南海北部陆缘白云深水区油气地质特征与勘探方向

烃源岩分布特征不明、大型构造圈闭缺乏、成藏层系单一和储层条件复杂是南海北部陆缘珠江口盆地白云深水区(包括白云凹陷和荔湾凹陷)油气勘探面临的关键问题。从构造、沉积到成藏的综合性研究表明,陆缘岩石圈强烈薄化背景下的伸展拆离作用控制了陆缘深水区盆地的形成与演化,陆缘岩石圈强烈伸展的结构特征控制了裂陷期规模烃源岩的分布,陆缘地壳强烈薄化带控制了拗陷期陆架坡折带和深水储层的发育与分布,从而导致白云深水区的深部结构、沉积充填及油气成藏等具有特殊性,与典型陆相断陷及国外深水地质差别明显。在此基础上,建立了白云深水区大型陆架边缘三角洲-深水重力流体系油气成藏模式,认识到生烃过程中形成超压、晚期断裂活动和底辟带泄压是有利的成藏动力过程,继承性古鼻状隆起带和断裂-构造脊复合输导体系控制了油气富集成藏,从而导致白云深水区呈现油气兼生、内气外油的特征,形成了白云东洼油气区、白云西洼油气区、白云北坡气区和白云东油气区等四大油气优势聚集带,同时还发育了白云西南断阶带、白云南洼、荔湾凹陷及南部超深水勘探潜力区。     

陆缘地壳强烈拆离薄化作用下的油气地质特征——以南海北部陆缘深水区白云凹陷为例

综合利用重力、磁力、三维地震、海底地震和深水油气探井、南海大洋钻探井等资料,开展了陆缘地壳伸展薄化与白云深水区凹陷结构、构造及油气地质之间关系的研究。研究表明,深水区裂陷期经历了早期上地壳脆性伸展高角度断裂控制的箕状半地堑断陷、中期地壳脆韧性差异伸展低角度拆离断裂控制的宽深断陷、晚期以韧性地壳流变为主的碟形断坳盆地演化过程;受穿过地壳的大型拆离断裂控制而发育的宽深断陷是深水区盆地结构的重要特征。陆缘地壳强烈拆离薄化形成的白云凹陷宽深断陷为大型三角洲—湖相沉积体系和规模烃源岩的发育提供了可容空间;陆缘岩石圈薄化程度的差异导致了裂后拗陷期热沉降差异,进而控制了拗陷期陆架坡折带的发育和深水储集层沉积环境;岩石圈强烈薄化、幔源上升导致的高热流背景,使得深水区的储集层成岩作用、烃源岩成烃过程和油气成藏条件具有特殊性。     

珠江口盆地白云-荔湾深水区油气成藏条件与勘探潜力

白云-荔湾深水区位于南海北部陆架边缘陆坡区。近年来在白云凹陷北坡的一系列天然气发现和LW3-1气区的突破证实白云凹陷为富生烃凹陷。白云-荔湾深水区发育古近系文昌组、恩平组和珠海组等3套巨厚烃源岩层,并发育古近系浅海陆架、陆架边缘三角洲和新近系陆坡大型深水扇2套优质砂岩储集层系。渐新世—中新世分布在白云凹陷南北两侧的2个陆架坡折带、"构造脊+断裂+砂体+不整合+流体底辟"复合油气输导体系以及晚期构造运动控制了白云-荔湾深水区的油气运移和成藏,形成了中新世陆架坡折带(白云凹陷北坡—白云主凹气区)和渐新世陆架坡折带(白云凹陷南坡—荔湾主凹气区)两大油气富集区,已发现天然气均位于两大陆架坡折带控制的有利成藏区内,展示出白云-荔湾深水区具有巨大的勘探潜力。     

