北部湾盆地流沙港组湖相烃源岩的差异

北部湾盆地是中国近海重要的富油盆地,油气发现主要集中于涠西南凹陷、乌石凹陷和福山凹陷,探明原油地质储量约为4.05×10⁸t,但各个主要凹陷的探明油气地质储量存在显著差异。北部湾盆地各凹陷的油气富集程度与其湖相烃源岩的差异密切相关,从涠西南凹陷到乌石凹陷,再到迈陈凹陷和福山凹陷,古近系流沙港组烃源岩的品质总体下降,烃源岩的有机质丰度降低,有机质类型从以腐泥型为主变成以混合型占优势,烃源岩的生烃潜力下降。分析表明,尽管北部湾盆地流沙港组烃源岩在形成期各凹陷普遍具有较高的古湖泊有机质生产力,但各凹陷的有机质来源仍然存在差异,有机质保存条件也存在差异,从涠西南凹陷到乌石凹陷,再到迈陈凹陷、福山凹陷和海中凹陷,湖相藻类来源的有机质减少,陆生高等植物来源的有机质增加,有机质保存条件具有变差的趋势。     

北部湾盆地主要凹陷油气差异性及其控制因素北大核心CSCD

北部湾盆地是中国近海重要的富油盆地之一,但其主要凹陷探明油气地质储量和油气性质存在显著差异。本文利用丰富的烃源岩和油气地球化学分析资料,从区域上分析了北部湾盆地主要凹陷烃源岩和油气的地球化学特征及其变化规律,首次对各凹陷油气差异性及其控制因素进行了较为全面、系统的研究。研究结果表明,从涠西南凹陷到乌石凹陷,再到迈陈和福山凹陷,探明油气地质储量减少,已发现油气的气油比增大、原油密度降低,原油中反映藻类生源的生物标志化合物含量降低,而反映高等植物生源的生物标志化合物含量增加。分析认为,流二段优质烃源岩发育程度是控制该盆地主要凹陷油气富集程度的重要因素,而烃源岩有机质类型和成熟度是控制该盆地主要凹陷油气性质的重要因素。     

北部湾盆地主要凹陷油气差异性及其控制因素

北部湾盆地是中国近海重要的富油盆地之一,但其主要凹陷探明油气地质储量和油气性质存在显著差异。本文利用丰富的烃源岩和油气地球化学分析资料,从区域上分析了北部湾盆地主要凹陷烃源岩和油气的地球化学特征及其变化规律,首次对各凹陷油气差异性及其控制因素进行了较为全面、系统的研究。研究结果表明,从涠西南凹陷到乌石凹陷,再到迈陈和福山凹陷,探明油气地质储量减少,已发现油气的气油比增大、原油密度降低,原油中反映藻类生源的生物标志化合物含量降低,而反映高等植物生源的生物标志化合物含量增加。分析认为,流二段优质烃源岩发育程度是控制该盆地主要凹陷油气富集程度的重要因素,而烃源岩有机质类型和成熟度是控制该盆地主要凹陷油气性质的重要因素。     

北部湾盆地主要凹陷流沙港组二段主力烃源岩再评价

运用"湖相烃源岩非均质性"的思维方式,对北部湾盆地主要凹陷古近系流沙港组流二段湖相烃源岩进行了对比研究和再评价。基于大量地球化学和沉积地质资料的统计和分析,将烃源岩的有机碳含量、生烃潜量、氢指数和4-甲基C_(30)甾烷指数等作为评价和识别本区湖相烃源岩质量的有效指标,首次建立了北部湾盆地湖相烃源岩评价新标准,据此将流二段湖相烃源岩划分出优质、好、一般和差4类烃源岩。在此基础上,开展了优质烃源岩的形成条件和油源对比研究,认为受烃源岩形成条件不同的影响,北部湾盆地各凹陷流二段湖相主力烃源岩的质量存在较大的差异,其中涠西南凹陷最优,其主力烃源岩为流二段底部厚约50~100 m的湖相优质烃源岩,乌石凹陷其次,优质湖相主力烃源岩仅分布在乌石凹陷的东北洼,且优质烃源岩对这两个凹陷主力油田的形成和分布有明显的控制作用;而海中凹陷和迈陈凹陷主力烃源岩为流二段湖相一般烃源岩,可能不发育较大面积优质湖相烃源岩。本文研究成果对北部湾盆地,特别是对尚未突破的海中凹陷和迈陈凹陷的勘探方向选择有重要启示。     

