徐長(zhǎng)貴，尤麗

（1. 中國(guó)海洋石油有限公司，北京 100010；2. 中海石油（中國(guó)）有限公司海南分公司，?？?570312）

0 引言

轉(zhuǎn)換帶的概念最早由 Dahlstrom CDA 于1970年在研究擠壓變形中褶皺-逆沖斷層的幾何形態(tài)時(shí)首次提出[1]，1990年，Morley CK將其應(yīng)用于伸展構(gòu)造[2]。轉(zhuǎn)換帶在伸展盆地油氣勘探中發(fā)揮了重要作用[3-5]。轉(zhuǎn)換帶受伸展或走滑構(gòu)造作用，易于形成大型翹傾或脊?fàn)顦?gòu)造圈閉[6]，特別是增壓型走滑轉(zhuǎn)換帶由于局部擠壓作用，常形成大型鼻狀構(gòu)造、反轉(zhuǎn)背斜構(gòu)造圈閉，同時(shí)其主干斷裂由于具有壓性或壓扭性特點(diǎn)，油氣側(cè)向封閉條件好[7]；轉(zhuǎn)換帶主邊界斷裂地形高差變化較小的部位，是主要物源注入口，有利于大型儲(chǔ)集體發(fā)育[8-9]；轉(zhuǎn)換帶主控?cái)嗔燕徑鸁N凹陷，長(zhǎng)期處于構(gòu)造較高部位，是油氣運(yùn)移的有利指向[9-11]。

瓊東南盆地是南海北部新生代典型的陸緣拉張型盆地。由于受到資料的限制，早期主要集中在淺水區(qū)（現(xiàn)今水深小于300 m）勘探，除了在西區(qū)崖南凹陷古近系領(lǐng)域發(fā)現(xiàn)Y13-1氣田外[12]，基本沒(méi)有好的發(fā)現(xiàn)；2010年以來(lái)針對(duì)深水區(qū)勘探有重要勘探成果，但已發(fā)現(xiàn)的大中型深水氣田，也主要分布在西區(qū)樂(lè)東—陵水凹陷中央峽谷鶯—黃組水道—海底扇領(lǐng)域如 LS17-2、LS18區(qū)[13-14]等，而圍繞東區(qū)松南—寶島凹陷無(wú)論在深水區(qū)還是淺水區(qū)，已發(fā)現(xiàn)氣藏規(guī)模小、CO2含量普遍較高，勘探效果不佳，最關(guān)鍵的是烴類氣富集機(jī)制與大中型氣田成藏主控因素認(rèn)識(shí)不清。

松南—寶島凹陷作為瓊東南盆地新生代構(gòu)造活動(dòng)最強(qiáng)烈的凹陷，與渤海地質(zhì)條件有近似之處，也具備伸展和走滑的雙重地質(zhì)背景，具有發(fā)育大型斷裂轉(zhuǎn)換帶的地質(zhì)條件。但是該凹陷是否發(fā)育斷裂轉(zhuǎn)換帶，什么位置發(fā)育，若發(fā)育斷裂轉(zhuǎn)換帶，其又是如何控制本區(qū)油氣成藏與富集的，轉(zhuǎn)換帶能否成為該凹陷下步油氣勘探的突破口等等，引發(fā)了筆者的高度關(guān)注。針對(duì)上述問(wèn)題，前人相關(guān)研究成果少[15]，本次研究借鑒筆者對(duì)于渤海海域轉(zhuǎn)換帶的研究思路，利用研究區(qū)新采集三維地震與已鉆井資料，開(kāi)展新一輪石油地質(zhì)研究，對(duì)松南—寶島凹陷凹陷結(jié)構(gòu)、斷裂體系進(jìn)行系統(tǒng)解剖，在寶島凹陷北部識(shí)別出系列斷裂轉(zhuǎn)換帶，并研究斷裂轉(zhuǎn)換帶對(duì)大中型氣田形成的烴源巖、圈閉、儲(chǔ)集層、油氣運(yùn)移、非烴組分的控制作用，進(jìn)而明確有利勘探方向與領(lǐng)域，推動(dòng)大型氣田的發(fā)現(xiàn)。

