珠江口盆地深水区构造演化差异性与油气勘探意义

2017-11-14 08:31杨海长韩银学王龙颖
中国石油勘探 2017年6期
关键词:恩平三角洲烃源

杨海长 陈 莹 纪 沫 韩银学 王龙颖 黄 萱

( 中海油研究总院 )

珠江口盆地深水区构造演化差异性与油气勘探意义

杨海长 陈 莹 纪 沫 韩银学 王龙颖 黄 萱

( 中海油研究总院 )

珠江口盆地深水区7个凹陷分布于盆地两大一级构造单元珠二坳陷和珠四坳陷内,两大坳陷共同经历了初始裂陷、持续裂陷、裂后沉降早期、裂后沉降晚期和新构造运动五大构造演化阶段.不同构造演化阶段之间以及同一构造演化阶段之内,两大坳陷的构造特征和沉积充填差异明显,进而导致具有不同的油气地质条件与勘探潜力.珠二坳陷发育湖相泥岩、煤系、陆源海相泥岩3类烃源岩;珠四坳陷发育煤系和陆源海相泥岩两类烃源岩,生烃条件逊于珠二坳陷.珠江口盆地深水区在持续裂陷、裂后沉降早期、裂后沉降晚期3个构造演化阶段主要发育多期三角洲砂体和水道-深水扇砂体,珠二坳陷砂体类型多,分布广,储集能力更好.珠二坳陷与珠四坳陷主要发育裂后沉降期成藏组合与持续裂陷期成藏组合,对比两套成藏组合成藏要素,珠二坳陷勘探潜力优于珠四坳陷.

珠二坳陷;珠四坳陷;构造演化;烃源岩;储层;成藏组合

珠江口盆地深水区经过十几年的勘探已发现多个油气田,但截至目前主要的钻探活动仍集中在珠二坳陷,特别是白云凹陷;而针对珠四坳陷的勘探尚处在地震部署与研究阶段,仅钻的一口井未获商业发现,勘探潜力尚未得到证实[1-2].本文从构造演化差异性的角度,利用近些年钻井和地震资料,对珠江口盆地深水区两大坳陷的构造演化与沉积充填进行对比研究,进而揭示油气资源潜力和油气成藏规律.

1 深水区构造演化差异性

珠江口盆地位于中国南海北部陆缘区,盆内发育北部隆起、中央隆起、南部隆起3个正向一级构造单元和珠一坳陷、珠二坳陷、珠三坳陷、珠四坳陷4个负向一级构造单元(图1).珠江口盆地深水区域(水深大于300m)主要分布于盆地南部,涵盖珠二坳陷、南部隆起和珠四坳陷.珠二坳陷包括白云凹陷、开平凹陷和顺德凹陷,主要位于现今海底地形的上陆坡至陆架边缘,水深多小于1500m;珠四坳陷包括荔湾凹陷、鹤山凹陷、兴宁凹陷、靖海凹陷,主要位于现今海底地形的下陆坡至洋盆边缘,水深多大于1500m(图1).

图1 珠江口盆地构造单元区划图

根据区域构造事件和地质特征将珠江口盆地深水区的形成演化划分为5个阶段:初始裂陷阶段、持续裂陷阶段、裂后沉降早期阶段、裂后沉降晚期阶段和新构造运动阶段,每一个阶段对应一次区域构造运动,沉积环境变化明显(图2).

