中国海域油气资源潜力分析与黄东海海域油气资源调查进展

2019年是青岛海洋地质研究所重建40周年。40年来,研究所根据公益性油气资源调查的基本定位,按照"立足黄东海、面向中国海、辐射全球海"的空间业务布局,紧密围绕国家和社会重大需求、瞄准国际海洋科技前沿,以摸清中国海域油气资源家底、掌握资源分布状况、实现新区新层系油气突破、服务国家能源战略和海洋强国战略为己任,持续开展了中国海域油气资源区域评价与黄东海盆地油气资源调查,大体分为海域及邻区沉积盆地对比研究、中国海域区域评价战略研究和黄东海海域新区新层系油气资源调查3个阶段。先后主持编制了中国海域沉积盆地分布图和油气资源勘探开发(动态)形势图,开展了海域及邻区含油气盆地对比、中国海域油气勘探开发形势动态分析和油气资源区域评价战略研究、黄东海海域油气资源调查研究与评价,取得了一批原创性的成果。主要体现在:①海域油气资源早期评价技术和沉积盆地深部地震探测技术取得突破性进展;②中国海域油气资源丰富,下一步的调查与勘探方向包括:新层系、近海天然气、富生烃凹陷潜山油气藏、南海深水油气、南海生物礁和非常规天然气;③明确了南黄海盆地的基底性质、海相盆地地层层序和构造区划、侏罗纪前陆盆地特征、海相盆地的油气地质条件和有利区带;④明确了东海中生代盆地的地层层序、盆地结构和两期盆地性质、"大东海"中生代地层分布特征、中生界油气地质条件和有利区带;⑤发现了南黄海古生界古油藏。上述成果和认识为海洋油气资源调查与勘探的下一步工作奠定了坚实的基础。     

东海南部及邻区海陆中生代沉积特征对比

为了解东海陆架盆地南部中生代地层的油气资源潜力,从沉积特征入手,进行海陆中生代沉积特征对比分析。结果表明,陆域侏罗系主要发育河流相、湖相和火山岩相,火山活动强烈,而海域侏罗系主要发育海陆过渡相和海相,火山活动相对较弱,有利于油气的生成和保存。综合分析认为,海域侏罗系为东海南部未来油气勘探的重要靶区。     

从地质演化特征探讨墨西哥湾地区油气富集的基本规律

墨西哥湾东部主体经历了中生代裂谷拉张、中侏罗世裂谷和地壳衰减、晚侏罗世洋壳形成及早白垩世的区域沉降4个演化阶段;西部主要受中生代太平洋板块向北美板块的俯冲影响,属弧后拉张。由于持续稳定的沉降,墨西哥湾沉积了巨厚的以海相地层为主的中生代地层,并提供了有利的烃源岩、储层和盖层。大量的构造、地层和复合型圈闭为油气富集提供了有利的场所。墨西哥湾盆地为典型的高演化拉张盆地,巴西东部(包括海区)为中等演化拉张盆地,二者均已成为重要的油气富集区。我国东部海区中生界南部以海相地层为主,北部以陆相地层为主,为一个低—中等演化的拉张盆地。前二者的油气富集规律为我国东部海区中生代盆地的找油提供了借鉴作用。     

南黄海地区与上扬子地区海相中-古生界岩性地层对比

海相油气勘探是近十年来我国油气勘探中的重点研究领域,受到越来越多的关注。南黄海地区分布着厚层的前新生代海相地层,为深入了解该套地层,通过收集南黄海盆地的钻井资料以及下扬子陆区的地层资料,将其与上扬子四川盆地的海相地层进行岩性对比和沉积演化分析,了解两套地层的异同性,认为南黄海盆地与上扬子四川盆地的海相中-古生界沉积演化在印支运动以前总体来说是"大同小异",均为以碳酸盐岩沉积为主的稳定沉积,只是在中-古生代构造运动改造时间、规模上存在着一定的差异,上下扬子地区的海相中-古生界具有充分的可比性。还就上下扬子地区的烃源岩特征和油藏保存条件差异等方面进行了简要阐述,这有助于通过借鉴四川盆地海相油气勘探的成功经验,评估南黄海海相地层油气潜力,探索南黄海盆地下一步油气勘探的方向。     

南沙海域礼乐盆地中生界油气资源潜力

位于南沙东部海域的礼乐盆地是一大型的中、新生代叠置盆地,其特有的地质背景及巨厚的中生代地层显示了其与南沙海域其他新生代沉积盆地的差异。盆地内发育的厚度超过4 000 m的中生代海相地层,主要包括了上侏罗统—下白垩统的滨—浅海相含煤碎屑岩或半深海相页岩、上三叠统—下侏罗统三角洲—浅海相砂泥岩和中三叠统深海硅质页岩等3套地层,展示出盆地具有良好的油气生成潜力。而早期位于华南陆缘、现今位于南沙东部海域的礼乐盆地中生界,完全具备了形成油气藏的基本石油地质条件,具有较为良好的油气资源潜力,其中生界油气资源勘探具有非常重要的意义,将成为我国海域油气勘探的一个重要新领域。     

