東海陸架盆地南部中生界油氣勘探潛力分析

梁若冰

東海陸架盆地南部中生界油氣勘探潛力分析

梁若冰

（中國(guó)石油化工股份有限公司上海海洋油氣分公司，上海 200120）

東海陸架盆地油氣勘探和研究表明，中生界具備一定的油氣勘探前景。根據(jù)近年來(lái)采集的二維地震資料，結(jié)合鄰區(qū)地質(zhì)資料，對(duì)東海陸架盆地南部中生代地層、烴源條件、儲(chǔ)蓋條件和含油氣系統(tǒng)進(jìn)行了初步分析評(píng)價(jià)，認(rèn)為中生界在本地區(qū)分布廣、厚度大，發(fā)育中—下侏羅統(tǒng)海相烴源巖和下白堊統(tǒng)海侵湖相烴源巖，具備一定的油氣勘探潛力。

東海陸架盆地南部；中生代；烴源巖；勘探潛力

東海陸架盆地南部位于華南陸塊東緣的東海大陸架上，西與閩浙隆起區(qū)相接，東以釣魚(yú)島隆褶帶和沖繩海槽盆地相隔，南為臺(tái)西盆地，北為錢(qián)塘凹陷和西湖凹陷。

前人對(duì)東海南部中生代盆地的地層[1-3]、構(gòu)造[4]和沉積[5]有較多的研究，指出東海南部具有一定的油氣勘探潛力[5-8]，但對(duì)中生界烴源巖展布、含油氣系統(tǒng)和油氣遠(yuǎn)景區(qū)帶的劃分缺乏系統(tǒng)分析。本文旨在通過(guò)近年來(lái)針對(duì)深層目標(biāo)采集的二維地震資料的解釋成果，應(yīng)用海陸對(duì)比研究方法，以烴源條件為核心，討論東海陸架盆地南部中生界的油氣勘探前景。

1 中生界展布特征

長(zhǎng)排列（9000m纜）、大容量（6420cuin）、高覆蓋（120次）采集的二維地震資料展現(xiàn)了東海南部中生界的展布格局（圖1）。中生界沉積時(shí)的構(gòu)造格局總體呈“西部小凹，中部隆起和東部大凹”的特色，由西往東依次區(qū)劃為西部凹陷、雁蕩凸起、東部凹陷，其中東部凹陷又進(jìn)一步劃分為閩江緩坡帶和基隆深凹帶。西部凹陷中生界主要為白堊紀(jì)地層；雁蕩凸起北段為古隆起區(qū)，分隔性較強(qiáng)，南段為水下隆起發(fā)育中生界薄地層，晚期抬升剝蝕；閩江緩坡帶發(fā)育了中生界侏羅統(tǒng)和白堊統(tǒng)，厚度較大；基隆深凹帶殘存巨厚的中生界，推測(cè)存在侏羅系。東海陸架盆地南部中生界分布廣、厚度大，南厚北薄，東厚西薄，區(qū)域上可能與南海北部陸架盆地連為一體，為一個(gè)大的中生界盆地[2]。

圖1 東海南部A地震測(cè)線解釋成果剖面圖

2 中生界烴源巖發(fā)育條件

盆地早期勘探階段最關(guān)鍵的地質(zhì)問(wèn)題是烴源條件，就東海南部而言，中生界烴源巖的發(fā)育狀況無(wú)疑是該區(qū)油氣勘探必須首先解決的一個(gè)問(wèn)題。浙閩地區(qū)的中生代改造型盆地中中生界廣泛發(fā)育[9-11]，暗色泥頁(yè)巖層、夾層分布較廣，其中上三疊統(tǒng)、中—下侏羅統(tǒng)和下白堊統(tǒng)不乏單層厚度達(dá)幾十米甚至上百米的暗色泥頁(yè)巖層。因此，普遍認(rèn)為陸域中生界發(fā)育上三疊統(tǒng)（T3）、中—下侏羅統(tǒng)（J1+2）和下白堊統(tǒng)（K1）三套烴源巖。結(jié)合鄰近陸海域露頭、鉆井資料，通過(guò)對(duì)東海南部探區(qū)鉆井和地震資料綜合分析認(rèn)為，探區(qū)內(nèi)中生界發(fā)育二套有效烴源巖，即：J1+2中等—高豐度海相烴源巖和K1中等—較高豐度海侵湖相烴源巖，中生界具有較好的烴源條件。

2.1 中—下侏羅統(tǒng)