图2 珠江口盆地深水区构造演化阶段综合特征图

1.1 初始裂陷阶段

新生代早期的珠琼运动掀开了珠江口盆地深水区的构造演化序幕,全盆地范围内裂陷作用自北向南逐渐减弱,珠二坳陷的白云凹陷和开平凹陷发生北西-南东向伸展作用,形成了近北东-南西向展布的白云凹陷和开平凹陷;而更靠南的珠四坳陷该时期为隆起与斜坡古构造背景,没有发生裂陷作用[3].同盆地内其他凹陷初始裂陷期一样,白云凹陷和开平凹陷主要充填了湖泊相沉积的文昌组[4-5].白云凹陷与开平凹陷主控凹断裂均分布在凹陷南部,为东西走向或北东东走向,断陷结构清楚.白云凹陷主控凹断裂东西向延伸达120km,沉降幅度约1500m,控制形成宽缓的南断北超半地堑(图3a).在主控凹断裂及多条小控洼断裂共同作用下,白云凹陷文昌组表现为多沉积中心且相互分隔.开平凹陷主控凹断层规模较小,但沉降幅度大,控制形成相对狭窄的南断北超的半地堑.

图3 珠江口盆地深水区构造演化剖面图

1.2 持续裂陷阶段

持续裂陷阶段是珠江口盆地深水区最主要的成盆期.始新世晚期的珠琼二幕运动是该阶段的开启事件.

由于珠二坳陷和珠四坳陷所处的位置与演化阶段的差异,两大凹陷群呈现不同的构造特征.北部珠二坳陷中的开平凹陷和白云凹陷继承了前期初始裂陷特征而持续裂陷,在相对分隔的文昌组断陷基础上,大面积接受恩平组海相沉积[6].控洼断裂继续活动,但同时凹陷沉降作用显著,沉积中心与沉降中心逐渐统一到凹陷中部,白云凹陷恩平组最厚为4000m,整体表现为断裂和沉降共同控制构造演化的断坳作用(图3b).

南部的珠四坳陷处于珠江口盆地最南侧,与古礼乐盆地相邻[7].珠琼二幕运动在盆地南部引起的伸展作用已显著减弱,各凹陷断裂规模减小,沉降作用突出,在断坳作用控制下充填了恩平组海相沉积,珠四坳陷中的荔湾凹陷、鹤山凹陷都在该时期裂陷形成(图3b).受后期底辟等构造活动改造,两个凹陷内都形成多个恩平组沉积中心,荔湾凹陷北厚南薄,最厚为2400m,鹤山凹陷中部最厚为2600m.兴宁凹陷和靖海凹陷位于荔湾凹陷东侧,恩平组沉积时期在中生界反转剥蚀基础上继续裂陷形成典型断陷和断坳,恩平组厚度受北西向控凹断层控制,断层根部最厚为2400m.

1.3 裂后沉降早期阶段

裂后沉降早期以渐新世新南海扩张为诱发事件,从约32Ma持续到23.8Ma.该时期珠江口盆地深水区没有新的凹陷形成,珠二坳陷与珠四坳陷主要发生沉降作用与弱伸展作用,坳陷作用显著,断裂多继承活动.该时期古珠江物源供给充分,在白云凹陷形成大规模陆架边缘三角洲[8],三角洲前端形成的陆架坡折将两大坳陷沉积环境截然分开:北部的珠二坳陷主要为陆架浅海-三角洲,南部的珠四坳陷主要为半深海(图3c).珠海组沉积期白云凹陷既是珠二坳陷的沉积中心,也是整个珠江口盆地深水区的沉降与沉积中心,珠海组最厚为2200m;荔湾凹陷是珠四坳陷的沉降与沉积中心,珠海组最厚为1600m.

1.4 裂后沉降晚期阶段

裂后沉降晚期开始于中新世(23Ma),南海扩张脊向南跃迁,致使珠江口盆地深水区陆架坡折向北迁移至白云凹陷北坡,这一构造事件称为白云运动[9].白云凹陷及以南整体沉降,珠二坳陷主体开始接受深水沉积,其南侧的珠四坳陷由于继承性沉降,水体更深(图3d).该时期断层活动微弱,断层基本不起控制沉积作用,表现为稳定沉降的坳陷特征.沉积地层稳定分布,受北部单边古珠江三角洲物源供应的影响,靠近物源的北部区域的地层厚度向南部深水区域逐渐减薄,凹陷间的显著厚度变化已不存在.构造活动相对平静的裂后沉降阶段一直持续到10.5Ma韩江组沉积后.

