纪中云,赵汗青,王海平,李春雷
(中海油服物探事业部数据处理解释中心,天津塘沽300451)
潮汕坳陷位于珠江口盆地东南部,整体呈北东向展布,西北接东沙隆起,东北为台西南盆地,西南是白云凹陷,东南侧为南部隆起带,面积约为15 600 km2(图1)。坳陷内重、磁、震资料比较齐全[1-3],二维测网在坳陷中北部地区最密处可达1.5×1.5 km,南部测线密度小。
2003年9月在坳陷北部LF35-1构造上以中生界为目的层钻探了LF35-1-1井,完钻井深为2 500 m,钻遇中生界为白垩系、中上侏罗统,未见油气显示。该井证实了潮汕坳陷为一个中生界的残留坳陷,其次证实中生界存在海相烃源岩,并且储盖组合较好[1]。
图1 潮汕坳陷及LF35-1局部构造位置
LF35-1-1井在中-上侏罗统分别钻遇两套烃源岩。上套为深海沉积,为差-中等烃源岩;下套为浅海沉积,为中等-好烃源岩。这两套烃源岩有机质类型以Ⅲ型为主,含有少量Ⅱ2型[4],分布范围广且稳定。LF35-1-1井钻遇的白垩系总体上为河流-湖泊沉积[5],为非烃源岩,坳陷中央的地震剖面显示,白垩系下部出现一套强反射,说明在半深湖-深湖环境中,暗色泥岩增多[1]。
LF35-1-1井深度1 700 m 以下,Ro值全部大于2.0%;中上侏罗统底部(2 400 m 左右)Ro值达到3.0%,烃源岩已进入了过成熟晚期阶段。中上侏罗统烃源岩在晚白垩世时期进入过成熟阶段,下白垩统烃源岩在晚白垩世中期达到成熟,中生代地层最高烃转化率出现的时间为晚白垩世[4]。
LF35-1-1井白垩系的砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩仅占100 m左右,岩石孔隙度在3%~9%之间;中-上侏罗统砂岩总厚达120 m,砂岩的孔隙度均在3%以下[2]。砂岩储层物性不好,首先是结构和成分成熟度低,砂岩在压实和热作用(岩浆)下进入晚期成岩阶段和发生轻变质作用[4]。
钻井证实潮汕坳陷存在白垩系内部和中-上侏罗统内部砂泥岩互层两套储盖组合,后者是油气勘探的主要目的层[1]。
潮汕坳陷内平面断裂发育,可大致划分为NE向、近EW向和NWW-EW向3组断裂。其中,NE向断裂规模较大,有些继承性发育,EW向和NWW-EW断层时代较老。纵向上发育中、新生代两套断裂体系,部分大断层是发育在中生代的挤压应力场中,但在新生代区域拉张应力场中再次活动,比较陡,未再次活动的、断距小的逆断层保存了下来。
坳陷与东沙隆起没有明显的界限[6],可分为北部凹陷带、中央隆起带、南部凹陷带,南部凹陷带埋藏深[7-8],中央隆起带上断裂发育,以断块、断鼻、断背斜局部构造为主,东沙隆起发育一些反向断块、垒块等构造。
潮汕坳陷在晚侏罗世,库拉-太平洋板块向北西俯冲至亚洲大陆之下,由于区域挤压应力的作用,本区发生挤压、隆起,并形成一系列NE向的宽缓长轴褶皱,包括东沙隆起和中央隆起带。晚侏罗世末-早白垩世初,新特提斯洋再次强烈张开,开始沉降,并沉积了一套湖相-海陆过渡相地层[9],不整合超覆于侏罗系之上。晚白垩世末-古新世初,本区发生神狐运动,地壳开始隆升,但局部地区仍有湖相沉积,到晚白垩世末,潮汕坳陷已完全隆起,遭受风化剥蚀。直至古近纪末渐新世-中新世,发生南海运动,形成古近纪末期的不整合破裂面,之后接受新近系沉积,中中新世-上新世的东沙运动,本区受到菲律宾板块挤压,中央隆起带定型[10],同时产生了许多新断层,中生代的老断层部分重新活动(图2)。
LF35-1构造不成藏的主要原因是保存条件不好,主成藏期在晚白垩世,却遭受长期剥蚀,致使油气散逸。LF3 5-1-1井应用Ro推算白垩顶部(1 000 m)曾达到的最大埋深为2 500 m 左右[4]。镜质体反射率、包裹体均一温度及激光拉曼光谱分析也说明,该区遭受了强烈的地层剥蚀。
LF35-1构造油气藏是一个被破坏的油气藏,今后应该在白垩系剥蚀少、保存条件好的区域,寻找成藏条件优越的钻探目标。
