南海万安盆地古近系油气成藏因素分析管理

摘 要：万安盆地多期复杂的构造运动使盆地具有独特的成藏因素，其烃源岩以渐新统湖相、海陆过渡相泥岩和下中新统海相泥岩为主，中中新统海相泥岩为次；储层以前新生代裂缝性风化基岩、渐新统―下中新统砂岩和中-上中新统台地灰岩或礁灰岩为主，且横向分布不均，纵向物性差异较大；上新世―第四纪及渐新统顶部-下中新统沉积的泥质岩可作为盆地区域盖层，但局部受断层切割，导致性能变差。万安盆地在三组不同方向断裂的影响下，圈闭类型以背斜型和断块型最为突出。

关键词：万安盆地 烃源岩 储层 盖层 圈闭 成藏

1.地质概况

万安盆地位于我国南海西部海域万安滩与越南昆仑岛之间，盆地呈近南北向的纺锤状，面积约8.5×104km2，其主体水深小于200m。在区域构造背景上，万安盆地处于南海西南部万安走滑断裂西侧，其西北以昆仑隆起区与湄公盆地相隔，西邻昆仑盆地，南临纳土纳隆起区，东侧受万安走滑断裂所限。

万安盆地属大洋型地壳构造域与大陆型地壳构造域之间的过渡型地壳构造域[1-2]，构造运动复杂，大规模的水平运动伴随大规模的垂直运动，强烈的陆缘扩张伴随着强烈的陆缘挤压，构造运动的多期发育使盆地在北缘离散解体，中部在中央海盆新生，又在南缘拼贴增生，多种构造运动、沉积作用、岩浆活动、变质作用和成矿作用均有发生、发展和演化的过程，对油气的富集无疑产生了深远的影响[3]。

自20世纪70年代以来，万安盆地的勘探方兴未艾，其巨大的资源潜力也日益引起人们的关注[1-5]。近十年来，万安盆地以其独特而复杂的地质特征，吸引了国内外学者的广泛关注和研究[1-8]。例如，张光学先生通过物探资料分析，对万安盆地的构造样式和圈闭进行了系统阐述[5]；姚伯初先生对万安运动的构造意义及其油气资源效应进行了系统研究[10]；刘振湖先生划分了盆地的含油气系统并用盆地模拟成果研究了盆地的油气充载历史[1]；刘昭蜀先生通过分析得出万安盆地内部不但形成了与扭断有关的构造圈闭和地层圈闭，而且“扭性”效应也影响了油气生成、运移、储集等因素[4]；国外学者的研究则侧重于从板块构造运动的角度对万安盆地的演化进行多方面研究[7-8]。然而，勘探的失败教训表明万安盆地的油气成藏因素独特而复杂，尚未被人们充分认识，因此对其系统分析意义深远。

2.成藏要素

地震及钻井资料揭示万安盆地经历了张扭断陷期、坳陷期、压扭期和区域沉降期4个构造演化阶段[8]，其中，断陷阶段发生于渐新世，是烃源岩形成的主要阶段；坳陷阶段发育于下-中中新世早期，是盆地中储层形成的主要阶段和次要烃源岩形成的阶段；压扭阶段发生于中中新世-晚中新世，是盆地中构造圈闭形成的重要阶段，也是灰岩储层的主要形成时期；区域沉降阶段发生于上新世-第四纪，形成了盆地中的区域盖层。

2.1 烃源岩

万安盆地发育三套烃源岩，渐新统湖相、海陆过渡相泥岩和下中新统海相泥岩为主要烃源岩，前者处于过成熟阶段，以生气为主，后者处于成熟-高成熟阶段，以生油气为主；中中新统海相泥岩为次要烃源岩，处于成熟阶段，但生烃潜力较弱。

从沉积古地理环境分析，万安盆地古近纪晚期沉积环境相对封闭，北、西、南三面均为物源，仅东部与海连通，盆地中、北部广泛发育半深湖偏泥相沉积，特别是中部坳陷，远离物源区，沉积物更细，是盆地最有利的烃源岩发育区。

