珠三坳陷古潜山油气藏预测研究.pdf

石油天然气学报 江汉石油学院学报 2 0 0 8 年 1 o 月第 3 0 卷第5 期 J o u r n a l o f O i l a n d G a s T e c h n o l o g y J ． J P I O c t ． 2 0 0 8 V o 1 ． 3 0 N o ， 5 珠三坳 陷古潜 山油气 藏预测研 究 姜华 ，王华 ，林 正良 蔡 ，吕学 ‘ 中国 地质大学 武汉 资源学院， 湖北武汉4 3 0 0 7 4 [ 摘要]在边缘海盆地油 气研 究中，古潜 山型油气藏研究相对薄 弱，应用层 序地 层学方法 进行古潜 山油 气 成藏预测将对边缘海盆地油气勘探起到积极 的指 导作用。珠三坳 陷是一个 断裂系统 十分 发育 的箕状断 陷 盆地，它的形成和演化受到断裂的强烈控制。在坳 陷内主干断裂的控制 下．坳陷分 割为文 昌 A 凹等 9个 构 造 单 元 ．其 中 ，文 昌 A、B、C 凹陷 为 生 油 凹 陷 位 于 文 昌 C凹 西部 的 古 潜 山可 以得 到 来 自 3大 生 油 凹 陷的油气供给．具有较好的姥盖拳件．可以发育潜 山披覆油 气藏和潜 山内幕 油气藏 2种油气藏类型。 [ 关键词]珠三坳陷；古潜 山；油气戍藏 [ 中图分类号]TE l 2 2 ． 1 [ 文献标识码]A [ 文章编号]1 0 0 09 7 5 2 2 0 0 8 0 5 0 0 2 7 0 5 潜 山作 为深层 重要 的地质 单元 ，是指 被埋 于地下 的 、在盆 地接受 沉积前 就 已经形 成 的古地貌 山或构 造凸起 ，在 随后 的盆地演 化 中被新地 层覆 盖埋 藏而形成 的 ，是 裂谷盆 地前最 常见 和 富集油 气的一 种油气 聚集类型 。在我国陆相断陷湖盆研究中，古潜山油气藏的识别技术已较为成熟 ，而在边缘海盆地油气 藏研究较少。笔者仅以珠三坳陷 C凹西部古潜山油气成藏预测研究为例进行相关领域的探讨。 1 地质背景及勘探现状 珠 江 口盆地 位 于 中国南 海 北 部 大陆架 东部近 海海 域 ，是一 个 在 前 第三 系基底 上 发育起 来 的新 生代 陆 缘拉 张型 含油 气 盆 地[ 2 。在 区 域 构造单元 上 ，珠 三坳 陷 位 于珠 江 口 盆地西部 ，是珠 江 口盆 地 的一 个 次 级构造单元 。 珠三坳陷可继续划分为 9个次 级构造单元 ，其中负 向单元有文昌 A 凹陷 、文 昌 B 凹 陷 、 文 昌 C 凹 陷 、琼海 凹陷 、阳江 A 凹 陷和 阳江 B凹 陷 ；正 向 单 元 有 琼 海 低 凸起 、 阳江低 凸起 和阳江地 垒 图 1 ，总 体 为南断北 超 的箕状 断 陷结构 ，研 究 区总面 积约 3 0 0 0 k m 。珠 三 坳 陷 共发育 文昌组 、恩平组 、珠 海组 、 珠江组和韩江组等地层 ，其 中文昌 图1 珠江口盆地珠三坳陷主要构造单元概要图 [ 收稿日期]2 0 0 8 一O 3 2 3 [ 基金项目]湖北省杰出青年基金项 目 2 0 0 3 AB1 3 0 1 2 。 [ 作者简介]姜华 1 9 7 7 一 ，男，2 0 O 3 年大学毕业， 博士生，主要从事层序地层学、沉积学方面的研究工作。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 石油天然气学报 江汉石油学 院学报 2 0 0 8 年 1 0月 组和 恩平组是该 坳 陷两套 重要烃 源 岩 图 2 。 