南黄海盆地海相领域油气勘探战略思考

随着南黄海海域新一轮油气资源调查的展开,勘探深层海相油气成为必然趋势。借鉴下扬子地台海相油气勘探学术研究基础,概述了南黄海盆地由古生界组成、经历中生代构造运动形成的“古构造”,以及与古构造相关的非均质性碳酸盐岩裂隙(裂缝)储集系统,认为它们与下扬子区中、古生界海相地层的沉积序列、烃源岩及油气成藏规律具有可比性,因而具备形成油气田(藏)的地质条件。尤其是南黄海盆地南部的勿南沙隆起区,作为一个相对稳定的古构造单元,是寻找古生古储或古生新储油气藏有利地区,可作为近中期勘探战略优选靶区。     

对中国海相盆地油气资源战略选区的思路

中国古大陆的地质构造演化、盆地性质和盆山转换过程以及资源分布，决定了我国油气勘探战略方针应为两个并举：海域区勘探和陆上区勘探同时并举；陆上区应为古生代海相盆地和陆相盆地同时并举。中国陆地上的海相油气盆地主要分布在特提斯构造域中，具克拉通基底的塔里木、鄂尔多斯和四川盆地三大海相盆地是当前我国油气资源重要勘探开发区，具有巨大的资源潜力。中国古大陆发育有两个构造层次的海相盆地，早古生代海相盆地沉积了海侵和海退序列两套烃源岩。晚古生代一早印支期的早期海侵序列以储集层为主、烃源岩次之；海平面下降期的盆地具生储双重性。油气勘探开发的实践证明，三大海相盆地在生烃、储集、成藏上具有三个共性：(1)原型盆地演化和沉积序列相同，具五个层系的烃源岩；(2)加里东构造运动形成夭折前陆盆地，造就了古隆起和构造掀斜，形成浅海深水盆和古暴露面；(3)古岩溶碳酸盐岩与上覆晚古生代海侵地层组成了储集成藏体系。     

中国古生界海相地层油气勘探

影响中国古生界海相油气勘探并且需要加强研究的主要问题是:保存条件的认识与有利区预测;有效烃源岩与资源潜力;储层的复杂性及其对非构造圈闭的影响。保存条件分为三个层次:含油气盆地的保存、含油气系统的保存、油气藏的保存。塔里木、四川、鄂尔多斯三大克拉通盆地是中国古生界保存较好的盆地,是海相油气勘探的战略目标区,另外还有准噶尔、楚雄等盆地。盆地斜坡相泥岩及泥状灰岩是海相油气勘探的主要烃源;海陆过渡相烃源岩发育区是重要战略方向;陆表海碳酸盐岩烃源岩区是中小油气田勘探领域。从储层条件来说,下古生界应以非砂岩岩溶储层为主要勘探对象,溶蚀不整合面广泛发育,已发现的下古生界大中型油气田仅见于碳酸盐岩溶储层;上古生界以孔隙性碎屑岩及碳酸盐岩储层为主要勘探对象,晚古生代的构造一古地理演化为这两类储层的广泛发育提供了条件。     

对中国海相盆地油气资源战略选区的思路

中国古大陆的地质构造演化、盆地性质和盆山转换过程以及资源分布，决定了我国油气勘探战略方针应为两个并举：海域区勘探和陆上区勘探同时并举；陆上区应为古生代海相盆地和陆相盆地同时并举。中国陆地上的海相油气盆地主要分布在特提斯构造域中，具克拉通基底的塔里木、鄂尔多斯和四川盆地三大海相盆地是当前我国油气资源重要勘探开发区，具有巨大的资源潜力。中国古大陆发育有两个构造层次的海相盆地，早古生代海相盆地沉积了海侵和海退序列两套烃源岩。晚古生代一早印支期的早期海侵序列以储集层为主、烃源岩次之；海平面下降期的盆地具生储双重性。油气勘探开发的实践证明，三大海相盆地在生烃、储集、成藏上具有三个共性：(1)原型盆地演化和沉积序列相同，具五个层系的烃源岩；(2)加里东构造运动形成夭折前陆盆地，造就了古隆起和构造掀斜，形成浅海深水盆和古暴露面；(3)古岩溶碳酸盐岩与上覆晚古生代海侵地层组成了储集成藏体系。     

