珠三坳陷WC反转背斜构造的形成与油气成藏.pdf

2 0 1 1 年 2月 第 3 O卷第 1期 大庆石油地质与开发 P e t r o l e u m Ge o l o g y a n d Oi l fi e l d De v e l o p me n t i n Da qi n g F e b ．， 2 01 1 Vo 1 ． 3 0 N 1 DoI 1 0 ． 3 9 6 9 ／ J ． I S S N． 1 0 0 0 3 7 5 4 ． 2 01 1 ． 0 1 ． 0 0 3 珠 三坳 陷 WC反转背斜构 造的形成 与油气成藏 贾存 富 冯全雄 ， 逄建 东 关伟龙 1 ．中海油能源发展有限公司特普地球物理分公 司，广东 湛江5 2 4 0 5 7； 2 ．中国地质大学 ，北京1 0 0 0 8 3 摘要 珠江 口盆地西部 区域的珠三坳 陷文昌组和恩平组地 层具有 巨大的生烃潜 力 ，但 在勘探 中一 直未有重大发 现 ，对油气运移聚集等问题认识不 清楚 。为此 ，在 WC A凹陷 、WC B凹陷和 WC C凹陷认识的基础上 ，开展 了 以精细构造解释研究为基础的大比例尺工业制 图、构 造特征研究 、油气 运移及 聚集 规律等技 术攻关 ，进一步深 化了珠三坳陷油气分布特征及油气成藏规律认识。WC区伴随着珠三坳陷断陷、断坳和坳陷的演化，经历了特殊 的演化过程，具有先正后逆的独特构造演化特征，形成了WC浅层反转背斜构造。通过对 WC反转背斜构造成 藏匹配关 系的分析 ，认识到 WC反转背斜构造形 成时间晚 于烃源岩大量 生排烃 时间 ，油气 的供给 主要来 源于后 期近东西 向和北西 向断层对早期油气藏 的再分配。 关键词 珠三坳 陷 ；构造演化 ；反转背斜构造 ；油气 成藏 中图分类号T E l 2 1 ． 3 文献标识码A 文章编号1 0 0 0 3 7 5 4 2 0 l 1 0 1 - 0 0 1 2 - 0 4 THE ATI oN oF W C REVERS AL ANTI CLI NE STRUCTURE AND HYDRoCARBoN RES ERVoI R F oRM ATI oN I N ZHU Ⅲ DEPRES S I ON J I A C u n f u ，F E N G Q u a n x i o n g ，P A N G J i a n d o n g ，G U A N We i l o n g 1 ． r e e u G e o p h y s i c a l B r a n c h C o m p a y o fE n e r g y D e v e l o p m e n t C o m p a n y ，C N O O C 。Z h a n j i a n g 5 2 4 0 5 7 ，C h i n a； 2 ． C h i n a U n i v e r s i t y o f G e o s c i e n c e s ， B e q i n g 1 0 0 0 8 3 ， C h i n a Ab s t r a c t T h e r e i s g r e a t h y d r o c a r b o n g e n e r a t i n g p o t e n t i a l i n We n c h a n g F o r ma t i o n a n d E n p i n g F o r ma t i o n o f Z h u W D e p r e s s i o n i n w e s t e r n a r e a o f Z h u j i a n g k o u B a s i n ， b u t n o s i g n i fi c a n t e x p l o r a t i o n d i s c o v e r y h a s b e e n m a d e d u e t o i n s u ffic i e n t un de r s t a n d i n g o f h y d r o c a r b o n t r a n s p o r t a t i o n a n d a c c u mu l a t i o n． Ba s e d o n t h e u n d e r s t a n d i n g o f W C A ， W C- B a n d W C C s a g， l a r g e s c a l e i n d us t r i a l c a r t o g r a p h y，s t r u c t u r a l c h a r a c t e r i s t i c s r e s e a r c h a n d r e g u l a t i o n o f h y d r o c a r b o n t r a n s p o r t a t i o n a n d a c c u mu l a t i o n a r e s t u d i e d o n t h e b a s i s o f f i n e s t r u c t u r e i n t e r p r e t a t i o n， a n d t h e h y d r o c a r b o n d i s t ri b u t i o n a n d r e s e r v o i r f o r ma t i o n i n Z h u 1 1 I De p r e s s i o n i s b e t t e r u n d e r s t o o d ．T h e e v o l u t i o n i n WC a r e a t a k e s d i f f e r e n t p r o g r e s s a l o n g w i t h f a u l t i n g ，s u b s i d e n c e a n d d e p r e s s i o n o f Z h uⅢ De p r e s s i o n，wh i c h i s f e a t u r e d b y n o r l T l a l f a u l t i n g b e f o r e r e v e r s e f a u l t i n g a n d f o r ms s h a l l o w r e v e r s a l a n t i c l i n e s t r u c t u r e ．Th rou g h t h e a n a l y s i s o f ma t e h i n g r e l a t i o n s hi p o f W C r e v e r s a l a nt i c l i n e s t r uc t u r e a n d r e s e r v o i r f o rm a t i o n，i t i s r e ali z e d t ha t r e v e r s a l a nt i c l i n e s t r uc t u r e f o rm a t i o n i s l a t e r t h a n s u b s t a n t i a l h y d r o c a r b o n e x p u l s i o n o f s o u r c e r o c k a n d t h a t t he s o u r c e o f h y d r o c a r b o n i S f r o m t h e r e d i s t r i b u t i o n o f e a r l y h y d r o c a r b o n r e s e r v o i r t h r o ug h l a t e EW a nd NE f a u l t s ． 收稿 日期 2 0 0 9 - 0 8 2 0 改回 日期 2 0 1 0 -08 - 0 1 基金项 目国家科技重大专项大型油气 田及煤层气开发项 目 “ 近海大中型油气 田形成条件及勘探 技术” 1 2 0 0 8 Z X 0 5 0 2 3 资助 。 作者简介 贾存富 ，男 ，1 9 8 1 年生 ，硕 土，从事地震资料解释和综合地质研究。 E ma i l j i a c mff u t p 1 6 3 ． C O H I 第 3 0卷第 1 期 贾存富等珠三坳陷 WC反转背斜构造的形成与油气成藏 1 3 Ke y wo r d s Z h u m D e p r e s s i o n；s t r u c t u r e e v o l u t i o n ；r e v e r s a l a n t i c l i n e s t r u c t u r e ；h y d r o c a r b o n r e s e r v o i r f o r ma t i o n 反转构造是指在地史发展过程中，不 同时期各 种构造作 用在一个地质体 上联合 、叠加的构造 面 貌。