神狐隆起WC15-1構造油氣成藏模式探討

陳少平，劉麗芳，黃勝兵

(中海油研究總院，北京 100028)

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神狐隆起WC15-1構造油氣成藏模式探討

陳少平，劉麗芳，黃勝兵

(中海油研究總院，北京 100028)

從油氣藏形成的地質背景、原油類型和烴源巖演化過程等方面，對神狐隆起WC15-1油氣藏原有的3種油氣運聚模式進行了深入分析，認為前人研究所得出的3種模式均存在一定的缺陷。在對珠三坳陷的充填演化、凹陷結構及珠三南斷裂研究的基礎上提出了WC15-1構造油氣成藏的新模式。研究認為，WC15-1油氣藏油氣主要來源于文昌C凹陷文昌組。該構造油氣成藏模式的準確建立對文昌C凹陷本身及類似的邊緣凹陷油氣勘探具有重要的意義。

烴源巖；油氣成藏模式；斷裂；WC15-1構造；珠江口盆地

引 言

從源巖到圈閉，是含油氣系統研究的核心問題，也是近年來油氣地質研究的重點、熱點問題[1-5]。前人認為神狐隆起WC15-1油氣藏有3種成藏模式[6-9]：①WC15-1油氣藏的油氣主要來源于文昌C凹陷恩平組烴源巖；②WC15-1油氣藏的油氣主要來源于文昌B凹陷，主要烴源巖是文昌組，也有文昌A凹陷的油氣貢獻；③WC15-1油氣藏油氣主要來源于文昌A凹陷。總之關于WC15-1油氣藏油氣來源問題是眾說紛紜，至今沒有一個定論。因此，明確WC15-1的油氣來源，建立正確的油氣成藏模式對文昌C凹陷油氣勘探具有重要的意義。

1 區域地質背景

珠江口盆地具有豐富的油氣資源[10-11]。珠三坳陷位于珠江口盆地西部，WC15-1構造位于珠三坳陷南側、神狐隆起的北部(圖1)，為披覆背斜構造。神狐隆起本身無下第三系沉積，珠江組一段直接與前第三系底層相接，沒有下第三系烴源巖分布。WC15-1油氣藏的油源只能來自周圍的生烴凹陷。神狐隆起南北兩側分別為珠二、珠三坳陷，這2個坳陷均發育有烴源巖，但珠二坳陷距WC15-1構造較遠，油氣不能有效地運聚至WC15-1構造。前人研究認為WC15-1構造臨近文昌A凹陷，可能是其主要的烴源，研究發現，文昌C凹陷向東一直可以延伸到X2井區附近(圖1)，因此，WC15-1構造臨近的是文昌C凹陷，而并非以前所認為的文昌A凹陷。構造研究表明，WC15-1構造在珠江組一段沉積期就開始發育，圈閉形成于粵海期。儲層研究和勘探結果表明，珠江組一段下部巖性為細—中砂巖，為WC15-1油氣藏主要的儲層段。

圖1 WC15-1構造位置

2 油氣成藏過程與運聚模式

2.1 對已有3種成藏模式的分析

從地質與地球化學2個方面評價WC15-1油藏來源，可知第1種成藏模式存在明顯的問題。首先從地質方面來看，通過地震解釋發現，文昌C凹陷內下第三系主要保留的地層為早期的文昌組和神狐組的地層，由于中漸新世珠三南斷裂西段北支的強烈活動，處于珠三南斷裂西段北支上升盤的文昌C凹陷發生強烈抬升剝蝕作用，凹陷內大部分地區一直剝蝕到文昌組地層，恩平組地層基本剝蝕殆盡，雖然文昌C凹陷內在靠近珠三南斷裂西段南支下盤處可能保留有少量的恩平組地層，但是此處的沉積基本為粗碎屑沉積，不利于生烴；另外一方面，如按該模式，X3井與X1井油氣應同源，實際上這2個油氣藏的原油分屬于不同類型，X3井原油屬III型，X1井原油屬Ⅱ型與Ⅲ型的過渡類型。因此，研究認為X1井油氣不太可能主要來源于文昌C凹陷恩平組烴源巖。

