珠江口盆地番禺4洼古近系文昌组构造-沉积耦合关系

番禺04地区位于珠江口盆地番禺4洼缓坡带,番禺4洼在新近系发现多个油田,为“小而肥”的富生烃洼陷,但是古近系勘探尚未获得突破。结合录井、测井、三维地震资料,对研究区构造特征及演化过程、物源体系以及沉积充填特征进行系统研究。结果表明:研究区文昌期受NW向F1断裂活动控制,经历强烈断陷期、断陷萎缩期的构造演化过程;物源主要来自北部西江中低凸起,母岩类型为花岗岩,碎屑物质搬运距离中等,成分成熟度较高;研究区NW向断裂在早期NWW-NW应力方向控制下先活化,近EW向断裂在晚期NW-NNW向应力控制下后活化。NW向主要断裂在文昌组沉积早期活动性强,文昌组下段发育断控型扇三角洲沉积体系,文昌组沉积晚期基本不活动,文昌组上段发育坡控型辫状河三角洲沉积体系,具备发育优质储层的条件;基于原型盆地恢复认为,研究区发育“早期断控、晚期坡控”的构造-沉积响应模式,文昌组上、下段表现出明显的差异沉积充填特征,存在由断控型扇三角洲向坡控型辫状河三角洲转变的特征。相对而言,文昌组上段辫状河三角洲前缘相带砂体具“旁生侧储、近源成藏”特征,且埋藏更浅,砂岩粒度和分选磨圆更优,勘探前景优于文昌组下段扇三角洲前缘砂体。

改善古近系内幕成像的关键技术及应用--以珠江口盆地番禺4洼缓坡带古近系为例

为了解决珠江口盆地番禺4洼西侧缓坡带古近系地震数据处理中信号弱、多次波干扰及低信噪比等问题,研究采用了多项关键技术,包括三维τ-p变换鬼波压制和浅水多次波压制等技术。这些技术旨在通过增强地震资料的信噪比来提高解释精度,尤其在洼陷内部地层接触关系和基底成像上取得了突破性进展。研究发现,研究区地震资料有效反射通常集中在6~36 Hz,由于低频和高频端信号的缺失,地层接触关系的精细刻画受到限制。因此,提出利用上述关键技术改善地震资料品质,其中鬼波压制技术成功分离和抑制了鬼波噪声,而浅水多次波压制技术则针对性地预测和衰减了多次波。综合应用这些技术后,成像剖面显示古近系内幕成像得到显著改善,波组特征更明显,地层接触关系更合理,并且中深层复杂断裂的成像质量也得到了显著提升。结果表明,鬼波压制和浅水区去多次波技术的应用显著提升了中深层地震资料的品质,对珠江口盆地特别是番禺4洼及其邻近地区的油气勘探活动具有重要意义,并为相似沉积环境下地震成像剖面品质改善提供了新的技术路线。

珠江口盆地番禺4洼超压发育特征及演化历史

超压与油气的生成、运移、储集、保存等成藏要素及油气分布均有十分密切的关系,在油气成藏动力学研究中占有非常重要的地位。利用地质、钻井、测井、地球化学等资料及数值模拟技术,分析了珠江口盆地番禺4洼的超压发育特征,探讨了超压成因机制,并重建了超压演化历史。研究表明,番禺4洼深洼区文昌组现今发育超压,岩性对超压幅度具有明显的控制作用,存在生烃作用和欠压实两种主要成因机制;研究区超压具有较为复杂的演化历史,文昌组超压可划分为早、晚两期,其中早期超压主要形成于文昌组沉积期,为欠压实成因;晚期超压形成于15Ma以来,主要由生烃作用所致。

珠江口盆地番禺4洼陷文昌组沉积充填模式

珠江口盆地珠一坳陷西江凹陷番禺4洼陷目前尚属油气勘探初期,开展沉积充填研究对其勘探具有重要意义。基于构造和沉积充填对层序的控制作用,综合利用三维地震和少量钻井、测井、岩心资料,将古近系文昌组划分为3个三级层序,分析各层序地震相及沉积相发育特征,进而总结沉积充填模式。研究结果表明:番禺4洼陷由南东向北西依次发育陡坡带、深凹带和缓坡带,各级同生调节断层的分布和组合样式控制了沉积体系的发育和展布;东南缘陡坡区主要发育近岸水下冲积扇-近岸水下浊积扇体系;西北缘缓坡区次级调节断层导致南北沉积差异,北部因断层发育形成构造坡折,远岸水下浊积扇和滑塌浊积体广泛分布,南部缓坡未受断层影响,沉积大型河流三角洲体系;湖盆中心发育半深湖-深湖相泥岩。

