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浅议中国近海盆地油气地质条件

2011-09-29郭颖

中国石油企业 2011年4期
关键词:盖层生烃运移

□ 文/郭颖

浅议中国近海盆地油气地质条件

□ 文/郭颖

了解中国近海含油气盆地的基本地质条件,对盆地的油气勘探开发有重要的指导作用。

中国近海地区蕴含着丰富的油气资源,根据1994年全国第二次油气资源评价结果,沿海大陆架有10个油气资源评价资料的盆地,石油总资源量为246亿吨,占全国石油总资源量(940亿吨)的26.2%;天然气总资源量为8.14万亿m3,占全国总资源量(38.04万亿m3)的21.4%。在这些盆地中,目前的油气发现主要集中在渤海湾、南黄海、东海、珠江口、琼东南、莺歌海、北部湾等7个盆地,其中石油主要集中在渤海湾、珠江口、北部湾盆地;天然气主要集中在莺歌海、琼东南盆地、东海盆地、珠江口盆地、渤海湾盆地5大气区,此外台西南盆地也有一些天然气发现(图1)。

含油气盆地的构造特征和油气地质条件决定和影响着油气的生成、运移、聚集,并调整和控制了各含油气盆地的油气最终成藏和油气田的定型分布。因此了解中国近海含油气盆地的基本地质条件对盆地的油气勘探开发有重要的指导作用。

近海盆地的油气地质条件

1. 油气的生成条件

中国近海油气的成因分为陆相和海相,并以陆相为主。多数盆地以早第三纪的始新世—早渐新世断陷湖盆沉积期发育的一套以深湖—半深湖相(或湖湾沼泽相)富含有机质的厚层暗色泥岩(有的还夹厚层的煤系地层)为主力生烃层系,中—晚渐新世断陷—坳陷期发育的河湖相泥岩为次要生烃层系,烃源岩层系多而且厚度大,如渤海湾盆地烃源岩厚达500-2000m。盆地内除深湖区沉积中心产生的干酪根是腐泥型外,其他地区大多生成Ⅱ型(混合型)干酪根和斜坡边缘区域的Ⅲ型(腐植型)干酪根。近海盆地海相生油气生烃母质多为腐泥型干酪根。因此近海盆地烃源岩具有多样性,如近海盆地已经证实的主要气源岩就有三类,分别为半深海相泥岩、煤系泥岩和裂陷期的湖相泥岩。

近海盆地烃源岩生烃潜力大,按照烃源岩等级划分标准,中国近海盆地始新—下渐新统内的烃源岩均为好生油岩,中—上渐新统烃源岩为中等—好生烃岩。

2. 油气的储集条件

近海油气盆地油气储集层以新生代河—湖相碎屑岩储集层为主, 其次为浅海相、海相三角洲砂岩、礁灰岩储层及前第三系基岩潜山储集层。

图1 中国近海含油气盆地和天然气区分布图(据杨甲明)

中国近海各盆地均富含储集物性中—优良的储集层系(普遍发育2-4套),而且不乏高孔渗储层。这些储集层系厚度大,分布广,而且时间跨度大,从前第三系至第四系均有发育。近海盆地优良而丰富的储集岩层为油气的储集奠定了良好的基础。

3. 油藏的盖层条件

近海盆地盖层岩性主要为泥岩—泥质岩类,该类盖层孔隙细小,排替压力大,具有较强的物性封闭能力,是比较理想的盖层岩性。

更重要的是近海盆地含油和含气区发育有良好的区域性盖层,这些区域盖层遍布在含油气盆地或凹陷的大部分地区,厚度大,面积广,而且分布较稳定,对盆地或凹陷内的油气聚集和保存起重要作用(表1)。据统计,中国近海盆地区域性盖层之下封闭着盆地内60%~85%以上的油气地质储量,勘探已证实的气区所发现的天然气储量都集中分布于这些区域盖层以下。

