东海盆地X凹陷油气成藏模式与勘探突破.pdf
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1、第3 6 卷第2 期2024年4 月文章编号:16 7 3-150 6(2 0 2 4)0 2-0 0 0 1-12引用:张迎朝,陈忠云,刁慧,等.东海盆地X凹陷油气成藏模式与勘探突破J.中国海上油气2 0 2 4,3 6(2):1-12.ZHANG Yingzhao,CHEN Zhongyun,DIAO Hui,et al.Reservoir-forming models and exploration breakthroughs in X sag of East ChinaSea basinJJ.China Offshore Oil and Gas,2024,36(2):1-12.中国海上
2、油气CHINAOFFSHOREOILANDGASVol.36No.2Apr.2024DOI:10.11935/j.issn.1673-1506.2024.02.001东海盆地X凹陷油气成藏模式与勘探突破张迎朝陈忠云刁慧常吟善李李宁邹玮(中海石油(中国)有限公司上海分公司上海长宁2 0 0 3 3 5)摘要基于东海盆地X凹陷新生代构造演化分析,剖析了构造演化对成藏组合时空展布的控制作用,开展了储盖组合、圈闭类型及油气差异富集研究,构建了X凹陷主要成藏模式。研究表明:东海盆地X凹陷新生界划分为上部(柳浪组、玉泉组、龙井组)、中部(花港组)、下部(平湖组)成藏组合;X凹陷具有4 种主要成藏模式,即凹
3、中背斜带南部有晚中新世断裂破坏的“局部”富集成藏模式、凹中背斜带北部无晚中新世断裂破坏的“整装”背斜成藏模式、凹中背斜带西部中一小背斜翼部岩性圈闭“断-砂”耦合成藏模式、西部斜坡带平湖组构造-岩性圈闭成藏模式;凹中背斜带南部强挤压区上部和中部成藏组合“局部”富集背斜、凹中背斜带北部中强挤压区中部成藏组合“整装”背斜、凹中背斜带西部弱挤压区中部和下部成藏组合“断-砂”耦合背斜-岩性圈闭、西部斜坡带下部成藏组合构造-岩性圈闭是油气有利勘探方向。近年来,在以上认识指导下新发现了凹中背斜带南部N271气田、凹中背斜带西部H11S、X3 1气田等,西部斜坡带X137、X2 51E、X196S/E、T X
4、6 3 等油气田,勘探成效显著。关键词成藏组合;成藏模式;勘探方向;油气勘探突破;东海盆地;X凹陷中图分类号:TE122.1;P744.4Reservoir-forming models and exploration breakthroughs inZHANG Yingzhao CHEN Zhongyun DIAO Hui CHANG Yinshan LI Ning ZOU Wei(CNOOCChina Limited,Shanghai Branch,Shanghai 200335,China)Abstract:Based on the analysis of the Cenozoic te
5、ctonic evolution of X sag in the East China Sea basin,the control of the tectonic evolution on the spatiotemporal distribution of reservoir-forming assemblageswas analyzed,and reservoir-cap assemblages,trap types,and differential hydrocarbon enrichment werestudied to construct reservoir-forming mode
6、ls in X sag.Research shows that:O The Cenozoic of X sagin the East China Sea basin is divided into three reservoir-forming assemblages,including the upper(Liulang Formation,Y u q u a n Fo r m a t io n,L o n g jin g Fo r m a t io n),m id d le (H u a g a n g Fo r m a t io n),a n dlower(Pi n g h u Fo r
