南海北部深水区油气勘探关键地质问题

南海北部深水区已经获得了重大的天然气发现,正逐渐成为全球深水油气勘探的热点区之一。通过与相邻陆架区以及世界上典型深水盆地的类比发现,南海北部深水区具有独特的石油地质特征。南海北部大陆边缘经历了从燕山期主动陆缘向新生代边缘海被动陆缘的转变,其演化过程和成盆机制复杂;陆坡深水区具"热盆"特征,凹陷发育超压,其生烃机制不明;深水区距离物源区较远,缺乏世界级大河系的注入,具远源沉积特征,未发现盐层及其相关构造,其油气成藏条件具有特殊性。此外,南海北部深水区海底地形崎岖、多火山,还面临着地震采集、处理等地球物理难题。因此,南海北部深水油气勘探需要在借鉴相邻陆架区和世界其他深水区成功经验的基础上,一方面深入研究其独特的油气地质特征,另一方面研发适应于我国深水环境的地球物理勘探新技术,切实推动深水油气勘探的进程。     

全球被动陆缘深水勘探领域富油气特征及与我国南海被动陆缘深水区对比

被动陆缘深水富油气区油气资源丰富、大发现接连不断,正逐渐成为全球油气勘探的新热点。2000-2007年全球被动陆缘深水区(300 m)共发现33个大型油气田,占全球同期油气大发现的42%。南海北部海域、南海南部海域及东南亚地区等属被动陆缘类型,近年来在深水区也不断有新的油气田发现。对比分析了我国南海被动陆缘深水盆地与典型被动陆缘盆地的石油地质特征存在的差异,比如发育时间上我国南海较国外发育晚、时间短;在被动陆缘发育的4个典型阶段——前裂谷期、裂谷期、过渡期和漂移期中,裂谷期与过渡期发育明显不同;不同演化模式导致不同的沉积、成岩、热演化环境等;沉积层厚度差异较大,国外被动陆缘沉积层厚度可达上万米;大地构造环境造成油气疏导系统差异;双层结构发育的具体情况不同,使得膏岩岩层、上构造层烃源岩发育差异明显等。因此,寻找具有特殊地质条件(比如我国南海经历了特殊的洋盆扩张史,其南部挤压、北部拉张、西部走滑、东部消减)的深水海域;考虑生物礁储层比较发育的独特优势(比如南海北部的流花11-1生物礁大油田,地质储量1.64亿t,南海南部还有许多与生物礁碳酸盐岩有关的油气田),将是今后南海被动陆缘深水区油气勘探的重要方向。     

世界著名深水油气盆地的构造特征及对我国南海北部深水油气勘探的启示

介绍世界著名深水油气盆地的主要特征,着重构造特征,并与南海北部深水区进行了对比。世界著名深水油气盆地产出的大地构造条件具多样性,虽然大多数位于开阔大洋被动陆缘（南大西洋裂谷系、北海、澳大利亚西北陆架盆地）,但边缘海的被动陆缘（墨西哥湾盆地）、转换大陆边缘（洛杉矶盆地）、主动陆缘（南沙海槽盆地）也可形成极佳的深水含油气盆地。南海北部深水区具有世界某些重要深水含油气盆地类似的特征,如位于被动陆缘和大河出口下方,以裂陷期的湖相富有机质页岩为主要生油岩,白云凹陷发育上下叠置的6层深水扇等,这都是有利的石油地质条件。但南海北部深水区盐层和盐构造不发育,构造圈闭相对较不发育,使深水油气系统的研究更加困难,也更具开拓意义。      

南海北部边缘盆地油气勘探现状与深水油气资源前景

自20世纪60年代初开展浅海油气苗调查及浅井钻探以来,南海北部边缘盆地迄今在陆架浅水区已勘探发现多个油气田,建成了一定储量规模的油气产能,基本构成了南海北部油气富集区的格[JP2]局。然而,如何保持油气可持续发展,尽快寻找油气储量接替的新领域,这是该区油气勘探所面临的关键问题。南海北部陆坡深水区与世界深水盆地一样,颇具油气资源潜力和勘探前景,近期LW311深水探井钻探的新发现表明,其应是该区油气资源接替非常现实的战略选区和勘探靶区。     

