收藏 分销(赏)

关于琼东南盆地始新统地层研究的思考.pdf

上传人:自信****多点 文档编号:324215 上传时间:2023-08-15 格式:PDF 页数:15 大小:9.94MB
下载 相关 举报
关于琼东南盆地始新统地层研究的思考.pdf_第1页
第1页 / 共15页
关于琼东南盆地始新统地层研究的思考.pdf_第2页
第2页 / 共15页
关于琼东南盆地始新统地层研究的思考.pdf_第3页
第3页 / 共15页
亲,该文档总共15页,到这儿已超出免费预览范围,如果喜欢就下载吧!
资源描述

1、2022202.3May年5月GEOLOGIREVIEW评论质地No.Vol.69第6 9 卷第3期关于琼东南盆地始新统地层研究的思考李胜勇),吴其林2)1)中海石油(中国)有限公司湛江分公司,广东湛江,52 40 57;2)广东石油化工学院石油工程学院,广东茂名,52 50 0 0WWW 7 年Ying9井首次钻遇油层至今,琼东南盆地原油勘探领域一直未取得重大突破。近年来寄予厚望的S3X井钻探失利具有一定典型性,笔者等以S3X井钻后分析为契机,通过与珠江口和北部湾盆地始新统地层对比研究,提出了不同于以往的看法。分析显示琼东南盆地已发现原油中,源于低等水生生物的C304-甲基留烷含量,以及反映

2、氧化还原条件的姥植比(Pr/Ph)参数,均弱于珠江口和北部湾盆地半深湖相优质烃源岩;琼东南盆地“低频一连续一强振幅”地震相特征与珠江口盆地钻井证实的半深湖相优质烃源岩地震反射特征差异较大;琼东南盆地在区域位置、构造演化与沉积充填模式方面与珠江口和北部湾盆地也存在明显差异,使得始新统湖相地层的分布规模和优质烃源岩的发育条件等方面,均弱于珠江口和北部湾盆地。因此,建议在与周缘盆地始新统地层的对比研究过程中应适度审慎,尤其是以陵水凹陷为代表的中央坳陷带始新统湖相烃源岩分布规模不宜过于乐观。同时,指出受地貌格局影响,不同凹陷海侵进程并不同步,琼东南盆地除始新统发育湖相地层外,渐新统崖城组早期部分凹陷也

3、具有发育湖相地层和油型烃源岩的条件,这一新观点在一定程度可扩展琼东南盆地原油勘探研究的局面和思路。关键词:始新统地层;湖相烃源岩;C3.4-甲基烷;低频连续强反射;对比研究;原油勘探;琼东南盆地琼东南盆地涵盖浅水到超深水海域,是我国海上重要的油气勘探开发基地(图1),目前已发现包括崖13、陵水2 5、陵水17 等在内多个大中型气田,累计探明天然气地质储量超过30 0 0 亿m(王振峰等,2 0 16;徐长贵,2 0 2 2),但油气发现不均衡,目前尚未发现具有商业开采价值的油田,早日实现琼东南盆地原油领域重大突破是历代石油勘探工作者不懈追求的目标。前人研究认为,琼东南盆地主要发育始新统湖相烃源

4、岩与崖城组海陆过渡相烃源岩(徐新德等,2 0 16),其中前者主要生油,后者主要生气,因此始新统地层的研究直接关系到始新统湖相烃源岩评价以及原油领域的勘探部署工作。琼东南盆地由于新生代沉积地层较厚,最厚超过12 0 0 0 m,盆地大部分区域处于深水甚至超深水海域,加之地层发育异常超压,受工程作业和勘探进程影响,已钻井多分布在盆地边缘或凸起高部位,完井深度较浅,地层揭露不全,还未钻遇过始新统湖相烃源岩,缺乏相关一手研究资料。通过已钻井资料结合地震反射特征,以及与周边已钻遇始新统湖相烃源岩的盆地开展对比研究,认为琼东南盆地广泛发育始新统中深湖相优质烃源岩(黄保家等,2 0 12 a;王振峰等,2

5、 0 14;刘妍等,2 0 16;邓广君,2 0 17),在这一认识基础上,近年在原油领域推动钻探了一口期望值较高的探井(S3X),并首次计划钻探始新统地层以揭示中深湖相烃源岩,遗憾的是,钻探结果在多个层面均未实现钻前预期。事实上,从2 0 世纪7 0 年代末在琼东南盆地开始油气勘探发现首口油层井(Ying9)至今,经过近40年的持续勘探,还一直没有超过Ying9井钻探成效的新井出现。这一现状令人深思,一方面反映了琼东南盆地原油领域勘探的复杂性,另一方面也反映了原油领域的相关研究,尤其是始新统烃源岩地层的相关研究呕需总结经验教训,但长期以来由于该领域勘探发现欠佳,专门针对始新统地层的报道本文为

