白云凹陷断裂活动与油气成藏耦合关系的盆地模拟研究*

doi:10.11978/j.issn.1009-5470.2015.01.005

热带海洋学报 ›› 2015, Vol. 34 ›› Issue (1): 30-41.doi: 10.11978/j.issn.1009-5470.2015.01.005CSTR: 32234.14.j.issn.1009-5470.2015.01.005

白云凹陷断裂活动与油气成藏耦合关系的盆地模拟研究^*

谢志远¹, 李元平², 孙珍¹, 孙龙涛¹, 邱宁^{1, 4}, 杨建民³

1. 中国科学院边缘海地质重点实验室中国科学院南海海洋研究所, 广州 510301;
2. 中海石油(中国)有限公司深圳分公司, 广州 510240;
3. 中海石油(中国)有限公司天津分公司, 天津 300452;
4. 同济大学海洋地质国家重点实验室, 上海 200092

收稿日期:2013-12-29 修回日期:2014-05-21 出版日期:2015-02-10 发布日期:2015-02-10
作者简介:谢志远(1990~), 男, 河南省南阳市人, 硕士生, 从事海洋地质和石油地质研究。Email: xiezhiyuan1990@hotmail.com
基金资助:
十二五油气重大专项子课题(2011ZX05025-003-005); 国家自然科学基金青年科学基金项目(41106055); 国家自然科学基金(41206038); 海洋地质国家重点实验室(MGK1213);
*感谢中海油深圳分公司深水项目部的大力支持和帮助, 感谢审稿专家对本文的修改和建议！

A basin modeling study on the coupling of fault activity and hydrocarbon accumulation in the Baiyun Sag

XIE Zhi-yuan, LI Yuan-ping, SUN Zhen, SUN Long-tao, QIU Ning, YANG Jian-min

1. Key Laboratory of Marginal Sea Geology, Chinese Academy of Sciences/South China Sea Institute of Oceanology, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou 510301, China;
2. Shenzhen Branch of China National Offshore Oil Corporation, Guangzhou 510240, China;
3. Tianjin Branch of China National Offshore Oil Corporation, Tianjin 300452, China;
4. State Key Laboratory of Marine Geology, Tongji University, Shanghai 200092, China

Received:2013-12-29 Revised:2014-05-21 Online:2015-02-10 Published:2015-02-10

摘要/Abstract

摘要： 白云凹陷位于南海北部被动大陆边缘, 断裂发育, 对油气的运聚成藏具有重要意义。研究表明, 始新世至早渐新世的断陷活动控制了烃源岩的发育, 晚渐新世至中中新世的断层活动控制了储层的分布, 晚中新世后的断层活化则影响了盖层和圈闭的展布。综合考虑泥岩涂抹作用和断裂活动性, 并结合最新勘探研究成果, 运用盆地模拟系统模拟研究了两条过井剖面, 结果表明: 白云凹陷断裂活动期次与排烃期次形成了较好的耦合关系, 主要的耦合期为23.8~16.5Ma和13.8~10.5Ma; 其中, 生烃增压作用可能强化了18.5Ma时期的断裂活动; 当活动断裂处于开启状态时, 形成了良好的垂向运移通道; 平静期的断裂则倾向于封闭, 限制了油气的垂向运移; 与单独考虑断裂活动性相比, 泥岩涂抹作用能更好地反映静止期断层的封堵特性; 另外, 模拟预测显示白云深水区的南部断裂发育区具有更好的成藏条件, 易形成大型油气藏。

关键词: 断裂活动性分析, 盆地模拟, 泥岩涂抹, 油气运聚, 白云凹陷

Abstract: The Baiyun Sag is located in the northern passive continental margin of the South China Sea. The widespread faults around the sag affect the migration and accumulation of hydrocarbon profoundly. Faults control the sedimentation of source rocks from the Eocene to the Early Oligocene, regulate the range of reservoirs from the Late Oligocene to the Middle Miocene and dominate the seals and traps during the reactivation period in the Late Miocene. We attempt to study the controls of fault activity on hydrocarbon migration and accumulation through faults sealing analysis and basin modeling. Results are as follows. (1) The episodes of fault activity couple well with the generation of hydrocarbon. (2) Overpressure due to hydrocarbon generation may accelerate faulting activity at ~18.5 Ma. (3) Active faults act as perfect conduits for vertical migration of hydrocarbon. (4) Shale smear is much more credible in reflecting the sealing ability of motionless faults than the simple fault activity analysis. (5) The southern faulted area in the deep water tends to be more favorable for hydrocarbon accumulation than the northern area.

