鶯歌海盆地天然氣運聚成藏條件與分布富集規(guī)律

吳迅達廖 晉孫文釗劉 平李春雷

中海石油(中國)有限公司海南分公司,海南 ?？?70100

鶯歌海盆地位于南海北部西北邊緣,盆地總體以菱形帶狀沿北北西向展布,是南海西北部大陸邊緣中非常獨特的新生代走滑伸展盆地(何家雄等,2008;楊東輝等,2019)?？碧皆缙?主要聚焦于中央坳陷帶淺層的上新統(tǒng)鶯歌海組常溫、常壓領(lǐng)域?！笆濉币詠?盆地中深層中新統(tǒng)黃流組高溫高壓天然氣勘探取得新突破,發(fā)現(xiàn)了東方13-1和東方13-2兩個高溫超壓氣田(劉志杰等,2015)。東方13-1、13-2高溫超壓氣田的發(fā)現(xiàn)共同揭示了鶯歌海盆地中央泥底辟帶及圍區(qū)中深層超壓領(lǐng)域天然氣成藏新模式。鶯歌海盆地?zé)N源條件優(yōu)越,勘探上已經(jīng)證實盆地主要發(fā)育中新統(tǒng)、漸新統(tǒng)、始新統(tǒng)3套烴源巖;東、西物源的沉積體系控制著不同層系氣田的儲層分布;底辟構(gòu)造及超壓分布也影響著油氣的運聚成藏。相關(guān)學(xué)者對鶯歌海盆地油氣成藏條件及天然氣分布規(guī)律有過一定程度的研究(黃保家等,2007;郭瀟瀟等,2017),但缺少成藏要素綜合分析及天然氣分布與富集規(guī)律的系統(tǒng)總結(jié)。因此,文章系統(tǒng)梳理了鶯歌海盆地的地質(zhì)概況、烴源巖特征、儲層沉積模式、天然氣成藏條件及主控因素,并對其大中型氣田分布富集規(guī)律進行了系統(tǒng)總結(jié),期望可以為同類型盆地天然氣勘探起到借鑒作用。

1 地質(zhì)概況及勘探成果

鶯歌海盆地劃分為3個二級構(gòu)造單元,分別是鶯東斜坡帶、中央坳陷帶、鶯西斜坡帶,其中中央坳陷帶包括鶯歌海凹陷和臨高凸起2個三級構(gòu)造單元(圖1)。盆地沉積地層自下而上依次為古近系始新統(tǒng)(地震反射界面T80—T100)、漸新統(tǒng)崖城組(地震反射界面T70—T80)和陵水組(地震反射界面T60—T70)、新近系中新統(tǒng)三亞組(地震反射界面T50—T60)、梅山組(地震反射界面T40—T50)和黃流組(地震反射界面T30—T40)、上新統(tǒng)鶯歌海組(地震反射界面T20—T30)和第四系更新統(tǒng)樂東組(張迎朝等,2016)。

圖1 鶯歌海盆地構(gòu)造單元劃分及油氣田位置Fig.1 Map showing tectonic units and locations of petroleum field in the Yinggehai Basin

鶯歌海盆地構(gòu)造演化主要受印支半島逃逸擠出構(gòu)造和擠壓-伸展構(gòu)造系統(tǒng)影響,新生代以來經(jīng)歷了3個構(gòu)造演化階段,即左旋走滑-伸展裂陷階段、中下地殼韌性伸展-熱沉降階段和加速沉降階段。盆地發(fā)育特殊的泥底辟構(gòu)造活動,在中央坳陷帶中部發(fā)育沿盆地長軸方向展布的泥底辟構(gòu)造群,其構(gòu)造包括底辟構(gòu)造本身及其形成的構(gòu)造脊,稱之為中央泥底辟帶。泥底辟構(gòu)造活動過程中普遍伴隨著熱流體活動,導(dǎo)致盆地地溫梯度明顯升高,相應(yīng)地層也發(fā)育超壓,是一個典型的“高壓熱盆”。底辟構(gòu)造活動和異常高溫高壓控制著盆地油氣生成、運聚和保存,大部分的氣田形成及分布均與其有關(guān)。

