珠江口盆地珠一坳陷断裂控藏定量表征与有利勘探区预测

摘要：珠江口盆地珠一坳陷中浅层珠海组、珠江组、韩江组的油气主要来自深部烃源岩层系,断裂既是必备的油源通道又对油气藏形成和分布起到关键作用。为明确断裂对珠一坳陷珠海组-韩江组油气成藏的控制机制,对断裂分布及演化特征进行了分析,依据断裂活动时期和断开层位的不同将其分为5类：早期活动-深层切割型断层、中晚期活动-中浅层切割型断层、晚期活化-深浅切割型断层、继承性活动-深浅切割型断层、通天型断层。在对恩平南断裂带解剖的基础上,发现影响断裂控藏的因素主要有断裂类型、断裂活动速率、断裂规模和圈闭离断裂的平面距离。针对全区所发现油藏,对以上影响因素进行统计分析,结果表明：研究区深浅切割类断层控藏作用显著,且其断层活动速率中等时最有利于油气成藏,在15 m/Ma左右达到最大;断裂规模越大,越有利于油气成藏;圈闭距控藏断裂越近,含油气性越好。根据活动速率、断裂规模、断裂与圈闭的相对距离所拟合的定量控藏表征公式,发现现今探明的978%的油气藏均分布在深浅切割型断裂控藏概率大于05的区域。依此指出惠东低凸起及惠北半地堑东南部、恩平中半地堑东北部为下一步有利勘探区。     

珠江口盆地珠一坳陷浅层油气成藏模式研究

珠一坳陷是珠江口盆地重点勘探地区之一,其浅层具有良好的油气勘探前景。本文在前人研究的基础之上,综合利用地震、测井以及油田实际生产资料,分析珠一坳陷浅层成藏影响因素并建立成藏模式,结果表明：珠一坳陷距生烃中心15~20 km的范围为浅层成藏有利区域,断层产状与油气运移方向配置影响油气垂向输导路径,构造脊为油气横向远距离运移提供保障;依据断裂带内部结构以及“源—输”匹配关系,可将珠一坳陷浅层油气成藏模式分为“向源型”、“背源型”、“顺源型”以及“远源型”共四种类型。在“向源型”与“背源型”模式中油气分别沿油源断裂上盘与下盘运移;“顺源型”模式中油源断裂两盘均可作为油气运移的有利通道;“远源型”距离生烃中心较远,构造脊对油气横向运移起到关键作用。油气成藏模式在各个凹陷间以及凹陷内差异明显,“顺源型”是研究区最主要的成藏模式。     

珠江口盆地珠一坳陷古隆起控藏特征及有利成藏区定量预测

古隆起是控制珠一坳陷油气成藏的重要因素,从定性和定量两个角度分析了古隆起控藏条件和控藏分布特征。通过对古隆起区域构造及形成演化分析,阐明了三级古隆起构造格局分布特征,明确了古隆起经历了始新世、早-中中新世及晚中新世三个构造演化阶段,总体具有长期继承性发育特点。总结了古隆起控藏的地质特征：古隆起范围控制了平面油气分布范围;古隆起构造演化控制了多种圈闭发育及油气藏类型;古隆起位置控制了油气优势运移方向。应用“多要素匹配成藏模式”原理和方法,建立了适合珠一坳陷的地质模型和数学模型,阐明了隆控临界成藏条件和控藏规律。研究发现,930%的油气藏储量分布在古隆起坡顶及坡上,油气田的储量及油田个数随着到古隆起顶部的距离增大而减小。基于古隆起控藏模式,预测了珠海组、珠江组上下段、韩江组上下段等5个目的层古隆起控藏高概率地区主要分布在东沙隆起、北部隆起带、惠西南条带、陆丰凹陷、PY4洼以及恩平凹陷周缘。     

