珠江口盆地白云深水区沉积充填演化及控制因素分析

白云深水区在新生代经历了裂谷断陷、断拗、热沉降拗陷等构造演化阶段,相应发育了裂谷断陷期文昌组多个半地堑陆相河湖沉积,断拗期恩平组大型湖盆沉积、从断拗向热沉降拗陷过渡的珠海组海相浅水陆架一陆坡深水沉积,以及23.8 Ma之后的热沉降拗陷期海相陆坡内盆地深水沉积,形成了独特的多个盆地叠置的沉积充填模式和断陷-断坳-坳陷的三层盆地结构,从而在时间和空间上构成了有利的生储盖组合条件.构造演化、古地理、物源供给条件和相对海平面变化等多种因素控制了白云深水区的沉积充填演化;发生于23.8～21.0 Ma的白云运动,是白云深水区裂后海相沉积充填的主控因素,使得古珠江的物源体系和陆架坡折带发生迁移,形成了珠海组海退进积型与珠江组-韩江组海侵加积型层序组合,这两个层序组合均发育大规模深水扇砂岩.     

南海北部深水区古近系沉积体系的东西差异及对烃源岩分布的影响

为了从机制上解释南海北部珠江口盆地深水区和琼东南盆地深水区油气勘探差别大的原因,从盆地结构、物源体系和沉积充填等基础地质条件出发研究两个盆地深水区的成盆、成烃条件,重点聚焦于古近系主要烃源岩发育时期的沉积充填特征,探索其烃源分布模式,为客观评价南海北部深水区资源潜力提供参考。南海北部珠江口盆地和琼东南盆地深水区,早渐新世的沉积体系构成差异大,与当时的盆地结构和物源背景的差别有关。早渐新世是南海北部深水区主力烃源发育期,珠江口盆地深水区为断-坳结构,深水区白云、荔湾凹陷分别具有各自统一的沉积、沉降中心,接受周缘隆起带和盆外古珠江水系的大型物源注入,在海湾环境下发育大型三角洲体系;琼东南盆地深水区为断陷结构,在南北两侧台阶和中央低地发育多排具有一定分隔性的小凹陷群,受海南岛南部水系和越南秋盆河水系等短程物源的影响下,在封闭-半封闭海湾环境里发育障壁海岸体系和一系列小型三角洲。由于沉积体系控制烃源岩的类型和分布,从沉积体系构成差异的角度,探讨了两个盆地深水区烃源分布模式的特点和有利烃源分布区。     

南海北部大陆边缘盆地深水油气成藏条件早期预测与评价

与浅水陆架区一样, 南海北部深水盆地新生代均处于南海北部准被动大陆边缘的构造环境,具有北部大陆边缘拉张裂陷的区域地质特征,盆地结构与中国东部裂谷断陷盆地类似,属双层或三层结构类型。该深水盆地油气运聚成藏的基本地质条件亦与浅水区类似,但陆坡深水区凹陷裂陷更深、沉积充填规模更大,且发育4套烃源岩和3套储盖组合类型,使深水油气运聚成藏有了良好的基础。基于深水区少井无井、地质资料缺乏的现状,借鉴浅水区油气成藏地质条件,并依据跨越深水区地震剖面层序地层,重点对深水油气运聚成藏条件进行了早期预测与综合评价,旨在加快和推进深水油气勘探进程。     

南海北部陆缘白云深水区油气地质特征与勘探方向北大核心CSCD

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。     

南海北部陆缘盆地深水区油气勘探前景

南海北部陆缘盆地深水区位于琼东南盆地中央坳陷带和珠江口盆地珠二坳陷 ,从盆地演化史来看 ,两盆地均经历了裂陷和裂后两大发育阶段。南海北部陆缘盆地深水区具有良好的石油地质条件 :发育始新统 -渐新统湖相泥岩和渐新统半封闭浅海相泥岩两套主要烃源岩 ;存在始新统—下渐新统河流—三角洲相砂岩、上渐新统—下中新统扇三角洲—滨浅海相砂岩和台地碳酸盐岩以及中新统半深海—深海相浊积砂岩等 3套主要储层 ,其中中新统半深海—深海相浊积砂岩储层是深水区最有潜力的勘探目的层 ;发育多种类型的圈闭 ,从层位上看 ,下第三系以构造圈闭为主 ,而上第三系则以岩性圈闭为主 ;发育大量油源断层、多个不整合面和大面积连通砂体 ,构成了良好的油气输导体系 ,有利于油气聚集成藏。与国外已获油气发现的陆缘盆地深水区相比 ,南海北部陆缘盆地深水区具有相似的构造、沉积演化特征和相应的成油条件 ,目前南海北部深水区勘探程度尚低 ,有效勘探面积和勘探潜力巨大 ,因此具有良好的勘探前景。     

