琼东南深水区华光凹陷海陆过渡相烃源岩早期预测

深水低勘探领域是当今世界油气勘探关注的热点之一,有效烃源岩发育程度是低勘探领域烃源岩早期评价首先需要回答的关键问题。而低勘探领域钻井稀少,缺乏采样分析资料,严重制约着烃源岩早期预测。针对这一严峻挑战,本文在借鉴邻区井孔实测资料的基础上,充分利用层序地层学、有机地球化学和地球物理技术,探讨了以多项烃源岩参数为主的5项烃源岩早期预测评价方法,即（1）利用层序地层分析方法确定有利烃源岩发育层段;（2）利用地震速度-岩性定量预测方法确定烃源岩厚度;（3）利用地震绝对速度定量估算烃源岩成熟度Ro;（4）运用地震相转沉积相,再由沉积相转有机相方法预测烃源岩有机相类型和分布;（5）烃源岩层段综合评价优选。应用该方法对华光凹陷海陆过渡相烃源岩进行了烃源岩早期预测,发现崖城组各段烃源岩厚度具有北厚南薄的特征,崖二段烃源岩最厚可达450m;崖城组烃源岩热演化程度整体较高,受埋深影响,崖三段烃源岩Ro值最高;崖二段浅海相烃源岩分布范围最大,滨岸平原沼泽相最窄,崖一段和崖三段浅海相烃源岩分布范围小,但滨岸平原沼泽相烃源岩分布最宽,并且扇三角洲分流平原沼泽相烃源岩分布较广;烃源岩综合评价分析认为崖二段是最有利烃源岩,崖一段和崖三段是较有利烃源岩。     

琼东南深水区华光凹陷渐新统崖城组烃源岩早期预测

深水低勘探领域是当今世界油气勘探关注的热点之一,有效烃源岩发育程度是低勘探领域烃源岩早期评价首先需要回答的关键问题。而低勘探领域钻井稀少,缺乏采样分析资料,严重制约着烃源岩早期预测。针对这一严峻挑战,本文在借鉴邻区井孔实测资料的基础上,充分利用层序地层学、有机地球化学和地球物理技术,探讨了以多项烃源岩参数为主的5项烃源岩早期预测评价方法,即:1利用层序地层分析方法确定有利烃源岩发育层段;2利用地震速度-岩性定量预测方法确定烃源岩厚度;3利用地震绝对速度定量估算烃源岩成熟度Ro;4运用地震相转沉积相,再由沉积相转有机相方法预测烃源岩有机相类型和分布;5烃源岩层段综合评价优选。应用该方法对华光凹陷渐新统崖城组烃源岩进行了烃源岩早期预测,发现崖城组各段烃源岩厚度具有北厚南薄的特征,崖二段烃源岩最厚可达450m;崖城组烃源岩热演化程度整体较高,受埋深影响,崖三段烃源岩Ro值最高;崖二段浅海相烃源岩分布范围最大,滨岸平原沼泽相最窄,崖一段和崖三段浅海相烃源岩分布范围小,但滨岸平原沼泽相烃源岩分布最宽,并且扇三角洲分流平原沼泽相烃源岩分布较广;烃源岩综合评价分析认为崖二段是最有利烃源岩,崖一段和崖三段是较有利烃源岩。     

琼东南盆地深水区渐新统烃源岩有机质碳同位素分布特征及其主控因素

渐新世时期,琼东南盆地海侵作用逐渐加强,由海陆交互相逐渐过渡到浅海相沉积。但对崖城组与陵水组样品有机质碳同位素分析显示,从崖城组到陵水组有机质碳同位素逐渐变重,与通常陆生植物碳同位素重于水生生物的现象相左。通过对样品显微组分分析发现,有机质碳同位素较重的样品腐泥组分含量偏高。考虑到渐新世沉积水体为微咸水或咸水,而咸水条件下水生藻类有机质碳同位素偏重,因此显微组分中腐泥组分含量的升高会使得有机质碳同位素变重。然而沉积相和显微组分基本类似的崖城组和陵水组样品有机质碳同位素仍然存在差异,这说明有机质碳同位素变重还存在显微组分变化之外的其他影响因素。结合全球渐新世以来的古气候与大气CO₂浓度变化特征可知,该时期大气中CO₂浓度发生了巨大变化,由崖城组沉积时期的1000～1500μL/L下降到陵水组沉积时期的500μL/L以下,导致陆生植物碳同位素逐渐变重。因此,陆源输入有机质的碳同位素变重也是造成从崖城组到陵水组有机质碳同位素变重的重要原因之一。     

