潿西南凹陷新近系油氣成藏主控因素分析

蓋永浩 歐陽(yáng)敏 覃利娟

(中海石油(中國(guó))有限公司湛江分公司， 廣東 湛江 524057)

在中國(guó)東部的斷陷盆地普遍發(fā)育新近系油氣藏。根據(jù)各盆地的特點(diǎn)，研究人員對(duì)新近系油氣的成藏規(guī)律從構(gòu)造演化、油源對(duì)比、成藏動(dòng)力學(xué)等方面做了很多研究[1-6]。研究人員就南海西部地區(qū)的潿西南凹陷對(duì)其深層古近系的成藏規(guī)律進(jìn)行過(guò)研究[7]，但是對(duì)潿西南凹陷的新近系成像規(guī)律研究較少。

潿西南凹陷是中國(guó)南海北部灣盆地的一段富生烴凹陷，屬于典型的北斷南超、近東西走向箕狀斷陷湖盆。經(jīng)過(guò)多年的勘探，在潿西南凹陷已經(jīng)發(fā)現(xiàn)多個(gè)油田和含油氣構(gòu)造，極具勘探潛力。該凹陷先后經(jīng)歷了古近系裂陷階段和新近系裂后熱沉降階段。在古近系裂陷階段，主要發(fā)育長(zhǎng)流組、流沙港組、潿洲組等湖相地層，其中流沙港組二段沉積時(shí)期發(fā)育中深湖相烴源巖；在新近系裂后熱沉降階段，海水侵入，主要發(fā)育下洋組、角尾組、望樓港組、燈樓角組等海相地層。根據(jù)區(qū)域沉積演化特征，可將潿西南凹陷自下而上分為6套儲(chǔ)蓋組合。

該區(qū)的烴源巖類(lèi)型主要是古近系流沙港組二段中深湖相的泥巖、頁(yè)巖，因此，一直以靠近烴源巖的古近系流沙港組和潿洲組為其主要勘探目的層。在針對(duì)古近系目標(biāo)的鉆探過(guò)程中，我們發(fā)現(xiàn)新近系地層鉆遇的油氣顯示良好。這說(shuō)明油氣已經(jīng)運(yùn)移至新近系地層，且極具勘探潛力。但是，實(shí)際勘探結(jié)果顯示，新近系的油藏分布不均，很不規(guī)律。針對(duì)此現(xiàn)狀，本次研究將就潿西南凹陷新近系油氣成藏因素作進(jìn)一步分析，以便為下一步勘探工作提供理論依據(jù)。

1 潿西南凹陷新近系成藏背景

潿西南凹陷新近系地層發(fā)育一套良好的儲(chǔ)蓋組合，圖1所示為其沉積充填序列圖。其中，角尾組下部發(fā)育淺海相砂巖儲(chǔ)層，而在角尾組頂部發(fā)育海相泥巖。潿西南凹陷新近系地層屬海相沉積環(huán)境，其橫向構(gòu)造較穩(wěn)定。但受古近系構(gòu)造發(fā)育的影響，凹凸相間，該凹陷可分為5個(gè)主要構(gòu)造單元，分別是北部隆起區(qū)、北部陡坡帶、中央斷裂帶、南部緩坡帶及南部隆起區(qū)。經(jīng)過(guò)多年勘探，在角尾組的區(qū)域蓋層(T41)之下已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了多個(gè)含油氣構(gòu)造，主要分布于潿西南凹陷的中部斷裂帶和邊部隆起區(qū)(見(jiàn)圖2)。

由潿西南凹陷成藏模式圖(見(jiàn)圖3)可知，新近系角尾組油藏主要沿垂向和側(cè)向兩條路徑匯聚而成。在凹陷內(nèi)深層生成的油氣首先需要通過(guò)深大斷裂溝通運(yùn)移，因此，缺少溝源斷層的北部陡坡帶和南部緩坡帶油氣運(yùn)移比較困難，未見(jiàn)油氣顯示。而凹陷中央的斷裂帶溝源斷裂發(fā)育后，流二段生成的油氣首先沿這些大斷裂垂向運(yùn)移，運(yùn)移至角尾組，然后被角尾組上部的區(qū)域蓋層阻擋，并匯聚成藏。在凹陷邊部隆起區(qū)匯聚成藏的油氣主要以側(cè)向運(yùn)移為主，深層生成的油氣沿砂體和斷裂組成的側(cè)向運(yùn)移通道橫向運(yùn)移。在浮力的作用下，油氣運(yùn)移至凹陷的邊部，最后在邊部隆起區(qū)的披覆背斜中匯聚成藏。