6、广东省高校特色创新项目(编号:2 0 2 0 KTSCX084)与广东省普通高校创新团队一一油气资源勘探开发创新团队(编号2KCXTDO18)的成果收稿日期:2 0 2 2-0 7-0 5;改回日期:2 0 2 2-11-17;网络首发:2 0 2 2-12-2 0;责任编辑:刘志强。Doi:10.16 50 9/j.g e o r e v i e w.2 0 2 2.12.0 0 1作者简介:李胜勇,男,198 6 年生,硕士,工程师,主要从事油气勘探综合地质研究;Email:l i s h y 10 c n o o c.c o m.c n。915第3 期李胜勇等:关新统地层研究的思考N03

7、060 km地质年代岩石地震界面构造区陷珠300.m及代号地层养面年龄事件L江口陷盆图6 c起东52B51500m地统代号组Ma300m更全隆N3-Q乐东组图6 b图6陷新统宝岛凹陷T201.8海图2南松Yihg9隆涛陷幼长昌凹陷上新统N海组莺歌T305.5莺Y8S3X部陷松松南低起N黄流组Y4崖北T4010.5东沙运动西松南Y818X中新崖城百统N梅山组陶8陷起T5016.0歌崖南南低古起陵水心图6 d9凹起1500m区N,三亚组T6023.0南海运动陷起E陵水组四L3图8图8 a隆浙新T7028.4珠琼二幕海起陷统E崖城组乐凸凹隆T8033.9珠琼一幕低泉部始新E,岭头组盆统钻井T90陵南

8、沙古新wellE,光统剖面位置Tg神狐运动地华前西sectionlocation店近系PreE凹陷凸起低凸起盆地边界二级构造界线水深线sagupliftlowupliftbasinboundarysecondary structureboundarywaterdepthisoline图1琼东南盆地构造区划分布图Fig.1 Tectonic zoning distribution of Qiongdongnan Basin相对较少。笔者等通过S3X井的钻探研究为契机,通过与珠江口和北部湾盆地始新统地层的对比研究,取得了新认识,以期为相关研究领域的从业者提供参考,同时为勘探部署提供决策依据,具有一

9、定理论意义与现实经济意义。一S3X井钻探概况S3X井与Ying9井均分布在北部坳陷带的松西凹陷,整个北部坳陷带是琼东南盆地原油勘探的主要区带。197 9年钻探的Ying9井油层分析化验含有一定丰度的C3o4-甲基留烷(黄保家等,2 0 12 a;王振峰等,2 0 14;徐新德等,2 0 16;刘妍等,2 0 16;邓广君,2 0 17),后来在北部坳陷带及周缘钻探的多口井也陆续发现C3o4-甲基笛烷这一低等水生生物标志化合物,加上部分凹陷底部地震反射具有一定程度的强振幅异常,通过类比珠江口盆地与北部湾盆地烃源岩地化指标与地震相特征后,认为包括松西凹陷在内的北部坳陷带均发育始新统半深湖相优质烃源

10、岩,使得历年来各轮资源评价中,始新统源岩的生烃潜力都较为可观,石油地质资源量约2.0 14.9亿t(徐新德等;胡晨晖等),具有较好的石油勘探前景。S3构造位于松西凹陷南侧缓坡近洼区,主要目的层为陵水组与崖城组,由松西凹陷西次洼与崖北凹陷东次洼联合供烃,构造深部及周缘始新统地层振幅异常特征明显(图2),分布范围广,发育继承性构造脊,具有凹中隆构造背景,相较处于缓坡远端但已经成功钻探的Ying9含油构造,S3构造在烃源与运移条件方面更具优势,是近年来新发现成藏条件较为优越的构造,预测构造潜在资源量较为可观,被评为琼东南盆地原油领域突破的首选目标(付大巍等)。同时,由于S3构造下方始新统地层具有“低

11、频一连续一强振幅”特征,即前述推测的“始新统半深湖相优质烃源岩”,加之该地层埋深相对较浅,不发育异常超压,处于浅水区,是揭示始新统烃源岩的难得机会,特将始新统地层首次作为次要目的层加以钻探,所以钻前对S3X井寄予厚望,且意义重大。实际钻探显示,S3X井全井段岩屑录井无油气显示、气测录井无明显异常,测井解释无油气层,为一口干井。同时首次揭示始新统湖相烃源岩(泥岩或页岩)的计划也失败,实钻显示该套具有强振幅异常的“始新统烃源岩”地层,钻井现场岩屑录井与井壁取心均为红褐色花岗岩(图2),导致随钻决策以为钻遇了前古近系基底而提前完钻,虽然后来依靠薄片资料在显微镜下进一步鉴定为花岗质砾岩与砂砾岩,将该套

12、地层定为“始新统”地层,但依然与钻前预测的“半深湖相优质烃源岩”相去甚远分析认为松西凹陷始新统湖相烃源岩条件远低于预期,供烃能力不足是该井失利的主要原因S3X井原油目的层钻探落空与始新统湖相烃源岩揭91620233年论质地评S3X(科开)T70T80200ms1km井壁取芯中子伽玛电阻率45地层15井深岩性(m/m)泥岩20220剖面0.2200mudstone(gAPI)(m)(Q:m)140声波40(us/ft)粉砂岩2900siltstone陵水组细砂岩finesandstone30003940.0m3484.0m粗砂岩coarsesandstone3100含砾粗砂岩gravellyco