1.5 新构造运动阶段

与中国近海新构造运动时间不同[10],珠江口盆地新构造运动开始时间更早,始于10.5Ma的东沙运动,推测与新南海萎缩期的菲律宾岛弧向西仰冲事件相关.在深水区,火山活动和构造作用再次活跃,强烈的断裂活动不仅活化了早期北西向控洼断裂,还新生了许多羽状排列的北西向和近东西向断裂.断裂活动强烈区域主要分布于珠二坳陷的中北部,尤以番禺低隆起、白云凹陷北坡最为活跃.相比之下,珠四坳陷则显沉寂,新近系很少见到新构造运动期形成的断层.珠江口盆地深水区新构造运动阶段继续沉降,水深进一步加大,北部物源供给逐渐减少,从珠二坳陷到珠四坳陷,沉积地层明显减薄,部分地区甚至缺失10.5Ma以后的粤海组及更晚地层(图3e).

2 构造演化差异性与有效烃源岩

有效烃源岩取决于生烃有机质的富集程度和热演化程度,即源热共控有效烃源岩[11-13].生烃有机质的富集程度受控于沉积环境的演变,热演化程度受控于烃源岩的埋深和热场.南海北部深水区构造演化差异性一方面控制了沉积环境的演变,一方面控制了埋深和热场,进而导致了珠二坳陷和珠四坳陷的烃源岩有机质类型、丰度、成熟度方面存在差异.

2.1 烃源岩类型与有机质丰度

珠江口盆地深水区钻井资料揭示存在3种类型烃源岩:湖相烃源岩、煤系烃源岩和陆源海相烃源岩[14-15].不同的构造演化阶段控制了烃源岩不同的沉积环境、有机质类型和空间分布.

湖相烃源岩发育于始新世文昌组沉积期,对应于初始裂陷阶段.珠琼一幕裂陷作用形成了开平凹陷和白云凹陷组成的珠二坳陷,凹陷相对封闭,发育多个相对孤立的小面积半深湖,最大的半深湖面积为190km2,凹陷内大范围发育滨浅湖,凹陷边缘发育多个扇三角洲(图4).白云凹陷W1井在文昌组揭示300m扇三角洲沉积,并在顶部钻遇70m的灰色和褐色半深湖相泥岩、页岩,有机碳含量为1.0%~2.5%,生烃潜量为8.2~13.6mg/g,氢指数为446~566mg/g,Pr/Ph比值为1.4~1.7,有机质类型为Ⅰ-Ⅱ型,属于好烃源岩.该时期南侧的珠四坳陷尚未形成,无烃源岩发育.

图4 珠江口盆地深水区初始裂陷阶段(文昌组)沉积相图

煤系烃源岩和陆源海相烃源岩主要发育于晚始新世-早渐新世恩平组沉积期,对应于持续裂陷阶段.珠琼二幕时期珠四坳陷开始裂陷形成,沉降作用突出,两大坳陷都呈现不同程度断坳特征.珠二坳陷的白云凹陷恩平组沉积期整体为半封闭海湾,从早到晚由海陆交互相逐渐演变为典型海相,在恩平组沉积晚期发育了面积达4500km2的大型含煤三角洲[16](图5),控制形成了煤系烃源岩.煤系烃源岩中煤岩有机碳含量平均值为58.8%,碳质泥岩有机碳含量平均值为16.8%,泥岩有机碳含量平均值为1.9%,有机质类型为Ⅱ2-Ⅲ型.煤系烃源岩主要分布在凹陷外围斜坡带,向凹陷中部逐渐过渡为半封闭海湾相的陆源海相烃源岩,包括前三角洲相泥岩和浅海相泥岩.白云凹陷东部W2井揭示浅海泥岩,为水生藻类和陆生高等植物有机质混源,有机碳含量平均值为1.5%,有机质类型以Ⅱ2型为主.