圖1 潿西南凹陷沉積充填序列圖

圖2 潿西南凹陷新近系油藏平面分布圖

從新近系油氣藏平面分布來(lái)看，雖然油氣運(yùn)移規(guī)律基本清晰，但油氣分布很不均勻。研究認(rèn)為，有效烴源巖、溝源斷裂、潿洲組上部泥巖、運(yùn)移路徑特征、局部基底古隆起是控制新近系油氣分布的主要控制因素，它們最終控制了油氣的運(yùn)移、成藏和分布。其中，有效烴源、潿洲組上部泥巖控制油氣垂向運(yùn)移和分布；油氣運(yùn)行路徑特征、基底古隆起控制油氣的橫向運(yùn)移和分布。

2 潿西南凹陷新近系成藏主控因素

2.1 有效烴源、溝源斷裂、潿洲組上部泥巖的影響

有效烴源、溝源斷裂、潿洲組上部泥巖對(duì)凹陷內(nèi)的油氣垂向運(yùn)移和分布具有重大影響。由于古近系流二段是該區(qū)的主要烴源巖段，因而在凹陷的中央部位油氣以垂向運(yùn)移為主，有效烴源巖范圍決定了淺層油氣藏范圍[8-9]。潿西南凹陷烴源條件很好，測(cè)試1 800 ms(深度約2 400 m)即達(dá)烴源巖的成熟門(mén)限，屬于有效烴源巖。在凹陷中央有效烴源巖的分布范圍內(nèi)(見(jiàn)圖4)，油氣才會(huì)沿著深及烴源巖中的斷層垂向運(yùn)移，然后在淺層新近系圈閉中匯聚成藏。

如前所述，凹陷內(nèi)僅中央斷裂帶發(fā)育溝源斷裂，油氣可以沿溝源斷裂運(yùn)移至淺層新近系。但是，從新近系油氣藏的平面分布來(lái)看，僅中央斷裂帶西段有油氣顯示，其中東段未見(jiàn)油氣顯示。油氣沒(méi)有成藏，在運(yùn)移路線上受到了阻擋。由前述潿西南凹陷巖性圖可知，流一段和潿洲組下部地層含砂率高，難以阻擋油氣向上運(yùn)移，而潿洲組上部泥巖偏多且較厚，且泥巖涂抹對(duì)斷層起到較好的封堵作用；因此，潿洲組上部泥巖會(huì)成為油氣沿?cái)鄬永^續(xù)向上運(yùn)移的一道阻擋屏障。

圖3 潿西南凹陷成藏模式圖

從潿西南凹陷的沉積構(gòu)造特征來(lái)看，凹陷內(nèi)部潿洲組上部泥巖的厚度是有差異的，其成藏模式如圖5所示。在古近系晚期，受區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力變化的影響，凹陷西部被抬升并遭受剝蝕。中央斷裂帶西部的潿洲組上部泥巖被剝蝕殆盡，剩余很薄的泥巖難以阻擋油氣繼續(xù)向上運(yùn)移，因此，凹陷內(nèi)的中央斷裂帶西部才能有油氣運(yùn)移上來(lái)并匯聚成藏。在潿西南凹陷中央，位于中央斷裂帶西部的潿洲11-1構(gòu)造可以成藏；凹陷中央的潿洲12-1構(gòu)造背斜圈閉發(fā)育，且位于成熟烴源范圍內(nèi)及溝源斷裂發(fā)育，但是受潿洲組上部厚層泥巖阻擋未能成藏。

根據(jù)潿洲11-1構(gòu)造新近系油氣成藏要素分析，在潿西南凹陷的中央，油氣在新近系地層成藏需滿足多個(gè)條件。首先，必須在有效烴源巖發(fā)育范圍內(nèi)；其次，要發(fā)育溝通烴源的深大斷裂；最后，不能受厚層潿洲組上部泥巖阻擋。在凹陷內(nèi)尋找新近系油藏，應(yīng)明確勘探方向，繼續(xù)沿著中央斷裂帶向西探索。