東海南部閩江緩坡帶的FZ10-1-1井揭示了中—下侏羅統(tǒng)受強(qiáng)烈海侵的湖相烴源巖[8，12]，其有機(jī)碳平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.22%，有機(jī)質(zhì)大部分為Ⅲ型，少量為Ⅱ2型，具備較好烴源條件。

地震解釋成果表明，中—下侏羅統(tǒng)暗色泥巖主要分布于東海南部的南部地區(qū)，主體厚度200～1200m（圖2）。目前的成熟度總體較高，除西部閩江緩坡帶外，主體已處于Ro＞2%的過(guò)成熟階段，并具有成熟度自西向東逐漸變高的特征。

2.2 下白堊統(tǒng)

圖2 東海南部中—下侏羅統(tǒng)暗色泥巖厚度圖

揭示下白堊統(tǒng)的鉆井均位于東海南部的西側(cè)，揭示的巖性主體為一套紅色沉積，個(gè)別鉆井鉆遇的下白堊統(tǒng)盡管見(jiàn)暗色泥巖，但以低豐度為主[12-13]，不具備烴源巖發(fā)育條件。根據(jù)最新地震資料的解釋成果，結(jié)合鄰區(qū)海域[14-15]和陸域[11]資料，推測(cè)東海南部閩江緩坡帶和基隆深凹帶發(fā)育大型斷拗型受海侵影響的半深湖—深湖相下白堊統(tǒng)，具備一定的生烴條件。

下白堊統(tǒng)暗色泥巖分布范圍較廣，總體上厚度在200～2000m左右（圖3），具有西薄東厚的特點(diǎn)，東部是半深湖—深湖相有效烴源巖主要發(fā)育區(qū)。下白堊統(tǒng)主體處于Ro＞2%的過(guò)成熟階段，自西向東成熟度增高，在基隆深凹帶達(dá)到過(guò)成熟演化階段，在閩江緩坡帶東部為成熟—高成熟演化階段，在閩江緩坡帶的西部和南部則為低成熟—成熟階段。

圖3 東海南部下白堊統(tǒng)暗色泥巖厚度圖

3 中生界儲(chǔ)集條件

根據(jù)東海南部中生界兩口鉆井儲(chǔ)層物性與成巖作用之間關(guān)系，結(jié)合鄰區(qū)西湖凹陷深部?jī)?chǔ)層成巖作用規(guī)律，初步建立了東海陸架盆地南部中生界砂巖儲(chǔ)層物性與埋深關(guān)系的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)體系（表1）。

表1 東海陸架盆地南部中生界儲(chǔ)層物性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

以東海南部中生界儲(chǔ)層物性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（表1）的深度作為儲(chǔ)層區(qū)域評(píng)價(jià)的主要參數(shù)，根據(jù)中生界頂、底界面埋深，結(jié)合中生界沉積相區(qū)域分布規(guī)律，對(duì)東海南部中生界勘探層的砂巖儲(chǔ)層物性條件進(jìn)行了區(qū)域分布預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)。

在西部凹陷主體部位及雁蕩凸起，中生界整體埋深較淺（＜3300m），砂巖成巖作用弱，儲(chǔ)層原生孔隙度較發(fā)育。根據(jù)儲(chǔ)層物性與埋深關(guān)系，預(yù)測(cè)孔隙度處于15% ～ 25%之間，滲透率介 于（10～150） ×10-3μm2， 主 要 為 Ⅰ、 Ⅱ 類 儲(chǔ)層；在西部凹陷的次凹部位，中生界埋深主體處于3500～5000m之間，預(yù)測(cè)主要發(fā)育孔隙度8% ～ 15%、滲透率（0.2～2） ×10-3μm2，屬Ⅲ類儲(chǔ)層。

在閩江緩坡帶，主體發(fā)育Ⅰ、Ⅱ類儲(chǔ)層，南段的儲(chǔ)集條件要好于北段。在FZ10-1-1井至FZ13-2-1井之間，中生界埋深適中，地層厚度大，以發(fā)育Ⅰ類儲(chǔ)層為主，但在次凹部位中生界埋深普遍大于4000m，推測(cè)孔隙度8% ～ 15%、滲透率（0.2～2） ×10-3μm2，屬Ⅲ類儲(chǔ)層。

在基隆深凹帶，中生界埋深普遍大于4800m，推測(cè)以發(fā)育孔隙度＜8%、滲透率＜0.2×10-3μm2的低孔滲儲(chǔ)層為主，為Ⅳ儲(chǔ)層分布區(qū)。

