南薇西盆地油氣勘探潛力

張厚和,劉鵬,廖宗寶,赫栓柱

(中海油研究總院,北京 100028)

南薇西盆地油氣勘探潛力

張厚和,劉鵬,廖宗寶,赫栓柱

(中海油研究總院,北京 100028)

在廣泛調研國內外相關研究成果的基礎上，系統地總結、分析了南薇西盆地構造演化、沉積充填及油氣地質條件。研究表明：南薇西盆地構造演化可以分為3個主要階段；沉積環境總體上表現為海侵和海擴的過程；盆地普遍發育中始新統、上始新統-下漸新統、上漸新統-中中新統共3套烴源巖層系；主要發育中始新統、上始新統-下漸新統、上漸新統-中中新統、上中新統共4套儲層；蓋層主要以局部泥巖交互層為主。南薇西盆地油氣資源潛力較大，估算的盆地地質資源量中石油為8.76×108t、天然氣為13382×108m3。

構造演化；沉積特征；油氣地質條件；南薇西盆地

1 地質概況

南薇西盆地位于我國南海南部陸坡淺灘-島礁區，整體呈NE走向，主體位于南沙中部海域陸坡區，西部為萬安盆地，南部為北康盆地，東北部為南海洋盆。盆地水深為500～2000m[1]，主體水深為1800～2000m。盆地規模較大，面積48040km2，新生界厚度2000～11000m。根據構造、沉積和地球物理場特征，盆地可劃分出5個二級構造單元，即北部坳陷、北部隆起、中部坳陷、南部隆起、南部坳陷(圖1)。

圖1 南薇西盆地構造區劃圖

2 構造演化特征

南薇西盆地為陸緣張裂盆地，其構造演化可分為3個主要階段：即中生代末-古近紀裂前伸展、斷陷-被動大陸邊緣階段，晚始新世-中中新世裂后斷坳、改造階段和晚中新世-第四紀區域沉降階段[2,3]。

中生代末-古近紀早期，地殼應力由北西-南東向的擠壓轉為拉張，由此產生了一系列北東向的斷裂以及彼此分隔的地塹和半地塹，構成了南薇西盆地最早的雛形。盆地早期范圍小，基底起伏較大，張性正斷層較為發育，從而形成了許多小型沉積中心，陸相沉積充填較為發育。

中始新世末期，盆地受早期西衛運動的影響，構造沉降速率劇減，發生隆升。晚始新世，因為印度板塊與歐亞板塊之間發生碰撞，所以在南海地區產生了向東南方向上流動的上地慢流，南沙地塊從中沙-西沙地塊分離而向東南方向運動。盆地在西南海盆海底擴張作用下，小斷陷得以快速發展，構造沉降速率加劇，沉積厚度增大，盆地進入發育鼎盛期。晚始新世早期，盆地發生隆升，部分地區遭受剝蝕。隨后在拉張應力作用下，盆地迅速沉降，北東、北北東向張性斷層強烈活動，盆地面積擴大，開始發育斷坳和海相沉積史。

漸新世-早中新世，隨著南海東部海盆擴張，南薇西盆地向南漂移，定位于現今位置。中中新世末期，受萬安運動影響，盆地整體抬升。晚中新世，盆地裂陷活動完全停止，進入后期熱冷卻沉降階段。

晚中新世，盆地裂陷活動完全停止，進入后期熱冷卻沉降階段。

南薇西盆地內發育大量斷層和巖體，地層遭受到強烈的變形，構造復雜(圖2)。盆地內中-下構造層發育大量呈骨牌狀排列的反向正斷層，同時斷背斜、向斜呈串珠狀發育。上構造層構造活動較為平靜，地層變形微弱。

圖2 南薇西盆地構造綱要圖(據文獻[4])

3 沉積特征

南薇西盆地新生界發育較全，總體表現為南厚北薄、西厚東薄的沉積特征，沉積厚度最大可達10000m以上(圖3)。古新世-第四紀共經歷了3次大規模的沉積旋回變化，其沉積環境總體反映海侵和海域擴大的過程[4]。

圖3 南薇西盆地地層綜合柱狀圖

3.1 晚始新世-漸新世

晚始新世南海北部處于被動大陸邊緣，南沙地塊與華南大陸相連。盆地沉積物物源主要是來自華南大陸以及盆地內隆起，且物源具多方向性。根據地震相標志的地質屬性和斷陷湖盆早期沉積模式，結合區域地質特征將地震相轉化為沉積相推測，盆地中部至東南部以濱-淺湖和半深湖沉積為主，圍繞其周圍是能量強弱變化大、巖性不均一的沖積平原和河泛平原沼澤的地震響應，沿斷層發育沖積扇，物源來自于華南大陸。盆地北部和西部以三角洲沉積為主(圖4)。