南黄海盆地油气资源调查新进展

南黄海盆地是中-古生代海相沉积盆地与中-新生代陆相沉积盆地相叠加的大型沉积盆地,其油气调查与勘探始于20世纪60年代初,经历了陆相盆地调查与勘探、探索与研究、海相盆地勘查3个阶段。由于地震地质条件复杂、盆地演化历史复杂、地质构造复杂、勘探程度相对较低,50多年的调查与勘探未获得商业性油气发现。经过2005年以来的长期地震调查技术攻关,初步形成了以“高覆盖次数、富低频信号、强震源能量”的采集技术和“高分辨率、富低频成分、强反射能量”的处理技术相结合的盆地深部“高富强”地震探测技术,并获得深部海相层的有效地震反射。近年来的进一步调查和研究发现：(1)南黄海盆地不仅是扬子板块在海域的延伸,而且是下扬子地块的主体;(2)南黄海盆地与四川盆地在中-古生代海相盆地沉积时期具有相同的沉积建造和沉积演化历史;(3)南黄海陆相中-新生界以下残留有巨厚的中-古生代海相地层,存在可追踪对比的三套地震反射标志层组,据此建立了中-古生代海相沉积层的地震层序;(4)发育下寒武统荷塘组(或幕府山组)、上奥陶统五峰组-下志留统高家边组、上二叠统龙潭组-大隆组三套优质烃源岩,三套完整的生储盖组合,具备形成大型油气田的物质基础;(5)理论模拟和包体分析表明,海相中-古生界存在多源多期成藏特征;(6)崂山隆起是海相下古生界油气远景区,勿南沙隆起是海相上古生界的油气远景区;(7)崂山隆起高石稳定带是有利勘探区带,是寻找类似于四川盆地“威远型”和“安岳型”油气田的重要地区;(8)高石3号构造是古生界的首选钻探目标。下一步工作重点是实施以下古生界为主要目的层的参数井钻探,建立区内完整的中-古生代地层层序,获取资源评价参数,实现南黄海油气调查的战略发现和勘探认识突破。     

应用合成地震记录确定南黄海北部盆地中生代地层的分布

黄海海域是我国近海目前唯一尚未获得商业性油气发现的海域,海域内发育了3个中新生代含油气盆地,目前已在北部盆地中生代泰州组地层中发现了油气显示。过去由于受资料所限,对盆地的油气资源评价,多关注于第三纪盆地,忽视了中生代盆地的油气资源远景。作者通过对南黄海北部盆地已钻遇中生代泰州组地层的钻井和过井数字地震剖面的追踪对比,结合4km×8km地震测网和重、磁资料综合解释,认为中生代盆地同样具有良好的含油气远景,特别是盆地的东北凹,中生代地层沉积厚度大,分布范围广,具有较好的油气资源远景。     

东海陆架盆地与松辽盆地的类比分析

松辽盆地在我国的含油气盆地中勘探程度较高，已探明了几十亿吨的地质储量，对控制盆地油气形成的生、储、盖、圈、运、保等条件的研究也比较深入和细致，东海陆架盆地是我国目前勘探程度较低却有很大油气远景的盆地，这两个盆地都是我国东部中新生代大型复合沉积盆地，在地质构造上具有一定的相似性。本文试图通过东海陆架盆地与松辽盆地的对比在研究它们各自特征的基础上，寻找这两个大型沉积盆地的共同点和相似性，以便借鉴松辽盆     

东海陆架盆地南部中生代构造-沉积演化与油气勘探方向

东海陆架盆地位于欧亚板块东南缘,中生代以来盆地形成和演化过程受到古太平洋板块多期洋壳俯冲及其多构造体系叠加改造,其盆地原型、构造-沉积演化与油气成藏关系一直是研究的热点。本文综合应用东海陆架盆地南部最新地震调查、钻井和临近陆域资料,通过海陆对比、中生界层序地层建立、构造-沉积演化过程重塑,探讨中生界油气成藏的关键问题和勘探方向。研究结果认为东海陆架盆地南部中生界存在2个超层序7个层序,中生代以来演化表现为晚三叠世前的被动大陆边缘基底、晚三叠世—中侏罗世活动大陆边缘拗陷、白垩纪活动陆缘断陷盆地;早期基底NE向格架控制中生代盆地结构与宏观含油气性,中生代两期构造演化造就了两套生储盖组合,基隆运动、渔山运动和雁荡运动控制早期油气的生成、聚集,龙井运动主要控制早期油气藏调整与改造、再成藏;继承性隆起（斜坡）闽江斜坡和“凹中凸”台北转折带是中生界油气主要勘探方向。     