1 松南—寶島凹陷基本天然氣地質(zhì)條件

瓊東南盆地是南海北部新生代拉張型盆地，受控于南海擴(kuò)張、太平洋板塊、印支地塊旋轉(zhuǎn)等區(qū)域構(gòu)造的相互作用，自北向南依次分為北部坳陷、中部隆起、中央坳陷、南部隆起等一級(jí)構(gòu)造單元，崖南凹陷、樂(lè)東凹陷、陵水凹陷、松南凹陷、寶島凹陷、長(zhǎng)昌凹陷、松南低凸起、陵南低凸起等二級(jí)構(gòu)造單元（見(jiàn)圖1a）。松南—寶島凹陷位于盆地東部，為北斷、南超的凹陷結(jié)構(gòu)，是新生代構(gòu)造活動(dòng)最強(qiáng)烈的凹陷[16-18]。受始新世—晚漸新世三幕裂陷、早中新世—中中新世區(qū)域熱沉降和晚中新世以來(lái)的加速熱沉降 3大構(gòu)造演化階段的控制，凹陷縱向上呈下斷、上拗的雙層結(jié)構(gòu)特征。裂陷早期，盆地發(fā)育上地殼脆性伸展高角度斷裂控制的彌散式箕狀半地塹結(jié)構(gòu)，控制盆地邊緣發(fā)育始新統(tǒng)陸相湖盆充填的生油源巖；裂陷中期，地殼脆韌性差異伸展，形成低角度拆離斷裂控制的寬深斷陷特征，控制凹陷邊界和沉積中心，沉積環(huán)境轉(zhuǎn)變?yōu)檎媳诤臣皽\海相，發(fā)育已證實(shí)的兩套主力烴源巖，分別為海陸過(guò)渡相Ⅲ型陸源高豐度有機(jī)質(zhì)與海相Ⅱ2型海源腐泥型有機(jī)質(zhì)；裂陷晚期，為斷-拗盆地演化過(guò)程，以濱、淺海相為主，凹陷邊緣發(fā)育大型辮狀河三角洲或（扇）三角洲沉積，可作為較好的儲(chǔ)集層；中新世以來(lái)，盆地進(jìn)入拗陷階段，為裂后熱沉降期和加速沉降期，主要沉積半深?！詈Ｏ嗄鄮r（見(jiàn)圖1b）[19-24]。通過(guò)多年的勘探，發(fā)現(xiàn)了中生界潛山、古近系崖城組—陵水組（扇）三角洲-海底扇、中新統(tǒng)三亞組—梅山組海底扇等多套成藏組合[25-27]，但已發(fā)現(xiàn)氣藏規(guī)模小，天然氣組分變化較大，一直未獲得勘探規(guī)模突破。北部斜坡區(qū)的 B含氣構(gòu)造古近系陵水組烴類含量為 12.0%～79.2%，大部分低于50%，組分偏干，干燥系數(shù)為0.9～1.0；凹陷帶已發(fā)現(xiàn)的BD31、ST36含氣構(gòu)造中新統(tǒng)三亞組烴類氣含量為96.6%～98.7%，組分偏濕，干燥系數(shù)為 0.87～0.91。斷陷-斷拗轉(zhuǎn)換期分別形成的北東、北東東系列斷層加持形成的斷裂轉(zhuǎn)換帶在松南—寶島凹陷前期勘探中，未引起研究人員的太多關(guān)注[15]，隨著近年來(lái)新三維地震的應(yīng)用與已鉆井資料的再認(rèn)識(shí)，斷裂轉(zhuǎn)換帶也引起了勘探研究人員的注意[16]。松南—寶島凹陷北部發(fā)育的多條北東向斷裂控制形成的轉(zhuǎn)換斷階帶，對(duì)油氣成藏有重要的控制作用。

2 松南—寶島凹陷轉(zhuǎn)換帶特征及其對(duì)天然氣成藏的控制作用

2.1 轉(zhuǎn)換帶基本特征

轉(zhuǎn)換帶是指 1條主斷層為傳遞應(yīng)變并保持應(yīng)變平衡，沿?cái)鄬幼呦?，通過(guò)分支正斷層、凸起、走向斜坡等，傳遞到另1條主斷層的構(gòu)造變形帶[3-4]。針對(duì)轉(zhuǎn)換帶的分類，依據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)有不同的分類，按幾何形態(tài)可分為同向型、反向型；按斷層彼此的位置可分為接近型、疊覆型、平行型和共線型[5]。

松南—寶島凹陷主要發(fā)育北東、北東東、近東西向斷裂，其走向在空間分布上具有一定規(guī)律性。自西向東、自盆緣向凹陷，表現(xiàn)為由北東向?yàn)橹髯優(yōu)楸睎|東和近東西為主，自西向東依次識(shí)別出 F2/F2-1、F12/F12-1、F17、F18/F18-1、F18-2等主干斷裂組合（見(jiàn)圖 2），主干斷裂 F2、F12、F18斷裂通過(guò)走向斜坡帶分別傳遞到另一相向主干斷裂 F2-1、F12-1、F18-1/18-2，進(jìn)而分別形成了寶島 B轉(zhuǎn)換帶、寶島 A轉(zhuǎn)換帶、寶島 C轉(zhuǎn)換帶。寶島 B轉(zhuǎn)換帶受 F2、F2-1主干斷裂控制，形成斜交型轉(zhuǎn)換斷階帶（見(jiàn)圖 2a-1、圖2b-1），斷階寬度較小，平面上為北東向右型斜列特征，剖面上呈復(fù)合Y狀，F(xiàn)2、F2-1主干斷裂分別從漸新世持續(xù)活動(dòng)至中中新世、上新世（見(jiàn)圖 2c-1-1、圖2c-1-2）。寶島A轉(zhuǎn)換帶受F12、F12-1主干斷裂控制，形成平行型轉(zhuǎn)換斷階帶（見(jiàn)圖2a-2、圖2b-2），臺(tái)階寬度較大，平面上為北東—北東東向斜列特征，剖面上呈平行狀，F(xiàn)12、F12-1主干斷裂分別從漸新世持續(xù)活動(dòng)至上新世、中中新世（見(jiàn)圖2c-2-1、圖2c-2-2）。寶島C轉(zhuǎn)換帶受F17、F18、F18-1、F18-2主干斷裂控制，形成疊覆型轉(zhuǎn)換斷階帶（見(jiàn)圖2a-3、圖2b-3），北部臺(tái)階寬度較大，平面上為北東向斜列特征，剖面上呈平行狀，主干斷裂從漸新世持續(xù)活動(dòng)至早中新世或中中新世（見(jiàn)圖2c-3-1、圖2c-3-2）。

