基于成分指示因子的复杂岩相识别——以南海宝岛凹陷深水深层低渗气藏为例

针对海上深层低渗砂岩储层岩性复杂、有利储层难以识别的问题,基于岩石激光粒度分析、薄片鉴定对本区复杂岩性进行岩相划分。通过分析岩相与测井曲线间的响应关系,筛选能识别低渗储层岩石相的敏感测井曲线,并利用主成分分析方法,构建了能准确识别3类岩石相的成分因子曲线。研究结果表明:低渗储层岩性复杂多变,从粉砂岩到含砾中、粗砂岩均有分布;根据粒度均值可将本区岩性划分为3种岩石相,分别为相对粗粒岩石相(粒度均值>0.1 mm)、相对细粒岩石相(粒度均值介于0.0625~0.1 mm)和极细-泥岩相(粒径均值<0.0625 mm),其中,相对粗粒岩石相储层渗透性最好;构建的岩性成分指示因子较常规单一测井曲线的岩相识别准确率明显提高,所建立的岩相识别方法能更好地指导研究区水平井的入砂位置,对研究区低渗气藏的开发具有重要意义。

琼东南盆地宝岛凹陷南部渐新统陵水组三段三角洲的发现及石油地质意义

基于琼东南盆地三维地震资料及钻井获取的岩性、电性、薄片及测年等分析测试数据,开展宝岛凹陷南部断阶带渐新统陵水组三段(简称陵三段)源-汇体系特征及源-汇耦合定量分析等研究。研究表明:①陵三段沉积期YL10剥蚀区发育东、西2大物源水系,在宝岛凹陷南部形成了2大优势输砂通道及2个三角洲朵叶体,整体具有西大东小的特征,可划分为初始期、昌盛期、间歇期和回春期4个演变阶段;②综合三角洲砂体发育期次、展布面积、碾平厚度及不同类型母岩区面积、成砂系数等参数进行源-汇耦合定量计算,结果显示研究区具备形成规模储集体的物质基础;③钻井揭示陵三段三角洲沉积以细砂岩为主,砂岩总厚度为109~138 m,最大单层厚度为15.5~30.0 m,砂地比为43.7%~73.0%,不同断阶间储层物性差异明显;④断阶带多期隆升背景下小物源区规模三角洲发育模式揭示幕式隆升提供充足的物源供给,物源水系及流域面积控制砂体的规模,多级活动断阶控制砂体的输送通道,局部断槽控制砂体的侧向推进方向。陵三段三角洲砂体与断块耦合形成多类型圈闭,成为凹陷南部重要的勘探突破口和新领域,有望为盆地内其他构造背景相似区域油气勘探及储层研究提供借鉴。

琼东南盆地深水区松南—宝岛凹陷的构造演化及其与油气成藏关系

松南—宝岛凹陷是琼东南盆地继崖城—陵水凹陷之后又一个具有巨大油气勘探开发潜力的重要勘探区,其构造演化、构造样式和原型盆地恢复对油气成藏规律的认识具有重要意义。在地震资料解释的基础上,运用平衡剖面与构造解析技术剖析了松南—宝岛凹陷的构造演化期次、构造样式的展布规律,并恢复了古近纪原型盆地特征。研究结果表明:松南—宝岛凹陷的构造-沉积演化可划分为前裂谷期、同裂谷期和后裂谷期3个时期6个阶段,所形成的构造样式可归纳为同期变形样式、同期样式组合与多期样式组合3大类14小类。研究区的古近纪原型盆地可恢复出8个箕状断陷沉积,沉积厚度3000~6000 m,可识别出强烈改造区、中等改造区和弱改造区三类古近纪原型盆地的保存状况,局部剥蚀厚度超过5000 m。松南—宝岛凹陷的油气运移特征表现为近源→高成熟→晚期成藏,其周缘的松涛凸起、陵水低凸起和松南凸起既是油气运移的指向区,又发育有与大规模生烃期相匹配的潜山-披覆构造、地层岩性以及反转背斜等有效圈闭,是油气勘探的有利区带。