珠江口盆地珠一坳陷裂后期断裂作用:迁移、转换及其动力学

珠江口盆地裂后期断裂作用对新近系油气成藏具有重要影响,但人们对其发育特征及动力学演化规律的认识一直不够.利用钻井约束的高精度三维及二维地震资料对珠一坳陷裂后期断裂的几何学与运动学特征进行了分析,结果表明珠一坳陷裂后期存在南海期和东沙期两期断裂作用,从南海期断裂作用到东沙期断裂作用,断裂的几何学、运动学特征以及动力学机制均发生了转换.南海期断裂作用具有从南向北迁移的特征;而东沙期断裂具有由东向西迁移的特征.两期断裂都以伸展为主,其中东沙期断裂具有微弱扭性特征.南海期断裂区域伸展方向为NNE10°～15°,东沙期为NNE20°～25°,区域伸展方向发生了5°～10°的顺时针偏转.南海期断裂作用发生于南海同扩张期,可能与南海扩张期间北部陆缘残留的伸展作用有关.东沙期断裂作用形成于南海后扩张期的东沙运动,该时期区域主应力轴σ₂方向与吕宋岛弧和欧亚大陆的挤压碰撞方向一致.东沙期断裂特征进一步证实了东沙运动是中中新世以来吕宋岛弧与欧亚大陆碰撞的结果.研究结果对整个南海地区裂后期南海运动与东沙运动的进一步认识具有重要意义.      

珠江口盆地珠一坳陷古近系构造样式分析

研究分析了近年来构造样式的研究现状和新的进展,结合珠江口盆地珠一坳陷张性构造环境下构造发育的特点,建立了利用三维空间构造信息的构造样式划分方案。据此对珠一坳陷的各类构造样式进行了研究。根据盆地(坳陷)结构、断层组合及动力学机制,将珠一拗陷构造样式划分为断块与板式正断层组合构造,断块与铲式正断层组合构造,转换带构造,潜山披覆构造,底辟构造和重力背形构造等6大类13小类。研究还指出了基于构造样式的油气有利聚集部位及勘探方向。     

珠一坳陷新生代断裂体系特征及其转型机制

运用丰富的三维地震资料, 在断裂体系静态刻画与动态分析的基础上, 分析珠一坳陷新生代断裂发育的时空差异性, 并就断裂转型机制进行探讨.结果表明: 断裂体系发育差异性及转型受控于不同区域动力学背景及岩石圈的差异伸展机制.裂陷期(E₂w-E₂e), 控盆断裂由始新世的北北东、北东-北东东向向近东西、北西西向转变, 岩石圈伸展作用由宽裂谷方式向窄裂谷方式转变以及由陆(北)向海(南)的迁移, 造成了断裂活动北强南弱及其向北扩展, 推测是因为印支地块的旋转挤出和古南海的俯冲导致区域应力场由北西向顺时针转变为近南北向拉张, 进而产生了断裂的幕式特征变化; 裂后拗陷期(E₃z-N₁z-N₁h), 断裂活动微弱, 推测与岩石圈伸展中心逐渐向南迁移至南海扩张中心, 南海北部陆缘整体处于裂后沉降阶段有关; 构造活化期(N₁y-N₂w-Q), 先期北西西向、近东西向控盆断裂复活, 近东西、北东和北西向走滑断裂形成, 推测与弧-陆碰撞作用产生的北东东向右旋走滑作用有关.现今断裂体系特征体现了多期构造运动的叠加效应, 明确断裂发育的时空差异性对于珠一坳陷油气勘探具有重要指导意义.     

走滑断裂内部结构渗透差异特征及其输导控藏模式

走滑断裂及其控藏规律已经成为油气勘探的热点,但不同类型走滑断裂内部结构单元、输导特征及其控藏规律,目前还不甚清楚.通过野外精细表征、物理模拟实验和典型实例剖析,揭示走滑断裂内部结构及其控藏特征：走滑断裂内部结构包括断层核、其两侧的滑动破碎带和诱导裂缝带3个单元5个带;张扭性走滑断裂的断层核输导性最好、其次是滑动破碎带,再次是诱导裂缝带;压扭或纯扭性走滑断裂的断层核封闭性最好,其次是诱导裂缝带,滑动破碎带输导性最好.张扭性走滑断裂纵横向输导性要好于压扭和纯扭性走滑断裂,主动盘输导性好于被动盘,活动时期的输导性好于静止时期.走滑断裂的主动盘以输层油气垂向运移为主、被动盘以横向遮挡油气为特征.构建了准噶尔盆地吉木萨尔凹陷西部走滑断裂的控藏模式.     