在含油气盆地 中反 转构造常常构成 大型油气 田。因此 ，反转构造 的研究一直是沉积盆地分析 和油气勘探预测 中的热点课题 圳。笔者较为系统 地分析了 WC反转构造的形成与油气成藏的关系。 1地质概况 珠江 口盆地是我 国重要 的第三系含油气盆地 ， 珠三坳陷是盆地 内勘探程度高 、勘探效益比较好 的 地区之一 ，在珠 三坳 陷 WC B凹陷周 围 ，已发 现 WC 1 3 ． 1 、WC 1 3 - 2 、WC 8 ． 3 、We 1 4 3油 田和 Q H1 8 1 、Q H1 8 - 3含 油 构 造 ，展 示 了 良好 的 勘 探 前 景 。 WC反转构造位于 WC ． B凹陷东部 ，属于珠 三南断 裂西段北支下 降盘 的次 级正 向构 造单元 图 1 ， 其形成演化 、成藏规律复杂 、勘探难度大 ，成藏规 律研究和勘探 目标选择一直是制约该带勘探的一个 难 题 北 f L vT B ＼． ． ‘ 0一 3 多 “ ． - -- ．／ 一 蕊 W C 圈珠三 南 断 裂 圈w ①珠三南断裂北段 珠三南 断裂 西段北支 ④ 珠三南断 裂西 段南支 图1珠江 口盆地珠三 坳陷构造单元示意图 F i g ． 1 T h e t e c t o n i c u n i t s i n Z h u HI D e p r e s s i o n o f Z h u j i a n g k o u B a s i n 2 WC反转背斜构 造的形成 WC区伴随着珠三坳 陷断陷 、断坳和坳 陷的演 化 ．经历了先正后逆独特 的构造演化历程 ，具有了 WC浅层反 转 背斜构 造样 式 。 断 陷阶段 主要 发育神狐 运动 、珠 琼运动 I 幕 和珠琼运动 Ⅱ幕三大构造运 动。神 狐运动发育 于 珠三坳 陷初始扩张期 ，该 时期 沉降速率较低 ，形 成 了以杂 色 河 流 相 粗 质 碎 屑 沉 积 为 主 的 神 狐 组 地 层 ，其分布范 围局限在湖心部位 ，但在 局部还发 育 了滨 浅湖 相 沉积 ；珠 琼 运 动 I幕 构 造运 动 强 烈 ，沉降速率加 大 ，受 珠三南断裂控制 ，珠 三坳 陷发育 了以湖相 烃源岩为主 的文 昌组地 层 ；珠琼 运动 Ⅱ幕为珠江 口盆地断陷阶段 以来 的最 重要 的 构造运动 ，受珠三南 断裂控制 ，形成 了湖泊 沼泽 相 为 主 的恩 平 组 地 层 。 至 此 ，珠 三 坳 陷 最 主要 的 文昌组 、恩平组两套烃 源岩 已经形成 ，前者 以生 油为主 ，后者以生气为主。 珠海组沉积初期盆地 由断陷向断坳转化 ，形成 了 T ， 。 不整合面。由于海水 的侵入 ，在坳陷部位沉 积 了海陆过渡相砂岩 。在珠海组沉积末期 ，珠三南 断裂西段 包括 北支 、南 支 活动减弱 ，珠 江组 二段沉 积 中期 断层进 人休 眠状态 图 2 。此 时 WC凹陷成为一个统一的海盆 ，沉积 了厚度相对稳 定的珠江组二段中后期和珠江组一段。 聊 今 图2珠三南断裂西段北支构造演化剖面 Fi g． 2 Th e pr ofi i e of s t ruc t ura l e vol ut i on i n t he no rt he rn o ffs h oo t of t he wes t s ect i o n o f t h e Z h u l l I s o u t h f a u l t 珠三南断裂西段北支休眠的时问，前人的观 点多为珠海组沉积末期 ，即 2 1 ． 0 Ma 暂 时 停止活动，但通过地震资料精细解释 ，结合断层两 侧钻井岩性 、测井分析 ，文昌组二段上部地层在大 断层两 侧 自然伽 马 、声波 时差 曲线 特征 一致 、厚度 相当 图 3 a ，地震反射特征相 同。将文 昌组 二段中部 相当于 T 层拉平后容易看出 图 3 1 4 大庆石油地质与开发 2 0 1 1 正 b ，受珠三南断裂西段北支控制，文昌组二段 下部在 B凹陷有较大厚度分布，断层上升盘 WC c凹陷缺失。