琼东南盆地松南—宝岛凹陷北坡转换带特征及其对大中型气田的控制
2023-01-09徐长贵尤丽
徐长贵,尤丽
(1. 中国海洋石油有限公司,北京 100010;2. 中海石油(中国)有限公司海南分公司,海口 570312)
0 引言
转换带的概念最早由 Dahlstrom CDA 于1970年在研究挤压变形中褶皱-逆冲断层的几何形态时首次提出[1],1990年,Morley CK将其应用于伸展构造[2]。转换带在伸展盆地油气勘探中发挥了重要作用[3-5]。转换带受伸展或走滑构造作用,易于形成大型翘倾或脊状构造圈闭[6],特别是增压型走滑转换带由于局部挤压作用,常形成大型鼻状构造、反转背斜构造圈闭,同时其主干断裂由于具有压性或压扭性特点,油气侧向封闭条件好[7];转换带主边界断裂地形高差变化较小的部位,是主要物源注入口,有利于大型储集体发育[8-9];转换带主控断裂邻近生烃凹陷,长期处于构造较高部位,是油气运移的有利指向[9-11]。
琼东南盆地是南海北部新生代典型的陆缘拉张型盆地。由于受到资料的限制,早期主要集中在浅水区(现今水深小于300 m)勘探,除了在西区崖南凹陷古近系领域发现Y13-1气田外[12],基本没有好的发现;2010年以来针对深水区勘探有重要勘探成果,但已发现的大中型深水气田,也主要分布在西区乐东—陵水凹陷中央峡谷莺—黄组水道—海底扇领域如 LS17-2、LS18区[13-14]等,而围绕东区松南—宝岛凹陷无论在深水区还是浅水区,已发现气藏规模小、CO2含量普遍较高,勘探效果不佳,最关键的是烃类气富集机制与大中型气田成藏主控因素认识不清。
松南—宝岛凹陷作为琼东南盆地新生代构造活动最强烈的凹陷,与渤海地质条件有近似之处,也具备伸展和走滑的双重地质背景,具有发育大型断裂转换带的地质条件。但是该凹陷是否发育断裂转换带,什么位置发育,若发育断裂转换带,其又是如何控制本区油气成藏与富集的,转换带能否成为该凹陷下步油气勘探的突破口等等,引发了笔者的高度关注。针对上述问题,前人相关研究成果少[15],本次研究借鉴笔者对于渤海海域转换带的研究思路,利用研究区新采集三维地震与已钻井资料,开展新一轮石油地质研究,对松南—宝岛凹陷凹陷结构、断裂体系进行系统解剖,在宝岛凹陷北部识别出系列断裂转换带,并研究断裂转换带对大中型气田形成的烃源岩、圈闭、储集层、油气运移、非烃组分的控制作用,进而明确有利勘探方向与领域,推动大型气田的发现。
1 松南—宝岛凹陷基本天然气地质条件
琼东南盆地是南海北部新生代拉张型盆地,受控于南海扩张、太平洋板块、印支地块旋转等区域构造的相互作用,自北向南依次分为北部坳陷、中部隆起、中央坳陷、南部隆起等一级构造单元,崖南凹陷、乐东凹陷、陵水凹陷、松南凹陷、宝岛凹陷、长昌凹陷、松南低凸起、陵南低凸起等二级构造单元(见图1a)。松南—宝岛凹陷位于盆地东部,为北断、南超的凹陷结构,是新生代构造活动最强烈的凹陷[16-18]。受始新世—晚渐新世三幕裂陷、早中新世—中中新世区域热沉降和晚中新世以来的加速热沉降 3大构造演化阶段的控制,凹陷纵向上呈下断、上拗的双层结构特征。裂陷早期,盆地发育上地壳脆性伸展高角度断裂控制的弥散式箕状半地堑结构,控制盆地边缘发育始新统陆相湖盆充填的生油源岩;裂陷中期,地壳脆韧性差异伸展,形成低角度拆离断裂控制的宽深断陷特征,控制凹陷边界和沉积中心,沉积环境转变为障壁海湾及浅海相,发育已证实的两套主力烃源岩,分别为海陆过渡相Ⅲ型陆源高丰度有机质与海相Ⅱ2型海源腐泥型有机质;裂陷晚期,为断-拗盆地演化过程,以滨、浅海相为主,凹陷边缘发育大型辫状河三角洲或(扇)三角洲沉积,可作为较好的储集层;中新世以来,盆地进入拗陷阶段,为裂后热沉降期和加速沉降期,主要沉积半深海—深海相泥岩(见图1b)[19-24]。