曹 駿

（華東油氣分公司勘探開發(fā)研究院物探所，南京 210007）

下?lián)P子地區(qū)是中國南方中、古生界海相油氣勘探的重要領(lǐng)域之一，幾十年來在這個(gè)地區(qū)打了很多鉆井，但是幾乎都是“口口見油，口口不流”。在總結(jié)前人的工作基礎(chǔ)上，針對中、古生界海相油氣勘探的進(jìn)展及現(xiàn)狀，筆者提出了“二次生烴、晚期成藏、深源淺找、古源新找、多源兼探、有效成藏組合、立體勘探”等勘探思路。眾所周知，由于下?lián)P子地區(qū)在印支—燕山運(yùn)動(dòng)中遭受了強(qiáng)烈的逆沖推覆作用，古生界地層遭受嚴(yán)重破壞，而且下古生界油氣大都在印支之前已經(jīng)進(jìn)入生油高峰和生氣階段，因此早期形成的以下古生界為烴源巖的油氣藏大都難以保存。而通過鉆井對上古生界烴源巖的分析，它們普遍演化程度不高，有很多現(xiàn)在才進(jìn)入主力排烴期，因此研究上古生界油氣富集條件成為下?lián)P子勘探的當(dāng)務(wù)之急。

油氣藏能否富集是多種復(fù)雜地質(zhì)因素共同作用的結(jié)果，通過多年下?lián)P子地區(qū)的鉆探工作可知，所有鉆探到上古生界的鉆井都獲得了豐富的油氣顯示，鉆遇到大隆、龍?zhí)丁⒐路?、棲霞組等多套優(yōu)質(zhì)烴源巖，而且區(qū)域內(nèi)龍?zhí)督M泥巖、周沖村組膏巖以及中新生界發(fā)育的多套泥巖均能作為圈閉良好的蓋層。通過鉆井研究，區(qū)域內(nèi)的有效儲(chǔ)層主要有兩大類：碳酸鹽巖地縫洞型以及龍?zhí)督M的致密砂巖型。但是，這些鉆井都沒有形成大型的油氣的富集區(qū)，結(jié)合鉆井和野外地質(zhì)調(diào)查，筆者認(rèn)為其未能富集的關(guān)鍵因素有：一是二疊系烴源巖在燕山期之后能否大量排烴，即是否屬于“二次生烴”“晚期生烴”的優(yōu)勢區(qū)域；二是儲(chǔ)集空間是否有效，儲(chǔ)層問題在黃橋地區(qū)反應(yīng)特別明顯，大部分的井顯示很好但是由于儲(chǔ)層太過致密并且動(dòng)能不足，未能形成規(guī)模產(chǎn)能，儲(chǔ)層經(jīng)過后期改造孔、滲條件得到改善的則能獲得低產(chǎn)油流，因此認(rèn)為優(yōu)勢儲(chǔ)層也是下?lián)P子地區(qū)油氣能否富集的關(guān)鍵因素。

1 區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造背景

本區(qū)中、古生界構(gòu)造演化史大致可分為三大階段：印支運(yùn)動(dòng)之前，上震旦紀(jì)—三疊紀(jì)原始地層建造—構(gòu)造穩(wěn)定階段；印支—中燕山旋回，三疊紀(jì)末—侏羅紀(jì)強(qiáng)烈擠壓改造、壓性盆地疊加階段；晚燕山—喜山拉雅旋回，白堊紀(jì)—第四紀(jì)拉張為主-擠壓為輔的交替改造、大型凹陷與斷-坳復(fù)合型盆地疊加階段。通過對下?lián)P子地區(qū)的構(gòu)造演化分析，筆者基本可以確定印支運(yùn)動(dòng)在整個(gè)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)中對下?lián)P子地區(qū)的古生界油氣藏有較大的破壞作用，而后期的燕山—喜山期構(gòu)造拉張運(yùn)動(dòng)對印支運(yùn)動(dòng)后的殘留油氣藏又進(jìn)一步進(jìn)行了二次的破壞和改造。因此，在下?lián)P子地區(qū)取得油氣突破有兩點(diǎn)思路：一是尋找印支期及燕山期構(gòu)造應(yīng)力相對較小，破壞作用不明顯的原生油氣藏；二是尋找印支期被大幅度抬升，二疊系烴源巖有強(qiáng)烈二次生烴潛能的地區(qū)。下?lián)P子地區(qū)海相構(gòu)造區(qū)劃如圖1所示。