鶯歌海盆地油氣勘探始于1957年,經(jīng)過幾十年的勘探,在盆地淺層(鶯歌海組及以上地層)和中深層(黃流組和梅山組)均取得了天然氣勘探發(fā)現(xiàn),先后發(fā)現(xiàn)了東方1-1、樂東22-1、樂東15-1、東方13-1、東方13-2、東方1-4等一批氣田。2005至2014年十年累計新增探明天然氣地質(zhì)儲量為1245×108m3。

鶯歌海盆地的天然氣資源主要集中在中央坳陷帶的東方區(qū)和樂東區(qū),超過95%的資源量和100%的產(chǎn)量均位于這兩個勘探區(qū)內(nèi)(韓光明等,2012;徐新德等,2015,2019)。天然氣主要包括烴類氣體、CO2和N2,其中烴類氣體含量在不同氣田、層位之間變化較大,介于5.0%～95.0%之間,天然氣C1/C1-5為0.92～0.99,天然氣甲烷碳同位素δ13C1為-27.0‰～-63.1‰,除少數(shù)生物成因氣以外,天然氣甲烷碳同位素主體較重,介于-30.0‰～-39.0‰之間,天然氣乙烷碳同位素δ13C2分布于-17.8‰～-29.5‰,屬于煤型氣(Hao et al., 1996; Huang et al., 2003,2005; 郭瀟瀟等,2017)。

2 烴源巖特征

鶯歌海盆地主要發(fā)育3套烴源巖,包括中新統(tǒng)梅山組和三亞組海相泥頁巖、漸新統(tǒng)崖城組—陵水組炭質(zhì)泥巖和煤層以及始新統(tǒng)湖相泥巖(黃保家等,2010;李曉唐等,2016a,2016b)。烴源巖的發(fā)育取決于盆地的構(gòu)造-沉積演化過程,凹陷或坳陷中烴源巖的類型和發(fā)育的地質(zhì)時代在不同的構(gòu)造演化條件下差異巨大(熊小峰等,2016)。

梅山組和三亞組烴源巖主要沉積于濱淺海沉積環(huán)境,氫指數(shù)(HI)均小于350 mg/g,Tmax主體上介于415～450 ℃之間,有機質(zhì)類型為Ⅱ2型和Ⅲ型,為傾氣型烴源巖。梅山組和三亞組有機質(zhì)豐度較低,總有機碳含量(TOC)一般小于1.0%,值得注意的是,LD30-1-1A和LD22-1-7兩口探井中鉆遇的黃流組下段及梅山組—三亞組地層中泥巖TOC明顯增高,介于0.4%～4.51%之間。其中,梅山組泥巖在LD30-1-1A井中的TOC最高可達2.97%;LD22-1-7井中梅山組泥巖TOC普遍較高,介于1.52%～2.4%之間,高有機質(zhì)豐度的梅山組灰色純泥巖厚達442.5 m。

崖城組—陵水組烴源巖主要發(fā)育在濱海相和淺海相沉積環(huán)境(李曉唐等,2016a),鉆井揭示烴源巖HI一般小于400 mg/g,Tmax介于420～450 ℃之間,主要為Ⅱ-Ⅲ型有機質(zhì)。有機質(zhì)豐度高,總有機碳含量0.64%～3.46%,生烴潛力較高,為好烴源巖。YC19-2-1、107-PA-1X、112-BT-1X、118CVX-1X、118-BT-1X等井都揭示了這套烴源巖。

中央坳陷帶主要發(fā)育漸新統(tǒng)和中新統(tǒng)兩套烴源巖,但是從越南等周邊盆地對比情況和盆地演化的角度分析,中央坳陷帶也可能發(fā)育始新統(tǒng)烴源巖。在越南104-QMV-1x井鉆遇的始新統(tǒng)泥巖的TOC為0.42%～0.90%,有機質(zhì)類型以Ⅱ2為主,主要為中等級別烴源巖。