论4-甲基C_(30)甾烷丰度与烃源岩质量的关系——基于北部湾盆地勘探实践

应用大量的原油和岩石样品地球化学分析资料,结合孢粉-藻类资料,分析了北部湾盆地涠西南凹陷和乌石凹陷流沙港组二段湖相烃源岩质量与4-甲基C_(30)甾烷丰度的关系。结果表明:优质湖相烃源岩对应高丰度的4-甲基C_(30)甾烷,其4-甲基C_(30)甾烷指数大于1.5;好湖相烃源岩对应中等丰度的4-甲基C_(30)甾烷,其4-甲基C_(30)甾烷指数为0.5～1.5;一般湖相烃源岩则对应低含量的4-甲基C_(30)甾烷,其4-甲基C_(30)甾烷指数小于0.5。高丰度的4-甲基C_(30)甾烷与富藻层、高无定形有机质层和优质烃源岩有明显的正相关性,充分证明了4-甲基C_(30)甾烷丰度与烃源岩质量有密切关系,即高丰度的4-甲基C_(30)甾烷预示着高生产力的优质烃源岩。依据原油中4-甲基C_(30)甾烷指数的分布,推测北部湾盆地优质烃源岩主要集中分布在涠西南凹陷和乌石凹陷东洼的东北区,而海中凹陷、迈陈凹陷和福山凹陷可能均不发育大规模的优质烃源岩。     

北部湾盆地海域油气勘探历程与启示

分析钻井、地震、储量、产量等历史数据,总结勘探成果、勘探领域、石油地质理论,将北部湾盆地海域勘探历程划分为3个阶段。早期探索阶段（1960—1995年）,钻井证实北部湾盆地具备良好的烃源岩和生储盖组合,明确了北部湾盆地的基本构造特征,划分了二级构造单元;20世纪80年代的对外合作高潮,为下一步油气勘探奠定了良好基础。涠西南凹陷突破及滚动勘探阶段（1995—2010年）,以涠洲12-1油田为代表一批油田的发现和成功评价,北部湾盆地海域累计探明石油储量突破1×10⁸ t;面对涠西南凹陷满凹含油但油田规模较小的难题,提出滚动勘探战略,实现了储量升级和增加。乌石凹陷突破及新领域探索阶段（2010年至今）,以乌石17-2油田为代表一批油田的发现和成功评价,证明乌石凹陷是北部湾盆地继涠西南凹陷之后又一被证实的富烃凹陷,开启了北部湾盆地勘探的新局面;同时对潜山油气藏等新领域积极探索,为后续的可持续发展积蓄力量。     

北部湾盆地迈陈凹陷油气成藏地质特点及油气藏类型

通过对北部湾盆地迈陈凹陷东部烃源岩条件、沉积体系、储盖组合等方面的分析,结果表明:迈陈凹陷具有两类烃源岩供烃,分别为流沙港组湖相烃源岩和涠洲组发育的煤系烃源岩;两个物源方向,北部斜坡带以发育大型河流—三角洲沉积体系为主,南部断裂带以发育多期上下叠置的水下扇为主,形成南北不同的沉积体系;两套储盖组合,分别为流沙港组储盖组合和涠洲组储盖组合。由于烃源来源、沉积体系、储盖组合以及圈闭类型的多样性,在不同区带的油气藏类型也有所不同,北部斜坡带以受断层控制的断鼻—断块型油气藏为主,而南部断裂带则以扇控型隐蔽油气藏为主。     

北部湾盆地涠西南凹陷流沙港组隐蔽油气藏油源及成藏特征

运用生物标志化合物参数及同位素资料,综合划分北部湾盆地涠西南凹陷原油成因类型和烃源岩供烃组合,认为涠西南凹陷原油可划分为三大类,流沙港组烃源岩在剖面上可划分出2个供烃组合。在此基础上进行油-源精细对比,明确涠西南凹陷流沙港组一段、二段隐蔽油气藏原油的来源,它们分别来自流沙港组烃源岩的不同供烃组合。与此同时,根据隐蔽圈闭与烃源岩的接触关系,提出流沙港组发育有“类构造”和“类岩性” 2种独特的隐蔽油气藏成藏模式,二者具有不同成藏特征及成藏主控因素。流沙港组一段、二段隐蔽油气藏在烃源岩、输导体系及成藏模式等方面存在差异。      