13、arse3200崖城组sandstone砂砾岩gravel3360.0m3300浅灰色greyish3400o8=p杂色variegated3500冷头组褐红色密度(g/cmmaroon3433.0m3516.5111.952.951ft=30.48cm图2 琼东南盆地松西凹陷过S3X井地震剖面与实钻岩性特征Fig.2 Seismic profile and actual drilling lithological characteristics through the Well S3Xin the Songxi Sag,Qiongdongnan Basin露失败,反映了琼东南盆地始新统地层在

14、勘探研究过程中存在一定程度的误判,进而影响了烃源岩评价与油气勘探成败2始新统地层研究的思考2.1地层年代的不确定性目前,琼东南盆地还没有古生物资料或相关测年资料证实已经钻探了始新统地层,以往始新统地层研究成果多是利用地震资料结合区域演化与钻井地化特征对比推测取得(黄保家等,2 0 12 a;王振峰917第3 期李胜勇等:关地始新统地层研究的思考丰%001%001%00T%00100001超微带ENN8虫度有分0001I有总%001%001%001有虫6IN界年(eW)0+87面091L1081地界()0000L008006000%00160060090三转中陵水组崖城组渐新统等,2 0 14;

15、徐新德等,2 0 16;刘妍等,2 0 16;邓广君,2017),受此影响,关于琼东南盆地始新统地层的发育情况和分布范围,不同研究团队或机构的相关认识存在诸多差异(李绪宣等,2 0 0 7;庞凌云,2 0 12;廖计华等,2 0 12;蔡国富等,2 0 13;刘妍等,2016;邓广君,2 0 17)。新钻探的S3X井古生物资料主要分布在渐新统陵水组及之上地层(图3),有孔虫事件与钙质超微事件所标定的地质年龄较为局限,导致崖城组及始新统地层缺之生物事件年龄的标定。同时由于该井钻探失利,在当时低油价与降本增效背景下,未能开展包括锆石测年分析在内的其他更多相关实验工作,只能更多利用钻井岩电资料结合区

16、域地震资料开展分析。虽然S3X井首次针对“始新统”地层进行了钻探,并将井深3500m以下的褐红色砂砾岩段划分为“始新统”地层,但该井始新统地层的划分缺乏直接的年代依据,其结论还存在一定的不确定性。首先,从岩相特征看,该井始新统顶界面350 0 m以下井段为红褐色或灰褐色花岗质砂砾岩,颜色特征与周缘崖城组灰色或浅灰色为主的地层表现出明显差异,但无论从该井纵向上还是区域对比看,该深度和现象都不足以成为划分始新统地层的绝对证据。因为S3X井底至崖城组32 50 m地层颜色均具有一定异常(图2),表现为灰褐色或红褐色,32 50 m之上录井颜色才变为区域常见91820233年质论地评的浅灰色,地层颜色

17、与岩性均未在350 0 m处发生突变;从区域上看,盆地南侧北礁凹陷及其周缘Y9与L3井下部也钻遇薄层红褐色泥岩或褐红色砂岩,但是该区将其划分为渐新世早期的崖城组三段,松南低凸起上Y8X井区将钻遇的红褐色或棕红色地层划分为中生界基岩风化壳。可见琼东南盆地类似红褐色或褐红色等异常颜色地层仅反映了偏氧化的沉积环境或母岩所具有的特征,该现象在区域上广泛存在,不具有固定时代意义,更非始新统地层的“标志层”。结合井壁取心与薄片资料,发现S3X井特殊颜色井段岩性均鉴定为花岗质砾岩或砂砾岩,组分以岩屑砂岩或长石砂岩为主,岩屑多为岩浆岩岩屑,具体以花岗岩和安山岩岩屑为主(图4),局部可见沸石胶结物,且从井底至陵

18、水组岩浆岩岩屑含量逐渐减少、岩屑颜色逐渐变浅,至32 50 m井段之上才变为常规浅灰色石英砂岩,这一现象和变化趋势反映了S3X井下部井段特殊颜色为物源区母岩引起的可能性更高,非特殊气候环境造成。上述认识与南侧松涛凸起物源区L2井钻遇的红褐色安山岩基底分布特征相符,而松涛凸起在崖城组沉积后期逐渐被淹没,从而结束了特殊颜色母岩的供给,与S3X井特殊颜色井段的时空分布特征较为匹配。其次,从电测曲线与地震反射特征看,S3X井在3500m处除自然伽马曲线表现为渐变特征外,电阻率曲线与声波、密度等物性曲线均表现为突变特征,该深度附近地震波组也具有明显变化特征。宏观上崖城组及以下地层可划分为三套地震波组,崖

19、城组上部(30 52 32 31m)富砂段对应地震剖面表现为强一中振幅,中一高连续反射特征,下部(32 313500m)富泥层段对应弱振幅一空白、杂乱反射,3500m以下砂砾岩段则对应中一强振幅,中一低连续反射特征,350 0 m上下两套地震波组具有不整合接触关系,因此350 0 m处的确具有重要地层分界面的特征。但由于S3X井从陵水组三段2 7 8 0 m往下孢粉样品开始急剧较少、崖城组一段30 7 0 m往下微体古生物化石开始急剧变少至无,使得下部井段缺少古生物年代资料支持(图3),增加了350 0 m以下地层时代归属的研究难度,不同研究者根据经验和需求差异将得出不同结论,增加了不确定性。

