珠江口盆地西部油气成藏组合和成藏模式.pdf

第 3 2卷第 1 期 天然乞比 0 I L G A S G E 0 L 0 G Y 2 0 1 1年 2月 文章编 号 0 2 5 3 9 9 8 5 2 0 1 1 0 1 0 1 0 81 0 珠江 口盆地西部油气成藏 组合和成藏模式 张 迎朝 ， 陈 志 宏 ， 李 绪 深 ， 甘 军 1 ． 中国地质大学 资源学院， 湖北 武汉 4 3 0 0 7 4； 2 ． 中国海油 湛江分公司 研究院， 广东 湛江 5 2 4 0 5 7 摘要 珠江口盆地西部成藏组合多且时代跨度大， 不同构造带主力成藏组合明显不同。从剖析成藏组合分布差异入手， 分 析了该盆地西部韩江组一文昌组上、 中、 下3个油气成藏组合的特点、 分布规律及其主控 因素， 构建了3种成藏模式 ① 凸 起新近系珠江组“ 长距离侧向运移、 背斜成藏” 模式； ②新近系珠江组“ 垂向运聚、 次生构造一岩性成藏” 模式； ③ 凹陷断裂 陡坡带“ 垂向运聚、 复式成藏” 模式。在此基础上， 预测了琼海凸起低幅度背斜油藏及其相关次生低 阻油藏、 文昌B凹陷断裂 陡坡带珠 海组二段断块油藏及文 昌B凹陷北坡地 层～岩性型隐蔽油气藏 3个有利 油气勘探领域 与成藏组合， 提 出 了盆地 下 一 步勘探方向。经钻探， 新发现了南断裂带下降盘 x构造、 琼海凸起 Y构造和 z构造 3个整装规模储量的商业性油田。 关键词 成藏组合； 成藏模式； 琼海凸起； 文昌凹陷； 珠江 口盆地西部 中图分类号 T E l 2 2 ． 3 文献标识码 A Hyd r o c a r b o n pl a ys a n d po o l - f o r mi n g pa t t e r n s i n t he we s t e r n pa r t o f t he Pe a r l Ri v e r M o u t h Ba s i n Z h a n g Yi n g z h a o ，C h e n Z h i h o n g ，L i X u s h e n a n d Ga n J u n 1 ． 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 ，W u h a n ， H u b e i 4 3 0 0 7 4 ，C h i n a ； 2 ． R e s e a r c h I n s t i t u t e of C N O O C Z h a n fi a n g C o m p a n y ， Z h a n fi a n g ，G u a n g d o n g 5 2 4 0 5 7 ， C h i n a Ab s t r a c t Th e r e we r e ma ny h y d r o c a r b o n p l a y s wi t h l o n g g e o l o g i c a l t i me s pa n i n t h e we s t e r n p a r t o f P e a r l Ri v e r M o u t h B a s i n ．T h e m a j o r p l a y s w e r e d i f f e r e n t f r o m o n e s t r u c t u r a l z o n e t o a n o t h e r ．S t a r t i n g f r o m e x p l o ri n g r e a s o n s f o r t he di f f e r e n c e s o f hy d r o c a r b o n p l a y di s t rib u t i o n，we a n a l y z e c ha r a c t e r i s t i c s，di s t r i b ut i o n p a t t e r n s a nd ma i n c o n t r o l l i n g f a c t o r s o f t h e u p p e r ，m i d d l e a n d l o w e r p l a y s i n t h e H a n j i a n g F o r m a t i o n a n d We n c h a n g F o r m a t i o n i n t h e w e s t e r n p a r t o f t h i s b a s i n ．