椒江凹陷已钻井分析及对油气勘探的启示

蔡 佳，祁 鹏，崔 敏，宋 双，印斌浩

（中海油研究总院，北京 100028）

椒江凹陷已钻井分析及对油气勘探的启示

蔡 佳，祁 鹏，崔 敏，宋 双，印斌浩

（中海油研究总院，北京 100028）

已钻井分析是油气勘探工作的重要内容，其结果直接关系到一个地区的勘探方向。通过对椒江凹陷的5口井进行分析，总结出失利原因主要为储层物性、圈闭有效性和运移。椒江凹陷的烃源岩以古新统月桂峰组中深湖相泥岩为主，灵峰组浅海相泥岩和明月峰组煤系为辅，但生烃能力有限。主要的储盖组合有四套，凹陷中心成熟烃源岩生成的油气难以通过灵峰组、明月峰组下部厚层泥岩段进入中、上组合，下组合月桂峰组、潜山才是油气成藏的有利组合。勘探策略是从有利生烃中心出发，搞清有利储层分布，寻找近源、输导条件好的构造进行优先勘探，目标以古新统月桂峰组内部的组合为主，兼顾古新统明月峰和潜山成藏组合。

椒江凹陷；钻井分析；失利原因；勘探方向

中国近海有十大沉积盆地， 91个凹陷（坳陷）。其中9个富油凹陷，石油储量占海域石油总储量的90%以上；4个富气凹陷，烃类气储量占海域天然气总储量85%左右。目前，勘探主要集中在6个盆地：渤海、东海、珠江口、北部湾、琼东南和莺歌海[1-2]，这些盆地共由71个凹陷组成，21个凹陷的勘探程度较高，尚有50余个凹陷勘探和研究程度较低，其中20多个凹陷被认为有一定勘探潜力，这些凹陷作为国家石油资源的战略接替区，有待进一步评价。

海上这20多个凹陷的地质资料匮乏，一般都是海上的低勘探程度区。针对资料现状，在这些凹陷中的钻井资料显得尤其重要。钻井资料是油气勘探工作中最直接最宝贵的资料，已钻井分析是油气勘探工作的重要内容，它不仅能直观的反映出一个构造的含油气性，更能通过钻井所揭示的生储盖组合、地球化学、古生物等信息反映一个地区的油气潜力，因此已钻井分析的结果直接关系到一个地区的勘探方向，也是对海上低勘探程度区进行评价的一个直接而又有效的方法。

截止2015年底，对东海陆架盆地椒江凹陷的5个圈闭进行了钻探，共5口探井，钻井密度为700 km2/口，为海上低勘探程度区[3]。其中油气层井1口，显示井1口，干井3口，仅发现1个含油气构造。虽然从整体上看探井地质成功率达到40%，但都未获得商业发现，因此有必要对已钻构造进行系统分析，寻找控制油气成藏的关键要素，以便为下一步的油气勘探提供借鉴。

1 区域地质特征

东海陆架盆地处于欧亚板块、太平洋板块和菲律宾板块的交界处，自中生代以来，它以聚敛型板块构造为背景，形成了一系列平行排列，NE-SW向延伸，由西向东逐渐变新的西部凹陷群和东部凹陷群。西部凹陷群西邻闽浙隆起区，东界渔山隆起，南隔观音隆起与台西盆地相邻，北东向展布，长约300 km，宽约230 ～ 300 km，面积约9.3×104km2，中间由于雁荡凸起的分割作用，它可以分为东、西两个凹陷带。东凹陷带由福州、闽江凹陷组成；西凹陷带由丽水、椒江凹陷组成[4-6]，见图1。