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

基于新采集三维地震与钻井资料分析,系统解剖宝岛凹陷地质结构及其断裂体系,开展转换断阶带特征及其对天然气成藏的控制作用研究。研究结果表明:宝岛凹陷发育北部断阶带、中部凹陷带与南部斜坡带,其中,北部断阶带自西向东发育宝岛B、A、C等多个转换断阶带,控制宝岛凹陷烃源岩、圈闭、储集层、油气运移及烃类气富集。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,自西向东活动性增强且距离物源区更近,烃源岩厚度、三角洲规模呈增大趋势,发育多个生烃洼陷;主干断裂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;多级断阶控制隆起区物源碎屑注入形成大型三角洲砂体,宝岛A转换带F12断裂中西段同向转换带和东段缓坡段控制两大物源碎屑注入,形成西支、东支等多个三角洲朵叶体;主干断裂控制形成的大型构造脊紧邻生烃中心,具有高效运聚特征;主干断裂组合方式、活动时间与天然气充注期次的良好匹配,控制烃类气富集。宝岛A转换带紧邻生烃洼陷宝岛27、25、21洼,发育神狐隆起物源供给的大型辫状河三角洲沉积,具有大型构造脊高效汇聚及主干断裂平行组合且停止活动时间早的特征,是烃类气优势汇聚区,实钻发现厚层优质气层,获得宝岛凹陷首个大型气田宝岛21-1的发现,证实松南—宝岛北部转换带成藏条件好,向东转换断阶带拓展勘探潜力大。

琼东南盆地松南—宝岛凹陷特殊成因天然气及油气源分析

分析天然气碳同位素、组分、轻烃,伴生凝析油轻烃、全油及单体烃碳同位素、生物标志物,以及渐新统—中新统烃源岩生物标志物及显微组分,研究琼东南盆地松南—宝岛凹陷天然气和凝析油的生烃母质和成熟度。结果表明:琼东南盆地松南—宝岛凹陷天然气可划分为4种成因类型,即生物气与特殊低熟气的混合气(Type A)、特殊低熟气(Type B)、成熟煤型气(Type C)和特殊低熟气与成熟煤型气的混合气(Type D)。Type B特殊低熟气干燥因数小(0.65~0.91),富含有机成因CO_2,为较低温度12C—12C键优先断裂而形成的轻质烃类;低成熟的(Ro<0.6%)陵水组一段上部泥岩地层中有机质腐泥组体积分数逐渐增大,藻类及低等水生生物的贡献大于陆源高等植物输入的。Type B天然气伴生凝析油碳同位素较轻,奥利烷、杜松烷和扁枝烷等高等植物来源的生物标志物丰度低,三环萜烷丰度及低甾烷/藿烷比较高,显示菌藻类生源优势,轻烃显示偏腐泥型母源及低成熟特点。特殊低熟气是琼东南盆地海陆过渡相—海相天然气的一种新的成因类型,是典型煤型气的极大补充,表明琼东南盆地陵水组一段上部地层有较好的低熟气勘探潜力。

琼东南盆地深水区宝岛凹陷3D输导体系评价

为查明宝岛凹陷优势运移通道和运移方向,以钻井和地震资料为基础,采用地震解释、古构造恢复、油气运聚模拟、3D地质建模等技术手段,在宝岛凹陷识别出了4级4组断裂、4套骨架砂体和4条主构造脊,建立了宝岛凹陷烃源岩—输导体系—储层—圈闭空间格架,划分了T型、阶梯型、受限网毯型3种输导体系,南部断阶带和东北断阶带为阶梯型输导体系,松南低凸起和北部斜坡带为受限网毯型输导体系。运移模拟表明南部断阶带、东北断阶带、松南低凸起前排构造带都是优势的运移方向,垂向+侧向运移为主。区带优选表明南部断阶带为最有利区带,具有"近源、断—砂—脊阶梯型输导、海底扇和扇三角洲储集、断块-岩性圈闭"配置特征。