O n t h e b a s i s o f a b o v e fi n d i n g s ，w e e s t a b l i s h t h r e e p o o l f o r mi n g p a t t e r n s 1 “ l o n g d i s t a n c e l a t e r a l mi g r a t i o n a n d a c c u m u l a t i o n i n a n t i c l i n e s ”f o r t h e N e o g e n e Z h u j i a n g F o r ma t i o n i n t h e u p l i ft； 2 “ v e r t i c a l m i g r a t i o n a n d a c c u m u l a t i o n i n s e c o n d a r y s t r u c t u r e a n d l i t h o l o g i c r e s e r v o i r s ”for t h e N e o g e n e Z h u j i a n g F o r m a t i o n ； 3 “ v e r t i c a l m i g r a t i o n a n d a c c u m u l a t i o n i n c o m p o s i t e r e s e r v o i r s ”f o r t h e f a u l t e d s l o p e b e l t i n t h e s a g ．T h r e e f a v o r a b l e p l a y s a r e r e c o g n i z e d 1 l o w a m p l i t u d e a n t i c l i n e r e s e r v o i r a n d r e l e v a n t s e c o n d a ry l o w r e s i s t i v i t y r e s e r v o i r s i n t h e Q i o n g h a i u p l i f t ； 2 f a u l t b l o c k r e s e rvo i r s i n t h e 2 “ me mb e r o f t h e Z h u j i a n g F o r - m a t i o n o f t h e f a u l t e d s l o p e b e l t i n t h e We n c h a n g B s a g ； 3 s u b t l e s t r a t i g r a p h i c l i t h o l o g i c r e s e rvo i r s i n t h e n o r t h e r n s l o p e o f t he W e n c ha n g - B s a g ．Th e p r e d i c t i o n s a r e p r o v e d b y d ril l i n g wi t h t h e d i s c o v e r y o f t h r e e e o mme r c i a l o i l fi e l d s a t t h e X s t r u c t u r e i n t h e d o w n t h r o w w a l l o f t h e s o u t h f a u l t b e l t ， t h e Y s t r u c t u r e i n t h e Q i o n g h a i u p l i ft a n d t h e Z s t ruc t u r e i n t h e Q i o n g h a i u p l i ft ． Ke y wo r d s p l a y ， p o o l - f o r m i n g p a t t e r n ， Q i o n g h a i U p l i f t ， We n c h a n g S a g ， w e s t e r n p a rt o f t h e P e a r l R i v e r Mo u t h Ba s j n 珠江口盆地西部是南海北部大陆架重要 的产 油 区， 已找到油气 田和含 油气构造 1 5个 ， 其 中已 开发油 田6个 。珠江 口盆地西部主要包括珠三坳 陷、 神狐隆起和珠二坳 陷 3个 二级构造单元。珠 收稿 日期 2 0 1 0 0 8 0 6 。 第一作者简介 张迎朝 1 9 7 1 一 ， 男 ， 博士研究生、 高级工程 师， 油气勘探 。 基 金项 目 国家科技重大专项 2 0 0 8 Z X 0 5 0 2 3一O 1 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 1 期 张迎朝 ， 等． 