南海北部大陆边缘深水盆地成因机制与油气资源效应

南海北部陆缘深水油气及天然气水合物等多种资源分布及资源潜力与其深部地壳岩石圈结构构造特征,尤其是地壳浅表层沉积盆地类型及成盆机制等存在时空耦合配置关系及成因联系,亦是目前油气及水合物地质勘探研究调查部门和学术界重点关注领域。基于海洋地质调查地质地球物理资料和油气勘探开发成果,综合分析了南海北部陆缘深部岩石圈地壳结构构造特征,借鉴陆缘伸展地壳拆离薄化新模式的理念,阐明深部地壳结构构造特征与深水盆地的时空耦合配置关系,进而揭示了深水盆地成因及其与深水油气及水合物成藏等的成因联系及资源效应;预测陆坡-洋陆过渡带深水及超深水盆地油气资源潜力与勘探前景优于陆架浅水盆地,且水合物资源潜力巨大,是我国海洋油气勘探可持续发展与油气储量接替的重要战略选区。     

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。     

南海北部边缘盆地氮气气源追踪与判识

南海北部边缘盆地油气勘探中陆续发现较丰富的二氧化碳(CO2)和氮气(N2)等非烃气气藏,同时亦发现了一些含N2、富N2的天然气层。这些CO2和N2非烃气主要富集于西北部边缘莺歌海盆地中央泥底辟带新近系及第四系浅层中。根据N2地质地球化学特征,可将本区N2划分为大气成因、壳源型有机成因和壳源型有机-无机混合成因三种主要成因类型。结合温压双控热模拟岩石产氮气实验结果,以及N2等非烃气在平面上分区分块、剖面上分带分层的局部性富集特点,追踪判识并确定N2气源主要由来自不同成熟演化阶段的中新统及上新统海相泥岩气源岩的N2与多种物理化学和岩石脱气作用所形成的无机N2相互混合而构成。     

南海东北部珠江口盆地成生演化与油气运聚成藏规律

珠江口盆地处在南海东北部准被动大陆边缘的特殊大地构造位置,其区域背景及油气地质条件复杂。该区不仅具有中国东部新生代陆相断陷盆地的基本特征,亦具本身的特殊性。由于盆地不同区带油气地质条件的差异,故具有明显的"北油南气"分布规律及纵向上多种资源叠置共生与复合的特点:北部裂陷带及东沙隆起浅水区,处于减薄的洋陆过渡型地壳靠近陆缘一侧,其古近系断陷规模及半地堑洼陷沉积充填规模均比相邻的南部裂陷带深水区小,且地温梯度低、大地热流小,烃源岩有机质热演化处在油窗范围,以产大量石油为主伴有少量油型气,构成了以文昌、恩平、西江、惠州及陆丰油田群和流花油田群为主的北部浅水油气富集区。该区具有上渐新统三角洲砂岩及中新统礁灰岩外源型油气运聚成藏机制及含油气系统;南部裂陷带及南部隆起周缘深水区,以邻近深水区的白云凹陷北坡—番禺低隆起中小气田群和白云凹陷东部深水区LW3-1、LH34-2及LH29-1等天然气藏为代表,构成了以天然气为主但亦具石油及水合物资源潜力的深水油气富集区。由于南部裂陷带深水区处在洋陆过渡型地壳靠近洋壳一侧,地壳薄而裂陷深、断陷规模大,其与北部浅水区相比多了一套上渐新统海相烃源岩。该区地温梯度及大地热流偏高,烃源岩多处在成熟-高熟凝析油及湿气阶段,以产大量天然气及少量轻质油和凝析油为主,具有上渐新统陆架边缘三角洲砂岩和中新统深水扇混源型天然气运聚成藏机制及含油气系统。油气纵向分布具有深水海底天然气水合物及浅层气/生物气与深部常规油气共生叠置的关系。     

南海北部边缘盆地天然气成因类型及成藏时间综合判识与确定

20世纪90年代以来,南海北部边缘盆地天然气勘探进展迅速,除早期在琼东南盆地发现YC13-1气田以外,陆续在莺歌海盆地发现了DF气田群和LD气田群,在珠江口盆地发现了WC气田群及PY气田群,近期在珠江口盆地南部深水区则发现了LW-LH气田群。这些气田群气藏天然气组成,主要以烃类气为主,但莺歌海盆地气田群部分区块及层段亦含有丰富的CO2(二氧化碳)和N2(氮气)等非烃气。根据天然气地质地球化学特征,借鉴国内外通用判识划分方法及指标,该区烃类气可综合判识与划分为生物气及亚生物气、成熟油型气、成熟-高熟煤型气及高熟-过熟气等成因类型;该区非烃气CO2可划分为壳源型(有机/无机)、壳幔混合型及火山幔源型等三大成因类型。非烃气N2则可划分为大气成因、壳源型有机成因和壳源型有机-无机混合成因等3种主要成因类型。对于不同气藏烃类气形成及成藏时间判识与厘定,主要依据其地球化学特征及生烃动力学、同位素动力学模拟实验和含烃盐水包裹体及自生伊利石Ar-Ar同位素定年,并结合具体成藏地质条件分析而综合判识与确定;对于非烃气形成及成藏时间,则主要根据伴生烃类气形成时间,并结合温压双控热模实验结果及地质条件综合判识与确定。     