通过多年的勘探,发现了中生界潜山、古近系崖城组—陵水组(扇)三角洲-海底扇、中新统三亚组—梅山组海底扇等多套成藏组合[25-27],但已发现气藏规模小,天然气组分变化较大,一直未获得勘探规模突破。北部斜坡区的 B含气构造古近系陵水组烃类含量为 12.0%~79.2%,大部分低于50%,组分偏干,干燥系数为0.9~1.0;凹陷带已发现的BD31、ST36含气构造中新统三亚组烃类气含量为96.6%~98.7%,组分偏湿,干燥系数为 0.87~0.91。断陷-断拗转换期分别形成的北东、北东东系列断层加持形成的断裂转换带在松南—宝岛凹陷前期勘探中,未引起研究人员的太多关注[15],随着近年来新三维地震的应用与已钻井资料的再认识,断裂转换带也引起了勘探研究人员的注意[16]。松南—宝岛凹陷北部发育的多条北东向断裂控制形成的转换断阶带,对油气成藏有重要的控制作用。
2 松南—宝岛凹陷转换带特征及其对天然气成藏的控制作用
2.1 转换带基本特征
转换带是指 1条主断层为传递应变并保持应变平衡,沿断层走向,通过分支正断层、凸起、走向斜坡等,传递到另1条主断层的构造变形带[3-4]。针对转换带的分类,依据不同的标准有不同的分类,按几何形态可分为同向型、反向型;按断层彼此的位置可分为接近型、叠覆型、平行型和共线型[5]。
松南—宝岛凹陷主要发育北东、北东东、近东西向断裂,其走向在空间分布上具有一定规律性。自西向东、自盆缘向凹陷,表现为由北东向为主变为北东东和近东西为主,自西向东依次识别出 F2/F2-1、F12/F12-1、F17、F18/F18-1、F18-2等主干断裂组合(见图 2),主干断裂 F2、F12、F18断裂通过走向斜坡带分别传递到另一相向主干断裂 F2-1、F12-1、F18-1/18-2,进而分别形成了宝岛 B转换带、宝岛 A转换带、宝岛 C转换带。宝岛 B转换带受 F2、F2-1主干断裂控制,形成斜交型转换断阶带(见图 2a-1、图2b-1),断阶宽度较小,平面上为北东向右型斜列特征,剖面上呈复合Y状,F2、F2-1主干断裂分别从渐新世持续活动至中中新世、上新世(见图 2c-1-1、图2c-1-2)。宝岛A转换带受F12、F12-1主干断裂控制,形成平行型转换断阶带(见图2a-2、图2b-2),台阶宽度较大,平面上为北东—北东东向斜列特征,剖面上呈平行状,F12、F12-1主干断裂分别从渐新世持续活动至上新世、中中新世(见图2c-2-1、图2c-2-2)。宝岛C转换带受F17、F18、F18-1、F18-2主干断裂控制,形成叠覆型转换断阶带(见图2a-3、图2b-3),北部台阶宽度较大,平面上为北东向斜列特征,剖面上呈平行状,主干断裂从渐新世持续活动至早中新世或中中新世(见图2c-3-1、图2c-3-2)。
图2 松南—宝岛凹陷北部转换特征对比图