圖2 松南—寶島凹陷北部轉(zhuǎn)換特征對(duì)比圖

對(duì)比各轉(zhuǎn)換帶構(gòu)造演化與主控?cái)嗔鸦顒?dòng)性（以斷層活動(dòng)速率定量表征，斷層活動(dòng)速率是指斷層下降盤地層厚度與上升盤地層厚度差與沉積時(shí)間的比值），發(fā)現(xiàn)各轉(zhuǎn)換帶在陵水組沉積末期形成，主控?cái)嗔殉蚀讼碎L(zhǎng)的變化，控制各沉積期地層厚度的變化（見(jiàn)圖3）。寶島B轉(zhuǎn)換斷階帶的F2、F2-1主干斷裂在漸新統(tǒng)崖城組—陵水組沉積期活動(dòng)性較強(qiáng)，且F2斷裂強(qiáng)于F2-1斷裂、在陵水組沉積期強(qiáng)于在崖城組沉積期，進(jìn)而控制下降盤崖城組、陵水組厚度較厚，且陵水組厚度明顯厚于崖城組，往凹陷方向呈減薄趨勢(shì)；在中新統(tǒng)三亞組—梅山組沉積期，兩條斷層活動(dòng)性較弱（見(jiàn)圖 3a）。寶島 A轉(zhuǎn)換斷階的F12、F12-1主干斷裂在漸新統(tǒng)崖城組—陵水組沉積期活動(dòng)性較強(qiáng)，崖城組沉積期F12斷裂強(qiáng)于F12-1斷裂，而陵水組沉積期F12斷裂弱于F12-1斷裂，進(jìn)而F12斷層下降盤崖城組厚度較大、F12-1斷裂下降盤陵水組厚度明顯加厚；在中新世早期兩條斷層活動(dòng)性仍較強(qiáng)，到中、晚期活動(dòng)性明顯減弱，F(xiàn)12斷裂活動(dòng)性略強(qiáng)于F12-1斷裂（見(jiàn)圖3b）。寶島C轉(zhuǎn)換斷階帶的F17、F18、F18-1/F18-2主干斷裂在漸新統(tǒng)崖城組—陵水組沉積期活動(dòng)性較強(qiáng)，且F18斷裂總體強(qiáng)于F18-1斷裂、在崖城組沉積期強(qiáng)于在陵水組，進(jìn)而控制 F18斷裂下降盤崖城組、陵水組較厚，且崖城組厚度明顯厚于陵水組；在中新世早期F18、F18-1斷裂斷距較小、活動(dòng)性減弱，到中中新世、晚中新世基本不活動(dòng)（見(jiàn)圖3c）。

圖3 松南—寶島凹陷北部轉(zhuǎn)換帶主干斷裂活動(dòng)性對(duì)比圖

2.2 轉(zhuǎn)換帶對(duì)天然氣成藏的控制作用

區(qū)域轉(zhuǎn)換帶對(duì)烴源巖發(fā)育、圈閉的形成、儲(chǔ)集層分布、油氣運(yùn)移具有控制作用[6,9,28]。轉(zhuǎn)換帶主干斷裂控制塊體旋轉(zhuǎn)翹傾，發(fā)育多個(gè)鼻狀構(gòu)造圈閉；轉(zhuǎn)換帶主干斷裂差異活動(dòng)性控制古近系崖城組、陵水組三角洲發(fā)育；轉(zhuǎn)換帶多級(jí)斷裂活動(dòng)，控制構(gòu)造脊形成，并伸入主洼，匯聚背景優(yōu)越。松南—寶島凹陷北部轉(zhuǎn)換斷階帶具有大型構(gòu)造脊匯聚特點(diǎn)，發(fā)育古近系崖城組三角洲與海相兩套優(yōu)質(zhì)源巖、陵水組大型三角洲儲(chǔ)集體與大型鼻狀構(gòu)造背景下的巖性圈閉，是松南—寶島凹陷天然氣成藏的“黃金帶”。

2.2.1 控制烴源灶分布與生烴潛力

松南—寶島凹陷北部轉(zhuǎn)換斷階帶緊鄰神狐隆起、海南隆起物源區(qū)，陸源有機(jī)質(zhì)供應(yīng)充足。漸新世早期崖城組三段沉積期水體較淺，以陸相沉積為主，大規(guī)模三角洲攜帶的陸源有機(jī)質(zhì)受主干斷層控制，向凹陷內(nèi)輸送，在轉(zhuǎn)換斷階帶及周緣形成大型三角洲群；崖城組二段受區(qū)域海侵影響，水體較深，陸源有機(jī)質(zhì)注入有限，發(fā)育海源有機(jī)質(zhì)貢獻(xiàn)為主的海相泥巖。寶島A轉(zhuǎn)換斷階帶鉆探的A-1井揭示兩套烴源巖（見(jiàn)圖4），崖城組三段三角洲前緣源巖TOC值為0.54%～1.00%，顯微組分以陸源鏡質(zhì)體、惰質(zhì)體為主，Ⅲ型干酪根，現(xiàn)今基本達(dá)到高熟階段，Ro值約為1.3%，認(rèn)為前三角洲烴源巖品質(zhì)更加優(yōu)越；崖二段揭示了厚層灰黑色TOC值大于1%的海相泥巖，顯微組構(gòu)以腐泥無(wú)定形為主，Ⅱ2—Ⅲ型干酪根，現(xiàn)今熱演化接近高成熟，Ro值約為1.15%～1.25%。