珠江 L I 盆地西部油气成藏组合和成藏模式 1 1 3 琼海凸起三面环凹， 南部为文 昌 B凹陷， 东部 为文昌 A凹陷， 北部为琼海 凹陷。文 昌 1 31油 田位于琼海凸起东区， 处 于 3个凹陷生、 排、 运 、 聚 油气的最佳指向。近年， 琼海凹陷二号断裂下降 盘文 昌 72含油构造古近系珠海组油藏 的发 现 证实 了琼海 凹陷东洼是生油洼 陷 ， 对琼海 凸起 的 油气聚集亦有贡献 。前人通过成熟度、 原油物性 、 流体包裹体等研究认为 ， 琼海 凸起珠江组油藏 的 原油主要来 自文 昌 A、 文 昌 B凹陷文 昌组烃源 岩 排 出的油气 J 。琼海凸起 三面环 凹的优越油源 条件是珠江 口盆地西部神狐 隆起 、 阳江 凸起等类 似新近系披覆背斜构造带所无法相 比的。 在油气输导体 系方面 ， 输导体 系的组成包括 油源断裂和区域性盖层之下 的砂岩渗透层 、 凸起 区珠江组古构造脊 。靠近琼海 凸起 的文 昌 A、 文 昌 B凹陷部位都 发育有 断至 韩江期末 ， 1 0 ． 5 Ma 的北西西一 东西向展布的断裂 ， 断裂的倾 向与 琼海凸起 至 凹陷斜 坡地 层倾 向相 同 称 正 向断 裂 ， 它们是沟通文 昌 A、 文 昌 B凹陷文 昌组烃源 岩的油源断裂。输导体系的另一组成要素是区域 性盖层之下 的砂岩渗透层 ， 它受控 于新 近纪早期 多期海平面升降所形成 的多套储盖组合。珠江组 沉积早期发生持续 、 脉 动性 的海侵 ， 神狐隆起 的障 壁作用逐渐减小 ， 文昌 A、 文 昌 B凹陷区仍继续 以 发育潮坪为主的沉积。至珠 江组沉积 中期 ， 在一 次短 期 、 快 速 海 退 后 珠 江 组 二 段 沉 积 期 末 ， 1 0 ． 5 Ma ， 紧接着 发生了一次 短期 、 快速海侵 ， 在 珠江 口盆地 西部形 成较大 范 围的半封 闭浅海 环 境 ， 发育 了横 向稳定 、 厚 2 03 0 m 的深灰色 泥岩 “ 龟背” 泥岩 ， 成为重要 的区域性盖层 之一 ， 从 而奠定了珠江组二段成 为重 要储盖组合 的基 础； 随着海平面再次迅速下 降， 盆地西部又恢复 了滨 海浅水环境 ， 滨海潮坪砂 和临滨砂等海相砂 岩是 主要 的储集体 ， 这些海相砂 岩储层 良好 的横 向连 续性和高孔渗储层物性为油气长距离侧 向运移奠 定 了良好 的基础 。珠江组沉积后期 ， 随着海侵 扩 大 ， 神狐隆起 区已没入水 下 ， 物源区远 ， 发育 了浅 海沉积 ， 即珠江组一段沉积 后期至今 以浅海 泥岩 充填为主， 形成 了另一套 区域性盖层 。因此 ， 珠 江 口盆地西部发育两套区域性盖层之下的珠江组砂 岩输导层 。同时 ， 在琼海凸起东部和南缘 ， 珠江组 发育受控于基底地貌的继承性古构造脊 ” ， 它 们是文 昌 A、 文 昌 B凹陷油气 向琼海 凸起 汇聚 的 优势路径 。因此 ， 文昌 A、 文 昌 B凹陷文昌组烃 源岩排出 的油气 由正 向油源 断裂进入 珠江 组一 段 、 二段砂岩中 ， 沿海相砂岩储层上倾方 向及古构 造脊汇流式 长距 离侧 向运移 ， 在珠 江组 两套储盖 组合中形成多个背斜油气藏 ， 具有“ 油气长距离侧 向运移 、 背斜 聚集” 的成藏特点 。 综上分析， 两个成藏要素， 即①供油凹陷的多 寡及②新近系珠江组储盖组 合的发育程度 ， 是盆 地西部凸起 、 隆起新 近系珠江组油气成藏与 富集 的主控因素。 琼海 凸起 、 神狐 隆起 已探明开发的多个 油藏 其地质特征及形成条件 与上 述成藏模式相 同， 由 此提出新 近 系珠 江组 “ 长距离侧 向运移 、 背斜成 藏” 模式 图 5 。该成藏模式 中珠江组二段 、 一段 下部 E一 海相层系以发育背斜构造型油藏为 主 ， 油气输导体 系为 凹陷斜 坡带正 向油源断层 和 珠江组二段 潮坪砂岩及一段下部 临滨砂 岩， 封盖 层则分别为 之上 区域稳定分布的“ 龟 背” 泥岩 层和 之上 的浅海泥岩层。琼海凸起三面环 凹， 油气来源充足 ， 储盖组合发育齐全 ， 有利于油气大 规模成藏 ， 是低幅度背斜油气成藏富集带。 2 ． 2 新近系珠江组“ 垂向运聚 、 次生构造一岩性成 藏” 模式 珠江组 一段 上部低阻油藏发育在 凸起 、 隆起 新近系披覆构造背 景上， 低 阻油藏 的下部 往往是 储集性 能较好 的珠江组一 段或珠 江组 二段 高阻 断 背斜油藏。典型代表为琼海凸起文 昌 1 32 油 田珠江组一段上部低 阻油藏 ， 油气储层 为浅埋 藏 埋深约 1 1 0 0 1T I 泥质粉砂岩 ， 具有一定的储集 性能和渗流 能力 ， 储层分布受控 于其下部 的珠江 组一段低幅构造背景 ， 储 层在油 田范 围内分布稳 定 ， 在更大范围内横 向分布不连续 。 