4 中生界蓋層條件

綜合鉆井揭示的中生界巖性組合和鄰區(qū)露頭資料，同時(shí)參考過(guò)井地震剖面的巖性波阻抗反演資料，研究區(qū)中生界內(nèi)可劃分出多套局部、局部—區(qū)域蓋層（表2）。

表2 東海陸架盆地南部及鄰區(qū)中生代蓋層特征統(tǒng)計(jì)表

中—下侏羅統(tǒng)主要為拗陷型盆地以細(xì)粒為主的沉積充填，為中生界區(qū)域性烴源巖層。晚侏羅世時(shí)期，盆地總體抬升，發(fā)育一套以粗碎屑為主的內(nèi)陸河（三角洲）、湖沉積，蓋層條件不發(fā)育。早白堊世時(shí)期，盆地構(gòu)造格局發(fā)生了較大變化，走向由先前NEE向轉(zhuǎn)為NNE向，并遭受了一次較大規(guī)模的海侵，在層序的海侵域形成了一套連續(xù)性較好的偏泥地層，可以作為區(qū)域性蓋層。在上白堊統(tǒng)，盆地類型再次發(fā)生變化，火山活動(dòng)及巖體侵入開(kāi)始活躍，同時(shí)由于湖（海）平面變化頻繁，在區(qū)域沉積了受火山物質(zhì)影響的三角洲前緣砂體、分流河道砂體與海侵及湖侵期沉積的泥巖互層的沉積序列，其中海侵及湖侵泥巖可以作為局部蓋層，部分層段可以形成區(qū)域性的蓋層。此外，新生界的古新統(tǒng)和始新統(tǒng)泥巖普遍發(fā)育，也成為中生界含油氣系統(tǒng)良好的蓋層。

5 中生界含油氣系統(tǒng)

含油氣系統(tǒng)為包含著一個(gè)有效烴源巖所形成的生烴灶及其所生成的油氣和形成油氣聚集必需的所有地質(zhì)要素及其相互作用的一個(gè)自然系統(tǒng)。沉積盆地勘探中發(fā)現(xiàn)一滴油或油氣顯示就足以證實(shí)該盆地含油氣系統(tǒng)的存在。本文中生界含油氣系統(tǒng)的劃分和命名，采用了Magoon提出的以有效烴源巖和主要儲(chǔ)集巖的地層單元以及表示系統(tǒng)可靠性的符號(hào)的方案[16]。東海南部中生界的兩套烴源巖對(duì)應(yīng)著兩個(gè)含油氣系統(tǒng)，即：J1+2- J3含油氣系統(tǒng)（?。┖蚄1- K2含油氣系統(tǒng)（？）。

5.1 J1+2- J3含油氣系統(tǒng)（?。?/p>

該含油氣系統(tǒng)已被東海南部的鉆井揭示。FZ13-2-1井和FZ10-1-1井在J1+2中均見(jiàn)到油氣熒光顯示，表明在東海南部的中生界曾發(fā)生過(guò)烴類生成與運(yùn)移過(guò)程。例如，在FZ10-1-1井J1+2福州組在3374～3479m砂巖中氯仿瀝青“A”和總烴含量較高，分別為1628～ 4088mg/kg和1434～ 3978mg/kg，族組分中飽和烴質(zhì)量分?jǐn)?shù)高達(dá)64.1% ～ 74.9%，它們是油氣生成與運(yùn)移的證據(jù)，也證實(shí)中生界含油氣系統(tǒng)的存在。該含油氣系統(tǒng)平面上主要分布于研究區(qū)閩江緩坡帶和基隆深凹帶中段，以J1+2為烴源巖，J3為主要儲(chǔ)層，K12和K2為次要儲(chǔ)層，E1和E2為區(qū)域蓋層，K1為局部蓋層，構(gòu)成多套下生、上儲(chǔ)型的成藏組合（圖 4）。

圖4 東海南部中生界J1+2 - J3含油氣系統(tǒng)（?。┦录D

該油氣系統(tǒng)內(nèi)局部構(gòu)造發(fā)育，多為斷塊、凹中隆型背斜和大型潛山披覆構(gòu)造（圖5）。其中，斷塊和潛山構(gòu)造自T3以來(lái)早期發(fā)育，繼承性發(fā)展至E2時(shí)期基本定型，背斜多在K末至E1定型。J1+2烴源巖的兩次主排烴高峰期分別為K末和E1末，構(gòu)造形成期與生排烴期匹配性較好。該系統(tǒng)的關(guān)鍵時(shí)刻在K末。盡管E2末的玉泉運(yùn)動(dòng)造成的區(qū)域性抬升剝蝕對(duì)已形成的油氣藏的改造作用較大，但由于E1和E2海相泥巖區(qū)域性蓋層保存較完整，因此，J1+2- J3（?。┖蜌庀到y(tǒng)具備較大的油氣成藏潛力。