7、 m a t i o n)r e s e r v o i r-f o r m i n g a s s e m b l a g e s (p l a y s);Fo u r m a i n r e s e r v o i r-f o r m i n gmodels occured in X sag,i.e.,the“local accumulation model with late Miocene fault destruction in thesouthern area of the central sag anticline belt,the“integrated anticline ac
8、cumulation model without late*“十三五”国家科技重大专项“东海深层低渗一致密天然气勘探开发技术(编号:2 0 16 ZX05027)”“十四五”全国油气资源评价项目(编号:QGYQZYPJ2022-3)部分研究成果。第一作者简介:张迎朝,男,教授级高级工程师,主要从事海洋油气勘探开发研究与科研项目管理。地址:上海市长宁区通协路3 8 8 号(邮编:2 0 0 3 3 5)。E-mail:。文献标识码:AX sag of East China Sea basin2Miocene fault destruction in the northern area of th
9、e central sag anticline belt,the“fault-sand couplingaccumulation model of lithologic traps in the wings of medium to small anticlines in the western area ofthe central sag anticline belt,and the structural-lithologic trap accumulation model of the western slopebelt in the Pinghu Formation;T h e “l o
10、 c a l e n r i c h m e n t o f a n t i c l i n e i n t h e u p p e r a n d m i d d l e p l a y s o f t h estrong compression zone in the south of the central sag anticline belt,the“integrated anticline in the middleplays of the strong compression zone in the north of the central sag anticline belt,a
11、nticline-lithologic traps withthe“fault-sand coupling in the middle and lower plays of the weak compression zone in the west of thecentral sag anticline belt,and the structural-lithologic traps in the lower plays of the western slope beltare favorable exploration directions of oil and gas.Under the
12、guidance of the above understanding,exploration results are remarkable in recent years.The N271 gas field in the southern area of thecentral sag anticline belt,the H11S and X31 gas fields in the western area of the central sag anticlinebelt,the X137,X251E,X196S/E,TX63 and other oil and gas fields in
