南海北部新生代準(zhǔn)被動(dòng)大陸邊緣盆地油氣地質(zhì)特征及成因類型

南海北部新生代準(zhǔn)被動(dòng)大陸邊緣盆地油氣地質(zhì)特征及成因類型

0南海北部邊緣盆地油氣勘探實(shí)踐南海北部的新生代準(zhǔn)被動(dòng)大陸邊緣盆地位于歐亞板塊、印度-澳大利亞板塊和太平洋板塊的交匯處。該盆地的形成和發(fā)展具有不同的特點(diǎn)。古代和新生代沉積以及泉巖和元藏古巖的發(fā)育、油氣地質(zhì)和云巖的獨(dú)特制備、油氣成因的類型、豐富的油氣資源和co2資源的潛力。這是該地區(qū)最基本的區(qū)域結(jié)構(gòu)特征和最重要的油氣特征[1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12和13]。南海北部邊緣盆地油氣勘探活動(dòng),多年來均主要集中在北部灣、鶯歌海、瓊東南、珠江口及臺(tái)西南等5大盆地的陸架淺水區(qū),而南部廣大的陸坡深水區(qū)涉足甚少。目前,南海北部邊緣盆地陸架淺水區(qū)總體油氣勘探程度仍然較低,油氣勘探領(lǐng)域及范圍主要集中在北部灣盆地潿西南凹陷東部及周緣、鶯歌海盆地泥底辟帶淺層及鶯東斜坡帶中南段、瓊東南盆地西北部環(huán)崖南凹陷構(gòu)造帶以及東部松南—寶島凹陷周緣區(qū)、珠江口盆地西部珠三坳陷文昌凹陷及周緣和神狐隆起、珠江口盆地東部珠一坳陷及周緣和南部珠二坳陷白云北坡—番禺低隆起周緣等地區(qū),而其他區(qū)域的油氣勘探程度尚低,勘探及研究工作甚少。雖然半個(gè)世紀(jì)以來,南海北部邊緣盆地陸架淺水區(qū)油氣勘探已獲重大突破和長足進(jìn)展,且陸續(xù)勘探發(fā)現(xiàn)了多個(gè)大中型油氣田,形成了南海北部油氣大區(qū)的基本格局,但迄今為止該區(qū)整體油氣勘探程度并不太高,很多油氣地質(zhì)規(guī)律及特征尚有待進(jìn)一步深化認(rèn)識(shí)與系統(tǒng)總結(jié)。本文旨在前人研究基礎(chǔ)上,結(jié)合近期所獲油氣勘探成果與地質(zhì)資料,擬重點(diǎn)對南海北部邊緣盆地油氣勘探中所發(fā)現(xiàn)的烴類油氣、非烴氣和天然氣水合物的成因類型、運(yùn)聚分布規(guī)律及特點(diǎn)進(jìn)行深入地分析研究,優(yōu)選評價(jià)有利油氣富集區(qū)帶,進(jìn)而選準(zhǔn)和確定最佳油氣勘探方向,以期為該區(qū)進(jìn)一步的油氣勘探及油氣地質(zhì)綜合研究等提供指導(dǎo)和借鑒。1運(yùn)聚規(guī)律等南海北部邊緣盆地是我國東南近海重要的油氣富集區(qū)和油氣產(chǎn)區(qū),亦是中國海洋石油總公司(中海油)油氣勘探開發(fā)與研究的重點(diǎn)和熱點(diǎn)地區(qū)。該區(qū)不僅油氣資源較豐富,而且油氣成藏地質(zhì)條件、油氣源及油氣成因類型與運(yùn)聚規(guī)律等均較復(fù)雜。南海北部邊緣盆地大量油氣勘探成果與地質(zhì)地球化學(xué)綜合研究表明[10,15,16,17,18,19],迄今為止該區(qū)勘探發(fā)現(xiàn)的油氣成因類型較多(包括非烴氣及天然氣水合物),且油氣源較復(fù)雜,但根據(jù)形成油氣的外部地質(zhì)營力及本身的地質(zhì)地球化學(xué)特征,總體上可將該區(qū)烴類油氣的成因類型劃分為生物氣及亞生物氣(生物—低熟過渡帶氣)、熱成因成熟油氣(成熟陸源石蠟型油及油型伴生氣和成熟煤型油氣)和熱成因高熟—過熟油氣等3型7類(表1),且不同成因類型油氣均具有不同的運(yùn)聚分布規(guī)律和成藏組合特點(diǎn),本文僅對不同成因類型烴類油氣和CO2非烴氣及非常規(guī)天然氣——天然氣水合物等進(jìn)行扼要簡述。1.1ch4碳同位素生物氣在南海北部鶯歌海盆地、瓊東南盆地和珠江口盆地東部淺層及海底均有發(fā)現(xiàn)。