神狐隆起WC15-1构造油气成藏模式探讨

2015-02-17陈少平刘丽芳黄胜兵

特种油气藏 2015年3期

关键词：源岩油气藏烃源

陈少平，刘丽芳，黄胜兵

(中海油研究总院，北京 100028)

神狐隆起WC15-1构造油气成藏模式探讨

陈少平，刘丽芳，黄胜兵

(中海油研究总院，北京 100028)

从油气藏形成的地质背景、原油类型和烃源岩演化过程等方面，对神狐隆起WC15-1油气藏原有的3种油气运聚模式进行了深入分析，认为前人研究所得出的3种模式均存在一定的缺陷。在对珠三坳陷的充填演化、凹陷结构及珠三南断裂研究的基础上提出了WC15-1构造油气成藏的新模式。研究认为，WC15-1油气藏油气主要来源于文昌C凹陷文昌组。该构造油气成藏模式的准确建立对文昌C凹陷本身及类似的边缘凹陷油气勘探具有重要的意义。

烃源岩；油气成藏模式；断裂；WC15-1构造；珠江口盆地

引言

从源岩到圈闭，是含油气系统研究的核心问题，也是近年来油气地质研究的重点、热点问题[1-5]。前人认为神狐隆起WC15-1油气藏有3种成藏模式[6-9]：①WC15-1油气藏的油气主要来源于文昌C凹陷恩平组烃源岩；②WC15-1油气藏的油气主要来源于文昌B凹陷，主要烃源岩是文昌组，也有文昌A凹陷的油气贡献；③WC15-1油气藏油气主要来源于文昌A凹陷。总之关于WC15-1油气藏油气来源问题是众说纷纭，至今没有一个定论。因此，明确WC15-1的油气来源，建立正确的油气成藏模式对文昌C凹陷油气勘探具有重要的意义。

1 区域地质背景

珠江口盆地具有丰富的油气资源[10-11]。珠三坳陷位于珠江口盆地西部，WC15-1构造位于珠三坳陷南侧、神狐隆起的北部(图1)，为披覆背斜构造。神狐隆起本身无下第三系沉积，珠江组一段直接与前第三系底层相接，没有下第三系烃源岩分布。WC15-1油气藏的油源只能来自周围的生烃凹陷。神狐隆起南北两侧分别为珠二、珠三坳陷，这2个坳陷均发育有烃源岩，但珠二坳陷距WC15-1构造较远，油气不能有效地运聚至WC15-1构造。前人研究认为WC15-1构造临近文昌A凹陷，可能是其主要的烃源，研究发现，文昌C凹陷向东一直可以延伸到X2井区附近(图1)，因此，WC15-1构造临近的是文昌C凹陷，而并非以前所认为的文昌A凹陷。构造研究表明，WC15-1构造在珠江组一段沉积期就开始发育，圈闭形成于粤海期。储层研究和勘探结果表明，珠江组一段下部岩性为细—中砂岩，为WC15-1油气藏主要的储层段。

图1 WC15-1构造位置

2 油气成藏过程与运聚模式

2.1 对已有3种成藏模式的分析

从地质与地球化学2个方面评价WC15-1油藏来源，可知第1种成藏模式存在明显的问题。首先从地质方面来看，通过地震解释发现，文昌C凹陷内下第三系主要保留的地层为早期的文昌组和神狐组的地层，由于中渐新世珠三南断裂西段北支的强烈活动，处于珠三南断裂西段北支上升盘的文昌C凹陷发生强烈抬升剥蚀作用，凹陷内大部分地区一直剥蚀到文昌组地层，恩平组地层基本剥蚀殆尽，虽然文昌C凹陷内在靠近珠三南断裂西段南支下盘处可能保留有少量的恩平组地层，但是此处的沉积基本为粗碎屑沉积，不利于生烃；另外一方面，如按该模式，X3井与X1井油气应同源，实际上这2个油气藏的原油分属于不同类型，X3井原油属III型，X1井原油属Ⅱ型与Ⅲ型的过渡类型。因此，研究认为X1井油气不太可能主要来源于文昌C凹陷恩平组烃源岩。

第2种成藏模式认为WC15-1油气藏的油气主要来源于文昌B凹陷，主要烃源岩是文昌组，也有文昌A凹陷的油气贡献；该成藏模式主要依据的是4-甲基甾烷、树脂化合物生标参数和含氮化合物指标，从文昌B凹陷生成的油气难以越过文昌C凹陷而进入WC15-1构造。这些依据只说明X1井原油有类似文昌组烃源岩生成原油的特征。

第3种成藏模式认为WC15-1油气藏油气主要来源于文昌A凹陷，但文昌A凹陷烃源岩的演化过程不支持这种观点。由盆地模拟分析可知，文昌A凹陷文昌组烃源岩在韩江组末期(10 Ma)就已经达到过成熟阶段(RO>2.0%)，通过X1井1 275.23 m储层样品中石油包裹体的捕获压力推导出来的捕获时间为4.2～2.5 Ma，代表了石油运移至该储层以及石油充注的时间，大大迟于A凹陷文昌组所评价成熟期，难以作为X1井的源岩，文昌A凹陷恩平组以河沼相为主，烃源岩主要产气，而X1井为油藏，而且成熟度相对较低，恩平组也不能作为其主要烃源岩，因此，研究认为X1井油气不可能来源于文昌A凹陷。