南海西北次海盆物源供给模式及油气勘探前景

基于地震资料,从物源供给模式入手,分析南海北部深水区西北次海盆的沉积层序、物源特征及其油气勘探前景。其物源供给具有相对多期多物源体系特征,初始扩张期沉积中心位于盆地北部边缘,北部陆架-陆坡物源体系作用显著;初始热沉降期,沉积中心开始从盆地边缘向中央转移,北部陆架-陆坡、中-西沙隆起区物源体系具有大规模物源供给,在盆地两侧斜坡坡脚对称发育大量具有下超反射特征的裙积扇以及具有杂乱反射特征的块体搬运沉积体;稳定热沉降期,沉积中心转移至盆地中央,北部陆架-陆坡、西沙海槽物源体系作用存在短期明显加强,中-西沙隆起区物源体系逐渐削弱,盆地内发育大规模深水扇及深水水道。与相邻中-高勘探程度区相比,显示出良好的勘探潜力。     

深水油气浅层钻井的“三浅”地质灾害

深水浅层钻井过程中可能遇到浅水流、浅层气以及天然气水合物层分解等3种浅层地质灾害（简称＂三浅＂）。要规避这些风险,必须需要开展浅水流、浅层气和天然气水合物成因机理、识别特征及工程危害等方面的研究。国外利用地球物理识别技术和数值模拟方法,结合深水油气钻井测井开展了这方面的研究,在＂三浅＂地质灾害的形成机理和控制因素方面取得了较为重要的研究进展。目前国内学者利用地球物理方法在南海北部深水区LW3-1大气田的周围发现了超压系统、浅层气和天然气水合物。深水水道砂体的发现也推断南海北部深水区具有＂三浅＂地质灾害发育的地质条件。随着深水油气勘探开发的不断深入,评估和预测南海北部深水钻井的＂三浅＂地质灾害十分迫切。     

南海北部大陆边缘深水盆地烃源岩早期预测与评价

南海北部深水盆地与浅水陆架区一样,新生代均处于南海北部准被动大陆边缘的地球动力学环境,具有北部大陆边缘拉张裂陷的基本构造地质属性.深水盆地油气运聚成藏的基本地质条件亦与浅水区类似,但由于陆坡深水区凹陷裂陷更深、沉积充填规模更大,因此,烃源岩发育且展布规模更大,进而为深水油气形成莫定了雄厚的烃源物质基础.本文基于深水区少井无井、地质资料缺乏的现状,借鉴浅水区烃源岩地质地球化学特点及评价参数,依据跨越深水区地震剖面层序地层追踪解释及油气地质综合研究,重点对深水盆地烃源岩进行早期预测与评价,同时亦对其油气资源潜力进行初步分析.     

国外深水油气勘探述评及中国深水油气勘探前景

经过近30 a的发展,深水油气勘探的水深记录被快速刷新;在深水区不断发现大油气田,油气储量、产量快速增长;深水区资金投入明显增长;世界深水区的剩余油气资源潜力巨大.深水油气勘探活动具有高成本、高技术、高风险和高回报的特点,正是由于深水油气勘探储量规模大、产能高形成的高回报特点才促使人们不断地向深水发起挑战.以地震技术和模拟技术为核心的勘探技术、钻采技术的进步和钻采设备的发展,以及开放的优惠政策等有利因素推动深水油气勘探向更深处发展.中国的深水油气领域广阔,目前现实的深水油气勘探领域--南海北部边缘深水区具有很好的基本石油地质条件和成藏条件,与国外获得巨大成功的深水油气勘探区较为类似,因此,其勘探潜力大,前景好.     