其常見于鉆井淺層氣測異常顯示,產(chǎn)于新近系上新統(tǒng)—第四系海相未成巖砂泥巖或粉細(xì)砂巖中,且多以水溶氣形式產(chǎn)出,但在鶯歌海盆地中央泥底辟帶部分超淺層局部構(gòu)造的地震模糊區(qū),第四系樂東組一段已發(fā)現(xiàn)富集成藏的生物氣藏,且產(chǎn)量較高,表明其存在較大的生物氣資源潛力。生物氣組成中CH4居絕對優(yōu)勢,不含或僅微含少量C2+重?zé)N氣(<0.5%),干燥系數(shù)大(在0.99～1.00之間),屬典型干氣。非烴氣含量較低(在4%～12%之間),且以N2氣為主,CO2含量甚微,CH4碳同位素值(δ13C1)分布在-62‰～-87‰之間,屬典型生物氣碳同位素特征。生物氣在南海北部邊緣盆地分布較普遍,尤其以鶯歌海盆地、瓊東南盆地及珠江口盆地東部白云凹陷北坡—番禺低隆起等區(qū)域生物氣最富集,且具有一定的儲(chǔ)量和產(chǎn)能,其單井最高日產(chǎn)可達(dá)45×104m3以上。亞生物氣亦稱生物—低熟熱催化過渡帶氣,是介于生物氣和低熟熱成因氣之間的過渡類型氣體,即處于未熟—低熟過渡帶所形成的天然氣。該類氣以生物氣為主,亦有早期低溫?zé)岽呋饔盟傻牡褪鞖饣烊攵纬傻囊环N混合氣,或低熟階段(RO值在0.3%～0.6%之間)即熱催化作用尚未進(jìn)入大量成油階段,由有機(jī)質(zhì)縮合、有機(jī)酸脫羧及粘土礦物等微催化作用所形成的烴類氣。亞生物氣在該區(qū)亦以水溶氣的形式產(chǎn)出,多分布于未成熟—低成熟的熱演化過渡帶中。目前,單獨(dú)成藏的亞生物氣氣藏僅見于鶯歌海盆地DF1-1氣田西塊的8井及9井區(qū)上新統(tǒng)鶯歌海組二段,LD22-1氣田的1井、4井及5井區(qū)上新統(tǒng)鶯歌海組一段—第四系樂東組,以及一號(hào)斷裂帶下降盤LT1-1含氣構(gòu)造的上中新統(tǒng)黃流組一段海相粉細(xì)砂巖儲(chǔ)層和珠江口盆地白云凹陷北坡—番禺低隆起的上新統(tǒng)砂巖儲(chǔ)層中。其成因大多是生物氣與鄰近局部構(gòu)造圈閉中深部的低熟熱成因氣運(yùn)聚混合而形成。生物—低熟過渡帶氣的組成特征與生物氣十分相似,其不同的是烴類氣組成中C2+重?zé)N氣的含量明顯比生物氣高,一般在1%～2%之間,最高可達(dá)10%以上(YC13-1-1井上中新統(tǒng)黃流組含氣層)。亞生物氣CH4碳同位素值相對生物氣偏重一些,一般在-48‰～-55‰之間。1.2陸源石蠟型原油的烷物成分南海北部邊緣盆地?zé)岢梢蛘３墒煊蜌?根據(jù)其地質(zhì)地球化學(xué)特征可劃分為正常成熟陸源石蠟型油與油型伴生氣和成熟煤型凝析油與煤型氣2大類,前者以北部灣盆地潿西南凹陷和珠江口盆地北部裂陷帶惠州凹陷、西江凹陷、陸豐凹陷、文昌凹陷、瓊東南盆地東北部崖北—松西凹陷及松東—寶島凹陷北部周緣區(qū)為代表,分別在始新統(tǒng)流沙港組三段淺湖相、漸新統(tǒng)潿洲組河湖相、下漸新統(tǒng)恩平組河沼相與上漸新統(tǒng)珠海組淺海相、陵水組海陸過渡相、下中新統(tǒng)三亞組和珠江組海相砂巖及生物礁灘灰?guī)r等儲(chǔ)集物性好的儲(chǔ)層中,產(chǎn)出了大量陸源石蠟型原油與油型伴生氣;后者則以瓊東南盆地西北部崖南凹陷YC13-1氣田上漸新統(tǒng)陵水組三段扇三角洲砂巖主力氣層和下中新統(tǒng)三亞組氣層所產(chǎn)出的大量煤型氣和少量煤型凝析油為其典型代表(表1)。熱成因正常成熟油氣即腐泥型(Ⅰ型)或偏腐泥混合型(Ⅱ1型)有機(jī)質(zhì)在熱演化成熟過程中生成的油氣。該區(qū)產(chǎn)出的陸源石蠟型原油和油型伴生氣即屬于此類,具有典型的熱演化正常成熟油氣的地質(zhì)地球化學(xué)特征,且與南海北部邊緣盆地古近系始新統(tǒng)中深湖相烴源巖以及中國東部陸相斷陷盆地古近系陸源石蠟型原油和油型伴生氣的地質(zhì)地球化學(xué)特征基本一致,均具有正常成熟油氣及陸源生源廣泛輸入的典型特征,代表了湖相生源物質(zhì)所構(gòu)成的烴源組成特點(diǎn)。在該區(qū)產(chǎn)出的陸源石蠟型原油的甾萜烷生物標(biāo)志化合物分布圖上,可明顯看出表征中深湖相藻類生源的4-甲基甾烷非常豐富,而代表陸源高等植物輸入物的奧利烷亦有一定含量,屬于一種偏腐泥含腐殖的混合型生源母質(zhì)。