潮汕坳陷中生界含油气系统

2014-04-27纪中云赵汗青王海平李春雷

石油地质与工程 2014年3期

纪中云，赵汗青，王海平，李春雷

（中海油服物探事业部数据处理解释中心，天津塘沽300451）

1 潮汕坳陷概况

潮汕坳陷位于珠江口盆地东南部，整体呈北东向展布，西北接东沙隆起，东北为台西南盆地，西南是白云凹陷，东南侧为南部隆起带，面积约为15 600 km2（图1）。坳陷内重、磁、震资料比较齐全［1－3］，二维测网在坳陷中北部地区最密处可达1.5×1.5 km，南部测线密度小。

2003年9月在坳陷北部LF35－1构造上以中生界为目的层钻探了LF35－1－1井，完钻井深为2 500 m，钻遇中生界为白垩系、中上侏罗统，未见油气显示。该井证实了潮汕坳陷为一个中生界的残留坳陷，其次证实中生界存在海相烃源岩，并且储盖组合较好［1］。

图1 潮汕坳陷及LF35－1局部构造位置

2 基本石油地质条件

2.1 烃源岩

LF35－1－1井在中－上侏罗统分别钻遇两套烃源岩。上套为深海沉积，为差－中等烃源岩；下套为浅海沉积，为中等－好烃源岩。这两套烃源岩有机质类型以Ⅲ型为主，含有少量Ⅱ2型［4］，分布范围广且稳定。LF35－1－1井钻遇的白垩系总体上为河流－湖泊沉积［5］，为非烃源岩，坳陷中央的地震剖面显示，白垩系下部出现一套强反射，说明在半深湖－深湖环境中，暗色泥岩增多［1］。

LF35－1－1井深度1 700 m 以下，Ro值全部大于2.0%；中上侏罗统底部（2 400 m 左右）Ro值达到3.0%，烃源岩已进入了过成熟晚期阶段。中上侏罗统烃源岩在晚白垩世时期进入过成熟阶段，下白垩统烃源岩在晚白垩世中期达到成熟，中生代地层最高烃转化率出现的时间为晚白垩世［4］。

2.2 储盖组合

LF35－1－1井白垩系的砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩仅占100 m左右，岩石孔隙度在3%～9%之间；中－上侏罗统砂岩总厚达120 m，砂岩的孔隙度均在3%以下［2］。砂岩储层物性不好，首先是结构和成分成熟度低，砂岩在压实和热作用（岩浆）下进入晚期成岩阶段和发生轻变质作用［4］。

钻井证实潮汕坳陷存在白垩系内部和中－上侏罗统内部砂泥岩互层两套储盖组合，后者是油气勘探的主要目的层［1］。

3 构造特征

3.1 断裂及构造带特征

潮汕坳陷内平面断裂发育，可大致划分为NE向、近EW向和NWW－EW向3组断裂。其中，NE向断裂规模较大，有些继承性发育，EW向和NWW－EW断层时代较老。纵向上发育中、新生代两套断裂体系，部分大断层是发育在中生代的挤压应力场中，但在新生代区域拉张应力场中再次活动，比较陡，未再次活动的、断距小的逆断层保存了下来。

坳陷与东沙隆起没有明显的界限［6］，可分为北部凹陷带、中央隆起带、南部凹陷带，南部凹陷带埋藏深［7－8］，中央隆起带上断裂发育，以断块、断鼻、断背斜局部构造为主，东沙隆起发育一些反向断块、垒块等构造。

3.2 构造发育史

潮汕坳陷在晚侏罗世，库拉－太平洋板块向北西俯冲至亚洲大陆之下，由于区域挤压应力的作用，本区发生挤压、隆起，并形成一系列NE向的宽缓长轴褶皱，包括东沙隆起和中央隆起带。晚侏罗世末－早白垩世初，新特提斯洋再次强烈张开，开始沉降，并沉积了一套湖相－海陆过渡相地层［9］，不整合超覆于侏罗系之上。晚白垩世末－古新世初，本区发生神狐运动，地壳开始隆升，但局部地区仍有湖相沉积，到晚白垩世末，潮汕坳陷已完全隆起，遭受风化剥蚀。直至古近纪末渐新世－中新世，发生南海运动，形成古近纪末期的不整合破裂面，之后接受新近系沉积，中中新世－上新世的东沙运动，本区受到菲律宾板块挤压，中央隆起带定型［10］，同时产生了许多新断层，中生代的老断层部分重新活动（图2）。

4 中生界含油气系统分析

4.1 LF35－1－1井钻井启示

LF35－1构造不成藏的主要原因是保存条件不好，主成藏期在晚白垩世，却遭受长期剥蚀，致使油气散逸。LF3 5－1－1井应用Ro推算白垩顶部（1 000 m）曾达到的最大埋深为2 500 m 左右［4］。镜质体反射率、包裹体均一温度及激光拉曼光谱分析也说明，该区遭受了强烈的地层剥蚀。