珠江口盆地白云—荔湾深水区油气成藏条件及勘探方向

珠江口盆地白云—荔湾深水区的天然气勘探已经历了5个阶段,经地质综合研究认为:①白云凹陷具备优越的烃源条件,经历了断陷—断坳—坳陷3大构造演化阶段,断陷期沉积的文昌组—恩平组具有巨大的生烃能力,断坳期和坳陷期受渐新世和中新世2个陆架坡折带的控制,形成的渐新世珠海组浅海三角洲—滨岸沉积体系和中新世珠江组—韩江组深水扇沉积体系,是深水区最有利的2套储盖组合;②该深水区油气的成藏规律不同于北部浅水区,陆架坡折带、构造脊+断裂+砂体+不整合+流体底辟复合油气输导体系及晚期构造运动是控制该区油气运移和成藏的3大要素;③荔湾3-1深水气田是上述成藏条件共同作用下的典型代表,优越的圈闭条件,受陆架坡折带控制的三角洲分流河道相优质储层,断层+底辟构造构成的垂向输导体系和上覆巨厚的海相泥岩盖层,是大气田形成的有利地质条件。进而指出近期该区天然气的勘探方向:①凹陷中央的深水扇体系;②白云凹陷主洼东西两侧的隆起区构造—地层复合圈闭群;③主洼西南侧断阶带上一系列的大型构造圈闭群;④南侧荔湾等一系列凹陷的超深水新区。     

珠江口盆地深水区伸展陆缘地壳减薄背景下的沉积体系响应过程及油气勘探意义

珠江口盆地白云深水区（包括白云凹陷和荔湾凹陷）位于南海北部陆缘地壳薄化带上,地壳厚度从北侧的29 km迅速减薄至17~18 km。地壳岩石圈强烈伸展薄化使得陆缘深水区具有特殊的断裂结构样式与沉降特征,对沉积体系产生重要的控制作用,并导致深水区成藏组合特征的差异性。通过调研全球典型伸展陆缘盆地的伸展破裂过程、断裂结构样式对沉积体系的控制作用,开展了对白云深水区凹陷结构、断裂构造样式、构造沉降史与沉积体系的耦合分析,揭示出珠江口盆地深水区特殊的沉积体系响应特征与发育机制。研究结果显示：地壳内脆韧性变形过程产生的大型低角度拆离断裂活动是裂陷期陆缘岩石圈伸展、薄化、破裂的主要机制,裂陷期地壳的均衡抬升、断裂带上盘块体的旋转和大型低角度主控断裂转换带的发育导致始新世文昌组-恩平组沉积期深水区具有宽深断陷结构与大型三角洲-湖相沉积响应体系;裂解期的缓慢沉降和丰富的单边物源供给导致渐新世珠海组沉积期陆架坡折带的发育,并形成海退型进积层序组合,大型海相陆架边缘三角洲和陆坡深水峡谷/深水扇体系分别发育在白云凹陷及其南部凹陷区;裂后热沉降期,台阶式沉降和充足的北侧单边物源体系控制了陆架坡折带由南往北的迁移,并使得陆架坡折带稳定分布在白云北坡,形成海侵加积型层序组合,陆架边缘三角洲和深水扇体系呈现垂向叠置分布特征。在新生代陆缘地壳拆离薄化背景下,裂陷期宽深断陷结构、裂陷后期台阶式沉降和单边物源体系供给等特征使得陆缘深水区发育裂陷期大型三角洲-湖相沉积体系到裂后期大型陆架坡折带的古珠江陆架边缘三角洲和陆坡深水重力流响应体系,最终导致规模烃源岩集中分布、纵向台阶式储-盖组合和两大陆架坡折带控制大型有利油气聚集带的分布格局。     

白云深水区东部油气成因来源与成藏特征

白云深水区东部位于珠江口盆地珠二坳陷白云凹陷东部深水区,是一个发育文昌组、恩平组、珠海组3套有效烃源岩、早中新世富砂深水扇和晚渐新世陆架浅水三角洲储盖组合及构造—岩性圈闭的复合油气成藏区。油—岩特征生物标志化合物的对比结果和原油轻烃组成特征表明,LW3-1、LH34-2构造所产凝析油和原油及LH29-1构造气藏所产凝析油主要来自白云主洼恩平组烃源岩,LH29-1、LH16-2构造油藏所产原油主要来自白云东洼恩平组烃源岩,该区凝析油和原油有珠海组烃源岩的贡献。天然气主要源自白云主洼恩平组烃源岩干酪根裂解气,有文昌组烃源岩生成的原油裂解气的贡献。白云深水区东部油气成藏带主体有两期成藏,早期聚油,晚期聚天然气及凝析油,主成藏期在粤海期—现今,LH29低凸起成藏带油藏遭受气洗。白云深水区东部存在的5个断裂带、流体底辟是垂向输导体,区域砂岩层、不整合面与构造脊耦合形成侧向运载层,共同控制该区成藏带的有效烃源灶位置与运聚。     