珠江口盆地珠一坳陷新生代盆地结构与成因演化

运用丰富的三维地震资料,在断裂体系的静态描述基础上,通过断层活动速率计算和平衡剖面分析,并结合残留地 层展布特征,恢复了新生代盆地垂向演化与叠合过程,探讨盆地发育与转型的动力学机制。珠一坳陷新生代经历了裂陷早 期、裂陷晚期、裂后拗陷和构造活动期四大演化阶段。裂陷期（E2w-E2e）,印支地块旋转挤出和古南海俯冲,区域拉张应 力场由NW 向顺时针转变为近SN 向,导致了裂陷早期NE、NEE 向断裂控盆向裂陷晚期近EW 向、NWW 向断裂控盆转变, 岩石圈伸展作用由宽裂谷方式向窄裂谷方式转变,导致盆地格局由彼此孤立的半地堑或窄地堑系趋于相互扩展连通;裂后 拗陷期（E3z-N1z-N1h）,岩石圈伸展中心迁移至南海扩张中心,南海北部地区整体处于裂后热沉降阶段,构造活动微弱;构 造活化期（N1y-N2w-Q）,菲律宾海板块NWW 向仰冲-碰撞联合作用下产生NNE 向拉张,同时派生近EW 向和NW 向的共 轭剪切作用,导致了先存NWW 向和近EW 断裂的活化,以及隆起区NWW 向张性断裂和近EW 向、NW 向走滑断裂带的形 成。该研究所揭示的盆地发育演化过程不仅对该区油气勘探提供指导,也对被动大陆边缘演化的研究有着一定的借鉴意义。     

冀中坳陷潜山内幕隔层特征及控藏模式

隔层是潜山内幕油气分布的重要控制因素之一。从冀中坳陷潜山内幕的勘探实践出发,综合利用地质、地震、测井、分析化验等资料,对潜山内幕隔层的岩性特征、电性特征、地震反射特征及其分布特征等进行了分析。研究结果表明,冀中坳陷潜山内幕隔层岩石类型多样,且具有较好的封堵性能,其在纵向及横向上的分布特征影响着潜山内幕油气的分布。根据潜山内幕隔层与油气的配置关系,将隔层控制下的潜山内幕油气分布模式划分为顶部遮挡型、底部遮挡型、侧向遮挡型和顶底夹持型等4种类型。中央隆起带潜山深层内幕圈闭、斜坡带和断阶带内幕圈闭是冀中坳陷今后潜山内幕油气藏勘探的有利方向和区带。     

断裂体系中的调节带：以济阳坳陷为例

调节构造研究是当前构造描述的一个新方向。笔者引入“调节构造”的概念和原理探讨了济阳陷断裂体系中的调节构造，并鉴别出６种具体样式：①调节（半）背斜，即断面相向断层对叠复域的构造样式为背斜；②调节地垒，指断面背向的断层对叠复域为一相对上升的断块；③走向斜坡，为位于断面同向的断层对叠复区较为简单的构造斜坡带，斜坡倾向与断层走向一致；④成对对向接近型交叉断阶，是为断层间彼此不重叠，其间应力传递以交叉状断层     

珠一坳陷古近系文昌期构造转变对油气成藏的控制作用

珠一坳陷在中始新世文昌裂陷期幕内存在显著构造转变,该构造事件对烃源岩发育、储层形成及油气运聚等成藏的基础条件有重要影响.基于三维地震、钻井、测井、录井等资料研究表明,在构造转变制约下,早、晚文昌期生烃中心及物源体系出现明显迁移,使得高丰度暗色泥岩和大型块状砂岩在纵、横向上错层叠置发育;二者在时空上多期次叠加、耦合,控制...     

济阳坳陷不整合结构类型及控藏作用

基于地质、地球物理特征分析,研究了济阳坳陷第三系内部发育的多个地层不整合的样式。着重探讨了不整合面上、下地层的接触关系及微观组构,提出了一种新的有关不整合宏观样式的划分方案;认为济阳坳陷第三系内部的不整合可划分为4类宏观构建样式、16种地层不整合结构类型。以此为基础,进而分析了不整合结构对圈闭、输导、封盖的控制作用,并建立了第三系不整合油气藏分布模式,探讨了地层不整合油气藏的勘探部署经验。     