13、 the western slope have beendiscovered.Key words:reservoir-forming assemblage(plays);reservoir-forming model;exploration direction;exploration东海盆地是中国近海重要的含油气盆地之一。代碎屑岩沉积为主,地层由老至新发育古新统(?),学者对东海盆地X凹陷油气来源、成藏主控因素、始新统宝石组、平湖组,渐新统花港组,中新统龙井成藏动力学和成藏模式进行了大量研究1-13 ,促进组、玉泉组、柳浪组,上新统三潭组及第四系东海群。了东海盆地X凹陷油气分布规律、成藏控制要
14、素等X凹陷新生代经历了3 次构造演化阶段(图2)。古关键问题解决。但关于构造运动控制下的成藏组新世一始新世断陷阶段,边界大断裂控制了凹陷形合、凹中背斜带南北和东西部差异富集及成藏模式态和沉积充填,始新世平湖期发育了障壁滨岸沉积,方面研究鲜有成果,制约了X凹陷油气勘探。本文以钓鱼岛隆起为障壁岛向西侧凹陷方向发育湖、以东海盆地X凹陷凹中背斜带Z气田、N271气田、潮坪沉积,西斜坡发育三角洲、潮坪沉积为主。平湖CX油气田、X31气田、西部斜坡带X196油气田和组为X凹陷主力烃源岩,其有机质以型干酪根为X137油气田等代表性油气田为实例,分析X凹陷主、部分,型干酪根,生气为主;同时,平湖组也是新生代构
15、造演化,剖析其对成藏组合时空展布、油气源内自储自盖的一套勘探开发层系。在渐新世断差异富集的控制作用,提出了X凹陷上部、中部、下阶段,发育河流、(扇)三角洲及湖泊沉积2 5-2 6 1,形成部成藏组合的划分方案。基于上述分析,构建与X了花港组区域性储盖组合。在中新世一第四纪陷凹陷上部、中部、下部成藏组合相应的4 种成藏模阶段,X凹陷主要发育河流、湖泊沉积和滨海、浅海式,预测有利油气勘探领域,提出东海盆地X凹陷沉积。下一步油气勘探方向。本研究成果对推动东海盆地2新生代构造演化对成藏组合的控制油气储量发现、建设东海清洁能源基地、保障长三角地区能源供给具有重要意义。1区域地质概况东海盆地位于欧亚板块东
16、缘、西太平洋俯冲带前缘,盆地演化与太平洋板块俯冲、洋陆板块碰撞挤压相关14 2 4 。东海盆地自西北向东南发育浙闽隆起、西部坳陷、钓鱼岛隆起、东部坳陷(图1)。X凹陷位于西部坳陷,凹陷长轴呈NNE走向,为中国近海最大的凹陷,面积5.910*km。该凹陷以新生中国海上油气breakthrough;East China Sea basin;X sag成藏组合是指含油气盆地具有相同构造演化及沉积充填背景的油气藏(群)2 7-2 8 1,即这些油气藏(群)具有基本一致的储盖组合、圈闭类型与油气汇聚条件,成藏组合划分受控于构造演化。东海盆地X凹陷是以新生代沉积充填为主的大型含油气凹陷。新生代以来,X凹陷
17、经历了古新世(?)一始新世断陷、渐新世断、中新世一第四纪劫陷3 个构造演化阶段,新生代构造演化控制形成,3 套储盖组合及成藏组合。综合烃源岩、断裂2024年4 月第3 6 卷第2 期体系和成藏组合展布特征,可将X凹陷新生界划分出上部、中部和下部3 套成藏组合(图2)。不同成藏组合各自都发育多个不同类型的油气藏,不N系统组地震反射界面年龄/地质环境演化岩储层盖层西Ma浙中部X背闽部斜断BE隆D坡E!4dS4AN271气田B岛D阶P油气田X31气田构C坳起带造陷带钓陷北四陷张迎朝等:东海盆地X凹陷油气成藏模式与勘探突破育条件密切相关。地层系统地层界面西第四系东上新统三潭组T1o钓新近系中新统柳浪组
18、T2玉泉组T16部龙井组T20渐新鱼花港组东统Z气田古始部近新隆统坳系带褶带3同类型油气藏又与西部斜坡带、凹中背斜带的烃源岩类型及热演化、断裂体系、储盖组合的不同发沉积构造烃源T。1.95.31318.523.3河流断相Too32T4042.5宝石组Ts0古新统陷0100kmL河流滨浅陷海主力烃源岩潮坪鴻湖断陷次要烃源岩49.5Tg65前古近系AAX凹陷气田一级构造二级构造构造井位部面线单元分界线单元分界线图1东海盆地X凹陷构造区划与地质纲要Fig.1Tectonic division and geology outline of X sag,East China Sea basin二级构造带
19、地层区带陡坡带团结亭低西起宝云亭19元发向宁波孔雀亭顺向断西部北部断槽带阶带油气田X253X251EX196X137H11X31柳浪组中新统玉泉组龙井组成藏组合渐新统花港组平湖组始新统宝石组适新统(前新生界工基底Fig.2 Distribution of reservoir-forming assemblages in X sag,East China Sea basin西部斜坡带上部中部下部油藏油气藏气藏预测气藏盖层图2 东海盆地X凹陷成藏组合划分及展布凹中背斜带南部ZN271CXTWT42.1X凹陷成藏组合2.1.1下部成藏组合下部成藏组合分布在古新统(?)一始新统平湖组,主要分布在平湖组