陸源石蠟型原油所伴生的油型氣,則具有C2+重?zé)N含量高(在27.9%～32.4%之間)干燥系數(shù)低(在0.67～0.68之間)的特點(diǎn),其氣組成以烴類氣占絕對優(yōu)勢,CO2和N2含量甚微,屬于湖相烴源巖在正常成熟熱演化成油過程中所伴生的濕氣。而且,該類油型氣的C6和C7輕烴組成中,往往富含鏈烷烴(一般在70%～80%之間),而芳烴及環(huán)烷烴含量較低(在20%～30%之間),亦表征了其富腐泥含類脂型母質(zhì)的生源構(gòu)成特點(diǎn)。目前勘探發(fā)現(xiàn)的陸源石蠟型原油和油型伴生氣,主要分布于北部灣盆地潿西南凹陷、珠江口盆地北部裂陷帶惠州凹陷、陸豐凹陷、西江凹陷、文昌凹陷及其周緣、瓊東南盆地北部崖北—松西凹陷及東部松東—寶島凹陷北部周緣等陸架淺水區(qū)。其油氣運(yùn)聚及成藏組合方式及類型,主要是通過古近系烴源斷層和裂后不整合面及砂體等通道將凹陷深部始新統(tǒng)中深湖相烴源溝通而輸送到上覆圈閉和鄰近的圈閉,最終形成下生上儲(chǔ)、陸生海儲(chǔ)或自生自儲(chǔ)式的含油氣成藏組合,且在斷裂縱向發(fā)育地區(qū)尚可在淺部中新統(tǒng)地層中富集成藏。熱成因正常成熟煤型油氣,即以腐殖型為主的集中型(煤)和分散型有機(jī)質(zhì)(Ⅱ2型及Ⅲ型干酪根),在熱演化過程中所生成的煤型油氣,即是形成大中型氣田的主要烴類氣成因類型。在南海北部主要產(chǎn)于瓊東南盆地崖南凹陷YC13-1氣田漸新統(tǒng)陵水組三段主力氣層的扇三角洲砂巖儲(chǔ)層及下中新統(tǒng)三亞組海相砂巖儲(chǔ)層、鶯歌海盆地泥底辟帶淺層上新統(tǒng)鶯歌海組海相粉細(xì)砂巖儲(chǔ)層和珠江口盆地西部文昌A凹陷部分含油氣構(gòu)造漸新統(tǒng)珠海組海相砂巖儲(chǔ)層。該區(qū)煤型油氣多以大量煤型氣為主并伴有少量煤型凝析油的賦存形式出現(xiàn),具有熱演化正常成熟煤型油氣的地質(zhì)地球化學(xué)特征(表1)。煤型氣組成,以CH4居絕對優(yōu)勢(在83%～89%之間),CO2和N2等非烴氣含量較低(分別在5%～11%之間和0.1%～2%之間),干燥系數(shù)較大(在0.91～0.96之間),但并非干氣,且伴有少量煤型凝析油。煤型氣的CH4、C2H6碳同位素組成明顯偏重,CH4碳同位素值(δ13C1)主要分布在-34‰～-39.9‰之間,與國內(nèi)外典型煤型氣的CH4碳同位素值分布范圍(在-32‰～-38‰之間)大體一致,其C2H6碳同位素值(δ13C2)在-20‰～-27‰之間,均大于-28‰,屬典型煤型氣的特征。該煤型氣伴生的少量凝析油具高Pr/Ph值,富含芳烴和奧利烷及W、T雙杜松烷等陸源高等植物輸入的典型煤系成因標(biāo)志物。煤型凝析油氣的烴源主要來自瓊東南盆地崖南凹陷下漸新統(tǒng)崖城組海岸平原沼澤相煤系及半封閉淺海相泥巖和珠江口盆地漸新統(tǒng)恩平組河流沼澤相煤系以及鶯歌海盆地中新統(tǒng)淺海及半深海相富含陸源有機(jī)質(zhì)泥巖,干酪根類型主要以集中型有機(jī)質(zhì)的煤和分散型的Ⅱ2型及Ⅲ型腐殖型母質(zhì)為主,因此其煤系的生源構(gòu)成及烴源特征均非常明顯。熱成因正常成熟的煤型油氣,在瓊東南盆地主要分布于其西北部環(huán)崖南凹陷的崖城凸起南緣及YC13-1低凸起和崖21-1低凸起周緣區(qū),預(yù)測在該盆地南部坳陷帶深水區(qū)的樂東、陵水、松南及寶島諸凹陷邊緣斜坡區(qū)亦有煤型油氣展布;在鶯歌海盆地則主要展布于中央泥底辟帶淺層;在珠江口盆地則主要分布于文昌A凹陷及其周緣區(qū)。煤型油氣的產(chǎn)出層位在瓊東南盆地和珠江口盆地陸架淺水區(qū),主要為上漸新統(tǒng)陵水組三段和下漸新統(tǒng)恩平組,次為中新統(tǒng)三亞—梅山組和下漸新統(tǒng)崖城組二段、三段,其縱向分布深度在瓊東南盆地崖南凹陷西北部YC13-1氣田,多在3580～3950m之間,而在崖南凹陷東南部YC21-1構(gòu)造則在4630～4960m的深度范圍;在鶯歌海盆地其煤型氣則主要產(chǎn)于上新統(tǒng)鶯歌海組及第四系淺層(350～1300m)。