南海北部陆缘西沙海槽—台湾恒春半岛地学断面

利用南海北部陆缘及邻区的地质、地球物理资料,综合编制了印支半岛东缘-西沙海槽-南海北部陆坡-台湾恒春半岛-菲律宾海地学断面,从地形地貌、地球物理场、地质构造特征和时空演化等多个方面综合揭示了南海北部陆缘洋陆转换带岩石圈结构及其相互作用,对深入认识南海北部陆缘构造格局和深水区油气地质具有重要意义.     

南海北部珠江口盆地深水区天然气水合物成因类型及成矿成藏模式

南海北部大陆边缘珠江口盆地油气资源丰富,迄今为止不仅在北部浅水区勘探发现了大量油田,建成了超千万立方米的石油年产能区,而且在南部深水区亦 获得了深水油气勘探的重大突破;在深水海底浅层还发现了大量生物气/亚生物气显示,钻探获得了天然气水合物。根据近年来油气勘探及海洋地质勘查所获大量天然气资料,结合油气成藏地 质条件,深入分析了珠江口盆地生物气/亚生物气地质地球化学特征及其气源岩展布特点,初步预测和估算了其生物气生成量与资源量。通过珠江口盆地南部深水区白云凹陷(神狐调查区)天然 气水合物形成的地质地球化学条件分析,进一步证实了该区勘查发现的天然气水合物,主要属生物气成因类型,其气源供给主要来自原地近源以生物气为主的混合气,天然气水合物成矿成藏 模式则主要属于生物气源供给“自生自储型”近源富集成矿成藏类型,且资源潜力颇大。     

"源热共控论":来自南海海域油气田"外油内气"环带有序分布的新认识

南海海域新生代经历印支—南海地台裂谷期、陆间裂谷期和区域沉降阶段,形成大陆架、大陆坡和洋壳区三大区域构造单元。围绕洋壳区,大陆坡和大陆架呈准环带状分布格局。沉积盆地主要分布在大陆架和大陆坡上,亦环绕中央洋壳区呈环带状分布。南海油气勘探活动于20世纪60年代末期开始,截至目前已发现数百个油气田,这些油气田主要分布在南部、北部和西部等大陆边缘。油气田分布主要呈大陆架或其近陆部分以油田为主、大陆坡（也包括邻近大陆架部分区域）以气田为主的“外油内气”特征。油环区凹陷烃源岩以中深湖相泥岩或深海相泥岩为主,沉积有机质以Ⅰ、Ⅱ1型干酪根为主,地壳相对较厚、热流值相对较低、烃源岩主要处在生油窗以内,烃类产物主要是原油。气环区生烃凹陷烃源岩以海陆过渡相泥岩和海相烃源岩为主,沉积有机质主要是Ⅱ2—Ⅲ型干酪根,地壳厚度相对较薄,热流值高,具“超热盆”特征,烃源岩以生气为主。油环区主力储层是砂岩,形成于湖相到浅海环境,存在多套储盖组合。气环区内带存在浅水沉积和深水沉积两套储盖组合,以深水扇和生物礁储层为主,盖层主要为海相泥岩。以300 m水深为界,油环带主要位于浅水区,勘探程度较高;内带气环主要位于陆架下部及陆坡区,勘探程度较低。南海海域勘探领域正在由浅水区向深水区发展。南海油气资源丰富,有望成为我国新的大油气区。     