圖4 寶島A轉(zhuǎn)換斷階A-1井地球化學(xué)特征綜合柱狀圖

主干斷裂在斷陷早期崖城組沉積時(shí)期的活動(dòng)性，控制烴源巖分布與陸源有機(jī)質(zhì)輸入，自西向東，由寶島B轉(zhuǎn)換斷階—寶島A轉(zhuǎn)換斷階—寶島C轉(zhuǎn)換斷階，主干斷層活動(dòng)性增強(qiáng)且距離物源區(qū)更近，對(duì)應(yīng)崖城組烴源巖厚度、三角洲規(guī)模呈增大趨勢(shì)。寶島B轉(zhuǎn)換斷階帶主干斷裂在崖城組時(shí)期活動(dòng)性較強(qiáng)，崖城組厚度大，但由于距離神狐隆起、海南隆起兩大物源區(qū)相對(duì)較遠(yuǎn)，三角洲相對(duì)不發(fā)育，僅在F2斷裂下降盤局部發(fā)育，F(xiàn)2-1斷裂下降盤控制寶島25洼烴源巖分布，以海相泥巖烴源巖為主，TOC值基本小于1%，但由于崖城組厚度大、埋深大，寶島 25洼生氣強(qiáng)度為（8.5～60.0）×108m3/km2，烴源條件中等。寶島 A轉(zhuǎn)換斷階 F12、F12-1主干斷裂分別控制寶島21洼、27洼烴源巖分布，A-1井鉆探揭示三角洲和海相泥巖兩套烴源巖（見(jiàn)圖5a），TOC值為0.9%～1.2%，生烴潛力為2.8～4.5 mg/g，相對(duì)比F12-1斷裂在崖城組沉積期活動(dòng)性強(qiáng)于F12斷裂，F(xiàn)12斷裂下降盤的寶島21洼崖城組厚度較大，但埋深相對(duì)較淺，生氣強(qiáng)度約為 10×108m3/km2，F(xiàn)12-1斷裂下降盤的寶島27洼崖城組厚度大、埋深大，生氣強(qiáng)度在（20～80）×108m3/km2，烴源條件好。寶島 C轉(zhuǎn)換斷階帶主干斷層F18、F18-1/2斷裂控制寶島28、29洼烴源巖分布，主干斷裂活動(dòng)性總體強(qiáng)于寶島A、B轉(zhuǎn)換斷階帶，其周緣崖城組烴源巖厚度、三角洲規(guī)模更大（見(jiàn)圖5b），F(xiàn)18斷裂下降盤崖城組厚度大、但埋藏總體較淺，生氣強(qiáng)度約為 10×108m3/km2；F18-1/2斷裂下降盤寶島28洼崖城組三角洲規(guī)模大且崖城組厚度較大，生氣強(qiáng)度為（20～100）×108m3/km2，烴源條件優(yōu)越。

圖5 寶島凹陷北部轉(zhuǎn)換斷階帶典型地震剖面圖

2.2.2 有利于形成大型鼻狀構(gòu)造背景下的復(fù)合型圈閉

松南—寶島凹陷北部轉(zhuǎn)換斷階帶主要發(fā)育張性和張扭性斷裂，多組北東東向主控?cái)嗔芽刂茐K體的旋轉(zhuǎn)翹傾和差異升降，在區(qū)域伸展應(yīng)力場(chǎng)右旋作用下，北東向斷裂走向與伸展方位夾角較小，具有局部壓扭特征，在轉(zhuǎn)換斷階帶發(fā)育多個(gè)鼻狀構(gòu)造背景。

寶島B轉(zhuǎn)換斷階受F2、F2-1斷裂控制，在伸展應(yīng)力場(chǎng)右旋作用下，發(fā)生應(yīng)力集中，狹窄斷階內(nèi)發(fā)育多條次級(jí)斷層，二臺(tái)階斷鼻構(gòu)造被斷裂改造后，形成寶島 B多個(gè)斷塊圈閉（見(jiàn)圖 6a），圈閉規(guī)模較小，而且F2-1控圈斷裂持續(xù)活動(dòng)至上新世，加上F2斷裂在三亞組沉積期活動(dòng)較弱，沉積三亞組蓋層厚度相對(duì)較薄，圈閉保存條件較差。寶島A轉(zhuǎn)換斷階受F12、F12-1斷裂控制，F(xiàn)12斷裂強(qiáng)烈活動(dòng)控制其南部地層旋轉(zhuǎn)翹傾，伴隨 F12-1斷裂斜向伸展發(fā)生局部擠壓，后期受泥質(zhì)水道侵蝕，形成寶島A鼻狀構(gòu)造背景下的巖性復(fù)合圈閉（見(jiàn)圖 6b），F(xiàn)12-1斷裂在中中新世停止活動(dòng)，F(xiàn)12斷裂在三亞組沉積時(shí)期活動(dòng)較強(qiáng)形成三亞組蓋層厚度明顯較厚，圈閉保存條件較好。寶島C轉(zhuǎn)換斷階帶受F18、F18-1、F18-2斷裂控制，F(xiàn)17斷裂強(qiáng)烈活動(dòng)控制東南部地層旋轉(zhuǎn)翹傾，F(xiàn)18、F18-1/F18-2斷裂斜向伸展發(fā)生局部擠壓，形成寶島C鼻狀構(gòu)造圈閉，后期受南北向伸展應(yīng)力場(chǎng)作用下，發(fā)育多組東西向斷層對(duì)圈閉進(jìn)一步改造，形成寶島C系列斷鼻-斷塊復(fù)合圈閉（見(jiàn)圖 6b），加上控圈斷裂在早中新世停止活動(dòng)，且 F18號(hào)斷層在三亞組沉積期活動(dòng)性較寶島 B轉(zhuǎn)換斷階帶強(qiáng)，三亞組蓋層厚度較厚，圈閉保存條件較好。