20、比如从盆地原油勘探需求角度出发,在没有具体年代资料情况下,将350 0 m以下井段地层的时代归属划为始新统是可行的,一方面该界面与上部崖城组本身具有不整合接触关系,具有一定构造背景,同时也能提升始新统地层的研究进度,进一步完善始新统湖相烃源岩的分布范围,从而为原油领域的勘探奠定烃源基础,提升勘探信心。但如果从类比陵南低凸起L3井的角度,则会得出不同结论,因为该井区崖城组410 0 m附近也具有类似下部强反射与上部弱反射变化的波组特征,也具有类似不整合接触关系,但古生物资料显示该井下部强反射段为渐新世崖城组三段地层(刘晓锋等,2 0 18),而且该井区崖城组三段也具有岩浆岩影响,钻遇两套薄层安山

21、岩共计4.5m厚,与本井350 0 m附近大量安山岩岩屑砂岩段具有一定可比性,因此从区域类比的角度,S3X井350 0 m之下的井段也可划分为渐新统崖城组三段。综上所述,SX3井始新统地层归属尚具有不确定性,存在将崖城组三段地层划为始新统的可能,较为乐观的推测了始新统地层厚度与分布范围;扩展至区域,这种“乐观”比例更为明显,尤其是盆地主体沉降区中央坳陷带,深部地层既无相关井钻遇,没有直接地层年代依据,受中部隆起阻隔及复杂断层与成像影响,难以利用北部坳陷带SX3井标定的始新统界面地震引层至中央坳陷带,导致中央坳陷带广阔区域始新统地层的划分缺乏直接甚至间接依据,不同研究者或机构虽然利用盆地演化模式

22、或经验推断划分出厚薄不等的始新统地层,但难以形成客观、统一的认识2.2地层岩性(泥质烃源岩)预测的多解性始新统地层是琼东南盆地寄予厚望的油型烃源岩,其湖相泥岩或页岩的分布区域与规模是始新统地层研究的重要内容。即使S3X井钻遇了始新统地层,由于其岩性为厚层砂砾岩,而非预期的半深湖相泥岩或页岩,因此是对始新统地层研究成果的一种负向反馈。南海北部珠江口与北部湾盆地已证实典型始新统半深湖相泥岩或油页岩烃源岩富含C3o4-甲基留烷、地震资料具有低频一连续一强振幅”等特征(黄保家等,2 0 12 b;吴克强等,2 0 15;傅宁等,2 0 17;陈聪等,2 0 2 2),琼东南盆地常根据此类特征来判断是否

23、发育始新统半深湖相优质烃源岩及其具体分布范围,但这两种类比方法随着时间推移在研究过程中逐渐变得实用主义,减少了辩证分析,本文提及的S3X井“始新统半深湖相优质烃源岩”的钻探落空就是其中典型案例2.2.1地球化学类比的不同解读琼东南盆地始新统地层研究在地化特征类比过程中有两个值得注意的地方,其一是当油层或砂岩抽提物中含有一定量C3.4-甲基留烷时就习惯性推919李胜勇等:新统地层研究的思考第3 期(b)ac)500um500um500um(d)(e)(f)250m250m250mg(h)(i)250um250m250um(k)Q(%)()井壁芯砂岩90907575组分250umF(%)2940.

24、03516.5mR(%)图4琼东南盆地松西凹陷S3X井2 490.0 3516.5m井壁芯砂岩组分与薄片特征Fig.4 Composition and thin section characteristics of sandstone in the sidewall core ofthe Well S3X,2490.03516.5 m,in the Songxi Sag,Qiongdongnan Basin(a)2 940.0 m(-)岩屑长石石英中砂岩;(b)336 0.0 m花岗质砾岩;(c)3435.0 m岩浆岩岩屑;(d)、(e)348 4.0 m(-)(+)花岗岩岩屑;(f)、(g)

25、350 2.0 m(-)(+)安山岩岩屑;(h)350 2.0 m(-)岩浆岩岩屑;(i)3511.0 m(-)塑性岩屑;(i)3516.5m(-)沸石胶结(a)2940.0 m(-)lithic feldspathic quartz medium sandstone;(b)3360.0 m granitic conglomerate;(c)3435.0 m conglomerate magmatic rockdebris;(d),(e)348 4.0 m (-)(+)g r a n i t e d e b r i s;(f),(g)350 2.0 m (-)(+)a n d e s i t

26、e c u t t i n g s;(h)350 2.0 m(-)m a g m a t i c r o c k d e b r i s;(i)3511.0 m(-)p l a s t i c r o c k d e b r i s;(i)3516.5 m (-)z e o l i t e c e m e n t a t i o n92020233年质论地评测来自半深湖相优质烃源岩,相应的井区所在供烃凹陷则会推测发育半深湖一深湖相沉积,具有模式化倾向;其二是在传统沉积演化认识下,统一将生油型烃源岩称之为始新统湖相烃源岩,这一认识和观点已根深蒂固较少提出异议,在一定程度限制了研究思路与探讨空间。