上下扬子构造演化及叠合盆地油气地质条件对比

中国南方海相油气勘探是当前油气勘探的热点领域,并已显示出巨大的勘探潜力。在系统研究扬子块体构造旋回演化及沉积发育的基础上,以地质类比为手段,剖析了上、下扬子区宏观地质特征的异同,认为上、下扬子区叠合盆地演化具有"早期统一、晚期分异"的特征,主要控制因素是扬子块体与周缘构造单元的相互作用,分异的界限大致是以印支运动为界。通过油气地质条件的分析,认为上、下扬子区典型叠合盆地成藏要素存在时空关系上的可类比性,并与构造旋回具有良好的耦合性,在此基础上,重点分析了四川盆地油气勘探对南黄海盆地勘探的指示意义,认为中、古生界海相地层是南黄海油气突破的潜力区,深层油气勘探需重点关注,以及古隆起对油气聚集的关键作用。     

东海陆架盆地海相中生界及其与邻近古海洋关系探讨

多道反射地震、地磁、钻井资料表明，东海存在中生代地层。区域地层、古生物、古地理环境分析表明，东海陆架盆地南部赋存发育海相中生界的可能性。中生代期间，包括台西南、粤东、闽西在内的中国东南沿海一带存在一海相沉积环境，它可能是西太平洋、也可能是从南海东部或中部经过的中特提斯洋伸向陆地的一个支角。该支角北部可能抵达东海陆架盆地南部。     

Stratigraphic division and depositional processes for the Mesozoic basin in Northern South China Sea

This paper divided the age of Mesozoic strata in the Northern South China Sea into epochs by the stratigraphic correlation between land and sea areas. A Mesozoic stratigraphic profile from South China to the northern continental slope of the South China Sea was constructed by ground and seismic surveys. The depositional process was illustrated by the chronostratigraphic framework of the Mesozoic basin, and the oil and gas exploration prospect was discussed. Results indicate that the depositional process from the initial transgression in the Late Triassic to the Mesozoic maximum flooding event that occurred in the Early Jurassic period formed a continuous transgression when the depositional environment varied from littoral to semi-closed gulf and shelf. After this maximum flooding event, a continuous marine regressive process developed, including seawater withdrawal from the South China epicontinental region at the end of the Early Jurassic period, seawater withdrawal to the outer shelf of the Northern South China Sea at the end of the Early Cretaceous period, and seawater withdrawal to the slope trough at the end of the Cretaceous period. Research achievement not only connects major Mesozoic geological events but also specifies the time nodes of such events. Thus, an investigation of this event is significant to the Mesozoic tectonic evolution study of the South China Sea and Paleo-Pacific Ocean.     

中国海域前新生代地层分布及其油气勘查方向

经过60年的油气调查与勘探,随着中国近海新生代盆地的勘探程度不断提高,油气发现难度逐渐加大,海洋油气勘探新领域的开拓成为当务之急。近年来的调查与勘探发现,中国海域前新生代盆地残留地层具有如下特征：① 厚度大,一般为4000～6000 m,最大厚度超过9000 m;② 分布广,有渤海、北黄海、南黄海、东海-南海北部和南海南部5大分布区;③ 存在新元古界、下古生界、上古生界、中生界“下部层系”、中生界“中部层系”和中生界“上部层系”6套地层;④ 可划分东海-南海型和渤海-黄海型两类层型结构,前者仅由“单一”的中生代地层组成,后者由新元古界-古生界-中生界“叠合”构成;⑤ 发育下寒武统、下志留统、石炭系、二叠系、侏罗系和白垩系6套烃源岩,其中下寒武统、下志留统和二叠系烃源岩有机质丰度高,侏罗系烃源岩分布最广;⑥ 具有孔隙型、裂缝改造型和风化壳型3类储层,其中,孔隙型储层包括白云岩、礁滩相碳酸盐岩和砂岩储层,裂缝型储层与大型断裂带和挤压构造带伴生,风化壳储层可分前寒武系变质岩和混合花岗岩、古生代碳酸盐岩、中生代火山岩以及花岗岩、中生代碎屑岩4亚类,其物性及分布主要受构造作用、风化淋滤作用和埋藏条件3种因素控制;⑦ 具备“古生古储”、“古生中储”、“古生新储”、“中生中储”、“中生新储”和“上生下储”6类成藏组合。综合分析认为：中国海域前新生界油气前景广阔,南黄海海相中-古生界、东海南部-南海北部海域中生界、新生代富生烃凹陷内的潜山是中国海洋油气下一步勘查方向;北黄海盆地坳陷区的中生界和渤海海域的前新生界“自生自储”油气藏值得重视。     