图1 椒江凹陷位置图

椒江凹陷处于西部凹陷带，它的西部是闽浙隆起区，东为雁荡凸起，南部与丽水凹陷相接，北部是钱塘凹陷，整个椒江凹陷面积有3 535 km2，其油气勘探始于上世纪70年代，先后有原地矿部、上海海洋石油调查局和中国海洋石油总公司从事勘探活动。椒江凹陷是在中生代残留盆地基础上发育起来的南部东断西超、东陡西缓及北部为东西断裂控制的断陷型盆地，主要经历三个发育阶段。晚白垩世-古新世，为裂谷盆地发育期，即断陷期，断裂活动十分活跃。早期，在右旋剪切张力作用下形成了诸多NNE向的张扭性正断层，呈雁行式排列，其中主断层形成了凹陷的边界；此时主要充填了一套湖相砂泥岩地层，即月桂峰组。晚期，形成南部东断西超、东陡西缓及北部东西断裂、中央断垒的复合式地堑式凹陷，主要呈NNE-NE向展布，沉积充填了一套以滨浅海相砂泥岩为主的地层，即灵峰组和明月峰组。伴随全球性海平面上升，椒江凹陷也开始形成第三纪以来第一次最广泛海侵，沉积范围明显扩大，发育了较厚的暗色质纯的海相泥岩。到明月峰组时期，断层活动减弱，但对沉积作用仍有明显控制作用。这一时期伴随本区第二次大规模海侵发生，在海平面上升最高时导致雁荡凸起南段部分区域被水淹没[7-10]。到始新世时，椒江凹陷转为冷却下沉的拗陷期，充填了一套海相碎屑岩地层，即瓯江组和温州组。始新世之后，椒江凹陷基本转入补偿沉积期，形成海陆交互相、浅海相为主的砂泥岩沉积。

2 已钻井分析

椒江凹陷的5口井所揭示地层、油气显示、测录井资料和化验分析资料是认识椒江凹陷勘探潜力最直接、最重要的地质资料。其中A井见到油气显示，E井测井解释为油气层，这两口井说明了一个重要的事实，那就是椒江凹陷的油气已经成藏。

按照构造部位和钻探圈闭类型，椒江凹陷已钻构造可以划分为3类：一是边界断裂附近的背斜，二是断背斜和断块，三是凹陷中央的地垒。本文按照钻井的时间顺序来进行钻井分析。

椒江凹陷第一口井是由中海油于1986年11月所钻的A井，完钻井深3 570 m，完钻于前第三系。从图2过井的剖面可以看出，当时钻探这个目标主要是考虑到A断鼻受边界断层控制，紧邻凹陷中心，近油源，圈闭成藏条件有利。

图2 过A井地震剖面

钻探结果是录井仅见微弱气测异常和气侵，电测在井深3 507.5 ～ 3 511 m解释为气干层，测试证实为干层，仅在取样室取出100 mL的天然气。本井原预计在3 800 m内，不会钻遇温州大断裂，实际在3 531 m钻遇断裂，进入变质岩基底。

全井有两套生油层，古新统明月峰组煤系地层和海相泥岩。生油门限为2 550 m，相应的温度为94 ℃ ，主成熟阶段的地层埋藏深度为3 470 m，相应的温度为118℃[11]。从本井看有机质不能大量转化为烃类，但在凹陷中心煤系地层已接近主成熟阶段，海相泥岩也进入主成熟期，成熟地层的最大厚度可达800 m，推测凹陷中心可以生成大量油气。本井储集层十分发育，以砂质岩为主，其次为生物碎屑灰岩，共有5套储集层。本井古近系有四套盖层，均属于滨浅海沉积，其封盖条件与岩性和埋深有密切的关系，其中瓯江组和温州组的两套盖层比较好。储盖组合以始新统中下部-古新统上部的下生式组合为主，也是凹陷的主要目的层，古新统下部的侧生式组合储层物性很差。

A断鼻形态可靠，构造形成期早于油气生成和运移期，圈闭有利于捕集油气，但形成断鼻的断层封闭性差，故圈闭的含油气性差。边界大断层是形成A断鼻的关键，它是一条长期继承性活动的基底大断层，为张性正断层，走向北东，延伸78 km。断层为上下陡、中间缓的“座椅式”断层，断开层位多，对古近系来说是一条“通天断层”。上升盘主要为变质岩，岩层古老坚硬易破碎，断裂带附近破碎带发育，薄片鉴定中从1 000 m到井底，多处见碎裂岩，这说明断层封闭性差，尽管断鼻形态可靠，也难以保存油气。