27、前人研究发现,C304-甲基留烷源于欠补偿的淡水或咸化湖盆的细菌或藻类生物,其丰度与藻类(或细菌)含量呈正相关关系(傅家谟等,198 5;黄弟藩等,198 9;裴存曼等,1991;李友川等,2 0 12),因此相对含量越高,烃源岩品质越好,越可能来自半深湖或深湖相泥页岩贡献,这一认识业界虽有相关阐述,但未形成定量的通用标准。同时,“富含”、“高含”、“丰富”等词语相对偏定性,带有一定主观色彩,如最早钻遇油层的Ying9井,是琼东南盆地较为典型的“富含”C34-甲基留烷的井,其生烃母质是否一定为半深湖一深湖相优质烃源岩,笔者等认为还存在辩证讨论空间。首先,Ying9井原油具有高蜡、低硫的物性特征

28、,并具有一定丰度的C3o4-甲基笛烷,与珠江口和北部湾盆地始新统原油特征较为相似,其生烃母质来自于湖相烃源岩的结论已取得广泛共识,但将其确定为“半深湖一深湖相优质烃源岩”,笔者等则认为尚存讨论空间,因为与珠江口盆地(EP23-1-1)和北部湾盆地(WZ11-2N-1)真正半深湖一深湖相优质烃源岩供烃富含C3o4-甲基烷的谱图特征相比(图5),其相对峰值和含量都远低于后者(张功成等,2013;刘妍等,2 0 16;傅宁等,2 0 17)。虽然珠江口盆地珠三坳陷钻井证实的半深湖烃源岩C304-甲基留烷含量也相对不高,但其主要是受C2,留烷等其他化合物强共逸出峰的影响所致(傅宁等,2 0 12),是

29、南海北部半深湖相独有的留烷分布模式,琼东南盆地的留烷分布特征与之有差异,因此不能在类比过程中根据两者C3o4-甲基烷含量相当,就认为烃源岩条件和品质也相同。事实上,北部湾盆地大量钻井资料统计显示,始新统湖相烃源岩在平面上与各层段有机质类型有差异,存在明显的非均质性,类比北部湾盆地依据C34-甲基笛烷丰度所划分的烃源岩品质等级(傅宁,2 0 18),Ying9井原油笛烷生物标识化合物分布特征多与北部湾盆地源自湖相一般烃源岩的原油特征相似,少量与湖相好烃源岩级别相似,整体与北部湾盆地的湖相优质烃源岩差距明显。其次,北部湾盆地湖相一般烃源岩的沉积环境多为浅湖相(傅宁,2 0 18),如直接类比,Yi

30、ng9井原油可能也为浅湖相烃源岩供给,并非传统认为的“半深湖一深湖相”。考虑到湖泊不同亚相的烃源岩虽与C304-甲基烷丰度有一定联系,但并非简单对应关系(马宁等,2 0 2 1),因此不宜通过C304-甲基留烷特征的间接分类再进行沉积环境的简单类比。C3.4-甲基留烷C,4-甲基留烷源自湖相m/z217m/z 191优质烃源岩m/z217m/z191MM(1)W Z-E井,2 7 6 8 2 7 2 0 m,流二段,原油(4)EP2 3-1-1井,2 8 15.5m,原油C4-甲基留烷C.04-甲基留烧源自湖相好烃源岩(2)W Z-F井,2 7 6 6 2 7 8 3m,流二段,原油(5)ST

31、 2 4-1-1井,2 12 2.5m,三亚组,FMT原油C,o4-甲基源自湖相C34-甲基留烷留烷一般烃源岩(3)W Z-G 井,2 0 6 3.6 m,流一段,原油(6)Yi n g 9井,2 511.0 2 52 5.0 m,陵水组,DST原油图5琼东南盆地与珠江口和北部湾盆地湖相原油留烷分布图(据张功成等,2 0 13;刘妍等,2 0 16;傅宁等,2 0 17)Fig.5 Distribution of steranes and terpanes in lacustrine crude oils from Qiongdongnan Basin,Pearl River Estuary

32、and BeibuGulf Basin(modified from Zhang Gongcheng et al.,2013&;Liu Yanhua et al.,2016&;Fu Ning et al.,2017&)921李胜勇等:地层研究的思考第3期虽然姥鲛烷与植烷的比值受到沉积环境、有机质来源和有机质成熟度的影响(李友川等,2 0 19),但对于生油窗内的样品,姥植比(Pr/Ph)依然是中国湖相含油气盆地判断沉积环境最常用的有效地球化学参数(王铁冠,1990),尤其是对氧化一还原条件的判别。统计数据显示,北部湾盆地始新统半深湖一深湖相原油Pr/Ph多分布在0.6 5 2.5(黄保家等,20

33、12b)、1.2 2.8(李友川等,2 0 19),珠江口盆地始新统半深湖一深湖相原油Pr/Ph多分布在0.7 6 2.89(张向涛等,2 0 2 0)、0.7 9 2.0 2(陈希文等,2016),琼东南盆地包括Ying9井在内的已发现原油Pr/Ph多分布在3.0 4 3.94(刘妍等,2 0 16)基本大于氧化还原环境的临界值2.8 3.0(梅博文等,1980),因此前者处于还原环境与半深湖一深湖沉积环境相匹配,而琼东南盆地的油型烃源岩形成于弱还原一弱氧化环境,其氧化性更强,与珠江口和北部湾盆地半深湖一深湖相烃源岩有一定差异,推测其沉积水体更浅,处于浅湖相的可能性更高,综上,琼东南盆地已发