Key words: fault activity analysis, basin modelling, shale smear, hydrocarbon accumulation, the Baiyun Sag

谢志远, 李元平, 孙珍, 孙龙涛, 邱宁, 杨建民. 白云凹陷断裂活动与油气成藏耦合关系的盆地模拟研究^*[J]. 热带海洋学报, 2015, 34(1): 30-41.

XIE Zhi-yuan¹, LI Yuan-ping², SUN Zhen¹, SUN Long-tao¹, QIU Ning^{1, 4}, YANG Jian-min³. A basin modeling study on the coupling of fault activity and hydrocarbon accumulation in the Baiyun Sag[J]. Journal of Tropical Oceanography, 2015, 34(1): 30-41.

参考文献

[1] .陈长民, 施和生. 2003. 珠江口盆地(东部)第三系油气藏形成条件[M]. 北京: 科学出版社: 5-8.
[2] .付广, 张靖, 李庆章. 1998. 断层侧向封闭模式与研究方法[J]. 中国海上油气, 12(1): 42-46.
[3] .龚晓峰, 何家雄, 罗春, 等. 2012. 南海北部珠江口盆地油气运聚成藏机制与特征[J]. 海洋地质前沿, 28(6): 20-26.
[4] .郝芳, 邹华耀, 姜建群. 2000. 油气成藏动力学及其研究进展[J]. 地学前缘, 7(3): 11-21.
[5] .姜涛, 任建业. 2004. 基于盆地模拟技术的潮汕坳陷油气勘探前景预测[J]. 海洋地质动态, 20(6): 20-27.
[6] .林畅松, 潘元林, 肖建新, 等. 2000. 构造坡折带—断陷盆地层序分析和油气预测的重要概念[J]. 地球科学, 25(3): 260-266.
[7] .柳保军, 庞雄, 颜承志, 等. 2011a. 珠江口盆地白云深水区沉积充填演化及控制因素分析[J]. 中国海上油气, 23(1): 19-25.
[8] .柳保军, 庞雄, 颜承志, 等. 2011b. 珠江口盆地白云深水区渐新世-中新世陆架坡折带演化及油气勘探意义[J]. 石油学报, 32(2): 234-242.
[9] .吕延防, 马福建. 2003. 断层封闭性影响因素及类型划分[J]. 吉林大学学报, 33(2): 163-166.
[10] .罗晓容. 2004. 断裂成因他源高压及其地质特征[J]. 地质学报, 78(5): 641-648.
[11] .庞雄, 陈长民. 2007a. 南海珠江深水扇系统及油气[M]. 北京: 科学出版社: 283-287.
[12] .庞雄, 陈长民, 彭大钧, 等. 2007b. 南海珠江深水扇系统的层序地层学研究[J]. 地学前缘, 14(1): 220-229.
[13] .谯汉生, 牛嘉玉, 王明明. 1999. 中国东部深部层系反向断层遮挡聚油原理与勘探实践[J]. 石油勘探与开发, 26(6): 10-13.
[14] .施和生, 秦成岗, 张忠涛, 等. 2009. 珠江口盆地白云凹陷北坡番禺低隆起油气复合输导体系探讨[J]. 中国海上油气, 21(6): 361-366.
[15] .石万忠, 陈红汉, 陈长民, 等. 2006. 珠江口盆地白云凹陷地层压力演化与油气运移模拟[J]. 地球科学, 31(2): 229-236.
[16] .孙龙涛, 陈长民, 詹文欢, 等. 2007. 珠江口盆地断层封堵特征及其影响因素[J]. 石油学报. 28(4): 0253-0267.
[17] .孙珍, 庞雄, 钟志洪, 等. 2005. 珠江口盆地白云凹陷新生代构造演化动力学[J]. 地学前缘, 12(4): 489-498.
[18] .杨智, 何生, 王锦喜, 等. 2005. 断层泥比率(SGR)及其在断层侧向封闭性评价中的应用[J]. 天然气地球科学, 16(3): 347-351.
[19] .姚伯初, 万玲, 刘振湖, 等. 2004. 南海海域新生代沉积盆地构造演化的动力学特征及其油气资源[J]. 地球科学, 29(5): 543-549.
[20] .张功成. 2005. 中国近海天然气地质特征与勘探新领域[J]. 中国海上油气, 17(5): 289-296.
[21] .朱俊章, 施和生, 何敏, 等. 2008. 珠江口盆地白云凹陷深水区LW3-1-1井天然气地球化学特征及成因探讨[J]. 天然气地球科学, 19(2): 229-233.
[22] .朱伟林, 钟锴, 李友川, 等. 2012. 南海北部深水区油气成藏与勘探[J]. 科学通报, 57(20): 1833-1841.
[23] .CAILLET G, BATIOT S. 2003. 2D modelling of hydrocarbon migration along and across growth faults: an example from Nigeria[J]. Petrol Geosci, 9(2): 113-124.
[24] .HARRIS D, YIELDING G, LEVINE P, et al. 2002. Using Shale Gouge Ratio (SGR) to model faults as transmissibility barriers in reservoirs: an example from the Strathspey Field, North Sea[J]. Petrol Geosci, 8(2): 167-176.
[25] .HOOPER E C D. 1991. Fluid migration along growth faults in compaction sediments [J]. J Petrol Geol, 14(2): 161-180.
[26] .JOHANNESEN J, HAY S J, MILNE J K, et al. 2002. 3D-oil migration modeling of the Jurassic petroleum system of the Statfjord area, Norwegian North Sea [J]. Petrol Geosci, 8(1): 37-50.
[27] .KNIPE R J. 1997. Juxtaposition and seal diagrams to help analyze fault seals in hydrocarbon reservoirs[J]. AAPG Bull, 81(2): 187-195.
[28] .KUHN P P, DI PRIMIO R, HILL R, et al. 2012. Three-dimensional modeling study of the low-permeability petroleum system of the Bakken Formation[J]. AAPG Bull, 96(10): 1867-1897.
[29] .LAMPE C, SONG GUOQI, CONG LIANGZI, et al. 2012. Fault control on hydrocarbon migration and accumulation in the Tertiary Dongying depression, Bohai Basin, China[J]. AAPG Bull, 96(6): 983-1000.
[30] .MCKENZIE D. 1978. Some remarks on the development of sedimentary basins[J]. Earth Planet Sc Lett, 40: 25-32.
[31] .SUN ZHEN, XU ZIYING, SUN LONGTAO, et al. 2014. The mechanism of post-rift fault activities in Baiyun sag, Pearl River Mouth basin [J]. J Asian Earth Sci, 89(1): 76-87.
[32] .THORSEN C E. 1963. Age of Growth Faulting in Southeast Louisiana[J]. Trans Gulf-Coast Ass Geol Socs, 13(2): 103-110.
[33] .XIE HUI, ZHOU DI, PANG XIONG, et al. 2013. Cenozoic sedimentary evolution of deepwater sags in the Pearl River Mouth Basin, northern South China Sea[J]. Mar Geophys Res, 34 (3): 159-173.
[34] .XIE HUI, ZHOU DI, LI YUANPING, et al. 2014. Cenozoic tectonic subsidence in deepwater sags in the Pearl River Mouth Basin, northern South China Sea[J]. Tectonophysics, 615: 182-198.
[35] .YIELDING G, FREEMAN B, NEEDHAM D T, et al. 1997. Quantitative fault seal prediction[J]. AAPG Bull, 81(6): 897-917.

