地層的沉積控制作用對油氣成藏控制作用較為重要，這將是探區(qū)后繼研究重點。

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中圖分類號：P631.4+43

文獻標識碼：A

DOI:10.3969/j.issn.1008-2336.2016.02.001

文章編號：1008-2336（2016）02-0001-06

收稿日期：2016-02-23；改回日期：2016-03-18

第一作者簡介：黃建軍，男， 1979年生，博士，高級工程師，畢業(yè)于同濟大學海洋地質(zhì)專業(yè)，主要從事沉積儲層及油氣勘探綜合研究工作。E-mail：huang_hjj@126.com。

Palaeogeomorphology Evolution， Characteristics of Source to Sink System and Exploration Direction in the Weixi Block of Sinopec

HUANG Jianjun， ZHANG Baitao， ZHANG Ping， WANG Xiuping
（Institute of Exploration and Development， SINOPEC Shanghai Offshore Oil & Gas Company， Shanghai 200120， China）

Abstract：The breakthrough of petroleum exploration in the Weixi Block of Sinopec is due to the petroleum geologists who have devoted to the repeated recognition and practice in the regional petroleum geology and geological conditions for hydrocarbon accumulation， and tried to eliminate the false and detain the true in this area in more than ten years. Well A is located at west slope of Weixinan low uplift， to the east side of D low-lying area of Weixinan-Haizhong Sag. Palaeogeomorphology evolution and characteristics of source to sink system play an important role in the hydrocarbon accumulation and the deployment of successive exploration activities in this area. From the regional study of palaeogeomorphology evolution and characteristics of source to sink system based on the interpretation of regional 2D seismic lines and 3D data， the authors conducted more detailed study on the evolution and characteristics in Weixinan low uplift. It is suggested that the exploration scenario of detailedly studing D low-lying area frst and then re-evaluating Haizhong Sag is helpful to accelerate the exploration and development in Weixi.

Keywords：Weixinan-Haizhong Sag； D low-lying area； Weixinan low uplift； exploration direction