南海琼东南盆地深水区油气勘探潜力.pdf

第 3 4卷第 3期 2 0 1 2年 5月 石 油 察 劈 沾 届 P ETR0LEUM GEoLOGY EXPERl M ENT Vo 1 ． 3 4． No ． 3 Ma y， 201 2 文章编号 1 0 0 1 6 1 1 2 2 0 1 2 0 3 0 2 7 7 0 4 南海琼东南盆地深水区油气勘探潜力 朱廷祥 ， 段铁军 1 ． 湖北国土资源职业学院， 武汉4 3 0 0 0 0 ； 2 ． 中国石油化工股份有限公司 石油勘探开发研究院 无锡石油地质研究所 ， 江苏 无锡2 1 4 1 2 6 摘要 南海琼 东南盆地经历了始新世 的陆内断陷 、 渐新世 的裂谷 和中新世 以来的被 动陆缘坳陷等 3个演化 阶段 ， 特别是在深 水 区 形成了断陷期湖相、 裂谷期海陆过渡相到海相及被动陆缘坳陷期海相等多套生烃物质 3期构造沉降作用伴随了3次高热流事 件， 利于烃源岩的成熟； 多储集体类型、 多套储盖组合， 为油气富集提供了广阔的空间； 多期构造运动， 形成多种圈闭类型， 利于油 气聚集成藏。 关键词 油气 聚集 ； 深水 区； 油气勘探潜力 ； 构造演化 ； 琼东南盆地 中图分类号 T E l 2 2 文献标 识码 A Pe t r o l e u m e x p l o r a t i o n p o t e n t i a l i n a by s s a l z o n e o f Qi o n g d o n g n a n B a s i n，S o u t h Ch i n a S e a Z hu Ti n g x i a n g ，D u a n T i e j u n 。 1 ． H u b e i L a n d R e s o u r c e s V o c a t i o n a l C o l l e g e ，W u h a n ， H u b e i 4 3 0 0 0 0 ，C h i n a ； 2 ． W u x i I n s t i t u t e o fP e t r o l e u m G e o l o g y ， S I NO P E C，W u x i ， J i a n g s u 2 1 4 1 2 6 ， C h i n a Ab s t r a c t T h e e v o l u t i o n o f t h e Q i o n g d o n g n a n B a s i n i n t h e S o u t h C h i n a S e a c a n b e d i v i d e d i n t o t h r e e s t a g e s i n c l u d i n g i n t r a c o n t i ne n t a l r i ft d u r i n g Eo c e n e，rif t d u r i n g Ol i g o c e n e，a n d pa s s i v e c o n t i n e n t a l ma r g i n d e pr e s s i o n e v e r s i n c e Mi o c e n e ． Mu l t i p l e s e t s o f p e t r o l e u m g e n e r a t i n g ma t e r i a l s o f d i f f e r e n t f a c i e s we r e d e p o s i t e d i n a b y s s a l z o n e ． Fo r e x a mp l e，l a c u s t rine f a c i e s i n t h e f i r s t s t a g e，ma r i n e -c o n t i n e n t a l a n d c o n t i n e n t a l f a c i e s i n t h e s e c o n d s t a g e， a n d ma r i n e f a c i e s i n t h e t h i r d s t a g e ．