琼东南盆地崖北凹陷崖城组煤系烃源岩发育环境及控制因素

依据沉积环境控制烃源岩发育理论,研究了琼东南盆地崖北凹陷崖城组煤系烃源岩的发育环境及主控因素,并建立了研究区崖城组煤系烃源岩的发育模式。崖城组煤系烃源岩主要形成于半咸水、还原-弱还原的扇三角洲平原河道间泥炭沼泽环境和半咸水、弱还原-弱氧化的潮坪潮上带-潮间带泥炭沼泽环境。沉积环境、古气候条件、相对海平面变化以及古构造控制煤系烃源岩的发育,其中沉积环境控制着煤系烃源岩中有机质类型、有机质丰度、显微组分及煤层的厚度,古气候条件提供了煤系烃源岩发育的物质基础,相对海平面变化影响着煤系烃源岩的展布及保存条件,古构造则是聚煤盆地形成、演化的主要控制因素。崖城组煤系烃源岩有两种发育模式,一是在扇三角洲平原河道间泥炭沼泽环境中水体的还原性起主导作用,二是在潮坪潮上带-潮间带泥炭沼泽中高生物生产率起主导作用。     

琼东南盆地陵水凹陷渐新统陵水组 沉积特征及烃源岩发育模式

琼东南盆地陵水凹陷深层渐新统陵水组烃源岩的沉积成因机制和发育分布规律,成为制约现阶段深水区油气勘探的关键问题。综合应用二维地震资料和钻井资料,将陵水组地层划分为3个三级层序。在层序地层格架内,共识别出丘状、楔状前积、斜交前积、席状、下切充填、波状等典型地震相类型。依据地震沉积学理论进行了沉积相解释,识别出滨岸平原、浅海、半深海、海底扇、扇三角洲等5种沉积相类型,并分层序分析了受分隔性古隆起影响的滨浅海沉积体系的平面展布特征。结合地球化学资料,建立了滨岸平原含煤系烃源岩和陆源海相烃源岩的沉积发育模式:腐殖型含煤系烃源岩主要分布于陵水凹陷东侧松南低凸起和南侧陵南低凸起边缘的滨岸平原相带内,有机质来源为陆生高等植物;陆源海相烃源岩主要发育于扇三角洲体系与浅海相、半深海相的过渡带,有机质来源为陆生高等植物与水生生物的混合。     

琼东南盆地深水东区Y8-1含气构造天然气来源及侧向运聚模式

综合钻井天然气地球化学、地震资料,分析了琼东南盆地深水东区Y8-1构造天然气成因、来源及侧向运聚模式.天然气轻烃C6、C7组成分析表明,Y8-1构造天然气既有别于松东凹陷北坡的油型气,也不同于深水L17-2气田的煤型气.根据天然气乙烷、丙烷碳同位素特征,判断Y8-1构造天然气具有煤型气和油型气混合成因特征.选择盆地东部典型煤型气、油型气作为端元,计算得到Y8-1构造天然气中煤型气占53.3%、油型气占46.7%,分别来源于松南-宝岛凹陷下渐新统崖城组陆源海相烃源岩、始新统湖相烃源岩,两套烃源岩均具备生成成熟-高成熟天然气的地质条件.松南-宝岛凹陷中烃源岩生成的天然气沿断裂、构造脊、砂岩层侧向长距离运移,在Y8-1崖城组、花岗岩基岩圈闭中聚集成藏.      

