游君君,孫志鵬,李俊良,郭明剛,朱繼田
(中海石油(中國(guó))有限公司湛江分公司研究院,廣東湛江 524057)
瓊東南盆地是我國(guó)南海北部深水區(qū)油氣勘探的重要領(lǐng)域之一[1-3]。瓊東南盆地位于南海海域西北部,夾持在海南隆起區(qū)和永樂(lè)隆起區(qū)之間,以1號(hào)斷層與鶯歌海盆地相隔。瓊東南盆地深水區(qū)主要包括中央坳陷和南部隆起2個(gè)一級(jí)構(gòu)造單元,中央坳陷帶深水區(qū)部分主要由樂(lè)東凹陷、陵水凹陷、北礁凹陷、松南凹陷、寶島凹陷、長(zhǎng)昌凹陷以及陵南低凸起、松南低凸起組成(圖1)。該盆地深水區(qū)最大水深超過(guò)3200m,新生界最大沉積厚度超過(guò)10000m,具有下斷上坳的雙層結(jié)構(gòu)[4]。瓊東南盆地為在前第三系基底基礎(chǔ)上發(fā)育的新生代大陸邊緣拉張斷陷型含油氣盆地,其構(gòu)造演化主要經(jīng)歷了裂陷期(始新世和漸新世崖城組沉積期)、斷坳期(漸新世陵水組沉積期)、裂后熱沉降期(中新世三亞、梅山和黃流組沉積期)和裂后加速沉降階段(上新世鶯歌海組沉積期和更新世樂(lè)東組沉積期)[5-7]。松南低凸起位于中央拗陷中部,低凸起呈近東西走向,形態(tài)不規(guī)則,面積約3000km2,面積較大。低凸起上地層發(fā)育不齊全,梅山組、黃流組、鶯歌海組、樂(lè)東組地層發(fā)育齊全;崖城組、陵水組、三亞組地層發(fā)育基本齊全,但有少部分局部低凸起在地層沉積時(shí)期以古島的形態(tài)出現(xiàn),缺失崖城組、陵水組、三亞組地層;低凸起由于地勢(shì)較高,大部分地方缺失始新統(tǒng)的沉積,少部分地方有始新統(tǒng)的沉積。
圖1 瓊東南盆地構(gòu)造單元?jiǎng)澐謭D
松南低凸起四面環(huán)凹,四面分別被長(zhǎng)昌凹陷、寶島凹陷、松南凹陷、陵水凹陷和北礁凹陷包圍,多凹供烴,各凹陷主要發(fā)育始新統(tǒng)湖相源巖和崖城組海岸平原-淺海相泥巖兩套烴源巖[8],烴源巖提供的油氣資源極其豐富,松南低凸起供烴充足。
始新統(tǒng)為瓊東南盆地第一次張裂快速沉降期所發(fā)育的地層,此時(shí)沉降速率明顯大于沉積速率,粗碎屑沉積物的供應(yīng)量少,早期沉積分割性強(qiáng),形成“多凸多凹”的沉積格局;在斷陷中開始形成湖泊,晚期斷陷加劇,湖水面積擴(kuò)大,廣泛發(fā)育了中深湖相沉積。始新統(tǒng)湖相源巖在長(zhǎng)昌凹陷、寶島凹陷、松南凹陷、陵水凹陷和北礁凹陷廣泛分布,在地震相上表現(xiàn)出低頻、連續(xù)強(qiáng)反射的特征,與松東凹陷湖相源巖地震特征上可以類比;且瓊東南盆地北部淺水區(qū)ST24-1-1、BD15-3-1、BD19-2-2、YC14-1-1、Ying9井鉆遇的原油或砂巖抽提物中含有豐富的4-甲基甾烷,推測(cè)是來(lái)自附近凹陷(松東、寶島、松西凹陷或崖北凹陷)始新統(tǒng)湖相烴源巖,因此認(rèn)為瓊東南盆地應(yīng)發(fā)育這套中深湖相烴源巖。另外以珠江口盆地、北部灣盆地鉆遇始新統(tǒng)的地化分析結(jié)果來(lái)看,其有機(jī)質(zhì)豐度相當(dāng)高,TOC平均可達(dá)2.48%,干酪根類型為Ⅰ、Ⅱ1型,已達(dá)到好烴源巖級(jí)別,據(jù)此類推長(zhǎng)昌凹陷、寶島凹陷、松南凹陷、陵水凹陷和北礁凹陷內(nèi)部始新統(tǒng)烴源巖亦應(yīng)具有較大生烴潛力。