改造型盆地评价及其油气系统研究方法——以中国南方中、古生界海相地层为例

通过对中国南方中、古生界油气地质的综合研究及勘探总结,初步提出了一套改造型残留盆地或叠合盆地评价及其油气系统研究的方法。其基本思路是强调进行油气地质的“动态演化”研究,主要通过拟三维盆地模拟反演主要烃源岩的时空演化、生烃过程以及不同地质阶段中的生烃强度、资源量;结合古今油气藏的解剖,总结油气成藏—破坏规律;结合古构造的分析,研究油气运聚指向;结合主要构造运动期对中国南方中、古生界主要油气系统的影响分析,进行分阶段的动态演化研究。认为中国南方中、古生界油气勘探的现实对象是次生油气系统及再生烃油气系统,现存的原生油气系统很少。提出中国南方新区中、古生界油气勘探的有利区为石柱复向斜西侧高陡背斜带、苏北盆地阜宁—盐城—海安—兴化—宝应地区、江汉盆地沉湖地区南部潜江—仙桃—牌州—汉参1井地区、江西南鄱阳盆地及楚雄盆地北部凹陷,这一认识已经得到苏北盆地盐城凹陷朱家墩气田及江汉盆地沉湖地区南部开先台西含油构造勘探发现的证实。     

华北东部地区盆地叠合特征与古生界生烃史

华北东部地区下古生界沉积了海相碳酸盐岩潜在的烃源岩,上古生界发育良好的煤系气源岩。由于经历了多期次、不同规模盆地的多种样式的叠合,其间又经历多期次的抬升、剥蚀与改造,因此,不同地区的古生界烃源岩生烃史具有显著的差异。地层对比和上古生界RO特征指示研究区北部的济阳坳陷具有较厚的三叠系原始沉积,三叠纪盆地的叠合对古生界烃源岩生烃史具有重要影响。依据盆地叠合方式、上古生界热演化程度,将上古生界生烃史划分为三叠纪、侏罗纪-白垩纪、早第三纪以来等3个阶段,分别对应生烃史的早期、中期和晚期,早期浅埋、中期抬升、晚期深埋型地区的“二次生烃”潜力大,如济阳坳陷和东濮凹陷。上古生界盆地的均衡面式叠合使下古生界的热演化程度比上古生界至少高0.3%以上,因此,在三叠纪末下古生界基本达到生烃高峰,在一定程度上损耗了其原始有机质并降低其“二次生烃”潜力。     

下扬子独立地块海相残留盆地油气勘探方向探讨

强烈的燕山期造山运动使下扬子独立地块海相原型盆地和前陆盆地被改造成冲断、剥蚀严重的燕山高原,晚燕山期—喜马拉雅期太平洋板块斜向俯冲形成张裂断陷盆地叠置,最终使其成为具有由前白垩系挤压冲断体系和上白垩统—新近系伸展断-坳陷体系组成双层结构的改造型残留叠合盆地。这既造成下扬子海相古生-中生界油气地质高复杂性,又造就了残存于晚期上白垩统—新近系断-坳陷盆地下伏的海相烃源岩“二次生烃”和晚期成藏优势。各个古近纪伸展断陷往往是独立的海相烃源含油气保存单元,古近-新近系区域盖层共同构筑的沉积重建型整体封闭保存体系和具晚期混源特色的海相有效烃源是海相含油气保存单元晚期成藏的基础,时空匹配的有效成藏组合是晚期成藏的必要条件。南黄海、苏北盆地是下扬子区沉积重建型整体封闭体系最好的构造单元,也是海相烃源晚期成藏的主要场所,印支和燕山运动不整合面上下、浦口组、泰州组和阜宁组一段是海相烃源古生中储或古生新储晚期成藏的主要层位,盐城、阜宁、海安、高邮、溱潼和黄桥—如皋断陷保存单位是首选勘探靶区。     