北部湾盆地迈陈凹陷区域探井数模分析与油气勘探方向

在深入分析北部湾盆地迈陈凹陷西南部边缘Y1井油气地质资料的基础上,采用PetroMod软件开展了该区油气地质及地球化学的数值模拟研究。研究结果表明,该区仅始新统流沙港组二段暗色泥岩达到较好烃源岩有机质丰度标准,但其成熟度较低,尚未达到成熟生烃门限。迈陈凹陷总体上地温场偏低,综合判识确定其成熟生烃门限为埋深2 600 m,比涠西南凹陷及乌石凹陷始新统烃源岩成熟生烃门限明显偏深。由于Y1井未处在生烃凹陷成熟烃源岩有效生烃灶供给范围内,故其不能获得充足的烃源供给,乃至在其局部构造及圈闭中富集成藏,而最终导致Y1井钻探圈闭为无油气聚集的空圈闭。因此,研究区今后应重视寻找古近系烃源岩有效供烃系统之内的有利区带及圈闭目标,以期获得商业性油气勘探的突破。     

北部湾盆地原油地球化学特征与成因类型

通过对北部湾盆地不同凹陷典型原油样品烃类组成特征的定量分析,发现盆地北部的涠西南凹陷所产原油中三环萜烷系列、藿烷系列和甾烷系列等生物标志物的浓度偏高,而芳烃浓度则明显偏低;但对于盆地南部的福山凹陷和迈陈凹陷的原油而言,则表现为三环萜烷系列、藿烷系列和甾烷系列等生物标志物的浓度偏低,而芳烃浓度则明显偏高的特征,表明该盆地北部和南部在沉积环境的性质和烃源岩的地球化学特征等方面存在显著差异.依据原油中甾、藿烷系列的浓度与芳烃浓度间的关系,可以确定不同凹陷所产原油的成因类型,结果表明,北部的涠西南凹陷和南部福山凹陷与迈陈凹陷的原油分属不同的成因类型,而乌石凹陷的原油则介于两者之间,显示过渡类型的特征.     

“源热共控”北部湾盆地福山凹陷油气的形成

基于大量地球化学、地质资料以及"源热共控"的思想，深入研究了北部湾盆地福山凹陷油气的形成。结果表明，福山凹陷的"源"为古新世流沙港组烃源岩，该烃源岩有机碳丰度分布范围宽，有机碳含量TOC为0.4 % ~6.0 %，但有机质类型主要为腐殖—腐泥型（Ⅱ₂型）烃源岩，属于"源够"型凹陷；"热场"研究表明，福山凹陷经历过多期构造热事件，火成岩侵入导致烃源岩有明显热异常，促使东部地区烃源岩快速成熟生气，故凹陷热场类型定为"热足"型。"源够热足"型耦合作用促成了福山凹陷油气的形成，该成果进一步丰富了"源热共控"理论，揭示富油气凹陷烃源岩成熟及油气富集机理，进而指导油气勘探。     

涠西南凹陷流沙港组二段优质烃源岩判别及其控油作用

针对北部湾盆地涠西南凹陷流沙港组湖相优质烃源岩发育特征及其控油作用不清的实际,基于烃源岩生、排烃基本原理,利用有机地化方法建立判别优质烃源岩的方法,并确定了其分布和对油气分布的控制作用。流沙港组泥岩是涠西南凹陷的主要烃源岩,从下到上分为流三段、流二段和流一段,流二段为主力烃源岩。依据生、排烃基本原理,利用烃源岩TOC含量与热解S₁、氯仿沥青“A”含量的关系确定的流沙港组湖相优质烃源岩的TOC含量界限值为2%左右。流二段底部黑色页岩TOC含量均大于2%,母质类型好,生烃潜力高,均属于优质烃源岩;部分暗色泥岩属于优质烃源岩。与流二段底部黑色页岩有亲缘关系的原油既可在黑色页岩层段之下近源运移、聚集,也可沿流二段之下的流三段砂体长距离侧向运移而在构造高部位聚集;与暗色泥岩有亲缘关系的原油主要在凹陷内部优质烃源岩层之上的流一段—涠洲组聚集,断裂为近距离垂向运移通道,源控特征显著。     