珠江口盆地珠一坳陷地温-地压系统特征及其对油气分布的影响

盆地地温和地压对油气成藏有重要的控制作用。针对珠江口盆地珠一坳陷的地温—地压系统特征研究薄弱的问题,以实测数据为基础,应用地温—地压系统概念,分析珠一坳陷3个典型凹陷的地温、地压及地温—地压系统特征,探讨其成因并分析其与油气分布的关系。认为珠一坳陷地温梯度表现为浅层低而深层高的特征;地压场表现为恩平组发育弱超压,文昌组发育中幅超压;珠一坳陷发育高压型复式地温—地压系统,即浅层为静压型地温—地压系统,深层为高压型地温—地压系统。迄今为止,珠一坳陷已发现的油气藏集中在浅部层系,以断层油气藏为主,而根据高压型复式地温—地压系统的基本特征,预测深部层系中极有可能发育与断裂活动无关的超压型岩性油气藏。显然查明地温—地压系统分布特征对珠一坳陷油气藏分布预测及勘探部署具有十分重要的指导意义。     

珠江口盆地珠一坳陷古近系砂岩储层渗透率和埋深下限研究

珠江口盆地珠一坳陷古近系砂岩埋深大,储层非均质性强,有效储层及其下限受构造位置、粒度、填隙物、埋深及地温等多种因素的影响。利用岩石薄片观察、扫描电镜分析,综合物性、地温、DST等资料,在古近系砂岩储层特征分析的基础上,通过与产能相关的平面径向流计算法得出有效储层的渗透率下限;并基于孔隙型碎屑岩储层物性随埋深的演化关系,系统研究不同粒度砂岩储层渗透率随埋深变化的规律,预测有效储层埋深下限特征。结果表明：(1)恩平组、文昌组岩石类型以长石石英砂岩、岩屑石英砂岩为主,储集空间以原生孔为主。(2)不同地区经济产能(40 m³/d)有效储层渗透率下限值不同：陆丰、西江地区约为5×10^-3μm²,惠州地区为10×10^-3μm²。(3)对于较纯净(泥质、胶结物含量均小于5%)的砂岩,粒度越粗,埋深下限越大。如LF2构造粗砂岩的中产渗透率下限(10×10^-3μm²)对应的埋深比细砂岩深约500 m。(4)地温梯度越低,有效储层埋深下限越大。如地温梯度...     

珠江口盆地珠三坳陷文昌8-3油田珠海组一段潮坪沉积特征

文昌8-3油田珠海组一段岩性以砂泥岩薄互层为主,沉积相和储层展布横向特征变化较快,由于对其沉积相类型、展布和演化认识不清,因而严重制约了油气勘探开发进展。为弄清其沉积展布与演化,通过岩心观察和测井相分析,结合地震反射剖面分析,对珠一段沉积层序、沉积相类型及其垂向上变化特征进行了深入探讨。研究认为,研究区珠一段主要为潮坪相,可分为潮下带和潮间带两个亚相,以潮间带沉积为主,并主要发育潮道、沙坪、混合坪、泥坪等沉积微相;珠海组沉积时期海水从北东向侵入,因此平面上潮道大致由东向西延伸,沿潮道周围发育沙坪微相,可作为油气重点勘探区域;垂向上受海平面升降作用影响珠海组一段下部发育潮道沉积向中部过渡为沙、泥坪微相,而顶部以沙坪、潮道沉积为主。这一研究成果可为文昌8-3油田储层精细预测及油气田开发方案设计提供地质依据。     

珠江口盆地珠一坳陷古近系“源-汇”系统分类及石油地质意义

珠一坳陷深层古近系两套优质生烃层系内发育的储层具有近源成藏的优势,但其非均质性强、低孔渗的特点制约了油气勘探,研究与此直接相关的“源-汇”系统,对于寻找富烃优储耦合的有利区意义重大.以构造运动和盆山地貌为基础,结合断陷湖盆以半地堑为基本单元的结构特点,划分了盆地级、半地堑级和区带级的三级“源-汇”系统.盆地级分为外源、内源型两类,可用来宏观分析优质烃源岩分布;半地堑级分为陡坡、缓坡和长轴型3类,对于定性评价储层优劣具有较大意义;区带级分为迁移型、转换型、稳定型3类,为有利区目标评价和井点选择提供参考.研究认为迁移型和转换型“源-汇”系统可形成良好的生储盖配置,是最为有利的油气富集区,应作为古近系重点勘探对象.      