1.3古近紀(jì)—熱成因高熟—過熟油氣根據(jù)南海北部第三紀(jì)斷陷裂谷盆地構(gòu)造演化及沉積充填特征,結(jié)合近年所獲長電纜大排列地震資料的地震地質(zhì)綜合分析解釋,認(rèn)為該區(qū)大多數(shù)盆地均經(jīng)歷了始新世—早漸新世的斷陷階段、晚漸新世的斷坳過渡階段、早—中中新世的坳陷階段和晚中新世—第四紀(jì)熱沉降及新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)階段等4個(gè)成盆演化歷程,且不同盆地其不同演化階段沉積充填特征均存在明顯差異。在該區(qū)部分盆地由于始新世斷陷(裂陷)非常深,沉降幅度大,沉積充填巨厚,故古近系湖相沉積厚度及展布規(guī)模巨大,加之其上覆的裂后坳陷期新近系海相沉積亦較厚,故往往使得古近系中深湖相地層被深埋而導(dǎo)致古近系烴源巖有機(jī)質(zhì)熱演化程度偏高,多形成一些高熟—過熟成因類型的油氣。比較典型的地區(qū)是瓊東南盆地南部裂陷帶深水區(qū)及珠江口盆地東南部裂陷帶深水區(qū)和臺(tái)西南盆地南部坳陷,這些地區(qū)由于其上覆新近系沉積較厚,而其下的古近系斷陷沉積充填規(guī)模更大,故在斷陷期和斷坳期沉積的始新統(tǒng)中深湖相泥巖及漸新統(tǒng)濱海沼澤相含煤巖系及河流沼澤相煤系等烴源巖,普遍埋藏偏深,加之該區(qū)處在洋陸過渡型地殼靠近洋殼一側(cè),故地殼薄,古地溫場偏高(地溫梯度達(dá)4.2℃/100m左右),因此,始新統(tǒng)及漸新統(tǒng)中深湖相及煤系烴源巖有機(jī)質(zhì)熱演化程度普遍偏高。雖然該區(qū)異常高壓體系的抑制作用對有機(jī)質(zhì)熱演化進(jìn)程和熱演化程度有所推遲和延緩,但其影響非常有限,故該套烴源巖有機(jī)質(zhì)熱演化程度仍然偏高,其主要以生成大量高熟—過熟油氣為主,并伴有少量高熟凝析油。鑒于此,依據(jù)古近系斷陷及新近系坳陷的沉積發(fā)育規(guī)模及埋藏充填埋藏史,以及始新統(tǒng)及漸新統(tǒng)烴源巖的熱演化程度等諸因素的綜合剖析與判識(shí),預(yù)測該區(qū)深部存在高熟—過熟成因類型的油氣。目前已在鶯歌海盆地泥底辟帶淺層上新統(tǒng)鶯歌海組和珠江口盆地白云凹陷北坡—番禺低隆起中新統(tǒng)珠江組及韓江組勘探發(fā)現(xiàn)了這種高熟—過熟天然氣(圖1)。1.4非生物殼源型成因co南海北部邊緣盆地不僅烴類油氣成因類型多,而且非烴氣亦非常豐富、成因亦較復(fù)雜。迄今為止,該區(qū)油氣勘探均陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了大量CO2和N2等非烴氣,且主要富集于鶯歌海盆地中央泥底辟帶淺層和瓊東南盆地東部及珠江口盆地。CO2成因類型根據(jù)通常的成因判識(shí)與劃分參數(shù)(δ13CCO2和3He/4He)及標(biāo)準(zhǔn),可明確劃分為殼源型(有機(jī)和無機(jī))、殼?；旌闲图盎鹕结Ｔ葱偷?型4類,并可與中國東部陸相斷陷盆地類比(圖2)。南海北部邊緣盆地多以殼源型(無機(jī))和火山幔源型CO2為主,且形成了頗具規(guī)模的CO2氣藏。該區(qū)非生物殼源型成因CO2主要分布于鶯歌海盆地中央泥底辟帶淺層,一般多與烴類氣和N2伴生(CO2在20%～60%之間或>60%)。其最突出特點(diǎn)是,CO2含量高(在20%～89%之間),且CO2碳同位素δ13CCO2值偏高(主頻在-2‰～-6‰之間);伴生烴類氣CH4碳同位素值(-27‰～-34‰)明顯比與有機(jī)成因CO2所伴生烴類氣的δ13C1值偏高(一般小于-35‰),表明與無機(jī)CO2伴生的烴類氣成熟度普遍要比與有機(jī)成因CO2伴生的烴類氣成熟度高;伴生的氦同位素值(3He/4He)低,其R/Ra值均小于0.5。