图5 珠江口盆地深水区持续裂陷期(恩平组)沉积相图

恩平组沉积时期珠四坳陷沉积环境与珠二坳陷相似,均发育三角洲相和滨浅海相沉积,推测其烃源岩类型同样主要为煤系和陆源海相(图5).但由于凹陷规模和物源区都有限,三角洲规模偏小.同时珠四坳陷临近广海,水体交换作用强,沉积有机质保存条件逊于珠二坳陷,有机质丰度偏低.

陆源海相烃源岩发育的另一时期是渐新世晚期珠海组沉积期,即裂后沉降早期.北部珠二坳陷稳定继承沉积,该时期北部古珠江物源供给充分,三角洲填充凹陷后,爬上南部隆起,在南部隆起至白云凹陷南部一线形成大范围陆架边缘三角洲[17](图6).三角洲带来了丰富的陆源沉积物,在三角洲前缘-滨浅海-半深海内形成以高等植物为烃源有机质的陆源海相泥岩.W3井揭示珠海组为大套泥岩夹薄砂层,有机碳含量为1.0%~1.5%,生烃潜量为2~4mg/g,有机质类型主要为Ⅱ2-Ⅲ型,属于中等烃源岩.相比珠二坳陷,珠四坳陷该时期为开阔半深海,不利于有机质的发育与保存,烃源岩条件逊于珠二坳陷.

图6 珠江口盆地深水区裂后沉降早期(珠海组)沉积相图

2.2 烃源岩成熟度

珠江口盆地深水区热流值介于70~100mW/m2,高于中国近海浅水区大多数盆地,为典型的热盆[18-19].平面上热流值由北向南逐渐升高,珠二坳陷热流值为70~90mW/m2,珠四坳陷热流值西段高于东段,西段鹤山凹陷-荔湾凹陷为80~100mW/m2,东段兴宁凹陷-靖海凹陷为70~80mW/m2,热流值越高,越有利于烃源岩成熟.

珠二坳陷发育始新统湖相烃源岩和渐新统煤系烃源岩及陆源海相烃源岩.热演化分析表明[16],始新统湖相烃源岩在渐新世晚期开始成熟,生油为主,现今已达过成熟阶段.下渐新统恩平组煤系烃源岩和陆源海相烃源岩大规模生气开始于10.5Ma,现今仍在持续排烃,热演化程度低的区域以生油为主,热演化程度高的区域以生气为主.上渐新统珠海组陆源海相烃源岩现今Ro为0.7%~1.5%,主体小于1.3%,对于Ⅱ2-Ⅲ型干酪根仍未进入大量生气阶段,生成了少量的石油.

珠四坳陷主要发育渐新统煤系烃源岩和陆源海相烃源岩.23.8Ma的白云运动使珠四坳陷演变为远离大陆的深海,距离北部物源区远,沉积厚度薄.下渐新统恩平组烃源岩上覆地层厚度为1000~3000m,仅有荔湾凹陷南部和鹤山凹陷沉积中心少部分区域现今Ro为1.3%~2.0%,进入主要生排气阶段.珠四坳陷东段的兴宁凹陷-靖海凹陷新生代整体埋深浅,未进入生烃门限,其主力烃源岩为三叠系和侏罗系滨浅海泥岩,现今Ro为0.7%~2.0%.

利用源热共控的分析方法,综合分析认为珠江口盆地深水区文昌组湖相烃源岩仅发育于珠二坳陷,主要生油,生排烃早,现今处于过成熟阶段;恩平组煤系烃源岩和陆源海相烃源岩在两个坳陷均发育,以生气为主,在热演化程度低的区域生油,是深水区主力烃源岩,珠二坳陷有机质丰度好于珠四坳陷,成熟烃源岩的分布范围也远远大于珠四坳陷;珠海组陆源海相烃源岩主要发育于近岸的珠二坳陷,但由于埋深小,主体处于未成熟阶段,仅生成了少量石油.