对比各转换带构造演化与主控断裂活动性(以断层活动速率定量表征,断层活动速率是指断层下降盘地层厚度与上升盘地层厚度差与沉积时间的比值),发现各转换带在陵水组沉积末期形成,主控断裂呈此消彼长的变化,控制各沉积期地层厚度的变化(见图3)。宝岛B转换断阶带的F2、F2-1主干断裂在渐新统崖城组—陵水组沉积期活动性较强,且F2断裂强于F2-1断裂、在陵水组沉积期强于在崖城组沉积期,进而控制下降盘崖城组、陵水组厚度较厚,且陵水组厚度明显厚于崖城组,往凹陷方向呈减薄趋势;在中新统三亚组—梅山组沉积期,两条断层活动性较弱(见图 3a)。宝岛 A转换断阶的F12、F12-1主干断裂在渐新统崖城组—陵水组沉积期活动性较强,崖城组沉积期F12断裂强于F12-1断裂,而陵水组沉积期F12断裂弱于F12-1断裂,进而F12断层下降盘崖城组厚度较大、F12-1断裂下降盘陵水组厚度明显加厚;在中新世早期两条断层活动性仍较强,到中、晚期活动性明显减弱,F12断裂活动性略强于F12-1断裂(见图3b)。宝岛C转换断阶带的F17、F18、F18-1/F18-2主干断裂在渐新统崖城组—陵水组沉积期活动性较强,且F18断裂总体强于F18-1断裂、在崖城组沉积期强于在陵水组,进而控制 F18断裂下降盘崖城组、陵水组较厚,且崖城组厚度明显厚于陵水组;在中新世早期F18、F18-1断裂断距较小、活动性减弱,到中中新世、晚中新世基本不活动(见图3c)。
图3 松南—宝岛凹陷北部转换带主干断裂活动性对比图
2.2 转换带对天然气成藏的控制作用
区域转换带对烃源岩发育、圈闭的形成、储集层分布、油气运移具有控制作用[6,9,28]。转换带主干断裂控制块体旋转翘倾,发育多个鼻状构造圈闭;转换带主干断裂差异活动性控制古近系崖城组、陵水组三角洲发育;转换带多级断裂活动,控制构造脊形成,并伸入主洼,汇聚背景优越。松南—宝岛凹陷北部转换断阶带具有大型构造脊汇聚特点,发育古近系崖城组三角洲与海相两套优质源岩、陵水组大型三角洲储集体与大型鼻状构造背景下的岩性圈闭,是松南—宝岛凹陷天然气成藏的“黄金带”。
2.2.1 控制烃源灶分布与生烃潜力
松南—宝岛凹陷北部转换断阶带紧邻神狐隆起、海南隆起物源区,陆源有机质供应充足。渐新世早期崖城组三段沉积期水体较浅,以陆相沉积为主,大规模三角洲携带的陆源有机质受主干断层控制,向凹陷内输送,在转换断阶带及周缘形成大型三角洲群;崖城组二段受区域海侵影响,水体较深,陆源有机质注入有限,发育海源有机质贡献为主的海相泥岩。宝岛A转换断阶带钻探的A-1井揭示两套烃源岩(见图4),崖城组三段三角洲前缘源岩TOC值为0.54%~1.00%,显微组分以陆源镜质体、惰质体为主,Ⅲ型干酪根,现今基本达到高熟阶段,Ro值约为1.3%,认为前三角洲烃源岩品质更加优越;崖二段揭示了厚层灰黑色TOC值大于1%的海相泥岩,显微组构以腐泥无定形为主,Ⅱ2—Ⅲ型干酪根,现今热演化接近高成熟,Ro值约为1.15%~1.25%。
图4 宝岛A转换断阶A-1井地球化学特征综合柱状图
主干断裂在断陷早期崖城组沉积时期的活动性,控制烃源岩分布与陆源有机质输入,自西向东,由宝岛B转换断阶—宝岛A转换断阶—宝岛C转换断阶,主干断层活动性增强且距离物源区更近,对应崖城组烃源岩厚度、三角洲规模呈增大趋势。宝岛B转换断阶带主干断裂在崖城组时期活动性较强,崖城组厚度大,但由于距离神狐隆起、海南隆起两大物源区相对较远,三角洲相对不发育,仅在F2断裂下降盘局部发育,F2-1断裂下降盘控制宝岛25洼烃源岩分布,以海相泥岩烃源岩为主,TOC值基本小于1%,但由于崖城组厚度大、埋深大,宝岛 25洼生气强度为(8.5~60.0)×108m3/km2,烃源条件中等。宝岛 A转换断阶 F12、F12-1主干断裂分别控制宝岛21洼、27洼烃源岩分布,A-1井钻探揭示三角洲和海相泥岩两套烃源岩(见图5a),TOC值为0.9%~1.2%,生烃潜力为2.8~4.5 mg/g,相对比F12-1断裂在崖城组沉积期活动性强于F12断裂,F12断裂下降盘的宝岛21洼崖城组厚度较大,但埋深相对较浅,生气强度约为 10×108m3/km2,F12-1断裂下降盘的宝岛27洼崖城组厚度大、埋深大,生气强度在(20~80)×108m3/km2,烃源条件好。