基于裂解色谱质谱技术的琼东南盆地渐新统源岩生烃潜力评价

琼东南盆地渐新统崖城组和陵水组发育泥岩、碳质泥岩和煤3类潜在油气源岩,但由于岩屑样品大多受到泥浆添加剂污染,利用经典的热解技术（Rock-Eval）和元素分析法都无法客观评价有机质的生烃特性。针对这种情况,采用干酪根裂解色谱质谱技术(PY-GC-MS)研究了琼东南盆地渐新统崖城组和陵水组烃源岩有机质的生烃特性。研究表明,该两套地层沉积有机质以Ⅱ偏Ⅲ型为主,生烃潜力属中-差水平。但相比之下,崖城组源岩生烃潜力普遍较好,而陵水组仅局部层位（主要是陵三段）可发育好的烃源岩。由于该区潜在烃源岩主要发育于滨海-沼泽和浅海环境,受区域性海侵影响大,相变快,因此,优质烃源岩不可能成片成带展布,其发育主要受控于沉积所处空间位置是否近岸和近岸区域生态系统是否具有高的生产率两个因素。这一研究结论与中海油研究中心对该两套烃源岩所作生烃潜力统计结果相一致。     

琼东南盆地深水区烃源岩地球化学特征与天然气潜力

琼东南盆地深水区探井地球化学资料和地震信息显示,中央坳陷发育始新统湖相、渐新统海相—海岸平原相2套主力烃源岩,其中渐新统崖城组海岸平原相含煤烃源岩富含陆源有机质,是深水区优质气源岩;崖城组半封闭浅海相烃源岩TOC含量大多介于0.5%～1.5%之间,有机质类型以腐殖型干酪根为主,且该套烃源岩分布广、规模大。针对琼东南盆地深水区钻井资料少的现状,综合应用沉积相—地震相—有机相研究手段对崖城组主力气源岩的分布进行了初步预测,结果显示崖城组烃源岩在中央坳陷分布较广,尤其以宝岛、陵水、乐东、长昌和北礁凹陷更为发育。高温高压环境生气机理模拟实验表明,研究区内高地温场加速了天然气生成,中央坳陷渐新统普遍发育的超压对早期生气有一定的抑制作用,而晚期又促进了天然气生成,从而拓宽了琼东南盆地深水区生气窗的范围和天然气勘探领域;始新统湖相烃源岩因埋深大,可能早期生油,晚期利于裂解气生成。因此,琼东南盆地深水区主要凹陷生气强度较高且生气潜力大,具有良好的勘探前景。     

琼东南盆地崖北凹陷崖城组煤系烃源岩分布及其意义

崖北凹陷位于南海北部大陆边缘西区琼东南盆地北部坳陷西段,是新生代凹陷,连续沉积了始新世到第四纪地层。该凹陷古近纪为裂谷期,发育始新世陆相、早渐新世崖城组海陆过渡相和晚渐新世陵水组海相3套地层。中新世到第四纪为热沉降和新构造期,均为海相地层。崖北凹陷主力烃源岩是崖城组海陆过渡相煤系和泻湖相泥岩,其中,煤层、炭质泥岩及其伴生的暗色泥岩是烃源岩的重要组成部分。已钻井揭示崖城组发育35层煤,累积厚度16.8m。煤层与炭质泥岩主要分布于崖一段和崖三段,形成于潮坪与辫状河三角洲。崖城组地震相与沉积相对应关系良好,据此建立了煤系烃源岩沉积模式,煤系主要发育在凹陷缓坡带的辫状河三角洲和潮坪环境中,其次是陡坡带的扇三角洲和潮坪,暗色泥岩主要发育在深洼漕的泻湖环境。崖北凹陷崖城组煤系和泻湖湘泥岩都是有利烃源岩,生烃潜力大,凹槽内部渐新统-中新统为有利成藏组合。      

琼东南盆地深水区崖城组煤系烃源岩定量评价

油气勘探揭示,琼东南盆地深水区下渐新统崖城组属于海陆过渡相煤系烃源岩,是主力气源岩之一。选择崖城组煤系烃源岩样品开展全岩热解实验,定量评价生气极限和生烃动力学特征。结果表明,崖城组煤系烃源岩的主生气期镜质体反射率(RO)值为0.96%~2.74%,生气极限RO值为4.38%,该值对应处ΔRO的最大值为0.83%,且累积和阶段产率变化不大,预示煤系烃源岩生气过程基本结束。通过实验结果与收集到的钻井实测RO值对比,认为在中央坳陷边缘及其邻区,崖城组煤系烃源岩仍具有生成天然气的巨大潜力。该项研究对于深水区盆地的油气勘探具有重要的理论和现实意义。     