地层 反射 层 岩 性 沉 积 构造 演 构造 系 统 组 界面 年龄 刮 面 地 层综 述 环 境 化 段 运 动 第 更 琼 滨 紧 新 海 鬻 灰 色 牯 土 夹 粉 砂 岩 、 砂 岩 浅 统 组 海 T 0 5 - q ．9 O 橇 上 万 浅一 深灰色 泥岩 、粉砂质泥 l 造 。 东 新 山 岩 、 中 部夹砂岩、粉砂岩 新 统 组 沙 r 1 O - 5 5 0 浅 良 上 粤 浅棕灰色粉砂岩与灰色泥 | 辕 运 中 海 岩 ， 粉 砂 质 泥 掩 互 层 动 组 凝 近 T 2 0 1 0 ．5 海 。 陷i 由 韩 浅灰绿色泥岩 、局部夹砂 。 新 江 层，见生物礁滩灰岩 组 阶 i T 4 0 6 ． 5 一 i 珠 上部灰 色泥岩 、 下部浅灰 系 下 江 色砂岩、 粉砂质泥岩 南 统 段 断 组 浅灰 色砂岩 、粉砂岩夹泥 滨 l| 坳 海 T 6 0 一 ．21 ． O 一 岩、粉砂质泥 岩 珠 浅 运 渐 上 海 莲 浅 灰色细、粉砂岩与灰 一 深 海 | I 期 古 灰色泥 、页岩不等厚互层 ll 动 组 霸 霹 簸 誉 I 新 T 7 0 - -3 0 ． 0 - 磊 一’ 恩 河 珠 琼 深 灰色泥 岩 、上部 夹含砾 沼 下 平 砂 岩， 下 部 为 红 棕色 砂 岩 涣 运动 统 夹 泥 岩 ，局 部见煤 线 浅 二幕 近 组 相 珠琦 T 8 O I3 5 ． 0 文 灰～褐灰色泥岩、上部夹 始 砂岩夹泥 岩。局 部见煤层 中深湖 运动 昌 新 统 组 一 幕 系 神 一 T 9 O 4 9 ． 5 ．， 河 神狐 古新 狐 衣～棕红色砂岩、砾岩与 流 统 组 棕红色、灰褐色泥岩互层 相 运 动 T g - 66 ． 5 - 前 第 三 系 圭要 套厦岩，阅有侵入 岩 、喷 发岩 图 2珠江 口盆地珠三坳陷地 层与构 造运动 事件 珠江 口盆地是南海北部大陆边缘油气勘探的主战场之一 ，大量研究表明，该盆地具有丰富的油气资 源 。但是经过 2 O多年的勘探 ，珠三坳陷及其周缘地区只发现了一批 中小型油气 田，没有实现重大的 突破。寻找控油因素，总结油气分布规律寻找油气聚集有利区带是研究区内油气勘探 的核心任务。 2 文昌 C凹西部古潜山油气藏预测 2 ． 1 古潜山油气成藏探讨 。 ． 在文昌 A凹、文昌 B凹和文昌 C凹之间存在一个规模较大 的、早期的基底古潜山隆起 图 3 地 震剖面上前第三系基底表现 出杂乱 的反射特征 ，同时可见新生代盖层反射界面向基底面的逐渐超覆和收 敛 减薄 。该古潜山在平面上的分布形态从基底三维立体显示 图 4 清晰。古潜山油气藏的形成需 要 3个条件一是油源问题 ，古潜 山本身没有油源 ，必须借助于能与生油层沟通的不整合面、断面或渗 透性岩层使生油层 中的油气运移进古潜山储集层；二是储层问题，古潜山的主要储集空间为次生空隙和 裂缝双介质系统 ，特别是遭风化溶蚀形成 的古岩溶型溶蚀孔洞是优 良的储集空间；三是圈闭问题 ，大多 数情况下古潜山本身没有封盖层 ，需要依靠上覆非渗透性岩层作为盖层[ 5 ] 。依据这 3个条件 ，笔者对文 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 3 O卷第 5 期 姜华等 珠三坳陷古潜山油气藏预测研究 昌 C凹两部古{ 替【 J J 油气 成威进 行 了分析 和预测 。 图 3古 潜 山 剖 面 特 征 图 2 ． 