3 构造演化差异性与储层

构造演化差异性对储层的控制主要表现在对沉积环境的影响,进而控制了砂体沉积与分布.油气勘探证实珠江口盆地深水区在3个构造演化阶段主要发育三角洲砂体和水道-深水扇砂体:持续裂陷期(恩平组)三角洲砂体,裂后沉降早期(珠海组)陆架三角洲-陆架边缘三角洲砂体与水道-深水扇砂体,裂后沉降晚期(珠江组)陆架三角洲-陆架边缘三角洲砂体与水道-深水扇砂体.

3.1 持续裂陷期(恩平组)三角洲砂体

恩平组沉积晚期,深水区在持续裂陷作用下呈断坳特征,南北两大坳陷内各凹陷地形相对平缓,均发育来自北部物源的三角洲(图5).珠二坳陷内的白云凹陷接受了来自盆地中央隆起和北部隆起的大量沉积物,在凹陷中北部形成了面积达4500km2的大型富砂三角洲.储层主要发育于三角洲平原分流河道、三角洲前缘水下分流河道和三角洲前缘河口坝.W4井恩平组储层孔隙度为5%~7.9%,平均为6%,渗透率为0.26~28mD,平均为6mD,属于低孔低渗储层,但对于天然气而言,仍可以作为有效储层.埋深大、压实作用强烈是造成恩平组储层物性较差的主要原因.相对于珠二坳陷,珠四坳陷位于盆地边缘,裂陷作用较弱,形成的凹陷规模较小,因此发育的三角洲规模普遍小于1000km2,但由于埋深浅,推测储层物性好于珠二坳陷.

3.2 裂后沉降早期(珠海组)陆架三角洲-陆架边缘三角洲砂体与水道-深水扇砂体

裂后沉降早期,北部珠二坳陷地势更趋平缓,古珠江携带大量陆源碎屑在此卸载形成陆架三角洲(图6).储层主要为多期水下分流河道砂岩、河口坝砂岩,W3井珠海组储层平均孔隙度为19.3%,平均渗透率为340mD.珠海组储层平面非均质性强,距离W3井40km的W5井揭示珠海组储层平均孔隙度为14.5%,平均渗透率小于1mD.两口钻井物源不同,W5井物源主要来自白云凹陷西南侧的南部隆起,杂基含量高是导致储层物性降低的主要原因;W3井物源来自白云凹陷北部,杂基含量低.

珠海组沉积期,北部珠二坳陷发育的高建设性陆架三角洲向南推进至珠四坳陷内的鹤山凹陷-荔湾凹陷北部,形成陆架坡折与陆架边缘三角洲,珠四坳陷整体位于深水环境.陆架边缘三角洲前缘砂体滑塌下来后在深水区堆积成水道-深水扇复合体.W6钻遇珠海组深水扇储层,平均孔隙度为25%,平均渗透率达几百毫达西.

3.3 裂后沉降晚期(珠江组)陆架三角洲-陆架边缘三角洲砂体与水道-深水扇砂体

裂后沉降晚期的白云运动使珠海组沉积时期的陆架坡折跃迁至白云凹陷北部,珠二坳陷、珠四坳陷均演变为深水环境(图7).古珠江三角洲随海平面上升而退积到白云凹陷北坡形成陆架三角洲-陆架边缘三角洲.三角洲分流河道砂体、受波浪改造形成的三角洲前缘席状砂和滨岸沙坝砂体发育,横向连片,广泛分布于白云凹陷北坡.钻井揭示该套储层平均孔隙度为19%,平均渗透率超过150mD,是珠江口盆地深水区最重要的产层.该时期,当古珠江三角洲在低位时,海平面下降到陆架边缘,陆架边缘三角洲进积到坡折带之下,碎屑沉积物在重力作用下沿峡谷水道在白云凹陷内形成水道-深水扇.白云凹陷23.8-10.5Ma发育了8个层序的深水扇叠置沉积,有盆底扇、斜坡扇、低位楔等低位扇体,深水扇主要分布在白云凹陷沉降形成的陆坡内盆地之中,周边相变为巨厚的区域深水泥岩.W3井钻遇十多米重力流成因的深水扇砂岩,孔隙度平均为17%~22%,渗透率平均为120~600mD.