空间地质建模技术在宝岛凹陷深水成藏研究中的应用

随着盆地模拟和地质建模技术的不断进步,油气成藏研究逐渐向定量化、动态化和3D可视化方向发展。通过集成PetroMod多维度盆地模拟和Petrel数据处理的功能,搭建起多维度、动态化、可视化技术平台,建立了勘探阶段空间地质建模技术的流程及方法,包括构造建模、岩相建模、参数设置和模型校正。应用该技术,首次建立了琼东南盆地宝岛凹陷空间地质模型,重点实现了深水区南部断阶带油气成藏动态化和成藏3D可视化,恢复了4个关键时期的空间成藏动态过程,研究表明,南部断阶带早期成藏时空配置良好,成藏规模小,晚期成藏时空配置优越且纵向叠置,成藏规模大。南部断阶带成藏模式为煤系和浅海源岩供烃、断裂-砂体-构造脊阶梯型输导、大型海底扇储集、多层系复式聚集,主力聚集层系是陵三段和三亚一段,下一步勘探应积极寻找多期叠置成藏的大型储集体。

浅析琼东南盆地宝岛凹陷北坡走滑断层

宝岛凹陷北坡断裂复杂、构造多变,利用新三维地震对靶区进行了详细的构造解释,创新性的解释了近南北性的走滑断层,并通过区域重磁资料分析认为该区具有发育走滑断层的应力背景。该区走滑断层在剖面上具有花状构造、海豚效应、断层两侧地层不连续等特征,在平面上具有线性延伸或带状展布特点,走滑带两侧地质界线水平错开,在地震切片上亦表现的非常明显。走滑断层创造圈闭,增大储集空间,纵向和横向上都有利油气运移,从而使圈闭更易成藏。

琼东南盆地松南—宝岛凹陷北部断阶带演化过程及对成藏的控制作用

松南—宝岛凹陷是琼东南盆地继陵水凹陷之后所发现的又一个具有巨大油气勘探潜力的重要深水勘探区,其北部断阶带构造背景复杂,新生代以来经历了多期应力场的变形和叠加演化,所形成的复杂的构造系统对深水区大中型油气田的形成具有重要的控制作用。运用覆盖研究区的新采集和处理的高精度3D地震资料以及新的勘探成果资料,在精细地震剖面构造地层综合解释的基础上,结合断层活动性定量分析、沉降史反演以及构造演化史恢复等技术,系统地开展北部断阶带的几何学、运动学以及动力学研究。研究结果表明,北部断阶带为由F2断裂、F2-1断裂、F12断裂和F12-1断裂所构成的右阶斜列式同向叠覆式断阶带,经历了由始新世NE向的高角度正断层向渐新世的近EW向的低角度伸展拆离断层的演变过程,并控制了中央坳陷带大型拆离盆地的发育。断层相互叠接部位形成的大型转换带成为控制源—汇系统、始新统和崖城组主力烃源岩和陵三段扇三角洲和辫状河三角洲大型储集体的关键构造因素。

琼东南盆地宝岛凹陷陵水组—三亚组海底扇沉积模式及源—汇过程

深水区是当前油气勘探的前缘领域之一,其储集体分布与成因是成藏研究的关键难题。琼东南盆地宝岛凹陷已被证实为富生烃凹陷,但凹陷内超深水区目前仍未取得商业油气勘探突破,主要原因在于中深部储层展布规律认识不清。以宝岛凹陷南部斜坡带为例,应用地震反射结构识别、地震相几何形态刻画、地震属性约束等地震沉积学预测方法,明确陵水组和三亚组海底扇平面展布。研究结果表明,宝岛凹陷斜坡带陵水组扇三角洲呈现平行斜交型前积反射特征,滑塌型海底扇呈透镜体反射特征,三亚组海底扇呈现亚平行席状反射特征。基于源—汇体系分析,明确宝岛凹陷斜坡带扇体沉积物源来自于西南侧松南低凸起及南部隆起,多支下切水道发育为沉积物搬运提供了有效运输通道。地震沉积学预测方法及源—渠—汇沉积过程分析理论的应用为宝岛凹陷深水区油气勘探及成藏条件分析奠定了地质基础。

