南黄海南部坳陷中新生界成藏有利区带预测

戚家振，黄建军，王 迪，黄苏卫

(中国石化上海海洋油气分公司，上海 200120)

1 区域地质概况

南黄海盆地是一个自晚元古代以来，不断迁移叠合，并经多次改造的叠合型复合盆地，主要经历了前扬子地块、稳定地台和活动大陆边缘3个主要发展阶段，先后经历了由稳定沉积、挤压褶断、碰撞造山到压张转换、走滑沉降转向拉张断块的发展过程。在古生代主要为稳定地台沉积阶段，中生代为前陆盆地(T2+3—J1+2)、走滑拉张盆地时期(J2-K1-2)，晚白垩世—新生代为断陷(K3—E)、坳陷盆地时期(N—Q)。南黄海盆地属扬子地块类型，钻井揭示南黄海盆地主要发育的地层有海相中古生界的石炭系、二叠系，陆相中生界的侏罗系、白垩系以及古近系的阜宁组、戴南组、三垛组，新近系的盐城组等地层[1]。

南黄海盆地分为北部坳陷、中部隆起和南部坳陷(图1)。目前对于南黄海盆地南部坳陷烃源岩的研究相对较少，整体勘探程度偏低。1984年在南部坳陷南四凹陷钻探的CZ6-1-1A井在古近系获得低产原油；1985年钻探的CZ12-1-1A井在南二凸起发现油气显示，2018年中海油在南五凹陷实施钻探的WX19-3-1井获得油气显示。这些钻探成果表明南黄海南部坳陷具有一定的资源潜力。在前人研究的基础上，利用钻井等资料，系统研究该区域中新生界的烃源岩发育情况、构造圈闭特征，预测有利的成藏区带。

图1 南黄海盆地南部坳陷中新生界位置区划

2 构造特征

南黄海南部坳陷的凹陷和凸起近东西向成排分布，不同的构造边界条件使得各凹陷具有不同的构造形态。

凹陷整体为系列南断北超的箕状断陷，各个凹陷表现出以下几个特征：①各凹陷中，除了南四凹陷为北断南超，其余均为南断北超、南陡北缓的箕状断陷构造格局。②各凹陷的轴向与凹陷中古近系的沉降中心轴向大致相同，控凹断层的长度大有区别，南二凹陷北、南三凹陷、南五凹陷、南七凹陷的南侧发生隆起或凸起时，控凹的断层往往延续较长，接近于凹陷长度。南二凹陷和南四凹陷南侧为低凸起，凹陷与低凸起间由断层接触转为基底的抬升过渡，控凹断层长度较短。③各凹陷空间上成排成带分布，即南北成排、东西分带。

南四凹陷南北两侧边界皆由断层控制，总体结构为双断式。断陷内主要发育与控凹断层同向的正断层，对称分布于凹陷内。在后期三垛事件中，古近系发生区域性隆升作用和褶皱变形作用。南五凹陷总体呈现出南断北超的格局(图2)，其边界为单条断层，在斜坡带发生重力挠曲，形成的反向断层，进一步控制着地层的再次挠曲，故而形成了“包心菜式”地堑系。凹陷沉积中心受南侧控凹断层控制[2-6]。

3 烃源岩

3.1 白垩系泰州组烃源岩发育

泰州组暗色泥岩分布范围局限，在南二凹陷、南四凹陷、南五凹陷、南七凹陷均有分布。在南五凹陷最为发育，相对于其他3个凹陷，具有分布广、厚度大的特点，最厚处达到200～400 m左右(图3)。南黄海南部坳陷整体处于成熟到高成熟阶段，南五凹陷和南四凹陷生烃中心成熟度在1.5%以上，其余区域成熟度为0.5%～1.5%，南三凹陷和南二凹陷整体处于低成熟阶段。

泰州组生烃强度主要分布在南二凹陷、南四凹陷、南五凹陷以及南七凹陷，生烃强度分布不均，主要分布范围小于0.8×106t/km2。生烃强度最发育地区主要分布在南五凹陷，而在南五凹陷南部，生烃强度最强。

图2 南黄海盆地南五凹陷地震剖面特征

图3 南黄海盆地南部坳陷泰州组烃源岩厚度(h为烃源岩厚度)

3.2 古近系阜宁组优质烃源岩发育

阜宁组分为4段，沉积时期总体为大型的断陷湖泊环境，阜二段为大段半深湖相的暗色泥岩沉积，富含湖泊相介形类化石。暗色泥岩分布范围局限，在南二凹陷、南三凹陷、南四凹陷、南七凹陷、南五凹陷均有分布。

南二凹陷、南三凹陷分布较薄，厚度为50～200 m左右。在南四凹陷、南七凹陷、南五凹陷分布相对较厚，南四凹陷、南七凹陷中心处厚度达到900～1 000 m，南五凹陷中心处厚度达到1 500 m以上(图4)。

图4 南黄海盆地南部坳陷阜宁组烃源岩厚度(h为烃源岩厚度)