改造型盆地评价及其油气系统研究方法——以中国南方中、古生界海相地层为例

通过对中国南方中、古生界油气地质的综合研究及勘探总结,初步提出了一套改造型残留盆地或叠合盆地评价及其油气系统研究的方法。其基本思路是强调进行油气地质的“动态演化”研究,主要通过拟三维盆地模拟反演主要烃源岩的时空演化、生烃过程以及不同地质阶段中的生烃强度、资源量;结合古今油气藏的解剖,总结油气成藏一破坏规律;结合古构造的分析,研究油气运聚指向;结合主要构造运动期对中国南方中、古生界主要油气系统的影响分析,进行分阶段的动态演化研究。认为中国南方中、古生界油气勘探的现实对象是次生油气系统及再生烃油气系统,现存的原生油气系统很少。提出中国南方新区中、古生界油气勘探的有利区为石柱复向斜西侧高陡背斜带、苏北盆地阜宁-盐城-海安-兴化-宝应地区、江汉盆地沉湖地区南部潜江-仙桃-牌州-汉参1井地区、江西南鄱阳盆地及楚雄盆地北部凹陷,这一认识已经得到苏北盆地盐城凹陷朱家墩气田及江汉盆地沉湖地区南部开先台西含油构造勘探发现的证实。     

华北地区下古生界海相碳酸盐岩二次生烃作用范围及潜力研究

本文总结了华北地区下古生界海相碳酸盐岩二次生烃作用的四大特征;对不同演化阶段的烃源岩发生二次生烃作用的特征进行了分析,并以此确定了华北地区下古生界二闪生烃作用的范围;通过模拟实验,对华北地区下古生界海相碳酸盐岩二次生烃作用潜力进行了分析。     

济阳坳陷下古生界碳酸盐岩二次生烃及其动力学研究

以济阳坳陷下古生界海相碳酸盐岩作为研究重点,用生烃动力学方法来研究碳酸盐岩生油气过程,对各组分的生烃动力学参数进行标定,并应用热解动力学参数确定海相碳酸盐岩的生烃定量方法.在此基础上进行二次生烃动力学特征和生烃史研究,探讨下古生界碳酸盐岩的生烃潜力.燕山期古地热场具有高地温梯度和高大地热流分布广泛的特征,是古生界二次生...     

中国南方海相石油地质特征及勘探潜力

中国南方及邻区的基本构造格架可概括为五个陆缘造山带、三个较稳定地块、一个加里东构造域和一个陆内基底拆离造山带。基本地层层序格架可归纳为六个一级层序及相应的沉积构造旋回,沉积构造格架及多旋回构造演化史决定了南方海相石油地质的基本特征。自震旦纪至中三叠世在南方发育了两个世代的海相原型沉积盆地,均在南北两大陆边缘发育了丰富的优质烃源岩,包括四套区域主力烃源层和六套地区性烃源岩,并形成五套好的区域性盖层以及包括风化壳、裂缝、礁滩及白云岩等多种储集体。印支—早燕山造山期原型大陆边缘盆地和前陆盆地,曾形成五个原始超油气系统,后期的高热演化,使其在现今多转化为含气系统。现实的含气系统只能残留赋存于现今有效保存单元之内,具有多源多期成烃、晚期复合成藏等基本特点。近期油气资源评价认为,南方海相资源量为8.2882×10~(12)m~3气当量,油气勘探潜力大。今后的有利勘探方向包括鄂西渝东地区及川东北地区等七个区块。     

扬子陆块东南缘海相油气勘探前景

扬子陆块东南缘震旦纪—中三叠世海相地层发育在华南板块早、晚两期陆内裂谷盆地演化的巨型旋回中。该区层序地层发育了13个超层序和94个层序,其中第3个超层序(下寒武统)和第12、13超层序(二叠系)的海侵层序组是该区主要的烃源岩层位。烃源岩发育的有利相带为台盆相或受局限的台地相、外陆棚相、深水盆地相。已在江苏句容、江西萍乡—乐平、广西十万大山等地发现多处油气显示。经对油气资源的初步评价,扬子陆块东南缘海相地层的油气远景资源量超过20×10~8t 油当量。认为上古生界石炭系一二叠系海相—海陆交互相地层是该区的主要勘探目的层系,面积达40×10~4 km~2的扬子东南裂谷盆地带(江苏句容常州—江西乐平萍乡—广西十万大山海相地层分布带)是中国南方较有前景的海相油气勘探领域之一。建议加强该带海相石油及其伴生气、裂解气、海陆交互相煤系及其煤成气、煤层气的联合勘探研究工作。     