白云深水区油气成藏动力条件研究

特殊的凹陷结构、沉积充填及其演化历史使得南海北部白云深水区具备了成为大型油气区的成盆—成烃—成藏条件。裂陷阶段发育了文昌—恩平组烃源岩(成盆期)、裂后沉降阶段生成大量油气(成烃期)、新构造运动阶段油气大规模聚散(成藏定型期)是白云深水区的石油地质特征。现今为正常压力系统,但地层压力数值模拟结果表明白云凹陷曾经有过异常超压和泄压释放旋回;凹陷内存在大型晚期底辟构造和晚期断裂;白云北坡天然气成藏明显受到晚期断裂控制。综合认为,晚期断裂和底辟带控制了白云深水区的油气运移和成藏。     

白云凹陷中深层超压发育特征及油气勘探新启示北大核心CSCD

南海北部陆缘白云凹陷深水区油气勘探逐步揭示超压发育,超压对中深层油气成藏影响的研究受到重视。基于最新钻井、地震和地质资料,分析了白云凹陷超压发育特征、形成控制因素及其对中深层油气成藏的影响。研究认为,超压主要发育于白云主洼珠海组及以下中深层地层中,超压分布呈现东北高、西南低特征;生烃增压和砂岩致密封闭是白云凹陷中深层超压产生的主要原因,构造演化与沉积中心控制超压平面分布;白云凹陷中深层超压提供了油气运移动力,促进断裂、底辟等油气运移通道的形成,并控制形成了白云凹陷深水区"双层"油气成藏系统;指出下组合地层超覆领域、古潜山领域以及高温超压"甜点"储层区是白云凹陷规模油气勘探的有利方向。     

南海北部陆坡白云深水区油气成藏条件探讨

位于南海北部陆坡深水区的白云凹陷是珠江口盆地最大的凹陷,近年来在白云凹陷北坡-番禺低隆起已有一系列天然气发现。白云凹陷有着特殊的地质条件和油气勘探意义,故此称其为“白云深水区”。区内古近系文昌-恩平组巨厚烃源岩、浅海三角洲砂岩储层和新近系陆坡大型珠江深水扇储层、东沙运动形成的大量断裂和大型底辟带的存在,以及浅层含气亮点的广泛分布和北坡-番禺低隆起大型天然气藏的发现等显示,白云深水区具有良好的油气成藏条件,有着大油气区的勘探前景。     

富油凹陷洼槽区油气成藏机理与成藏模式——以冀中坳陷饶阳凹陷为例

随着正向构造带勘探难度的增加,洼槽区逐渐成为渤海湾盆地富油凹陷增储上产的重要领域,而成藏机理的特殊性制约了洼槽区勘探的深入。以冀中坳陷饶阳凹陷为研究对象,通过对洼槽生烃能力、油气成藏时期、成藏动阻力条件以及输导体系等分析,探讨了富油凹陷洼槽区油气藏的形成机理及模式。研究表明,饶阳凹陷富油洼槽区有效生烃范围大,热演化程度较高,存在东营组沉积末期和新近纪明化镇组沉积期2期主要生烃及成藏过程;东营组沉积末期油气充注范围较小,储层物性好,成藏阻力小;而明化镇组沉积充注时期,储层物性差,成藏阻力大,但剩余压力大,油气成藏动力强。洼槽中心区的油气多沿源岩层系中的砂体、裂缝和小断层等进行短距离运移聚集形成岩性为主的油气藏;洼槽边缘区往往发育深切入烃源岩的油源断层,成为油气垂向运移的重要通道,油气沿断层运移聚集形成构造为主的油气藏。富油洼槽区存在"源内-两期成藏-隐蔽输导-短距离运移"与"源外-单期成藏-断裂输导-垂向运移"2种油气成藏模式,成藏动、阻力条件控制着洼槽区有效烃源岩层系内油气成藏的物性下限,而断层为主体的输导体系分布特征及有效性控制着洼槽区源外油气的分布和富集程度。     