非生物殼源型CO2儲(chǔ)量規(guī)模巨大,目前所獲地質(zhì)儲(chǔ)量近3000×108m3,資源量超過2×1012m3,是迄今世界上所發(fā)現(xiàn)的資源潛力最大的非生物殼源型成因CO2?；鹕结Ｔ葱?地幔及火山巖漿活動(dòng)脫氣)成因CO2,主要分布于南海北部邊緣瓊東南盆地東部Ⅱ號(hào)深大斷裂帶周緣區(qū)及珠江口盆地深大斷裂發(fā)育區(qū),其最典型最突出的特點(diǎn)是,氦同位素值(3He/4He)偏高,其R/Ra值一般均大于2以上,最高達(dá)7.2。CO2在天然氣組成中含量甚高,多在80%以上(但由于運(yùn)聚條件之差異,亦有含量低的),最高達(dá)99.5%,且δ13CCO2亦偏高,所伴生烴類氣的δ13C1值可偏高亦可偏低。1.5天然氣成因類型天然氣水合物形成,主要取決于氣源物質(zhì)供給和特定的控制天然氣水合物穩(wěn)定帶形成之低溫高壓環(huán)境2大主控因素。因此,天然氣水合物的氣源成因類型及形成與供給模式,往往決定了天然氣水合物成因類型及其成礦特征,故國內(nèi)外大多數(shù)研究者均主要根據(jù)形成天然氣水合物氣源中CH4成因及供給方式來判識(shí)與確定天然氣水合物成因類型。迄今為止,在世界海域發(fā)現(xiàn)的天然氣水合物CH4,其成因絕大多數(shù)均為生物成因及亞生物成因類型(圖3),而熱解成因(成熟—高熟)CH4的天然氣水合物僅在墨西哥灣、里海、加拿大Mallik等局部地區(qū)被發(fā)現(xiàn),且屬熱解成因CH4的天然氣水合物礦點(diǎn)非常少。我國南海北部大陸邊緣神弧陸坡深水調(diào)查區(qū)的白云凹陷及其周緣,近年來勘探發(fā)現(xiàn)的天然氣水合物(SH2、SH3及SH7等鉆位及重力取樣樣品)和常規(guī)天然氣樣品(白云北坡—番禺低隆起及白云凹陷東南部LW3-1氣田),其天然氣CH4成因類型主要屬生物及亞生物成因(SH2、SH3及SH7等鉆位及重力取樣樣品天然氣水合物CH4和白云北坡部分常規(guī)天然氣中CH4)和成熟—高熟熱解成因(白云凹陷LW3-1氣田常規(guī)天然氣中CH4)。生物及亞生物成因CH4,其CH4碳同位素值分布在-48‰～-90‰之間,烴類氣成分比值R多在1000以上,處在生物氣及亞生物氣范圍,位于圖3天然氣水合物成因分類圖版的右上方;成熟—高熟熱解成因CH4(白云凹陷LW3-1氣田常規(guī)天然氣中CH4和里海、中美洲海槽及Mallik地區(qū)天然氣水合物CH4),其CH4碳同位素值偏高,在-37.1‰～-36.1‰之間,烴類氣成分比值R小于100,多處于圖3天然氣水合物成因分類圖版的左下方。2南海邊緣海相儲(chǔ)集區(qū)由于南海北部邊緣不同盆地所處區(qū)域地質(zhì)背景、盆地結(jié)構(gòu)及性質(zhì)、沉積充填體系、生儲(chǔ)蓋成藏組合、含油氣系統(tǒng)及成藏動(dòng)力學(xué)條件的差異,導(dǎo)致該區(qū)不同成因類型油氣運(yùn)聚分布規(guī)律各具特色。處于北部裂陷帶以古近紀(jì)為主要斷陷沉降期的北部灣盆地、瓊東南盆地北部(崖北—松西凹陷及松東—寶島凹陷北部)及珠江口盆地北部(珠一坳陷、珠三坳陷)等陸架淺水區(qū),由于區(qū)域地質(zhì)背景、盆地結(jié)構(gòu)及裂陷機(jī)制與該區(qū)南部裂陷帶陸坡深水區(qū)均存在較大的差異,故這些地區(qū)構(gòu)造演化特征、沉積充填特點(diǎn)及油氣運(yùn)聚成藏規(guī)律等,均明顯不同于南部裂陷帶陸坡深水盆地。由圖4可以看出,北部裂陷帶陸架淺水區(qū)盆地或坳陷,即北部灣盆地諸凹陷、瓊東南盆地北部崖北凹陷、松西凹陷及松東凹陷、珠江口盆地北部珠一坳陷及珠三坳陷等區(qū)域,主要以富集石油為主,屬于南海北部邊緣盆地的石油富集區(qū)。由于這些坳陷或凹陷均以古近紀(jì)為主要斷陷沉降期,沉積充填了以古近系陸相沉積為主的“厚陸薄?！?