34、现原油的生烃母质无论是烃源岩品质,还是沉积环境的还原条件都弱于珠江口和北部湾盆地半深湖一深湖相优质烃源岩,类比之下其生烃母质多与珠江口和北部湾盆地的浅湖相一般烃源岩更为相当。在地层时代方面,北部湾盆地与珠江口盆地始新世与渐新世均发育湖相烃源岩。虽然始新世为湖相沉积的鼎盛期,烃源岩规模大,是北部湾盆地的主力烃源岩,但钻井证实渐新统澜洲组也发育湖相烃源岩,只是渐新统澜洲组湖相烃源岩整体埋深相对较浅尚未全部成熟,供烃规模有限。珠江口盆地与之类似,且从全盆来看始新统文昌组与渐新统恩平组湖相烃源岩均为主力源岩。因此,南海北部始新统与渐新统地层均可发育湖相油型烃源岩,只是始新统湖相烃源岩更具区域代表性,从

35、地层时代分布看,并不具有唯一性,应结合盆地实际地质情况具体分析。与北部湾盆地、珠江口盆地珠一坳陷和珠三坳陷相比,琼东南盆地开始海侵的时间相对较早,渐新世早期崖城组整体表现为海陆过渡相沉积,但受多凹多凸构造格局影响,不同凹陷的海侵进程并不同步,由于海水主要从东侧进人盆地(高阳东等,2021),因此盆地东侧的长昌凹陷、北礁凹陷一带海侵较早,而盆地西侧的松西凹陷、崖北凹陷一带海侵相对较晚,如崖北凹陷Y8井的古生物资料显示,3328.43733.8m富泥井段有孔虫极少,整体表现以毕克卷转虫为特征的优势性动物群,且含少量属种的介形虫,反映沉积水体偏淡化(夏伦煜),推测崖北凹陷与松西凹陷所在的北部坳陷带西

36、侧在崖城组三段沉积期(31.5 33.9Ma)没有受到明显海侵影响(蔡国富等,2 0 13)。这一微观现象与宏观地震资料所反映的特征相互印证,以松西凹陷至松东凹陷间的地震剖面为例(图6 a),东西两侧凹陷的始新统地层与崖城组地层地震相特征差异较大,地层被凹间脊阻隔尚未连通,直到T70面之上进人陵水组沉积期,两侧地层才完全连通,地震相才变为振幅能量相当、连续、平行的海相反射特征,反映崖城组早期盆地西侧各凹陷的海侵是局部、间歇性的,直到进入崖城组晚期至陵水组沉积期才实现彻底海侵。因此从沉积演化角度,盆地海侵具有阶段性,盆地西侧部分凹陷的海侵时间滞后,使得渐新统崖城组沉积早期,即崖三段沉积期(31.

37、5 33.9Ma),崖北或松西凹陷可能还延续湖相(或湖相)沉积,即渐新统早期琼东南盆地局部还具有发育生油型烃源岩的条件,油型烃源岩的研究不应局限在始新统地层。2.2.2地震反射特征的辩证分析地震反射特征的类比广泛应用于琼东南盆地始新统地层研究中,尤其是在沉积相展布与烃源岩规模评估过程中,由于地震反射的复杂性,其相似程度的判断受个人主观经验影响较大。S3X井首次针对琼东南盆地“低频一连续一强振幅”地震相特征进行了钻探,直观检验了之前地震特征类比的成果认识,同时也为盆地其它始新统类似反射提供了参考,但遗憾的是,实际钻探效果反映地震资料类比存在多解性,需要吸取经验教训加以改进才能进一步有效指导勘探S

38、3X井地震特征类比的误判,在一定程度上受到了前述地化特征类比结论的影响。由于松涛凸起上Ying9井油藏“富含”C304-甲基笛烷,据此推测其来自始新统“半深湖相优质烃源岩”,即该区所在的供烃凹陷一松西凹陷始新统发育半深湖泥页岩沉积,在这样的逻辑背景下,发育在凹陷底部又具有一定“低频一连续一强振幅”特征的区域将其预测为“半深湖相优质烃源岩”似乎是合理选择,从而降低了与真正半深湖一深湖地震相特征对比的标准。因为S3X井区所在的松西凹陷西次洼始新统地层整体具有强振幅异常特征,但大多数区域反射较为杂乱,仅局部连续性好,地震同相轴振幅的强弱与连续性在纵横向分布规律性不明显,一定程度上反映了较为复杂的水动

39、力特征,这与中深湖相还原环境偏92220233年论质地评T60T70松西凹陷T80T9g松东凹陷200ms22km(a)LineXlineV型侵蚀充填地震异常250ms250ms2.5km2km(b(c)SE地震异常200ms2.5km(d)图6 琼东南盆地松西凹陷与松东凹陷古近系地震剖面(a);松西凹陷疑似半深湖相烃源岩地震剖面(b)、(c);陵水凹陷疑似半深湖相烃源岩地震剖面(d)Fig.6 Paleogene seismic profile of the Songxi Sag and Songdong Sag(a);seismic profile of suspected semi de