第2種成藏模式認為WC15-1油氣藏的油氣主要來源于文昌B凹陷，主要烴源巖是文昌組，也有文昌A凹陷的油氣貢獻；該成藏模式主要依據的是4-甲基甾烷、樹脂化合物生標參數和含氮化合物指標，從文昌B凹陷生成的油氣難以越過文昌C凹陷而進入WC15-1構造。這些依據只說明X1井原油有類似文昌組烴源巖生成原油的特征。

第3種成藏模式認為WC15-1油氣藏油氣主要來源于文昌A凹陷，但文昌A凹陷烴源巖的演化過程不支持這種觀點。由盆地模擬分析可知，文昌A凹陷文昌組烴源巖在韓江組末期(10 Ma)就已經達到過成熟階段(RO>2.0%)，通過X1井1 275.23 m儲層樣品中石油包裹體的捕獲壓力推導出來的捕獲時間為4.2～2.5 Ma，代表了石油運移至該儲層以及石油充注的時間，大大遲于A凹陷文昌組所評價成熟期，難以作為X1井的源巖，文昌A凹陷恩平組以河沼相為主，烴源巖主要產氣，而X1井為油藏，而且成熟度相對較低，恩平組也不能作為其主要烴源巖，因此，研究認為X1井油氣不可能來源于文昌A凹陷。

2.2 WC15-1構造更臨近文昌C凹陷

從地質背景來說，前人研究認為珠三南斷裂在X2井以西5 km處向西側開始發生分叉。并依據特征不同，將珠三南斷裂分為東段、西段南支和西段北支3部分。研究根據地震解釋結果認為該斷裂分叉點要東移，在X2井區附近已經開始分叉，從三維地震時間切片可以看到(圖2)，珠三南斷裂西段南支一直延伸到X2井區附近。上述研究結果進一步證明，文昌C凹陷向東一直可以延伸到X2井區附近，因此，WC15-1構造更臨近文昌C凹陷，而并非是以前認識的WC15-1構造更臨近文昌A凹陷。

圖2 珠三南斷裂分叉東移證據平面圖

2.3 WC15-1油氣藏烴源巖及原油類型

據黃保家、侯讀杰等的研究[2，7]，有如下認識：①X1井為輕質原油，原油密度為0.85 g/cm3，而文昌A凹陷的其他油氣藏發現的原油密度為0.74～0.78 g/cm3；②WC15-1構造原油及油砂抽提物生物標志物特征均體現出有混源特征，含有少量的4-甲基甾烷，這些特征與Ⅰ類原油相似；樹脂化合物分布W-T-X呈不對稱的峰形，雙杜松烷與霍烷含量比值為1.2，這些特征又明顯不同于Ⅰ類原油，而與Ⅲ類原油相似。雖然X1井原油在δ13C與4-甲基甾烷指數(4-甲基甾烷含量與甾烷含量的比值)的相關圖上落在了Ⅱ類原油區(圖3)，并不說明這兩者有親緣關系，只能說明其生烴母質性質及形成環境相似。綜上所述，X1井原油具有混源油的特征，來源于文昌組SWC烴源巖與EP烴源巖，整體而言其特征更接近于文昌組SWC烴源巖。

圖3 珠三坳陷烴源巖類型

2.4 珠三南斷裂控制下文昌組烴源演化特征

在珠三南斷裂差異性活動的影響下，珠三坳陷各次一級凹陷明顯具有不同的充填演化特點，從而導致各凹陷烴源巖發育的類型以及演化過程也具有較大的差別，在珠三南斷裂差異性活動的控制下珠三坳陷發育3種類型的烴源巖(圖3)，各個凹陷主力烴源巖類型和演化程度都互不相同，其中文昌A凹陷主力烴源巖為Ⅲ類油與EP烴源巖，熱演化程度高，生氣為主；文昌B凹陷主力烴源巖為I類油與MWC烴源巖，熱演化程度較高，生油為主；文昌C凹陷主力烴源巖為Ⅰ類油與MWC烴源巖和Ⅱ類油與SWC烴源巖，熱演化程度較低，生油為主。