文 昌 l 32油田珠江组一段低 阻油藏储层系 海侵初期 的一套灰色一 灰黑色泥质粉砂岩 ， 沉积时 水动力较弱 ， 储层泥质含量为 2 0 ％ ～3 0 ％， 全岩矿 物 中粘土占 2 0 ％ ～3 5 ％， 为浅海相滨外砂坝砂岩 储层 。这种砂 岩储层 叠覆在 下部 Z J 14油 组 披覆背斜构造背景之上 ， 为形成背斜一岩性圈 闭奠定了基础。 无论琼海凸起还是神狐隆起珠江组一段上部 低阻油藏 ， 因其储层分布受控 于下部珠 江组一段 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 1 期 张迎朝 ， 等． 珠江口盆地西部油气成藏组合和成藏模式 1 1 7 及其围岩岩性配 置研 究 ， 准确描述 地层 一岩性 圈 闭的空间分布。文昌 B凹陷北部沉积斜坡珠海组 二段一文昌组 、 神狐 隆起北 缘珠江组地层超 覆及 文昌 A凹陷东北部珠江组一段古珠江三角洲前缘 浊积砂岩圈闭， 处于油气运移必经之路 ， 是有利勘 探领域 ， 近 期展 开 综合 研 究 ， 有 望 取 得 大 突破 。 4 与此同时 ， 要进一步强化上述领域勘探技术 配 套攻关 ， 切实形成行之有效的综合勘探技术 ， 如文 昌 A凹陷深层珠海组 和文 昌 B凹陷深层 文 昌组 “ 甜点” 储层综合描述技术 、 珠江组一段低 电阻油 藏叠前储层预测 与含油检测技术 、 海上低渗储层 保护和改造技术等 ， 确保勘探 目标 的实现和勘探 开发工作的可持续发展。 研究成果较好地指导 了近两年的勘探实 践 ， 并取得 良好效果 ， 新 发现了南断裂带下降盘 x构 造 、 琼海 凸起 Y构造 和 z构造 3个整装规模储量 的商业性油田和一批含油气构造。在文昌 x断背 斜构造古近系珠海组获得 了高产轻质原油 ， 证 实 了 自 1 9 8 4年发现文 昌 1 91油 田以来南断 裂带 仍蕴藏着 良好 的勘探潜力。在琼 海 凸起文 昌 Y、 文 昌 z披覆背斜构造新近系珠江组获得 了较 高产 轻质原油 ， 证实 了琼海 凸起 及周缘蕴藏着 良好 的 原油勘探潜力 。 [ 2] [ 3 ] [ 4 ] 参考文献 王庭斌． 中国大中型气 田成藏的主控 因素 及勘 探领域 [ J ] ． 石油与天然气地 质 ， 2 0 0 5 ， 2 6 5 5 8 2 5 8 9 ． W a n g T i n g b i n ．Ma i n c o n t r o l f a c t o r s o f l a r g e a n d me d i u m g a s fi e l d s a n d e x p l o r a t i o n d o ma in s i n C h i n a [ J ] O i l＆ G a s G e o l o g y ， 2 0 0 5， 2 6 5 5 8 2 5 8 9 ． 达江 ， 胡咏 ， 赵孟 军 ， 等． 准噶尔 盆地 克拉美 丽气 田油气 源 特征及成 藏分 析 [ J ] ． 石 油 与天 然气 地 质 ， 2 0 1 0， 3 1 2 1 8 71 9 2． D a J i a n g ， Hu Y o n g ， Z h a o Me n u n ， e t a 1 ． F e a t u r e s o f s o u r c e r o c k s a n d h y d r o c a r bo n p o o l i n g i n t h e Ke l a me i l i g a s fi e l d， t h e J u n g g a r B a s i n [ J ] ． O i l＆ G a s G e o l o g y ， 2 0 1 0， 3 1 2 1 8 7 1 9 2 ． 周心怀 ， 牛成 民， 滕长宇． 环渤 中地区新构造 运动期 断裂活 动与油气成藏关系 [ J ] ． 石油与 天然气 地质 ， 2 0 0 9 ， 3 0 4 4 6 94 8 2． Zh o u Xi n h u a i ， Ni u C 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1 a k e s a n d s o u r c e r o c k c o n d i t i o n s o f t h e Ce ． n o z o i e p e t r o l i f e r o u s b a s i n s i n C h i n a o f f s h o r e [ M] ． B e i j i n g T h e Ge o l o g ic a l Pu b i s h i n g Ho u s e， 2 0 0 9 2 54 9． [ 9 ] 张迎朝 ， 甘军 ， 邓勇 ， 等． 