鶯歌海盆地在新近紀和第四紀經(jīng)歷了快速沉降,沉積了巨厚的新近系和第四系,這種快速沉積導(dǎo)致地層流體排出不均衡,形成異常高溫超壓環(huán)境(殷秀蘭和李思田,2000;張功成等,2012;Chen,2019)。超壓頂界面在中央坳陷帶埋深為3000 m左右,底辟構(gòu)造發(fā)育區(qū)異常壓力明顯,相比于其他超壓盆地來講,鶯歌海盆地超壓頂面埋藏深度相對較淺。鶯歌海盆地地層實測壓力系數(shù)為2.30,平均地溫梯度4.0 ℃/100 m,而中央坳陷帶的底辟發(fā)育區(qū)地溫梯度高達4.32～5.21 ℃/100 m。鶯歌海盆地的地?zé)崃髦蹈哌_69～89 mW/m2,為明顯的熱盆 (He et al., 2002)。根據(jù)盆地模擬結(jié)果,梅山組烴源巖成熟度RO介于0.4%～1.6%之間,中央坳陷帶烴源巖均已進入成熟階段,樂東區(qū)部分源巖成熟度RO大于1.4%,進入濕氣階段(圖2a)。三亞組烴源巖成熟度明顯高于梅山組,中央坳陷帶烴源巖成熟度RO介于1.0%～3.0%之間,烴源巖處于濕氣和干氣階段(圖2b)。崖城組—陵水組烴源巖成熟度進一步增加,中央坳陷帶烴源巖處于干氣—過成熟階段(圖2c)。始新統(tǒng)烴源巖由于埋藏較深,成熟度RO介于1.0%～4.5%之間,為干氣—過成熟階段(圖2d)。

相關(guān)學(xué)者對鶯歌海盆地?zé)N源巖熱演化開展了大量的研究工作,認為高地溫疊加熱流體活動促進了有機質(zhì)的轉(zhuǎn)化,同時超壓對烴源巖成熟熱演化有一定的抑制(郝芳等,2006;黃保家等,2007,2010),不同有機質(zhì)類型烴源巖的生排烴效率和排烴機理存在差異(胡錦杰等,2020)。新近系和第四系的沉積厚度和沉積速率控制了鶯歌海盆地現(xiàn)今烴源巖成熟度的分布(熊小峰等,2016)。

a—梅山組;b—三亞組;c—陵水組;d—始新統(tǒng)圖2 中新統(tǒng)—漸新統(tǒng)不同組段和始新統(tǒng)烴源巖成熟度(R O)等值線圖Fig.2 Contour maps showing the maturity (R O) of the source rocks of the Miocene and Oligocene in different formations and in the Eocene(a) Meishan Formation; (b) Sanya Formation; (c) Lingshui Formation; (d) Eocene

3 儲層沉積模式

受伸展-走滑型盆地構(gòu)造演化影響(孫珍等,2007),鶯歌海盆地發(fā)育了非經(jīng)典的層序地層格架,主要表現(xiàn)為古近系發(fā)育斷裂坡折,層序界面分布受周邊斷裂控制,界面關(guān)系以上超、斷超、削蝕為主;新近系受斷裂、隱伏斷裂控制,樂東區(qū)發(fā)育陸架坡折,其他區(qū)域發(fā)育撓曲坡折、隱伏斷裂坡折等,界面關(guān)系以侵蝕、上超、削蝕等為主(圖3)。鶯歌海盆地沉積地層主要受東、西兩大物源體系影響,其中西物源來自于越南紅河、藍江、馬江等地區(qū),東物源來自于海南島昌化江、黎河等地區(qū)。概括來講,中新統(tǒng)黃流組沉積時期,主要發(fā)育三角洲、海底扇、重力流水道等沉積相,沉積物主要來自于西物源;上新統(tǒng)鶯歌海組沉積時期,主要發(fā)育三角洲、海底扇、重力流水道、濁積水道等沉積相,沉積物主要來自于東物源。

圖3 鶯歌海盆地中新統(tǒng)梅山組一段—上新統(tǒng)鶯歌海組層序地層格架Fig.3 Sequence stratigraphic framework of the first member of the Miocene Meishan Formation—Pliocene Yinggehai Formation in the Yinggehai Basin

3.1 東方區(qū)黃流組沉積特征

鶯歌海盆地北部蓋層主要為巨厚的新近系地層,初始階段東西盆緣發(fā)育斷裂坡折帶,控制了沉積樣式,隨著斷裂活動的減弱,坡折帶逐漸演化成緩坡及陸架坡折帶。而鶯西斜坡帶則持續(xù)發(fā)育,且在斜坡帶中發(fā)育構(gòu)造轉(zhuǎn)換帶,有利于沉積物源由昆嵩隆起向東方區(qū)長距離搬運。在黃流組沉積后期,由于區(qū)域構(gòu)造活動,導(dǎo)致鶯西斜坡帶沉積物發(fā)生了再搬運和再沉積,從而形成了大型海底扇。海底扇在地震剖面上顯示出小丘狀、強振幅反射的特征。而海底扇上部的淺海相沉積物在地震剖面上則主要以亞平行、中連續(xù)、中—弱振幅反射為主。因此,經(jīng)由地震剖面可以識別出區(qū)域淺海相蓋層與海底扇組合(圖4)。

