Question

我国开展工作较多的深水区的地质特征及煤成气前景

Answer 1

据油气资源战略研究中心金春爽、乔德武负责组织实施的“海域油气资源战略调查与选区”研究报告(2009)，目前，我国油公司在深水区开展实际工作的油气勘探领域主要是：珠江口盆地珠二坳陷和琼东南盆地中央坳陷的深水陆坡区，主要包括3个低凸起、3个隆起和9个凹陷(图13-60)。

图13-60 南海北部大陆边缘深水区构造单元

(据张功臣等，2007)

这些盆地都具有典型的被动大陆边缘的构造、沉积、演化特征和相应的成气(油)条件。

(1)位于深水区的琼东南盆地中央坳陷带和珠江口盆地的珠二坳陷含煤岩系及湖相泥岩发育琼东南盆地崖城组含煤岩系生烃潜力非常巨大，煤的TOC平均达55.4%，总烃7415×10^-6，生烃潜力为87.4mg/g，暗色泥质岩TOC平均值为达1.2%～0.78%，生烃潜力为1.47～1.87mg/g，(表13-20)。

表13-20 琼东南盆地崖城组含煤岩系烃源岩有机质丰度表

注：最大值-最小值/平均值。

(据油气资源战略研究中心，2010)

珠江口盆地白云凹陷恩平组泥质岩TOC平均值为2.19%，平均氯仿沥青“A”达0.0634%，平均生烃潜力为4.02(mg/g)(表13-21)。

(2)众凹陷中，以白云凹陷、乐东-陵水凹陷和松南-宝岛凹陷最具有勘探前景

3个凹陷面积大，新生代沉积巨厚。白云凹陷面积超过1.5×10⁴km²，乐东-陵水凹陷和松南-宝岛凹陷面积接近0.8×10⁴km²，三大凹陷最大沉积厚度均超过10000m，平均厚度也超过7000m(图13-61，表13-22)。

表13-21 珠江口盆地白云凹陷恩平组含煤岩系不同相带烃源岩有机质丰度表

注：最大值-最小值/平均值(样品数)。

(据油气资源战略研究中心有修改，2010)

图13-61 南海北部深水区各凹陷面积、厚度对比图

(据油气资源战略研究中心，2009)

表13-22 南海北部深水区新生代凹陷概况表

(据油气资源战略研究中心，2010)

(3)3个凹陷都属于继承性凹陷，具有持续稳定和晚期快速沉降特点

始新世时，在南海北部深水区发育的沉积中心，在珠江口盆地以白云凹陷为主，最大沉积厚度为4300m，沉积厚度＞1000m的面积为5840km²；在琼东南盆地的乐东-陵水凹陷和松南-宝岛凹陷，最大沉积厚度分别为2500m、1900m，沉积厚度＞1000m的面积分别为3145km²、1496km²。在早渐新世，区内保持坳陷发育特点，在珠江口盆地和琼东南盆地沉积恩平组和崖城组含煤岩系时期，相对白云凹陷而言，在乐东-陵水凹陷和松南-宝岛凹陷沉积范围和沉积厚度都明显增大，沉积厚度超过2000m；在晚渐新世，3个凹陷的沉积范围都进一步扩大，以白云凹陷面积最大，已接近现在凹陷的大致规模(图13-62)。

图13-62 白云凹陷、松南凹陷剖面图

(据张功臣等，2007)

(4)三大凹陷与南海北部其他盆地(凹陷)一样，具有“三快一高”特征

在整个新生代，都保持了持续沉降和沉积-沉降中心为一体的格局，沉降和沉积速率快，含煤岩系沉积厚度巨大，具有“高热盆”特征，并且深水区大地热流值比浅水区还要高，深水区110个数据的平均值为(77.5±14.8)mW/m²，浅水区大地热流平均值为(66±9.8)mW/m²(图13-63)。

图13-63 珠江口盆地、琼东南盆地大地热流值分布图

(据油气资源战略研究中心，2009)

(5)热衰减程序不一，烃源岩的沉积环境和生烃演化历史比较复杂

对深水区地质特征及新生代以来的热演化史的研究表明，由于区内处于地质结构和热流体作用复杂地带，经历了多期加热和热衰减冷却过程，但加热幅度、时间和热衰减程度不一，致使区内烃源岩的沉积环境和生烃演化历史比较复杂。例如，下渐新统含煤岩系在琼东南盆地崖城组主要为海陆过渡相沼泽环境、半封闭海湾相及浅海相，并呈现煤层极薄、层数多变化大和横向稳定性差的特点，显示了成煤环境复杂和有大量陆屑充注的特点。珠江口盆地白云凹陷恩平组含煤岩系其沉积环境也是以海陆过渡相沼泽环境、海相沉积环境为主，但沉积环境及古生物资料表明，恩平组仅包含陆生植物碎屑为主的有机屑组合，种类单调，反映了水体有较强的动力和充氧条件，暗色泥质岩生烃量仅2.65mmg/g岩石，煤层生烃量为20mg/g，远大于泥质岩，以生气为主，煤和炭质泥岩的地化指标明显优于暗色泥质岩。

(6)生烃成熟史不完全相同

在白云凹陷恩平组中部，烃源层于28Ma开始生油，23Ma开始生气，现今仍处于生气阶段；在琼东南盆地崖城组中部，烃源岩于5.3Ma以来存在明显的快速增熟生烃过程；珠江口盆地各凹陷虽然也存在晚期(5.3Ma以来)处于不断增熟生烃过程，但有机质的热演化主要由于埋深增温，不是由于盆地热沉降和基底热流升高加热事件控制，在白云凹陷恩平组超晚期的快速生烃作用不如崖城组显著(图13-64，图13-65)。