图2 潮汕坳陷中北部构造发育史
侏罗系烃源岩已经成熟,以生气为主,少量凝析油,海相砂岩分布稳定,下白垩统深湖相烃源岩也已经成熟,湖相砂岩比较发育,均可形成自生自储、下生上储,侧生旁储的油气藏[1,11],中上侏罗统、下白垩统生成的油气沿断层、不整合面、砂体由高势能区向低势能区运移,遇到有效圈闭就会聚集起来。中央隆起带是最有利区带,斜坡带也是油气长期运移的指向。
成藏模式:在东沙隆起和中央隆起带主体可形成背斜、断背斜、断鼻、断块油气藏,不整合面上也可形成地层油气藏,在斜坡地带,湖相砂岩自然尖灭,也可形成岩性油气藏[12-13](图3)。
图3 潮汕坳陷中北部中生界油气成藏模式
4.3.1 优选原则
(1)圈闭是否发育:构造圈闭发育,才能为油气聚集提供场所。
(2)是否是油气运移指向:油气聚集量决定一个构造带的勘探价值。
(3)储盖组合是否优越:储层为油气的聚集提供空间,但储层物性的好坏决定勘探价值的大小,盖层决定着油气是成藏还是逸散。
(4)后期保存条件:油气藏形成后,是否发生构造运动以及地下水的活跃程度,是油气藏能否得到保存的关键,如果后期保存条件变差,即使已经形成油气藏,也会被破坏[11]。
4.3.2 优选结果
中央隆起带成藏条件好于东沙隆起南侧。
(1)东沙隆起南侧:在中生界发现落实了一批局部构造,累计层面积近千平方千米(其中LF35-1面积最大(图4),钻探证实未成藏)为单向油源,是油气长期运移指向,侏罗系、白垩系烃源岩生成的油气可以沿砂体、不整合面由坳陷中央向隆起运移;储盖组合欠佳,白垩纪时期处于湖相边缘,砂体发育,但后期受火成岩影响,物性变差,没有区域盖层;中上侏罗世为海相沉积,储层在平面上分布均匀,泥岩分布稳定,盖层条件比较好,但同样受火成岩影响,储集油气的能力降低;后期保存条件不好,圈闭早于油气运移之前形成,利于油气聚集成藏,但在晚白垩世末期,坳陷整体抬升,地层长期遭受剥蚀,残留地层厚度小,白垩系上段残余厚度在400~700 m,剥蚀量在2 000 m左右,对下部地层已经形成的油气藏起到了破坏作用,致使油气逸散。
图4 潮汕坳陷中北部侏罗系顶反射层圈闭与火成岩分布叠合图
(2)中央隆起带:发现落实了一批局部构造,虽然数量上没有东沙隆起南侧多,但构造形态完整(图4),成藏条件优于东沙隆起。构造发育,面积较大,层面积最大约80 km2。处于坳陷的中央,油源充足,白垩纪时期为湖相沉积中心,烃源岩比边缘相发育,中上侏罗世为海相沉积,烃源岩在平面分布稳定,油气可以沿砂体、不整合面、断层由坳陷生烃区向隆起运移,供油窗口大于东沙隆起。储盖组合好,白垩系砂岩会比边缘相减少,中上侏罗统砂岩含量与东沙隆起接近,但本区火成岩不发育,物性会比边缘相好,泥岩发育,盖层好于东沙隆起。后期保存条件好于东沙隆起,虽然在油气生成、运移及聚集过程中,白垩系顶部也遭受了剥蚀,但剥蚀量明显小于东沙隆起,白垩系上段残余厚度在800~1250 m,对侏罗系和白垩系下段第一次形成的油气藏破坏要远小于东沙隆起。中央隆起是继承性隆起,构造运动的剧烈程度远不如东沙隆起,这些都对油气藏的保存有利。
虽然从现有的资料分析,中央隆起带的成藏条件优于东沙隆起,但还是存在诸多的地质风险,主要有以下因素影响:①构造定型晚,东沙运动(中中新世)后定型,产生了一系列的晚期断层,部分老断层再次活动,通到海底,对油气保存不利;②坳陷资源量不确定,影响对圈闭的评价;③储层储集性能,本地区火成岩普遍发育,在中央隆起带,虽然没有发现大型侵入岩体,但是层间火成岩也会降低储集油气的能力。
潮汕坳陷为中生界的残留盆地,中央隆起带成藏条件优于东沙隆起带,但有利因素与风险共存,需要进一步加大物探采集、钻井等实物工作量,为加强研究工作提供新资料,只有不断探索,才能实现海上中生界油气勘探的突破。
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