珠江口盆地巖性油氣藏類型及形成條件
——以惠西南地區(qū)中新統(tǒng)珠江組為例

丁琳，杜家元，張向濤，劉道理

（中海石油(中國(guó))有限公司深圳分公司）

珠江口盆地巖性油氣藏類型及形成條件
——以惠西南地區(qū)中新統(tǒng)珠江組為例

丁琳，杜家元，張向濤，劉道理

（中海石油(中國(guó))有限公司深圳分公司）

珠江口盆地惠西南地區(qū)新近系珠江組發(fā)育古珠江三角洲前緣的連續(xù)型尖滅砂體和受波浪或潮流等改造再沉積的獨(dú)立型尖滅砂體。根據(jù)研究區(qū)珠江組巖性油氣藏的勘探實(shí)踐，綜合砂體類型與構(gòu)造背景，把珠江組巖性油氣藏分為3類：上傾尖滅型巖性油氣藏，主要發(fā)育在東沙隆起區(qū)側(cè)翼的鼻狀構(gòu)造帶；背斜-上傾尖滅復(fù)合型巖性油氣藏，主要發(fā)育在凹陷內(nèi)部的古潛山構(gòu)造帶；斷層-上傾尖滅復(fù)合型巖性油氣藏，主要發(fā)育在斷層下降盤的逆牽引構(gòu)造帶以及由傾向相反的正斷層所夾持的凸起帶。珠江組巖性油氣藏為下生上儲(chǔ)型，古近系文昌組提供了充足的油源，有利的構(gòu)造背景和由斷層、不整合面、滲透性砂巖及構(gòu)造脊聯(lián)合形成的油氣垂向、橫向運(yùn)移路徑是巖性油氣藏成藏的重要條件。

珠江口盆地；惠州凹陷；珠江組；砂巖儲(chǔ)層；巖性油氣藏；成藏條件

圖1 珠江口盆地珠江期沉積背景及惠西南地區(qū)巖性油氣藏分布

1 概況

惠州凹陷是珠江口盆地已經(jīng)證實(shí)的富生烴凹陷。2003年以來(lái)，在惠西南地區(qū)（包括惠州凹陷西南部以及與惠州凹陷相接的東沙隆起西北部（圖1a），在高品質(zhì)的三維地震覆蓋區(qū)，針對(duì)發(fā)現(xiàn)油層最多的珠江組開(kāi)展了巖性油氣藏勘探，共發(fā)現(xiàn)了7個(gè)商業(yè)性或潛在商業(yè)性巖性油氣藏（圖1b），其中，HZ32-3巖性油藏和HZ26-1巖性油藏是在鉆探構(gòu)造圈閉的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的，HZ25-8油田、HZ21-1W含氣構(gòu)造、HZ33-1含油構(gòu)造是新發(fā)現(xiàn)的巖性油氣藏，HZ26-8含油構(gòu)造和HZ21-1油氣田是在對(duì)老油田油氣層挖潛過(guò)程中進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)的巖性油氣藏。

從勘探現(xiàn)狀來(lái)看，珠江口盆地巖性油氣藏的成藏規(guī)律還有待梳理總結(jié)。本文通過(guò)對(duì)惠西南地區(qū)已鉆探的珠江組巖性油氣藏成藏條件的分析，提出了3種巖性油氣藏類型以及巖性油氣藏成藏的3個(gè)主要有利條件，以期為珠江口盆地巖性油氣藏的勘探領(lǐng)域和勘探方向提供指導(dǎo)。