珠江组沉积期,珠四坳陷继承了裂后沉降早期(珠海组)的深水环境,但水体更深.物源主要为珠二坳陷北部的古珠江,沉积物难以越过白云凹陷而长距离搬运至珠四坳陷,因此该时期珠四坳陷储层不发育.

4 构造演化差异性与成藏组合

珠江口盆地深水区主要发育两套成藏组合:裂后沉降期成藏组合与持续裂陷期成藏组合(图8),前者是深水区当前主要的勘探目的层和油气产层;后者勘探程度低,勘探潜力大,是下一步重要的潜在勘探层系.两套成藏组合在珠二坳陷和珠四坳陷均发育,但受构造演化差异性控制,其成藏要素在两大坳陷内表现出不同的特征.

裂后沉降期成藏组合在珠二坳陷内的勘探目的层主要包括裂后沉降晚期下部地层和裂后沉降早期上部地层,即下中新统珠江组下段-上渐新统珠海组上段.该成藏组合烃源岩主要为恩平组煤系和陆源海相泥岩;储层为珠江组-珠海组陆架三角洲-陆架边缘三角洲砂体和深水扇-水道砂体;圈闭类型既有以断鼻、断块为主的构造圈闭,也有以构造-岩性复合或岩性为主的隐蔽圈闭.成藏关键期在10Ma以来,即新构造运动期,东沙运动使油气沿断裂或底辟垂向运移至珠江组输导层,再侧向运移至圈闭成藏,或通过断层及底辟直接与烃源岩沟通,垂向运移至珠江组圈闭成藏[20-22].番禺气田群、荔湾气田群及流花油田群主力气藏、油藏均在该时期充注成藏.

与珠二坳陷相比,裂后沉降期成藏组合在珠四坳陷内的勘探目的层主要为上渐新统珠海组深水扇-水道砂体,下中新统珠江组储层不发育,因为珠江组沉积期珠四坳陷整体处于远离物源的深水环境,陆源碎屑难以到达.珠四坳陷裂后沉降期成藏组合的烃源岩与珠二坳陷一样,但由于烃源岩埋深浅,成熟更晚,成藏关键时期在2.5Ma以来.新构造运动对珠四坳陷影响微弱,天然气主要依靠火山底辟、微裂缝及早期断层向浅层储层运移.典型气藏是荔湾21气藏(CO2为主).

持续裂陷期成藏组合在珠二坳陷和珠四坳陷均存在,其勘探目的层为中深层下渐新统恩平组,储层靠近烃源岩或与烃源岩直接接触是主要特征.该组合主要烃源岩是恩平组煤系与陆源海相泥岩,始新统文昌组湖相烃源岩有贡献,但仅局限于珠二坳陷.储层为恩平组浅海三角洲砂体,珠二坳陷较珠四坳陷更靠近物源,砂体更发育.圈闭类型既有构造圈闭,也有岩性圈闭,珠二坳陷大规模三角洲为发育岩性圈闭提供了条件[23].由于恩平组、文昌组两套烃源岩时代及上覆地层厚度不同,持续裂陷期成藏组合在两大坳陷的成藏关键时期亦有差异.珠二坳陷文昌组湖相烃源岩生排烃早(32-20Ma),生成的油气从深凹带向缓坡或陡坡高部位运移,经断层调整聚集成藏.珠二坳陷恩平组煤系烃源岩与陆源海相烃源岩生排烃晚(10Ma至今),生成的油气在东沙运动促使下排出烃源岩,就近运移充注成藏.珠四坳陷不发育文昌组,恩平组烃源岩由于上覆地层更薄,排烃期更晚(2.5Ma至今),构造运动不活跃,油气主要依靠晚期底辟与微断裂近距离运移,在恩平组构造圈闭或岩性圈闭中就近聚集成藏.