白云凹陷断裂活动与油气成藏耦合关系的盆地模拟研究^*

A basin modeling study on the coupling of fault activity and hydrocarbon accumulation in the Baiyun Sag

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[1]	李艳, 吴南, 胡守祥, 赵芳, 詹文欢. 南海白云凹陷东南部两种不同类型块体搬运沉积体系的地震响应及成因分析[J]. 热带海洋学报, 2021, 40(5): 85-100.
[2]	谢志远, 杨建民, 孙龙涛, 郑金云, 孙珍, 邱宁. 南海北缘白云凹陷北坡裂后断裂活动特征及构造沉积响应^*[J]. 热带海洋学报, 2017, 36(5): 59-71.
[3]	王柯, 张功成, 杨海长, 仝志刚, 杨树春. 南海深水区白云凹陷烃源岩热演化与油气资源潜力预测^*[J]. 热带海洋学报, 2017, 36(1): 25-34.
[4]	张九园, 孙珍, 郑金云. 珠江口盆地白云凹陷裂陷期断裂结构与演化特点[J]. 热带海洋学报, 2016, 35(4): 82-94.
[5]	谢辉, 周蒂, 陈广浩, 李鹏春, 庞雄, 李元平, 赵美松. 盆地沉降史回剥分析的不确定性及参数影响^*[J]. 热带海洋学报, 2014, 33(5): 50-59.
[6]	吴保珍, 施小斌, 杨小秋, 石红才, 蒋海燕, 杨军. 南海北部白云凹陷及其邻区的岩石圈强度分析^*[J]. 热带海洋学报, 2014, 33(1): 62-68.
[7]	阎贫,王彦林,郑红波. 南海北部白云凹陷-东沙岛西南海区的浅地层探测与深水沉积特点[J]. 热带海洋学报, 2011, 30(2): 115-122.