也就是说，珠三南断裂西段北支控 a 文 昌组二段上 部沉积 制了文昌组二段下部的沉积，珠江组二段沉积时期 断层进入休眠状态 ，WC ． B凹陷和 WC ． C凹陷沉积 了珠江组二段到韩江组较为稳定的海相地层。 b 文 昌组二段下部沉积 图3过 1 井和3 井地震 剖面 Fi g ． 3 T he s e i s m i c p ro f i l e C I “ OS S W e1 1 1 a nd We l 1 3 之后受北西一南东向挤压作用影响，珠三南断 裂西段北支由正转逆 ，局部地区 T 表现出逆断层 的性质 ，T 。 之下 由于前期为正断层 ，其逆 断性质 无法体现出来 ，上部层位发生逆冲变形 ，但没有明 显的错断。关于反转构造的形成时间存在争议 ，在 对地震资料反映的沉积特征分析后认为，T 加 一T 地震反射界面之间反转背斜轴部和翼部地层厚度一 致 、没有明显的地层超覆现象 图3 a ，而 T 。 之上轴部地层厚度明显 比翼部薄，且具有明显超覆 现象，因此认为其形成时间为韩江组沉积末期到粤 海组沉积早期。 3反转构造的形成与油气成藏 反转构造对圈闭形成 、油气运移 、聚集以及保 存都具有重要的影响，构造反转前 ，凹陷内通常沉 积了厚的生 、储 、盖层。构造反转形成的背斜为油 气聚集提供了理想的场所。成藏与否或者成藏规模 大小不仅取决于资源潜力 、圈闭类型和圈闭大小 ， 而且烃源岩大量生烃时间和圈闭定型时间的匹配关 系也直接影 响 了反转构 造的成藏 规模 i - 3 0 j 。 珠三坳陷 WC B凹陷是珠江 口盆地西部富生烃 凹陷之一 ，具有文昌组和恩平组两套 富生烃源岩 ， 埋藏深、厚度大 。其 中，文昌组 湖相烃源岩在 其沉积 中期便开始成熟 R i0 ． 5％ ，并在珠海 组沉积早期大量排烃 ；恩平组湖沼相煤系源岩 ，在 珠海组 沉积 中期 开始 成熟 R ≥0 ． 6％ ，并 在珠 江组沉积时期进 入大量排烃 阶段。前者以生油为 主，后者以生气为主。WC反转背斜构造主要发育 于珠江组中期到韩江组末期 ，圈闭类型好 、面积大 表 1 ；珠江组到韩江组发育多套非常有利的储盖 组合 ，已经被该区及周边勘探实践所证实 ；如果具 备圈闭与烃源岩生排烃合理的匹配关系及良好的疏 导体系，一个大型的油气 田便呼之欲出。 表 1 WC反转 背斜 圈闭要素 Tabl e 1 El e me nt s of W C r e v e r s a l a ntic l i n e t r a p 油气成藏最合理的匹配关系应该是圈闭定型于 烃源岩大量生排烃之前，这样圈闭可以得到油气源 源不断的供 给，否则难 以成藏或者 圈闭充 满度较 低 ，最终导致勘探效益差。因此圈闭形成时间与烃 源岩匹配关系研究就显得尤为重要。wC ． B凹陷文 昌组和恩平组两套主要的烃源岩生排烃时间都在珠 海组到珠江组沉积时期 ，边界断层作为主要油气源 纵向疏导体系可能造就了珠三南断裂西段北支下降 盘中深层逆牵引背斜油气藏的形成 ；而 WC反转背 斜构造形成于韩江组沉积末期 ，也就是说圈闭形成 第3 0卷第 1期 贾存富等 珠三坳陷 WC反转背斜构造的形成与油气成藏 1 5 时烃源岩生排烃 已经进入衰退期 ，油气 的供给主要 来源于后期近东西向和北西向断层对早期油气藏破 坏导致的油气再分配 ，成藏规模小 ，勘探实践也 已 经证实勘探成果远远低于期望值 。 4结 论 珠三坳陷 WC ． B凹陷资源丰富 ，WC反转背斜 构造圈闭类型好 、面积大 ，珠江组到韩江组发育多 套非常有利的储盖组合 ，但 由于 WC反转背斜构造 形成时间晚于烃源岩大量生排烃时间，因此成藏规 模小 ，勘探效益较差 ，该带勘探的重点应放在圈闭 有效性和油气成藏规律的研究上 ，达到提高勘探成 功率 的 目的 。 参考 文献 [ 1 ]褚庆忠 ．含油气盆地反转构造 研究综述 [ J ]．西安 石油大学 学报自然科学版 ，2 0 0 4 ，1 9 1 2 8 ． 3 3 ． [ 2 ] 中国石油 天然气 总公 司勘 探 局 ，石油 构造 地质学[ M] ．北 京 石 油工业 出版社 ，1 9 9 8 ． [ 3 ]谭试典 ．关 于反 转 构造 的几 个 问题[ J ] ．新 疆 石 油 地质 ， 2 0 0 5，2 5 1 l O 3 - 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