2 中新世沉積背景分析

珠江口盆地屬于下陸上海的沉積盆地，具有下斷上坳的構(gòu)造格局［1-2］，經(jīng)歷了裂陷期、拗陷期和斷裂活化期等三個(gè)構(gòu)造演化階段（圖2）。裂陷期，珠瓊運(yùn)動(dòng)Ⅰ幕的強(qiáng)烈拉張?jiān)诠沤滴牟M形成了盆地最主要的生油層，在惠州凹陷內(nèi)部，表現(xiàn)為一系列受邊界斷層控制的生烴洼陷（圖1b）。本次研究的目的層——中新統(tǒng)珠江組處于拗陷期，發(fā)育三角洲—碳酸鹽臺(tái)地沉積體系（圖1a，圖2），外部物源主要來(lái)自于西北部的古珠江三角洲［4］，北部隆起帶提供了大量碎屑物質(zhì)進(jìn)入寬緩的陸架區(qū)，河流的改道造成三角洲朵體的來(lái)回交疊，海平面的頻繁升降使研究區(qū)發(fā)育了大面積的三角洲前緣沉積，三角洲前緣砂體和受到改造的砂體與海相泥巖呈指狀交互分布，砂體的橫向尖滅與后期構(gòu)造抬升背景的疊合是形成巖性圈閉的條件［5-6］。

圖2 珠江口盆地新生界地層綜合柱狀圖海平面變化，實(shí)線部分由錄井和測(cè)井資料確定，虛線部分參考文獻(xiàn)［3］編繪（由微體古生物資料確定）

惠西南地區(qū)珠江組內(nèi)部共分為5個(gè)三級(jí)層序［7］，珠江組沉積時(shí)期，古珠江三角洲受到河流、波浪以及潮汐等多種水動(dòng)力條件的影響，在區(qū)內(nèi)形成了豐富多樣的砂體沉積類型（圖3）。

圖3 珠江口盆地惠西南地區(qū)珠江組沉積相連井剖面A—A′剖面位置見(jiàn)圖1b

研究區(qū)西北側(cè)以河流作用為主的三角洲體系中，河控作用強(qiáng)，往物源方向砂體分布較連續(xù)，有利砂體包括水下分流河道、河口壩、遠(yuǎn)砂壩以及前緣席狀砂，由于物源供應(yīng)充足，這類砂體在物源方向一側(cè)往往與其他類型砂體緊密相連，只在遠(yuǎn)離物源的一側(cè)發(fā)生尖滅，為三角洲前緣連續(xù)型尖滅砂體；伴隨著海平面的升降，三角洲前緣尖滅砂體在縱向上形成“階梯式”的尖滅砂體疊置區(qū)。

研究區(qū)東南側(cè)靠近東沙隆起區(qū)（圖1a），發(fā)育受波浪和潮汐改造的沉積體系，獨(dú)立于三角洲體系之外。三角洲前緣砂體在波浪或潮流等水動(dòng)力條件下被搬運(yùn)改造，包括受潮流破壞和改造重新沉積下來(lái)的潮道—潮砂壩，以及受波浪再搬運(yùn)和再改造而重新沉積的陸架砂脊—砂席［8］，它們不僅在順物源方向一側(cè)發(fā)生砂體尖滅，在逆物源方向一側(cè)，由于脫離三角洲體系也發(fā)生砂體尖滅，從而成為砂體獨(dú)立分布的類型。獨(dú)立型尖滅砂體在垂直于物源方向沿長(zhǎng)軸兩端延伸，沿短軸方向朝兩側(cè)尖滅。

連續(xù)型尖滅砂體和獨(dú)立型尖滅砂體，它們與特定的構(gòu)造背景疊合都能形成巖性圈閉。

3 珠江組巖性油氣藏類型

根據(jù)珠江組砂體沉積特征，結(jié)合研究區(qū)巖性油氣藏的勘探實(shí)踐和研究，可將珠江組巖性油氣藏類型分為以下3類（圖4）。

上傾尖滅型由巖性尖滅線與鼻狀構(gòu)造疊合形成的巖性油氣藏（圖4a），包括HZ25-8、HZ32-3、HZ26-8等巖性油藏（圖1b中①、②、⑤號(hào)油藏），它們以三角洲前緣河道、河口壩或席狀砂為目的層，砂體在物源近端分布相對(duì)比較廣泛、連續(xù)，在物源遠(yuǎn)端發(fā)生尖滅，與東沙隆起西傾的鼻狀構(gòu)造疊合形成巖性圈閉，XJ30洼和HZ26洼（圖1b）的油氣通過(guò)油源斷層垂向運(yùn)移到達(dá)目的層，然后順著分布在東沙隆起上的砂體沿構(gòu)造脊方向橫向運(yùn)移到巖性圈閉中成藏。另外，HZ26-1和HZ33-1巖性油藏（圖1b中③、⑥號(hào)油藏），其目的層屬于三角洲前緣或遠(yuǎn)端受水動(dòng)力改造后的獨(dú)立型砂體，砂體兩側(cè)或多側(cè)具有封閉性，此類砂體極易形成巖性圈閉，但由于砂體展布較獨(dú)立，油氣運(yùn)移是此類圈閉成藏的風(fēng)險(xiǎn)之一。

