□ 文/郭穎
淺議中國近海盆地油氣地質(zhì)條件
□ 文/郭穎
了解中國近海含油氣盆地的基本地質(zhì)條件,對(duì)盆地的油氣勘探開發(fā)有重要的指導(dǎo)作用。
中國近海地區(qū)蘊(yùn)含著豐富的油氣資源,根據(jù)1994年全國第二次油氣資源評(píng)價(jià)結(jié)果,沿海大陸架有10個(gè)油氣資源評(píng)價(jià)資料的盆地,石油總資源量為246億噸,占全國石油總資源量(940億噸)的26.2%;天然氣總資源量為8.14萬億m3,占全國總資源量(38.04萬億m3)的21.4%。在這些盆地中,目前的油氣發(fā)現(xiàn)主要集中在渤海灣、南黃海、東海、珠江口、瓊東南、鶯歌海、北部灣等7個(gè)盆地,其中石油主要集中在渤海灣、珠江口、北部灣盆地;天然氣主要集中在鶯歌海、瓊東南盆地、東海盆地、珠江口盆地、渤海灣盆地5大氣區(qū),此外臺(tái)西南盆地也有一些天然氣發(fā)現(xiàn)(圖1)。
含油氣盆地的構(gòu)造特征和油氣地質(zhì)條件決定和影響著油氣的生成、運(yùn)移、聚集,并調(diào)整和控制了各含油氣盆地的油氣最終成藏和油氣田的定型分布。因此了解中國近海含油氣盆地的基本地質(zhì)條件對(duì)盆地的油氣勘探開發(fā)有重要的指導(dǎo)作用。
中國近海油氣的成因分為陸相和海相,并以陸相為主。多數(shù)盆地以早第三紀(jì)的始新世—早漸新世斷陷湖盆沉積期發(fā)育的一套以深湖—半深湖相(或湖灣沼澤相)富含有機(jī)質(zhì)的厚層暗色泥巖(有的還夾厚層的煤系地層)為主力生烴層系,中—晚漸新世斷陷—坳陷期發(fā)育的河湖相泥巖為次要生烴層系,烴源巖層系多而且厚度大,如渤海灣盆地?zé)N源巖厚達(dá)500-2000m。盆地內(nèi)除深湖區(qū)沉積中心產(chǎn)生的干酪根是腐泥型外,其他地區(qū)大多生成Ⅱ型(混合型)干酪根和斜坡邊緣區(qū)域的Ⅲ型(腐植型)干酪根。近海盆地海相生油氣生烴母質(zhì)多為腐泥型干酪根。因此近海盆地?zé)N源巖具有多樣性,如近海盆地已經(jīng)證實(shí)的主要?dú)庠磶r就有三類,分別為半深海相泥巖、煤系泥巖和裂陷期的湖相泥巖。
近海盆地?zé)N源巖生烴潛力大,按照烴源巖等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn),中國近海盆地始新—下漸新統(tǒng)內(nèi)的烴源巖均為好生油巖,中—上漸新統(tǒng)烴源巖為中等—好生烴巖。
近海油氣盆地油氣儲(chǔ)集層以新生代河—湖相碎屑巖儲(chǔ)集層為主, 其次為淺海相、海相三角洲砂巖、礁灰?guī)r儲(chǔ)層及前第三系基巖潛山儲(chǔ)集層。
圖1 中國近海含油氣盆地和天然氣區(qū)分布圖(據(jù)楊甲明)
中國近海各盆地均富含儲(chǔ)集物性中—優(yōu)良的儲(chǔ)集層系(普遍發(fā)育2-4套),而且不乏高孔滲儲(chǔ)層。這些儲(chǔ)集層系厚度大,分布廣,而且時(shí)間跨度大,從前第三系至第四系均有發(fā)育。近海盆地優(yōu)良而豐富的儲(chǔ)集巖層為油氣的儲(chǔ)集奠定了良好的基礎(chǔ)。
近海盆地蓋層巖性主要為泥巖—泥質(zhì)巖類,該類蓋層孔隙細(xì)小,排替壓力大,具有較強(qiáng)的物性封閉能力,是比較理想的蓋層巖性。
更重要的是近海盆地含油和含氣區(qū)發(fā)育有良好的區(qū)域性蓋層,這些區(qū)域蓋層遍布在含油氣盆地或凹陷的大部分地區(qū),厚度大,面積廣,而且分布較穩(wěn)定,對(duì)盆地或凹陷內(nèi)的油氣聚集和保存起重要作用(表1)。據(jù)統(tǒng)計(jì),中國近海盆地區(qū)域性蓋層之下封閉著盆地內(nèi)60%~85%以上的油氣地質(zhì)儲(chǔ)量,勘探已證實(shí)的氣區(qū)所發(fā)現(xiàn)的天然氣儲(chǔ)量都集中分布于這些區(qū)域蓋層以下。
東海盆地以北諸盆地主要發(fā)育第三系陸相沉積蓋層, 而海相蓋層主要分布于南海北部諸盆地。
近海盆地發(fā)育的二級(jí)構(gòu)造中的隆起和局部構(gòu)造(如斷層和背斜)在盆地內(nèi)部形成了大量的圈閉,例如渤海灣盆地具有圈閉345個(gè),南黃海盆地468個(gè)。這些圈閉許多位于盆地凹陷區(qū)內(nèi)及其附近,而這些凹陷往往是盆地或區(qū)塊的沉積中心,油源豐富,是成熟烴源巖的主要分布區(qū)。油氣形成以后就可以就近聚集在附近的圈閉中??梢?,近海盆地中大量的構(gòu)造和圈閉以及這些圈閉的較高有效性是盆地內(nèi)油氣聚集成藏的有利條件。