印支—燕山期，揚(yáng)子板塊與華北板塊拼接以及太平洋板塊與揚(yáng)子板塊的碰撞導(dǎo)致本區(qū)中、古生界發(fā)生強(qiáng)烈形變，形成一系列緊閉、平臥褶皺及沖斷推覆構(gòu)造，并引起下?lián)P子地區(qū)大面積火山噴發(fā)及巖體侵入。在這樣的構(gòu)造背景下，已有的下古生界油氣藏被破壞必定是比較嚴(yán)重的，能夠殘存的原生油氣藏一般很少，再加上晚燕山—喜山期的拉張作用，對原生油氣藏的保存更加是雪上加霜。經(jīng)過分析，目前通過露頭以及地震資料發(fā)現(xiàn)的絕大多數(shù)構(gòu)造都是在這兩個(gè)時(shí)期形成的，比如目前重點(diǎn)解剖的黃橋、句容地區(qū)。對此類圈閉來說，原生的油氣藏是很難得到大規(guī)模保存的，這些圈閉是否能夠得到后期的烴類充注是其是否含油氣的關(guān)鍵，因此晚期生烴、二次生烴、晚期成藏對古生界的勘探就顯得十分重要。

圖1 下?lián)P子地區(qū)海相構(gòu)造區(qū)劃

2 烴源巖及二次生烴、晚期生烴

2.1 上古生界烴源巖

本區(qū)上古生界發(fā)育多套較好的烴源層：二疊系泥巖、三疊系下青龍組的泥巖、棲霞組生物灰?guī)r以及石炭統(tǒng)的泥巖。上古生界烴源巖的有機(jī)質(zhì)類型多為IIIII型，其中二疊系泥巖有機(jī)碳含量最高，是區(qū)內(nèi)最好的烴源巖。

2.2 下?lián)P子地區(qū)“二次生烴”的含義

中國對二次生烴的研究始于20世紀(jì)90年代中期。不同的研究者分別對二次生烴給出了大同小異的定義。其中都包含以下流程：一次生烴—抬升剝蝕、降溫、生烴中止—再次深埋、增溫、再生烴（二次生烴）[1]。但是，在下?lián)P子地區(qū)，“二次生烴”的概念包含特定地層層位與特定地質(zhì)時(shí)代的涵義，指的是古生界海相烴源巖，時(shí)間以印支運(yùn)動(dòng)為界，在此之前的生烴稱為早期生烴或者一次生烴，在這之后即晚白堊至第四紀(jì)時(shí)期，在中、新生代盆地疊加引起的增熟生烴稱為“晚期生烴”或者“二次生烴”。當(dāng)然，這種“盆地疊加”并非二次生烴的內(nèi)在原因。其根本原因是烴源巖的受熱溫度增高，即當(dāng)其受熱溫度超過抬升冷卻事件發(fā)生之前的溫度時(shí)，生烴過程又重新開始[2]。而受熱溫度增加的原因由兩個(gè)方面決定，一是重新埋深增溫，二是地溫梯度增高（盆地基底熱流增高），抑或者是兩者共同作用的結(jié)果[3]。

2.3 “二次生烴”條件研究

對照上面的關(guān)于“二次生烴”或者“晚期生烴”的條件：烴源巖的受熱溫度增高，即當(dāng)其受熱溫度超過抬升冷卻事件發(fā)生之前的溫度時(shí)[4]。研究的句容、無為以及黃橋地區(qū)都在印支運(yùn)動(dòng)中有過不同幅度的抬升，對比黃橋溪1井、句容N3井、無為NC4井的三疊系剝蝕量，黃橋地區(qū)剝蝕量最大，而句容、無為地區(qū)的剝蝕量相對較少，推斷出黃橋地區(qū)二疊系烴源巖較句容、無為地區(qū)抬升高、降溫快。