南海北部陆缘差异拆离作用结构样式与控制因素——以珠江口盆地白云-荔湾深水区为例

珠江口盆地白云-荔湾深水区处于南海北部陆缘地壳伸展薄化的细颈化带和远端带,其盆形结构十分复杂且差异性显著。基于陆缘伸展拆离薄化模式和构造解析方法,综合运用重磁、地震、钻井等资料,对白云-荔湾深水区裂陷期伸展拆离作用进行了研究,明确了不同拆离作用控制洼陷结构特征的差异性,分析了差异拆离作用的控制因素,提出了差异拆离作用发育演化模式。研究表明,白云-荔湾深水区裂陷期地壳发育向陆和向洋的2套拆离断裂系统,形成4种类型拆离结构样式及其控制下的洼陷结构,即白云东洼为壳上拆离同改造型前展式箕状断陷,白云主洼为壳幔拆离扩展型多级断阶式宽深断陷,白云西洼为弱拆离过渡型双断复式断陷,荔湾凹陷为壳内拆离强改造型前展式宽断陷;控制差异拆离样式的主要因素为岩石圈圈层流变性差异、先存中生代分布格局及岩石圈横向结构差异、周缘板块的伸展应力迁移与集中以及深部岩浆底侵作用的差异隆升;南海北部陆缘岩石圈差异伸展和盆地发育过程分为初始裂陷期、拆离期及断拗期等3个演化阶段,其中拆离期与断拗期是盆形结构发生分异的主要阶段。本文研究成果对于认识被动陆缘岩石圈破裂过程具有新的启示意义。     

白云东洼油气成藏特征及主控因素研究

白云东洼油气成藏主控因素不明,基于基础地质特征的研究认为,白云东洼的油气分布复杂多样,具有“油气兼生、下生上储,晚期成藏、早油晚气,差异聚集、内气外油”的成藏特征。制约其油气成藏的主控因素包括：①富生烃凹陷是大型油气田形成的物质基础。早期（裂陷期）低角度拆离断裂的活动控制着盆地的发育及烃源岩的规模。 ②有效圈闭和优势运移通道是成藏的必要条件。 晚期继承性断裂与构造脊组合控圈控运,优势鼻状汇聚型构造脊为优势油气运移和聚集区。 ③优质储层发育程度是影响珠江组下段成藏的关键因素。受陆架坡折带短期旋回迁移和沉积微地貌控制发育的多期陆架边缘三角洲- 深水扇沉积体系的优质砂体,是重要的储集层和输导层。白云东洼地区油气成藏条件好,明确其油气成藏特征及主控因素,对该区及其相邻区域的油气勘探具有一定的指导意义。     

南海北部深水区油气成藏理论技术创新与勘探重大突破

南海北部深水区油气资源丰富，是我国重要的油气勘探开发领域，历经20年的科技攻关与应用实践，形成了一系列的理论和技术。研究成果表明：①南海北部陆缘大型拆离作用控制了深水盆地的形成和演化，在陆缘深水区形成了始新世湖相、渐新世海陆过渡相和渐新世—中新世海相3套烃源岩；②陆缘岩石圈强烈薄化带控制了南海北部的古地貌与沉积环境，在珠江口盆地白云凹陷与琼东南盆地深水区形成了陆架边缘三角洲—深水扇体系和大型中央峡谷沉积体系的优质储层，上述3套烃源岩与多类型储集体之间由不同的输导系统构成了3种油气成藏模式；③针对深水区中深层地震成像差、储层预测与流体识别难的问题，研发了“犁式”电缆宽频和立体震源采集技术、三维空间高精度重磁震联合反演技术、深水油气勘探海底检波器地震处理和纵横波联合反演技术、深水储层物性—含油气性定量评价技术；④针对深水钻完井与测试关键技术缺乏等难题，研发了一种深水探井井壁主动强化技术、深水表层集束批钻模式、深水大产能安全高效测试模块化技术。结论认为：①建立了南海北部深水油气成藏理论、深水区油气勘探地球物理技术体系和深水安全高效钻完井测试技术，形成了配套的深水油气勘探技术体系，有效地指导和发现了一批大中型商业油气田，探明天然气地质储量超过3 000×108 m3，实现了我国深水油气勘探历史性重大突破；②油气地质理论认识创新、地球物理和钻采关键瓶颈技术突破，是南海北部深水区持续获得重大油气发现的必要条件。     