T h r e e h i g h t h e r ma l fl u i d e v e n t s t o o k p l a c e d u r i n g t h e t h r e e e v o l u t i o n s t a g e s ， c o nt ribu t i n g t o t h e ma t u r a t i o n o f s o u r c e r o c k s ． Mu l t i p l e t y p e s o f r e s e r v o i r a n d mu l t i p l e s e t s o f r e s e r v o i rc a p a s s e mb l a g e p r o v i d e d a b u n d a n t r o o m f o r t h e e n r i c h me n t o f p e t r o l e u m．Va ri o u s t y p e s o f t r a p f o r me d d u r i n g s t a g e s o f t e c t o n i c mo v e me n t s we r e f a v o r a b l e for a c c u mul a t i o n． Ke y w o r d s p e t r o l e u m a c c u m u l a t i o n ； a b y s s a l z o n e ；p e t r o l e u m e x p l o r a t i o n p o t e n t i a l ； t e c t o n i c e v o l u t i o n ； Q i o n g d o n g n a n Ba s i n 自2 0世纪 7 0年代起 ， 国外开始涉足深水领域 的油气勘探 ， 多年来 的勘探实践证明 ， 海域深水区 油气蕴藏极为丰富。截止 目前 ， 在南美和西非大西 洋沿岸 、 北海 、 巴伦支海 、 喀拉海 、 墨西 哥湾 以及东 南亚、 澳大利亚西北等海域深水 区相继发现 了许多 大型油气田， 南美 和西非大西洋沿岸 、 墨西哥湾更 是成为 目前世界深水油气勘探 的热点地 区[ 1 1 。本 世纪初 。 我国开始重视深水 区的油气勘探 ， 对南海 含油气盆地进行了大量研究 _ 2 一 ， 中国海洋石油总 公司在珠江 口盆地珠二坳 陷的白云 凹陷深水区取 得了天然气勘探的重大突破 】 。 我 国海域深水区包括南海 中央海盆周 围的深 水区及东海冲绳海槽深水区 ， 面积广大。其中南海 中央海盆北部陆坡深水区主要分布有台西南 、 珠江 口、 琼东南 、 笔架 、 笔架南等盆地 图 1 。本文叙述 的琼东南盆地位于珠江 口盆地西南 ， 其深水区面积 占盆地面积的大部。由于构造位置的独特性 ， 使得 琼东南盆地具有与 中国大多数 近海新生代盆地不 同的盆地演化历程和油气成藏特征 『 l 。 l 盆地原型演化 琼东南盆地位于 中国大陆板块边缘 以及与印 度、 菲律宾等多个板块交汇的区域， 其原型演化与这 些板块的相互运动以及南海海盆的扩张关系密切。 1 ． 1 盆地演化阶段划分 琼东南盆地经历了始新世的陆内断陷、 渐新世的 收稿 日期 2 0 1 2 一 O 1 一 t O 修订 日期 2 0 1 2 0 4 2 4。 作者简介 朱廷祥 1 9 6 l 一 ， 男 ， 工 程师 ， 从事钻 采工 艺及工程 方面的研究 。E m a i l z t x 6 3 0 3 2 7 1 6 3 ． c o n。 2 7 8 石 油 察 蜃 参弛届 第 3 4卷 图 1 南海北部陆坡主要沉积盆地 的分布特征 F i g ． 1 Di s t r i b u t i o n o f ma i n s e d i me n t a t i o n b a s i n s i n n o r t h e r n c o n t i n e n t a l s l o p e，S o u t h C h i n a S e a 裂谷和中新世以来的陆缘坳陷等 3个主要演化阶段。 1 陆 内断陷阶段。受西部 印度板块 向欧亚 板块俯冲的影响， 在地幔物质 向中国大陆东南蠕散 作用下 ， 与中国东部其他陆内断 陷盆地一样 ， 琼东 南盆地在古新世一始新世期 间发生断陷作用 。地 震层析成像研究成果支持印度一欧亚板块碰撞导 致地幔物质东流 、 软流圈上涌和东部岩石圈伸展减 薄的观点 。因此该 阶段盆地 的发展总体上处于会 聚环境下 。 2 裂谷阶段。研究表明， 南海海盆的主扩张期 为 3 2～ 1 6 Ma ． 南海海盆南北向的扩张提供了裂谷演 化的背景。在南海海盆扩张时， 随着大陆边缘地壳的 拉张减薄。 琼东南和珠江口盆地进入裂谷发育阶段。 因此该阶段盆地的发展总体上处于离散环境下。 3 陆缘坳陷阶段。