宝岛 C转换断阶带主干断层F18、F18-1/2断裂控制宝岛28、29洼烃源岩分布,主干断裂活动性总体强于宝岛A、B转换断阶带,其周缘崖城组烃源岩厚度、三角洲规模更大(见图5b),F18断裂下降盘崖城组厚度大、但埋藏总体较浅,生气强度约为 10×108m3/km2;F18-1/2断裂下降盘宝岛28洼崖城组三角洲规模大且崖城组厚度较大,生气强度为(20~100)×108m3/km2,烃源条件优越。
图5 宝岛凹陷北部转换断阶带典型地震剖面图
2.2.2 有利于形成大型鼻状构造背景下的复合型圈闭
松南—宝岛凹陷北部转换断阶带主要发育张性和张扭性断裂,多组北东东向主控断裂控制块体的旋转翘倾和差异升降,在区域伸展应力场右旋作用下,北东向断裂走向与伸展方位夹角较小,具有局部压扭特征,在转换断阶带发育多个鼻状构造背景。
宝岛B转换断阶受F2、F2-1断裂控制,在伸展应力场右旋作用下,发生应力集中,狭窄断阶内发育多条次级断层,二台阶断鼻构造被断裂改造后,形成宝岛 B多个断块圈闭(见图 6a),圈闭规模较小,而且F2-1控圈断裂持续活动至上新世,加上F2断裂在三亚组沉积期活动较弱,沉积三亚组盖层厚度相对较薄,圈闭保存条件较差。宝岛A转换断阶受F12、F12-1断裂控制,F12断裂强烈活动控制其南部地层旋转翘倾,伴随 F12-1断裂斜向伸展发生局部挤压,后期受泥质水道侵蚀,形成宝岛A鼻状构造背景下的岩性复合圈闭(见图 6b),F12-1断裂在中中新世停止活动,F12断裂在三亚组沉积时期活动较强形成三亚组盖层厚度明显较厚,圈闭保存条件较好。宝岛C转换断阶带受F18、F18-1、F18-2断裂控制,F17断裂强烈活动控制东南部地层旋转翘倾,F18、F18-1/F18-2断裂斜向伸展发生局部挤压,形成宝岛C鼻状构造圈闭,后期受南北向伸展应力场作用下,发育多组东西向断层对圈闭进一步改造,形成宝岛C系列断鼻-断块复合圈闭(见图 6b),加上控圈断裂在早中新世停止活动,且 F18号断层在三亚组沉积期活动性较宝岛 B转换断阶带强,三亚组盖层厚度较厚,圈闭保存条件较好。
图6 宝岛凹陷北部转换断阶带陵水组顶面构造图
2.2.3 形成多级断阶控制的规模三角洲砂体
松南—宝岛凹陷北部转换断阶带,控制形成古近系陵水组与崖城组大型(扇)三角洲储集体。西部海南隆起物源与东部神狐隆起物源,沿F2、F12、F18断裂差异活动形成的同向转换带和缓坡注入,在转换断阶带形成多期、多支(扇)三角洲储集体(见图 7)。相比而言,F2断裂在陵水组时期活动性明显强于F12、F18断层,控制宝岛 B转换断阶带陵水组厚度明显厚于宝岛 A、C转换断阶带,但由于其较北侧海南隆起和东侧神狐隆起物源区较远,三角洲规模不大,主要发育三角洲前缘和前三角洲沉积。宝岛 A、C转换断阶带较宝岛B转换断阶带,紧邻神狐隆起物源区,物源供给充足,发育大型三角洲沉积砂体,经长距离搬运,分选性好,F18断层在陵水组沉积期活动性强于F12断层,宝岛C转换断阶带三角洲规模较宝岛A转换断阶带大且分布广。