北部湾盆地流二段3类烃源岩的生烃成藏特征

传统研究认为北部湾盆地主力烃源岩为整个流二段湖相烃源岩。应用大量原油和岩石的地球化学分析资料,结合沉积和地质资料,重新对北部湾盆地流二段烃源岩进行了生烃和油气成藏研究。研究结果表明,古近纪沉积的流二段不同层段烃源岩的质量差异较大,明显存在着优质（油页岩）、好和一般3种不同类型的烃源岩。3类烃源岩的生烃和成藏研究表明,3类烃源岩对油藏的贡献各不相同,其中优质烃源岩[丰度高、类型好（Ⅰ型）、产油率达500mg/g_TOC]贡献最大,它对涠西南凹陷和乌石凹陷原油产量的贡献高达80%;好烃源岩[丰度中等、类型较好（Ⅱ₁型）、产油率为300mg/g_TOC]次之,对原油产量的贡献仅为20%;而一般烃源岩[丰度较低、类型较差（Ⅱ₂）、产油率仅为200mg/g_TOC]对凹陷原油的贡献极少。由此表明,厚度不大（厚约为50～100m）、质量极好的流二段底部优质湖相烃源岩才是北部湾盆地真正的主力烃源岩。优质烃源岩生成的原油主要成藏于流二段、流三段、长流组和角尾组,而好烃源岩生成的原油则主要成藏于流一段和涠洲组。3类烃源岩丰度、类型、生烃能力及成藏方面的差异,决定了北部湾盆地的油气勘探必须寻找到优质烃源岩才能提高勘探的成功率。     

北部湾盆地福山凹陷白莲洼陷烃源岩热史及成烃史模拟

白莲洼陷流沙港组烃源岩热史及成烃史研究可为福山凹陷油气资源评价提供基础参数。利用BasinMod盆地模拟软件,在重建地史的基础上应用EASY% Ro模型恢复白莲洼陷热史和成烃史。研究结果表明,福山凹陷在裂陷阶段早始新世初期热流值较高,最大为68.6 mW/m2,随后古热流逐渐减小,到晚中新世晚期热流值降为55.6 mW/m2,从上新世初期开始,热流值有所回升,现今热流值为57.8 mW/m2. 白莲洼陷流沙港组烃源岩进入生油门限（Ro=0.5%）时间为38×106a,达到生油高峰（Ro=1.0%）时间为30×106a,进入生气门限（Ro=1.3%）时间为20×106a. 白莲洼陷深洼地区流沙港组烃源岩埋深较大,成熟度更高,生烃能力更强,可为福山凹陷提供丰富的油气资源。     

北部湾盆地构造迁移特征及对油气成藏的影响

综合利用各种地质、测井、录井等资料,在对盆地内4个凹陷范围内的三维地震资料地质解释基础上,通过分析各凹陷边界主控断裂的空间展布特征和不同时期的断裂落差以及盆地内不同时期沉积中心和沉降中心的变化特征,分别从单个凹陷的角度和整体的角度探讨了盆地的构造迁移特征,最后从油气勘探的指导意义上简要探讨了构造迁移对油气成藏的影响。研究认为:北部湾盆地的构造迁移具有波浪式定向性、汇聚型偏对称性等特征;构造迁移造就了盆地现今的构造格局,控制了盆地内的生储盖组合、造成了温压场的改变,促进了烃源岩的成熟演化以及油气的运移、聚集成藏等,影响了油气成藏的各个环节;受构造迁移的影响,研究区四个凹陷的富烃情况有所不同,涠西南凹陷是主要的富生烃凹陷,乌石凹陷次之,海中凹陷次于乌石凹陷,迈陈凹陷次于海中凹陷。     