琼东南盆地深水区中央坳陷带东部渐新统烃源岩分布及评价

琼东南盆地深水区是中国海上油气勘探的前沿阵地和油气资源接替的重要战略选区,而确定烃源岩分布特征是深水区低勘探领域石油地质研究的首要任务。在预测及确定中央坳陷带东部渐新统烃源岩厚度、成熟度和有机相等分布特征的基础上,通过计算烃源岩体积、生气量、生气强度等,完成了烃源岩的综合评价,最终实现了富生烃凹陷的优选。研究表明:①整体上,陵水组烃源岩厚度大于崖城组,其中崖二段和陵二段为烃源岩最为发育的层段,同时泥岩沉积中心表现出从西向东、从崖城组零星分布到陵水组统一连片的演化趋势;②烃源岩热演化呈现西早东晚、现今成熟度呈现西高东低的趋势;③渐新统烃源岩质量整体较好,其中煤层为优质烃源岩,泥岩为中等—好烃源岩;崖城组主要有机相为浅海相和滨海相,而陵水组主要有机相为内、外浅海相;④宝岛凹陷、长昌凹陷和松南凹陷均达到富生气凹陷级别,但前者综合评价为最好级别,后两者则分别为较好和一般。     

琼东南盆地深水区陵水17-2大气田成藏机理

陵水17-2大气田位于琼东南盆地陵水凹陷深水区。该凹陷是继承性深大凹陷,面积达5 000 km²,新生界最大厚度达13 km。凹陷内发育始新统、下渐新统崖城组、上渐新统陵水组3套烃源岩,其中崖城组是主力烃源岩,包括煤系和海相泥岩。陵水凹陷是高温凹陷,崖城组烃源岩底部温度可达250℃以上,烃源岩镜煤反射率可达2%~5%。开放和封闭体系的高温生烃模拟实验显示,该套烃源岩生气下限R_o值可达4.38%以上,约为4.4%,因此崖城组主体处在生气窗内,资源量近万亿立方米,是富生烃凹陷。莺歌海组-黄流组是陵水凹陷首选勘探目的层,储层主要发育于中央峡谷水道内。该峡谷长约425 km、宽度3~25 km、深度270~700 m,平行于陆坡近东西走向。峡谷水道内共充填了5期次级水道,发育轴部砂、侧向加积砂、天然堤和侵蚀残余砂4类储集体,物性极好,并形成岩性或构造-岩性圈闭。陵水凹陷北部边缘和南部边缘发育两个串珠状分布的底辟带,类型为泥-流体底辟,南部底辟带沟通了深层崖城组烃源岩与浅层峡谷水道砂岩,崖城组生成的天然气垂向运移至水道砂体,再在水道储层内发生侧向运移,呈T型运移模型,在圈闭内形成天然气田。     

南海琼东南盆地东区天然气成因类型与烃源探讨

根据钻井测试、地震等资料,运用天然气地球化学、成藏综合研究方法,分析了琼东南盆地东部松东凹陷和宝岛凹陷天然气成因及来源。研究表明,研究区天然气主要为油型气,其中松东凹陷北坡的BF13和SF24区中新统天然气为成熟的油型气;宝岛凹陷北缘二号断裂带BF19-2-3井区上渐新统陵水组天然气为高成熟—过成熟油型气,可能混入少量煤型气。该认识有别于以往莺琼盆地报道的典型煤型气。已发现的油型气主要来源于始新统湖相烃源岩,可能部分有崖城组煤系源岩的贡献,推断琼东南盆地除崖城组煤系气源岩之外存在另一套重要的气源岩。松东凹陷和宝岛凹陷下一步重点天然气勘探方向为松东凹陷西北坡和宝岛凹陷北缘二号断裂带。     