2.2 WC15-1构造更临近文昌C凹陷

从地质背景来说，前人研究认为珠三南断裂在X2井以西5 km处向西侧开始发生分叉。并依据特征不同，将珠三南断裂分为东段、西段南支和西段北支3部分。研究根据地震解释结果认为该断裂分叉点要东移，在X2井区附近已经开始分叉，从三维地震时间切片可以看到(图2)，珠三南断裂西段南支一直延伸到X2井区附近。上述研究结果进一步证明，文昌C凹陷向东一直可以延伸到X2井区附近，因此，WC15-1构造更临近文昌C凹陷，而并非是以前认识的WC15-1构造更临近文昌A凹陷。

图2 珠三南断裂分叉东移证据平面图

2.3 WC15-1油气藏烃源岩及原油类型

据黄保家、侯读杰等的研究[2，7]，有如下认识：①X1井为轻质原油，原油密度为0.85 g/cm3，而文昌A凹陷的其他油气藏发现的原油密度为0.74～0.78 g/cm3；②WC15-1构造原油及油砂抽提物生物标志物特征均体现出有混源特征，含有少量的4-甲基甾烷，这些特征与Ⅰ类原油相似；树脂化合物分布W-T-X呈不对称的峰形，双杜松烷与霍烷含量比值为1.2，这些特征又明显不同于Ⅰ类原油，而与Ⅲ类原油相似。虽然X1井原油在δ13C与4-甲基甾烷指数(4-甲基甾烷含量与甾烷含量的比值)的相关图上落在了Ⅱ类原油区(图3)，并不说明这两者有亲缘关系，只能说明其生烃母质性质及形成环境相似。综上所述，X1井原油具有混源油的特征，来源于文昌组SWC烃源岩与EP烃源岩，整体而言其特征更接近于文昌组SWC烃源岩。

图3 珠三坳陷烃源岩类型

2.4 珠三南断裂控制下文昌组烃源演化特征

在珠三南断裂差异性活动的影响下，珠三坳陷各次一级凹陷明显具有不同的充填演化特点，从而导致各凹陷烃源岩发育的类型以及演化过程也具有较大的差别，在珠三南断裂差异性活动的控制下珠三坳陷发育3种类型的烃源岩(图3)，各个凹陷主力烃源岩类型和演化程度都互不相同，其中文昌A凹陷主力烃源岩为Ⅲ类油与EP烃源岩，热演化程度高，生气为主；文昌B凹陷主力烃源岩为I类油与MWC烃源岩，热演化程度较高，生油为主；文昌C凹陷主力烃源岩为Ⅰ类油与MWC烃源岩和Ⅱ类油与SWC烃源岩，热演化程度较低，生油为主。

从文昌C凹陷的演化过程来看，早期(恩平组以前)文昌C凹陷为整个珠三坳陷的沉积中心，据X4井揭示，文昌C凹陷在文昌组时期发育中深湖相沉积，其中文昌组二段干酪根为Ⅰ—Ⅱ1型，有机碳为3.61%，氯仿沥青“A”为0.1383%，具有较好的生烃条件，在恩平组沉积以前文昌C凹陷沉积最大厚度可以达到3 000 m以上，T80以后珠三南断裂西段南支的活动性大大减弱，而珠三南断裂西段北支强烈活动，使文昌C凹陷发生抬升剥蚀作用，这也阻止了文昌C凹陷烃源岩的进一步演化，避免了文昌组烃源岩由于过成熟而枯竭，这也是文昌C凹陷烃源岩生成的油气成熟度较低的根本原因，这正好与X1井原油成熟度较低相吻合。珠海组以后海水入侵，在珠三坳陷整体接受沉积的背景下，文昌C凹陷再次接受沉积，这为文昌C凹陷文昌组烃源岩的进一步演化提供了条件。文昌C凹陷由于埋藏相对较浅，神狐组、文昌组最大埋深约为4 000 m，其文昌组主力烃源岩埋藏约为3 000 m，以往对文昌C凹陷生油能力评价不高，近期盆地模拟结果表明文昌C凹陷具有较大的生烃潜力，而且现今正处于生油高峰期。

3 油气成藏模式的建立及其勘探意义

3.1 WC15-1构造油气成藏模式

综合对比研究认为，X1井的油气来源于文昌C凹陷的可能性最大，WC15-1油气藏的油气来源于文昌C凹陷文昌组烃源岩。在前人研究的基础上建立了WC15-1构造油气藏运聚模式(图4)。

(1) X1井油气同源，主要来源于文昌C凹陷文昌组，具有混源油气的特点，X1井油气藏形成时间较晚，主成藏期在5 Ma以后。

(2) 文昌C凹陷在早期有2个沉积中心，一个在X4井区附近，发育中深湖相，对应原油类型为Ⅰ型，此生烃中心离X1井距离较远，而且构造相对较为平缓，油气较难到达，因此WC15-1构造原油只含有少量的I类原油；另外1个沉积中心位于文昌C凹陷东部，规模相对较小，发育中深湖—滨浅湖相，该沉积中心离WC15-1构造距离较近，油气较容易运移至WC15-1构造，总的说来油气运移以横向运移为主，纵向运移为辅。

(3) X1井为油藏其主要原因是油气主要来源于文昌C凹陷文昌组烃源岩，文昌组烃源岩主要产油，由于文昌C凹陷经历过抬升作用，烃源岩埋藏较浅，造成烃源区烃源岩成熟度较低，这显然与文昌A凹陷高成熟度烃源岩明显不同，这也说明了X1井油藏油源不是来自于文昌A凹陷。