琼东南盆地松南-宝岛凹陷北部断阶带油气来源与成藏时间

琼东南盆地松南-宝岛凹陷北部断阶带发现多个含气构造,对该区带油气来源等认识存在很大争议,深水区烃源岩规模研究方面还比较薄弱,阻碍了下一步勘探方向的决策.采集了研究区共84个泥岩、7个天然气、3个原油样品进行岩石热解、干酪根同位素、生物标志化合物、天然气轻烃与碳同位素等分析,系统对比研究区不同层系烃源岩地化特征,认为松南-宝岛凹陷北部断阶带油气来源于崖城组海相泥岩,以陆源有机质的生烃贡献最大.结合古环境、古生物与显微组分分析推测崖城组整体为浅海沉积,有利于好烃源岩的形成,在此基础上通过地震相的精细刻画厘清研究区崖城组烃源岩分布特征,结果表明研究区崖城组发育大规模煤系三角洲-浅海相沉积体系,其中前三角洲亚相、浅海相是好烃源岩主要赋存单元,烃源岩沿近凹断阶带分布.流体包裹体证据表明,松南-宝岛凹陷北部断阶带深水区至少存在两期烃类充注,主要成藏的是晚期高熟煤型气(7.8 Ma之后),证实煤系三角洲-浅海相沉积体系下发育的烃源岩能够为油气成藏提供充足的烃类,晚期更容易大量生成天然气,其东侧的深水区断阶带存在类似的烃源岩分布、热演化特征及输导体系,应是下一步天然气勘探首选.

琼东南盆地松南—宝岛凹陷三亚组“源—汇”体系与主控因素分析

琼东南盆地松南—宝岛凹陷主体位于琼东南盆地深水区东部,是已被钻探证实的富烃凹陷。中新统三亚组是深水区重要的勘探目的层,储集体规模和粒度是制约松南—宝岛凹陷三亚组油气成藏的关键因素。应用最新的三维地震和已钻井资料,结合区域地质背景,系统分析松南—宝岛凹陷三亚组“源—汇”体系及主控因素,预测有利砂体平面展布。研究表明,松南—宝岛凹陷三亚组沉积期,发育海南隆起和松南低凸起2个“源—汇”体系:中新世构造活跃的海南隆起主控北部“源—汇”体系,供源能力强,凹陷北部发育陆架坡折,发育“陆架三角洲和陆坡沟谷+深水扇”沉积体系;松南—宝岛凹陷以斜坡向松南低凸起过渡,不发育陆架坡折,南部“源—汇”体系具有“近源、沟谷汇聚阶槽控制下的多期深水扇”特征。搬运距离、构造活动和底流改造等因素主控三亚组储集体的发育,优选凹陷南缘为三亚组最有利的储集体发育区;优选松南区和宝岛区东部海底扇为三亚组有利储集体发育区。

琼东南盆地深水区宝岛21-1气田天然气来源及输导体系

宝岛21-1气田的发现是琼东南盆地宝岛凹陷近30年以来油气勘探取得的最大突破,打开了勘探新局面,有关其天然气来源和输导体系的认识,对宝岛凹陷进一步勘探具有重要意义。以宝岛21-1气田为主要研究对象,采用油气地球化学及断裂体系刻画等手段,详细分析了天然气组成、碳同位素特征和凝析油生物标志化合物特征,精细刻画了主控断层几何形态和运动学特征,并分析了其对天然气富集的贡献。结果显示,宝岛21-1气田具有重烃气含量高、干燥系数低及碳同位素轻的特点,与Y13气田和L17气田具有明显差异,揭示除陆源有机质的贡献外,还有明显的腐泥型有机质贡献,主要为海相藻类的贡献。宝岛21-1构造经历了3期油气充注,断裂与陵水组三段三角洲砂体构成了高效输导体系,断裂形态与差异活动性控制油气汇聚-输导,使该构造所在位置成为优势聚集区。建立了紧邻生烃主洼,沿“大型构造脊+断面脊汇聚,长期活动的大型沟源断裂与三角洲砂岩配置高效输导”的天然气富集模式,为宝岛凹陷及琼东南盆地勘探提供重要依据。