(7)区内经历了三次台阶式海进事件，形成了台阶式退积层序组合，发育了3类储层

1)三类储层是：浅水(扇)三角洲-滨岸相储层，深水低位深水扇储层，中部地层的碳酸盐岩台地储层。崖13-1大气田陵水组储层主要为浅水(扇)三角洲-滨岸相储层，扇三角洲砂体以河流相为主，是多期扇三角洲砂体叠加的复合体；荔湾3-1大气田的主要储层为深水扇储层；流花11-1油田主要为碳酸盐岩礁滩相储层。

图13-64 琼东南盆地西部热史图

图13-65 白云凹陷79pk1392测线热演化史图

(据油气资源战略研究中心，2009)

2)琼东南盆地深水区形成了3套区域性储盖组合：①裂谷期储盖组合，储层是陵三段砂岩，盖层是陵二段区域性海相泥岩；②热沉降期储盖组合，储层是三亚组，盖层是梅山组；③新构造期储盖组合，储层是黄流组或上新统碳酸盐岩，盖层是莺歌海组。

3)珠江口盆地的3套储盖组合：①裂谷期文昌组—恩平组自储自盖型；②热沉降早期珠海组三角洲储、珠江组盖型；③热沉降期-新构造期深水扇型(图13-66)(张功臣等，2007)。

图13-66 南海北部深水区地层、地质事件综合图

(据张功臣等，2007)

(8)具有连续生烃运聚成藏特征

据对白云凹陷生排烃过程研究，由于白云凹陷的继承性沉降，生烃过程也具有连续生烃运聚成藏特征，从23Ma以来，由于南海扩张和新构造运动，白云凹陷烃源岩进入快速生气阶段，使天然气的排烃量持续增长，并以12.5Ma至今为主要排气期(图13-67、图13-68)。

图13-67 白云凹陷各时期生油、气量占总排烃量的比例

(据油气资源战略研究中心、2009)

图13-68 南海北部深水区油气成藏事件图

(据油气资源战略研究中心，2009)

(9)西沙海槽陆坡区的含油气构造和地层圈闭也是值得重视的煤成气勘探的领域

在南沙南部海域深水区，广州海洋地质调查局于“八五”、“九五”期间主持的南沙油气勘探专项，分别在大于300m水深以下的南薇西盆地和北康盆地揭示了厚6000～12000m的新生代地层，在南沙西部海域深水区，位于南海西缘陆坡区的中建南盆地，沉积层与莺琼盆地属同一沉积体系，在古近纪也发育有含煤岩系，生烃强度大，具有良好的生储盖组合，构造和岩性圈闭发育，也是极具潜力的煤成气(油)勘探领域。

(10)区内中生界煤成气前景不可忽视

据油气资源战略研究中心金春爽、乔德武负责组织实施的“海域油气资源战略调查与选区”研究报告(2009)的研究成果，中生界发育(图13-69)，主要呈北东向分布在珠江口盆地惠州凹陷-韩江凹陷-台湾海峡以及潮汕坳陷-荔湾凹陷-笔架盆地-台西南盆地一带，面积约6×10⁴km²，存留厚度2000～8000m，中生代发育有3个NE向坳陷带，其中潮汕坳陷带可能是主要的坳陷中心(图13-70、图13-71)。

图13-69 南海北部中生界综合地层柱状图

(据油气资源战略研究中心，2009)

图13-70 南海北部中生界厚度反演图

(据油气资源战略研究中心，2009)

图13-71 南海北部中生界分布图

(据油气资源战略研究中心，2009)

南海北部中生代大陆边缘演化模式主要经历了三大阶段：晚三叠世—中侏罗世被动大陆边缘阶段、晚侏罗世—早白垩世剪切(转换)大陆边缘阶段和早白垩世晚期—始新世中期斜向俯冲大陆边缘阶段，由下而上可划分为3个亚构造层：第Ⅰ亚构造层(上三叠统—中侏罗统)、第Ⅱ亚构造层(上侏罗统—下白垩统)、第Ⅲ亚构造层(上白垩统—始新统)(图13-72)。

图13-72 南海北部中生界发育特征地震剖面图

(据油气资源战略研究中心，2009)

潮汕坳陷、台西南盆地西北部区域中生界分布连续，厚度较大。潮汕坳陷中生界厚度从西往东逐渐增大，西部厚度大约4000m，中部及东部厚度大约8000m；南部隆起西部及白云凹陷南部区域，中生界厚度在3000～6000m之间；台西南盆地西北部厚度大约在6000～8000m之间。惠州凹陷以北区域，中生界厚度在6000m左右。

据少数钻井与华南陆地资料对比，在南海北部中生界可能发育有多套烃源岩，其中在下侏罗统及上三叠统以含煤岩系为主要烃源岩(表13-23)。上三叠统小水组、下侏罗统桥源组为海半闭塞海湾、湖沼相Ⅱ—Ⅲ型中等—好的烃源岩，厚度巨大，具有较好的生烃潜力。

表13-23 华南地区中生界烃源特征简表

南海海域有21个盆地全部或部分属于我国传统疆界以内，其中有19个盆地全部或部分处于深水区(张功臣等、2007)。处于浅水区的部分多数都经历了20～30年的高强度勘探，并且现在仍然是中国海洋石油公司的勘探主战场。在广大深水区，在南海西部大陆边缘、南部大陆边缘和东部大陆边缘盆地中属于我国传统疆界以内的陆架部分多被邻国强占勘探开发，该地区油气储量丰富。为了维护海疆国土，为了我国21世纪油气工业的持续发展，南海海域油气勘探的态势已经从浅水区向深水区延伸，且已获得多个重要发现。因此，我们要举三大油公司及民营之力，加快南海深水区油气资源的勘探开发工作。