5 结论

(1)珠江口盆地深水区的构造演化划分为5个阶段:初始裂陷阶段、持续裂陷阶段、裂后沉降早期阶段、裂后沉降晚期阶段和新构造运动阶段,各个阶段在北部珠二坳陷和南部珠四坳陷导致的凹陷结构、沉积充填、构造活动差异显著.

(2)不同的构造演化阶段控制了不同的沉积环境,进而形成了湖相烃源岩、煤系烃源岩和陆源海相烃源岩.珠二坳陷3套烃源岩均有发育,主体现今处于过成熟-高成熟-成熟阶段;珠四坳陷主要发育煤系烃源岩和陆源海相烃源岩,主体现今处于成熟-未成熟阶段,生烃能力逊于珠二坳陷.

(3)珠江口盆地深水区在3个构造演化阶段主要发育多期三角洲砂体和水道-深水扇砂体:持续裂陷期(恩平组)三角洲砂体,裂后沉降早期(珠海组)陆架三角洲-陆架边缘三角洲砂体与水道-深水扇砂体,裂后沉降晚期(珠江组)陆架三角洲-陆架边缘三角洲砂体与水道-深水扇砂体.珠二坳陷发育除裂后沉降早期水道-深水扇砂体之外的其他4类储层,珠四坳陷主要发育裂后沉降早期水道-深水扇砂体和持续裂陷期三角洲砂体.

(4)珠江口盆地深水区主要发育两套成藏组合:裂后沉降期成藏组合与持续裂陷期成藏组合,前者是深水区当前主要的勘探目的层和油气产层,后者勘探程度低,勘探潜力大.两套成藏组合在珠二坳陷和珠四坳陷均发育,对比两套成藏组合成藏要素,珠二坳陷勘探潜力优于珠四坳陷.

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Structural evolution difference and the significance for oil and gas exploration in the deep water area of the Pearl River Mouth Basin

Yang Haizhang, Chen Ying, Ji Mo, Han Yinxue, Wang Longying, Huang Xuan
( CNOOC Research Institute )

Seven sags in the deep water area of the Pearl River Mouth Basin reside in two first-order structural units, i.e. Zhu II depression and Zhu IV depression. The two depressions commonly underwent five tectonic evolution stages, including initial rifting, sustained rifting, early post-rifting subsidence, late post-rifting subsidence, and neotectonic movement. They are significantly different in tectonic characteristics and sedimentary filling in different stages or during the same stage, thereby leading to different hydrocarbon geological conditions and exploration potentials. Three types of source rocks (i.e. lacustrine mudstone, coal-measure and terrigenous marine mudstone) are mainly developed in the Zhu II depression. Two types of source rocks (i.e. coal-measure and terrigenous marine mudstone) are mainly developed in the Zhu IV depression, revealing hydrocarbon accumulation conditions inferior to the Zhu II depression. During the first three stages (i.e. initial rifting,sustained rifting, early post-rifting subsidence, and late post-rifting subsidence), multi-stage delta and channel-deep water fan sand bodies were developed; the sand bodies in the Zhu II depression are diverse and wide, showing better accumulation capacity. Two sets of plays of late postrifting subsidence and sustained rifting are developed in both depressions. By comparing the play elements, it is concluded that the exploration potential of the Zhu II depression is better than that of the Zhu IV depression.

Zhu II depression, Zhu IV depression, structural evolution, resource rock, reservoir, play

TE111.1

A

10.3969/j.issn.1672-7703.2017.06.007

国家科技重大专项"海洋深水区油气勘探关键技术"(2016ZX05026007).

杨海长(1976-),男,河南获嘉人,硕士,2005年毕业于中国石油大学(北京),高级工程师.现主要从事石油地质综合研究工作.地址:北京市朝阳区太阳宫南街6号院中海油大厦1103室,邮政编码:100028.E-mail:yanghzh1@cnooc.com.cn

2016-11-20;修改日期:2017-09-26

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