下刚果-刚果扇盆地沉积-构造演化与油气勘探领域

摘要：下刚果-刚果扇盆地位于西非海岸,因其富含油气,资源潜力大,长期以来一直引起众多研究者的关注。由于该区盐构造发育,变形复杂,盆地不同地区和不同勘探目的层勘探程度并不均衡,如何全面认识和评价盆地油气资源潜力成为指导下步勘探工作的关键。通过盆地沉积-构造演化特征研究,指出下刚果-刚果扇盆地是由下刚果盆地与刚果扇盆地垂向上叠置、平面上复合所形成的叠合复合型含油气盆地,经历了前裂谷期、陆内裂谷期、陆间裂谷期和被动陆缘期等演化阶段;在构造特征分析基础上,综合考虑油气成藏要素和运聚方式等特点,划分出新生界构造-岩性圈闭、盐上白垩系构造圈闭和盐下白垩系等三个油气勘探领域;通过各勘探领域油气成藏特征等的系统分析,指出了盆地东部陆上-浅水地区是勘探盐上白垩系构造圈闭勘探领域和盐下白垩系勘探领域的有利地区,盆地西部深水-超深水地区是勘探新生界构造-岩性圈闭勘探领域的有利地区。     

Petroleum Geology in Deepwater Settings in a Passive Continental Margin of a Marginal Sea: A Case Study from the South China Sea

Deepwater oil and gas exploration has become a global hotspot in recent years and the study of the deep waters of marginal seas is an important frontier research area.The South China Sea(SCS)is a typical marginal sea that includes Paleo SCS and New SCS tectonic cycles.The latter includes continental marginal rifting,intercontinental oceanic expansion and oceanic shrinking,which controlled the evolution of basins,and the generation,migration and accumulation of hydrocarbons in the deepwater basins on the continental margin of the northern SCS.In the Paleogene,the basins rifted along the margin of the continent and were filled mainly with sediments in marine-continental transitional environments.In the Neogene–Quaternary,due to thermal subsidence,neritic-abyssal facies sediments from the passive continental margin of the SCS mainly filled the basins.The source rocks include mainly Oligocene coal-bearing deltaic and marine mudstones,which were heated by multiple events with high geothermal temperature and terrestrial heat flow,resulting in the generation of gas and oil.The faults,diapirs and sandstones controlled the migration of hydrocarbons that accumulated principally in a large canyon channel,a continental deepwater fan,and a shelf-margin delta.     

澳大利亚西北陆架深水盆地油气分布规律

澳大利亚西北陆架边缘海型被动大陆边缘是目前全球深水区油气勘探的热点地区之一,近年来的一系列深水(＞500m)油气重大发现使其备受关注.澳大利亚西北陆架油气分布总体上具有显著的不均一性.平面上呈“内油外气”的分布特征,油气主要分布于富烃凹陷的凹边隆和凹中隆.远岸带深水区发育大型、超大型气田且成群成带分布,近岸带浅水区以发育中、小型油田为主,亦成群成带分布.纵向上呈“上油下气”的分布特征,天然气和凝析油主要富集于上三叠统和中-下侏罗统,石油主要富集于上侏罗统和下白垩统.     

Petroleum geology and exploration direction of gas province in deepwater area of North Carnarvon Basin,Australia