东海陆架盆地中生界油气调查进展与面临的挑战

东海陆架盆地是我国海域的一个大型中—新生代复合型含油气盆地,中生代盆地是我国海域油气勘探战略接替区之一。2005年之前主要以新生界为目的层,2005年之后,随着地震采集和处理技术的提高以及勘探思路的转变,针对中生界开展了富有成效的调查研究,取得了一系列成果与进展：①初步建立了一套深层二维地震采集技术和处理技术;②通过海陆对比和地震地层学分析,东海中生界分布广,具有“东海西陆”的古地理格局;③中生代盆地具有北东分带结构特征和3期演化;④中生界发育2套烃源岩和2套生储盖组合。在此基础上分析了东海陆架中生代盆地油气调查所面临的问题与挑战。     

南黄海海域的海相中-古生界油气远景

南黄海海域油气勘探近40年成果证实，处于扬子地块之上，除缺失志留系上统和泥盆系下统，发育了较完整的中、古生代海相地层，厚度大，分布广。结合我所近几年来地震、地质研究成果，阐述本区海相中、古生界分布残存情况及生储盖特征，研究认为，南黄海中、古生界海相烃源岩具有较好的含油气勘探前景。     

加里曼丹岛和马来半岛中生代岩相古地理特征及其构造意义

印支运动以后,在现今的南海及其周围存在过2个古海洋,其中晚侏罗世一早白垩世消失于南海北部陆缘区、北巴拉望-礼乐滩-南沙地块以北的古海洋为“中特提斯”,而早第三纪期间消失于南沙地块以南沙捞越一带的古海洋为“古南海”。它们的结束时间和消失的古地理位置完全不同。对它们的正确识别和区分,对目前进行的南海周边地区中一新生代构造演化研究极为重要。对马来半岛、加里曼丹岛中生代岩相古地理资料的整理和分析结果支持如下结论：中特提斯洋的延伸是从苏门答腊的Woyla缝合线,过婆罗洲的Meratus缝合线。然后绕西南婆罗洲地块至加里曼丹岛的西北(Lupar带或者Boyan带),进入南海西南角(南沙-礼乐滩-北巴拉望地块等以北),再接南海北部陆缘区内的中特提斯缝合线。该区中生代海相地层的分布明显受构造演化的控制,整体趋势是向南退缩。印支运动以前、早-中三叠世的海侵广泛分布于古特提斯带及以南地区,涉及华南,中南地块,马来半岛及以南地区;印支运动基本结束了古特提斯带的海侵,因此晚三叠世一早侏罗世的海侵主要限于中特提斯海域及以南地区,如与中特提斯洋相邻的陆域,包括华南的湘赣粤海湾晚三叠世一早侏罗世的海侵、中南半岛东南部早侏罗世的海侵以及新加坡早侏罗世的海相地层。白垩纪海相地层主要分布于中特提斯以南地区,如加里曼丹岛。     

南沙海区中生界岩相分布及构造特征

为了了解南中国海南部南沙群岛陆架-陆坡区中生代地层发育情况,作者通过综合分析该海区钻井、拖网及1987年以来采集的20000多公里的多道反射地震勘探等资料,得到了对该区中生界基本特征的如下新认识:空间分布上,南沙的中生界具有从北部的郑和-礼乐隆起南缘向南增厚的趋势;沉积岩相方面,东部三叠纪时为深海相,侏罗纪为浅海与三角洲相,白垩纪为浅海-内浅海相,而往西南部中生代的海水深度有变深的趋势;中-新生代变形上,在南沙西部的曾母盆地,中生界褶皱为复式的、非协调性的,南沙中部多为舒缓褶皱,东部仅在近巴拉望海槽地带出现小幅度的褶皱。结合围区中生界及特提斯构造域的发育特征,作者提出南沙地块上的海相中生界在大地构造上归属于残留在中特提斯洋北部减薄陆缘地壳上的中特提斯期海相沉积地层,是该海域油气资源勘探不可忽视的对象。     

台西南盆地和北港隆起的中生界及其沉积环境

我国南海海域广泛存在中生代沉积地层，在南海寻找中生界油气藏潜力极大。台西南盆地和北港隆起有数十口井钻遇中生界，经过详细生物地层学工作确定了下白垩统（阿普特阶和下阿尔必阶）和侏罗系（？）两套中生代地层，是迄今南海北部中生界地层研究最为深入的地区，可作为对比的样板。介绍了台西南盆地和台湾西部中生界的岩性、岩相和生物地层学特征，指出晚侏罗世（？）与早白垩世之间沉积环境发生了显著变化，台西南盆地由深海至半深海变为内陆，而北港隆起由内陆变为海陆交互和浅海环境。