5.2 K1- K2含油氣系統(tǒng)（？）

該含油氣系統(tǒng)為根據(jù)地球物理資料和區(qū)域地質(zhì)資料推測(cè)的含油氣系統(tǒng)。平面上主要分布于基隆深凹帶，以K1為烴源巖層，K2為儲(chǔ)層，E1和E2為區(qū)域蓋層、K2為局部蓋層，構(gòu)成白堊系勘探層內(nèi)多套下生、上儲(chǔ)型的成藏組合（圖6）。

圖6 東海南部中生界K1 -K2含油氣系統(tǒng)（？）事件圖

該含油氣系統(tǒng)內(nèi)局部構(gòu)造多為潛山披覆、斷塊和巖體上拱造成的背斜（圖7）。其中，臺(tái)北潛山帶主要為K2時(shí)期的火山—碎屑沉積，披覆了新生代沉積，斷塊構(gòu)造早期發(fā)育，持續(xù)至E2時(shí)期，巖體活動(dòng)多為J3- K1或者K2末期，故各類構(gòu)造在K末基本已形成。E1早期和E3早期是K1烴源巖的兩次主排烴高峰，故構(gòu)造形成期與生排烴期之間的匹配性較好。該含油氣系統(tǒng)的關(guān)鍵時(shí)刻在第一次主排烴期（E1早期），總體上也具有較好的油氣成藏前景。

圖7 東海南部中生界K1 - K2含油氣系統(tǒng)（？）成藏模式圖

6 中生界油氣遠(yuǎn)景評(píng)價(jià)

中生界油氣資源勘探潛力評(píng)價(jià)的主要依據(jù)是中生界成盆地質(zhì)條件，結(jié)合烴源巖厚度、資源量、局部構(gòu)造類型和規(guī)模以及儲(chǔ)蓋條件等，同時(shí)考慮運(yùn)移、保存等條件進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。限于本區(qū)中生界資料不足和研究程度低，故油氣遠(yuǎn)景分類評(píng)價(jià)尚屬探討性，且評(píng)價(jià)的核心是有效烴源巖的分布范圍。東海南部中生界可劃分為4類油氣遠(yuǎn)景區(qū)（圖8），概述如下：

圖8 東海南部中生界油氣遠(yuǎn)景評(píng)價(jià)圖

6.1 Ⅰ類有利遠(yuǎn)景區(qū)

位于基隆深凹帶西部。中生界勘探層埋深適中，中生界殘余厚度約2000～ 4000m。J1+2時(shí)期總體為三角洲—濱淺海沉積背景，中—下侏羅統(tǒng)為主要烴源巖，生烴潛力大。K1時(shí)期，基隆深凹帶主要接受受廣泛海侵作用影響的湖泊相沉積，為一套潛在的烴源巖層。在J3- K1轉(zhuǎn)換邊緣盆地和K2陸內(nèi)拉張斷陷盆地發(fā)育階段，河流—三角洲—湖泊相沉積形成了多套儲(chǔ)層和蓋層。深凹帶內(nèi)的臺(tái)北構(gòu)造帶上發(fā)育一系列大型局部構(gòu)造，且為凹陷油氣運(yùn)移的指向區(qū)，具有形成較大規(guī)模油氣田的條件。

6.2 Ⅱ類較有利遠(yuǎn)景區(qū)

位于閩江緩坡帶中南部和北武夷構(gòu)造帶，可進(jìn)一步劃分為3小類：

Ⅱ1類：位于閩江緩坡帶中南部。中生界殘余厚度約2000～ 4000m 。該帶有2口鉆井鉆遇中生界中—下侏羅統(tǒng)烴源巖，濱淺海相和河流—三角洲沉積環(huán)境有利于儲(chǔ)層的發(fā)育，帶內(nèi)發(fā)育大型局部構(gòu)造，東側(cè)緊鄰有利生油氣區(qū)，且烴源巖落實(shí)，儲(chǔ)蓋沉積配置較有利，后期改造較弱，具有良好的油氣遠(yuǎn)景。