LF35－1构造油气藏是一个被破坏的油气藏，今后应该在白垩系剥蚀少、保存条件好的区域，寻找成藏条件优越的钻探目标。

4.2 成藏规律与成藏模式

图2 潮汕坳陷中北部构造发育史

侏罗系烃源岩已经成熟，以生气为主，少量凝析油，海相砂岩分布稳定，下白垩统深湖相烃源岩也已经成熟，湖相砂岩比较发育，均可形成自生自储、下生上储，侧生旁储的油气藏［1，11］，中上侏罗统、下白垩统生成的油气沿断层、不整合面、砂体由高势能区向低势能区运移，遇到有效圈闭就会聚集起来。中央隆起带是最有利区带，斜坡带也是油气长期运移的指向。

成藏模式：在东沙隆起和中央隆起带主体可形成背斜、断背斜、断鼻、断块油气藏，不整合面上也可形成地层油气藏，在斜坡地带，湖相砂岩自然尖灭，也可形成岩性油气藏［12－13］（图3）。

图3 潮汕坳陷中北部中生界油气成藏模式

4.3 有利区带优选

4.3.1 优选原则

（1）圈闭是否发育：构造圈闭发育，才能为油气聚集提供场所。

（2）是否是油气运移指向：油气聚集量决定一个构造带的勘探价值。

（3）储盖组合是否优越：储层为油气的聚集提供空间，但储层物性的好坏决定勘探价值的大小，盖层决定着油气是成藏还是逸散。

（4）后期保存条件：油气藏形成后，是否发生构造运动以及地下水的活跃程度，是油气藏能否得到保存的关键，如果后期保存条件变差，即使已经形成油气藏，也会被破坏［11］。

4.3.2 优选结果

中央隆起带成藏条件好于东沙隆起南侧。

（1）东沙隆起南侧：在中生界发现落实了一批局部构造，累计层面积近千平方千米（其中LF35－1面积最大（图4），钻探证实未成藏）为单向油源，是油气长期运移指向，侏罗系、白垩系烃源岩生成的油气可以沿砂体、不整合面由坳陷中央向隆起运移；储盖组合欠佳，白垩纪时期处于湖相边缘，砂体发育，但后期受火成岩影响，物性变差，没有区域盖层；中上侏罗世为海相沉积，储层在平面上分布均匀，泥岩分布稳定，盖层条件比较好，但同样受火成岩影响，储集油气的能力降低；后期保存条件不好，圈闭早于油气运移之前形成，利于油气聚集成藏，但在晚白垩世末期，坳陷整体抬升，地层长期遭受剥蚀，残留地层厚度小，白垩系上段残余厚度在400～700 m，剥蚀量在2 000 m左右，对下部地层已经形成的油气藏起到了破坏作用，致使油气逸散。

图4 潮汕坳陷中北部侏罗系顶反射层圈闭与火成岩分布叠合图

（2）中央隆起带：发现落实了一批局部构造，虽然数量上没有东沙隆起南侧多，但构造形态完整（图4），成藏条件优于东沙隆起。构造发育，面积较大，层面积最大约80 km2。处于坳陷的中央，油源充足，白垩纪时期为湖相沉积中心，烃源岩比边缘相发育，中上侏罗世为海相沉积，烃源岩在平面分布稳定，油气可以沿砂体、不整合面、断层由坳陷生烃区向隆起运移，供油窗口大于东沙隆起。储盖组合好，白垩系砂岩会比边缘相减少，中上侏罗统砂岩含量与东沙隆起接近，但本区火成岩不发育，物性会比边缘相好，泥岩发育，盖层好于东沙隆起。后期保存条件好于东沙隆起，虽然在油气生成、运移及聚集过程中，白垩系顶部也遭受了剥蚀，但剥蚀量明显小于东沙隆起，白垩系上段残余厚度在800～1250 m，对侏罗系和白垩系下段第一次形成的油气藏破坏要远小于东沙隆起。中央隆起是继承性隆起，构造运动的剧烈程度远不如东沙隆起，这些都对油气藏的保存有利。

4.4 中央隆起带成藏风险分析

虽然从现有的资料分析，中央隆起带的成藏条件优于东沙隆起，但还是存在诸多的地质风险，主要有以下因素影响：①构造定型晚，东沙运动（中中新世）后定型，产生了一系列的晚期断层，部分老断层再次活动，通到海底，对油气保存不利；②坳陷资源量不确定，影响对圈闭的评价；③储层储集性能，本地区火成岩普遍发育，在中央隆起带，虽然没有发现大型侵入岩体，但是层间火成岩也会降低储集油气的能力。