世界深水含油气盆地烃源岩的发育特征及对中国南海北部深水区烃源岩的启示

国外深水盆地烃源岩发育特征表明:无论是板内的断坳盆地还是板缘的先裂陷后漂移沉积盆地,在裂陷期(断陷期)及坳陷期(漂移期)均有烃源岩分布,大陆边缘盆地不同演化阶段有效烃源岩发育程度存在差别,其中裂陷期非海相(湖相)暗色页岩是最主要和最普遍的生油岩,还可能发育过渡相或近海相的煤系和泥质烃源岩;其次是板内坳陷晚期或板缘漂移期的海陆过渡相、近海相、前三角洲相等有大量的有机质供给或者长期离物源区较近的情况下,烃源岩发育;裂陷晚期和坳陷早期烃源岩一般不发育,但有大量的有机质供给的半封闭浅海—半深海环境可能发育高效烃源岩。国外主要深水盆地中新生界烃源岩发育特征对中国南海北部深水区烃源岩的认识具有重要的指导意义。中国南海北部裂陷早期阶段发育的湖相烃源岩和裂陷晚期发育的海陆过渡相烃源岩为主力烃源岩;南海北部不同盆地坳陷期中新统海相烃源岩差异较大,其中陆源有机质输入不足的琼东南盆地烃源岩稍差些,陆源有机质输入相对充足的珠江口盆地烃源岩较好一些。墨西哥湾和北苏门答腊盆地的勘探实践已经证实了半深海相烃源岩可作为有效油源岩,这对中国南海北部深水区中新统海相烃源岩认识具有很好的借鉴意义。     

莺琼盆地中新统海相烃源岩地球化学特征及生烃潜力评价

通过有机碳测定、岩石热解分析、显微组分定量分析、饱和烃色谱、色谱-质谱等实验分析,对莺琼盆地中新统海相烃源岩的地球化学特征进行了研究,探讨了不同层位烃源岩的生烃潜力。结果表明：莺琼盆地中新统海相烃源岩有机质丰度总体较低,大部分烃源岩为中等烃源岩,有机质类型以Ⅱ2型和Ⅲ型为主,有机质热演化主要处于成熟阶段。烃源岩显微组分组成具有富含镜质组、壳质组+腐泥组次之、贫含惰性组的特征。烃源岩沉积环境主要为弱氧化-弱还原环境,具有陆生高等植物和低等水生生物生源混合输入的特征。莺歌海盆地梅山组烃源岩综合评价为中等烃源岩,生烃潜力相对较好,三亚组烃源岩综合评价为较差—中等烃源岩,具有一定的生烃潜力。琼东南盆地梅山组和三亚组烃源岩综合评价为中等烃源岩,具有相当的生烃潜力。     

琼东南盆地天然气水合物成矿远景

琼东南盆地最新的水合物调查研究发现了大量疑似BSR（bottom simulating reflector）特征的地震反射界面,但BSR特征并不典型。为了解决在BSR特征不甚明显的地区进行天然气水合物识别和成矿远景研究的问题,本文首先通过对调查所取得的第一手资料的综合分析,指出了琼东南盆地海域天然气水合物地球物理标识——BSR识别的局限性;然后从天然气水合物成藏所必须具备的气源、运移通道、有利沉积条件等几个方面出发,探讨了琼东南盆地天然气水合物成藏必须具备的气源、气体运通道和储层等特征,对琼东南盆地天然气水合物地球物理识别标志——BSR判识提供了良好佐证。综合分析认为：琼东南盆地海域的中央坳陷带内发育了大量气烟囱的位置及其附近海底浅层应是天然气水合物发育的重点目标区。     

印度扇深水区古—始新统烃源岩特征及发育模式

充分利用印度扇深水区及浅水陆棚区地震、测井、岩芯、地化等资料,预测了印度扇深水区古-始新统烃源岩特征,并探讨了烃源岩的发育模式。研究结果表明:印度扇深水区古-始统地层主要以海进体系域为主,在始新统顶部发育厚度较薄的高位体系域,沉积于外陆棚深水相沉积环境,具备烃源岩发育的有利条件。古-始新统烃源岩空间分布范围广,厚度大,最大厚度达900 m以上。烃源岩有机质类型以Ⅱ～Ⅲ型干酪根为主,为混合型生源母质。现今凹陷内大部分烃源岩处于高-过成熟的生干气阶段。综合各地质要素分析,建立了印度扇深水区古-始新统烃源岩发育模式。在古-始新世沉积期,深水凹陷的古地理格局总体变化不大,处于赤道附近的低纬度地带,气候湿热。在有利的有机质保存条件下,古海洋生产力和陆源有机质输入量控制了深水区古-始新统烃源岩的有机质丰度。研究结果将有效指导印度扇深水区的油气勘探工作。     

希尔伯特-黄变换在层序地层划分中的应用——以琼东南盆地深水区为例

以琼东南盆地深水区中央峡谷黄流组一段和莺歌海组二段为例,分析希尔伯特-黄变换在层序地层划分中的应用效果。通过对自然伽马曲线进行经验模态分解,得到不同频率域的本征模态函数,根据这些本征模态函数的周期性振荡特征与各级层序界面之间建立的对应关系划分各级层序。结果表明:希尔伯特-黄变换适用于长期、中期和短期基准面旋回的划分,该方法为琼东南深水区的层序地层划分提供了一个重要的辅助手段。     