珠江 口盆地西部文 昌 B凹陷及周边 油气成藏组合 [ J ] ． 中国海上油气 ， 2 0 0 9， 2 1 5 3 0 33 0 7 ． Zh a n g Yi n g z h a o， Ga n J u n， De n g Yo n g， e t a 1 ． Po o l f o r mi n g p a t t e rn s o f h y d r o c a r b o n p l a y s a n d f a v o r a b l e e x p l o r a t i o n t r e n d i n We n c h a n g B s a g a n d s u r r o u n d i n g a r e a s， Zh u m d e p r e s s i o n， P e a r l R i v e r Mo u t h B a s i n『 J ] ． C h i n a O f f s h o r e O i l a n d G a s ． 2 0 0 9， 2 1 5 3 0 3 3 0 7 ． [ 1 O ] 邹雯雯， 郭遁媾． 珠江 口盆地珠i坳陷有机包裹体初步研 究 [ J ] ． 中国海上油气 ， 1 9 9 7 ， l 1 4 2 3 3 2 3 9 ． Z o u W e n we n， Gu o Na iy a n． A p r i l i mi n a r y s t u d y o n o r g a n i c i n c l u s i o n s in Z h u IU d e p r e s s i o n ． P e a r l R i v e r Mo u t h B a s i n『 lI 1 ． C h i n a O ff s h o r e O i l a n d G a s ， 1 9 9 7， 1 1 4 2 3 32 3 9 ． [ 1 1 ] 于晓果 ， 席晓应 ， 邹雯雯． 珠三坳 陷油气成藏 的地球化学 依 据 [ J ] ． 中国海上 油气， 1 9 9 9 ， 1 3 4 2 6 8 2 7 4 ． Yu Xi a o g u o， Xi Xi a o y i n g ， Z o u W e n we n． Th e g e o c h e mi c a l e v i de n c e s o f o i l／g a s a c c u mu l a t i o n i n Zh u Ⅲ d e p r e s s i o n． Pe arl R i v e r Mo u t h B a s i n 『 J ] ． C h i n a O ff s h o r e O i l a n d G a s ， 1 9 9 9 ， 1 3 4 2 6 8 2 7 4 ． [ 1 2] 徐新德 ， 黄保 家， 李里 ， 等 ， 珠 三坳 陷琼海 凸起油气 运聚 研 究 [ J ] ． 石油勘探与开发 ， 1 9 9 9， 2 7 4 4 1 4 4 ． Xu Xi n d e ， Hu a n g B a o j i a ， L i L i ， e t a 1 ． A s t u d y o n t h e m i g r a t i o n a n d a c c u n ml a t i o n o f o i l a n d g a s i n Q i o n g h a i u p l i f t ， Z h u I l l d e - p r e s s i o n [ J ] ． P e t r o l e u m E x p l o r a t i o n a n d D e v e l o p m e n t ， 1 9 9 9， 2 7 4 4 1 4 4 下转第 1 2 3页 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 1 期 英亚歌， 等． 鄂尔多斯盆地陇东地区延长组流体动力作用下的石油运移与聚集特征 1 2 3 [ 1 3 ] [ 1 4] [ 1 5] [ 1 6] [ 1 7] [ 1 8 ] s s i c ， We s t S i c h u a n a r e a [ J ] ． O i l＆G a s G e o l o g y ， 2 0 0 7 ， 2 8 1 4 35 0． 解习农 ， 刘 晓峰 ， 赵 士宝 ， 等 ． 异常 压力环 境下 流体活 动及 其油气运移主 通道分 析 [ J ] ． 地 球科 学一中 国地 质大 学学 报 ， 2 0 0 4， 2 9 5 5 8 95 9 5 ． Xi e Xi n o n g， Li u Xi a o f e n g， Zh a o S h i b a o， e t a 1 ．