东海盆地西湖凹陷成藏动力系统特征

姜文斌，陈永进，李 敏

(教育部海相储层演化与油气富集机理重点实验室 中国地质大学，北京 100083)

东海盆地西湖凹陷成藏动力系统特征

姜文斌，陈永进，李 敏

(教育部海相储层演化与油气富集机理重点实验室 中国地质大学，北京 100083)

成藏动力系统是油气在多种动力学机制作用下从源岩到圈闭所经过的路线。西湖凹陷是东海盆地主要的油气勘探区域，具有良好的油气勘探远景。基于钻井、地震及相关分析化验资料，在描述流体动力场(包括地温场、压力场)特征的基础上，探讨西湖凹陷油气成藏动力系统的特征。根据东海西湖凹陷构造、沉积演化特征，烃源岩特征以及异常孔隙流体压力的分布特征，运用成藏动力系统划分的方法进行分析，认为研究区自下而上分为4个成藏动力系统。研究结果在油气勘探开发方面具有指导意义。

温压场;剩余孔隙流体压力;成藏动力系统;西湖凹陷;东海盆地

引 言

成藏动力系统理论是含油气系统理论结合中国东部陆相盆地的勘探实际发展起来的［1］。成藏动力系统是含油气盆地中天然流体系统的重要组成部分，是油气在多种动力学机制作用下从源岩到圈闭所经过的路线［2－3］。贾健谊等［4］曾根据地震剖面及钻井资料将东海盆地西湖凹陷划分为2个主要的含油气系统。本文基于钻井、地震及相关分析化验资料，在描述流体动力场(地温场、压力场)特征的基础上，从流体驱动力角度探讨西湖凹陷的油气成藏动力系统特征。

1 区域地质概况

西湖凹陷位于东海陆架盆地东北部，面积约为4.6×104km2，目前是东海陆架盆地的主要油气勘探区。西湖凹陷由西向东又可分为西部斜坡带、西部次洼、中央反转构造带、东部次洼、东部边缘断裂带5个次级构造单元。西湖凹陷主要为第三系沉积充填，具有多凹、多隆及多沉积中心的沉积格局［5］，纵向上发育古新统、始新统和渐新统3套烃源岩，烃源岩类型主要有泥岩、炭质泥岩和煤。_

2 温压场特征

2.1 温度场

根据东海西湖凹陷30口井钻井测试资料，西湖凹陷现今地温梯度总体较高，平均为0.035℃/m，且不同埋深段和构造单元具有不同的地温场特征。在纵向上，浅部的地温梯度高于深部，大致以3 500 m埋深为界，浅部为0.038℃/m左右，深部为0.030℃/m左右。在不同构造单元上，西部斜坡带和中央反转构造带的地温梯度较高，分别为0.036℃/m和0.038℃/m。

2.2 压力场

2.2.1 储层压力特征

钻井试油压力数据分析研究区内不同构造单元的储层压力展布特征表明，西部斜坡带的浅部储层处于正常压力，深部储层则普遍发育异常高压;中央反转构造带的浅部属正常压力系统，深部超压幅度较小，以弱超压为主［6］。

对东海盆地西湖凹陷40口单井泥岩声波时差值进行研究，利用回归分析得出泥岩声波时差随深度变化关系(图1)。总体趋势是随着沉积物埋藏不断加深，沉积物压实程度加大，声波时差值逐渐变小。但从某一深度开始，上覆负荷的增加未能使声波时差值随深度降低，因而偏离了正常压实趋势线，出现了欠压实现象。

图1 西湖凹陷泥岩声波时差随深度变化关系

2.2.2 异常孔隙流体压力特征

地层异常孔隙流体压力是油气运移的主要动力，异常压力层是划分成藏动力系统的基础。泥岩声波时差值能较好地反映地层的压实状况，因此，可利用区内的测井资料，读取泥岩声波时差资料，进而计算地层孔隙流体压力［7］。由计算可知，在始新统平湖组、渐新统花港组和中新统龙井组内存在高异常孔隙流体压力，结合构造－沉积演化特征、压力分布状况，在井间地层对比的基础上，展示井间孔隙流体压力分布特征。

选取PH5、HY1－1－1、CX3井和 DQ2井做井间对比(图2)，PH5井位于西部斜坡带，可以看出在中央反转构造带上出现3条明显的断层，影响油气的运聚，异常孔隙流体压力主要分布在花港组和平湖组1～2段内。