、“陸生海儲(chǔ)”的生儲(chǔ)蓋組合等成藏組合體系,故一般多具有以下油氣地質(zhì)特點(diǎn):古近系陸相沉積厚度大(大于4000m)而新近系及第四系海相沉積薄(一般在2200m左右,最厚不超過3400m),且均以始新世、漸新世裂陷期(主沉降期)中深湖相泥巖及部分濱淺湖、河流沼澤相泥巖為主要烴源巖,以生油為主成氣為輔;裂后海相坳陷期沉積的中新統(tǒng)水進(jìn)體系域海相砂巖、碳酸鹽臺(tái)地之礁灘灰?guī)r、中新世古珠江淺水三角洲砂巖等(北部灣盆地除外)為主要儲(chǔ)集層,且儲(chǔ)集物性好;中新統(tǒng)上部的海相泥巖為區(qū)域性蓋層。這些地區(qū)通過多年的油氣勘探與研究均已證實(shí),屬于南海北部邊緣盆地的主要石油富集區(qū),目前勘探發(fā)現(xiàn)的油田及含油構(gòu)造均主要分布于該區(qū)。如珠江口盆地北部裂陷帶目前已投入開發(fā)的西江、惠州、陸豐、流花及文昌等5個(gè)油田群,連續(xù)穩(wěn)產(chǎn)在1450×104m3/a以上;北部灣盆地潿洲油田群,亦屬北部裂陷帶,原油生產(chǎn)也保持在250×104m3/a以上。處在南海北部邊緣盆地南部深水區(qū),且古近紀(jì)和新近紀(jì)沉降期均沉積充填巨厚的南部裂陷帶,由于處在洋陸過渡型地殼靠近洋殼一側(cè)構(gòu)造位置,其地殼大幅度減薄及強(qiáng)烈的伸展活動(dòng),導(dǎo)致凹陷裂陷更深、沉積充填規(guī)模更大,地溫場及大地?zé)崃髌?故該區(qū)烴類產(chǎn)物以天然氣為主,屬于以天然氣為主的深水油氣富集區(qū)(圖4),這些地區(qū)主要包括珠江口盆地南部裂陷帶的白云、開平、順德等凹陷和瓊東南盆地中央裂陷帶的寶島、松南、陵水、樂東、崖南等凹陷及瓊東南盆地南部裂陷帶的長昌、北礁及華光等凹陷。這些凹陷由于新近紀(jì)沉積厚度大(個(gè)別凹陷除外),一般大于3000m以上,最厚超過6500m(樂東凹陷),加之部分深大斷陷如白云、樂東、陵水、松南、寶島、長昌、北礁及華光等凹陷古近紀(jì)本身沉積充填巨厚,一般大于5000m,最厚超過8500m,因此,導(dǎo)致其下伏古近系陸相烴源巖埋藏偏深,有機(jī)質(zhì)熱演化程度偏高,多已達(dá)高熟凝析油濕氣階段,部分達(dá)到高熟—過熟干氣演化階段,故烴源巖成熟度高且以生成大量天然氣為主,屬于天然氣富集區(qū)或以天然氣為主的富集區(qū),這已為其油氣勘探實(shí)踐所證實(shí)。如瓊東南盆地中央裂陷帶崖南、寶島及松南凹陷和珠江口盆地白云凹陷北坡及白云凹陷東南部LW3-1斷背斜構(gòu)造等地區(qū),迄今,勘探所發(fā)現(xiàn)的眾多天然氣藏及含氣構(gòu)造,均充分證實(shí)了該規(guī)律。需指出的是,雖然南部裂陷帶陸坡深水區(qū)地溫場及大地?zé)崃髦悼傮w上比淺水區(qū)高,但由于深水海域部分地區(qū)(如瓊東南盆地南部陸架陸坡轉(zhuǎn)折帶)存在局部高壓對烴類生成作用的抑制影響,故推測深水區(qū)可能也有石油分布。如珠二坳陷白云凹陷近期天然氣勘探,不僅發(fā)現(xiàn)了大量高熟煤型氣而且還有部分高熟油型氣(石油伴生氣),且重?zé)N含量較高,即是很好的例證和啟示。處于南海西北部邊緣以新近紀(jì)沉降期沉積充填為主的走滑拉分型的鶯歌海盆地,裂后新近紀(jì)及第四紀(jì)海相坳陷沉積巨厚,具有異常高溫超壓地層系統(tǒng),盆地中部泥底辟及熱流體上侵活動(dòng)頻繁,烴源巖熱演化成烴具有泥底辟特殊的生烴動(dòng)力學(xué)機(jī)制,其天然氣運(yùn)聚成藏主要受控于泥底辟熱流體活動(dòng)及其發(fā)育演化過程和泥底辟運(yùn)聚通道系統(tǒng)及圈閉的良好配置,且主要富集于中央泥底辟帶淺層,形成了以泥底辟類型天然氣藏為主的天然氣運(yùn)聚富集區(qū)(圖4)。由于鶯歌海盆地主要以新近紀(jì)裂后海相坳陷沉積為主,且沉積巨厚,至少超過萬米,因此,油氣生運(yùn)聚乃至成藏均與該巨厚的海相坳陷沉積體系密切相關(guān)。