2.2 古近系運(yùn)移路徑特征、邊緣基底古隆起的影響

古近系運(yùn)移路徑特征、邊緣基底古隆起對(duì)凹陷邊緣油氣的側(cè)向運(yùn)移和分布產(chǎn)生重大影響。根據(jù)前述分析，潿洲組上部泥巖在潿西南凹陷分布廣泛，導(dǎo)致凹陷中央大部分地區(qū)油氣難以穿過(guò)潿洲組地層到達(dá)新近系，因而深層生成的油氣只能先沿溝源斷裂垂向運(yùn)移，運(yùn)移至潿洲組上部泥巖底板后再側(cè)向運(yùn)移，沿著斷層和砂巖組成的側(cè)向運(yùn)移路線運(yùn)移至凹陷邊緣的新近系地層中。在凹陷邊緣的披覆背斜捕獲油氣并成藏的概率很高。在凹陷邊緣，局部的古隆起是形成披覆背斜的主要控制因素。局部的基底古隆起是凹陷邊緣油氣的有利匯聚區(qū)，它控制著油氣在潿西南凹陷邊緣的平面分布。

圖5 沿中央斷裂帶新近系角尾組油氣成藏模式

目前，凹陷邊緣的北部陡坡隆起區(qū)和南部緩坡隆起區(qū)勘探成效差異很大。在凹陷南部隆起區(qū)，已經(jīng)相繼發(fā)現(xiàn)了多個(gè)油田和含油構(gòu)造，而北部的陡坡帶隆起區(qū)目前只發(fā)現(xiàn)1處油氣田，勘探成功率較低。古近系的油氣運(yùn)移路線特征對(duì)凹陷邊緣新近系地層成藏有重要的控制作用，這一點(diǎn)與渤海灣盆地新近系的油藏控制因素有相似之處[10-11]。

在北部陡坡帶隆起區(qū)，當(dāng)深部上來(lái)的油氣在向隆起區(qū)運(yùn)移時(shí)，潿洲組儲(chǔ)層與溝源斷層的組合類(lèi)型為反向接觸(見(jiàn)圖6)，油氣運(yùn)移不暢。在運(yùn)移過(guò)程中，經(jīng)過(guò)的大部分油氣被截留，只有小部分油氣能夠繼續(xù)向上運(yùn)移至新近系地層，因而北部隆起區(qū)新近系成藏較困難。

在南部緩坡帶隆起區(qū)，深部地層與溝源斷層之間的組合類(lèi)型為順向接觸(見(jiàn)圖6)，油氣運(yùn)移順暢[10-12]。在此過(guò)程中，大部分油氣會(huì)沿著潿洲組砂巖和斷層組成的側(cè)向運(yùn)移路徑橫向運(yùn)移至邊界隆起區(qū)，最終在隆起區(qū)的新近系聚集成藏。目前，在南部緩坡區(qū)已發(fā)現(xiàn)多個(gè)油田和含油構(gòu)造，說(shuō)明分析結(jié)果準(zhǔn)確。在凹陷邊緣尋找新近系潛力油藏，應(yīng)以凹陷南部隆起區(qū)為主，北部隆起為輔。

圖6 斷層-地層組合

3 結(jié) 語(yǔ)

北部灣盆地潿西南凹陷新近系油藏分布不均。在凹陷內(nèi)主要分布于中央斷裂帶西段，在凹陷邊緣的南北兩端的隆起區(qū)均有發(fā)育，但是南部多而北部少。有效烴源、溝源斷層、潿洲組上部泥巖控制了凹陷內(nèi)垂向運(yùn)移油氣的分布，建議今后對(duì)凹陷內(nèi)的新近系油氣勘探區(qū)域以中央斷裂帶西段為主。油氣運(yùn)移的路徑特征、邊緣古隆起決定了凹陷邊緣的新近系油氣分布，對(duì)于凹陷邊緣新近系油氣的勘探應(yīng)以南部隆起帶為主。