從文昌C凹陷的演化過程來看，早期(恩平組以前)文昌C凹陷為整個珠三坳陷的沉積中心，據X4井揭示，文昌C凹陷在文昌組時期發育中深湖相沉積，其中文昌組二段干酪根為Ⅰ—Ⅱ1型，有機碳為3.61%，氯仿瀝青“A”為0.1383%，具有較好的生烴條件，在恩平組沉積以前文昌C凹陷沉積最大厚度可以達到3 000 m以上，T80以后珠三南斷裂西段南支的活動性大大減弱，而珠三南斷裂西段北支強烈活動，使文昌C凹陷發生抬升剝蝕作用，這也阻止了文昌C凹陷烴源巖的進一步演化，避免了文昌組烴源巖由于過成熟而枯竭，這也是文昌C凹陷烴源巖生成的油氣成熟度較低的根本原因，這正好與X1井原油成熟度較低相吻合。珠海組以后海水入侵，在珠三坳陷整體接受沉積的背景下，文昌C凹陷再次接受沉積，這為文昌C凹陷文昌組烴源巖的進一步演化提供了條件。文昌C凹陷由于埋藏相對較淺，神狐組、文昌組最大埋深約為4 000 m，其文昌組主力烴源巖埋藏約為3 000 m，以往對文昌C凹陷生油能力評價不高，近期盆地模擬結果表明文昌C凹陷具有較大的生烴潛力，而且現今正處于生油高峰期。

3 油氣成藏模式的建立及其勘探意義

3.1 WC15-1構造油氣成藏模式

綜合對比研究認為，X1井的油氣來源于文昌C凹陷的可能性最大，WC15-1油氣藏的油氣來源于文昌C凹陷文昌組烴源巖。在前人研究的基礎上建立了WC15-1構造油氣藏運聚模式(圖4)。

(1) X1井油氣同源，主要來源于文昌C凹陷文昌組，具有混源油氣的特點，X1井油氣藏形成時間較晚，主成藏期在5 Ma以后。

(2) 文昌C凹陷在早期有2個沉積中心，一個在X4井區附近，發育中深湖相，對應原油類型為Ⅰ型，此生烴中心離X1井距離較遠，而且構造相對較為平緩，油氣較難到達，因此WC15-1構造原油只含有少量的I類原油；另外1個沉積中心位于文昌C凹陷東部，規模相對較小，發育中深湖—濱淺湖相，該沉積中心離WC15-1構造距離較近，油氣較容易運移至WC15-1構造，總的說來油氣運移以橫向運移為主，縱向運移為輔。

(3) X1井為油藏其主要原因是油氣主要來源于文昌C凹陷文昌組烴源巖，文昌組烴源巖主要產油，由于文昌C凹陷經歷過抬升作用，烴源巖埋藏較淺，造成烴源區烴源巖成熟度較低，這顯然與文昌A凹陷高成熟度烴源巖明顯不同，這也說明了X1井油藏油源不是來自于文昌A凹陷。

圖4 WC15-1油氣藏成藏模式

3.2 勘探意義

研究認為WC15-1油氣藏的油氣來源于文昌C凹陷文昌組烴源巖，具有良好的生烴潛力，這將大大提高文昌C凹陷及其圍區的勘探價值，展現了文昌C凹陷南側神狐隆起良好的油氣勘探前景，同時也證明了邊緣凹陷同樣具有良好的生烴潛力。

4 結 論

(1) 對珠三坳陷的充填演化、凹陷結構及珠三南斷裂的研究表明，WC15-1油氣藏油氣主要來源于文昌C凹陷文昌組，油氣藏形成時間較晚，主成藏期在5 Ma以后。

(2) 該認識預示著文昌C凹陷具有良好的生烴潛力，這將大大提高文昌C凹陷及其圍區的勘探價值，同時也證明了邊緣凹陷同樣具有良好的生烴潛力，建議加強對與文昌C凹陷類似的邊緣凹陷的研究。

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編輯 林樹龍

20150103；改回日期：20150403

國家科技重大專項“近海富烴凹陷資源潛力再評價和新區、新領域勘探方向(二期)”(2011ZX05023-001)

陳少平(1978-)，男，工程師，2001年畢業于中國地質大學(武漢)石油與天然氣勘察專業，2007年畢業于該校能源地質工程專業，獲博士學位，現從事石油地質綜合研究工作。

10.3969/j.issn.1006-6535.2015.03.003

TE121

A

1006-6535(2015)03-0014-04