沙南凹陷西洼成藏主控因素及有利勘探区带

沙南凹陷西洼历经多年勘探,一直没有取得商业性突破,其勘探潜力备受质疑。文中在对该凹陷西洼整体结构及构造演化特征进行综合研究的基础上,系统分析了该区已发现油气藏的成藏类型及成藏特征。结果表明:西洼的凹陷结构类型控制了油气运移的方向,圈闭的有效性控制了油气成藏的充满度,古近系储层的发育程度控制了油气成藏的规模,断裂的活动期次控制了油气分布的层位。分析认为:勘探程度最高的沙中构造带没有处于油气运移的优势指向区,是造成西洼目前钻探成果不理想的主要原因;圈闭有效性较差及沙河街组储层不发育是油气成藏规模小的重要原因。最后指出,沙南凹陷西洼的两侧斜坡区为比较有利的勘探区带,尤其是南侧斜坡区具有较大的勘探前景。     

二连盆地乌里雅斯太凹陷洼槽区油气成藏有利条件与成藏模式

洼槽区已成为二连盆地富油凹陷增储上产的重要领域,深入认识其成藏条件与成藏模式,是提高勘探成效的关键。通过对乌里雅斯太凹陷南洼槽生烃能力、油气相态、沉积砂体分布、储层特征以及成藏期等分析,探讨了富油凹陷洼槽区油气成藏的主要有利条件及成藏模式。乌里雅斯太凹陷南洼槽洼槽区优质烃源岩较斜坡带更为发育,有效生烃强度大,热演化程度较高,处在油气混相生成阶段。洼槽区砂体来源于西部陡坡带,砂体规模较大,延伸较远,储集空间主要为粒间溶孔、粒内溶孔等次生孔隙,在埋深2 300~2 500 m、2 800~3 000 m区间存在异常孔隙发育带,具备成为优质储层的条件。凹陷存在2期主要生烃及成藏过程：第一期主要在斜坡带发育,烃源岩早期生成的油气聚集成藏;第二期主要在洼槽区发育,成藏动力强,烃源岩中后期生成的油气准连续聚集成藏,形成近源致密油和源内页岩油气成藏模式。乌里雅斯太凹陷南洼槽洼槽区勘探与研究成果对其他富油凹陷洼槽区勘探具有现实的指导意义。     

渤海湾盆地南堡凹陷深层碳酸盐岩潜山地质特征与勘探实践

渤海湾盆地南堡凹陷深层碳酸盐岩潜山广泛分布,经历了多期构造演化,具有洼隆相间的构造格局,在多个构造带多个层系均获得勘探发现。近年来随着勘探的深入,在斜坡带和下倾部位部署的多口探井落空,深层潜山勘探陷入停滞。为进一步明确潜山勘探潜力与勘探方向,在提高地震资料品质基础上,从供烃窗口与供烃方式、优质储层类型、圈闭类型三大成藏要素入手,开展成藏条件再评价与成藏主控因素再认识。南堡凹陷深层古生界碳酸盐岩潜山发育多套储盖组合,储层物性好,优质烃源岩发育,油气成藏条件优越。油气富集受供烃方式和供烃窗口、圈闭类型和储层等多重因素控制,油气藏类型多样。供烃窗口控制油气成藏,圈闭类型决定油气藏类型,受多期岩溶作用产生的断裂裂缝—表生岩溶和裂缝—埋藏岩溶形成优势储层控制富集高产。通过成藏条件的综合评价,明确了南堡1、2号构造带斜坡区和洼槽区残丘潜山、南堡2号和南堡3号构造带寒武系内幕潜山是下步重要勘探方向。通过地质研究与勘探技术的集成应用,分类评价了一批有利勘探目标,南堡凹陷碳酸盐岩潜山勘探获得了整体突破,取得了较好勘探成效。      