漸新世，盆地沉積環境逐漸由海陸交互變為開闊海環境，且在凹陷底部逐漸形成加積-退積的疊置沉積。早漸新世末，除西北部和西部尚存海陸過渡環境外，其余地區均為濱海和淺海環境，僅在盆地東北部隆起內局部發育潟湖，盆地南部斷層的下降盤一側還少量發育扇三角洲沉積(圖4)。

3.2 早中新世

在南海中央海盆南北向海底擴張作用影響下，導致了南沙地塊加速向南漂移，最終和婆羅洲地塊拼接在一起，南薇西盆地已基本到達現今的地理位置。在該時期，隨著海平面大幅度抬升，盆地整體位于海相沉積環境，沉積范圍也隨之擴大。

盆地除北部之外大部分地區為淺海砂相及砂泥，局部發育淺-半深海，并且以淺海為主；盆地西北部發育濱海砂，東北部殘留少量潟湖。整體上都離物源較遠，屬于赤道帶附近的溫暖海域環境，碳酸鹽巖臺地和生物礁得到較好的發育(圖4)。

圖4 南薇西盆地上始新統-第四紀沉積相分布

3.3 中中新世

中中新世末發生的南沙運動使盆地全面隆升并發生局部反轉，盆地海平面降低，遭受到強烈剝蝕和改造作用，盆地內發育的大多數構造型圈閉都是在該時期形成的。盆地北部發育三角洲沉積，南部為淺海-半深海沉積(圖4)。

3.4 晚中新世

該時期，第2次大規模海侵過程開始，海平面持續上升，盆地進入裂后拗陷階段，張裂作用逐漸停止，沉積受構造的控制作用明顯減弱，另外海水變深、火山活動強烈，對地層也有一定的破壞。湄公河和盧泊爾河成為南沙海域的2大沉積物輸入體系，它們不斷地向南薇西盆地供應碎屑沉積物，故南沙地塊由北往南依次發育淺海砂巖相、淺海砂泥巖交互相、火山碎屑巖相和淺海-半深海泥巖相、半深海砂泥巖相和濁積巖相。南薇西盆地內主要發育濱淺海-半深海-深海沉積，局部發育三角洲前緣沉積(圖4)。

3.5 上新世-第四紀

該時期，南薇西盆地整體進入區域熱沉降階段，屬于淺海至半深海陸坡環境，主要發育濱淺海-半深海-深海沉積，局部發育三角洲前緣沉積(圖4)。

4 油氣地質條件

4.1 烴源巖特征

南微西盆地普遍發育中始新統、上始新統-下漸新統、上漸新統-中中新統3套烴源巖層系[5～7]。

中始新統烴源巖為湖相、沼澤相泥巖、炭質泥巖和煤系地層。中部坳陷泥巖較發育，厚度一般為500～1000m，最厚達1200m；南部坳陷泥巖厚度一般200～600m。通過與萬安、曾母、北康、珠江口、瓊東南等盆地類比分析，區內中始新統烴源巖有機質類型為Ⅱ-Ⅲ型，有機質豐度為0.5%～2.0%。

上始新統-下漸新統，盆地中部和南部坳陷泥巖發育，是烴源巖發育的有利地區。泥巖厚度一般為200～1000m，最厚達1600m，以中部坳陷中部泥巖最為發育，一般在400～1000m，其次為南部坳陷東北部。通過類比分析，上始新統-下漸新統烴源巖的有機質類型為Ⅱ-Ⅲ型，有機質豐度為0.35%～1.5%。

上漸新統-中中新統為海相沉積的砂泥巖和泥巖。中部坳陷和南部坳陷沉積物較細，是烴源巖發育的有利地區。通過類比分析，上漸新統-中中新統烴源巖的有機質類型以Ⅱ-Ⅲ型為主，有機質豐度為0.35%～1.2%。

4.2 儲層特征

南薇西盆地儲層以砂巖為主，主要發育4套儲層，即中始新統河流、沖積扇和沖積平原砂巖；上始新統-下漸新統海陸過渡相、淺海相砂巖；上漸新統-中中新統淺海相砂巖；上中新統海岸平原、淺海砂巖和濁積巖。類比預測區內儲層孔隙度為10%～34%，滲透率為1～7mD，具有良好的儲集性能。碳酸鹽巖儲層不發育，僅在臺地或高部位局部發育。