珠江口盆地白云深水区渐新世-中新世陆架坡折带演化及油气勘探意义

多年的勘探实践和全区系统的层序地层研究证实,渐新世与中新世的界面为珠江口盆地的重大沉积-构造转换面,对应着南海扩张脊的跳跃和偏转、古珠江物源突变等白云运动重大事件（距今23.8 Ma左右）。该事件导致白云深水区陆架坡折带由晚渐新世位于南部隆起带附近向中新世的白云凹陷北坡迁移,其位置从距今21 Ma以来基本维持不变。两种类型和位置不同的陆架坡折带控制了渐新世和中新世白云凹陷两种不同层序组合的发育：①距今23.8 Ma之前的沉积陆架坡折带呈NNE向展布,由NW向SE方向迁移,发育了珠海组海退进积型层序组合;②距今21.0 Ma以来的陆架坡折带相对稳定地维持在白云凹陷北坡一带,走向为NE,发育珠江组-韩江组海侵加积型层序组合。陆架坡折带控制了白云深水区各层序中相对富砂的浅水三角洲沉积体、低位陆架边缘三角洲沉积体及陆坡区珠江深水扇砂体等有利储集层和成藏带的发育。SQ23.8和SQ21.0两个三级层序为白云运动的沉积响应,具有最为富砂背景的低位深水扇发育条件。通过综合研究,基本明确了渐新世的滨岸-三角洲-深水扇沉积体系及新近纪的深水沉积储盖组合为白云深水区的主要勘探层系。白云深水区天然气藏及番禺天然气区的形成均受控于这两个陆架坡折带,表明南海北部白云深水区具有巨大的油气勘探潜力。     

珠江口盆地白云凹陷珠海组浅海三角洲沉积特征

利用白云凹陷北坡钻井资料、地球物理资料以及ODP相关资料进行的井震分析、地层对比和地震地层学解释表明,珠海组顶、底界面T6(距今23.8Ma)和T7(距今32.0Ma)为两次南海大规模构造运动形成的大型不整合界面,是沉积—构造—气候条件的转换面。珠海组沉积时期(渐新世晚期)白云凹陷为浅海陆架环境,发育一套几乎覆盖白云凹陷全区的大型浅水陆架三角洲砂泥互层沉积,与距今23.8Ma以来的半深水-深水的偏泥细粒沉积明显不同。同时,珠海组沉积时期古陆架坡折带自北向南迁移,穿越白云凹陷至南部隆起带附近,强烈推进的三角洲沉积表现出明显海退的相对海平面变化响应。白云凹陷珠海组存在优良的浅水三角洲储盖组合条件,这对白云深水区的油气勘探具有重要意义。     

我国深水油气资源基础研究获成果

由中国科学院南海海洋研究所和中海石油（中国）有限公司深圳分公司共同完成的国家自然科学基金重点项目“南海深水扇系统及油气资源”部分研究成果“南海北部深水区白云凹陷形成演化和沉积充填研究”于2006年5月9日通过专家鉴定。金庆焕院士等专家审阅了研究报告及相关材料，听取了课题组的报告后认为，深水油气田是近十余年来国际石油产量和储量增长的主体。该成果是我国深水油气方面第一个基础研究项目所提交的部分成果，首次对白云凹陷形成的中新生代构造背景、地壳深部结构、断裂构造特征、长期沉降的机理、新近纪以来陆架坡折带的位置变化、凹陷沉积充填速率的时空变化等提供了详细的研究结果，并被石油勘探部门所采用，为白云凹陷的油气资源评价和勘探部署提供了科学依据，对开辟我国深水油气勘探新领域具有重要意义。该成果根据地质地球物理资料论证了中生代俯冲带在南海东北部的展布，     