南部坳陷阜宁组的母质类型主要为Ⅱ—Ⅲ型，E1f1有机碳含量为0.63%；E1f2有机碳含量为0.21%～2.81%，平均为0.93%，属中等生油岩(表1)。而E1f3有机碳含量为0.47%～4.33%，平均为1.64%；E1f4有机碳含量为0.25%～5.18%，平均为1.33%，属中等—好生油岩。

南黄海南部坳陷阜宁组生烃强度主要集中分布在南四凹陷、南五凹陷以及南七凹陷，分布范围为2×106～12×106t/km2，南二凹陷以及南三凹陷生烃强度较弱，主要分布范围小于2×106t/km2。南五凹陷中部及西南部生烃强度在8×106t/km2以上，生烃强度较强。

表1 南黄海盆地泰州组、阜宁组烃源岩地球化学数据指标

4 生储盖组合及成藏模式

新生界生储盖组合中，烃源岩以阜宁组泥质烃源岩为主，储层有阜一段及阜三段砂岩、戴南组和三垛组砂岩，区域性盖层主要有阜宁组泥岩及盐城组泥岩，另外，戴南组、三垛组泥岩可作为局部盖层[7-9]。在凹陷内，新生界烃源岩生成的油气运移至新生界内部的各种圈闭中形成油气藏。

(1) 自生自储型。阜宁组二、四段作为生油段以及盖层，油气可向下向上运移至阜一、阜三段储层中形成自生自储油气藏。

(2) 下生上储型。阜宁组作为生油层，上覆地层戴南组和三垛组砂岩作为良好的储层，油气可向上运移形成下生上储型油气藏(图5)。戴南组以河流相和扇三角洲相沉积为主，砂岩较发育，该组砂岩占地层厚度的百分比大于29.0%，砂岩厚度大，单层厚度为5～8 m，而且分布广、埋藏浅、物性较好，孔隙度为7%～28%，渗透率为4～1 000 mD。三垛组为盆地张裂阶段邻近结束时所沉积的一套地层，以河流相和扇三角洲相为主，但其沉积范围比戴南组要广，河流相的砂岩更为发育，尤以下部砂岩最为发育，岩性以中—粗砂岩为主。砂岩厚度占地层厚度百分比为37.1%～44.1%，单层厚度一般为5～10 m。物性明显变好，平均孔隙度达20%以上，平均渗透率为28 mD。阜宁组排出油气可沿断裂或裂缝向上运移，盐城组区域盖层以及戴南组局部盖层良好的封盖性可防止油气逸散聚集形成下生上储油气藏[10]。

图5 南黄海南部坳陷中新生界(南五凹陷)成藏模式

5 资源潜力及有利区预测

5.1 中新生界资源潜力规模

南黄海南部坳陷中新生界发育2套烃源岩——阜宁组和泰州组泥质烃源岩。利用盆地模拟软件TSM计算南部坳陷中新生界南三凹陷、南四凹陷及南七凹陷生油量为24.83×108t，其中，阜宁组为24.42×108t；生气量共计32 287.36×108m3，阜宁组为30 067.89×108m3。南五凹陷生油量为13.06×108t，阜宁组为12.45×108t；生气量为55 290.89×108m3，阜宁组为48 162.97×108m3。南二凹陷生油量为6.27×108t，阜宁组为5.80×108t；生气量为2 179.34×108m3，阜宁组为1 990.68×108m3。参考新一轮全国油气资源评价(2005)石油排聚系数分级评价，确定南部坳陷排聚系数油为2.0%～5.0%，气为0.2%～0.5%，计算南部坳陷中新生界资源量为1.02×108～2.56×108t。

5.2 有利区预测

阜宁组和泰州组南五凹陷烃源岩属于南黄海南部坳陷中最发育区域，烃源岩厚度大，处于成熟到高成熟阶段，生烃强度大，南四凹陷和南七凹陷较次之[11-12]。邻近南五凹陷区域断层发育，有利于油气延断层向上运移至储集层中聚集成藏。Ⅰ类有利区域靠近烃源岩，阜宁组阜二段及阜四段作为主要的生烃层段和泰州组烃源岩生排烃，可形成自生自储以及下生上储型油气藏。油气聚集成藏的有利位置在由控圈断层控制的构造高部位，该局部构造上覆盐城组泥岩区域盖层以及戴南组、三垛组泥岩局部盖层可形成良好封盖，且靠近凹陷生烃灶，运移通道有断层、裂缝等，是今后勘探最有利区域(图6)。Ⅱ类以及Ⅲ类勘探区较差，生烃中心生烃量少。

图6 南黄海南部坳陷有利区分布(阜宁组顶界面)

6 结 论

(1) 南黄海南部坳陷中新生界发育2套烃源岩，分别为阜宁组和泰州组泥质烃源岩。其中，阜宁组作为主要的生烃层系，在南五凹陷广泛发育，南四凹陷、南七凹陷次之，具有厚度大、分布广的特点。

(2) 中新生界形成的构造圈闭类型主要是由控圈断层控制的断背斜、断块圈闭，圈闭邻近南五凹陷生烃中心，小断裂发育，断层主要呈东西向，利于沟通南五凹陷油源向构造高部位储集层中运移聚集成藏，形成自生自储和下生上储型油气藏，I类近源为最有利勘探区。