近海盆地內(nèi)發(fā)育有大量斷裂和區(qū)域不整合面,這些斷裂和區(qū)域不整合面是油氣運(yùn)移的重要通道。盆地內(nèi)的油氣在通過孔隙和微裂縫等進(jìn)行初次運(yùn)移的同時(shí),還通過這些長期活動(dòng)的深大斷裂、區(qū)域性不整合面及具良好物性的砂巖輸導(dǎo)層等橫向及縱向通道發(fā)生二次運(yùn)移,縱向上從埋深數(shù)千米的主力生烴層向淺層、橫向上從幾十(甚至上百)千米之外的生烴凹陷向區(qū)域性運(yùn)移指向的隆起或凸起區(qū)運(yùn)移(如珠江口盆地東部),直至在適當(dāng)圈閉處聚集成藏。
表1 近海盆地區(qū)域性蓋層和局部蓋層分布情況
盆地類型影響油區(qū)和氣區(qū)的分布。中國近海沉積盆地可劃分為“內(nèi)帶”與“外帶”兩部分,內(nèi)帶發(fā)育典型的裂谷型盆地,裂陷期是主要烴源巖發(fā)育期,裂后期烴源巖演化程度不高,裂后晚期進(jìn)入生油高峰,一般以生油為主。外帶盆地(坳陷)在早期裂陷沉積的基礎(chǔ)上,裂后期也發(fā)生快速沉降,裂陷期與裂后期兩套烴源巖的熱演化程度都較高,以生氣為主,是中國近海天然氣資源集中分布區(qū)(圖1)。
盆地內(nèi)發(fā)育的大量凹陷往往是重要的沉積地區(qū),其面積大、沉積厚度巨厚,富含優(yōu)質(zhì)烴源巖,加上沉降幅度大,基底有足夠的埋深,使烴源巖可以進(jìn)入油氣窗范圍形成油氣,所以往往形成富生烴凹陷。根據(jù)“源控論”和石油系統(tǒng)理論研究取得的進(jìn)展及實(shí)際勘探結(jié)果,油氣盆地中的油氣資源量往往就集中在這些富生烴凹陷及其周圍。大部分油田的分布都靠近生烴凹陷,其距離一般不超過數(shù)十千米。而盆地中隆起的高點(diǎn)可能是油氣聚集的部位。
局部構(gòu)造是繼烴源巖、生烴中心、二級(jí)構(gòu)造帶和隆起之后的第3層次影響盆地油氣分布的因素,它們控制著油氣田的位置和范圍。背斜和斷層形成的各種類型構(gòu)造圈閉是中國近海盆地內(nèi)油氣聚集的主要部位,烴源巖生成的油氣最終通過運(yùn)移聚集到這些圈閉中形成油氣藏。斷裂和不整合面則除了作為遮擋條件形成各種圈閉外,還作為油氣運(yùn)移的重要通道。
東方IC/供圖
新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)因在不同盆地強(qiáng)度、發(fā)育機(jī)制不同,對(duì)近海盆地油氣成藏與分布的產(chǎn)生了不同甚至截然相反的影響。例如渤海灣盆地渤中坳陷、鶯歌海盆地和東海盆地西湖坳陷3個(gè)地區(qū)都受到新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的極大影響,但在渤海盆地中,新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)控制了渤中坳陷及其周圍油氣晚期成藏;鶯歌海盆地由底辟活動(dòng)控制了天然氣晚期成藏;而東海西湖坳陷新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)則部分破壞了油氣藏。
經(jīng)過研究和分析,中國近海主要含油氣盆地的構(gòu)造和油氣地質(zhì)條件具有以下基本特征規(guī)律:
(1)盆地大都在伸展裂陷作用背景下形成,類型多為斷陷或坳陷盆地;
(2)盆地普遍發(fā)育以坳陷(凹陷)、隆起(凸起)為主的一級(jí)和亞一級(jí)構(gòu)造,以及以背斜和斷層為主的二級(jí)構(gòu)造帶和局部構(gòu)造;
(3)自中新世以來的新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)活躍;
(4)烴源巖層系多、厚度大、豐度高、類型多;
(5)具有優(yōu)良的儲(chǔ)層和蓋層,生儲(chǔ)蓋組合配置合理;
(6)發(fā)育有大量高有效性圈閉,油氣運(yùn)移條件良好。
這些構(gòu)造和油氣地質(zhì)特征共同決定和控制著中國近海盆地油氣的生成和分布,對(duì)近海油氣資源的勘探和開發(fā)有重要意義。
作者單位: 長江大學(xué)地球與科學(xué)學(xué)院資源勘查工程系