Ⅱ2類：位于北武夷構(gòu)造帶。中生界殘余厚度約3000～ 4000m，東臨基隆深凹帶生烴中心，具備較好的烴源條件。北武夷構(gòu)造帶上構(gòu)造成串發(fā)育，埋深適中，但火成巖改造作用強(qiáng)烈，對(duì)局部構(gòu)造的油氣成藏影響較大。

Ⅱ3類：位于雁蕩凸起南端傾沒(méi)端以南的閩江緩坡帶南部地區(qū)。該區(qū)地震測(cè)線較少，地層厚度、沉積相、局部構(gòu)造落實(shí)程度較差，中國(guó)臺(tái)灣中油公司早期在區(qū)內(nèi)鉆探的YCC-1井揭示了近1000m厚的屬海陸交互相沉積的下白堊統(tǒng)，結(jié)合區(qū)域上中生界由南向北的海侵方向，推測(cè)該帶發(fā)育一定規(guī)模的中生界。

6.3 Ⅲ類潛在遠(yuǎn)景區(qū)

位于基隆深凹帶東部地區(qū)。該帶勘探程度較低，少量的地震資料顯示基隆深凹帶東部地區(qū)發(fā)育有巨厚的中生界，殘余厚度超過(guò)5000m，海相中—下侏羅統(tǒng)和深湖—半深湖相上白堊統(tǒng)分布范圍較廣，發(fā)育優(yōu)質(zhì)烴源巖，成為生烴中心區(qū)，但中生界頂面埋深在6000～ 10000m，儲(chǔ)集條件不利，主要形成低孔低滲的油氣藏，油氣勘探開(kāi)發(fā)難度較大。

6.4 Ⅳ類高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)

位于西部凹陷、雁蕩凸起和閩江緩坡帶西北部。西部凹陷屬于晚白堊紀(jì)斷陷充填型沉積，厚度不大，有少數(shù)鉆井揭露上白堊統(tǒng)，為一套粗、紅、雜的沉積并夾有大量火山碎屑巖，不具備生烴條件。雁蕩凸起上中生界殘余厚度有限，多口鉆井證實(shí)中生界缺失或?yàn)榘讏紫导t層，凸起西側(cè)的西部凹陷無(wú)有效烴源巖，東側(cè)閩江緩坡帶烴源條件有限，故雁蕩凸起中生界勘探潛力不大。閩江緩坡帶西北部經(jīng)鉆井證實(shí)中生界主要為白堊系紅層，且地層平緩，局部構(gòu)造不發(fā)育，故閩江緩坡帶西北部勘探潛力也不大。

7 結(jié)論

東海南部中生界分布廣、厚度大，發(fā)育中—下侏羅統(tǒng)和下白堊統(tǒng)兩套烴源巖，具備一定的勘探潛力，尤其是東部凹陷的閩江緩坡帶烴源條件良好，儲(chǔ)—蓋組合有利，為最有利的油氣遠(yuǎn)景區(qū)。然而，中生界埋深大、改造較強(qiáng)烈，且鉆井和地震資料較為有限，中生界勘探潛力仍需進(jìn)一步探索。

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Analysis of Hydrocarbon Exploration Potential in the Mesozoic of the Southern East China Sea Shelf Basin

LIANG Ruobing
（SINOPEC Shanghai Offshore Oil and Gas Company, Shanghai 200120, China）

The present research and exploration conducted in East China Sea Shelf Basin indicate that the Mesozoic has exploration potentials. Based on 2D seismic data acquired in recently and regional geological data, theauthor made a preliminary evaluation the formation, hydrocarbon source condition, reservoir-cap condition and petroleum system in the Mesozoic of the Southern East China Sea Shelf Basin. The results indicate that Mesozoic strata are widely distributed and well developed, with Marine hydrocarbon source rocks in the Lower and Middle Jurassic, as well as the transgression lacustrine hydrocarbon source rocks in Lower Cretaceous. Mesozoic basin of this area has potential for hydrocarbon exploration.

Southern of East China Sea Shelf Basin; Mesozoic; source rock; exploration potential

TE122.3+5

A

10.3969/j.issn.1008-2336.2017.03.016

1008-2336（2017）03-0016-07

2017-01-22；改回日期：2017-04-12

梁若冰，女，1970年生，工程師，本科，主要從事礦權(quán)儲(chǔ)量管理工作。E-mail：liangrb.shhy@sinopec.com