北部湾盆地稠油地球化学特征及成因分析

北部湾盆地涠西南凹陷、乌石凹陷已发现多个稠油油田。为研究稠油特征和成因，开展了稠油油藏原油物性、组分、饱和烃特征、生物标志物、油气来源和盆地模拟分析。结果表明：（1）北部湾盆地稠油主要分布在凸起、斜坡带和近洼带，呈高密度、高黏度特征。（2）北部湾盆地存在3类稠油，第一类为凹陷中央流二段下部烃源岩生成的原油运移至圈闭成藏，遭后期抬升剥蚀，埋深小于2 000 m，上覆盖层薄导致油藏遭受生物降解，此类原油成熟度高，C₃₀-4-甲基甾烷含量高，组分遭受不同程度的破坏，饱和烃和芳烃成分有序缺失；第二类稠油主要分布在近洼带，为本地低热演化油页岩、页岩生成的原油，其成熟度低，Ts/Tm值较低，C₃₀-4-甲基甾烷含量低，在近洼就近成藏，埋深处于生烃门限附近，为早期原生稠油；第三类稠油主要分布在斜坡带，主要为深洼流二段下部烃源岩生成的成熟原油和本地流二段上部烃源岩生成的成熟度较低的稠油混合而成，同时受运移、扩散、吸附等因素的影响，原油变稠，C₃₀-4-甲基甾烷含量中等，此类油藏埋深大于3 000 m，是未受到生物降解的混合型稠油。该研究成果对北部湾盆地优化勘探开发部署、指导油区勘探具有重要意义。     

北部湾盆地迈陈凹陷徐闻1井油源研究

北部湾盆地迈陈凹陷的徐闻1井流沙港组烃源岩地球化学分析结果表明,流二段烃源岩在有机质丰度和有机质类型上均优于流三段烃源岩,显示出流二段烃源岩的生烃潜力高于流三段烃源岩。在生物标志物分布与组成特征上,流二段与流三段烃源岩呈现出藿烷系列占绝对优势、奥利烷含量中等和伽马蜡烷基本缺失的现象,表征了这套烃源岩沉积时期陆源有机质供应充分且为淡水的沉积环境。在甾烷组成特征上,流二段烃源岩C2t甾烷含量较高,而流三段烃源岩中Cz。甾烷丰度较高,表明前者低等生物藻类的贡献大于后者。徐闻1井所产原油具有高姥植比（Pr／Ph=4．77）和基本缺乏伽马蜡烷的特点,暗示着其烃源岩形成于淡水、弱氧化一弱还原的沉积环境。油源对比的结果表明该原油的生物标志物分布与组成特征介于流二段与流三段烃源岩之间,属于典型的混源油,定量计算结果表明该原油中流二段和流三段烃源岩的贡献分别为77％和23％。     

Characteristics of Oil and Gas Accumulation in Yong’an-Meitai Area of the Fushan Depression, Beibuwan Basin, South China Sea

The Yong’an-Meitai area is the focus of the present exploration in the Fushan Depression, Beibuwan Basin, South China Sea. All oils from this area are geochemically characterized by higher Pr/Ph ratio, higher proportion of heavy molecular weight hydrocarbons, and higher proportion of C29 regular steranes, which indicate that the organic matter of source rocks might have been deposited in an oxidizing palaeoenvironment and be dominated by higher plant organic matter input. The oil from E3w2 (the second member of Weizhou Fm. of the Oligocene) has a much higher density, relatively higher Pr/nC17 and Ph/nC18 ratios, and a “UCM—unresolved complex mixture” on gas chromatograms, which indicate that it has been slightly biodegraded. CPI and other terpane and sterane isomer ratios suggest they are all mature oils. The timing of oil charging in E3w2 and E2l1 (the first member of the Liushagang Fm. of the Eocene) determined by the homogenization temperatures of fluid inclusions and thermal evolution history are from 9-3 Ma and 8-3 Ma, respectively. Thus, the interpretation of E3w2 as a secondary reservoir is unlikely. The timing of oil charging is later than that of hydrocarbon generating and expulsion of Liushagang Fm. source rocks and trap formation, which is favorable for oil accumulation in this area. All molecular parameters that are used for tracing oil filling direction decrease with shallower burial depth, which suggests vertical oil migration. The widely occurring faults that penetrate through the source rocks of the Liushagang Fm. may serve as a fine oil charging conduit.