該區(qū)古近系裂陷期陸相充填沉積不甚發(fā)育,僅在盆地西北部的臨高隆起區(qū)及盆地邊緣鶯西和鶯東斜坡帶有所出露,而盆地絕大部分地區(qū)埋藏偏深(上覆新近系沉積超過萬米),其鉆探尚未揭示,故該區(qū)烴源巖生烴能力已受到極大限制。需強(qiáng)調(diào)指出的是,以巨厚海相坳陷沉積為主的西北邊緣鶯歌海盆地與南海北部邊緣其他斷陷裂谷盆地相比,由于其斷坳結(jié)構(gòu)及沉積充填特征的巨大差異,故其油氣成藏地質(zhì)條件明顯不同?？傊?該區(qū)具有泥底辟發(fā)育、高溫超壓地層系統(tǒng)、海相中新統(tǒng)烴源巖生烴、運(yùn)聚成藏時(shí)間晚、CO2非烴氣豐富和泥底辟熱流體控制成藏等獨(dú)特的油氣運(yùn)聚規(guī)律及特點(diǎn)。同時(shí),由于其主力烴源巖及油氣儲(chǔ)蓋組合均為新近紀(jì)中新世海相坳陷沉積,故屬自生自儲(chǔ)、下生上儲(chǔ)成藏組合類型,烴源供給來自于深部中新統(tǒng)泥底辟烴源灶,且受控于泥底辟熱流體上侵活動(dòng)。因此,該區(qū)油氣勘探及地質(zhì)評價(jià)研究的重點(diǎn),應(yīng)深入研究新近系泥底辟烴源成藏控制系統(tǒng),分析圈定泥底辟油氣運(yùn)聚通道及有利油氣富集區(qū),進(jìn)而最終評價(jià)確定最有利的油氣勘探目標(biāo)部署鉆探,以期獲得油氣勘探的成功。3有利勘探方向及重要石油勘探領(lǐng)域根據(jù)南海北部邊緣盆地不同成因類型油氣地質(zhì)地球化學(xué)特征、運(yùn)聚成藏條件、主控因素及分布規(guī)律,結(jié)合該區(qū)油氣勘探及研究程度和近年來的油氣勘探成果,筆者綜合分析并預(yù)測了其有利油氣勘探方向及重要的勘探新領(lǐng)域。其中,有利石油勘探方向及重要的石油勘探領(lǐng)域主要為北部灣盆地烏石—邁陳凹陷及雷東凹陷、珠江口盆地北部裂陷帶珠一坳陷中深層、珠三坳陷瓊海凸起周緣和文昌凹陷及珠三南斷裂周緣區(qū)等陸架淺水區(qū);珠江口盆地南部裂陷帶珠二坳陷陸坡深水區(qū)則為潛在的石油勘探新領(lǐng)域。有利天然氣勘探方向及重要的勘探新領(lǐng)域,主要為鶯歌海盆地陸架淺水區(qū)中深層高溫高壓天然氣勘探新領(lǐng)域、瓊東南盆地南部裂陷帶陸坡深水區(qū)天然氣勘探新領(lǐng)域、珠江口盆地東南部珠二坳陷陸坡深水區(qū)和潮汕坳陷中生界天然氣勘探新領(lǐng)域等。以下擬重點(diǎn)針對這些油氣勘探新領(lǐng)域及方向進(jìn)行簡要闡述,以期對該區(qū)進(jìn)一步油氣勘探的決策部署與油氣地質(zhì)研究等均有所裨益。3.1石油勘探方向和重要勘探領(lǐng)域3.1.1盆地內(nèi)部中小油氣北部灣盆地屬南海北部大陸邊緣北部裂陷帶典型的新生代斷陷裂谷盆地,面積為3.9×104km2,自1963年開展油氣勘探以來,已發(fā)現(xiàn)多個(gè)中小油氣田,1994年石油年產(chǎn)量達(dá)到100×104m3,2000年產(chǎn)量超過200×104m3,目前年產(chǎn)量保持在200×104m3以上。該區(qū)這些中小油氣田均分布在潿西南凹陷,歷年來的油氣勘探亦主要集中在該凹陷,而盆地其他凹陷油氣勘探工作量及油氣地質(zhì)研究程度較低,但油氣地質(zhì)研究表明,這些凹陷均具備基本的油氣成藏地質(zhì)條件。其中,尤其以盆地東南部烏石—邁陳凹陷和東部雷東凹陷油氣資源潛力較大,且烏石—邁陳凹陷自20世紀(jì)80年代以來,已勘探發(fā)現(xiàn)幾個(gè)中小型油氣田及含油氣構(gòu)造,只是儲(chǔ)量規(guī)模不大。目前該區(qū)油氣勘探的主要難點(diǎn)是,如何利用地質(zhì)地球物理資料,開展高精度的層序地層學(xué)解釋與研究,搜索尋找與精細(xì)落實(shí)大規(guī)模的構(gòu)造及非構(gòu)造圈閉,而該區(qū)生、儲(chǔ)、蓋及運(yùn)聚成藏等其他石油地質(zhì)條件,均與潿西南富烴凹陷基本相當(dāng),故該區(qū)應(yīng)是有利的石油富集區(qū)帶及重要的勘探新領(lǐng)域和石油資源增儲(chǔ)上產(chǎn)的接替區(qū)。