番禺4洼地区新近系油气成藏主控因素分析

番禺4洼是一个典型的富生烃洼陷,区域性海泛泥岩、局部基底古凸起及晚期断裂是该区新近系油气成藏的主控因素,它们共同控制了本区油气的运聚、成藏及最终分布。番禺4洼南侧断裂发育区圈闭成藏条件好,位于烃源岩上方或局部凸起区之上并靠近洼陷的圈闭成藏机率较高。

珠江口盆地番禺4洼晚期断裂系统对油气成藏的控制作用

在地震资料精细构造解释基础上,运用断裂几何学、运动学来研究番禺4洼晚期断裂系统的基本特征。该晚期断裂在NWW—SEE向张扭应力场作用下发生简单剪切右旋走滑变形基础上形成和发育,主要分布在洼陷南侧。平面上呈NWW走向,断裂组合以平行式、交叉式、斜列式为主;剖面上以负花状组合为主。新近系构造圈闭的形成及分布受控于晚期断裂;长期活动的断裂和部分晚期断裂为研究区油源断裂,其他晚期断裂则控制了油藏在新近系的空间分配和再次调整;晚期断裂较好的侧向封闭性控制了油藏最终分布和储量规模。

番禺4洼文昌组烃源岩生物标志化合物特征与油源判识

在三级层序格架下分析了珠江口盆地番禺4洼文昌组烃源岩生物标志化合物纵向演化特征及影响因素,优选出T/C30藿烷、Ts/Tm及C304-甲基甾烷/C29甾烷等参数作为原油族群划分和油源对比的主要指标,厘清了该洼陷区已发现原油的来源和分布规律。研究认为,以高丰度C304-甲基甾烷、极低丰度双杜松烷T构型化合物和Ts与Tm相对含量均势为主要特征的第1类原油来自文四段半深湖—深湖相烃源岩,以高丰度C304-甲基甾烷、明显检出双杜松烷T构型化合物和Ts与Tm相对含量均势为主要特征的第2类原油来自文三段半深湖—深湖相烃源岩,以较高丰度C304-甲基甾烷和双杜松烷T构型化合物以及Ts较Tm显著优势为主要特征的第3类原油来自沉积环境相对偏氧化的文二段烃源岩。番禺4洼文昌组烃源岩中双杜松烷T构型化合物相对含量很可能受沉积时代和沉积环境的双重控制,上、下文昌组烃源岩中双杜松烷T构型化合物丰度变化可能与陆源区龙脑香科植物的逐步繁盛有关,较高丰度双杜松烷T构型化合物与高丰度C304-甲基甾烷的共存反映了在以低等水生生物来源有机质为主的宏观背景下具有一定丰度陆源树脂类有机质的输入。

珠一坳陷番禺4洼新生代断裂特征及其区域动力背景

运用丰富的三维地震资料,通过断裂体系静态刻画和动态分析,对番禺4洼断裂发育的时空差异性及构造转型机制进行研究。结果表明:受控于滨(环)太平洋、特提斯-喜马拉雅两大构造域的区域演化背景,番禺4洼新生代断裂体系发育时空差异性明显;拉张裂陷期(E2w—E2e)经历了由NE向断裂控洼到NWW、近EW向断裂控洼的转变,裂后拗陷期(E3z—N1z—N1h)断裂活动减弱、消亡,构造活化期(N1y—Q)表现为先期发育的NWW向、近EW向断裂复活和新的近EW向断裂的产生,且走滑特征明显;现今断裂体系特征体现了多期构造运动的叠加效应。

幕式裂陷控洼背景下的烃源岩分布及岩浆改造——以珠一坳陷番禺4洼为例

经历裂陷I幕a期强烈裂陷,a期末北部的抬升和岩浆活动,至裂陷I幕b期北洼萎缩、南洼扩大、新形成北西洼,洼陷整体走向从NE-SW转变为NEE-SSW,珠琼运动II幕整体接受抬升剥蚀。在裂陷I幕演化过程中,半深湖-深湖亚相自下而上呈现自NE向SW迁移特征。上文昌组烃源岩面积较大,但仅南部厚度较大,本身湖相有机质含量较高;下文昌组半深湖-深湖亚相烃源岩面积相对较小,北部在I幕a期末被剥蚀后厚度仍较大,南部厚度较小,岩浆活动从某种程度上起到了促进下文昌组有机质成熟、加速成烃的作用。上、下文昌组半深湖-深湖亚相烃源岩具有差异分布的特征,下文昌组的生烃强度优于上文昌组。