2.2 B井钻井分析

第二口井是由雪佛龙于1995年3月所钻的B井，完钻井深2 166 m，完钻于前第三系。如图3所示，B构造是一个大型的北东-南西向的断背斜构造，从基底开始就继承性发育，被北东向的大型正断层所围限。

1.1.2 培养基 PDA液体培养基：马铃薯200 g/L，琼脂糖15 g/L，葡萄糖10 g/L，按比例溶解在1 L蒸馏水中，装入锥形瓶中，用纱布加报纸或牛皮纸封口，高压蒸汽灭菌20 min。PDA固体培养基：以上配方加15 g/L琼脂。

从B构造深度构造图可以看出其圈闭形态可靠，但是没有油气显示。由于是外国公司所钻的一口干井，资料相对缺乏，不能进行全面的失利原因的评估。由地震剖面可以看出井位离烃源岩较远，且有反向断层起隔挡作用，失利原因推测为运移。

图3 B井基底构造图

2.3 C井钻井分析

第三口井是由壳牌于1995年4月所钻的C井，这口井钻到了1 817.00 m，完钻于前第三系。从图4的过井地震剖面上看，井点位于基底继承性的地垒上，钻前预测最主要的风险是油气的充注。这口井也没有油气发现，各种资料比较缺乏。失利的主要原因是井位距离烃源岩较远，运移存在问题。

图4 过C井地震剖面图

2.4 D井钻井分析

第四口井是由麦克休斯于1995年12月所钻的D井，钻在椒江凹陷中部潜山高点的断块上（图5），构造被一系列NE-SW向的正断层所复杂化。

图5 D井明月峰组顶面构造图

本井也没有油气发现，所有钻前预测的目标都钻穿了，储盖层发育，温州砂岩、瓯江砂岩孔隙度很好，达15% ～ 25%，明月峰砂岩孔隙度中等，为10% ～ 15%。灵峰组和明月峰组的泥岩为盖层。

经重新落实，圈闭问题是本井失利原因。它钻在潜山披覆背斜的一个高断块上，北、东、西

三面靠断层封闭，断层落差不大，仅50 m左右，和盖层的厚度42.5 m相差无几，所以断块横向不封闭，导致本井失利。

2.5 E井钻井分析

E井是1996年钻探的，完钻井深2 844.00 m，完钻于前第三系。钻在一个巨大的断背斜构造上，见图6，圈闭总面积达17 km2。

图6 E井灵峰组顶面构造图

该井揭示了椒江凹陷最好的烃源岩——月桂峰组湖相泥岩，见图7。灵峰组的泥岩和石门潭的页岩是次要的烃源岩，烃源岩的总厚度估计为250 m。主要目的层月桂峰砂岩的孔隙度和渗透性都很差，还有小隔层，除三个重点带以外有效孔隙度大多低于10%。花岗岩基底非常致密，显示出极差的孔隙度和渗透率，为较差的储层。泥岩较厚，从电测井和泥浆测井可知上温州页岩、下温州页岩和灵峰组的泥岩是良好的区域盖层，月桂峰组的泥岩是局部盖层。失利原因为储层因素。

图7 E井有机地化剖面图

3 对油气勘探的启示

3.1 已钻井分析小结

椒江凹陷中的5口钻井钻探于中国近海第四轮对外招标区块的合同实施期间，即1995 ～ 1996年。除E井钻遇了古新统下段月桂峰组陆相地层外，其余4口井均揭示了在始新统瓯江组、或古新统上段明月峰组、灵峰组海相层序后进入前新生界。4口井大体位于中央构造带（E井、D井）、北部斜坡带（C井）、低凸起带边缘（B井），钻探的圈闭类型为断鼻、断背斜及凹中的地垒，钻探结果与钻前预测的地层、储盖组合几乎相同。可以看出，椒江凹陷的烃源和盖层没有问题，失利原因主要集中在储层物性、圈闭有效性和运移上。