同時(shí)，在句容、無為地區(qū)，筆者結(jié)合埋藏史以及火山活動(dòng)，分析這兩個(gè)地區(qū)有一定厚度的白堊系地層沉積，并且這兩個(gè)地區(qū)的火山活動(dòng)也主要集中在中生代的白堊世、侏羅世，因此分析這兩個(gè)地區(qū)可能發(fā)生明顯的地層增溫的時(shí)間大約為白堊世，“二次生烴”的時(shí)間應(yīng)該為這一時(shí)期，而在此之后句容、無為地區(qū)再也沒有地層的大幅沉降以及火山活動(dòng)這些可以對烴源巖有明顯增溫效果的地質(zhì)運(yùn)動(dòng)，因此筆者分析這些地區(qū)白堊世后應(yīng)該沒有再發(fā)生“二次生烴”的條件。而對黃橋地區(qū)來說，通過對蘇174埋藏史分析結(jié)合白堊世沉積厚度，分析該地區(qū)發(fā)生的增溫作用應(yīng)該是從晚白堊世開始直到現(xiàn)今，而且二疊烯烴源巖受熱溫度要超過印支前，結(jié)合該地區(qū)火山活動(dòng)微弱，因此必需埋深要大于原始的沉積深度，據(jù)此推測黃橋地區(qū)的“二次生烴”的時(shí)間大致應(yīng)該為上新世末期至今[5]。

2.4 生烴強(qiáng)度分布

通過對下?lián)P子多個(gè)地區(qū)的鉆井的烴源巖巖石樣本進(jìn)行模擬試驗(yàn)以及生烴動(dòng)力學(xué)參數(shù)的求取，筆者取得了黃橋地區(qū)的溪1井、句容地區(qū)的N3井以及無為地區(qū)的NC4井的二疊系主要烴源巖的階段生烴強(qiáng)度分布情況[6]。

無為地區(qū)的二疊系烴源巖的主要生烴時(shí)間段為三疊世末至侏羅世，由于該地區(qū)印支運(yùn)動(dòng)中抬升幅度有限，而且在侏羅世以及白堊世都有大幅度的沉降作用以及火山活動(dòng)，因此該地區(qū)的初次生烴沒有明顯的中止現(xiàn)象，不存在“二次生烴”。

句容地區(qū)的二疊系烴源巖的主要生烴時(shí)間段為晚侏羅世—白堊世，該地區(qū)的烴源巖的排烴時(shí)間從三疊末開始，由于在印支運(yùn)動(dòng)中抬升幅度較少，因此初次的生烴強(qiáng)度較大，特別是二疊系深部的烴源巖，經(jīng)過印支運(yùn)動(dòng)二疊系烴源巖初次排烴中止，有個(gè)短暫的停頓，之后由于侏羅世末以及白堊世的大幅度沉降，加上火山活動(dòng)，在白堊世，句容地區(qū)的排烴達(dá)到高峰，這一時(shí)期為句容地區(qū)“二次生烴”的最有力時(shí)段，但是該階段的排烴強(qiáng)度較初次排烴要小[7]。

而對于黃橋地區(qū)，筆者通過溪1井的生烴強(qiáng)度分析得知，該地區(qū)二疊系的烴源巖明顯分為兩個(gè)階段，侏羅世以前生烴強(qiáng)度較低，為該地區(qū)二疊系的烴源巖的初次生烴。筆者推測，這主要是由于印支運(yùn)動(dòng)中該地區(qū)地層有大幅度的抬升，初次生烴過程迅速結(jié)束，而且該抬升作用發(fā)生在晚三疊世，因此二疊系烴源巖的生烴強(qiáng)度還較低，印支運(yùn)動(dòng)造成了該地區(qū)二疊系烴源巖排烴過程在晚侏羅世—早白堊世有個(gè)明顯的間斷，直至晚白堊—第三系該地區(qū)的烴源巖出現(xiàn)了第二次的排烴高峰，這次的生烴強(qiáng)度明顯大于初次生烴，該地區(qū)的“二次生烴”潛力巨大[8]。

3 儲(chǔ)層

通過目前的勘探認(rèn)識(shí)，下?lián)P子地區(qū)主要發(fā)育兩大類儲(chǔ)層：砂巖儲(chǔ)層、碳酸鹽巖儲(chǔ)層。其中，砂巖儲(chǔ)層主要有中生界砂巖、龍?zhí)督M砂巖，碳酸鹽巖儲(chǔ)層則有上青龍組碳酸鹽巖、棲霞組碳酸鹽巖[9]。中生界的砂巖儲(chǔ)層中常見油氣顯示但是未有成藏實(shí)例，文中不予討論。三疊系青龍組的碳酸鹽巖儲(chǔ)層中的油氣多見于句容地區(qū)，而二疊系龍?zhí)督M的致密砂巖儲(chǔ)層中的油氣發(fā)現(xiàn)則多見于黃橋地區(qū)。目前，下?lián)P子地區(qū)的鉆井也多集中在黃橋、句容地區(qū)，因此儲(chǔ)層分析就以這兩個(gè)地區(qū)的實(shí)際鉆井情況進(jìn)行研究。