宝岛B转换断阶带陵三段发育西北侧海南隆起物源影响的三角洲,经由F2断裂向前推进的三角洲前缘或前三角洲沉积,B-3钻井揭示以厚层泥岩夹细、粉砂岩,含砂率约25%,粒度C-M图显示发育SR—RQ—QP段,典型牵引流沉积特征,概率曲线具悬浮、跳跃段,悬浮含量较高(见图8a、图8d),反映物源供应不充足。宝岛A转换断阶带F12断裂中西段、东段活动速率低,形成转换斜坡,西北侧物源沿 F12中西段转换斜坡注入,在F12同沉积断裂下降盘继续向前推进,形成西支大型辫状河三角洲水下分流河道、河口坝以及前缘席状砂微相,水下分流河道微相岩性为含砾粗/中/细砂岩,河口坝微相以细砂岩为主,前缘席状砂微相多为(泥质)粉砂岩,粒度C-M图显示发育 SR—RQ—QP段,典型牵引流沉积特征,概率曲线呈两段式,具悬浮、跳跃总体,斜率较高、分选较好特点(见图8b、图8c、图8e、图8f),相比较A-2d井粒度总体粗于A-1井,水动力条件较强,反映物源注入方向为由A-2d井区到A-1井区;F12断裂东段转换斜坡控制东侧神狐隆起物源向东区注入,受局部微古高地貌分隔影响,形成多个(扇)三角洲朵叶。宝岛C转换断阶带神狐隆起物源沿F17、F18断裂形成多个转换斜坡注入,形成多个大型三角洲沉积朵叶体,相比较该区转换斜坡规模更大,预测三角洲规模较宝岛B、A转换带更大。
2.2.4 近生烃中心构造脊形成高效汇聚
松南—宝岛凹陷北部转换断阶带紧邻主干断裂控制形成的生烃中心宝岛27洼、25洼、28洼、21洼等,转换断阶本身为多个主干顺向断裂控制,形成的多级构造脊,具有生烃主洼供烃、大型构造脊高效汇聚成藏优势(见图9),是天然气优势运聚区。
宝岛B转换断阶带台阶宽度较小、构造脊不明显,主要接受宝岛 25洼供烃,天然气通过F2、F2-1断裂垂向运移,后沿砂体短距离侧向运聚成藏(见图 9)。B含气构造古近系陵水组天然气δ13C1值为-38.8‰~-35.3‰(见图10a),表现为高熟煤型气特征。B构造区钻井储集层包裹体均一温度显示(见图11),陵水组储集层发育3期油气充注,第1期为距今约9.0~14.4 Ma的早中新世,第2期充注时间为距今4.2~5.5 Ma的中新世,以高CO2含量气为主(包裹体均一温度为160~190 ℃),晚期为距今 1.8 Ma的上新世至今,证实该区运移条件优越。但该区F2断裂深部与地幔沟通(见图 2b-1),控制运移的 F2-1断裂活动时间晚,受深部CO2运移充注影响,阻碍了晚期天然气的注入,形成了规模小、高CO2含量气藏。
宝岛A转换断阶台阶宽度大、发育多级构造脊,西侧可接受宝岛27、25、21洼供烃,东侧主要接受宝岛27、21洼供烃,天然气通过大型构造脊汇聚,沿F12-1断裂垂向运移,后沿砂体短距离侧向运聚成藏,断裂停止活动时间早,有利于保存(见图9)。钻井揭示天然气δ13C1值为-45.1‰~-38.6‰(见图10a),为高熟煤型气特征。A-1井储集层包裹体记录了多期充注,陵水组发育距今7.8~20.0 Ma混合油气、距今7.8 Ma至今高熟天然气、距今2 Ma以来CO2的3期充注;崖城组发育距今21~22 Ma油充注、距今3~11 Ma天然气两期充注(见图11)。
图10 松南—宝岛凹陷已发现含气构造天然气成因判别图(a)与CO2成因判别图(b)
图11 宝岛凹陷北部转换断阶带油气成藏期次对比图
宝岛C转换断阶带台阶宽度大、发育多级构造脊,主要接受宝岛27洼、28洼供烃,天然气通过大型构造脊汇聚,沿顺向断裂垂向运移,后沿砂体短距离侧向运聚成藏(见图 9),沟源断裂在距今 13.6~23.0 Ma活动性强,与宝岛27洼、28洼生烃高峰匹配,控圈断裂在距今13.6 Ma以后停止活动,晚期保存条件好,预测主成藏期为距今13.6~23.0 Ma。