“源热共控”琼东南盆地的天然气勘探潜力

古近系渐新统崖城组烃源岩是目前琼东南盆地被钻井证实的最主要的1套烃源岩,其有效烃源岩是油气勘探能否获得突破的关键因素。为此,从"源""热"共控的角度对该区各凹陷的生烃潜力进行了详细分析,结果表明:①崖城组存在海陆过渡相与浅海相泥岩2种类型烃源岩,两者的生烃母质均为腐殖型干酪根,少量为偏腐殖混合型,有机质丰度的高低均受到陆源输入物多少的控制,前者的有机质丰度普遍较高,而后者丰度则偏低;②海陆过渡相煤系烃源岩的主要形成环境为三角洲平原、海岸平原、障壁海岸的潮坪沼泽等;③受新生代岩石圈伸展拉张程度控制和新构造运动的影响,深水区地温梯度、大地热流值、烃源岩热演化程度普遍较高,高热背景不仅决定了深水区凹陷以生气为主,也使浅水区埋深较浅的烃源岩处于生油窗而生成石油,同时,高地温与高热流除了促进烃源岩的生烃作用外,还能加速烃源岩中残留烃的裂解,提高生烃效率和生烃能力。最后,根据"源""热"共同作用控制油气生成的原理,对琼东南盆地主要凹陷进行了油气勘探潜力综合评价与初步排队。结论认为可将11个凹陷分为3种类型,其中崖南、陵水、宝岛、乐东、华光为Ⅰ类凹陷,勘探潜力最大。     

南海IODP U1501站始新统—渐新统有机地球化学特征及烃源条件分析北大核心CSCD

以南海综合大洋钻探(IODP)368航次U1501站始新世—渐新世沉积物样品为研究材料,通过有机地球化学特征分析,并结合古生物学分析结果,探讨了其作为海相烃源岩的潜力。研究发现:U1501站始新统—渐新统样品有机质丰度总体偏低,多数样品有机碳含量小于0.5%,个别样品有机碳含量介于0.5%和1.0%之间;干酪根类型以Ⅱ型为主,有少量Ⅰ型;干酪根显微组分以腐泥组和镜质组为主,腐泥组含量普遍高于60%;正构烷烃分布以C21以下为主,C25以上含量低;Pr/Ph值均小于0.4;甾烷系列化合物以C27为主,C29含量低,但可见明显4-甲基C30甾烷(或甲藻甾烷);五环三萜烷中藿烷系列化合物比较发育,伽马蜡烷和奥利烷含量低。从有机地球化学和古生物学综合分析结果看,U1501站始新统—渐新统样品有机质来源主要为海洋水生生物和藻类,陆源高等植物的贡献相对较少,由此推测南海北部深水区始新统—渐新统具有海源海相烃源岩发育的可能性。     

中生代-新生代大陆边缘盆地海相烃源岩成因类型

中生代-新生代大陆边缘盆地海相烃源岩虽沉积于海洋环境,但有机质生源输入复杂。海相烃源岩显微组分组成中不仅有代表低等水生生物输入的腐泥组分,而且有较多指示陆生高等植物成因的镜质组、惰质组或壳质组。烃源岩生物标志化合物的分布特征也呈现出有机质生源输入二元性的特点,具体表现在饱和烃正构烷烃的分布面貌以双峰态为主,部分呈单峰态。C₂₇-C₂₉规则甾烷的分布型式以不对称的"V"字型为主,部分呈"L"型或反"L"型分布;除指示水生生物输入的C₂₃三环萜烷外,代表陆源有机质输入的奥利烷、四环萜烷和其他低分子量的三环萜烷均有分布。中生代-新生代大陆边缘盆地海相烃源岩生源组成复杂,这一特殊现象是大陆边缘盆地海洋和大陆两种地质营力、低等水生生物和陆生高等植物双重生源输入共同作用的结果。根据生源构成可将中生代-新生代大陆边缘盆地海相烃源岩划分为3种成因类型,即以藻类生源输入为主的内源型、以高等植物输入为主的陆源型及介于两者之间的混合生源型,并进一步揭示海相烃源岩的成因类型与干酪根类型之间可以通过显微组分组成、有机元素组成以及生物标志化合物分布联系起来。     

凸起及其倾没端——琼东南盆地深水区大中型油气田有利勘探方向

琼东南盆地深水区存在陵南低凸起、松南低凸起和北礁凸起,其上及其倾没端圈闭非常发育,这些(低)凸起被长昌凹陷、松南-宝岛凹陷、乐东-陵水凹陷、华光凹陷和北礁凹陷包围,呈典型的凹间凸构造格局。深水区烃源岩主要是下渐新统崖城组,其次是上渐新统陵水组和始新统,沉积相-岩性类型主要是潮坪和泻湖相暗色泥岩、煤层、碳质泥岩,中深湖相和浅海相泥岩,具"早期生油、晚期生气"特征。深水区北部的长昌凹陷、松南-宝岛凹陷和乐东-陵水凹陷南侧缓坡带古近系输导体发育好,其上覆新近系岩性以半深海相泥岩为主,断裂不发育且地层超压,凹陷内生成的油气主要沿古近系输导层侧向向松南低凸起、陵南低凸起聚集;深水区南部的华光凹陷和北礁凹陷结构均呈南断北超,凹陷内生成的油气也主要向松南低凸起、陵南低凸起运移。因此,松南低凸起、陵南低凸起及其倾没端为周缘凹陷所生成油气汇聚的主要方向,是深水区寻找大中型油气田最有利的成藏单元和勘探领域。     