南海北部与南部新生代沉积盆地热流分布与油气运聚富集关系

南海处于欧亚、印度澳大利亚及太平洋三大板块相互作用的特殊构造位置,区域地质背景及地球动力学条件复杂,不同类型大陆边缘盆地深部地壳属性与大地热流分布均差异明显:北部大陆边缘以拉张裂陷型为主,形成了具典型断坳双层结构的断陷裂谷盆地,由于处在减薄型陆壳及洋陆过渡型地壳位置,深部地壳自北向南逐渐减薄,大地热流值由北至南逐渐递增...     

南海北部边缘盆地天然气成因类型及气源构成特点

南海北部边缘盆地油气地质现象丰富多彩,天然气成因类型及分布规律复杂。根据该区天然气勘探及研究程度,迄今为止勘探所发现烃类天然气可划分为生物气及生物-低熟过渡带气（亚生物气）、成熟-高熟油型气及煤型气以及高熟-过熟天然气等3大成因类型;非烃天然气CO2可划分为壳源型（有机/无机）、壳幔混合型及幔源型等3型4类。生物气及亚生物气在莺—琼盆地及珠江口盆地浅层广泛分布,气源来自上新统及第四系海相沉积;成熟油型气主要分布于北部湾、琼东南东北部及珠江口盆地,气源来自始新统中深湖相偏腐泥型烃源岩;成熟-高熟煤型气及高熟-过熟天然气,则主要展布于莺—琼盆地及珠江口盆地部分地区,前者气源主要由渐新统煤系和中新统海相偏腐殖型烃源岩所供给,后者气源则来自不同类型高熟-过熟烃源岩。CO2则主要富集于莺歌海盆地泥底辟带浅层及琼东南盆地东部和珠江口盆地部分区域,气源分别来自受泥底辟热流体活动影响强烈的中新统海相含钙砂泥岩和深部地幔活动。     

莺歌海盆地异常高温高压环境下天然气运聚成藏规律

莺歌海盆地属南海北部被动大陆边缘新生代异常高温高压盆地,其异常高温高压地层系统主要展布于盆地中部莺歌海坳陷区泥底辟构造带,因此,泥底辟热流体上侵活动,尤其是上新世后期的热流体活动与异常高压区带的展布,控制了天然气及CO2的运聚富集特征。根据所获大量地质地球化学、地球物理资料及近年来天然气勘探成果,重点对盆地异常高温高压特征、高温高压环境下天然气成藏主控因素及运聚规律等进行了综合剖析与探讨,以期对该区进一步天然气勘探及研究有所裨益。     

琼东南盆地构造沉降的时空分布及裂后期异常沉降机制

为考察琼东南盆地构造沉降的时空分布及裂后期异常沉降机制,利用回剥技术计算了盆内68口井的构造沉降史,并选择15口代表井进行拉张应变速率反演及拉张因子计算。结果表明:琼东南盆地构造沉降空间上表现为中央凹陷带和南部凹陷带强于北部凹陷带;时间上在裂陷期出现局部快速沉降-整体慢速沉降—局部快速沉降的阶段特征,进入裂后期逐渐减缓并在15.5～10.5Ma期间减至最低值,但自10.5～5.5Ma以来又明显增大。裂后期异常沉降在盆地东西部都有明显表现,在北部凹陷带较小,在中央凹陷带内往东区有逐渐增大趋势;时间上裂后异常构造沉降随时间增大,增长过程具有快-慢-快的阶段性。分析认为:裂后阶段早期的快速沉降可能是裂陷期非均匀拉张的结果,而晚中新世以后的快速构造沉降主要与岩浆活动有关。     

南海北部珠江口盆地浅水与深水区油气运聚成藏机制及特点

珠江口盆地浅水与深水区地质背景及油气成藏地质条件存在明显差异,其油气分布及油气运聚成藏机制具有显著不同的特点.(1)油气分布具“北油南气”的富集规律.浅水区北部裂陷带和东沙隆起及以北地区,地温梯度低、大地热流小,烃源岩有机质热演化处在油窗范围,以产大量石油为主伴少量油型气,故形成了以文昌、恩平、西江、惠州及陆丰油田群和...