圖6 寶島凹陷北部轉(zhuǎn)換斷階帶陵水組頂面構(gòu)造圖

2.2.3 形成多級(jí)斷階控制的規(guī)模三角洲砂體

松南—寶島凹陷北部轉(zhuǎn)換斷階帶，控制形成古近系陵水組與崖城組大型（扇）三角洲儲(chǔ)集體。西部海南隆起物源與東部神狐隆起物源，沿F2、F12、F18斷裂差異活動(dòng)形成的同向轉(zhuǎn)換帶和緩坡注入，在轉(zhuǎn)換斷階帶形成多期、多支（扇）三角洲儲(chǔ)集體（見(jiàn)圖 7）。相比而言，F(xiàn)2斷裂在陵水組時(shí)期活動(dòng)性明顯強(qiáng)于F12、F18斷層，控制寶島 B轉(zhuǎn)換斷階帶陵水組厚度明顯厚于寶島 A、C轉(zhuǎn)換斷階帶，但由于其較北側(cè)海南隆起和東側(cè)神狐隆起物源區(qū)較遠(yuǎn)，三角洲規(guī)模不大，主要發(fā)育三角洲前緣和前三角洲沉積。寶島 A、C轉(zhuǎn)換斷階帶較寶島B轉(zhuǎn)換斷階帶，緊鄰神狐隆起物源區(qū)，物源供給充足，發(fā)育大型三角洲沉積砂體，經(jīng)長(zhǎng)距離搬運(yùn)，分選性好，F(xiàn)18斷層在陵水組沉積期活動(dòng)性強(qiáng)于F12斷層，寶島C轉(zhuǎn)換斷階帶三角洲規(guī)模較寶島A轉(zhuǎn)換斷階帶大且分布廣。

寶島B轉(zhuǎn)換斷階帶陵三段發(fā)育西北側(cè)海南隆起物源影響的三角洲，經(jīng)由F2斷裂向前推進(jìn)的三角洲前緣或前三角洲沉積，B-3鉆井揭示以厚層泥巖夾細(xì)、粉砂巖，含砂率約25%，粒度C-M圖顯示發(fā)育SR—RQ—QP段，典型牽引流沉積特征，概率曲線具懸浮、跳躍段，懸浮含量較高（見(jiàn)圖8a、圖8d），反映物源供應(yīng)不充足。寶島A轉(zhuǎn)換斷階帶F12斷裂中西段、東段活動(dòng)速率低，形成轉(zhuǎn)換斜坡，西北側(cè)物源沿 F12中西段轉(zhuǎn)換斜坡注入，在F12同沉積斷裂下降盤繼續(xù)向前推進(jìn)，形成西支大型辮狀河三角洲水下分流河道、河口壩以及前緣席狀砂微相，水下分流河道微相巖性為含礫粗/中/細(xì)砂巖，河口壩微相以細(xì)砂巖為主，前緣席狀砂微相多為（泥質(zhì)）粉砂巖，粒度C-M圖顯示發(fā)育 SR—RQ—QP段，典型牽引流沉積特征，概率曲線呈兩段式，具懸浮、跳躍總體，斜率較高、分選較好特點(diǎn)（見(jiàn)圖8b、圖8c、圖8e、圖8f），相比較A-2d井粒度總體粗于A-1井，水動(dòng)力條件較強(qiáng)，反映物源注入方向?yàn)橛葾-2d井區(qū)到A-1井區(qū)；F12斷裂東段轉(zhuǎn)換斜坡控制東側(cè)神狐隆起物源向東區(qū)注入，受局部微古高地貌分隔影響，形成多個(gè)（扇）三角洲朵葉。寶島C轉(zhuǎn)換斷階帶神狐隆起物源沿F17、F18斷裂形成多個(gè)轉(zhuǎn)換斜坡注入，形成多個(gè)大型三角洲沉積朵葉體，相比較該區(qū)轉(zhuǎn)換斜坡規(guī)模更大，預(yù)測(cè)三角洲規(guī)模較寶島B、A轉(zhuǎn)換帶更大。