3.1 碳酸鹽巖儲(chǔ)層

碳酸鹽巖儲(chǔ)層以縫洞型為主，由風(fēng)化殼孔隙和裂隙型儲(chǔ)層構(gòu)成。該類型儲(chǔ)層通過實(shí)鉆主要發(fā)育在上青龍組以及棲霞組，它們的形成與下?lián)P子地區(qū)的多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)以及印支運(yùn)動(dòng)直接相關(guān)。海相中、古生界的碳酸鹽巖原生儲(chǔ)集空間并不發(fā)育，但是沿?cái)嗔阎苓?，?chǔ)集條件可以得到明顯的改善，特別是兩組以上斷裂交叉部位，構(gòu)造應(yīng)力相對集中，是裂隙最發(fā)育的地方，并且該處有大型斷裂的存在，有可能誘發(fā)較大規(guī)模的碳酸鹽巖溶蝕孔洞，從而極大地改善儲(chǔ)集滲透能力[10]。

句容高帶多口鉆井顯示，該類儲(chǔ)層儲(chǔ)積條件良好，縫洞發(fā)育，在大多數(shù)鉆井中的青龍組可見油氣富集，并有多口鉆井試獲工業(yè)油流。經(jīng)過多年實(shí)際鉆井，句容地區(qū)雖發(fā)育有良好的儲(chǔ)層，但是由于前文分析句容地區(qū)的“二次生烴”有限，并且儲(chǔ)層埋藏深度不大，該地區(qū)后期負(fù)反轉(zhuǎn)強(qiáng)烈，多發(fā)育“通天”斷裂，因此該區(qū)域也未能獲得大型的商業(yè)油氣突破。句容地區(qū)JB1井油氣解釋成果圖如圖2所示。

圖2 句容地區(qū)JB1井油氣解釋成果圖

3.2 致密砂巖儲(chǔ)層

二疊系龍?zhí)督M（P2l）屬于碎屑巖儲(chǔ)層，物性特征多為低孔—低滲、特低孔—特低滲，鉆井統(tǒng)計(jì)孔隙度在3.44%～9.44%,單向氣測滲透率K在（0.041～0.220）×10-3μm2，同時(shí)具有極大的非均質(zhì)性。龍?zhí)督M儲(chǔ)層的孔隙發(fā)育較少，分布不太均勻，孔隙連通差?？紫兑源紊紫稙橹鳎浯螢樵紫?，在次生孔隙中又以粒內(nèi)溶孔和粒間溶孔較為常見，溶孔主要是由于疏松巖屑、次為長石顆粒溶蝕而成。雖然受后期改造作用，但是黃橋地區(qū)儲(chǔ)層物性基質(zhì)孔隙度和滲透率均較低，偶有裂縫、溶蝕孔洞發(fā)育的情況。目前，黃橋地區(qū)的可采油氣主要集中在這些裂縫、溶蝕孔洞發(fā)育的地區(qū)，同時(shí)實(shí)鉆顯示要有二氧化碳驅(qū)動(dòng)的井才能有可動(dòng)用的油產(chǎn)出。

溪1井儲(chǔ)層中孔隙的面孔率介于0.20～2.12，平均為1.21，平均孔隙直徑介于46.89～100.54 μm，平均為73.72 μm，分選系數(shù)平均為48.73，平均配位數(shù)極低，僅為0.06。溪2井儲(chǔ)層中的孔隙極不發(fā)育，鑄體薄片中幾乎未見可測孔隙，巖石分選性差，膠結(jié)物少，顆粒間以線接觸為主。結(jié)合鉆井以及實(shí)際產(chǎn)油狀況，筆者認(rèn)為，龍?zhí)督M致密砂巖必須經(jīng)過后期的改造作用，使得孔、滲條件改善之后才能成為區(qū)域內(nèi)有效儲(chǔ)集空間。該地區(qū)還有一個(gè)問題，即地下流體動(dòng)能不足，有大量的天然二氧化碳產(chǎn)出驅(qū)動(dòng)的井才能產(chǎn)油，穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)的條件較為苛刻。