崖城組是瓊東南盆地一套已被證實(shí)的主力烴源巖,這套烴源巖主要為近岸和凸起周圍發(fā)育的海岸平原相煤系地層以及淺海相泥巖[9]。眾所周知的崖13-1大氣田,經(jīng)過(guò)前人反復(fù)研究,證明其氣源來(lái)自崖南凹陷崖城組的煤系地層以及半封閉的淺海相暗色泥巖[10]。另外,在瓊東南盆地深水區(qū)鉆探的深水井LS22-1-1井,其鉆探結(jié)果表明其天然氣來(lái)源于深部高成熟的崖城組煤系地層以及半封閉的淺海相暗色泥巖,證實(shí)陵水凹陷是富生氣凹陷。從盆地已鉆井的地化指標(biāo)分析揭示,崖城組的有機(jī)質(zhì)豐度高,生烴條件較好,如YC21-1-4井鉆遇的崖城組的TOC在1%左右,在松南低凸起上鉆遇的YL2-1-1井,崖城組烴源巖TOC含量最高達(dá)到了1.46%,這些都反映出崖城組良好的生烴潛力。類比分析表明長(zhǎng)昌凹陷、寶島凹陷、松南凹陷和北礁凹陷也廣泛發(fā)育有海岸平原相和半封閉的淺海相沉積,應(yīng)該具有良好的生烴條件和潛力。
圖2 松南低凸起區(qū)域儲(chǔ)蓋組合特征地質(zhì)剖面
松南低凸起儲(chǔ)集體類型主要有四種:分別是生物礁灰?guī)r、水道砂巖、濱海相砂巖和(扇)三角洲砂巖等儲(chǔ)層類型(圖2)[11]。生物礁灰?guī)r是油氣重要的富集場(chǎng)所,主要發(fā)育于松南低凸起東部,縱向上主要發(fā)育于梅山組,崖城組也可能發(fā)育生物礁,周邊鉆井XY1井209.6-1137.35m間共10塊巖心樣的平均孔隙度達(dá)到12%~48%,另外,在南海南部菲律賓馬來(lái)帕亞油氣田早漸新世發(fā)育了生物礁灰?guī)r,并且其儲(chǔ)層物性較好。因此松南低凸起發(fā)育的生物礁儲(chǔ)層應(yīng)該也有很好的儲(chǔ)集性能;水道砂巖主要發(fā)育于鶯歌海組,其巖性相對(duì)較粗,以中細(xì)砂巖為主,YL2-1-1井鉆探表明其儲(chǔ)層物性較好,孔隙度范圍約20.6%~35.7%;濱海相砂巖主要發(fā)育于陵水組和三亞組中,陵水組時(shí)期發(fā)育的潮控濱海砂巖,都具有較高的孔隙度值,如周邊鉆井YC8-1-1井陵水組三段前濱-臨濱的測(cè)井解釋孔隙度約10%,推測(cè)松南低凸起上發(fā)育的濱海相砂巖也具有很好的儲(chǔ)集性能;(扇)三角洲砂巖主要發(fā)育于陵水組和崖城組中,周邊鉆井YC13-1-1井陵水組三段扇三角洲的測(cè)井解釋孔隙度約12%~18%,因此(扇)三角洲也應(yīng)是松南低凸起有利儲(chǔ)集相帶。
松南低凸起主要發(fā)育了五套儲(chǔ)蓋組合:①崖城組生物礁/灘灰?guī)r及其上覆淺海相泥巖儲(chǔ)蓋組合;②陵三段濱海相砂巖與陵二段淺海相泥巖、以及陵一段濱海相砂巖與三亞組二段淺海相泥巖儲(chǔ)蓋組合;③三亞組濱海相-淺海相砂巖與梅山組淺海相泥巖(或內(nèi)部泥巖)儲(chǔ)蓋組合;④梅山組生物礁灰?guī)r與黃流組半深海相泥巖儲(chǔ)蓋組合;⑤鶯歌海組水道砂體與半深海泥巖儲(chǔ)蓋組合。