图2 西湖凹陷东西向剩余孔隙流体压力剖面

在中央反转构造带上选取Chx1井、TWT2井、DQ2井和YQ1井做井间对比，断层为油气垂向运聚的主要通道。由于断层的影响，在 DQ2井和YQ1井之间(宁波构造带与黄岩构造带之间)存在异常孔隙流体压力的消失现象。

在西部斜坡带上选取PH7井、BYT2井、WYT1井和KQT1井做井间对比，可以看出地层变化相对较平缓，在花港组上、花港组下、平湖组1～2和平湖组3～4段存在4套异常孔隙流体压力带。

3 西湖凹陷成藏动力系统划分

西湖凹陷成藏动力系统划分的依据是:①西湖凹陷构造－沉积具有明显的多旋回性;②西湖凹陷多油气源、多储层和多套生储盖组合的成藏特点;③异常孔隙流体压力垂向上具有旋回性、平面上具有分带性;④西湖凹陷具有较高的地温梯度。结合西湖凹陷地区构造、沉积演化特征、油源特征以及异常孔隙流体压力的分布特征，可将本区自下而上分为4个成藏动力系统。

(1)底部自源高压成藏动力系统。由于目前凹陷内尚无钻井揭示古新统地层，所获资料较少且综合研究不够，本次研究仅对古新统系统的特征作一尝试性的初步探讨。从西湖凹陷HY7－1及14－1油气藏的流体特征［8］可以得出，天然气样品分布区域与源岩样品分布区域不重合，西湖凹陷的天然气很可能来源于埋藏更深、成熟度更高的源岩，由此推测在古新统(包括下始新统)内存在1套烃源岩系;上覆岩层厚度大，导致烃源岩热演化时间长，成熟度高，多已达湿气－干气生成阶段;可能的储集层位包括古新统、始新统平湖组、渐新统花港组及中新统龙井组，可能的盖层包括古新统、始新统平湖组、渐新统花港组及中新统龙井组，可构成新生古储型、自生自储型及下生上储型等储盖组合类型。

(2)下部自源－它源高压成藏动力系统。该系统以渐新统中部的泥岩及炭质泥岩形成的异常高压带与上部分开。系统［9－10］的烃源岩为始新统平湖组泥岩和煤;储集岩为始新统平湖组、渐新统花港组和中新统龙井组砂岩;平湖组和花港组上部连续分布的厚层泥岩为该系统的区域性盖层，龙井组泥岩可作为本系统的局部盖层;中央反转构造带是研究区最有利的油气运移指向之一，断层是主要的垂向运移通道，平湖组和花港组的不整合面为重要的横向运移通道。

(3)中部自源－它源高压－常压成藏动力系统。该油气系统的烃源岩为渐新统花港组泥岩、炭质泥岩和煤;储集岩为花港组和龙井组下部砂岩;盖层为花港组上段泥岩和龙井组上部泥岩。该系统［11］的地层分布范围为自渐新统花港组底面到上新统三潭组地层的顶面;中央反转构造带上发育较多高角度断层和裂缝，它们是主要的垂向运移通道，花港组内的砂岩输导层为重要的横向运移通道。该油气系统的地理分布范围也较广，但比下部自源－它源混源高压成藏动力系统的展布范围小，主要分布于西部次洼、中央反转构造带、东部次洼及西部斜坡带的中南段，构成以自生自储型为主、以下生上储型为辅的生储盖组合。

(4)上部它源常压－高压成藏动力系统。中新统龙井组内烃源岩埋深较浅，且经历的热演化时间较短，成熟度低，无有效烃源岩，在中央反转构造带上断层发育程度较大，为油气运移提供良好的通道。油气主要来源于始新统平湖组和渐新统花港组内的烃源岩;龙井组砂岩为主要储集岩，盖层为龙井组上部泥岩。断桥油气田油气沿中央反转构造带上断层向上运移、聚集，在下中新统龙井组内成藏(图3)。

图3 断桥油气田油气运聚特征

总之，西湖凹陷发育多个成藏动力系统，其中以平湖组烃源岩为源层的成藏动力系统最为重要。

4 成藏动力系统研究对油气勘探的指导意义

成藏动力系统研究有利于西湖凹陷进一步的油气勘探开发。研究表明，在以下部自源－它源高压成藏动力系统和中部自源－它源高压－常压成藏动力系统为主要勘探对象的同时，应加强对上部它源常压－高压成藏动力系统和底部自源高压成藏动力系统的勘探研究。