20、,平湖组既是断陷盆地烃源岩发育层系,也是“自储自盖”源内成藏层系9。该组合储层为X凹陷断裂陡坡带扇三角洲、缓坡带三角洲和潮汐水道、潮汐砂坝砂岩,普遍埋藏较深,为33004 6 0 0 m。但西部斜坡带地温梯度相对较低(约3.0/10 0 m),含砾中砂岩储层埋深达4 6 0 0 m,测试仍获高产工业油气流(如X196油气田)。目前发现的含油气构造,以构造-岩性油气藏为主。西斜坡X196、X13 7 等油气田,始新统平湖组P3、P,层区域盖层之下的层系油气相对富集。凹中区的TWT气田,平湖组以构造-岩性油气藏为主。勘探潜力分析表明,西斜坡天台斜坡、杭州斜坡和凹中背斜带中北部是发现该组合油气藏的潜
21、在领域。2.1.2中部成藏组合中部成藏组合以渐新统花港组上段顶部泥岩为区域盖层,主要储层为花港组(扇)三角洲和辫状河砂岩,始新统平湖组潮坪一鴻湖相泥岩、薄煤层烃源岩生成的油气沿通源断裂运移、汇聚于花港组储盖组合。该组合分布于X凹陷内和斜坡带,发育与通源断裂有关的背斜、断鼻(-岩性)油气藏。凹中背斜带花港组气藏埋藏较深,为3 6 0 0 4 8 0 0 m,且凹中区地温梯度高(约3.5/10 0 m),部分储层呈现低渗一特低渗物性特征,如Z气田、H11等大中型气田。西部斜坡带花港组埋藏相对浅,为2 3 0 0 2 9 0 0 m,储层物性好,以断鼻油藏为主,如P油气田、T油气田花港组油藏等。中部
22、成藏组合紧邻始新统平湖组烃源岩,且储盖组合配置佳,凹陷各构造带均有油气藏发现,是X凹陷区域性成藏组合。2.1.3上部成藏组合上部成藏组合以中新统柳浪组、玉泉组、龙井组河湖相泥岩为盖层,相应各盖层下部辫状河砂岩为储层。该组合油气来自构造深部中部成藏组合原生油气藏或始新统平湖组烃源岩,油气沿晚中新世断裂垂向输导。上部成藏组合的油气藏普遍埋藏较浅,为150 0 2 2 0 0 m,且圈闭类型好,多以背斜、断背斜油气藏为主,主要发育在凹中挤压背斜带浅部9,晚中新世断裂贯通中部成藏组合原生油气藏或始新统平湖组烃源岩,纵向上中新统柳浪组、玉泉组、龙井组发育个数不等的油气藏,但储量规模小,中国海上油气如CX
23、油气田、N271含气构造。2.2新生代构造演化对成藏组合的控制2.2.1早古新世(?)一始新世断陷阶段在太平洋板块NNW向俯冲作用下,X凹陷区处于NWW一SEE向伸展作用下的断陷演化阶段,发育了NNE一SSW向控凹边界正断裂。钻井、地震资料分析表明,伸展断陷作用明显控制了始新世平湖期X凹陷区主要发育障壁滨岸沉积。以钓鱼岛隆起为障壁岛,凹陷东部陡坡发育冲积扇,凹陷中部发育潮坪、湖沉积,凹陷边缘、西部斜坡以三角洲、潮坪沉积为主。平湖组既是X凹陷的主力烃源岩,也是一套自储自盖的组合,其各类圈闭具有长期捕获油气的优越成藏条件。平湖组成藏组合在西部斜坡带各区、凹中背斜带均有分布,以构造-岩性凝析气藏为主
24、。2.2.2早渐新世断劫阶段X凹陷区进人断转换期,区域构造应力仍以NWW一SEE向伸展作用为主,但断裂伸展作用强度变弱,且凹陷区劫陷作用加强。钻井、地震资料分析表明,凹陷中央区地层最厚,渐新世花港期断劫转换构造作用控制发育了河流相、滨湖、浅湖相沉积。凹陷边缘(扇)三角洲、凹陷中央辫状河厚层一巨厚层砂岩储层发育,形成了渐新统花港组区域性储盖组合。此时,NWW一SEE向通源断裂上断至花港组,并使其与平湖组主力烃源岩构成“下生上储”优越的源储配置成藏条件,成为X凹陷主力成藏组合与勘探开发层系。花港组成藏组合分布于全凹陷各构造带,凹中背斜带以大、中型构造(构造-岩性)油气藏为主;西部斜坡带以小型构造油
25、气藏为主。2.2.3中新世一第四纪劫陷阶段X凹陷区以陷作用为主,发育河流、湖泊沉积和滨海、浅海沉积。晚中新世龙井运动,菲律宾海板块向X凹陷南部俯冲、挤压,形成了始新统、渐新统和中新统卷入的近SN走向、挤压强度规律变化的凹中挤压背斜带。中新统发育了NNE一SSW向中新世逆断层系(由渐新统正断层在近EW向挤压下转换而来)和NW一SE、EW 向正断层系。X凹陷凹中带南部晚中新世正断裂向深部贯通至渐新统,甚至延伸至始新统平湖组,渐新统花港组多为气帽子甚至含气水层,凹中带南部晚中新世正断裂对渐新统花港组(断)背斜气藏具有明显的破坏作用。晚中新世正断裂持续活动至柳浪组沉积期末(5.3 Ma),起到了202
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