松南低凸起是寶島凹陷、陵水凹陷、松南凹陷與南部隆起之間長(zhǎng)期發(fā)育的構(gòu)造古隆起,是南部隆起與凹陷之間發(fā)育的二臺(tái)階,有利于構(gòu)造的發(fā)育。該區(qū)域上發(fā)育的圈閉主要包括淺層水道內(nèi)的巖性(構(gòu)造+巖性)圈閉和中深層的構(gòu)造圈閉以及構(gòu)造+地層復(fù)合型圈閉。前者主要與中央峽谷的形成有關(guān),為峽谷內(nèi)沉積的濁積水道巖性圈閉,并且具有構(gòu)造背景,主要分布于鶯歌海組;后者主要是在古高地批覆背景上發(fā)育的構(gòu)造圈閉以及構(gòu)造+地層復(fù)合型圈閉,局部被斷層切割復(fù)雜化,圈閉類型主要是背斜、斷背斜、斷塊和構(gòu)造+地層,主要發(fā)育于崖城組、陵水組和三亞組中。
松南低凸起四面環(huán)凹,發(fā)育優(yōu)勢(shì)的輸導(dǎo)體系,又是中央拗陷帶高壓體向南的主要泄壓區(qū),因此應(yīng)是油氣運(yùn)移的主要指向之一[12]。松南低凸起的油氣運(yùn)移方式主要有兩種:一種以垂向運(yùn)移為主(圖3)。以這種運(yùn)移方式為主的構(gòu)造都具有本地成熟烴源,且有垂向運(yùn)移通道(微裂隙、斷層等)溝通,油氣主要以垂向運(yùn)移方式聚集到上部圈閉成藏;一種以側(cè)向+垂向運(yùn)移方式為主。以這種運(yùn)移方式為主的圈閉大都不具備本地成熟烴源,凹陷中心及其附近的成熟烴源巖生成的油氣通過(guò)低凸起附近發(fā)育的各種輸導(dǎo)通道(各類型砂體,不整合面等)側(cè)向運(yùn)移到構(gòu)造下部,沿著垂向運(yùn)移通道(微裂隙,斷裂等)聚集到圈閉成藏成藏。
松南低凸起上中深層構(gòu)造圈閉發(fā)育層位包括T70至T50,崖城組沉積開始,有些構(gòu)造已經(jīng)開始發(fā)育,有些構(gòu)造在陵三段沉積時(shí)開始發(fā)育,至梅山組沉積時(shí)期 (中中新世)構(gòu)造幾乎都已形成。淺層巖性(構(gòu)造+巖性)圈閉發(fā)育層位主要是T30,圈閉最晚于T20以后已經(jīng)形成。分析表明,松南低凸起周圍的生烴凹陷基本都具備兩個(gè)生排烴高峰期:陵水組-三亞組沉積時(shí)期和鶯歌海組黃流組沉積時(shí)期-現(xiàn)今,對(duì)于中深層的構(gòu)造圈閉,可以捕捉到兩次高峰期的油氣,而對(duì)于淺層水道內(nèi)的巖性(構(gòu)造+巖性)圈閉可以捕捉晚期高峰期的油氣。因此,松南低凸起上的圈閉具有良好的時(shí)空匹配條件,有利于區(qū)帶內(nèi)的油氣成藏。
圖3 松南低凸起垂向運(yùn)移示意圖
依據(jù)斷裂特征、地形特點(diǎn)以及圈閉的展布特征,將松南低凸起劃分為松南低凸起西部(斷)背斜構(gòu)造帶和松南低凸起東部斷背斜、斷階構(gòu)造帶(圖4)。
圖4 松南低凸起構(gòu)造帶分布圖