崖南凹陷Y1井崖三段煤系烃源岩发育规律

基于Y1井煤系烃源岩样品微量元素分析、煤岩显微组分及热解测试结果,结合小波分析的米氏旋回划分结果,系统研究了崖南凹陷Y1井崖三段煤系烃源岩特征及发育规律。研究表明:①以104和260尺度结合岩芯沉积序列及地球化学测试结果,将崖三段划分为2个中期和5个短期米氏旋回,垂向上表现为旋回厚度及烃源岩比例向上增大的趋势,中期旋回上部为烃源岩优势发育层位,其中ⅠA2、ⅠA3和ⅠB2为煤系烃源岩发育的优势旋回;②煤系烃源岩有机显微组分表现为富镜质组、贫惰质组、贫壳质组+腐泥组,镜质组含量为44%~100%,平均为83%,以基质镜质体及镜屑体为主,烃源岩类型以Ⅲ型（腐殖型）有机质为主,少量为Ⅱ₂型（腐泥-腐殖型）有机质,烃源岩以产气为主,其成熟度较低,R_o值平均为1.12%,处于生烃阶段初期;③煤系烃源岩发育受多种因素控制,其中断陷盆地向坳陷盆地的转化时期是成煤的关键构造时期、强烈进积作用使得煤系烃源岩保存不全、区域海平面上升时期是成煤的关键时期、短期旋回小波曲线右偏拐点处为煤系烃源岩相对发育层位。     

阿尔及利亚Chelif盆地中—新生界烃源岩研究

Chelif盆地的勘探在近半个世纪一直没有突破,是否存在有效烃源岩成为制约勘探决策的主要因素。在分析Chelif盆地地表和钻井样品地球化学特征的基础上,研究和预测了中—新生界烃源岩性质与分布,并且采用ΔlogR技术计算TOC含量以弥补露头采样的不足。研究显示,Chelif盆地是阿尔及利亚西北部的中—新生界叠合盆地。在白垩纪Chelif盆地处于被动大陆边缘的拉张构造环境,属于海相盆地;到新生代盆地演变为山间盆地,经历断坳演化过程,形成了快速充填的沉积特征。盆地发育上白垩统、下中新统和上中新统3套烃源岩,有机质丰度显示,该烃源岩为中等—好烃源岩,含Ⅱ型干酪根,有机质热演化处于低成熟—成熟阶段。上白垩统泥灰岩为盆地的主力烃源岩,盆地油气源较丰富,具有较好的勘探前景。     

琼东南盆地东部地区油气形成期次和时期

通过对琼东南盆地东部研究区6口井的37块流体包裹体样品进行荧光观察和显微测温,认为该区共发生过4期与油气成藏有关的流体活动,结合埋藏史分析可知,油气成藏分别发生在距今20~18 Ma的早中新世、10~6.5 Ma的晚中新世、5.5~2 Ma的上新世和2~0 Ma的第四纪,其中第三期和第四期为主成藏期。第一期为成熟热成因气充注;第二期为低成熟度油伴随低成熟天然气充注;第三期为中等偏高成熟度的天然气充注,伴随少量凝析油充注;第四期为成熟-高成熟的天然气充注,伴随少量成熟的轻质油。此外,局部构造有幔源CO2气自中中新世(14 Ma左右)开始充注持续至今,对晚期烃类气体的运移和聚集有阻碍。     

琼东南盆地陆坡体系发育特征及其控制因素

琼东南盆地位于南海北部大陆边缘,是发育于前古近系基底之上的裂陷盆地,自中新世以来进入裂后沉降期。10.5Ma以来,随着盆地演化进入加速沉降阶段,盆地水深迅速增大,陆坡体系开始发育。根据陆坡体系的外部形态及其内部沉积构成特征,在空间上自西向东可以将其划分为3段,盆地西部陆坡以快速进积的陆坡楔状体为主要特征;盆地中部陆坡以陡倾的陆坡角度,大量的陆坡峡谷、沟谷和大规模的沉积物重力流等陆坡沉积为特征;盆地东部陆坡以宽缓的陆坡形态为主要特征。研究表明,沉积物供给和断裂活动对陆坡体系的发育都具有重要的控制作用;同时,陆坡发育时期所经历的沉积过程、古地貌形态和相对海平面变化对陆坡体系的发育也具有一定的控制作用。     

