热点 | 南海北部大陆边缘盆地深水油气储层

全球海洋油气资源丰富，主要分布在大陆边缘沉积盆地。自20 世纪80 年代，世界海洋油气勘探逐渐转向深水区，到90 年代取得了突飞猛进的发展。目前全球海上油气勘探开发形成“三湾”“两海”“两湖”的格局。“三湾”即波斯湾、墨西哥湾和几内亚湾，“两海”即北海和南海，“两湖”即里海和马拉开波湖。其中，波斯湾的沙特阿拉伯、卡塔尔和阿联酋，里海沿岸的哈萨克斯坦、阿塞拜疆和伊朗，北海沿岸的英国和挪威，以及美国、墨西哥、委内瑞拉、尼日利亚等，均是世界重要的海上油气勘探开发国家。

目前，全球深水海域已发现的油气田主要呈“三竖两横”格局分布，“三竖”即南北向分布的大西洋大陆边缘深水区、东非陆缘深水区、西太平洋大陆边缘深水区，“两横”即近东西向分布的环北极深水区和新特提斯深水区。

近年来，以巴西近海、美国墨西哥湾、西非近海为代表的深水油气勘探“金三角”地区，成为世界深水油气勘探和开发的热点地区与油气储量重要的增长点，它们集中了当前世界大约84%的深水油气钻探活动。近五年来，全球重大油气发现主要来自于海上，其中70%来自水深超过1000m 的水域。2011 年，国外十大油气发现中，有六个位于深水区。2012 年，全球排名前十位的油气发现全部来自深水，其中七个为亿吨级重大油气发现。可见，深水海域正在成为海洋石油主要的增长点和世界石油工业可持续发展的重要领域。

我国深水油气资源十分丰富。在我国南海海域，整个盆地群石油地质资源量在230亿～300 亿t，天然气地质资源量约为16 万亿m，约占中国油气总资源量的1/3，其中70%蕴藏于深水区域。我国于2006 年在珠江口盆地深水区荔湾凹陷及2014 年在琼东南盆地深水区陵水凹陷获得重大油气发现，证实了南海北部深水区蕴藏有丰富的油气资源。

▲南海北部大陆边缘盆地区域地质剖面(引自张功成等，2013b)

目前深水油气勘探效益较好的地区多位于被动大陆边缘盆地，深水油气勘探常以寻找大中型圈闭、发现大中型油气田为目标。全球深水含油气盆地的储层主要包括深海浊积砂岩、台地碳酸盐岩和生物礁、滨浅海砂岩、河流-三角洲砂岩四种类型，其中以深海浊积砂岩和河流-三角洲砂岩为主。

南海海域台风频繁，深水环境恶劣，风浪大、内波强、海底砂脊和砂坡变化无常，导致工作难度大、勘探成本高，同时还需应对复杂的国际环境。近几年勘探实践表明，区域构造和沉积环境的演变控制着大型碎屑沉积体的形成与分布。南海北部深水区大型有效储集体的寻找、有效储层形成的沉积成岩机理及主控因素等成为热点问题。

针对南海北部大陆边缘盆地油气地质特点，《南海北部大陆边缘盆地深水油气储层》（陈国俊等著. 北京：科学出版社，2020.4）一书重点以珠江口盆地、琼东南盆地、双峰盆地深水区为研究对象，以构造-沉积环境演变控制储层发育为切入点，综合利用大面积三维地震、测井、钻井岩心、岩屑和实验室测试分析资料，宏观与微观相结合，系统论述了南海北部大陆边缘盆地深水油气储层特征、形成演化与分布规律，主要特色成果可概括为以下几个方面。

1. 南海北部深水区沉积演化特征

南海北部大陆边缘盆地深水区始新统湖相地层在琼东南盆地发育不均，而在白云凹陷则广泛发育。琼东南盆地海侵时间早，崖城组三段以滨海相沉积为主，是煤系地层主要发育层段；白云凹陷恩平组早期亦由河湖相转变为海相沉积。白云凹陷恩平组整体为海相沉积环境，而非前人认为的河湖相。琼东南盆地和白云凹陷在裂陷期水体总体呈加深过程，由始新世河湖相逐渐过渡为早渐新世滨浅海相和晚渐新世的浅海半深海相，且在琼东南盆地和白云凹陷北缘发育继承性三角洲。裂陷期后，总体发育半深海-深海沉积，并在南海西北陆缘发育类型多样的深水扇沉积体系。

中央峡谷开始发育的时间为10.5Ma，溯源侵蚀对中央峡谷的形成起决定性作用，相对海平面持续上升是决定溯源发展的主因。峡谷内发育五期次级水道，充填了浊流、碎屑流、块体搬运沉积、滑塌四种重力流过程及半深海沉积，其形成与充填过程可分为五个阶段：侵蚀阶段、埋藏阶段、二次侵蚀阶段、充填阶段及废弃阶段。另外，在中央峡谷的东(末)端发现一大型深水扇沉积，将其命名为双峰深水扇，该扇发育四期，其物源主要来自中央峡谷。

▲乐东深水扇-中央峡谷-双峰深水扇沉积体系

研究表明，乐东深水扇、中央峡谷和双峰深水扇在时空上是同一沉积体系，其物源均来自莺西越东水系。该深水扇沉积体系发育特征有别于现有的任何一种已知的深水扇，提出了“莺-琼双峰多阶深水扇沉积体系”新认识。