40、ep lacustrine sourcerocks in the Songxi Sag(b),(c);seismic profile of suspected semi deep lacustrine source rocks in the Lingshui Sag(d),Qiongdongnan Basin安静、低能的水体特征不符。同时该区并不存在较多复杂断层影响,但振幅异常段的能量分布与反射频率不稳定,使得整体成层性欠佳,与真正半深湖相低频、稳定连续的分布特征差异较大,甚至在局部可见类似前积的反射特征,如果不受到该区发育“半深湖相优质烃源岩”这一先入为主观点的影响,仅从地震反射特征的角度类

41、比,与珠江口盆地典型半深湖相“低频一连续一强振幅”特征(张功成等,2013)相似度是较低的。在S3X井已钻“低频一连续一强振幅”特征的923李胜勇等:新统地层研究的思考第3 期认识基础上,将其它凹陷的“低频一连续一强振幅”反射区进行再分析后取得了新认识,如松西凹陷东部“低频一连续一强反射”区早前推测为“典型始新统湖相烃源岩”(图6 b、c),但是在南北向地震剖面中其异常主体位于南侧近岸缓坡带,呈楔状前积反射构型向北侧沉降中心区尖灭减薄,东西向剖面中其主体呈V型侵蚀水道充填,反映了沉积水体能量较强,为砂岩或砂泥岩互层的概率较高,与半深湖相烃源岩沉积所需要的弱水动力还原环境明显不同,因此其为始新统

42、中深湖相烃源岩的可能性较低。再如处于中央坳陷带的陵水凹陷其底部虽有较多强反射(图6 d),曾经也被认为是反映始新统湖相烃源岩的地震反射特征,但该强反射与基底呈斜交接触关系,与围岩呈突变接触,其分布与变化特征无规律可循,且整体表现为高阻抗特征,结合南部陵南斜坡带L2井区已经钻遇厚层安山岩与凝灰岩,综合推测陵水凹陷底部的振幅异常区为岩浆岩反射特征的概率较大,如果将其作为始新统湖相烃源岩研究指导勘探部署,则再一次误判落空的风险较高。琼东南盆地实际钻井资料显示,古近系烃源岩富泥层段主要表现为中弱振幅、中低频、中一高连续的反射特征,如S3X井32 50 340 0 m深度段;厚层泥岩夹薄砂岩的组合特征也

43、可能表现为顶面强振幅、中下部为中弱振幅、低频、中一高连续的反射特征,如Y8井330 0 38 0 0 m深度段。结合已钻井地化特征与地震资料综合推测,ST24-1-1井所在的松东凹陷西次洼发育半深湖一深湖相烃源岩的可能性较大,但其有效烃源岩分布局限,规模相对较小。整体来看,琼东南盆地烃源岩地震相特征与珠江口盆地典型“低频一连续一强振幅”半深湖一深湖相泥页岩烃源岩特征有一定差别。上述松西凹陷与陵水凹陷强振幅异常区只表现为强振幅,低频与连续性特征均不明显,与琼东南盆地已钻富泥层段地震特征不同,也与珠江口盆地始新统优质烃源岩典型地震相特征差异较大,为始新统半深湖相烃源岩的概率较低。2.3地层分布认识

44、与实钻不匹配问题由于对始新统地层分布与泥质烃源岩的类比整体偏乐观,得出琼东南盆地广泛发育始新统地层的结论,加上传统观点认为始新统发育半深湖一深湖相优质烃源岩,使得历年来各轮资源评价结果均认为具有较好石油勘探前景。但是,琼东南盆地多年来实际勘探结果与这一认识出人较大,除了最新针对松西凹陷始新统烃源岩直接钻探的SX3井失利之外,在其它推测发育始新统源岩的凹陷也已陆续钻探了上百口探井,即使接连发现了多个大中型气田与含气构造,累计探明超过两千亿方天然气地质储量,但相关分析化验资料却没有发现始新统湖相烃源岩贡献的痕迹。仅仅是在远离现今主力生烃凹陷的一些零星钻井发现了表征湖相烃源岩的C304-甲基烷,如松

45、涛凸起北侧的Ying9井、宝岛北坡的S2井与B5井,崖北凹陷西南侧的Y4井,以及北礁凹陷的Y9等井。同时,琼东南盆地始新统烃源岩各轮资源评估均具有数亿吨原油资源量,在实际勘探中却一直未取得相对应的勘探突破和储量发现,使得原油勘探与始新统资源评价工作在某种程度处于不利境地。琼东南盆地始新统地层的相关认识与原油勘探实践不匹配的这个矛盾现象长期存在,但按照始新统一贯的研究认识却难以作出合理解释。笔者等认为琼东南盆地始新统地层研究中存在的一系列误判,是形成这一矛盾现象的直接原因,其在烃源岩地层研究过程中放大了类比对象的相同点,忽视了不同盆地地质背景的差异所导致,下面从盆地区域构造背景与充填模式两方面差