The Development Characteristics and Distribution Predictions of the Paleogene Coal‐measure Source Rock in the Qiongdongnan Basin,Northern South China Sea

There are known to be enormous Cenozoic coal-type oil and gas resources located in the basins of the South China Sea,among which the Paleogene coal-measure source rock are one of the main source rock.In order to more effectively analyze the distribution laws of coal-measure source rock in marginal sea basins and guide coal-type oil and gas explorations,the Oligocene coal-measure source rock in the Qiongdongnan Basin were selected as examples in order to systematically analyze the types,development characteristics,control factors,and distribution prediction methods of coalmeasure source rock in marginal sea basins.The Qiongdongnan Basin is located in the northern region of the South China Sea.Previous explorations of the area have determined that the Oligocene coal-measure source rock in the Qiongdongnan Basin have typical"binary structures",which include coal seams and terrigenous marine mudstone.Among those,the terrigenous marine mudstone has been found to greatly expand the scope of the coal-measure source rock.In addition,the coal seams which have been exposed by drilling have been observed to have the characteristics of thin single layer thickness,many layers,and poor stability.Meanwhile,the terrigenous marine mudstone has the characteristics of large thickness and wide distribution.The development of coal-measure source rock is known to be controlled by many factors,such as paleoclimate and paleobotany condition,paleo-structure and topography,paleo-geography,rise and fall of base level,and so on.In accordance with the comprehensive analyses of various control factors of coal-measure source rock,and the changes in water body energy in sedimentary environments,a genetic model of the"energy belt"for the development and distribution of coal-measure source rock was proposed.Also,the development and distribution characteristics of coalmeasure source rock in different types of energy belts were clarified.Then,based on the development and distribution characteristics of coal-measure source rock and their controlling factors,prediction methods of the distribution ranges of coal-measure source rock were proposed from both qualitative and(semi-)quantitative aspects.That is to say,a method for(semi-)quantitative predictions of the distribution ranges of coal-bearing intervals based on model wave impedance inversion and neural network wave impedance inversion,along with a method for(semi-)quantitative predictions of the distribution ranges of terrigenous marine mudstone based on topographical slopes,were introduced in this study.     

鄂尔多斯盆地东部煤岩孔隙特征实验分析

煤层气储层孔隙结构特征决定着煤层的吸附能力。利用低温氮吸附法和汞侵入法对鄂尔多斯盆地东部地区煤样的孔隙特征进行测试,并分别对煤样的低温氮吸附孔隙特征和汞侵入孔隙特征进行分析。在此基础上,综合两种实验的测试结果,对煤样的孔隙类型进行分类。压汞实验表明:压汞曲线和退汞曲线相似性较好,两者之间的间距很小,退汞效率达65%~75%;液氮实验表明:低变质煤孔以一端封闭的孔为主,随着煤变质程度的增加,先是较大的孔变为两端开放的孔,接着较小孔变为两端开放的孔,到了无烟煤阶段微孔也变成以两端开放的孔为主。综合两种结果,认为煤样的孔隙中以微孔和过渡孔为主,并且微孔和过渡孔是构成煤样孔隙容积的主要贡献者,大孔和中孔的总孔容所占比例较小。鄂尔多斯盆地东部煤岩的孔隙特征有利于煤层中气体的吸附,是煤层气储层的良好场所。     

被动大陆边缘构造演化对深水区烃源岩形成的控制

以世界被动大陆边缘含油气盆地构造演化、油气田资料为基础,采用地质综合分析方法,探讨了不同类型被动大陆边缘盆地在不同构造演化阶段深水区烃源岩的形成条件:开阔海型被动大陆边缘盆地群裂谷阶段发育大型局限湖盆,区域分布的厚层湖相富生油黑色泥页岩为主力烃源岩;边缘海型被动大陆边缘盆地群裂谷阶段发育受河流—波浪控制的大型三角洲,海陆过渡相富生气炭质泥页岩和煤系为主力烃源岩;被动大陆边缘阶段盆地群发生持续性海侵,在高水位体系域缺氧环境下的富有机质海相泥页岩为盆地重要的烃源岩。