3.3 “源、儲(chǔ)”配置分析

上青龍組的碳酸鹽巖經(jīng)過風(fēng)化、淋濾以及后期斷裂改造，可以形成大規(guī)模的溶蝕孔洞、裂縫發(fā)育，從而極大地改善儲(chǔ)集、滲透能力，并且它直接覆蓋在二疊系主力烴源巖之上，配置關(guān)系良好，具備形成油氣富集的基本條件。而棲霞組的碳酸鹽巖如果要產(chǎn)生大量的風(fēng)化、溶蝕孔縫，則需要棲霞組的碳酸鹽巖接受風(fēng)化、淋濾，這樣上覆的二疊系的優(yōu)質(zhì)烴源巖會(huì)被剝蝕殆盡，無法形成有效的源、儲(chǔ)組合，很難形成油氣的規(guī)模富集。下?lián)P子上古生界油氣地質(zhì)綜合圖如圖3所示。

圖3 下?lián)P子上古生界油氣地質(zhì)綜合圖

龍?zhí)督M致密砂巖儲(chǔ)層位于二疊系幾套優(yōu)質(zhì)烴源巖的中間，縱向上是最優(yōu)的儲(chǔ)層，受物性條件的影響，其雖有最優(yōu)的供烴條件，但是儲(chǔ)集、滲透能力有限。結(jié)合黃橋?qū)嶃@情況，還必須有二氧化碳的天然驅(qū)動(dòng)才能形成商業(yè)產(chǎn)量，因此其作為儲(chǔ)層形成油氣富集的條件比較苛刻。

4 定性分析結(jié)果

下?lián)P子地區(qū)“二次生烴”“晚期生烴”必須滿足一定條件：烴源巖在印支運(yùn)動(dòng)前排烴強(qiáng)度不能太大，而且在印支運(yùn)動(dòng)中要有大幅度的抬升，使得初次排烴能夠迅速中止，同時(shí)在后面的地質(zhì)歷史中要發(fā)生使得烴源巖的受熱溫度增加，并且受熱溫度超過抬升冷卻事件發(fā)生之前的溫度的地質(zhì)事件。

通過對無為、句容和黃橋地區(qū)進(jìn)行研究，筆者發(fā)現(xiàn)，無為地區(qū)僅一次生烴；句容地區(qū)“二次生烴”強(qiáng)度不大，而且僅存在于二疊系上部的烴源巖；黃橋地區(qū)“二次生烴”潛力巨大。

對于下?lián)P子地區(qū)“二次生烴”有利區(qū)的擴(kuò)展，根據(jù)地質(zhì)分析下?lián)P子南部地區(qū)由于和無為地區(qū)的地質(zhì)歷史類似，因此推測不是二次生烴的有利區(qū)域，而句容向北的區(qū)域則應(yīng)該是上古生界尋找二次生烴的有利區(qū)域。

上青龍組碳酸鹽巖的溶蝕孔縫型儲(chǔ)層生、儲(chǔ)、蓋組合優(yōu)越，具備油氣富集的基本條件，為下?lián)P子地區(qū)的有效優(yōu)勢儲(chǔ)層；龍?zhí)督M的致密砂巖由于特低孔—特低滲的“先天不足”，并且缺乏流體動(dòng)能，龍?zhí)督M成為優(yōu)勢儲(chǔ)層的條件較為苛刻，不過黃橋地區(qū)由于有天然二氧化碳驅(qū)的存在也能成為區(qū)域內(nèi)的有效儲(chǔ)層。

5 結(jié)語

定性分析結(jié)果表明，目前，下?lián)P子地區(qū)上古生界“二次生烴”最有力的是黃橋地區(qū)，但是黃橋地區(qū)目前的主力儲(chǔ)層是二疊系龍?zhí)督M致密砂巖，這并非整個(gè)下?lián)P子地區(qū)的最優(yōu)儲(chǔ)層。而句容地區(qū)則有著下?lián)P子區(qū)域內(nèi)最優(yōu)的儲(chǔ)集空間，但是該區(qū)域的“二次生烴”不足，主力儲(chǔ)層埋藏不大，保存條件一般。因此，在今后的工作中，人們還需要開闊思路，根據(jù)形成油氣富集區(qū)的各項(xiàng)條件加強(qiáng)選區(qū)選帶工作，爭取早日在廣闊的下?lián)P子地區(qū)內(nèi)優(yōu)選出既是“二次生烴”有利區(qū)，又發(fā)育有碳酸鹽巖溶蝕孔縫儲(chǔ)層的地區(qū)，例如，宜興、溧陽盆地等地區(qū)是否具備這樣的條件還需要人們進(jìn)一步深入研究?？傊?lián)P子地區(qū)面積廣闊，發(fā)育多套生、儲(chǔ)、蓋組合，人們應(yīng)該堅(jiān)定信心，早日取得油氣突破。