東海陸架盆地麗水凹陷巖性油氣藏發育特征與成藏條件＊

陳春峰 徐春明 周瑞華 姚云霞 葉 芳 王勇剛

（中海石油（中國）有限公司上海分公司）

近年來，我國巖性油氣藏的探明儲量迅速增加，已成為油氣勘探的主要方向之一，陸相盆地巖性油氣藏形成條件及成藏規律研究較為深入且已取得豐碩成果［1-8］。由于麗水凹陷的盆地類型及所處的構造位置特殊，其巖性圈閉的發育條件及成藏規律也具有特殊性。經過近2年的研究，對麗水凹陷巖性油氣藏形成的構造背景、沉積環境及地震識別方法等都取得了新的認識，并指導了該區巖性油氣藏的勘探，取得了良好效果。

1 巖性油氣藏形成的地質背景

麗水凹陷位于東海陸架盆地西南部，是在中生代殘留盆地基礎上拉張斷裂形成的新生代東斷西超半地塹盆地，呈北東—南西向展布。麗水凹陷面積為13 785 km2，地層最大沉積厚度超過10 000 m，具有多套烴源巖系、儲集砂體發育、成藏時空配置較好等良好的成藏地質條件和勘探前景。在古新統明月峰組最大海泛面形成之前，受靈峰邊界大斷裂活動控制，北東向展布的靈峰古潛山將麗水凹陷分割為東、西2個次凹（圖1）。

圖1 麗水凹陷區域位置圖

東海陸架盆地經歷了斷陷—拗陷—反轉—沉降等多期次動力過程，太平洋板塊、菲律賓海板塊、臺灣造山帶的運動以及印度板塊的遠程效應共同影響了盆地的發育和演化。受區域構造活動的影響，麗水凹陷自晚白堊世以來經歷了斷陷—拗陷—抬升—區域沉降等4個構造演化階段，而每一個演化階段各具特定的構造特征。晚白堊世—古新世斷陷階段，該凹陷主要受強烈的拉張應力作用，斷層活動強烈，凹陷內形成了一系列北東走向的斷裂，凹陷西側坡度較緩，凹陷東側坡度較陡，為一個東斷西超的斷陷盆地；凹陷內的坡折帶、斷階帶和反轉帶的形成則進一步影響了巖性圈閉的形成。

古新世沉積的月桂峰組、靈峰組和明月峰組是麗水凹陷主要的勘探目的層。其中，月桂峰組為湖相沉積，此時麗水凹陷屬陸相斷陷盆地類型。而靈峰組和明月峰組為海相沉積，此時麗水凹陷為海相斷陷盆地類型。正是在這一獨特的構造背景下，坡折帶和周期性海泛旋回控制了麗水凹陷巖性圈閉的發育，形成了與渤海灣盆地等陸相斷陷盆地不同的沉積體。

由于受盆地構造旋回的影響，麗水凹陷的沉積旋回具有獨特的特征。根據對麗水凹陷15口鉆井資料的研究分析，發現麗水凹陷自石門潭組到明月峰組整體上形成一個明顯的粗—細—粗大旋回，石門潭組底部以較粗沉積為主，向上逐漸變細；月桂峰組以泥巖沉積為主，局部發育高位三角洲；靈峰組及明月峰組下段以海相泥巖沉積為主，局部發育砂體；到明月峰組上段出現向上變粗的反旋回海相砂巖，該旋回對應于麗水凹陷的斷陷時期，為一個完整的二級層序旋回，是古新統構造旋回的產物。在二級層序格架下，對麗水凹陷鉆井巖性、電性、古生物和2D、3D地震資料進行了分析和解釋，將古新統劃分為5個三級層序11個四級層序（圖2）。

麗水凹陷已經發現的巖性油氣藏大部分位于明月峰組下段的低位體系域，且根據地震反演結果發現了一批明月峰組下段的低位扇。而海侵體系域發育的厚層泥巖為區域有利蓋層，厚層泥巖以古新統靈峰組和明月峰組下段泥質含量較高、較純，月桂峰組次之；明月峰組上段基本上是砂巖和泥巖各占一半左右。

圖2 麗水凹陷古新統地層層序劃分

2 巖性油氣藏發育特征

獨特的盆地構造特征和沉積旋回特征使得麗水凹陷具備巖性油氣藏發育的基本沉積地質條件。麗水凹陷的物源主要來自西側閩浙隆起區和東側靈峰低凸起、雁蕩低凸起，東斷西超的構造格局決定了凹陷西斜坡帶發育大型三角洲體系，深洼帶發育低位扇體，而東側的陡坡帶發育扇三角洲體系。扇體的發育為麗水凹陷巖性油氣藏勘探提供了廣闊前景，目前已發現證實的巖性油氣藏發育于兩大沉積體系，一類是西側坡折帶之下的低位扇體系，具有典型的溝-坡-扇體系特征；另一類是扇三角洲體系，受盆地內潮汐流或軸向重力流的影響，其物性較好。