2文昌 C凹西部古 潜 山成 藏条件 分析 1 油 气来 源 该 潜 山位 于珠 三坳 陷 文 6 昌 A、B和 C凹 3大 生 烃 凹陷 的交 汇 处 ， 具 有 良好 的烃源保 证 。有机 物 质 向油 气转 化 的 条件好 坏 ，与其 埋深 ，地 温梯 度 和 1 时 问等 因 素有关 。但是 断裂活 动 特征 不 同 ，对上 述 因 素的影响也不相同，在主干断层差异性活动轰 的影 响下 ，珠 三坳 陷 各次 一级 的 凹陷 明显 具 有不同的演化特点 图 5 ，从而导致各 凹陷 2 烃源岩 的演化过程也 具有 较大 的差别 。 在珠三坳陷东部，珠三南断裂东段的活 动控制 了文昌 A 凹陷烃源 岩的形 成 ，该 断 层 神 狐一 文 昌组 时期 活 动 相 对 较 弱 ，恩 平 组 强 。 烈活动 ，后 期活 动时 间持 续 长 ，主体 活 动 至 珠江组，从而使文昌 A 凹陷沉积厚度极大 ， 最大厚度接近 l O 0 0 0 m，因而导致文 昌组 烃 图 4 珠 三坳 陷基底立体显示图 ／ ／ ， ， t ， ／ ， ， ， C ’ ／ | ．． ． ． ⋯⋯．‘ ’ ⋯．． J ’ 。 广 ， ． ’ 生 烃门 限 } ‘ ／ 一⋯ ．，l ／ } ， | ＼ ， ／ 、 ．，／ ／ 神狐～文吕组 期 恩 平组 期 珠海 组期 珠 江 组 ～现 今 图 5主干断层控制下各 凹陷文 昌组埋深演化示意图 源岩在有效圈闭形成 以前大部分已经达到过成熟 ，在具有较大厚度上覆岩层的情况下，恩平组烃源岩成 熟度也相对较高，文昌 A凹陷主要有效烃源岩为恩平组湖沼相烃源岩 ，因此文昌 A 凹陷以生气为主。 由于恩平组 时期断层 的强 烈活 动 ，在 文 昌 A 凹陷 ，文 昌组 烃 源岩 成熟 较 早 ，在 恩 平组 沉 积后 就 已经开 始进入生烃门限，致韩江组沉积末期大部分烃源岩已经达到过成熟，因此恩平组末期至韩江组沉积末期 是主要生排烃时期，恩平组主要生排烃时期是珠海组末期大现今 ，尤其是对生气而言，现今大部分处于 过成熟阶段 ，处于生气高峰期。 在珠三坳陷西部 ，珠三南断裂西段南北两支断层的活动控制了文昌 B凹陷烃源岩 的形成 ，神狐一 文 昌组时期珠三南断裂西段南北两支活动强烈 ，文昌 B凹陷和文昌 C凹陷为珠三坳 陷早期的沉积中心， 该时期在文昌 B凹陷和文昌 C凹陷沉积了优质的深湖一 滨浅湖烃源岩，但是文昌组 以后 ，断层活动强烈 区东 迁 ，在文 昌组沉 积 以后 其上覆 沉 积 的厚 度 相对 文 昌 A 凹陷 来说 其厚 度 要 小 一些 ，因此 造成 文 昌 B 凹陷文昌组烃源演化进程要慢一些，因而得 以使文 昌 B凹陷文 昌组烃源岩在有效 圈闭形成以后才开始 大量生烃，因此文昌 B凹陷主力烃源岩为文昌组深湖一 半深湖相烃源岩，以产油为主，文昌 B凹陷由于 较文昌 A凹陷浅 ，沉积厚度薄，因而烃源岩成熟演化阶段较后者稍晚。珠海组至韩江组末是主要的生 排烃 时期 ，恩平组 生排烃 时期 较文 昌组 晚 。 文昌 C凹陷和文昌 B凹陷在文 昌组沉积时是两个局部连通的凹陷，沉积环境相近。但渐新世，由 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 石 油天然气学报 江汉石油学院学报 2 0 0 8 年 1 O 月 于断裂的活动 ，分割成文 昌 B凹陷和文昌 C凹陷。