珠江口盆地番禺4洼古近系文昌组构造变形特征及成因机制

珠江口盆地番禺4洼古近系文昌组构造变形强烈。基于三维地震资料精细解释与编图,对该区主控断裂活动性、沉积中心迁移特征及洼陷结构进行分析,认为番禺4洼古近系文一段沉积期发生了重要的构造事件:文一段沉积之前,受NW—SE向伸展作用,近NE向断裂强烈活动,沉积中心近NE向展布,北部次洼具有"东西双断"的特征,中部变换带和南部次洼具有"东断西超"的特征;文一段沉积期,EW向断裂强烈活动,多个沉积中心发育,西南斜坡带具有"北断南超"的特征,同时北部次洼、中部变换带和南部次洼依次遭受由强变弱的剥蚀作用。构造变形特征的差异表明,文一段沉积时期是区域应力场方向由NW—SE向近SN向发生顺时针转变的过渡时期。进一步研究表明:太平洋板块及印度板块相对于欧亚板块的汇聚运动使得区域应力场方向发生转变是控制该区构造变形的主因。这一应力体制转变所引起的构造变形不仅发生在番禺4洼,而且在中国东部新生代盆地中广泛存在。

基于地震沉积学方法的沉积相研究——以珠江口盆地番禺4洼古近系为例

油气勘探与开发实践表明,在少井、无井及低分辨率地震资料的海域,利用地震沉积学的方法和技术,可有效建立高频层序地层格架,刻画沉积体系演化规律,这是陆相断陷湖盆地层—岩性油气藏勘探的有效手段。本研究以番禺4洼古近系文昌组为例,在地震沉积学理论指导下,基于高分辨率处理地震资料,在三级层序地层格架约束下,以体系域旋回为单位,结合单井的岩性资料,利用90°相位转换、地层切片及定量岩石物理分析技术,对珠江口盆地番禺4洼始新统文昌组开展了地震沉积学研究,划分了6个三级层序,建立了地层岩性与地震极性关系,并对已钻井开展岩石物理分析,最终在SQ2筛选不同时期切片,雕刻了文二段沉积时期,东、西两侧向湖盆推进的扇三角洲、近岸水下扇及辫状河三角洲的沉积体系展布和演化规律。

“源-盖”联控成藏模式在番禺4洼的实践

根据番禺4洼油气勘探成果及成藏特点,提出了"源-盖"联控成藏模式。"源-盖"联控成藏模式反映了烃源岩的倾向和区域盖层的空间配置、叠合关系对油气的平面运聚和空间分配起着重要的控制作用,认为烃源岩和区域泥岩盖层的抬升方向即为油气运移的有利方向。番禺4洼文昌组烃源岩抬升倾向具有明显的分带性:在洼陷南部主要往西抬升,北部主要往东抬升,另一方面区域海泛泥岩抬升倾向与烃源岩较为一致。在此成藏规律指导下,钻探了PY10-A和PY10-B构造,均取得商业成功,进一步证实了"源-盖"联控成藏模式在番禺4洼勘探中的正确性和可行性,对于深化番禺4洼油气成藏认识和下一步寻找有利勘探目标都具有十分重要的意义。

海上三维双方位融合处理技术在番禺4洼的应用

番禺4洼新近系NWW-SEE向正断层非常发育,这些断层上升盘的构造圈闭是重要的勘探目标。但由于一次三维地震资料采集方向与断层平行,断层附近阴影现象非常严重,表现为信噪比低、同相轴不合理的“下拉”和扭曲畸变的“假象”,严重影响断层上升盘的精细构造落实。为此,实施了垂直于断层方向的二次三维地震采集,使得断层阴影带成像比一次三维有较大改善。为了更好地解决断层阴影带成像难题,针对方位各向异性,对2次采集的三维资料进行了以双方位各向异性叠前深度偏移(PSDM)为核心的双方位融合处理。2个方位各自处理成果和双方位融合处理结果对比表明:对于断层阴影带成像,垂直断层方向采集的三维明显优于平行断层方向采集的三维;而结合2次采集的双方位融合处理资料效果最好:既能有效的消除断层阴影带成像畸变,又能提高信噪比。经研究区油田评价井在断层阴影带的钻探结果证实了双方位融合处理结果的可靠性,同时,可为类似地区解决断层阴影带成像难题提供采集设计和处理技术等方面的借鉴。