2. 大型砂体类型

南海北部大陆边缘盆地深水区主要发育四大类砂体，包括三角洲、扇三角洲、滨海、重力流砂体，将这些砂体归纳为三套组合：始新统—下渐新统，裂陷期的三角洲和扇三角洲砂岩组合；上渐新统，断拗过渡期的滨海、三角洲、深水重力流砂岩组合；中新统—上新统，拗陷期的三角洲和深水重力流砂岩组合。其中，白云凹陷内大型碎屑岩储集体主要发育于渐新世—中新世早期，分别在30～28Ma 发育三角洲、扇三角洲、浊积扇；23.8～13.8Ma 发育陆架边缘三角洲及珠江深水扇。琼东南盆地内大型碎屑岩储集体主要发育于中新世晚期—上新世，在10.5～5.5Ma 发育莺-琼双峰多阶深水扇沉积砂体。

3. 白云凹陷储层形成演化特征

白云凹陷碎屑岩储层经历了多期复杂的成岩作用改造。烃源岩热演化产生的酸性流体沿北斜坡上由断层和扇三角洲、三角洲和浊积扇砂体构成的输导体系向番禺低隆起运移，并沿途溶蚀储层形成次生孔隙，发现在2750～3500m 和3800～4600m 深度段存在两个次生孔隙发育带。沉积相带的分异作用和引起孔喉变化的成岩作用是控制碎屑岩储层物性的主要因素。

白云凹陷深部恩平组储层砂岩的成分成熟度和结构成熟度均较低，并含有大量方解石、长石、岩屑等可溶组分。压实作用和胶结作用是破坏恩平组储层物性的主要因素，而溶蚀作用是改善储层物性条件的有效途径。

4. 典型大型有利储集体分布规律

白云凹陷陆架边缘三角洲及珠江深水扇储集体：三角洲平原分流河道砂体，大部分直接与三角洲煤系烃源岩直接相连，溶蚀作用发育，属于中等压实-弱溶蚀相，多形成低孔低渗的Ⅲ类储层；成分成熟度和结构成熟度较高且距离海相泥岩烃源岩较近的三角洲前缘河口坝、远砂坝、前缘席状砂体，保持着较高的粒间空间和连通性极佳的原生孔隙系统，具备次生孔隙形成的先决条件，属于强压实-强溶蚀相，形成以Ⅱ类储层为主的储层，可作为潜在的优质储层；深水扇砂体分布广、厚度大，且附近都有大的断裂与深部烃源岩沟通，经历了中等压实-强溶蚀改造，物性较好，属于Ⅱ类储层为主的优质储层分布区。

▲白云凹陷恩平组上段沉积-成岩相及有利储集区带分布

莺-琼双峰多阶深水扇储集体包括东方扇水道砂、乐东深水扇的下扇朵叶体、中央峡谷次级水道充填的峡谷轴部砂体。底辟、中央峡谷内各期次级水道的底侵蚀面及峡谷充填砂体可以作为运移通道，中央峡谷中上游的侵蚀残余砂体是最佳的勘探目标。

《南海北部大陆边缘盆地深水油气储层》是系统研究南海北部大陆边缘盆地深水区油气储层特征的论著。该书针对该区油气地质特点，重点以珠江口盆地、琼东南盆地、双峰盆地等深水区为研究对象，以构造-沉积环境演变控制储层发育为切入点，以成岩作用控制储层物性演变为主线，综合利用大面积三维地震、测井、钻井岩心、岩屑和实验室测试分析资料，宏观与微观相结合，系统论述了南海北部大陆边缘盆地深水区碎屑岩储层特征、形成演化与分布规律，发现在珠江口盆地深水区存在纵向上 “两个次生孔隙发育带”，提出了“莺-琼双峰多阶深水扇沉积体系”、“双峰深水扇”等新认识，利用大量翔实资料，系统阐明了储层物性变化规律及其主控因素，对有利储集区带进行了预测。该论著内容丰富，资料翔实，论述系统。

该书的出版必将丰富和发展我国深水油气勘探开发理论，其成果对我国南海北部大陆边缘深水盆地油气勘探开发具有理论和实用价值。

中国工程院院士

2019 年10 月1 日

本文摘编自《南海北部大陆边缘盆地深水油气储层》（陈国俊等著. 北京：科学出版社，2020.4）一书“前言”“序”，有删减，标题为编者所加。

ISBN 978-7-03-064303-2

责任编辑：吴凡洁 冯晓利

针对南海北部大陆边缘盆地油气地质特点，本书重点以珠江口盆地、琼东南盆地、双峰盆地深水区为研究对象，以构造-沉积环境演变控制储层发育为切入点，宏观与微观相结合，系统论述了南海北部大陆边缘盆地深水油气储层特征，剖析了储层形成演化及其主控因素，揭示了大型碎屑岩储集体的成因及分布规律，是对南海北部深水海域盆地碎屑岩储层研究的全面总结，可为我国深水区油气勘探开发提供重要依据。本书可供油气地质研究者、勘探工作者及勘探决策者参考，同时也可供有关科研单位和高等院校师生参阅。

（本文编辑：刘四旦）