文昌 B凹陷一直处于断裂下 降盘 ，为稳定下沉 的继 承性 断 凹 ；而 文 昌 C凹陷处 于珠 三 南 断裂 西 段 北支 段北 上 升 盘 ，再 加 之 珠 三 南 断裂 西 段 南 支 ，在 文 昌 组沉积以后断层活动性大大减弱。致使基底 回返变浅 ，为非继承性断凹。这也 阻止了文昌 C凹陷烃源 岩的进一步演化，从而使文昌 c凹陷避免 了文昌组烃源岩 由于过成熟而枯竭的命运 ，这也是文 昌 C凹 陷烃源岩生成的油气成熟度较低的根本原因，这正好与文昌 1 5 - 1 - 1井原油成熟度较低相符。珠海组 以 后在海水入侵 ，在珠三坳陷整体接受沉积的背景下，文昌 c凹陷再次接受沉积 ，这为文昌 C凹陷文昌 组烃源岩的进一步演化提供了条件，据研究文昌 c凹陷文昌组烃源岩现今正处于生油高峰期口 ] 。 因此， 该古潜 山可 以得到来 自 3大生烃凹陷的油气供给，同时由于控盆断裂珠三南断裂各段的长期 活动，为油气向古潜山运移提供了良好的通道，可以断言该古潜山在油源方面十分充足。 2 储层条件从古潜山构造发育背景来说 ，该处位于珠三南断裂西段北支的上升盘，渐新世珠三 南断裂西段北支强烈活动，上升盘在珠江组 以前一直处于抬升状态 ，因此在珠江组 以前古潜山一直为构 造高部位，同时由于构造活动过程 中断块间的切割作用 ，产生大量的裂缝 ，裂缝本身不但是 良好的储 层 ，而且有利于风化剥蚀作用向潜山较深部位 ，从而有利于扩大储层。该部位作为一个局部剥蚀区，长 期遭受风化剥蚀 ，为形成潜山内幕型油气藏提供了有利的条件 图 6 a ；珠海组沉积以后，在珠江 口盆地整体沉降背景下 ，珠三坳陷统一接受沉积，古潜 山部位开始接受沉积 ，在开始接受沉积初期 珠 江组二段下部古潜山隆起部位主要发育浅水台地沉积相 ，沉积相对较粗的碎屑沉积 ，可作为 良好的储 层，为潜 山披覆型油气藏 图 6 b 的形成提供了良好条件。 3 圈闭条件随着 构造 活 动 和 后期 风化剥蚀等 的影响，在古潜 山的不 同部 位可以形成不 同的圈闭类型。潜 山披覆 型圈闭和潜山内幕型 圈闭是该古潜 山可 能存在 的两种圈闭形式。潜 山披覆 型圈 闭是指在古潜 山地貌基础上 ，覆 盖着浅 层的碎屑岩储层并 被后期沉 积的非渗透 型岩层覆盖形成的圈闭类型 图 6 a ， 这是该潜山极为可能 的圈闭类 型；潜 山 内幕油气 圈闭是指 以古潜 山风化壳为储 l 圈 ● 潜山油藏 披覆背斜油藏 上覆盖层 基底不整合 变质岩基底 圈 6 珠三坳 陷古潜 山可 能发 育圈闭类 型 集层 ，孔、洞和缝为主要储集空间，以其上面覆盖的非渗透岩层为盖层 的圈闭类型 图 6 b ，古潜 山地貌在珠海组和珠江组沉积期是一个水下低凸起，在其上面由于波浪的淘洗作用形成粒度和分选都较 好的浅水碎屑沉积 ，是潜在的油气圈闭。 2 ． 3 古潜山成藏潜力分析 从已经发现的典型油气藏分析可知，文昌 A凹、文昌 B凹和文昌 C凹都具有 良好 的生烃潜力 ，而 且围绕该古潜山已经发现 了几个工业性油气藏 ，如古潜 山南部的 WC1 5 1 1油气 藏，古潜山东北部的 WC1 4 - 3 1 油气藏，古潜山西南部的 WC1 9 1 1油气藏 图 1 。因此从古潜 山所处的构造部位来说 ，该 区位于珠三坳陷 3大生烃凹陷的交汇处，且一直处于构造高部位，是油气运移的指 向区。同时，经过油 源对比发现，WC 1 5 1 1 油气藏的油气来源于文昌 C凹陷文 昌组烃源岩 ，相对而言该古潜山更靠近文昌 C凹陷生烃 中心 ，具有近源的优势，油气可沿基底不整合面或延伸至烃源岩的砂体运移至古潜山上的圈 闭中 图 7 、图 8 。