2.1 溝-坡-扇體系巖性油氣藏

麗水凹陷西側斜坡帶既作為凹陷內主要物源方向，又作為坡折帶，對層序發育和砂體的集中發育起著明顯的控制作用。在沉積作用過程中，溝谷地貌決定了沉積物的運送通道和沉積區域，坡折帶決定了沉積物的卸載場所，當兩者有機配合時，則構成了儲層的發育空間。明月峰組沉積時期，西斜坡部分出露水面，其上發育了若干溝谷作為物源通道，目前在明月峰組下段和靈峰組上段發現了一系列下切水道（圖3），物源通過下切水道，在坡折帶之下堆積成一系列的扇體沉積，形成了典型的“溝＋坡＋扇”沉積格局。麗水凹陷主要巖性圈閉及復合圈閉發育在這些扇體中，以不連續的砂體為主要儲集體，單個砂體厚度小、橫向分布范圍小。目前發現的巖性油氣藏儲層層位以明月峰組下段、靈峰組上段為主。

目前探井揭示了麗水A構造＋巖性復合圈閉氣田和麗水X巖性圈閉含氣構造。A圈閉鉆探井3口，其中A-1井測井解釋氣層共44 m；X圈閉鉆探井1口，測井解釋氣層共23.3 m，鉆井證實了麗水凹陷純巖性圈閉可以成藏。A構造位于麗水凹陷中央反轉帶，為一構造＋巖性油氣藏（圖4），主要儲集層為低位扇沉積，物源來自西斜坡，斜坡上發育下切水道，西斜坡的物源通過物源通道在坡底堆積，后又經垮塌進一步在下游堆積成濁積扇。此類扇體位于層序的低位體系域，扇體下方發育月桂峰組湖相烴源巖和靈峰組海相烴源巖，扇體上方發育厚層海侵泥巖蓋層，油氣成藏條件得天獨厚。

研究發現，麗水凹陷巖性圈閉比較發育，目前在約1 000 km2的三維區（僅占西次凹面積的1／4）淺層已經發現了7個扇體，在二維地震覆蓋區初步可見幾個扇體和相應的水道。由于三維區只覆蓋了扇體發育區很小的一部分區域，推測三維區以外的廣大區域仍有扇體發育。隨著未來三維地震資料的采集，可以在新的三維區內發現更多的扇體，勘探潛力巨大。

2.2 扇三角洲體系巖性油氣藏

麗水凹陷的扇三角洲沉積體系主要發育于凹陷的南端、雁蕩凸起西側及凹陷北部地區。在月桂峰組和靈峰組沉積時期，物源豐富，沿凹陷南端的大斷裂和雁蕩斷裂的下降盤發育了大量的扇三角洲。以B-1井為例，該井靈峰組上段主要發育厚層泥巖，而自靈峰組上段下部到靈峰組下段底部厚度為391 m的地層中發育了一個厚度為304.5 m的扇體，該段地層的砂地比達77.8%，砂巖以中砂巖、細砂巖為主，夾有少量粗砂巖，砂巖單層最厚143.5 m；該井月桂峰組為湖相扇三角洲沉積，砂地比為62.4%（圖5）。該井證實了扇三角洲砂體在凹陷南端非常發育。

圖5 B-1井扇三角洲巖電性特征

從巖石組分來看，B-1井石門潭組主要為石英砂巖，月桂峰組主要為石英砂巖和長石巖屑砂巖，靈峰組為巖屑砂巖和長石巖屑砂巖，而明月峰組則為石英砂巖、長石砂巖和巖屑砂巖，反映出B-1井多物源、復雜物源的情況。B構造多物源區的主要原因是其位于西次凹的西南邊緣，主要接受靈峰低凸起和雁蕩低凸起的物源，也有部分來自西部隆起上的物源。

麗水凹陷在靈峰組沉積時期是一個近南北向展布的狹長的海灣，向北延伸到椒江凹陷或錢塘凹陷，向南延伸到麗水南次凹或更遠；在這個狹長的海灣中，極易形成南北向運動的潮汐流或在水深較大時形成軸向流。這些潮汐流或軸向流在某些狹窄的地方流速增大，在寬暢的地方流速急劇減小，這種水流速度的變化極易形成潮汐砂壩或軸向流扇體，主要是由中細砂、中粗砂巖和少量泥巖、粉砂巖組成。麗水凹陷B構造靠近物源區，形成了扇三角洲砂體，同時B-1井靈峰組砂體受潮汐流或軸向流的改造，砂體分選好、物性好。