井震联合预测珠江口盆地番禺4洼文昌组烃源岩总有机碳

烃源岩有机碳含量(TOC)是烃源岩评价的关键表征参数。番禺4洼钻遇文昌组烃源岩的钻井有限,实测地化参数难以反映凹陷内烃源岩全貌,文章通过烃源岩TOC地球物理预测技术,综合运用地球化学、测井和地球物理信息,获得了文昌组烃源岩TOC三维数据体。研究结果表明:文昌组主要发育好-极好烃源岩,TOC主体分布在3.0%~5.0%;文昌组底部主要发育差—中等烃源岩,TOC分布普遍<2.0%;中部发育极好烃源岩,TOC主要分布在4.0%~6.0%;表层优质烃源岩集中发育于南洼中心,TOC主要分布在4.0%左右。预测结果与实测资料匹配关系好,有效地弥补钻井少且分布不均的不足,为精细油气资源潜力评价提供一种全新尝试。

珠江口盆地番禺4洼新近系油气成藏条件及成藏模式

为深入剖析珠江口盆地番禺4洼这一小型富洼油气成藏机理,结合油气成藏条件与特征的分析,充分利用地震资料及钻井资料,建立了番禺4洼独特的油气成藏模式。研究结果表明,番禺4洼油气成藏条件优越,生烃量大,发育文二段至文五段等4套烃源岩系,但以文三段和文四段为主力烃源岩层,烃源岩分布面积广且垂向叠合性好;珠江组上段、下段发育2套优质储盖组合,输导介质多样;油气纵向分布层系多,以珠江组最为富集,横向上主要分布在缓坡带和陡坡带,以构造型油气藏为主。番禺4洼新近系油气成藏模式包括源-断耦合成藏模式和源-面-断立体成藏模式,两者在油气成藏机理上存在较大差异。

珠江口盆地番禺4洼古近系层序地层及储层分布预测

初步认定古近系为珠江口盆地番禺4洼主要接替层系,古近系文昌组地层是主要的生油岩,其地层分布比较广泛,具备较好的成藏条件,有必要对古近系进行层序地层学及储层分布研究。番禺4洼钻井资料较少,但是地震资料上各种反射特征丰富,因此应用层序地层原理和方法建立了等时地层格架,将番禺4洼古近系文昌组划分6个三级层序,并在该时间地层单元格架内,运用地震沉积学分析方法 ,对番禺4洼古近系文昌组储层分布进行预测。

珠江口盆地西江凹陷南部文昌组层序地层及沉积体系研究

珠江口盆地西江凹陷南部包括两个相邻洼陷:西江36洼和番禺4洼,钻探结果却揭示了截然不同的油气勘探前景,其中,番禺4洼探明储量已过亿吨,而西江36洼却未有商业发现,导致勘探上对西江36洼烃源潜力有所顾虑。为了揭示这种差异油气地质条件产生的原因,亟待开展两个洼陷的对比研究。以主要烃源层系文昌组为切入点,通过开展精细的层序-沉积研究,进一步系统评估西江36洼烃源潜力。依据地震、钻井及分析化验等资料,在西江36洼与番禺4洼文昌组共识别了6个三级层序。西江36洼和番禺4洼文昌组发育扇三角洲、辫状河三角洲、湖底扇及湖泊沉积等沉积相类型,垂向上沉积相带具有旋回特征。伴随裂陷不同阶段和边界断层活动差异,陡坡带和缓坡带三角洲沉积体系规模呈现差异演化特征,而湖盆和半深湖-深湖相规模总体呈现出先增大后减小的规律。沉积相带在横向上也具有明显的迁移特征,表现为文六段时期先在西江36洼开始沉积,文五段开始再扩展到番禺4洼,同时文一段时期西江36洼湖盆已经消失,只在番禺4洼沉积充填。进一步对比两个洼陷各三级层序反映优质烃源岩条件的半深湖-深湖规模及物源供给量,结果显示在文六段至文四段时期两个洼陷烃源条件基本一致。鉴于该层段作为番禺4洼的主力源岩,其巨大的生烃潜力已经被勘探所证实,因此认为不能低估具有相似烃源条件的西江36洼生烃潜力。