琼东南盆地深水区宝岛——长昌凹陷火山/岩浆底辟分布及CO_2充注风险分析

琼东南盆地深水区石油勘探面临的幔源CO_2风险主要集中于其东区的宝岛—长昌凹陷,目前已在宝岛凹陷北缘发现多个高CO_2含量气层。文章基于地震火山地层学原理,利用地震相分析技术,识别火山/岩浆底辟分布,分析其分布规律和控制因素。结果表明,宝岛—长昌区的火山/岩浆底辟呈串珠状集中分布在(潜伏)深大断裂附近,凹陷中心的火山分布集中且规模大;中新统为火山最活跃时期,其控制因素主要为地幔上涌、断裂活动、沉积盖层厚度等。通过分析火山/岩浆底辟类型及分布、输导体系、宝南断阶带成藏之间的时空配置关系,认为宝南断阶带整体来看CO_2风险较小,特别是主要目的层陵三段。

琼东南盆地深水区东区凹陷带结构构造及其演化特征

琼东南盆地深水区东区凹陷带,即松南—宝岛—长昌凹陷,位于琼东南盆地中央坳陷东端。在大量地震资料解释的基础上,对38条主要断层进行了详细分析。获得以下认识:(1)琼东南盆地深水区东区凹陷带平面上表现为近EW向展布的平行四边形,剖面结构表现为自西向东由半地堑—不对称的地堑—半地堑有规律变化。(2)琼东南盆地深水区东区凹陷带断裂系统可划分控制凹陷边界断层、控制洼陷沉积中心断层和调节性断层3类。(3)琼东南盆地深水区东区凹陷带古近纪时期受到太平洋板块俯冲和南海海盆扩张的双重影响,构造应力场发生NW—SE→SN转变。构造演化可划分为3个阶段:～32Ma,应力场以区域性NW—SE向伸展为主,断裂系统以NE—SW向为主,控制凹陷边界;32～26Ma,以南海海盆近SN向拉张应力场为主,断裂系统以NWW—SEE向为主,断层活动控制凹陷沉积中心;26～Ma,区域性伸展与南海海盆扩张应力均逐渐减弱,NE—SW向和NWW—SEE向断裂继承性发育。(4)琼东南盆地深水区东区凹陷带内部主要断层在渐新统崖城组和陵水组沉积时期活动速率快,地形高差大、沉积水体深、沉积厚度大,控制了崖城组和陵水组的大规模沉积,有利于烃源岩的发育。圈闭以受断层控制的断鼻和断块为主,长昌主洼凹中隆起带发育2个最为理想的构造圈闭。

南海北部强活动型被动陆缘盆地宝岛21-1大气田的发现及地质意义

宝岛凹陷是琼东南盆地新生代构造活动最强烈的凹陷,2022年在宝岛21转换断阶带发现中国首个深水深层大型气田--宝岛21-1气田,证实了宝岛凹陷的天然气资源潜力。在宝岛21-1气田基本地质特征认识的基础上,系统分析气田烃源岩富集生烃机理、储层-圈闭形成机制、断裂体系运聚机理和天然气成藏期次及成藏模式,总结针对深水深层的地球物理与测试作业攻关创新技术。宝岛21-1构造发育“双源”有机质富集,地壳强烈薄化导致构造具高热流值,烃源岩热演化加速、生气强度大;隆起区物源沿转换斜坡注入凹陷,形成大型三角洲朵叶体控制的构造+岩性圈闭;大型构造脊利于天然气汇聚,主控断层差异活动与三角洲砂岩构成高效输导系统,具备形成大型气田的地质基础。宝岛21-1气田具有多期油气充注,证实转换断阶带发育“半封闭环境富集/高热加速生烃控源-转换斜坡控圈-长期活动断裂控运-晚期多期强充注-弱活动断裂控聚”的天然气成藏富集模式。建立深水陡陆坡崎岖海底区深层油气地球物理探测关键技术,实现了构造精细落实与含气性成功预测;创建深水深层复杂流体流动安全保障与产能释放关键技术,保障了地层真实产能释放。宝岛21-1大型气田的发现,证实强活动型被动陆缘盆地油气成藏富集模式,认为相对稳定的走向斜坡型转换带是大-中型气田富集的“黄金带”。研究认识为宝岛凹陷天然气勘探指明了方向,对琼东南盆地乃至南海北部及中-南部天然气勘探具有重要的借鉴与启示意义。

