1、2022202.3May年5月GEOLOGIREVIEW评论质地No.Vol.69第6 9 卷第3期关于琼东南盆地始新统地层研究的思考李胜勇),吴其林2)1)中海石油(中国)有限公司湛江分公司,广东湛江,52 40 57;2)广东石油化工学院石油工程学院,广东茂名,52 50 0 0WWW 7 年Ying9井首次钻遇油层至今,琼东南盆地原油勘探领域一直未取得重大突破。近年来寄予厚望的S3X井钻探失利具有一定典型性,笔者等以S3X井钻后分析为契机,通过与珠江口和北部湾盆地始新统地层对比研究,提出了不同于以往的看法。分析显示琼东南盆地已发现原油中,源于低等水生生物的C304-甲基留烷含量,以及反映
2、氧化还原条件的姥植比(Pr/Ph)参数,均弱于珠江口和北部湾盆地半深湖相优质烃源岩;琼东南盆地“低频一连续一强振幅”地震相特征与珠江口盆地钻井证实的半深湖相优质烃源岩地震反射特征差异较大;琼东南盆地在区域位置、构造演化与沉积充填模式方面与珠江口和北部湾盆地也存在明显差异,使得始新统湖相地层的分布规模和优质烃源岩的发育条件等方面,均弱于珠江口和北部湾盆地。因此,建议在与周缘盆地始新统地层的对比研究过程中应适度审慎,尤其是以陵水凹陷为代表的中央坳陷带始新统湖相烃源岩分布规模不宜过于乐观。同时,指出受地貌格局影响,不同凹陷海侵进程并不同步,琼东南盆地除始新统发育湖相地层外,渐新统崖城组早期部分凹陷也
3、具有发育湖相地层和油型烃源岩的条件,这一新观点在一定程度可扩展琼东南盆地原油勘探研究的局面和思路。关键词:始新统地层;湖相烃源岩;C3.4-甲基烷;低频连续强反射;对比研究;原油勘探;琼东南盆地琼东南盆地涵盖浅水到超深水海域,是我国海上重要的油气勘探开发基地(图1),目前已发现包括崖13、陵水2 5、陵水17 等在内多个大中型气田,累计探明天然气地质储量超过30 0 0 亿m(王振峰等,2 0 16;徐长贵,2 0 2 2),但油气发现不均衡,目前尚未发现具有商业开采价值的油田,早日实现琼东南盆地原油领域重大突破是历代石油勘探工作者不懈追求的目标。前人研究认为,琼东南盆地主要发育始新统湖相烃源
4、岩与崖城组海陆过渡相烃源岩(徐新德等,2 0 16),其中前者主要生油,后者主要生气,因此始新统地层的研究直接关系到始新统湖相烃源岩评价以及原油领域的勘探部署工作。琼东南盆地由于新生代沉积地层较厚,最厚超过12 0 0 0 m,盆地大部分区域处于深水甚至超深水海域,加之地层发育异常超压,受工程作业和勘探进程影响,已钻井多分布在盆地边缘或凸起高部位,完井深度较浅,地层揭露不全,还未钻遇过始新统湖相烃源岩,缺乏相关一手研究资料。通过已钻井资料结合地震反射特征,以及与周边已钻遇始新统湖相烃源岩的盆地开展对比研究,认为琼东南盆地广泛发育始新统中深湖相优质烃源岩(黄保家等,2 0 12 a;王振峰等,2
5、 0 14;刘妍等,2 0 16;邓广君,2 0 17),在这一认识基础上,近年在原油领域推动钻探了一口期望值较高的探井(S3X),并首次计划钻探始新统地层以揭示中深湖相烃源岩,遗憾的是,钻探结果在多个层面均未实现钻前预期。事实上,从2 0 世纪7 0 年代末在琼东南盆地开始油气勘探发现首口油层井(Ying9)至今,经过近40年的持续勘探,还一直没有超过Ying9井钻探成效的新井出现。这一现状令人深思,一方面反映了琼东南盆地原油领域勘探的复杂性,另一方面也反映了原油领域的相关研究,尤其是始新统烃源岩地层的相关研究呕需总结经验教训,但长期以来由于该领域勘探发现欠佳,专门针对始新统地层的报道本文为
6、广东省高校特色创新项目(编号:2 0 2 0 KTSCX084)与广东省普通高校创新团队一一油气资源勘探开发创新团队(编号2KCXTDO18)的成果收稿日期:2 0 2 2-0 7-0 5;改回日期:2 0 2 2-11-17;网络首发:2 0 2 2-12-2 0;责任编辑:刘志强。Doi:10.16 50 9/j.g e o r e v i e w.2 0 2 2.12.0 0 1作者简介:李胜勇,男,198 6 年生,硕士,工程师,主要从事油气勘探综合地质研究;Email:l i s h y 10 c n o o c.c o m.c n。915第3 期李胜勇等:关新统地层研究的思考N03