圖4 珠江口盆地惠西南地區(qū)珠江組巖性油氣藏類型示意圖

背斜-上傾尖滅復(fù)合型由巖性尖滅線與凹陷內(nèi)部古潛山帶疊合形成的巖性油氣藏（圖4b），包括HZ21-1和HZ21-1W巖性油氣藏（圖1b中的④、⑦號(hào)油藏）。HZ21-1W的目的層屬于三角洲體系的河道與河口壩沉積，HZ21-1的目的層屬于三角洲體系受到水動(dòng)力改造的條帶狀砂巖復(fù)合體，這兩類砂體都在物源遠(yuǎn)端發(fā)生尖滅，與古潛山構(gòu)造或古潛山斜坡背景疊合形成巖性圈閉。HZ26洼（圖1b）的油氣沿油源斷層向上運(yùn)移，再通過(guò)砂體沿著構(gòu)造脊方向輸導(dǎo)至巖性圈閉中成藏。

斷層-上傾尖滅復(fù)合型由巖性尖滅線與凹陷內(nèi)部的正向構(gòu)造疊合形成的巖性油氣藏（圖4c），該類巖性圈閉由巖性尖滅線、構(gòu)造線和斷層面組成，圈閉的有效性不僅受高部位的巖性尖滅線控制，還要受到斷面封堵性的控制，由于形成有效圈閉的條件復(fù)雜，目前尚未有突破實(shí)例，但可作為巖性圈閉探索的一個(gè)方向。

4 珠江組砂巖巖性油氣藏形成條件

4.1 油源條件

古近系文昌組是珠江口盆地的主要烴源巖?；葜莅枷菸牟M有多個(gè)富生烴洼陷，其中惠州西南部HZ26洼、XJ24洼、XJ30洼（圖1b）的平均生烴強(qiáng)度都在1500×104t/km2以上（表1）。臨近這些富生烴洼陷的二級(jí)構(gòu)造帶為油氣強(qiáng)充注區(qū)，已獲得大量油氣發(fā)現(xiàn)（圖1b）。

表1 珠江口盆地惠州凹陷西南部古近系文昌組生烴洼陷生烴指標(biāo)①

4.2 構(gòu)造條件

研究區(qū)巖性圈閉的形成，受到沉積因素和構(gòu)造因素的控制。古珠江三角洲從西北方向向研究區(qū)推進(jìn)，三角洲前緣砂體總體往東南方向發(fā)生尖滅，東沙隆起西翼的地層由于晚期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響整體處于往東南方向抬升的背景，兩種因素疊合可形成有效的巖性圈閉。對(duì)于研究區(qū)獨(dú)立型的尖滅砂體，由于存在兩個(gè)或多個(gè)方向的沉積尖滅線，只要存在上傾的構(gòu)造背景，就有可能形成巖性圈閉?；菸髂系貐^(qū)存在4種有利于巖性圈閉發(fā)育的構(gòu)造帶（圖5）。

隆起區(qū)側(cè)翼的鼻狀構(gòu)造帶(Ⅰ)發(fā)育于東沙隆起之上，主要表現(xiàn)為一個(gè)向西傾沒(méi)的大型鼻狀隆起，較高部位的三角洲前緣砂體尖滅線與鼻狀構(gòu)造疊合可形成上傾尖滅巖性圈閉（圖4a）。