4.3 生儲蓋組合

根據南薇西盆地各時期不同沉積環境形成的烴源巖和儲集層特點，中部坳陷、南部坳陷、中部和北部隆起在古新世-中始新世發育有低位體系域和海進體系域沖積扇及沖積平原、濱湖、扇三角洲，儲集性能良好，兩坳陷湖相烴源巖相對發育，與深水環境的泥巖交互成層，泥巖又可成為良好的局部性蓋層，極易形成條件優越的自生自儲互層式組合。晚始新世，南薇西盆地開始逐漸變為海洋沉積環境。晚漸新世-中中新世海平面振蕩上升，該時期海岸、濱海、淺海、半深海濁積巖等儲集層既可與坳陷同層海相泥巖共同形成連續的自生自儲互層式組合，又可以與下伏湖相泥巖通過斷層或不整合面形成非連續下生上儲上蓋組合。上覆蓋層既可作為局部蓋層，晚中新世以后也可以形成區域性蓋層。同時，該套海相泥巖與下部的砂巖也能構成非連續上生下儲上蓋組合。南部隆起和北部隆起由于緊鄰坳陷，油氣從較遠或較深部位沿不整合面和斷裂運移上來，一般以下生上儲上蓋和上生下儲上蓋組合匹配。綜上所述，南薇西盆地生儲蓋組合以自生自儲互層式為最佳，下生上儲式組合和上生下儲式組合次之。

4.4 油氣成藏分析

南薇西盆地構造圈閉數量多、規模大，以擠壓背斜、披覆背斜、隱刺穿背斜為主。非構造型圈閉主要包括地層圈閉和巖性圈閉2大類，在南薇西盆地發育較為廣泛，尤其是地層型圈閉。

南薇西盆地具有早期構造圈閉發育，晚期以地層、巖性圈閉為主的特點。經地震構造解釋，圈閉主要分布在區內北部隆起、南部隆起、中部坳陷和南部坳陷上，且中部坳陷、南部隆起和南部坳陷圈閉面積大，閉合幅度高，數量眾多，是油氣運移指向區，而盆地北部圈閉數量相對較少，規模較小。南薇西盆地圈閉空間展布具中間多、南北少的特點。

5 油氣資源潛力

據南薇西盆地勘探程度及現有資料，采用盆地模擬法估算了其油氣資源量。研究認為，南薇西盆地地質資源量中石油為8.76×108t、天然氣為13382×108m3，且均位于我國傳統疆域內。從盆地構造單元來看，盆地南部坳陷油氣資源量最大，其次是中部坳陷；從深度來看，盆地油氣資源主要分布于中深層和超深層；從地理環境來看，盆地油氣資源量全部分布于深水區。

6 結論

1)南薇西盆地構造演可以分為3個主要階段，即中生代末-古近紀裂前伸展、斷陷-被動大陸邊緣階段；晚始新世-中中新世裂后斷坳、改造階段；晚中新世-第四紀區域沉降階段。盆地從古新世-第四紀經歷了3次較大規模的沉積旋回變化，其沉積環境由河湖演變為濱淺海至半深海，總體反映海侵和海域擴大的過程，呈現由河流相砂、礫巖-河湖相砂、泥巖-濱淺海砂、泥巖-半深海砂泥巖互層的巖性變化序列。

2)南微西盆地普遍發育中始新統、上始新統-下漸新統、上漸新統-中中新統共3套烴源層系；儲層主要有4套，即中始新統河流、沖積扇和沖積平原砂巖，上始新統-下漸新統海陸過渡相、淺海相砂巖，上漸新統-中中新統淺海相砂巖、上中新統海岸平原、淺海砂巖和濁積巖；蓋層主要以局部泥巖交互層為主。

3)南薇西盆地油氣資源潛力較大，估算的盆地地質資源量中石油為8.76×108t、天然氣為13382×108m3。

[1]高紅芳. 南沙中部海域南薇西盆地、南薇東盆地構造演化差異性分析[J]. 南海地質研究，2002，15(14)：35～44.

[2]龔銘，李唐根，吳亞軍.南沙海域構造特征與盆地演化[M]. 武漢：中國地質大學出版社，2001.

[3]金慶煥, 李唐根. 南沙海域區域地質構造[J]. 海洋地質與第四紀地質, 2000, 20(1):1～8.

[4]金慶煥, 吳進民, 謝秋元,等. 南沙西部海域沉積盆地分析與油氣資源[M]. 武漢: 中國地質大學出版社, 2001.

[5]金慶煥.南海地質與油氣資源[M].北京:地質出版社, 1989.

[6]李宗飛. 中國南沙海域的油氣資源及地質特征綜述[J]. 特種油氣藏，2004, 11(5): 1～4.

[7]吳炳偉. 南沙海域主要沉積盆地資源潛力分析[J]. 海洋石油，2007，27(1)：30～35.

[編輯] 鄧磊

2016-09-22

國家科技重大專項(2011ZX05025-005)；全國油氣資源動態評價項目(2013)；全國油氣資源動態評價項目(2015)。

張厚和(1967-)，男，教授級高級工程師，主要從事油氣勘探規劃、資源評價與儲量評價工作,zhanghouhe@cnooc.com.cn。

TE122.1

A

1673-1409(2017)11-0007-05

[引著格式]張厚和,劉鵬,廖宗寶，等.南薇西盆地油氣勘探潛力[J].長江大學學報(自科版), 2017,14(11):7～11.