7、060 km地质年代岩石地震界面构造区陷珠300.m及代号地层养面年龄事件L江口陷盆图6 c起东52B51500m地统代号组Ma300m更全隆N3-Q乐东组图6 b图6陷新统宝岛凹陷T201.8海图2南松Yihg9隆涛陷幼长昌凹陷上新统N海组莺歌T305.5莺Y8S3X部陷松松南低起N黄流组Y4崖北T4010.5东沙运动西松南Y818X中新崖城百统N梅山组陶8陷起T5016.0歌崖南南低古起陵水心图6 d9凹起1500m区N,三亚组T6023.0南海运动陷起E陵水组四L3图8图8 a隆浙新T7028.4珠琼二幕海起陷统E崖城组乐凸凹隆T8033.9珠琼一幕低泉部始新E,岭头组盆统钻井T90陵南
8、沙古新wellE,光统剖面位置Tg神狐运动地华前西sectionlocation店近系PreE凹陷凸起低凸起盆地边界二级构造界线水深线sagupliftlowupliftbasinboundarysecondary structureboundarywaterdepthisoline图1琼东南盆地构造区划分布图Fig.1 Tectonic zoning distribution of Qiongdongnan Basin相对较少。笔者等通过S3X井的钻探研究为契机,通过与珠江口和北部湾盆地始新统地层的对比研究,取得了新认识,以期为相关研究领域的从业者提供参考,同时为勘探部署提供决策依据,具有一
9、定理论意义与现实经济意义。一S3X井钻探概况S3X井与Ying9井均分布在北部坳陷带的松西凹陷,整个北部坳陷带是琼东南盆地原油勘探的主要区带。197 9年钻探的Ying9井油层分析化验含有一定丰度的C3o4-甲基留烷(黄保家等,2 0 12 a;王振峰等,2 0 14;徐新德等,2 0 16;刘妍等,2 0 16;邓广君,2 0 17),后来在北部坳陷带及周缘钻探的多口井也陆续发现C3o4-甲基笛烷这一低等水生生物标志化合物,加上部分凹陷底部地震反射具有一定程度的强振幅异常,通过类比珠江口盆地与北部湾盆地烃源岩地化指标与地震相特征后,认为包括松西凹陷在内的北部坳陷带均发育始新统半深湖相优质烃源
10、岩,使得历年来各轮资源评价中,始新统源岩的生烃潜力都较为可观,石油地质资源量约2.0 14.9亿t(徐新德等;胡晨晖等),具有较好的石油勘探前景。S3构造位于松西凹陷南侧缓坡近洼区,主要目的层为陵水组与崖城组,由松西凹陷西次洼与崖北凹陷东次洼联合供烃,构造深部及周缘始新统地层振幅异常特征明显(图2),分布范围广,发育继承性构造脊,具有凹中隆构造背景,相较处于缓坡远端但已经成功钻探的Ying9含油构造,S3构造在烃源与运移条件方面更具优势,是近年来新发现成藏条件较为优越的构造,预测构造潜在资源量较为可观,被评为琼东南盆地原油领域突破的首选目标(付大巍等)。同时,由于S3构造下方始新统地层具有“低
11、频一连续一强振幅”特征,即前述推测的“始新统半深湖相优质烃源岩”,加之该地层埋深相对较浅,不发育异常超压,处于浅水区,是揭示始新统烃源岩的难得机会,特将始新统地层首次作为次要目的层加以钻探,所以钻前对S3X井寄予厚望,且意义重大。实际钻探显示,S3X井全井段岩屑录井无油气显示、气测录井无明显异常,测井解释无油气层,为一口干井。同时首次揭示始新统湖相烃源岩(泥岩或页岩)的计划也失败,实钻显示该套具有强振幅异常的“始新统烃源岩”地层,钻井现场岩屑录井与井壁取心均为红褐色花岗岩(图2),导致随钻决策以为钻遇了前古近系基底而提前完钻,虽然后来依靠薄片资料在显微镜下进一步鉴定为花岗质砾岩与砂砾岩,将该套