早中新世万安盆地发育低水位体系域、海进体系域和高水位体系域沉积[5]。因此，下中新统中-上部地层是烃源岩发育的有利层段。从沉积相带分布特征分析，早中新世，盆地北、西、南三面均为物源区，北部坳陷和中部坳陷的大部分地区为前三角洲环境，以泥页岩沉积为主，陆源物质丰富，生物繁盛，处于弱氧化-还原环境，有利于有机质保存，为烃源岩发育的有利地区。这一时期，盆地南部地区虽然也处于浅海环境，但陆源物质输入较少，有机质较为匮乏，以Ⅲ型干酪根为主，有机质丰度较低，对烃源岩的发育较为不利，但仍然具有一定的生烃潜力。

总体来看，位于盆地西北部的湄公三角洲体系丰富的物源是造成万安盆地南部、北部各坳陷烃源岩品质差异的主因，中部坳陷和北部坳陷是万安盆地最重要的油气生成区，东部坳陷和南部坳陷为油气生成的辅助区。

2.2 储层

万安盆地已发现的含油气构造或油气田中，油气主要产自渐新统和中新统砂岩、中-上中新统碳酸盐岩和基岩四个层段，在储层横向分布上，砂岩储层全盆地均有分布，且以中新统砂岩储层为主要勘探目的层；台地灰岩或礁灰岩主要分布于中部隆起及以南地区，是盆地最重要的储气层。

渐新统砂岩储层位于西南斜坡和中部坳陷西缘 [6]。根据外国石油公司钻井资料及储层研究结果分析[6-8]，渐新统砂岩储层的储集性能为差―中等，隆起高部位和坳陷局部地区存在有储集性能中等的砂岩储层，隆起低部位砂岩储层的储集性能为差―中等，坳陷大部分地区砂岩储层的储集性能亦较差。

下中新统砂岩储层是万安盆地获得油气的主要勘探层之一，在盆地西部多个构造已获得工业性油气流。该套储层主要发育于西部斜坡、北部隆起、中部坳陷和中部隆起[2-5]。沉积相分析表明，下中新统主要发育三角洲相、滨海相、浅海相沉积相，各沉积相基本呈南北向延伸。

灰岩储层以中-上中新统台地灰岩或礁相灰岩及台地边缘塌积相碎屑灰岩为主，其地灰岩储层孔隙度约10%，主要分布于北部隆起和盆地南部，在大熊油田该类储层产能较高，而礁灰岩储层主要分布于中部隆起、南部坳陷和东部隆起，这类储层的原生孔隙和次生孔隙均发育，孔渗性能好，这类储层是盆地中良好的油气产层；台地边缘塌积相碎屑灰岩主要分布在台地周围，储层孔隙度可达21%[3]，产能也较高。

2.3 盖层

万安盆地在上新世―第四纪期间处于区域沉降阶段，沉积了一套富含泥质的浅海―半深海相碎屑岩，其在区域上分布广泛且稳定，受断层破坏极小，具有由西往东岩性逐渐变细的特点。该套地层下段弱反射层，为上新世初期海进体系域“凝缩段”，是万安盆地封盖性能非常良好的区域性盖层。盆地内现有的钻井均钻遇了厚度巨大的广雅组―第四系，封盖性能良好。此外，某些地层中发育的厚度数十米至数百米不等的泥质岩，则可构成封盖性能良好―中等的局部封隔层。

2.4 圈闭

断裂分布格局是万安盆地圈闭发育的主控因素。万安盆地内断裂构造十分发育，其断裂展布方向以NE向、NW向和SN向为主，其中，南北向断裂分布在盆地东西两侧，构成盆地的东西边界，确定了盆地的整个形态，这类断裂规模大，延伸长，断距达数百米-上千米；北东向断裂分布于全盆地，在平面上呈雁行排列，控制了盆地内隆起与坳陷的分布以及局部构造的形成；北西向断裂主要分布在盆地东部、中部及西南边缘，以西南部最为发育，切割了其它方向断裂。