2.2.4 近生烴中心構(gòu)造脊形成高效匯聚

松南—寶島凹陷北部轉(zhuǎn)換斷階帶緊鄰主干斷裂控制形成的生烴中心寶島27洼、25洼、28洼、21洼等，轉(zhuǎn)換斷階本身為多個(gè)主干順向斷裂控制，形成的多級(jí)構(gòu)造脊，具有生烴主洼供烴、大型構(gòu)造脊高效匯聚成藏優(yōu)勢(shì)（見(jiàn)圖9），是天然氣優(yōu)勢(shì)運(yùn)聚區(qū)。

寶島B轉(zhuǎn)換斷階帶臺(tái)階寬度較小、構(gòu)造脊不明顯，主要接受寶島 25洼供烴，天然氣通過(guò)F2、F2-1斷裂垂向運(yùn)移，后沿砂體短距離側(cè)向運(yùn)聚成藏（見(jiàn)圖 9）。B含氣構(gòu)造古近系陵水組天然氣δ13C1值為-38.8‰～-35.3‰（見(jiàn)圖10a），表現(xiàn)為高熟煤型氣特征。B構(gòu)造區(qū)鉆井儲(chǔ)集層包裹體均一溫度顯示（見(jiàn)圖11），陵水組儲(chǔ)集層發(fā)育3期油氣充注，第1期為距今約9.0～14.4 Ma的早中新世，第2期充注時(shí)間為距今4.2～5.5 Ma的中新世，以高CO2含量氣為主（包裹體均一溫度為160～190 ℃），晚期為距今 1.8 Ma的上新世至今，證實(shí)該區(qū)運(yùn)移條件優(yōu)越。但該區(qū)F2斷裂深部與地幔溝通（見(jiàn)圖 2b-1），控制運(yùn)移的 F2-1斷裂活動(dòng)時(shí)間晚，受深部CO2運(yùn)移充注影響，阻礙了晚期天然氣的注入，形成了規(guī)模小、高CO2含量氣藏。

寶島A轉(zhuǎn)換斷階臺(tái)階寬度大、發(fā)育多級(jí)構(gòu)造脊，西側(cè)可接受寶島27、25、21洼供烴，東側(cè)主要接受寶島27、21洼供烴，天然氣通過(guò)大型構(gòu)造脊匯聚，沿F12-1斷裂垂向運(yùn)移，后沿砂體短距離側(cè)向運(yùn)聚成藏，斷裂停止活動(dòng)時(shí)間早，有利于保存（見(jiàn)圖9）。鉆井揭示天然氣δ13C1值為-45.1‰～-38.6‰（見(jiàn)圖10a），為高熟煤型氣特征。A-1井儲(chǔ)集層包裹體記錄了多期充注，陵水組發(fā)育距今7.8～20.0 Ma混合油氣、距今7.8 Ma至今高熟天然氣、距今2 Ma以來(lái)CO2的3期充注；崖城組發(fā)育距今21～22 Ma油充注、距今3～11 Ma天然氣兩期充注（見(jiàn)圖11）。

圖10 松南—寶島凹陷已發(fā)現(xiàn)含氣構(gòu)造天然氣成因判別圖（a）與CO2成因判別圖（b）

圖11 寶島凹陷北部轉(zhuǎn)換斷階帶油氣成藏期次對(duì)比圖

寶島C轉(zhuǎn)換斷階帶臺(tái)階寬度大、發(fā)育多級(jí)構(gòu)造脊，主要接受寶島27洼、28洼供烴，天然氣通過(guò)大型構(gòu)造脊匯聚，沿順向斷裂垂向運(yùn)移，后沿砂體短距離側(cè)向運(yùn)聚成藏（見(jiàn)圖 9），溝源斷裂在距今 13.6～23.0 Ma活動(dòng)性強(qiáng)，與寶島27洼、28洼生烴高峰匹配，控圈斷裂在距今13.6 Ma以后停止活動(dòng)，晚期保存條件好，預(yù)測(cè)主成藏期為距今13.6～23.0 Ma。

2.2.5 主干斷裂組合與成藏時(shí)間匹配控制烴類氣富集

松南—寶島凹陷北坡已鉆井天然氣組分變化大、非烴CO2含量較高，位于凸起區(qū)的D-1井陵水組一段CO2含量高達(dá)97%，δ13CCO2為-7.5‰～-3.6‰；寶島B轉(zhuǎn)換斷階帶鉆探的 B構(gòu)造區(qū)陵水組 CO2含量為83.5%～87.9%，δ13CCO2為-7.5‰～-3.6‰，稀有氣體組分He3/He4值為（1.78～8.80）×106。根據(jù)CO2成因判別圖版，判識(shí)研究區(qū)CO2為無(wú)機(jī)幔源成因（見(jiàn)圖10b）。結(jié)合儲(chǔ)集層包裹體均一溫度分析，CO2伴生鹽水包裹體均一溫度分布在 160～190 ℃，高于烴類包裹體溫度，說(shuō)明 CO2充注時(shí)間較晚，在中新世晚期—上新世充注（見(jiàn)圖11）。