MULTIPLE PETROLEUM SYSTEMS IN TERTIARY EXTENSIONAL BASINS, EAST CHINA: A CASE STUDY OF THE GUNAN-FULIN BASIN

The Gunan-Fulin Basin, a small, extensional basin of Tertiary age, is located within the Shenglipetroleum "province" which structurally corresponds to the Jiyan megabasin in East China. The Lower Tertiary succession in the Gunan-Fulin Basin is dominated by the Eocene-lower Oligocene Shahejie Formation, which is divided into four members. Major source rocks are present in the Es3 Member (Eocene), and the Es 1 Member (Oligocene). Both units were deposited during lacustrine transgressions in the Early Tertiary. They are composed of dark, organic-rich mudstones and oil shales of lacustrine origin, and contain good quality Type I-II kerogen. The Es 1 source rock was deposited in a saline lake occasionally invaded by the sea, while the Es3 unit was laid down in a fresh-water lake.
The maturity and characteristics of these source rocks and the related crude oils can be distinguished on the basis of their biomarker contents. Es 1 source rocks and related oils are of relatively low maturity, while those of Es3 derivation are mature to highly-mature. There are therefore two separate petroleum systems in the Gunan-Fulin Basin — Eocene and Oligocene.
These petroleum systems are isolated hydraulically, and have independent migration pathways in which fault planes and unconformity surfaces play important roles. The distribution of oil accumulations in the two systems is different as a result of faulting. Oil from the Eocene source rocks is trapped in reservoirs which are distributed stratigraphically from the basement to the Tertiary, while oil from the Oligocene source rock is confined to Oligocene and Miocene reservoir rocks.
The existence of multiple petroleum systems is an important feature of Tertiary extensional basins in East China, and results from multiple phases of block faulting and a high geothermal gradient.     

中国海域煤型油气成因理论

对中国海区及邻域14个含煤盆地组成的巨型含煤盆地带的煤型油气进行了系统分析。该巨型含煤盆地带经历了古新世、始新世、早渐新世、晚渐新世和中新世—上新世等5个成煤期,发育了三角洲、扇三角洲和潮坪-潟湖3种成煤环境。巨型含煤盆地带以煤型烃源岩为主,煤系与海相烃源岩具有“二元结构”发育模式。通过对烃源岩、凝析油、天然气样品的实验分析,发现该巨型含煤盆地带煤成烃具有“四阶段”生烃模式,并且煤型烃源岩生气极限R_o（镜质体反射率）可达到4.38 %,极大地拓展了天然气生成范围。该巨型含煤盆地带煤型烃源岩形成了凹陷边缘煤系和凹陷内部陆源海相两种油气成藏模式,在这两种成藏模式控制下,形成了多个大型煤型油气富集区。     

东海陆架盆地中新生代构造演化对烃源岩分布的控制作用

东海陆架盆地为发育于克拉通基底之上的中、新生代叠合盆地,该盆地经历了晚三叠世(?)—中侏罗世克拉通边缘坳陷盆地、白垩纪弧前盆地和晚白垩世末—新生代弧后裂陷盆地等3个构造演化阶段。侏罗纪盆地和白垩纪盆地主要残留在中央隆起带;新生代盆地演化在平面上表现出裂陷由西向东迁移的特征。不同时代盆地构造类型和大地构造位置控制了盆地烃源岩发育层位及平面分布:西部坳陷带以古新统月桂峰组湖相泥岩和灵峰组、明月峰组滨海相煤系地层为主要烃源岩;中央隆起带以上三叠统—中侏罗统福州组为主要烃源岩;东部坳陷带以始新统平湖组煤系地层为主要烃源岩,渐新统和中新统煤系地层为次要烃源岩。西湖凹陷天台斜坡带为中、新生代有利烃源岩的叠合区,具有“中生中储”和“新生中储”的优势,是东海陆架盆地天然气勘探的有利地区。     