46、异进行简要补充琼东南盆地虽然也处于新华夏构造体系中的第一沉降带(李四光,197 3),在早期区域张裂作用背景下,也具有发育始新统地层的构造条件,但在时空上并未处于始新世主裂陷幕的强裂陷区,其处于远离陆地的内盆地带,位于洋一陆过渡壳上,其主成盆期为渐新世一早中新世(邓运华,2 0 16),相对较晚,由于始新世裂陷幕处于弱裂陷区,使得始新世成盆初期湖盆规模相对较小,到了崖城期与陵水期盆地范围才明显扩大;而北部湾盆地与珠江口盆地(珠一坳陷、珠三坳陷)处于靠近陆地的外盆地带,处于始新世主裂陷幕的强裂陷区,主成盆期为始新世一早渐新世,相对较早,所以始新世裂陷湖盆规模就较大,广泛发育大规模半深湖一深湖相沉

47、积。由于琼东南盆地始新世处于张裂作用较小的弱裂陷区,仅形成一些中小规模的断陷群,虽然按照郭刚等(2 0 16)研究的三步定洼法”推测琼东南盆地也具备发育半深湖相的条件,但与处于强裂陷区发育大规模断陷的北部湾盆地与珠江口盆地(珠一坳陷、珠三坳陷)进行横向对比时,其地质背景存在明显强弱差异。因此,理论上无论是始新统地层的分布规模,还是半深湖相优质烃源岩的发育条件都弱于北部湾盆地与珠江口盆地,而不能在各个环节均进行乐观对比。924论质地20233年评SESEF11T60陵水陵南F2T60南部隆起低中部隆起低凸T70起起T80北礁凹陷T&020km陵水凹陷(a)020km陵水凹陷(b)图7 琼东南盆地

48、古近纪半地堑继承性充填模式图(a)和古近纪断陷迁移型充填模式图(b)Fig.7 Inherited filling pattern of Paleogene half graben(a)and migration filling mode of Paleogene fault depression(b)in the Qiongdongnan Basin另外,在层序充填演化方面,琼东南盆地长期受典型地堑或半地堑模式指导(图7 a),认为在断陷期依次充填了始新统岭头组、渐新统崖城组和陵水组,地层呈平行或似平行、发散或似发散状,经历了从湖相到海陆过渡相、滨一浅海到半深海的沉积演变历程(李绪宣等,2

49、0 0 6;王华等)。由于此种模式地层分布较为连续、均匀,结合南海北部其它继承性盆地沉积充填经验,推测始新统地层主要分布在各凹陷的底部,尤其是中央坳陷带各凹陷埋藏最深、体积最大,始新统相对应的地层厚度与规模也较大,从而推测中央坳陷带广泛发育半深湖一深湖相沉积环境与湖相优质烃源岩(李绪宣等,2 0 0 7;庞凌云,2 0 12;廖计华等,2 0 12;蔡国富等,2 0 13刘妍等,2 0 16;邓广君,2 0 17),但目前大量钻探实践与这一认识并不吻合。笔者等通过精细研究陵南斜坡带与松南低凸起一带成像质量较高的地震反射特征,发现该区古近系底部发育一套地层楔状体,从南侧北礁凹陷至北侧陵水凹陷与松

50、南一宝岛凹陷地层厚度逐渐减薄至尖灭,尤以陵水凹陷东南侧最为清晰(图8),上覆地层渐次超覆在该楔状体之上呈不整合接触关系,同时陵南低凸起与松南低凸起可见构造隆升形成的反转现象,并且古近纪早期至晚期整个盆地沉积中心发生了明显迁移,这与经典地堑或半地堑模式指导下的均匀、继承性沉积充填特征有所不同,更像是何登发(2 0 18)提出断陷迁移型盆地背景下的差异化充填(图7 b)。其关键区别在于地堑或半地堑模式的控洼断层为同一断层(或继承性活动),断陷迁移型盆地其控洼断层为不同断层(或差异性活动),以陵水凹陷所在的琼东南盆地中部为例,早期裂陷ISE100ms早期地层尖灭早期沉积中心5km晚期沉积中心T60T

展开阅读全文
部分上传会员的收益排行 01、路***(¥15400+),02、曲****(¥15300+),
03、wei****016(¥13200+),04、大***流(¥12600+),
05、Fis****915(¥4200+),06、h****i(¥4100+),
07、Q**(¥3400+),08、自******点(¥2400+),
09、h*****x(¥1400+),10、c****e(¥1100+),
11、be*****ha(¥800+),12、13********8(¥800+)。
相似文档                                   自信AI助手自信AI助手
百度文库年卡

猜你喜欢                                   自信AI导航自信AI导航
搜索标签

当前位置:首页 > 学术论文 > 自然科学论文

移动网页_全站_页脚广告1

关于我们      便捷服务       自信AI       AI导航        获赠5币

©2010-2024 宁波自信网络信息技术有限公司  版权所有

客服电话:4008-655-100  投诉/维权电话:4009-655-100

gongan.png浙公网安备33021202000488号   

icp.png浙ICP备2021020529号-1  |  浙B2-20240490  

关注我们 :gzh.png    weibo.png    LOFTER.png 

客服