3.1.2珠一坳陷油氣勘探潛力珠江口盆地東部面積為15.7×104km2(包括珠一坳陷、珠二坳陷及南部裂陷帶),1973年開展油氣勘探,1979年發(fā)現(xiàn)油氣,在國家實(shí)施改革開放大政方針的大背景下,開始對外合作勘探油氣,先后在珠江口盆地北部裂陷帶東部陸架淺水區(qū)(珠一坳陷)發(fā)現(xiàn)了一批中型油田并投入開發(fā),截至1996年原油年產(chǎn)量超過1000×104m3,目前原油年產(chǎn)量穩(wěn)定在1200×104m3左右。油氣勘探實(shí)踐及研究表明,珠一坳陷油氣資源豐富,迄今,勘探發(fā)現(xiàn)的油氣田均主要分布在該區(qū)的中淺層,但其中深層亦具自生自儲(chǔ)的良好油氣成藏組合條件,只是部分儲(chǔ)集層由于埋藏偏深,物性可能較差,故油氣儲(chǔ)集條件相對中淺層遜色,但在某些區(qū)域亦存在好的砂巖儲(chǔ)集層相帶,且與生、運(yùn)聚成藏及圈閉等其他石油地質(zhì)條件配置良好,完全能夠形成深部油氣藏。因此,該區(qū)中深層油氣勘探領(lǐng)域亦是保證油氣增儲(chǔ)上產(chǎn)、油氣儲(chǔ)量接替及進(jìn)一步挖掘石油勘探潛力的重要勘探方向及領(lǐng)域。珠江口盆地北部裂陷帶西部即珠三坳陷的海域面積為4.6×104km2,迄今已在該區(qū)勘探發(fā)現(xiàn)了6個(gè)油氣田及4個(gè)含油氣構(gòu)造。近年來中海油與哈斯基合作開發(fā)的WC13-1/2油田已投入生產(chǎn),年產(chǎn)油250×104m3以上。根據(jù)該區(qū)油氣勘探和研究程度以及油氣勘探成果分析,其有利油氣勘探方向及重要勘探領(lǐng)域,應(yīng)主要為瓊海凸起周緣和文昌凹陷及珠三南斷裂周緣區(qū)及其廣大的中深層勘探領(lǐng)域。3.1.3云凹陷天然氣勘探方向珠江口盆地南部裂陷帶珠二坳陷陸坡深水區(qū)及鄰區(qū),近年來天然氣勘探獲得了長足的進(jìn)展。先后在白云凹陷北坡—番禺低隆起勘探發(fā)現(xiàn)多個(gè)中小型氣田及含氣構(gòu)造,在白云凹陷東南部深水區(qū)LW3-1斷背斜構(gòu)造發(fā)現(xiàn)了LW3-1大氣田,取得了南海北部深水區(qū)天然氣勘探的重大突破,但需強(qiáng)調(diào)指出的是,該區(qū)勘探發(fā)現(xiàn)的天然氣及其成因類型有相當(dāng)部分均屬成熟—高熟的偏油型混合氣(圖5),其中LW3-1大氣田天然氣則為高熟油型氣(石油伴生氣),其天然氣成熟度并不太高,這一烴源特點(diǎn)及成熟度信息,充分表明該區(qū)尚存在一定的石油資源潛力,即該區(qū)不僅天然氣資源豐富而且亦具有石油勘探前景。因此,在該區(qū)勘探天然氣的同時(shí)應(yīng)兼顧石油資源的勘探。3.2天然氣勘探方向加大油氣勘探投入和油氣地質(zhì)研究的力度,全面開辟油氣勘探的新領(lǐng)域,是保持我國海洋油氣可持續(xù)發(fā)展及油氣資源戰(zhàn)略接替的關(guān)鍵和基礎(chǔ),因此,海洋油氣勘探尤其是油氣勘探及研究程度較高的地區(qū),必須徹底解放思想,更新觀念,勇于大膽實(shí)踐,敢于打破油氣勘探的禁區(qū),方可獲得油氣勘探的重大突破和巨大成功。根據(jù)南海北部邊緣盆地天然氣勘探程度和研究及勘探成果,結(jié)合天然氣運(yùn)聚成藏規(guī)律及主控因素分析與綜合考量評價(jià),筆者優(yōu)選和確定南海北部進(jìn)一步的天然氣勘探方向,即尚未涉足或涉及甚少或尚未獲得突破的有利天然氣勘探新領(lǐng)域,主要有鶯歌海盆地中深層高溫高壓天然氣勘探領(lǐng)域、瓊東南盆地南部裂陷帶陸坡深水區(qū)天然氣勘探領(lǐng)域、珠江口盆地南部裂陷帶陸坡深水區(qū)及潮汕坳陷中生界天然氣勘探領(lǐng)域等。這些勘探領(lǐng)域均具備天然氣生成及運(yùn)聚成藏條件,油氣地質(zhì)綜合評價(jià)具有巨大的資源潛力及勘探前景。以下針對這些天然氣勘探領(lǐng)域加以簡要闡述。3.2.1