再论白云深水区油气勘探前景

对于海上新勘探区,特别是需要高投入的深水区,资源潜力和成藏规律的认识决定了勘探的信心和投入的规模。位于陆坡深水区的珠江口盆地白云凹陷是南海北部陆缘新生代最大的沉积凹陷。白云主洼为具有张扭背景由2组相对雁列展布的阶状断裂构造带控制的大型宽地堑,发育大型三角洲—中深湖相沉积体系。钻探揭示了凹陷北部恩平组的大型三角洲相带和东南部文昌组淡水湖相藻类富集的泥岩沉积。北部和东部已发现天然气的母质类型主要为腐殖-腐泥混合型(Ⅱ型)。白云凹陷具备成为大型油气勘探区的烃源潜力。珠海组、珠江组—韩江组两大陆架坡折带和三级层序变化控制的陆架边缘三角洲及陆坡深水重力流砂岩是白云深水区的理想储层。在埋深较浅的南部,文昌组—恩平组也能成为有效勘探层位。白云凹陷是一个高温超压的深水凹陷,多种现象表明存在与生烃等有关的超压和流体底辟,以及与断裂活动有关的压力释放过程,晚期断裂和(或)底辟带与长期古鼻隆高带是白云凹陷已发现油气藏油气输运和汇聚的主控因素。高温超压凹陷应有特殊的成藏规律,油气主要受压力场驱动从高势区向低势区流动和富集,超压场顶面压力过渡带及其关联的输运聚体系控制了主要的成藏带。确定温压场,以及超压带顶面、低势区和低势层的位置,是白云深水区发现大油气田的关键。     

白云深水凹陷成藏体系划分与成藏模式

通过对白云深水凹陷原油地球化学特征的系统研究,结合断裂展布、沉积和构造等地质要素,以成藏体系划分原则为理论依据,将研究区划分为北部番禺低隆起带成藏体系和东部流花—荔湾带成藏体系2大类,其中,北部番禺低隆起带成藏体系可进一步分为N1,N2,N3和N4共4小类,东部流花—荔湾带成藏体系可进一步分为E1,E2和E3共3小类。根据沉积环境、油源、原油成熟度、油气运聚主导因素等,总结出白云深水凹陷各成藏体系特征,并提出3种具有代表性的成藏模式,即开放式、封闭式和复式成藏模式。其中,开放式成藏模式的断裂非常发育,对油气运移和聚集具有重要作用;封闭式成藏模式的油气演化达到高成熟阶段,已热裂解成天然气,断裂、构造脊和砂体是其油气运移输导通道;复式成藏模式为晚期断裂、底辟带和构造脊共同控制油气成藏,其油气演化程度较高,已热裂解成天然气。北部番禺低隆起带N2,N3,N4成藏体系和东部流花—荔湾带E2,E3成藏体系均为有利油气运聚区。     

洼槽区油气成藏机理与成藏模式研究

随着正向构造带勘探难度的增加,洼槽区逐渐成为富油凹陷增储上产的重要领域,而成藏机理的特殊性制约了洼槽区勘探的深入。通过对洼槽生烃能力、油气成藏时期、成藏动阻力条件以及输导体系等分析,探讨了富油凹陷洼槽区油气藏的形成机理及模式。     

珠江口盆地开平南大型深水深层油田发现与认识创新

开平凹陷是珠江口盆地地质条件最复杂的凹陷之一,也是重要的深水油气勘探区,由于洼陷结构、烃源分布及成藏规律认识不清,长期制约勘探进程。基于三维地震资料精细解释,开展成盆机制、烃源发育、源汇体系及成藏主控因素等研究,近期在开平南获得了大型轻质油田勘探发现。为进一步指导勘探,分析了开平凹陷油气成藏条件,总结了油气成藏模式。结果表明：(1)开平凹陷是南海北部强伸展陆缘背景下发育的“拆离-核杂岩”型凹陷,裂陷期经历“断陷—拆离—断拗”3幕演化过程;(2)开平凹陷发育文昌组优质湖相烃源岩,分布范围广、生烃潜力大,总体处于成熟至高成熟阶段;(3)开平凹陷油气运移受“源-断-脊”耦合控制,开平凹陷南部3大鼻状构造带是油气有利汇聚区,总体具有“近源强势充注-断脊差异运聚-晚期快速成藏”的模式。开平南古近系大型轻质油田的发现实现了开平凹陷勘探重大突破,开辟了珠江口盆地深水区油气勘探的新区、新领域,同时为“拆离-核杂岩”型含油气盆地的勘探提供了借鉴。