羌塘盆地油气勘探前景展望

羌塘盆地为中生代大型的海相残留型构造盆地。盆地的南北缝合带及中央隆起带,宏观上可视为三条构造活动带,其间所夹持的两个相对稳定的地块,特别是南、北坳陷中部的两个复向斜区,是油气勘探的主攻方向。上三叠统—上侏罗统是盆地内的沉积主体,“两坳夹一隆”的古构造格局控制了沉积和烃源层的发育和展布。生物礁、滩多分布在高隆起周缘的碳酸盐岩台地上,发育于各组段中,但以侏罗系布曲组及索瓦组相对集中。盆地内发育有上三叠统肖茶卡组、中侏罗统布曲组和夏里组以及上侏罗统索瓦组四套主要烃源层,估算盆地的总生烃量为9930.92×108t,远景资源量为52.95×108t,具有雄厚的找油物质基础。盆地内发育了四套生储盖组合,其中以侏罗系(组合Ⅲ)布曲组—夏里组亚组合最好,是盆地主要的勘探目的层。应用多种方法综合研究和评价认为,北羌塘坳陷金星湖—东湖—托纳木地区和南羌塘坳陷比洛错东—土门地区是最有利的含油气远景区。     

中国海相盆地油气资源动态评价与有利勘探方向

中国海相盆地是油气大突破的重要领域。立足中国含油气盆地分析,通过全球超大陆旋回,认为元古代以来3个克拉通海相盆地总体经历了4个地史阶段,明确了海相层系原型盆地演化序列与并列迭加特点,总结梳理了3类原型4种控源模式,表明原型盆地决定了烃源岩发育的环境及分布模式,编制了三大盆地主要层系分类型烃源岩分布图,并明确了烃源岩特征;基于海相烃源岩生烃-排烃-滞留油气动态演化模式,建立了海相层系烃源岩有效性动态评价和“常规-非常规”一体化资源评价等方法技术体系。基于新方法计算了海相层系生排烃量和资源量,明晰了重点盆地油气资源潜力分布。提出了大于10亿t资源量区带15个、5~10亿t级区带13个,指出了下步海相层系勘探的重点领域和方向。     

西藏羌塘盆地的深部结构特征与含油气远景评价

羌塘盆地是目前国内石油勘探的热点地区之一,本文综合研究了羌塘盆地的地球物理、石油地质调查资料及INDEPTH-3深部调查结果,得出:①盆地内烃源层、储集层、盖层及其组合条件很好,局部构造发育,有利于形成和保存油气藏,断裂不会成为致命问题,提出了今后工作的主要目的层上三叠统—中侏罗统组成的中构造层;②对盆地二级、三级构造作了新的划分,否定羌中隆起,提出盆地表层的主要构造方向为北西—南东向,成“三凹三隆”及“一深凹”的地壳结构特征,其中主沉降带内部及其两侧是最有利的找油气远景地带;③本区壳幔之间的相互作用较强,盆地北部火山及热活动多,对油气远景评价有较大影响,而盆地南部沉积厚度大,受深层热影响相对较小,是找油气的更有利地段;④强调查明深部地层物性、油气赋存状况,烃类物质的来源和上下构造符合情况是当务之急,重点是加强点上的调查和评价研究;⑤提出不能轻视伦坡拉陆相古近—新近系盆地找油前景,它可能汇聚有两侧海相地层的油气。     

Petroleum prospects of marine sequences in South China

The comprehensive study of the tectonics-sequence stratigraphic-petroleum system shows that five sets of major regional and some local source rocks were developed in the tectonic evolution of South China, including the Lower Cambrian and Lower Silurian in the Caledonian cycle, the Middle Permian and Upper Permian in the Hercynian cycle, and the Lower Triassic in the Indo-Sinian cycle. Due to the inhomogeneous maturity of source rocks in this area, gas exploration would mainly be carried out in the Lower Paleozoic areas, while oil and gas exploration would be in the Upper Paleozoic ones. The reformation from the Indo-Sinian cycle to the Himalayan cycle exerted decisive influence on the hydrocarbon accumulation in the Mesozoic-Cenozoic basin and marine sequences in southern China. The petroleum systems formed in the medium-late period of the superimposed basins are of the greatest potential. The distribution of primary and secondary oil-gas pools was mainly affected by favorable sedimentary facies, ancient uplift and slope. The comprehensive evaluation concluded that the focuses for petroleum exploration in the marine sequences of southern China will be in the superimposed basins along the margin of Yangtze landmass, the Subei-southern South Yellow Sea basin and the marine sequences preserved under the over-thrust nappe along the northern margin of the Jiangnan uplift. __________ Translated from Acta Petrolei Sinica, 2007, 28(3): 1–7 [译自:石油学报]     