3.2 椒江凹陷基本石油地质条件分析

经过对5口井的分析，椒江凹陷下古新统月桂峰组湖相烃源岩有机质丰度较高，母质以Ⅱ-Ⅲ型为主，是椒江凹陷的主力烃源岩，与珠江口盆地文昌组烃源岩和北部湾盆地流沙港组可以相比。上古新统海相灵峰组和滨浅海相明月峰组暗色泥岩有机质丰度总体不高，尤其是明月峰组的有机质丰度变化很大，以Ⅲ型有机质为主，生烃潜力较低，难以形成较大规模油气，烃源岩以古新统月桂峰组中深湖相泥岩为主，灵峰组浅海相泥岩和明月峰组煤系为辅，结合椒江凹陷的有机质成熟度低和钻探效果推断其生烃能力有限。椒江凹陷采用氢指数法计算的月桂峰组生烃量为10×108t， 另据1994年中国近海油气资源再评价时盆地模拟计算的椒江凹陷石油生成量18.03×108t。

椒江凹陷储层的岩性以碎屑岩为主，在明月峰水进体系域时期沉积碳酸盐岩。凹陷南侧的丽水东凹储集层岩石类型相似，以石英砂岩、长石石英砂岩、石英长石砂岩为主。

据岩心资料和测井解释可以看出，椒江凹陷来源于东边物源的储集体的储集物性较好，属中高孔中高渗储层。A井明月峰组多数孔隙度都大于15%，大于100×10-3μm2的渗透率占55%，小于1 ×10-3μm2的渗透率仅占3.7%（图8）。

图8 椒江凹陷A井孔隙度、渗透率分布频率直方图

灵峰组、明月峰组下段厚层泥岩是本区最重要的区域性盖层，为最大海泛时沉积的泥岩，它与下伏的砂岩组成了良好的储盖组合[12]。E井2 170 ～ 2 385 m组成了200余米的厚层泥岩段，大量的、有意义的烃类显示在该井的泥岩段之下，解释油层在2 514.5 ～ 2 524.5 m。明月峰组泥岩段是椒江凹陷分布范围最广的区域性盖层。另一套区域性盖层是瓯江上部的泥岩段，此外，月桂峰组湖相泥岩也构成了月桂峰组储层、基底潜山的局部盖层。

3.3 椒江凹陷储盖组合分析

根据椒江凹陷钻井情况，研究区发育如图9所示的四套区域性储盖组合和多套局部储盖组合，上部储盖组合物性较好。另外比较有利的储盖组合有明月峰组上段和潜山风化带及上覆盖层形成的组合。通过研究和钻探实践认为，凹陷中心成熟烃源岩生成的油气难以通过灵峰组、明月峰组下部厚层泥岩段进入中、上组合。下组合月桂峰组、潜山才是油气勘探的现实组合。但下组合由于埋深、岩性等原因普遍物性较差，所以下组合中优质储层的找寻是今后工作的重点。

图9 椒江凹陷生储盖组合特征图

4 结论与认识

（1）椒江凹陷的石油地质特点是成藏要素基本具备，但空间配置差强人意。钻井分析的结论有三点：烃源岩以古新统月桂峰组中深湖相泥岩为主，灵峰组浅海相泥岩和明月峰组煤系为辅，生烃能力有限；发育四套储盖组合，凹陷中心生成的油气难以通过灵峰组、明月峰组下部厚层泥岩段进入中、上组合，下组合月桂峰组、潜山才是油气勘探的有利组合；下组合普遍物性较差，所以找寻下组合中的优质储层是工作重点。

（2）椒江凹陷的勘探策略是从有利生烃中心出发，搞清有利储层分布，寻找近源、输导条件好的构造进行优先勘探，目标以古新统月桂峰组内部的组合为主，兼顾古新统明月峰组和潜山油藏。

[1]邱中建， 龚再升. 中国油气勘探 第四卷 近海油气区[M]. 北京：地质出版社， 1999.

[2]邓运华. 试论中国近海两个坳陷带油气地质差异性[J]. 石油学报， 2009， 30（1）： 1-8.

[3]仝志刚， 赵志刚， 杨树春， 等. 低勘探程度盆地烃源岩热演化及排烃史研究——以东海椒江凹陷为例[J]. 石油实验地质，2012， 34（3）： 319-324.