凹陷內(nèi)部的繼承性古潛山帶(Ⅱ)潛山構(gòu)造指具有相當(dāng)起伏的古剝蝕面及其上覆的新地層所組成的正向構(gòu)造［9］。珠江組沉積時(shí)期，這一區(qū)域同時(shí)發(fā)育有三角洲前緣連續(xù)型尖滅砂體及獨(dú)立型潮砂壩或陸架砂脊尖滅砂體，它們?cè)诠艥撋綆Ъ捌湟聿浚尚纬缮蟽A尖滅巖性圈閉（圖4b）。

圖5 珠江口盆地惠州凹陷西南部有利構(gòu)造帶分布圖

控洼斷層下降盤的逆牽引背斜帶(Ⅲ)研究區(qū)斷層受控凹（洼）斷層控制的逆牽引背斜發(fā)育在弧形斷層內(nèi)側(cè)，靠近斷層一翼較陡，遠(yuǎn)離斷層一翼平緩，沿?cái)鄬映蔔WW與NEE向展布（圖5）。珠江組砂巖尖滅線與逆牽引背斜疊合可形成巖性圈閉，通常巖性圈閉靠近斷層的一側(cè)需要依靠斷層封閉。

洼陷之間的凸起帶(Ⅳ)垂直構(gòu)造走向，被傾向相反的正斷層所限而形成的“地壘式”斷塊構(gòu)造，主要受控洼斷層控制，沿?cái)鄬幼呦蛘共?，常與洼陷相間出現(xiàn)。在這種構(gòu)造背景下形成的巖性圈閉，其有效性除了受到巖性尖滅線控制外，還要受到兩側(cè)斷層封閉性的控制（圖4c）。

4.3 運(yùn)移條件

新近系巖性油氣藏屬于“下生上儲(chǔ)”型油氣藏，其烴源來(lái)自古近系文昌組，主要依靠油源斷層溝通油氣至新近系儲(chǔ)層。在惠州凹陷烴源巖排烴期間，斷層活動(dòng)包括4個(gè)階段［10］：早期活動(dòng)期（20Ma以前）、中期相對(duì)平靜期（20～14Ma）、晚期活動(dòng)期（14～5Ma）以及現(xiàn)今相對(duì)平靜期（5Ma～現(xiàn)今）。早期斷層活動(dòng)期，油氣主要聚集在古近系；中期相對(duì)平靜期和現(xiàn)今相對(duì)平靜期都以古近系近源成藏為主；只有在晚期斷層活動(dòng)期，隨著早期斷層的活化，油氣才能夠經(jīng)過(guò)斷層、砂體及構(gòu)造脊組成的復(fù)合輸導(dǎo)體系運(yùn)移至新近系圈閉成藏［8］（圖6）。

圖6 珠江口盆地惠西南地區(qū)巖性油氣藏成藏模式圖B—B′剖面位置見(jiàn)圖1b

油氣垂向運(yùn)移古近系的油氣主要沿控凹（洼）大斷層向上垂向運(yùn)移至新近系。研究區(qū)斷層非常發(fā)育（圖5），斷層走向以NEE、NWW向?yàn)橹?，部分為EW向，均為正斷層。凹陷內(nèi)斷層發(fā)育規(guī)模不同，不同級(jí)別的斷層控制著凹陷內(nèi)不同的負(fù)向單元?？匕迹ㄍ荩鄬右?guī)模較大，延伸長(zhǎng)度一般幾十千米，平面上呈反“S”形，走向近EW向，剖面形態(tài)以鏟式為主，斷層既控制著凹（洼）陷的構(gòu)造形態(tài)和沉積作用，同時(shí)它們也是油氣運(yùn)移的主要通道。本區(qū)存在兩種油氣垂向運(yùn)移方式（圖6）：油氣直接沿著主干斷層向上垂向運(yùn)移；深層油氣沿著不整合面由深洼區(qū)向凸起區(qū)橫向運(yùn)移，再沿著主干斷層向上垂向運(yùn)移。