對(duì)比各轉(zhuǎn)換斷階帶主干斷裂發(fā)育情況與活動(dòng)時(shí)間（見(jiàn)圖2、圖 3），認(rèn)為研究區(qū)CO2的分布與控轉(zhuǎn)換帶主干斷裂是否具有與地幔溝通的深大斷裂或與深大斷裂的組合方式、活動(dòng)時(shí)間有關(guān)。對(duì)比發(fā)現(xiàn)，控制寶島B轉(zhuǎn)換斷階的F2斷裂向深部延伸深，一直延伸至莫霍面，與地幔溝通，同時(shí)控制運(yùn)移的F2-1斷裂及次級(jí)斷裂與F2深大斷裂剖面呈“Y”字型組合，且上述系列斷裂一直持續(xù)活動(dòng)至黃流組沉積時(shí)期，與 CO2大規(guī)模充注時(shí)間匹配，這就導(dǎo)致了該區(qū)鉆井 CO2含量普遍偏高，幔源 CO2沿深大斷裂向上運(yùn)移，破壞早期形成的烴類氣藏，且距離F2深大斷裂或與F2斷裂組合的F2-1等斷裂越近，CO2含量越高，凸起區(qū)D-1井區(qū)直接與F12深大斷裂溝通，CO2含量極高。寶島 A轉(zhuǎn)換斷階帶的F12斷裂盡管也向深部延伸深，但主運(yùn)移斷裂F12-1斷裂與F12斷裂剖面上平行，未組合在一起，且F12-1斷裂停止活動(dòng)較早，早于 CO2大規(guī)模充注時(shí)間，認(rèn)為該區(qū)受CO2影響總體較小，相比較靠近F12斷裂附近區(qū)，由于局部發(fā)育次級(jí)微斷裂與 F12斷裂組合，存在發(fā)育一定CO2風(fēng)險(xiǎn)。寶島C轉(zhuǎn)換斷階帶的主干斷裂F18向深部延伸淺且停止活動(dòng)時(shí)間早，而近凹陷方向的F18-2斷裂向深部延伸較深，且持續(xù)活動(dòng)至黃流組時(shí)期，綜合分析該區(qū)近凹陷帶存在一定 CO2風(fēng)險(xiǎn)，往斷階北側(cè)F17與F18-1斷裂間，預(yù)測(cè)CO2含量總體相對(duì)較低。

3 轉(zhuǎn)換帶大中型天然氣田的勘探突破及潛力

3.1 轉(zhuǎn)換帶寶島21-1氣田的發(fā)現(xiàn)與基本特征

寶島凹陷北部轉(zhuǎn)換斷階帶具有轉(zhuǎn)換疊覆型斷階控源、控圈、控儲(chǔ)、控運(yùn)優(yōu)勢(shì)。其中，寶島 A、C轉(zhuǎn)換斷階帶具有發(fā)育“古近系崖城組三角洲與海相泥巖兩類優(yōu)質(zhì)源巖、陵水組大型三角洲儲(chǔ)集體與大型鼻狀構(gòu)造背景下的大型巖性圈閉”成藏優(yōu)勢(shì)，是大中型氣田形成的重要部位。針對(duì)寶島A轉(zhuǎn)換斷階帶的寶島A構(gòu)造部署鉆探，多口井在古近系鉆遇超百米氣層，在陵三段厚層氣層測(cè)試無(wú)阻流量超百萬(wàn)立方米[16]，揭示了古近系陵二段、陵三段和崖城組 3大優(yōu)質(zhì)成藏組合，其中主力氣組為陵三段Ⅱa、Ⅲa氣組（見(jiàn)圖 12），獲得寶島凹陷首個(gè)大型氣田寶島21-1的發(fā)現(xiàn)。

圖12 寶島A轉(zhuǎn)換斷階帶寶島21-1氣田氣藏剖面圖（剖面位置見(jiàn)圖1）

寶島A轉(zhuǎn)換斷階帶緊鄰神狐隆起大物源，物源沿?cái)嗔艳D(zhuǎn)換斜坡注入，供給充足，陵三段主力氣組Ⅱa、Ⅲa氣組發(fā)育經(jīng)長(zhǎng)距離搬運(yùn)的大型辮狀河三角洲水下分流河道砂體儲(chǔ)集層，儲(chǔ)集巖性以含礫中—細(xì)砂巖為主，儲(chǔ)集層物性為中—低孔、中—低滲特征，粒間孔與粒內(nèi)溶孔組合。Ⅱa氣組相對(duì)遠(yuǎn)源區(qū)的 A-1井儲(chǔ)集巖分選較好、物性較好，平均孔隙度約13%，滲透率為（1.40～11.80）×10-3μm2，測(cè)壓流度為 1.30～38.20 μm2/（Pa·s）；相對(duì)近源區(qū)的A-2d井儲(chǔ)集巖分選較差、物性較A-1井偏差，孔隙度為11.8%，滲透率（0.05～8.26）× 10-3μm2，測(cè)壓流度為 0.01～2.63 μm2/（Pa·s）；近源區(qū)的 A-3d井儲(chǔ)集巖分選較差、物性也較A-1井偏差（見(jiàn)表1），平均孔隙度為 11.0%，滲透率為（0.11～5.00）×10-3μm2。Ⅲa氣組相對(duì)遠(yuǎn)物源區(qū)的1、2d井區(qū)物性相近，平均孔隙度約11%，滲透率為（0.05～8.61）× 10-3μm2，測(cè)壓流度 0.02～2.90 μm2/（Pa·s）。寶島 A 轉(zhuǎn)換斷階帶發(fā)育大型古近系陵三段（扇）三角洲在富泥背景、翹傾構(gòu)造背景下的巖性圈閉，主干斷裂溝通寶島27洼、25洼、21洼成熟烴源巖，控制了烴類氣高效輸導(dǎo)成藏。鉆井揭示，天然氣組分以烴類氣為主，烴類氣含量為46.6%～99.4%，非烴CO2含量較寶島B轉(zhuǎn)換斷階帶鉆井明顯偏低，基本小于 50%，A-1井測(cè)試段氣油比20 190 m3/m3，凝析油相對(duì)密度為0.826，為典型濕氣氣藏。相比較，近F12斷裂的A-3d井較其他井天然氣偏濕、CO2含量相對(duì)較高，甲烷碳同位素組成偏輕，成熟度偏低，成熟度約1.6%，證實(shí)有寶島21洼的貢獻(xiàn)；A-1、A-2d井成熟度較高，成熟度約1.5%～2.1%，證實(shí)主要為寶島27洼、25洼的貢獻(xiàn)。