[4]陈志勇. 丽水、椒江凹陷油气潜力分析和勘探突破口的选择[J].中国海上油气： 地质， 1997， 11（6）： 451-458.

[5]陈志勇， 吴培康， 吴志轩. 丽水凹陷石油地质特征及勘探前景[J]. 中国海上油气： 地质， 2000， 14（6）： 384-391.

[6]梁建设， 田兵， 王琪， 等. 丽水—椒江凹陷月桂峰组地震—沉积响应及烃源岩特征[J]. 天然气地球科学， 2012， 23（3）：482-488.

[7]靳久强， 宋建国. 中国板块构造对油气盆地演化和油气分布特征的控制[J]. 石油与天然气地质， 2005， 26（1）： 2-8.

[8]贾军涛， 郑洪波. 东海的形成与构造演化[J]. 海洋地质动态，2010， 26（1）： 1-5.

[9]郑求根， 周祖翼， 蔡立国， 等. 东海陆架盆地中新生代构造背景及演化[J]. 石油与天然气地质， 2005， 26（2）： 197-201.

[10]田兵， 李小燕， 庞国印， 等. 叠合断陷盆地沉积体系分析——以东海丽水—椒江凹陷为例[J]. 沉积学报， 2012， 30（4）：696-705.

[11]董荣鑫. 东海W6-1-1井第三系砂岩胶结物的成岩变化[J]. 同济大学学报， 1997， 25（3）： 327-332.

[12]张海玥， 候读杰. 油气成藏理论的研究进展及思考[J]. 特种油气藏， 2014， 21（2）: 1-7.

Well Analysis of Information from Drilled Wells and Revelation to Oil & Gas Exploration in Jiaojiang Sag

CAI Jia, QI Peng, CUI Min, SONG Shuang, YIN Binhao
（CNOOC Research Institute, Beijing 100028, China）

The analysis of information from the drilled wells is an important procedure in oil and gas exploration, and the analysis result is directly related to the determination of exploration direction in some region. Based on the analysis of geological information from 5 wells drilled in Jiaojiang Sag, it can be concluded the failures were resulted by physical properties of reservoir, effectiveness of trap and migration path. In Jiaojiang Sag, the deep lacustrine facies mudstone of Paleocene Yueguifeng Formation is the major source rock, the shallow sea mudstone of Lingfeng Formation and coal-bearing formation of Mingyuefeng Formation, with limited ability of hydrocarbon generation, are auxiliary. There are four reservoir-cap assemblages in the study area. It is difficult for the hydrocarbon generated from the matured source rock in the center of the sag to migrate through the thick mudstone of Lingfeng Formation and lower Mingyuefeng Formation to the middle and upper assemblages. The effective and favorite assemblages, therefore, are the lower assemblage in Yueguifeng Formation and buried hill. The authors recommend that in the future exploration we should determine the advantageous hydrocarbon generation center at first, make clear the distribution of reservoir with good physical property, and choose the trap that is near source rock and with good migration condition as the preferential target. The main attention should be mainly focused on the assemblage in Yueguifeng Formation, with consideration to Mingyuefeng Formation and buried hill.

Jiaojiang Sag; analysis of drilling data; failure reason; exploration direction

TE122

A

10.3969/j.issn.1008-2336.2016.04.033

1008-2336（2016）04-0033-07

2016-05-09；改回日期：2016-06-06

国家自然科学基金资助项目“典型断陷富油气凹陷层序构成样式的差异性研究”（40872077）和国家科技重大专项“近海富烃凹陷资源潜力再评价和新区、新领域勘探方向”（2011ZX05023-001）、“近海大中型油气田形成条件与分布”（2011ZX05023-006）联合资助。

蔡佳，男，1982年生，2004年毕业于中国地质大学（武汉）资源勘查工程专业，2009年毕业于中国地质大学（武汉）矿产普查与勘探专业，获博士学位，从事中国近海石油天然气综合地质及管理工作。

E-mail：caijia2@cnooc.com。