而且该古潜山靠近文昌 B凹和文 昌 A 凹，油气完全有可能沿珠三南断裂西段北支 向上运移至古潜山的上圈闭中，因此该部位形成的圈闭具有多向供源 的 良好条件 ，烃源条件 良好 。同 时 ，该古潜山带具备发育古潜 山型圈闭和基底隆起披覆背斜型圈闭 良好的地质背景，由此推测该古潜山 带具有良好 的勘探 前 景，有 利 于 油 气成 藏 。结 合 以上 认 识 ，研 究 构 建 了该 古 潜 山油 气 成藏 模 式 图 图 7 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 3 o卷第 5 期 姜华等 珠三坳陷古潜山油气藏预测研 究 图 7 珠三坳 陷古潜 山油气成藏模式 3 结 语 图 8珠三坳陷古潜 山油气运移方向图 位于文昌 c凹西部的古潜山具有多元供烃 ，储层条件优越 ，盖层发育的特点 ，可 以形成潜 山披覆 型油气藏和潜山内幕型油气藏。珠三南断裂各段的差异性活动克制了古潜 山的形成 ，同时也造就了其周 围 3个生烃 中心 ，并影 响和制 约着古 潜 山风化 剥蚀程 度及上 面披覆 构造 的形成 ，是 古潜 山油气成 藏的决 定 因素 。边 缘海盆 地具有 海 陆交互 的特点 ，构 造也是 其形成 和发育 的重要 因素 ，因而在 陆相断 陷盆地 中 发育的古潜山型油气藏 ，在边缘海盆地中也是很重要的油气聚集类型。 需要指出的是 ，以前对该区的勘探研究程度相对较低 ，到 目前为止该古潜 山部位还没有一 口钻井， 而且地震测线也相对较稀 ，因此对其具体构造形态研究困难较大 ，难 以弄清楚其构造形体的细节 。经综 合分析研究 ，笔者认为该古潜山带具有 良好的勘探前景，因此要想在该区取得油气勘探的突破，落实圈 闭，搞清楚储层空问展布的特点，进一步开展地球物理工作研究该潜 山构造形态；同时开展储层预测等 工作 也是很 有必要 的 。 [ 参考文献] [ 1 ]RUS S E L L w L _ S t r u c t u r a l g e o l o g y f o r p e t r o l e u m g e o l o g i s t s[ M]． Mc Gr a w- Hi l l B o o k C o mp a n y ，I n e ． Ne w y o r k To r o n t o L o n d o n ． 1 9 5 5 ，朱夏 ，徐 韦曼译 ．北京 科学H { 版社 ，1 9 6 4 ． 4 5 2 ． [ 2 3龚再升 ．中国近海大油气 田 [ M]．北京 ；石油工业出版社 ，I 9 9 7 ． [ 3 ]龚再升，李思 田 ．南海北部大陆边缘盆地油气 成藏动力学研究 [ M]．北京 科学出版社 ，2 0 0 4 ． [ 4 ]张志杰，于兴河 ．张性边缘海的成因演化特 征及沉积充填模式 [ J ]．现代地质 ，2 0 0 4 ，1 8 3 2 8 4 2 8 9 ． I s ]倪金龙，夏斌 ．断块运动与潜山油气藏的形 成 [ j ]，天然气工业，2 0 0 6 ，2 6 2 ；3 2 3 6 ． [ 6 ]姜华 ，王华 ，肖军 等 ．古地貌对边缘海盆地沉积填充特征的控制 [ J ]．石油天然气学报 ，2 0 0 8 ，3 0 1 ； 1 O ～1 5 ． [ 编辑] 深谷 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m