南海北部陆缘盆地深水区油气勘探前景

南海北部陆缘盆地深水区位于琼东南盆地中央坳陷带和珠江口盆地珠二坳陷,从盆地演化史来看,两盆地均经历了裂陷和裂后两大发育阶段。南海北部陆缘盆地深水区具有良好的石油地质条件：发育始新统一渐新统湖相泥岩和渐新统半封闭浅海相泥岩两套主要烃源岩;存在始新统一下渐新统河流一三角洲相砂岩、上渐新统一下中新统扇三角洲一滨浅海相砂岩和台地碳酸盐岩以及中新统半深海一深海相浊积砂岩等3套主要储层,其中中新统半深海一深海相浊积砂岩储层是深水区员有潜力的勘探目的层,发育多种类型的圈闭,从层位上看,下第三系以构造田闭为主,而上第三系则以岩性圈闭为主,发育大量油源断层、多个不整合面和大面积连通砂体,构成了良好的油气输导体系,有利于油气聚集成藏。与国外已获油气发现的陆缘盆地深水区相比,南海北部陆缘盆地深水区具有相似的构造、沉积演化特征和相应的成油条件,目前南海北部深水区勘探程度尚低,有效勘探面积和勘探潜力巨大,因此具有良好的勘探前景。     

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。     

边缘海构造旋回控制南海深水区油气成藏

南海边缘海构造旋回包括古南海形成与萎缩及新南海形成与萎缩2个旋回。边缘海构造旋回控制南海深水区盆地分布与性质,南海北部为被动大陆边缘裂谷盆地,南沙地块区盆地为漂移裂谷盆地,南部为复合型活动大陆边缘挤压盆地,西部为转换大陆边缘剪切拉张盆地,东部为俯冲大陆边缘增生楔盆地,深水区盆地主要分布在陆坡区和南沙地块上。边缘海构造旋回控制南海深水区主力烃源岩发育与类型,南海北部大陆边缘深水区发育始新世陆相、渐新世早期海陆过渡相、渐新世晚期海相3套烃源岩;南沙漂移裂谷盆地发育晚白垩世-早渐新世1套陆源海相烃源岩;南海南部大陆边缘深水区发育渐新世、早中新世和中中新世3套海陆过渡相烃源岩;南海西部大陆边缘深水区发育渐新世、早中新世、中中新世3套海陆过渡相烃源岩。边缘海构造旋回控制南海深水区大型储集体的形成,南海北部深水区发育4套储集体以深海扇为主,南沙地块发育2套储集体以三角洲与生物礁为主,南海南部以深水扇和生物礁为主;在大河入海口前缘的区域形成大型水道砂体等碎屑岩储集体,在隆起区形成生物礁滩。边缘海旋回控制深水区储盖组合,南海北部大陆边缘深水区油气成藏组合主要为渐新统-上新统,南沙地块区主要为始新统-渐新统下部,南海南部大陆边缘深水区成藏组合为渐新统-上新统,南海西部大陆边缘深水区成藏组合为渐新统-中新统。南海深水区主要油气藏类型与构造圈闭、深水扇及生物礁相关。南海深水区成盆、成烃、成藏特征受控于边缘海构造旋回,油气勘探潜力巨大。     

珠江口盆地白云凹陷13.8 Ma前后深水扇差异沉积过程及主控因素

珠江口盆地白云深水区是南海北部油气勘探重要的前景地区,但是目前对白云深水扇的体系域构成及沉积演化过程的理解仍有待加强。基于三维地震剖面、钻测井数据和平面属性综合分析,探讨了珠江口盆地白云凹陷13.8 Ma前后FSST和LST的划分识别依据,描述并对比了两体系域内深水扇的沉积展布特征和时空演化过程。分析后认为FSST为垂向上砂质单点源供给的小型舌状扇体,而LST扇体脱离三角洲主物源,为砂泥混合、多线源供给的大型不规则多期叠合扇体。多因素耦合条件下前者可向后者逐渐转化,推测陆架坡折处充足的沉积物供给和相对海平面变化等综合因素提供了背景基础,同时,强烈的自西南向东北的沿岸流是转化的有利因素。     