海拉尔盆地断裂构造特征及控藏机理

基于"同一应力场不同边界条件形成不同性质断层"的构造解析原理,认为海拉尔盆地断陷期受南南东—北北西向拉张应力场作用,形成北北东和北东东向断裂,北北西向断裂明显走滑变形。断-坳转化期拉张应力场方位调整为近东西向,形成近南北向断裂,北北东、北东东和北北西向断裂扭动变形。伊敏组沉积末期盆地回返,受近东西向挤压应力场控制盆地左旋压扭变形,北北东和北东东向断裂强烈反转。依据断裂变形特征叠加关系,海拉尔盆地形成4套断裂系统:早期伸展断裂、中期张扭断裂、早期伸展中期张扭断裂和早期伸展中期张扭晚期反转断裂。断陷构造层早期伸展中期张扭反向断裂形成断层遮挡圈闭,早期伸展断裂将凹中隆和斜坡切割破碎形成断层复杂化的背斜圈闭,早期伸展断裂与中期张扭断裂交叉组合,形成复杂的断块圈闭。断-坳构造层早期伸展中期张扭晚期反转断裂呈"梳状"组合,形成典型的断块圈闭。基于断裂活动时期与成藏期耦合关系以及典型油气藏解剖的结果认为,早期伸展和早期伸展中期张扭断裂在成藏关键时刻为遮挡断层,且封闭的烃柱高度一般均小于圈闭的幅度,早期伸展中期张扭晚期反转断裂为调整型断层。基于圈闭的样式、断层在成藏中的作用及输导体系分析,海拉尔盆地断裂控藏模式分为二型4类,二型为原生油藏和次生油藏。原生油藏包括3类:一是灶缘油气侧向运移反向断层遮挡成藏模式,控藏断裂为早期伸展中期张扭断裂系统;二是灶内油气初次运移断层遮挡"箱内"成藏模式;三是灶内凹中隆油气侧向运移"弥散式"成藏模式。这两种模式控藏断裂均为早期伸展断裂。次生油藏为油气沿断裂垂向运移"伞式"成藏模式,控藏断裂为早期伸展中期张扭晚期反转断裂系统。     

断裂及岩浆活动对幔源CO2气成藏的作用--以济阳坳陷为例

尽管CO2气在地壳浅层运聚成藏与常规的烃气相似,都要求有丰富的源、储层、圈闭、输导系统和盖层,但在成因或来源上与烃气有天壤之别．通过对与CO2气田(藏)有关的深大断裂、火成岩进行综合研究认为,岩浆是CO2运移的载体,火成岩的发育则是断裂时空同步活动的重要标志,幔源CO2气的成藏要素最为重要的是“运”,即要有直接或间接与地幔相连的深大断裂,而且,作为一条断裂通道的活动要时空同步．故而CO2气田(藏)的形成,同断裂活动和岩浆活动有着密切的关系．断裂对CO2气田(藏)形成的控制作用表现为：(1)深大断裂控制CO2成藏带;(2)边界断裂及其派生的不同方向、不同级别的断裂控制了盆地内CO2气田(藏)的形成与分布．     

陆相断陷盆地断-拗转换体系与地层超覆油藏“T-S”控藏模式——以济阳坳陷第三系为例

根据盆地构造活动的阶段性及其在油气成藏中的共性,提出了陆相断陷盆地断-拗转换期与断-拗转换体系的基本概念,分析了该体系的构造、沉积特征及油气藏类型。认为以油源断裂和骨架砂体(不整合面)构成的陡坡带"T"型输导体系、缓坡带复式"T"输导体系和具"S"型的古地貌是控制地层超覆油气藏形成的关键。     

断陷盆地输导体系类型及控藏机制

断陷盆地输导体系是连接源岩和圈闭的纽带,是油气成藏静态要素和动态过程的统一体。输导体系按构成分为断裂型、砂体型、不整合面型和复合型;按有效性分为有效输导体系和高效输导体系;按识别难易程度分为输导体系和隐蔽输导体系。输导体系空间展布控制油气藏网格状分布,输导体系时空有效性控制油气运聚,隐蔽输导体系控制洼陷带岩性圈闭成藏。断陷盆地输导体系精细研究及其控藏机制对在成熟探区开拓勘探空间、寻找剩余油气藏具有重要的理论和应用价值。