随着南海扩张作用影响的减 弱和结束 ， 琼东南盆地进入陆缘坳陷发育 阶段 ， 此时 盆地由早先的构造沉降转为热沉降为主。5 ． 3 M a以 来莺歌海盆地与西沙海槽发生新的裂谷作用。 琼东南 盆地受此影响发生快速沉降。1 9 9 6年， 中国科学院南 海海洋研究所与德国海洋地学中心合作在西沙海槽 完成广角地震探测剖面， 结果表明 西沙海槽的地壳 结构反映出新生代拉张裂谷的特征 ， 海槽两侧的地壳 结构相似， 南北呈对称分布 图2 。 1 ． 2与其他近海中新生代盆地演化的对比 由上述琼东南盆地 的演化可知 ． 除盆地发育早 期 古新世一始新世 表现为在会 聚背景下的陆 内 断陷外 ， 从渐新世开始盆地的发展则更多受南海 中 央海盆扩张作用的影响， 先期表现为离散背景下的 裂谷 ， 其后表现为被动陆缘坳陷。并且与之相应 的 沉积了断陷期陆相及 海陆过渡相沉积层 序和坳 陷 期 海相沉积层序 。 由盆地演化史及沉积充填史分 图 2 过西沙海槽南北 向广角地震探测剖 面 图中西沙海相盆地是新 生代早期 由断裂 形成 的一个地堑 ， 而西沙海槽 本身则是后期形 成的。 F i g ． 2 S N wi d e a n g l e s e i s mi c p r o fi l e c r o s s i n g Xi s h a T r o u g h 析， 其与典型被动边缘盆地具有一定相似性 Ⅲ 2 。 但典型被动边缘盆地总体处于离散背景下 2 。 而 琼东南盆地早期则处于会聚背景下 ， 其后过渡为离 散环境 。 与典型被动边缘盆地相比早期多一套断陷 沉积。同样这与中国东部大多数近海 中新生代盆 地 。 包括北黄海盆地 、 南黄海盆地 、 东海陆架盆地等 主要表现为在会聚背景下的相对较为简单的断坳 二元结构亦存在较大差别 。 2 油气地质条件 2 ． 1 烃源条件 始新世 断陷湖盆主要发育于琼东南盆地北部 坳陷带 ， 受断陷控制 ， 深湖相沉积分布较为局限； 深 湖相深灰色泥岩为断陷期主要的烃源岩 ， 此套烃源 岩 目前在琼东南盆地 尚未钻获 ， 由地震反射特征分 析应存在。通过已获油气钻井地化指标分析 ， 认 为 来 自渐新统 以下 ， 在北部湾和珠江 口盆地与其相当 的层位钻探证实为优质生油岩。 渐新世 由于裂谷沉降作用 ， 海侵造成沉积相由 海陆过渡相逐渐过渡为浅海 、 半深海相 ， 海相 、 海陆 过渡相泥岩为裂谷期 主要烃源岩。据北部坳陷钻 2 8 0 石 油 褒 鼢 沾 届 第 3 4卷 为主要储层 ． 陵二 段及上覆地层为盖层 ， 此为琼 东南盆地内的黄金组合 ， 如 Y 1 3 1 、 B D 1 9 2等。 2 中新 统 三 亚组一梅 山组 组合 ， 如 Y I 3 4 、 Y 1 3 ～i 、 S T 2 4 1 等 。 3 中上中新统黄流／ 梅 山一上新统莺 歌海组组合 。 如 Y 3 5 1等。 储层类型以三角洲、 扇三角洲 、 滨海砂体及深水 浊积水道砂体 为主； 盖层 主要为浅海、 半深海泥岩。 2 ． 3 圈闭条件 陆内断陷、 裂谷和陆缘坳 陷的原型叠加 ， 形成 多种类型的圈闭。盆地深水区主要 的圈闭类型包 括断背斜 、 断鼻 、 岩性及构造岩性复合型圈闭。圈 闭主要发育于断陷期 和裂谷期 ， 面积大 、 埋深亦较 大。圈闭的演化经历了始新世的初始发育期 、 晚渐 新世 的鼎盛发育期和中新世的稳定定 型期等 3个 主要阶段。 3 结论及讨论 琼东南盆地 3阶段原型演化造就了3套丰厚的 生烃物质基础 ， 深水 区所处的高热流背景以及 3期 加热事件， 利于烃源岩的成熟 ； 深水区发育 3种类型 的储集层及 3套主要的储盖组合 ； 陆内断陷、 裂谷和 陆缘坳 陷的原型叠加 ， 形成多种类型的圈闭。总之， 琼东南盆地深水区具有良好 的油气勘探前景。 前人认为渐新统属于断陷沉积 ， 目前钻遇 的主 要为海陆过渡相泥岩 ， 有机碳含量较高， 其中崖城 组为 0 ． 8 1 ％ ． 陵水组为 0 ． 6 9 ％。通过分析 ． 本文认 为渐新统属于裂谷沉 积， 由于渐新世沉积 时的海 侵 ， 在深水区可能发育有机质 丰度更高 的海 相泥 岩。同时 由于晚期裂谷作用对应的热事件 ， 造成了 沉积地层的第 3次增温 。 这次增温事件使得更多的 中新统进入生烃范 围。 扩大了中新统成熟烃源岩的 体积 。 参考文献 [ 2 ] 『 3 ] 聂逢君 ， 姜美珠 ， 李思 田． 南海珠江 口盆地珠 三坳陷油气输导 系统研究 [ J ] ． 石油实验地质 ， 2 0 1 1 ， 3 3 4 3 9 2 4 0 1 ． 