North Carnarvon Basin is a gas province with minor oily sweet spots in deepwater area with water depth more than 500 m, which is one of the hot spots of global petroleum exploration for its series of giant hydrocarbon discoveries in recent years. However, the degree of oil and gas exploration in deepwater area is still low, and the conditions for oil and gas accumulation are not clear. Based on the current exploration situation and latest database of fields, applying multidisciplinary analysis of hydrocarbon geology, hydrocarbon accumulation elements and its exploration direction of North Carnarvon Basin in deepwater area are analyzed. The results show that there are three sets of main source rocks in deepwater area of North Carnarvon Basin, which are Triassic marine shale in Locker Formation and delta coal-bearing mudstone with thin carbonaceous mudstone in Mungaroo Formation, Lower –Middle Jurassic paralic carbargilite and coal measure strata in Athol Formation and Murat Formation, Cretaceous delta mudstone in Barrow Group and marine shale in Muderong Formation. Most source rock samples show gas-prone capability. The coarse sandstone of delta facies in Middle–Upper Triassic Mungaroo Formation is the most important reservoir in deepwater area, Lower Cretaceous Barrow Group deep-water gravity flow or underwater fan turbidite sandstone is the secondly main reservoir. Lower Cretaceous marine shale in Muderong Formation is most important regional caprock. Triassic mudstone in Mungaroo Formation is an important interlayer caprock in deepwater area. There are two main reservoir accumulation assemblages in deepwater area, one is Triassic structural-unconformity plane reservoir accumulation assemblage of Locker Formation to Mungaroo Formation, and the other is Lower–Middle Jurassic Athol Formation and Murat Formation–Lower Cretaceous stratigraphic lithology-structural reservoir accumulation assemblage of Barrow Group to Muderong Formation. There are three main control factors of hydrocarbon Accumulation: One is coupling of source and seal control hydrocarbon distribution area, the second is multi-stage large wave dominated deltas dominate accumulation zone, the third is direction of hydrocarbon migration and accumulation in hydrocarbon-rich generation depression was controlled by overpressure. The south of Exmouth platform in deepwater area is adjacent to hydrocarbon rich depression zone, reservoir assemblage is characterized by “near source rocks, excellent reservoir facies, high position and excellent caprocks ”, which is the main battlefield of deepwater oil and gas exploration in North Carnarvon Basin at present. There are a lot of fault block traps in the northern structural belt of Exmouth platform, and the favorable sedimentary facies belt at the far end of delta plain in Mungaroo Formation is widely distributed, which is the next favorable exploration zone. The Lower Cretaceous, which is located at the concave edge uplift adjacent to the investigator depression and the Exmouth platform, also has a certain exploration prospect in northwest of deepwater area.     

巴西坎波斯盆地和桑托斯盆地油气分布差异及主控因素

巴西坎波斯盆地和桑托斯盆地均为典型的被动陆缘盆地。随着勘探程度的增加和近年来在桑托斯盆地深水区盐下油气的重大发现,坎波斯盆地和桑托斯盆地之间的构造-沉积演化和油气地质特征的差异性越来越明显。通过对坎波斯盆地和桑托斯盆地区域地质特征和油气成藏条件差异性的比较,总结出两个盆地油气分布特征的截然不同。研究表明,盐窗比较发育的坎波斯盆地中已发现的油气主要富集于盐上浊积砂岩,而连续盐岩发育的桑托斯盆地已发现的油气则主要富集于盐下湖相碳酸盐岩。对于盐下层系,连续分布的盐岩和圣保罗高地的发育控制了盐下层系油气的分布;对于盐上层系,盐相关构造的发育则为油气垂向运移提供了有利通道,从而控制了盐上油气藏的形成与分布。     

从天然气水合物的角度看四川盆地的天然气来源

业已查明在海床中存在天然气水合物,由此推论地质历史上的海洋中同样存在这种水合物,且主要赋存于深海槽及其两侧地区。另外,世界上已知大油气区多与来自古地槽区的油气源有关。在四川盆地发现的巨大天然气储量难以由已知源岩提供,因此可以考虑到秦岭、龙门山在上扬子地块北缘、西缘的大陆边缘深水槽区,它们在回返造山过程中由天然气水合物的释放和迁移可能提供了大量气源。类似的地台(块)区油气勘探选区可由此借鉴。     

鸭绿江盆地长白坳陷成藏条件分析及油气勘探前景

鸭绿江盆地是一个典型的多旋回叠合型盆地,可能蕴藏着丰富的油气资源。文章以构造地质学和石油地质学为理论指导,以鸭绿江盆地长白坳陷为研究对象,从地质资料、地球物理资料入手,分析研究区构造特征及烃源岩、储盖层、油气运移等各项成藏关键条件,对该区资源潜力做出综合评价。研究表明,鸭绿江盆地长白坳陷的中部伸展沉降带地层层序完整,厚度大且稳定,局部构造发育,且均位于油气有利的指向区,具备油气勘探的有利前景,为首选的油气勘探有利区。