4.1 自源成藏动力系统

由成藏动力系统研究可知，西湖凹陷底部、下部和中部都存在自源成藏动力系统。对底部而言，推测西部斜坡带的古新统为潜在的油气勘探有利层系，有利勘探地带主要位于地层埋藏相对较浅、烃源岩热演化程度相对较低的斜坡带南部地区;对下部和中部而言，可根据生储盖组合以及油气运移通道来追踪油气成藏过程，进一步加深对平湖组和花港组层系的油气勘探。

4.2 它源成藏动力系统

由成藏动力系统研究可知，西湖凹陷下部、中部和上部都可为其他成藏动力系统提供油源。对下部和中部成藏动力系统而言，可根据现有资料分析其油气来源和运移通道，确定其油气运移方向，进而确定油气的有利聚集带;对上部而言，有利于油气聚集的上部层系(中新统及其以上层系)主要展布于中央反转构造带。在西湖凹陷内，推测该类油气藏主要分布于中央背斜带的中、北部及东部次洼的断桥构造。

5 结论

(1)西湖凹陷现今地温梯度总体较高，平均为0.035℃/m，且不同埋深段和构造单元地温场特征各异。西湖凹陷泥岩段与储层(砂岩)段具有不同的压力特征，深部泥岩段一般表现为局部存在欠压实现象，具有异常高孔隙流体压力。

(2)根据西湖凹陷地区构造、沉积演化特征，油源特征以及异常孔隙流体压力的分布特征，可将研究区自下而上分为底部自源高压成藏动力系统、下部自源－它源高压成藏动力系统、中部自源－它源高压－常压成藏动力系统和上部它源常压－高压成藏动力系统4个成藏动力系统。

(3)研究表明，下部自源－它源高压成藏动力系统和中部自源－它源高压－常压成藏动力系统为西湖凹陷油气勘探开发的主要目标，应继续在平湖组和花港组内寻找自源－它源油气藏，同时加强中央反转构造带上部它源常压－高压成藏动力系统和西部斜坡带底部自源高压成藏动力系统的勘探研究。

［1］吴元燕，吕修祥.利用含油气系统认识油气分布［J］.石油学报1995，16(4):17－22.

［2］田世澄，陈永进，张兴国，等.论成藏动力系统中的流体动力学机制［J］.地学前缘，2001，8(4):329－336.

［3］田世澄，孙自明，傅金华，等.论成藏动力学与成藏动力系统［J］.石油与天然气地质，2007，28(2):129－138.

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［5］张忠民，周瑾，邬兴威.东海盆地西湖凹陷中央背斜带油气运移期次及成藏［J］.石油实验地质，2006，28(1):30－37.

［6］张先平，张树林，陈海红，等.东海西湖凹陷平湖构造带异常压力与油气成藏［J］.海洋地质与第四纪地质，2007，27(3):93 －97.

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Characteristics of migration－accumulation dynamic system in the Xihu depression，East China Sea Basin

JIANG Wen－bin，CHEN Yong－jin，LI Min
(MOE Key Laboratory of Marine Reservoir Evolution and Hydrocarbon Accumulation Mechanism，China University of Geosciences，Beijing100083，China)

Migration－accumulation dynamic system refers to the fairway from source rock to trap under the actions of multiple dynamic mechanisms．Xihu depression as a major oil and gas exploration area in East China Sea Basin has a promising exploration prospect．The characteristics of migration －accumulation dynamic system in the Xihu depression is discussed based on drilling，seismic and relevant analysis data and the description of fluid dynamic field(including geotemperature field and pressure field)．The study area has been divided into four migration－accumulation dynamic systems from below according to the characteristics of structural and sedimentary evolution，source rock，and abnormal pore fluid pressure distribution in the Xihu depression of East China Sea．This study will be instructive to further oil and gas exploration．

geotemperature－pressure field;residual pore fluid pressure;migration－accumulation dynamic system;Xihu depression

TE122.3

A

1006－6535(2011)05－0033－04

20110302;改回日期20110321

国家自然科学基金“龙门山断裂带晚生代走滑运动及其成因机制研究”(40702036)

姜文斌(1984－)，男，2004年毕业于中国地质大学(北京)数学与应用数学专业，现为该校石油与天然气工程专业在读硕士研究生，从事石油与天然气开发技术研究工作。

编辑 黄华彪