2.2.5 主干断裂组合与成藏时间匹配控制烃类气富集
松南—宝岛凹陷北坡已钻井天然气组分变化大、非烃CO2含量较高,位于凸起区的D-1井陵水组一段CO2含量高达97%,δ13CCO2为-7.5‰~-3.6‰;宝岛B转换断阶带钻探的 B构造区陵水组 CO2含量为83.5%~87.9%,δ13CCO2为-7.5‰~-3.6‰,稀有气体组分He3/He4值为(1.78~8.80)×106。根据CO2成因判别图版,判识研究区CO2为无机幔源成因(见图10b)。结合储集层包裹体均一温度分析,CO2伴生盐水包裹体均一温度分布在 160~190 ℃,高于烃类包裹体温度,说明 CO2充注时间较晚,在中新世晚期—上新世充注(见图11)。
对比各转换断阶带主干断裂发育情况与活动时间(见图2、图 3),认为研究区CO2的分布与控转换带主干断裂是否具有与地幔沟通的深大断裂或与深大断裂的组合方式、活动时间有关。对比发现,控制宝岛B转换断阶的F2断裂向深部延伸深,一直延伸至莫霍面,与地幔沟通,同时控制运移的F2-1断裂及次级断裂与F2深大断裂剖面呈“Y”字型组合,且上述系列断裂一直持续活动至黄流组沉积时期,与 CO2大规模充注时间匹配,这就导致了该区钻井 CO2含量普遍偏高,幔源 CO2沿深大断裂向上运移,破坏早期形成的烃类气藏,且距离F2深大断裂或与F2断裂组合的F2-1等断裂越近,CO2含量越高,凸起区D-1井区直接与F12深大断裂沟通,CO2含量极高。宝岛 A转换断阶带的F12断裂尽管也向深部延伸深,但主运移断裂F12-1断裂与F12断裂剖面上平行,未组合在一起,且F12-1断裂停止活动较早,早于 CO2大规模充注时间,认为该区受CO2影响总体较小,相比较靠近F12断裂附近区,由于局部发育次级微断裂与 F12断裂组合,存在发育一定CO2风险。宝岛C转换断阶带的主干断裂F18向深部延伸浅且停止活动时间早,而近凹陷方向的F18-2断裂向深部延伸较深,且持续活动至黄流组时期,综合分析该区近凹陷带存在一定 CO2风险,往断阶北侧F17与F18-1断裂间,预测CO2含量总体相对较低。
3 转换带大中型天然气田的勘探突破及潜力
3.1 转换带宝岛21-1气田的发现与基本特征
宝岛凹陷北部转换断阶带具有转换叠覆型断阶控源、控圈、控储、控运优势。其中,宝岛 A、C转换断阶带具有发育“古近系崖城组三角洲与海相泥岩两类优质源岩、陵水组大型三角洲储集体与大型鼻状构造背景下的大型岩性圈闭”成藏优势,是大中型气田形成的重要部位。针对宝岛A转换断阶带的宝岛A构造部署钻探,多口井在古近系钻遇超百米气层,在陵三段厚层气层测试无阻流量超百万立方米[16],揭示了古近系陵二段、陵三段和崖城组 3大优质成藏组合,其中主力气组为陵三段Ⅱa、Ⅲa气组(见图 12),获得宝岛凹陷首个大型气田宝岛21-1的发现。
图12 宝岛A转换断阶带宝岛21-1气田气藏剖面图(剖面位置见图1)
宝岛A转换断阶带紧邻神狐隆起大物源,物源沿断裂转换斜坡注入,供给充足,陵三段主力气组Ⅱa、Ⅲa气组发育经长距离搬运的大型辫状河三角洲水下分流河道砂体储集层,储集岩性以含砾中—细砂岩为主,储集层物性为中—低孔、中—低渗特征,粒间孔与粒内溶孔组合。Ⅱa气组相对远源区的 A-1井储集岩分选较好、物性较好,平均孔隙度约13%,渗透率为(1.40~11.80)×10-3μm2,测压流度为 1.30~38.20 μm2/(Pa·s);相对近源区的A-2d井储集岩分选较差、物性较A-1井偏差,孔隙度为11.8%,渗透率(0.05~8.26)× 10-3μm2,测压流度为 0.01~2.63 μm2/(Pa·s);近源区的 A-3d井储集岩分选较差、物性也较A-1井偏差(见表1),平均孔隙度为 11.0%,渗透率为(0.11~5.00)×10-3μm2。