南海琼东南盆地东区天然气成因类型与烃源探讨

根据钻井测试、地震等资料,运用天然气地球化学、成藏综合研究方法,分析了琼东南盆地东部松东凹陷和宝岛凹陷天然气成因及来源。研究表明,研究区天然气主要为油型气,其中松东凹陷北坡的BF13和SF24区中新统天然气为成熟的油型气;宝岛凹陷北缘二号断裂带BF19-2-3井区上渐新统陵水组天然气为高成熟—过成熟油型气,可能混入少量煤型气。该认识有别于以往莺琼盆地报道的典型煤型气。已发现的油型气主要来源于始新统湖相烃源岩,可能部分有崖城组煤系源岩的贡献,推断琼东南盆地除崖城组煤系气源岩之外存在另一套重要的气源岩。松东凹陷和宝岛凹陷下一步重点天然气勘探方向为松东凹陷西北坡和宝岛凹陷北缘二号断裂带。

琼东南盆地BD21井深水区天然气勘探重大突破及意义

琼东南盆地深水区油气资源丰富,前期已在深水西区乐东—陵水凹陷发现超千亿立方米大气田,但深水东区宝岛—长昌凹陷由于储层埋藏深、物性差,成藏地质条件认识不深入,导致深水东区勘探一直未获突破。近期部署在宝岛凹陷北部断阶带的风险探井BD21井在陵水组三段试获日产凝析油200.2m3、日产气73.12×104m3的高产油气流,实现了30多年来在深水东区勘探的首次重大突破。基于BD21井钻探成果,系统分析了宝岛凹陷北部断阶带油气成藏地质条件和富集规律。研究表明,宝岛凹陷发育崖城组规模烃源岩,成熟度高、生烃能力强;受神狐隆起控制,陵水组沉积期北部断阶带发育优质辫状河三角洲前缘储集体,储层厚度大、物性好;两期油气充注时期断裂活动性弱,构造演化与供烃时机匹配,储层和沟源断裂形成垂向+短侧向高效油气输导体系;区域性盖层覆盖了成藏系统内油气生成—运移—聚集全空间范围,油气运移输导封闭条件好。宝岛凹陷北部断阶带是有利的勘探方向,展现了深水斜坡区构造—岩性油气藏规模勘探潜力。

琼东南盆地宝岛—长昌凹陷三亚组三角洲—深水扇发育特征与物源分析

应用新采集的2D/3D地震数据和测录井资料,并结合前人研究成果,分析了宝岛—长昌凹陷三亚组三角洲—深水扇沉积体系的演化特征与分布规律,探讨了其物源特征及发育控制因素。研究表明:宝岛—长昌凹陷三亚组发育2个三角洲—深水扇沉积体系,凹陷中央发育一个大型深水扇。宝岛凹陷北坡三角洲沿北西—南东向展布,形态特征为南西窄、北东宽,面积约6 000km2,长昌凹陷北坡三角洲沿近南北向展布,面积约2 900km2,三角洲沉积物来源主要为海南岛地区。2个三角洲前缘位置均发育深水扇,展布方向与上游三角洲大致相同;宝岛—长昌凹陷中央发育一个呈"纺锤形"东西向展布的大型深水扇,面积约1 760km2,沉积物来源为长昌凹陷东侧隆起区。沉积体系的发育控制因素主要有构造运动、古地貌、物源供给量等。三角洲—深水扇沉积体系的发现,将为宝岛—长昌凹陷深水区中层油气勘探提供科学依据。