油氣橫向運(yùn)移方式復(fù)雜多樣，可以沿滲透性砂體、不整合面和構(gòu)造脊運(yùn)移。在晚期斷層活動(dòng)期，油氣沿?cái)鄬舆M(jìn)入珠江組后，受到泥巖頂板遮擋，油氣發(fā)生橫向運(yùn)移；在橫向運(yùn)移過(guò)程中，油氣沿區(qū)域性分布的滲透性砂巖向低勢(shì)區(qū)的構(gòu)造高點(diǎn)運(yùn)移，在巖性圈閉中聚集成藏（圖6）。

5 結(jié)論

（1）珠江口盆地惠西南地區(qū)新近系珠江組發(fā)育古珠江三角洲前緣的連續(xù)型尖滅砂體和受波浪或潮流等改造再沉積的獨(dú)立型尖滅砂體，它們與合適的構(gòu)造背景疊合可形成巖性圈閉。

（2）綜合砂體類型與構(gòu)造背景，研究區(qū)珠江組巖性油氣藏可分為3類：上傾尖滅型巖性油氣藏，主要發(fā)育在東沙隆起區(qū)側(cè)翼的鼻狀構(gòu)造帶；背斜-上傾尖滅復(fù)合型巖性油氣藏，主要發(fā)育在凹陷內(nèi)部的古潛山構(gòu)造帶；斷層-上傾尖滅復(fù)合型巖性油氣藏，主要發(fā)育在斷層下降盤的逆牽引構(gòu)造帶以及由傾向相反的正斷層所夾持的凸起帶。

（3）珠江組巖性油氣藏為下生上儲(chǔ)型，富生烴洼陷內(nèi)古近系文昌組提供了豐富的烴源，由斷層、不整合面、滲透性砂巖和構(gòu)造脊聯(lián)合形成的油氣垂向、橫向運(yùn)移路徑是巖性油氣藏成藏的重要條件。

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編輯：董庸

Types and Form ing Conditions of Lithologic Oil and Gas Reservoirs in Zhujiangkou Basin:A Case in M iocene Zhujiang Formation, Southwestern Huizhou Sag,Zhujiangkou Basin

Ding Lin,Du Jiayuan,Zhang Xiangtao,Liu Daoli

The ancient Zhujiang delta developed in Neogene Zhujiang Formation,Zhujiangkou Basin.In the southwestern Huizhou Sag and in the western Dongsha Uplift,the continuous sand bodies and the independent sand bodies developed on the delta front,and the latter is modified by waves or tidal currents.Considering the sand body type and tectonic setting,the lithologic reservoirs in Zhujiang Formation can be divided into three categories:monocline-uplifting type,mainly developed in a nasal tectonic zone on the flanks of Dongsha Uplift;anticline-uplifting type,mainly developed in the buried hill;and faultuplifting type,mainly developed in the hanging wall of roll-over anticline or in the horst.The reservoir in Zhujiang Formation has a lower-generation and upper-storage pattern.Paleogene Wenchang Formation is a sufficient source-rock layer.The favorable tectonic setting and the transport system which is composed of fault,unconformity,permeable sandstone and structural ridge are the important conditions for the lithologic reservoirs in Zhujiangkou Basin.

Huizhou sag;Zhujiangkou Basin;Zhujiang Fm.;Sandstone reservoir;Lithologic reservoir;Hydrocarbon accumulationDing Lin：PhD,Geological Engineer.Add:Shenzhen Branch of CNOOC,3168 Houhaibin Rd.,Shenzhen,Guangdong, 518000,China

TE121

A

10.3969/j.issn.1672-9854.2017.02.009

1672-9854(2017)-02-0067-06

2015-10-16；改回日期：2016-12-12

本文為“十三五”國(guó)家科技重大專項(xiàng)“南海東部海域勘探新領(lǐng)域及關(guān)鍵技術(shù)”（編號(hào)：2016ZX05024-004）部分成果

丁琳：女，1981年生，工程師，博士，從事油氣勘探領(lǐng)域地質(zhì)研究工作。通訊地址：518000廣東省深圳市南山區(qū)后海濱路（深圳灣段）3168號(hào)中海油大廈A座；E-mail：dinglin@cnooc.com.cn