南沙海区沉积盆地油气资源评价及重点勘探地区

我国南沙海域分布有曾母、万安、南沙海槽、礼乐等众多盆地。这些新生代沉积盆地构造类型多、面积大,新生界巨厚,邻近陆坡的大陆架十分宽广,塑造了多个三角洲,是重要的含油气资源区。盆地的主要烃源岩为渐新世—中中新世湖相泥岩以及下海岸平原沉积。储层发育有砂岩、灰岩(礁灰岩)、基岩等。区域性盖层为上新统—第四系广海相泥质岩。南沙海域含油气构造,具有规模大,隆起幅度高,类型多,成群成带分布等特点。应用波阻抗、烃类检测或模式识别等处理技术,通过盆地模拟技术和沉积岩体积法对南沙海域进行了油气资源评价,其总资源量为581.0047×108t,属于我传统海疆线内达372.0704×108t。文中最后指出曾母盆地的西、北部,万安盆地的南部和南沙海槽盆地的北部是近期重点勘探地区。     

中国海相碳酸盐岩层系油气勘探特殊性问题

中国至少有3 0 0×1 08t的海相碳酸盐岩油气资源量,是十分重要的勘探领域。在近5 0年的勘探历程中虽有塔河、普光等碳酸盐岩大油气田的发现,但探明储量仍然很低,这与勘探投入低有关,但更主要的原因在于中国海相碳酸盐岩油气地质的特殊性。经研究其特性可概括为7个方面:(1)碳酸盐岩层系形成于多旋回的叠合盆地;(2)碳酸盐岩层系时代老,埋藏深;(3)烃源岩具有多元、多期生烃;(4)储集层类型多、非均质性强;(5)圈闭类型多样,以隐蔽圈闭和复合圈闭为主;(6)油气藏改造、破坏严重,保存条件复杂;(7)油气藏分布复杂,预测难。要尽快实现碳酸盐岩油气探明储量的快速增长,缓解国内油气资源供需矛盾,必须加强碳酸盐岩油气富集与分布规律的理论研究和勘探技术攻关。文中将中国海相碳酸盐岩油气富集理论的研究凝练为三个方面的科学问题:(1)海相碳酸盐岩层系发育环境、构造演化及其对有效烃源岩的控制作用;(2)海相碳酸盐岩介质油气运聚机理;(3)海相碳酸盐岩层系油气多期成藏与保存机理;同时指出要加大碳酸盐岩地区的地震、钻井和测井等系列技术的攻关力度,以提高勘探的成功率。     

松辽盆地石炭系—二叠系油气勘探前景

通过区域地质背景分析,认为东北地区处于活动大陆边缘构造背景下,形成了石炭纪—二叠纪泛盆地,松辽盆地是在残留的石炭系—二叠系盆地之上形成和演化的,石炭系—二叠系分布面积达7.2×104km2。地球化学分析表明,二叠系以极低变质岩为主,泥岩的有机质成熟度和丰度较高,剩余生烃潜力普遍较低。盆地东部地区的二叠系泥岩厚度超过1000m,而成熟度低于北部和西部地区,处于过成熟阶段,至今仍具备生烃能力。上覆中生代地层沉积后,东部地区的二叠系泥岩有机质成熟度增幅较大,发生了二次生烃,生烃量巨大并得到有效保存,形成原生和次生油气藏,具有较好的勘探前景。     

下扬子地区热历史与海相烃源岩二次生烃潜力

下扬子地区是中国南方海相油气勘探的优选地区,针对中、古生界海相油气勘探提出了“二次生烃,晚期成藏”的部署思路。通过盆地热史恢复获得热流史,然后正演计算烃源岩成熟度史,再利用实验模拟二次生烃量版,计算区内4套主要海相烃源岩的二次生烃强度。结果表明：(1) 下扬子地区苏北、苏南、皖南地区具有不同的热演化史;(2) 二叠系和下三叠统烃源岩具有好的二次生烃潜力(150～300 mg/g),志留系烃源岩有一定的二次生烃潜力(约为120 mg/g),寒武系烃源岩几乎不具有二次生烃能力;(3) 平面上,苏南、皖南地区的二次生烃条件整体上不利,苏北各凹陷区4套海相烃源岩二次生烃强度明显大于苏南和皖南地区。