缅甸伊洛瓦底盆地油气成藏模式及主控因素

伊洛瓦底盆地是缅甸重要的含油气盆地,西部深坳带是主要含油气区,始新统发育朗欣组、塔本组和尧河组三套烃源层,为钦敦凹陷、沙林凹陷和皮亚凹陷的主要供烃层系;中新统标贝组为三角洲凹陷的主要供烃层;始新统塔本组、蓬当组及渐新统和中新统砂岩储集体发育。下生上储垂向运移成藏和自生自储侧向运移成藏为其主要油气成藏模式。烃源条件、输导体系及油气运移方向控制了油气富集,是油气成藏的主控因素。     

琼东南盆地沉积环境及物源演变特征

运用沉积地球化学、古生态学等手段对琼东南盆地渐新世-中新世沉积环境及沉积物源区特征进行了分析研究,认为渐新世崖三段为淡水滨岸环境,之后海水逐步加深,由海陆过渡环境,演变到崖一段的海湾环境。盆地东部与西部在沉积物源上存在明显差异：在盆地西部的崖城隆起地区,沉积物源区存在较多的基性岩成分,特别是自陵二段开始,基性岩成分所占比例明显增高;盆地东部的松东、宝岛和松南凹陷具有明显混合物源的特性。琼东南盆地存在3套潜在的烃源岩,即始新世湖相烃源岩、渐新世海陆过渡相烃源岩和中新世半深海-深海相烃源岩,松东、宝岛凹陷陵水-三亚期的储层物性要好于松南凹陷。     

琼东南盆地渐新统烃源岩微观沉积特征与沉积环境

利用背散射电子成像（BSEI）技术对琼东南盆地渐新统崖城组和陵水组烃源岩微观沉积特征进行了高分辨率研究。结果显示,渐新统烃源岩中的有机质成分既有海相化石,如有孔虫和钙质超微化石,又有丝状或纹层状有机质,还有陆源搬运而来的植物碎屑。这些有机质在烃源岩中的分布极不均匀,有些呈连续纹层状分布,有些呈断续纹层状分布,有些呈分散状均匀散布在矿物颗粒中,还有些则呈团块状或絮凝状分布。根据有机质成分及分布形式,并结合烃源岩沉积结构和构造,将琼东南盆地渐新统烃源岩划分为含连续纹层状有机质泥岩、含断续纹层状有机质泥岩、含有孔虫和钙质超微化石泥岩、含陆源植物碎屑泥岩和含分散状有机质泥岩5种类型。同时,根据钙质超微化石组合变化和微观沉积特征,推测琼东南盆地渐新世总体为滨岸、滨海和浅海沉积环境。     

琼东南盆地古近纪裂陷构造特征及其动力学机制

琼东南盆地是发育在南海北部大陆边缘西北部的新生代沉积盆地，经历了始新世-早渐新世和晚渐新世两期的伸展作用，形成了半地堑和地堑两种裂陷构造样式以及“南北分带、东西分段”的裂陷结构特征。从力学和岩石圈伸展角度分析了琼东南盆地形成的动力学机制，提出始新世-早渐新世盆地的裂陷作用是在印支地块旋转挤出相关的左行旋转力和东侧古南海俯冲产生的近南南东向拉伸力联合作用下发生的，而晚渐新世盆地伸展作用的主要构造动力是南海海底扩张；认为岩石圈热状态直接制约了上地壳伸展方式，北部坳陷带在相对冷岩石圈环境下发生伸展裂解，形成以半地堑构造为主的单断式裂陷带，而中央坳陷带在相对热岩石圈环境下发生伸展裂解，形成由半地堑和地堑组成的复式裂陷带。图12参23     

珠江口盆地惠州凹陷古近系烃源岩层序地层学和地球化学研究

为了更加准确地预测和评价珠江口盆地惠州凹陷古近系油气资源潜力，精细划分了该凹陷油气汇聚单元和成藏体系，并利用层序地层学和地球化学相结合的方法，分析了该凹陷古近系始新统一下渐新统恩平组和始新统文昌组6个三级层序烃源岩有机质丰度、有机质类型、生烃潜力大小和生物标志物组合特征，指出文昌组SQ2层序地层中一深湖相泥岩是主力烃源岩，恩平组SQ5和SQ6层序地层沼泽相、河流三角洲相和浅湖相煤系烃源岩是重要烃慊岩。