圖4 黃流組西物源海底扇沉積地震相(剖面位置見圖1)Fig.4 Sedimentary seismic facies of the western provenance submarine fan of the Huangliu Formation (Location of the profile is shown in Fig.1)

基于坡折線及儲集體在平面上的分布關(guān)系可以確認大型儲集體的形成和分布與坡折帶有直接關(guān)聯(lián),代表了構(gòu)造與沉積作用的統(tǒng)一。鶯歌海盆地西部的藍江攜帶著來自昆嵩隆起的優(yōu)質(zhì)物源、經(jīng)過鶯西斜坡帶中部的構(gòu)造轉(zhuǎn)換帶進入東方區(qū),形成三角洲及三角洲前方的海底扇。地震剖面顯示,在三角洲及海底扇之間發(fā)育撓曲坡折,控制了海底扇分布(圖5)。經(jīng)過綜合研究,確認鶯歌海盆地海底扇總面積近2000 km2,具有形成大型氣藏的基礎(chǔ)。

圖5 鶯歌海盆地中央泥底辟帶東方區(qū)晚中新世—上新世海底扇沉積模式Fig.5 Sedimentary patterns of late Miocene—Pliocene submarine fans in the eastern zone of the central mud diapir zone in the Yinggehai Basin

東方區(qū)的大型海底扇主要受物源和構(gòu)造環(huán)境雙重控制。鉆井和地震資料顯示海底扇水道化現(xiàn)象極其常見,表明物源豐富且存在陣發(fā)性的強水動力環(huán)境,然而海底扇水道砂巖粒度變化小,主要為(粉)細砂巖,說明了藍江三角洲物源經(jīng)長距離搬運后粒度已變細,再搬運而沉積后亦是細粒的狀況。

3.2 樂東區(qū)淺層樂東組—鶯歌海組沉積特征

中央泥底辟帶淺層已勘探發(fā)現(xiàn)了東方1-1、樂東22-1、樂東15-1等一批大中型氣田,主要產(chǎn)氣層均為細粒儲層,其成因與遠離周邊隆起物源區(qū)有關(guān),屬于淺海—半深海為主體的環(huán)境下發(fā)育的低位濱海灘壩、濱外砂壩、臺地砂、風(fēng)暴砂、水道砂或海底扇遠端等沉積。由于埋深淺(多小于1500 m),成巖作用較弱,故而儲層物性良好。

樂東區(qū)構(gòu)造在地震反射界面T27—T28層序發(fā)育時發(fā)生了幕式的底辟活動,地層上拱形成半深海中的淺海環(huán)境,圍繞底辟帶發(fā)育大面積濱外砂壩夾風(fēng)暴砂,巖性主要是厚層粉砂巖和泥質(zhì)粉砂巖,地震剖面上顯示多套波組強振幅異常。樂東組和鶯歌海組沉積時期陸架、陸坡區(qū)及盆底發(fā)育陸架砂脊、濱外砂壩、風(fēng)暴砂等沉積類型(圖6),巖性主要是厚層粉砂巖和泥質(zhì)粉砂巖,在坳陷帶發(fā)育底辟活動及地層上拱,形成有利圈閉。

圖6 中央泥底辟帶樂東區(qū)淺層氣田群儲層沉積及分布模式Fig.6 Reservoir deposition and distribution model of shallow gas field group in the Ledong area of the central mud diapir zone

4 天然氣成藏條件及主控因素

4.1 高地溫梯度及腐殖型有機質(zhì)是形成天然氣藏的基礎(chǔ)

鶯歌海盆地底辟構(gòu)造活動過程中普遍伴隨著熱流體活動,熱流體活動影響的層段地溫梯度明顯升高,平均地溫梯度大于4.6 ℃/100 m,最高可達5.4 ℃/100 m。高的地溫梯度往往會導(dǎo)致烴源巖“提前成熟”,在YGH2井地球化學(xué)剖面上觀察到該井在2000～2650 m井段,鏡質(zhì)體反射率(RO)出現(xiàn)明顯異常,較背景值增大約0.2%,并于2650 m進入烴源巖成熟門限,這個門限深度比中央坳陷帶內(nèi)無熱流體影響的區(qū)域大約淺350 m。由于鶯歌海盆地海相烴源巖時代較年輕,這種熱流體活動導(dǎo)致的高地溫梯度對烴類流體的生成具有重要意義,該區(qū)高地溫梯度及中新統(tǒng)和崖城組豐富的腐殖型有機質(zhì)是形成天然氣田的基礎(chǔ)。