F l u i d f l o w a n d h y d r o c a r b o n mi g r a t i o n p a t h w a y s i n a b n o r ma l l y p r e s s u r e d e n v i r o n me n t s 『 J ] ． E a a h S c i e n c e ． J o u r n a l o f 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 ， 2 0 0 4， 2 9 5 5 8 95 9 5 ． 陈荷立． 油气 运移研 究 的有 效途径 [ J ] ． 石油 与天 然气 地 质 ， 1 9 9 5， 1 6 2 1 2 31 3 1 ． Ch e n He l 1 ． An e ffi c i e n t a p p r o a c h t o h y d r o c a r b o n mig r a t i o n r e s e a r c h e s [ J ] ． Oi l G a s G e o l o gy， 1 9 9 5 ， 1 6 2 1 2 31 3 1 ． 刘新社 ， 席胜利 ， 黄道 军 ， 等． 鄂 尔 多斯盆地 中生 界石油 二 次运移 动 力 条 件 [ J ] ． 石 油 勘 探 与 开 发 ， 2 0 0 8 ， 3 5 2 1 4 31 4 7． L i u X i n s h e ， X i S h e n g l i ， H u a n g D a u n， e t a 1 ． D y n a mi c c o n d i t i o n s o f Me s o z o i c p e t r o l e u m s e e o n d z r y mi g r a t i o n， Or d o s Ba s i n [ J ] ． P e t r o l e u m E x p l o r a t i o n a n d D e v e l o p m e n t ， 2 0 0 8 ， 3 5 2 1 4 3 1 4 7． 武 明辉 ， 张刘平 ， 罗 晓容 ， 等． 西 峰油 田延长组长 8段储 层 流体作用期次分析 [ J ] ． 石油 与天然气 地质 ， 2 0 0 6 ， 2 7 1 3 3 3 6． W u Mi n g h u i ， Z h a n g L i u p i n g， L u o Xi a o r o n g， e t a 1 ．An a l y s i s o f h y d r o c a r bo n mi g r a t i o n s t a g e s i n t h e 8 t h me mb e r o f Ya n c h a n g F m i n Xi f e n g o i l f i e l d[ J ] ． O i l＆ G a s G e o l o gy， 2 0 0 6 ， 2 7 1 3 33 6． Zh a o Me n g we i ， B e h r H J ， Ah r e n d t H． Th e r ma l a n d t e c t o n i c h i s t o r y o f t he Or d o s Ba s i n， C h i n a e v i d e n c e a p i t i t e f i s s i o n t r a c k a n a l y s i s ， v i t r i n it e r e fl e c t a n c e a n d K A r d a t i n g[ J ] ． A A P G B u l - l e t i n， 1 9 9 6 ， 8 0 7 1 1 1 01 1 3 4 ． 赵孟 为 ， B e h r H J ． 鄂尔 多斯盆地 三叠系镜质 体反射率与 地 热 史[ J ] ． 石油学报 ， 1 9 9 6， 1 7 2 1 5 2 3 ． Z h a o Me n g we i ． Be h r H J ． Vi t r n i t e r e fle c t a n c e i n T r i a s s i c wi t h r e l a t i o n t o g e o t h e r m a l h i s t o r y o f O r d o s B a s i n [ J ] ． A c t a P e t r o l e i S i n i c a ， 1 9 9 6 ， 1 7 2 l 52 3 ． [ 1 9 ] 任战利． 利用磷灰石裂变径迹法研究鄂 尔多斯 盆地地热史 [ J ] ． 地球物理学报 ， 1 9 9 5， 3 8 3 3 3 9 3 4