表1 寶島A轉(zhuǎn)換斷階帶寶島21-1氣田氣藏參數(shù)表

3.2 天然氣勘探潛力

寶島A轉(zhuǎn)換斷階帶寶島21-1氣田的發(fā)現(xiàn)，證實(shí)松南—寶島北部轉(zhuǎn)換帶成藏條件好，其緊鄰松南—寶島凹陷生烴中心，該生烴中心發(fā)育Ⅱ2—Ⅲ型優(yōu)質(zhì)烴源巖，具有較強(qiáng)生烴能力。此外，北部轉(zhuǎn)換帶發(fā)育轉(zhuǎn)換斷階帶控制的大型構(gòu)造脊匯聚、大型三角洲儲(chǔ)集體，是天然氣有利聚集區(qū)。以寶島21-1大型氣田發(fā)現(xiàn)為契機(jī)，向?qū)殟uC斷階帶拓展，落實(shí)寶島C構(gòu)造，其同樣發(fā)育古近系陵三段、崖城組多個(gè)大型（扇）三角洲儲(chǔ)集體，發(fā)育北高南低的構(gòu)造+巖性圈閉，局部發(fā)育斷背斜、斷鼻構(gòu)造，橫、縱向多套疊置，具有“寶島凹陷主洼27、28洼供烴、大構(gòu)造脊匯聚、溝源斷裂垂向運(yùn)聚”成藏模式。該構(gòu)造帶落實(shí)陵三段低位期、高位期大型辮狀河三角洲砂體分別與系列反向斷層、順向斷層控制形成的鼻狀構(gòu)造背景下的構(gòu)造+巖性圈閉群，分西、中、東 3大潛力區(qū)，資源潛力大，是寶島凹陷北部轉(zhuǎn)換斷階帶又一領(lǐng)域突破與大中型氣田勘探的方向。

4 結(jié)論

松南—寶島凹陷北部主干斷裂整體呈右行斜列特征，斷裂活動(dòng)性控制差異升降，自西向東形成寶島B、寶島A、寶島C轉(zhuǎn)換斷階帶。寶島A、C轉(zhuǎn)換斷階帶較寶島B轉(zhuǎn)換斷階帶臺(tái)階寬度大，斷裂活動(dòng)停止時(shí)間早，控?cái)嚯A的主干斷裂在剖面上呈平行組合，不同于寶島B轉(zhuǎn)換斷階帶主干斷裂在剖面上的“Y”型組合。

轉(zhuǎn)換帶主干斷裂在漸新世早期崖城組沉積期的活動(dòng)性，控制生烴灶與生烴潛力，自西向東發(fā)育多個(gè)生烴洼陷；F2、F12、F18斷裂漸新世開(kāi)始活動(dòng)，在應(yīng)力場(chǎng)右旋作用下，早期斷層彎曲段在張扭背景下發(fā)生局部擠壓，形成大型鼻狀構(gòu)造背景下的復(fù)合型圈閉，且向東寶島A、寶島C圈閉規(guī)模大于寶島B圈閉；海南隆起或神狐隆起物源，沿多級(jí)斷裂控制形成的同向轉(zhuǎn)換帶和緩坡帶注入，形成大型三角洲砂體；主干斷裂控制形成的大型構(gòu)造脊緊鄰生烴中心、高效匯聚；主干斷裂組合方式、活動(dòng)時(shí)間控制烴類氣富集。

寶島A轉(zhuǎn)換斷階帶緊鄰生烴洼陷寶島27、25、21洼，發(fā)育隆起區(qū)物源沿 F12斷裂中西段轉(zhuǎn)換斜坡和東段緩坡段注入，形成西支、東支多個(gè)大型辮狀河三角洲朵葉體；主干斷裂F12/F12-1斷裂控制形成的大型構(gòu)造脊匯聚、溝源斷裂與深大斷裂平行組合分布，受幔源CO2影響較小，是烴類氣優(yōu)勢(shì)匯聚區(qū)。寶島21-1鉆探揭示厚層氣層，實(shí)現(xiàn)了大型氣田發(fā)現(xiàn)，帶動(dòng)了寶島凹陷北部轉(zhuǎn)換斷階帶勘探新領(lǐng)域。