4.2 流體運聚輸導(dǎo)體系是天然氣成藏的必要條件

源、儲距離較遠情況下,輸導(dǎo)體系是控制油氣成藏富集的重要因素 (馮興強和宋海明,2020)。鶯歌海盆地中央坳陷帶廣泛發(fā)育異常超壓區(qū)和底辟構(gòu)造區(qū)(張敏強等,2004;王振峰和裴健翔,2011;謝玉洪等,2012;張伙蘭等,2013)。盆地中央泥底辟帶的平面展布具有明顯的分帶性,成群成帶分布,走向近南北向,形態(tài)各異,大多數(shù)為短軸背斜構(gòu)造。底辟構(gòu)造發(fā)育層位主要在中新統(tǒng)和上新統(tǒng),剖面形態(tài)變化較大。

中央泥底辟帶深部流體的主要輸導(dǎo)通道為不同規(guī)模的斷裂和裂隙系統(tǒng),可劃分為底辟穿刺型斷裂、拱張型斷裂和微裂隙3類。

(1)底辟穿刺型斷裂:斷裂帶穿過超壓帶和過渡帶,向上消失于正常壓力的地層內(nèi)。在地震反射剖面上主要以空白反射或模糊反射區(qū)為主,而在高分辨率地震反射剖面上會顯示出近于垂直的穿層底辟斷裂面,傾角為70°～90°。

(2)拱張型斷裂:沿著底辟斷裂向上突破的高壓流體不僅會將先存斷裂激活,也會沿底辟斷裂面旁側(cè)派生出傾角50°～80°的張性斷裂面,這類斷裂主要分布于正常壓力體系和過渡帶之間。

(3)微裂隙:對DF1-1-1井的巖心及巖心薄片觀察發(fā)現(xiàn)巖石中存在微裂隙分布。微裂隙的存在提高了滲透率,為油氣的運移提供了通道。地震屬性分析顯示東方1-1底辟構(gòu)造及周邊發(fā)育微裂隙,底辟核部裂縫發(fā)育,向底辟波及區(qū)裂縫發(fā)育程度減小,這些微裂隙是天然氣運移的有效通道(圖7)。東方區(qū)單井取心段裂縫統(tǒng)計表明,裂縫平均密度、裂縫密集段相對長度與其距底辟之間的距離具有負相關(guān)性,裂縫發(fā)育程度受控于底辟間的距離。

異常高壓流體周期性突破導(dǎo)致封閉層段幕式破裂,使其上覆地層產(chǎn)生眾多的斷裂、裂隙和微裂隙,這些垂向上眾多的底辟穿刺斷裂+底辟斷裂面旁側(cè)派生的拱張性裂隙+微裂縫和相關(guān)砂體的組合構(gòu)成了深部流體的主要輸導(dǎo)通道,也構(gòu)成了油氣運移垂向輸導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)。天然氣在高壓運移動力驅(qū)使下從深部沿垂向斷裂向上運移至淺層背斜中成藏。

紅色模糊區(qū)代表微裂隙發(fā)育區(qū)圖7 鶯歌海盆地中央泥底辟帶微斷裂系統(tǒng)與淺層天然氣流井分布關(guān)系Fig.7 Relationship between the microfracture system in the central mud diapir zone and the distribution of shallow natural gas flow wells in the Yinggehai BasinNote:The red fuzzy area represents the microfissure area

4.3 厚層淺海相泥巖有利于天然氣保存

對于中淺目的層,泥巖蓋層的發(fā)育情況是決定油氣富集的重要因素(張正濤等,2019)。由于高壓系統(tǒng)易誘發(fā)蓋層破裂,容易導(dǎo)致圈閉失效,因此高壓條件下泥巖的封蓋能力對天然氣成藏至關(guān)重要。