东海盆地以北诸盆地主要发育第三系陆相沉积盖层, 而海相盖层主要分布于南海北部诸盆地。

4. 油气的圈闭条件

近海盆地发育的二级构造中的隆起和局部构造(如断层和背斜)在盆地内部形成了大量的圈闭,例如渤海湾盆地具有圈闭345个,南黄海盆地468个。这些圈闭许多位于盆地凹陷区内及其附近,而这些凹陷往往是盆地或区块的沉积中心,油源丰富,是成熟烃源岩的主要分布区。油气形成以后就可以就近聚集在附近的圈闭中。可见,近海盆地中大量的构造和圈闭以及这些圈闭的较高有效性是盆地内油气聚集成藏的有利条件。

5. 油气的运移和聚集

近海盆地内发育有大量断裂和区域不整合面,这些断裂和区域不整合面是油气运移的重要通道。盆地内的油气在通过孔隙和微裂缝等进行初次运移的同时,还通过这些长期活动的深大断裂、区域性不整合面及具良好物性的砂岩输导层等横向及纵向通道发生二次运移,纵向上从埋深数千米的主力生烃层向浅层、横向上从几十(甚至上百)千米之外的生烃凹陷向区域性运移指向的隆起或凸起区运移(如珠江口盆地东部),直至在适当圈闭处聚集成藏。

表1 近海盆地区域性盖层和局部盖层分布情况

盆地构造对油气生成和分布的影响

盆地类型影响油区和气区的分布。中国近海沉积盆地可划分为“内带”与“外带”两部分,内带发育典型的裂谷型盆地,裂陷期是主要烃源岩发育期,裂后期烃源岩演化程度不高,裂后晚期进入生油高峰,一般以生油为主。外带盆地(坳陷)在早期裂陷沉积的基础上,裂后期也发生快速沉降,裂陷期与裂后期两套烃源岩的热演化程度都较高,以生气为主,是中国近海天然气资源集中分布区(图1)。

盆地内发育的大量凹陷往往是重要的沉积地区,其面积大、沉积厚度巨厚,富含优质烃源岩,加上沉降幅度大,基底有足够的埋深,使烃源岩可以进入油气窗范围形成油气,所以往往形成富生烃凹陷。根据“源控论”和石油系统理论研究取得的进展及实际勘探结果,油气盆地中的油气资源量往往就集中在这些富生烃凹陷及其周围。大部分油田的分布都靠近生烃凹陷,其距离一般不超过数十千米。而盆地中隆起的高点可能是油气聚集的部位。

局部构造是继烃源岩、生烃中心、二级构造带和隆起之后的第3层次影响盆地油气分布的因素,它们控制着油气田的位置和范围。背斜和断层形成的各种类型构造圈闭是中国近海盆地内油气聚集的主要部位,烃源岩生成的油气最终通过运移聚集到这些圈闭中形成油气藏。断裂和不整合面则除了作为遮挡条件形成各种圈闭外,还作为油气运移的重要通道。

东方IC/供图

新构造运动因在不同盆地强度、发育机制不同,对近海盆地油气成藏与分布的产生了不同甚至截然相反的影响。例如渤海湾盆地渤中坳陷、莺歌海盆地和东海盆地西湖坳陷3个地区都受到新构造运动的极大影响,但在渤海盆地中,新构造运动控制了渤中坳陷及其周围油气晚期成藏;莺歌海盆地由底辟活动控制了天然气晚期成藏;而东海西湖坳陷新构造运动则部分破坏了油气藏。

总 结

经过研究和分析,中国近海主要含油气盆地的构造和油气地质条件具有以下基本特征规律:

(1)盆地大都在伸展裂陷作用背景下形成,类型多为断陷或坳陷盆地;

(2)盆地普遍发育以坳陷(凹陷)、隆起(凸起)为主的一级和亚一级构造,以及以背斜和断层为主的二级构造带和局部构造;

(3)自中新世以来的新构造运动活跃;

(4)烃源岩层系多、厚度大、丰度高、类型多;

(5)具有优良的储层和盖层,生储盖组合配置合理;

(6)发育有大量高有效性圈闭,油气运移条件良好。

这些构造和油气地质特征共同决定和控制着中国近海盆地油气的生成和分布,对近海油气资源的勘探和开发有重要意义。

作者单位: 长江大学地球与科学学院资源勘查工程系

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