Ⅲa气组相对远物源区的1、2d井区物性相近,平均孔隙度约11%,渗透率为(0.05~8.61)× 10-3μm2,测压流度 0.02~2.90 μm2/(Pa·s)。宝岛 A 转换断阶带发育大型古近系陵三段(扇)三角洲在富泥背景、翘倾构造背景下的岩性圈闭,主干断裂沟通宝岛27洼、25洼、21洼成熟烃源岩,控制了烃类气高效输导成藏。钻井揭示,天然气组分以烃类气为主,烃类气含量为46.6%~99.4%,非烃CO2含量较宝岛B转换断阶带钻井明显偏低,基本小于 50%,A-1井测试段气油比20 190 m3/m3,凝析油相对密度为0.826,为典型湿气气藏。相比较,近F12断裂的A-3d井较其他井天然气偏湿、CO2含量相对较高,甲烷碳同位素组成偏轻,成熟度偏低,成熟度约1.6%,证实有宝岛21洼的贡献;A-1、A-2d井成熟度较高,成熟度约1.5%~2.1%,证实主要为宝岛27洼、25洼的贡献。
表1 宝岛A转换断阶带宝岛21-1气田气藏参数表
3.2 天然气勘探潜力
宝岛A转换断阶带宝岛21-1气田的发现,证实松南—宝岛北部转换带成藏条件好,其紧邻松南—宝岛凹陷生烃中心,该生烃中心发育Ⅱ2—Ⅲ型优质烃源岩,具有较强生烃能力。此外,北部转换带发育转换断阶带控制的大型构造脊汇聚、大型三角洲储集体,是天然气有利聚集区。以宝岛21-1大型气田发现为契机,向宝岛C断阶带拓展,落实宝岛C构造,其同样发育古近系陵三段、崖城组多个大型(扇)三角洲储集体,发育北高南低的构造+岩性圈闭,局部发育断背斜、断鼻构造,横、纵向多套叠置,具有“宝岛凹陷主洼27、28洼供烃、大构造脊汇聚、沟源断裂垂向运聚”成藏模式。该构造带落实陵三段低位期、高位期大型辫状河三角洲砂体分别与系列反向断层、顺向断层控制形成的鼻状构造背景下的构造+岩性圈闭群,分西、中、东 3大潜力区,资源潜力大,是宝岛凹陷北部转换断阶带又一领域突破与大中型气田勘探的方向。
4 结论
松南—宝岛凹陷北部主干断裂整体呈右行斜列特征,断裂活动性控制差异升降,自西向东形成宝岛B、宝岛A、宝岛C转换断阶带。宝岛A、C转换断阶带较宝岛B转换断阶带台阶宽度大,断裂活动停止时间早,控断阶的主干断裂在剖面上呈平行组合,不同于宝岛B转换断阶带主干断裂在剖面上的“Y”型组合。
转换带主干断裂在渐新世早期崖城组沉积期的活动性,控制生烃灶与生烃潜力,自西向东发育多个生烃洼陷;F2、F12、F18断裂渐新世开始活动,在应力场右旋作用下,早期断层弯曲段在张扭背景下发生局部挤压,形成大型鼻状构造背景下的复合型圈闭,且向东宝岛A、宝岛C圈闭规模大于宝岛B圈闭;海南隆起或神狐隆起物源,沿多级断裂控制形成的同向转换带和缓坡带注入,形成大型三角洲砂体;主干断裂控制形成的大型构造脊紧邻生烃中心、高效汇聚;主干断裂组合方式、活动时间控制烃类气富集。
宝岛A转换断阶带紧邻生烃洼陷宝岛27、25、21洼,发育隆起区物源沿 F12断裂中西段转换斜坡和东段缓坡段注入,形成西支、东支多个大型辫状河三角洲朵叶体;主干断裂F12/F12-1断裂控制形成的大型构造脊汇聚、沟源断裂与深大断裂平行组合分布,受幔源CO2影响较小,是烃类气优势汇聚区。宝岛21-1钻探揭示厚层气层,实现了大型气田发现,带动了宝岛凹陷北部转换断阶带勘探新领域。