松南低凸起西部(斷)背斜構(gòu)造帶位于松南低凸起西區(qū),西區(qū)主要是以緩坡形態(tài)與松南-寶島凹陷相連,到了凸起最高部位又以緩坡形式與北礁凹陷相接。斷層不太發(fā)育,位于NE向構(gòu)造脊上,主要發(fā)育背斜和斷背斜圈閉,圈閉也一般呈NE走向,圈閉數(shù)量較多,單個(gè)圈閉規(guī)模較大;烴源以松南、寶島和陵水凹陷始新統(tǒng)湖相源巖和崖城組海岸平原-淺海相泥巖為主;生成油氣通過(guò)斷層垂向,砂體、不整合面?zhèn)认蚓徠螺攲?dǎo)運(yùn)移;主要發(fā)育了崖城組生物礁/礁灘相灰?guī)r、鶯歌海組水道砂體、崖城組和三亞組濱海相砂巖等成藏組合;天然氣勘探潛力大,潛在天然氣資源量約數(shù)千億立方米,為松南低凸起勘探有利區(qū)帶。該構(gòu)造帶內(nèi)典型構(gòu)造圈閉為永樂(lè)X-1構(gòu)造,永樂(lè)X-1構(gòu)造位于基底隆起背景上,發(fā)育了鶯歌海組水道砂體T29-A、T29-B和崖城組三層圈閉:崖城組圈閉是在基底古隆起背景上發(fā)育的披覆背斜圈閉,水道砂體圈閉是在鶯歌海組水道沉積物沉積以后,斷層活化使水道內(nèi)地層上拱,而形成的背斜以及構(gòu)造+地層圈閉;儲(chǔ)層發(fā)育,發(fā)育濁積席狀砂儲(chǔ)層,振幅異常明顯,物性好;具溝通水道砂體與中深層斷裂,油氣運(yùn)移條件好;該構(gòu)造的主要風(fēng)險(xiǎn)是鶯歌海組水道砂體圈閉側(cè)封風(fēng)險(xiǎn)??傮w上來(lái)說(shuō),永樂(lè)X-1構(gòu)造天然氣資源潛力大,成藏條件較好,為瓊東南盆地深水區(qū)松南低凸起下步鉆探有利目標(biāo)。
松南低凸起東部背斜、斷階構(gòu)造帶位于松南低凸起東區(qū),東區(qū)以深大斷裂與寶島凹陷相隔,地形抬升快,且往南的北礁凸起上基底進(jìn)一步抬升,整體地形類似階梯狀向上抬升。該帶斷層活躍,位于斷階帶上,主要發(fā)育斷塊、斷背斜圈閉,圈閉一般呈NEE向展布;烴源以寶島凹陷始新統(tǒng)湖相源巖和崖城組海岸平原-淺海相泥巖為主;生成油氣通過(guò)斷階+儲(chǔ)集體階梯狀輸導(dǎo)運(yùn)移;主要發(fā)育了崖城組濱海相砂巖和三角洲相砂巖成藏組合;天然氣勘探潛力大,潛在天然氣資源量約數(shù)千億方,為松南低凸起潛在勘探有利區(qū)帶。
1)松南低凸起四面環(huán)凹,多凹供烴,供烴充足;主要發(fā)育了生物礁灰?guī)r、水道砂巖、濱海相砂巖和(扇)三角洲砂巖等儲(chǔ)層類型,儲(chǔ)蓋組合發(fā)育;圈閉發(fā)育,發(fā)育了淺層水道內(nèi)的巖性(構(gòu)造+巖性)圈閉和中深層的構(gòu)造圈閉以及構(gòu)造+地層復(fù)合型圈閉;油氣運(yùn)聚與匹配條件好,成藏條件優(yōu)越。
2)松南低凸起西部(斷)背斜構(gòu)造帶圈閉類型好、規(guī)模大,成藏條件好,勘探潛力大,為松南低凸起勘探有利區(qū)帶;永樂(lè)X-1構(gòu)造天然氣資源潛力大,成藏條件較好,為下步鉆探有利目標(biāo)。
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