12、地层定为“始新统”地层,但依然与钻前预测的“半深湖相优质烃源岩”相去甚远分析认为松西凹陷始新统湖相烃源岩条件远低于预期,供烃能力不足是该井失利的主要原因S3X井原油目的层钻探落空与始新统湖相烃源岩揭91620233年论质地评S3X(科开)T70T80200ms1km井壁取芯中子伽玛电阻率45地层15井深岩性(m/m)泥岩20220剖面0.2200mudstone(gAPI)(m)(Q:m)140声波40(us/ft)粉砂岩2900siltstone陵水组细砂岩finesandstone30003940.0m3484.0m粗砂岩coarsesandstone3100含砾粗砂岩gravellyco
13、arse3200崖城组sandstone砂砾岩gravel3360.0m3300浅灰色greyish3400o8=p杂色variegated3500冷头组褐红色密度(g/cmmaroon3433.0m3516.5111.952.951ft=30.48cm图2 琼东南盆地松西凹陷过S3X井地震剖面与实钻岩性特征Fig.2 Seismic profile and actual drilling lithological characteristics through the Well S3Xin the Songxi Sag,Qiongdongnan Basin露失败,反映了琼东南盆地始新统地层在
14、勘探研究过程中存在一定程度的误判,进而影响了烃源岩评价与油气勘探成败2始新统地层研究的思考2.1地层年代的不确定性目前,琼东南盆地还没有古生物资料或相关测年资料证实已经钻探了始新统地层,以往始新统地层研究成果多是利用地震资料结合区域演化与钻井地化特征对比推测取得(黄保家等,2 0 12 a;王振峰917第3 期李胜勇等:关地始新统地层研究的思考丰%001%001%00T%00100001超微带ENN8虫度有分0001I有总%001%001%001有虫6IN界年(eW)0+87面091L1081地界()0000L008006000%00160060090三转中陵水组崖城组渐新统等,2 0 14;
15、徐新德等,2 0 16;刘妍等,2 0 16;邓广君,2017),受此影响,关于琼东南盆地始新统地层的发育情况和分布范围,不同研究团队或机构的相关认识存在诸多差异(李绪宣等,2 0 0 7;庞凌云,2 0 12;廖计华等,2 0 12;蔡国富等,2 0 13;刘妍等,2016;邓广君,2 0 17)。新钻探的S3X井古生物资料主要分布在渐新统陵水组及之上地层(图3),有孔虫事件与钙质超微事件所标定的地质年龄较为局限,导致崖城组及始新统地层缺之生物事件年龄的标定。同时由于该井钻探失利,在当时低油价与降本增效背景下,未能开展包括锆石测年分析在内的其他更多相关实验工作,只能更多利用钻井岩电资料结合区
16、域地震资料开展分析。虽然S3X井首次针对“始新统”地层进行了钻探,并将井深3500m以下的褐红色砂砾岩段划分为“始新统”地层,但该井始新统地层的划分缺乏直接的年代依据,其结论还存在一定的不确定性。首先,从岩相特征看,该井始新统顶界面350 0 m以下井段为红褐色或灰褐色花岗质砂砾岩,颜色特征与周缘崖城组灰色或浅灰色为主的地层表现出明显差异,但无论从该井纵向上还是区域对比看,该深度和现象都不足以成为划分始新统地层的绝对证据。因为S3X井底至崖城组32 50 m地层颜色均具有一定异常(图2),表现为灰褐色或红褐色,32 50 m之上录井颜色才变为区域常见91820233年质论地评的浅灰色,地层颜色与岩性均未在350 0 m处发生突变;从区域上看,盆地南侧北礁凹陷及其周缘Y9与L3井下部也钻遇薄层红褐色泥岩或褐红色砂岩,但是该区将其划分为渐新世早期的崖城组三段,松南低凸起上Y8X井区将钻遇的红褐色或棕红色地层划分为中生界基岩风化壳。可见琼东南盆地类似红褐色或褐红色等异常颜色地层仅反映了偏氧化的沉积环境或母岩所具有的特征,该现象在区域上广泛存在,不具有固定时代意义,更非始新统地层的“标志层”。