『 4 ] 冯冲 ， 黄 志龙 ， 童传新 ， 等． 莺 歌海盆地莺歌海 组二段泥岩盖 层封闭性综合评价【 J ] ． 地球科学与环境学报 ， 2 0 1 1 ， 3 3 4 3 7 33 7 7． 『 5 ] 张忠涛 ， 施和 生 ， 秦成 岗， 等． 番 禺低 隆起一 白云 凹陷北坡 断 层封闭性研究f J ] ． 断块油气 田， 2 0 1 0， 1 7 1 2 4 2 7 ， 5 1 ． [ 6] 张迎朝 ， 陈志宏 ， 李绪深． 珠江 口盆地西部油气成藏组合 和成 藏模式 [ J _ ． 石油 与天然气地质 ， 2 0 1 l ， 3 2 1 1 0 8 1 1 7 ． 『 7 ] 于开平 ， 张功成 ， 梁建设 ， 等． 珠江 口盆 地恩平凹陷油气 成藏 条件研究[ J ] ． 石油实验地质， 2 0 1 1 ， 3 3 5 5 0 9 5 l 2 ． 『 8 ] 王瑞菊 ， 邓宏 文 ， 李世臻 ． 珠一坳陷古近系层序地层及沉 积体 系[ J ] ． 油气地质与采收率 ， 2 0 0 9 ， 1 6 5 5 7 ． [ 9 ] 郭小文 ， 何生． 珠江 口盆地番 禺低 隆起一 白云 凹陷恩平组 烃 源岩特征[ J ] ． 油气地质与采收率 ， 2 0 0 6 ， 1 3 1 3 1 3 3 ， 4 6 ． 『 1 0 ] 姜华 ， 王华 ， 李俊 良 珠江 口盆地珠三坳陷油气成藏模式与分布 规律[ J ] ． 石油与天然气地质 ， 2 0 0 9 ， 3 0 3 2 7 5 ～ 2 8 1 ，2 8 6 ． [ 1 1 ] 张迎朝， 陈志宏， 李绪深， 等． 珠江口盆地文昌B凹陷及周边 [ 1 2] [ 1 3 ] [ 1 4 ] [ 1 5 ] [ 1 6 ] [ 1 7 ] [ 1 8 ] [ 1 9 ] [ 2 O ] [ 2 1 ] 白云程 ， 周 晓惠 ， 万群 ， 等． 世界深水 油气 勘探现状及 面临的 非构造 油 J ． 朱伟林 ， 王振峰 ， 张迎朝． 南海北部陆架盆地非构造 油气藏 [] ． 石油与天然气地质 ， 2 0 0 4 ， 2 5 4 4 0 8 4 1 5 ． 油气成藏特征与有利勘探 领域[ J ] ． 石油实验地 质 ， 2 0 1 1 ， 3 3 3 2 9 7 3 0 2 ． 龚再升． 中国近海含油气盆地新构造运动和油气成藏 [ J ] ． 石油与天然气地质， 2 0 0 4 ， 2 5 2 1 3 3 1 3 8 ． 高鹏 ， 秦成 岗． 全志臻 ， 等． 陆架坡折带的识别及其 与油气 藏 的关 系[ J ] ． 油气地质与采 收率 ， 2 0 1 1 ， 1 8 5 l 4 1 7 ． 林闻 ， 周金 应． 世界深水油气勘探新进展与南海北部深 水油 气勘探[ J ] ． 石油物探 ， 2 0 0 9 ， 1 1 6 6 0 1 6 2 0 ． 张永贵 ， 宋在超 ， 周小进 ， 等． 琼东南盆地南部 中新 统生物礁 的识别[ J ] ． 石油实验地质 ， 2 0 1 1 ， 3 3 3 3 0 7 3 0 9 ． 王欢 ， 王琪， 张功成， 等． 琼东南盆地梅山组 泥岩盖层封闭性综 合评价[ J ] ． 地球科学与环境学报， 2 0 1 1 ， 3 3 2 1 5 2 1 5 8 ． 孙国强， 张功成， 王琪， 等． 利用模糊综合评价法进行断层封 闭性预测[ J ] ． 断块油气田， 2 0 1 1 ， 1 8 3 2 8 1 2 8 4 ． 魏魁生 ， 楚美娟 ． 崔颖凯． 琼东南盆 地东部低位体 系域 的时 空组合特征及油气勘探意 义[ J ] ． 石油与天然气地质 ， 2 0 0 4 ， 2 5 6 6 5 0 - 6 5 5 ． 刘 正华． 陈红汉． 琼东 南盆地 天然 气成 因类 型及 其烃 源探 讨 [ J ] ． 石油实验地 质 ， 2 0 1 I ， 3 3 6 6 3 9 6 4 4 ． 郭建宇 ， 郝洪 文， 李晓萍． 南美洲 被动大陆边缘 盆地的油气 地质特征 [ J ] ． 现代 地质 ， 2 0 0 9 ， l O 5 9 1 6 - 9 2 2 ． 袁圣强 ， 吴时国 ． 马玉波 ， 等． 南大西 洋深水 盆地的构造沉积 演 化及 含 油气 系统 [ j ] ．天然 气 地 球 科 学 ， 2 0 0 8， 4 2 21 6 -2 2 1 ． 熊利平 ， 王骏 ， 殷进垠 ， 等． 西非构造演化及其对油气 成藏的 控制作用[ J ] ． 石油与天然气地质， 2 0 0 5 ， 1 0 5 6 4 1 6 4 6 ． 编辑徐 文 明