鶯歌海盆地黃流組一段上部—鶯歌海組二段下部地層廣泛發(fā)育了厚層淺海相泥巖,這套泥巖沉積于淺海環(huán)境,為海侵-高位時期的沉積產(chǎn)物,壓實程度高,分布在除了臨高凸起以外的廣大中央坳陷帶,沉積厚度從200 m到1000 m不等。在東方13-1、13-2氣田區(qū),這套淺海相泥巖直接蓋在大套海底扇細砂巖之上,表現(xiàn)出良好的封蓋性能。從微觀上講,這套蓋層突破壓力與儲層突破壓力的比值一般大于100,甚至在1000以上(表1)。從宏觀上講,東方13-1氣田區(qū)蓋層封閉壓力值主要為25 MPa左右,明顯要大于氣藏剩余壓力,說明這套蓋層能夠封閉住富集在其下的天然氣(表2)。東方13-1、13-2氣田的發(fā)現(xiàn)充分說明,在盆地中央泥底辟帶的中深層發(fā)育的這套優(yōu)質(zhì)泥巖蓋層,為異常高壓氣藏的形成提供了有效的封蓋。

表1 東方區(qū)高溫超壓氣藏蓋層與天然氣微觀封閉能力特征對比表Table 1 Parameter comparison table for cap rock of gas reservoir with high temperature and over pressure vesus micro-sealing capacity

表2 東方區(qū)高溫超壓氣藏蓋層與天然氣宏觀封閉能力特征對比表Table 2 Parameter comparison table for cap rock of gas reservoir with high temperature and over pressure vesus macro-sealing capacity

儲層的剩余壓力受所在氣層的構(gòu)造幅度的影響,一般氣層的構(gòu)造幅度與儲層剩余壓力呈正相關(guān)性。東方29-1構(gòu)造傾角較陡,為3.2°,儲層能量較大,氣藏剩余壓力大于蓋層封閉壓力,儲層流體壓力達到突破壓力的90%以上,因此蓋層對天然氣的封蓋能力較弱,造成氣體散失速度大于聚集速度而不易成藏,天然氣只在部分層系聚集成藏。而東方13-1、13-2氣田的構(gòu)造傾角僅為1.1°～1.9°,氣藏剩余壓力小于蓋層封閉壓力,儲層流體壓力低于蓋層破裂壓力的90%,從而蓋層可對氣藏進行有效封閉。

4.4 天然氣運聚成藏主控因素

(1)發(fā)育大型重力流海底扇儲集體

利用鉆井和地震資料,綜合分析,確定了東方13-1、東方13-2氣田區(qū)黃流組發(fā)育四期海底扇,且海底扇呈現(xiàn)出由南向北遷移的特征,共發(fā)育11期扇朵葉體,其物源主要為來自越南方向的西物源。海底扇呈現(xiàn)出似上超狀超覆于構(gòu)造的西翼,其周緣主要為淺海相泥巖,組成了為數(shù)眾多的巖性圈閉,為天然氣的聚集提供了優(yōu)質(zhì)的儲集空間。

(2)高壓泥巖封蓋

鶯歌海盆地黃流組一段上部—鶯歌海組二段下部廣泛發(fā)育厚層淺海相泥巖,壓實程度高。盆地中央泥底辟帶圍區(qū)中深層發(fā)育優(yōu)質(zhì)厚層泥巖蓋層,在其發(fā)育異常高壓的情況下,為下部氣藏的形成提供了有效封蓋。

(3)底辟微裂縫輸導(dǎo)

鶯歌海盆地底辟構(gòu)造在鶯歌海組—黃流組時期形成,底辟活動多期多幕,延綿不停。但中央泥底辟帶北段和南段在發(fā)生發(fā)展中也有差異。在走滑拉分作用下盆地構(gòu)造沉降中心逐漸向東南方向遷移,與此相應(yīng),底辟活動在時間上向東南方向越來越晚,在強度上越來越強。也就是說,北段東方區(qū)泥底辟構(gòu)造帶形成較早,晚期活動較弱。

東方區(qū)高品質(zhì)大三維資料清楚地反映了泥底辟構(gòu)造帶密集的束狀輸導(dǎo)系統(tǒng)(圖8)。密集的斷裂構(gòu)成梅山組—三亞組烴源巖與黃流組一段砂體之間的通道,并終止于黃流組一段砂體上覆的大套泥巖內(nèi),這些斷裂為深層氣源灶排出的天然氣向上運移提供了通道,同時氣源灶由于大量生烴產(chǎn)生的超壓可作為天然氣運移的動力。在泥底辟構(gòu)造帶外也可見大量的微型斷裂,研究表明這些斷裂形成于上新世早—中期,也是東方區(qū)大型底辟活動的產(chǎn)物,同樣為深層天然氣向東方13-1、東方13-2氣田砂體運移提供了通道。