3 巖性油氣藏形成條件

3.1 烴源巖

麗水凹陷發育3套烴源巖，分別為古新統明月峰組、靈峰組和月桂峰組，其中月桂峰組和靈峰組的烴源巖是麗水凹陷的主力烴源巖；而明月峰組烴源巖由于埋深淺，大部分尚未進入生烴門限。

月桂峰組烴源巖為一套半深湖—深湖相泥巖，其分布范圍廣，沉積厚度大，有機質豐度高，TOC含量為2.11%，S1＋S2為4.15 mg／g，達到中等到好烴源巖標準；有機質類型以II—III型為主，具備好的生油氣潛力。靈峰組烴源巖為一套海相暗色泥巖，TOC含量為0.97%，S1＋S2為1.6 mg／g，有機質類型以III型為主。

根據熱演化史及生烴史分析，認為麗水凹陷烴源巖演化具有獨特性：主力烴源巖月桂峰組和靈峰組泥巖的主要生油期和生氣期在古新世和始新世，其成熟度在古新世末—始新世初基本定型；晚始新世至漸新世盆地的抬升和剝蝕，使地溫梯度逐漸降低，生烴活動基本停止；始新世以后至今地溫梯度大約在31℃／km，烴源巖處于不斷降溫的環境，其成熟度基本上沒有再增加，生烴作用幾乎停止。

3.2 儲蓋組合

麗水凹陷巖性油氣藏的主要儲層為古新統明月峰組和靈峰組砂體。受閩浙隆起帶、靈峰低凸起和雁蕩低凸起物源控制，麗水凹陷儲層砂體主要沉積相類型為三角洲體系、陡坡帶扇三角洲體系及深洼帶低位扇體，與月桂峰組和靈峰組烴源巖共同形成下生上儲式和自生自儲式的生儲組合。

泥巖既可以作為烴源巖層，也可以作為蓋層［9］。麗水凹陷古新統厚層泥巖形成了2套區域性泥巖蓋層：第一套泥巖蓋層位于明月峰組下段，厚度約100～300 m；第二套泥巖蓋層主要為靈峰組泥巖，厚度100～600 m。這2套蓋層在麗水西次凹、中央凸起及東次凹均發育，與古新統砂巖儲層共同形成良好的儲蓋組合。

3.3 油氣運移通道

麗水凹陷巖性油氣藏的油氣主要來源于古新統月桂峰組和靈峰組烴源層系，儲層為靈峰組與明月峰組的扇體，處在“泥包砂”環境中，溝通扇體與烴源巖的油氣運移通道為油源斷裂（圖6），這也是控制麗水凹陷巖性圈閉成藏的主控因素。

麗水凹陷油源斷裂主要為邊界大斷裂（一級控坳和二級控凹斷裂），均為深切石門潭組與基底的深大斷裂。邊界斷裂的活動時間長，范圍廣，縱向上大都斷至T80界面以上，是油氣從下部月桂峰組運移至上部砂體儲層的主要通道。通過對麗水凹陷斷裂的活動性分析，認為麗水凹陷的油源斷裂在古新世時活動強度最大，此時邊界斷裂強烈活動，并伴生大量的三級斷裂；在始新世時，邊界斷裂的活動性開始減弱，但次生斷裂活動較強，有利油氣的側向運移；進入新近紀，凹陷的斷裂活動基本停止。研究表明，麗水凹陷烴源巖的大量生排烴期是在古新世和始新世，與邊界大斷裂的活動具有很好的匹配關系；油氣生成后通過油源斷裂運移至上部地層，再由不整合面、砂體、次級斷裂及裂縫等形成網毯式［10］疏導體系側向運移至有利的儲蓋組合區成藏。

圖6 麗水凹陷巖性油氣藏成藏模式預測圖

4 結束語

麗水凹陷巖性油氣藏潛在資源量規模較大，具備形成中型油氣田的條件，尋找巖性油氣藏也已成為麗水凹陷的主要勘探方向，但其勘探難度越來越大，以下2個方面的問題需要解決。一是巖性圈閉的儲層精確預測及烴類檢測。麗水凹陷巖性油氣藏具有很強的隱蔽性和復雜性，鉆探結果證實目前所使用的地震相分析、儲層反演技術可以成功預測砂體的存在與否，但無法精確預測有利孔隙發育儲層分布區帶，且烴類檢測成功率較低。二是對于麗水凹陷巖性油氣藏的成藏動力過程缺乏系統的認識。在麗水凹陷三維區內多口鉆井均鉆遇了古新統明月峰組和靈峰組砂體，但只有部分砂體成藏，巖性油氣藏成藏的地質特征與成藏模式還需深入研究。因此，成功解決這些問題，將大大提高麗水凹陷巖性油氣藏勘探的成功率。此外，麗水凹陷巖性油氣藏的研究還需要采用開拓性思維，依靠新技術和新方法，探索巖性油氣藏的賦存規律，以取得更大的勘探突破。

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