南海北部白云南洼陆架坡折带演化特征及其控制因素

三维地震和钻井资料揭示白云南洼珠海组发育大型陆架边缘三角洲和深水扇沉积体系,之前尚未精细研究珠海组演化特征,一直未厘清珠海组由浅水陆架沉积环境向深水陆坡转变过程中陆架坡折带的演化规律及其与深水沉积之间的关系。为此,基于研究区超2000km²的新三维地震资料和二十余条地震剖面的精细解释成果,结合陆架坡折带最新研究进展,通过精细分析陆架坡折带在各沉积期的沉积体系结构,明确各期次的演化特征,总结其形成模式和主控因素。研究结果表明：①白云南洼陆架坡折带平面呈NE-SW向展布,各个时期坡折带推进范围不一。从珠海组四段至一段沉积期坡折带宽度由大变小,逐渐向SE向推进;陆架坡折带平均坡度为0.96°～4.76°,向海推进距离为21～28km,进积速率约为0.9～10.6km/Ma;北部和西北部坡折带特征差异明显。②陆架坡折带演化分为初始形成期（珠海组四段沉积期）、发展期（珠海组三段沉积期）和稳定期（珠海组二段和一段沉积期）三个阶段。发展期陆架坡折带快速向海推进,形态由弯曲变平直;稳定期坡折带形态由锯齿状变光滑（珠海组二段沉积期）、并最终稳定（珠海组一段沉积期）。③陆架坡折带演化受沉积物差异供给、海平面变化、古隆起等共同控制。充足的物源供给是坡折带形成的关键因素;双物源差异供源造成北部和西北部坡折带形态差异;相对海平面先升后降,改造了坡折带展布形态;拗陷期整体构造活动稳定,古隆起限制坡折带范围。该研究成果对南海北部深水区的沉积演化和油气勘探具有重要意义。     

珠江口盆地储层特征

早渐新世晚期(30Ma)南海运动后,珠江口盆地大部分进入浅水陆架区,由陆相环境向海相环境过渡,古近纪末(23.8Ma)白云运动后,随着海平面的不断上升,盆地整体进入海相沉积环境。珠江口盆地经历了不同的构造演化阶段,发育不同类型的储层,储层主要发育在上部的晚渐新世—第四纪海陆交互相及海相沉积中。浅水区储层主要包括三角洲砂体、陆架砂脊、滨岸砂、生物礁及扇三角洲砂体沉积,其中由古珠江大河控制的陆架三角洲—滨岸体系及生物礁是已发现油田最主要的产层;深水区储层主要包括海底扇,陆架边缘三角洲,台缘斜坡扇沉积,其中低位的海底扇砂体和陆架边缘三角洲是深水区最具潜力的勘探目标。     

南海珠江深水扇系统及其油气勘探前景

依据浅水陆架区大量的探井资料和二维地震资料,应用层序地层学方法对珠江口盆地距今21~10.5Ma地层段的研究表明,该段地层可划分为6个三级层序,在各层序相应的体系域内均发育深水扇沉积,并且各层序的深水扇都叠置在白云凹陷之上。对盆地内近60口探井的微体古生物定量分析表明,该地层段存在6期三级海平面变化,并与全球三级海平面变化相一致。周期性海平面下降、古珠江大河充足的沉积物供应和白云凹陷长期热沉降作用所形成并保持的陆坡深水条件是南海珠江深水扇系统发育的主要控制因素。南海北部深水陆坡沉积系统与大西洋两岸勘探热点地区的深水沉积系统有许多共同点,如都位于被动大陆边缘、长期的热沉降和大型古河流提供丰富的物源。白云凹陷北坡大型天然气田的发现也证实了白云凹陷下第三系巨厚湖相烃源岩的资源潜力。垂向叠置在烃源岩之上的多期深水扇必将成为重要的油气勘探领域。     

珠江口盆地深水区白云凹陷始新世洼陷结构研究

利用新采集的长电缆地震资料及地质、测井和地化资料研究表明,白云凹陷在始新世文昌期由一系列断层控制的半地堑组成,断裂对文昌组沉积的控制作用明显,但晚期白云凹陷的持续沉降以及巨厚的渐新统-中新统地层沉积,掩盖了早期半地堑的形态.断陷期的半地堑控制了湖相烃源岩的分布,对这些半地堑的进一步分析有利于厘清文昌组烃源岩的分布及促进该区的油气勘探.     

珠江口盆地白云凹陷深水区珠海组烃源岩评价及储层烃来源分析

LW3-1-1井位于珠江口盆地白云凹陷东部,是我国南海东部海域深水区第一口探井。通过对LW3-1-1井珠江组、珠海组烃源岩和储层烃的地球化学研究,并结合其它井恩平组和文昌组烃源岩地球化学资料证实,在白云凹陷深水区,珠海组为有效烃源岩之一;LW3-1-1井珠江组和珠海组存在的2类储层烃均有珠海组烃源岩的贡献。