圖8 過東方1-1構(gòu)造相干體三維及平面顯示圖Fig.8 Three-dimensional and planar display of the coherence volume passing through the Dongfang 1-1 structure(a) Three-dimensional display of the coherence volume; (b) Variance slice at 3000 ms

(4)流體超壓驅(qū)動

較大的源-儲壓力差提供了天然氣輸導(dǎo)的動力,是加速天然氣高效充注的重要原因。東方區(qū)高溫超壓氣藏黃流組儲層直接覆蓋在烴源巖之上,屬于“下生上儲”型儲蓋組合。東方13-1、東方13-2氣田區(qū)源-儲壓差高達30～75 MPa,遠大于有效排烴門限值(3～6 MPa),無疑為天然氣排出烴源灶向上運移提供了強大的驅(qū)動力。

(5)早期成藏有利于保護儲層

東方13-1、東方13-2氣田中深層黃流組在儲層被深埋壓實、成巖演化致密前均存在早期天然氣充注過程,有效地保護了儲層。

綜上所述,鶯歌海盆地天然氣成藏具有“流體超壓驅(qū)動、底辟裂縫輸導(dǎo)、重力流扇體儲集、高壓泥巖封蓋、幕式脫溶成藏”的特色模式,這一認識對于尋找天然氣富集的“甜點”或“甜區(qū)”具有重要指導(dǎo)意義。

5 大中型氣田分布富集規(guī)律

鶯歌海盆地的勘探成果表明,底辟構(gòu)造對天然氣田的形成和空間分布有重要的影響,尤其是對烴源巖生排烴及運移聚集過程中的超壓體系。樂東15-l氣田發(fā)育在中央泥底辟帶南端;樂東22-1氣田緊鄰樂東15-1氣田;東方1-1氣田位于中央泥底辟帶的西北端;東方13-1氣田在東方1-1氣田偏西位置;東方13-2氣田位于中央泥底辟帶的西南,緊鄰東方13-1氣田?？v觀盆地內(nèi)這些大中型氣田的分布,可以發(fā)現(xiàn)氣田分布是有規(guī)律的,主要表現(xiàn)為:

(1)淺層氣田沿中央泥底辟帶分布

中央泥底辟帶淺層形成了5個氣田及多個含氣構(gòu)造。氣田包括東方1-1、東方1-4、東方29-1、樂東15-1和樂東22-1;含氣構(gòu)造包括樂東8-1及樂東28-1等。

(2)中深層巖性氣藏分布于底辟構(gòu)造翼部

中央泥底辟帶中深層巖性氣藏位于東方1-1底辟構(gòu)造西翼,發(fā)育物源來自越南藍江的海底扇沉積儲層,勘探發(fā)現(xiàn)了東方13-1、東方13-2大型氣田;同時,東方1-1北、東方1-1東及東方南區(qū)均有形成大型氣田的地質(zhì)基礎(chǔ),存在繼續(xù)突破的潛力。

6 結(jié)論

(1)鶯歌海盆地主要發(fā)育中新統(tǒng)梅山組和三亞組海相泥頁巖、漸新統(tǒng)崖城組—陵水組炭質(zhì)泥巖和煤層以及始新統(tǒng)湖相泥巖3套烴源巖,烴源巖主要為Ⅱ-Ⅲ有機質(zhì),處于濕氣—過成熟階段。

(2)鶯歌海盆地泥底辟形成演化及展布與天然氣運聚成藏存在密切的成因聯(lián)系,且控制了天然氣分布與富集,主要表現(xiàn)為該區(qū)淺層氣田沿中央泥底辟帶分布而中深層巖性氣藏則富集在底辟構(gòu)造翼部區(qū)域。

(3)鶯歌海盆地天然氣運聚具有“流體超壓驅(qū)動、底辟裂縫輸導(dǎo)、重力流扇體儲集、高壓泥巖封蓋、幕式脫溶成藏”的特色成藏規(guī)律。這一規(guī)律對于指導(dǎo)鶯歌海盆地東方區(qū)中深層勘探和推進樂東區(qū)中深層勘探都具有十分重要的參考意義。