在断裂分布的影响下，万安盆地既有背斜、半背斜、断鼻、断块等构造圈闭，也有岩隆和潜山基岩等地层圈闭。其中以背斜型和断块型最为突出。

背斜型圈闭在万安盆地广泛发育，主要以挤压背斜及潜山披覆背斜为主。按照背斜成因，可将其分为三类，即压扭背斜、断背斜、潜山披覆背斜[5]。压扭背斜是受万安运动的强烈挤压而形成的伴有扭性断层的中等幅度的背斜；断背斜则被多期断层切割，各构造层均有圈闭显示；潜山披覆背斜是在古老水下低隆起背景上由地层的差异压实作用而形成的背斜。

依据遮挡方式、形态及断层性质，断块型圈闭可分为张扭性断块、断鼻及压扭性断块。张扭性断块多由两条以上同向正断层切割，使地层呈阶梯状，在断层上升盘一侧形成抬升断块；断鼻在平面上表现为被断层遮挡；压扭性断块多由两条以上反向正断层切割，断面呈“S”形，导致地层呈掀斜状，在上升盘形成抬升单斜断块。

2.5 保存条件

万安盆地的断裂、火山活动主要发生于中-晚中新世期间，中新世以后断裂活动较弱。从油气生成演化史来看，终止于中中新世以下的断层对渐新统构造圈闭中的油气有一定的破坏作用，但对于中新统的圈闭来说，它又可以作为油气运移通道，促进渐新统圈闭中的油气和渐新统烃源岩后期所生成的油气向上运移聚集。在万安盆地中，大多数的断层穿过中中新世但终止于晚中新世之下，仅少数断层穿过晚中新世并终止于上新世之下，并且在其上沉积了一套厚度较大的细粒碎屑沉积岩，因此万安盆地局部构造圈闭通常具有良好的油气保存条件。但在部分局部构造中存在极少量切穿晚中新世地层的断层，虽然断距较小，但使得油气的保存条件弱化。

2.6 运移条件

万安盆地中北部上渐新统烃源岩在晚中新世末处于高成熟阶段，有机质进入油气生成高峰，烃源岩开始向其侧向方向上的基岩储层及渐新统内砂岩储层和其上覆的中新统储层中大量地排烃。在此期间，由于万安盆地发生了断裂和褶皱作用，基岩地层圈闭和渐新统-中新统中的构造圈闭进一步演化、最终定型，所生成的断裂与不整合面则构成了良好的油气运移通道，促进油气向圈闭中富集，形成油气藏。另外，下中新统烃源岩也在晚中新世-上新世期间进入生油高峰，生成大量的油气，并运移到中新统中富集形成油气藏。由于万安盆地为走滑盆地，断裂十分发育，因此认为油气运移以纵向运移为主，侧向运移为辅，根据其构造特征可以推测油气运移的最佳地区为盆地的西部及北部隆起。

3.成藏组合条件

万安盆地中-北部上渐新统烃源岩在晚中新世达到生烃高峰，而下中新统烃源岩也在晚中新世-上新世初达到生烃高峰，有机质热降解生成大量油气并运移富集形成油气藏，因此万安盆地中-北部油气成藏的关键时刻为晚中新世。万安盆地南部上渐新统与下中新统烃源岩均在第四纪达到生烃高峰，所生成油气富集成藏，因此第四纪是南部油气成藏的形成关键时刻（图1）。南北差异的成藏时空展布特征是万安盆地油气分布不均、油气饱和度比例差异的主要原因，也造成南北大相径庭的成藏组合条件。

万安盆地中北部，各种地质要素和地质作用具有良好的匹配关系。尽管在成藏关键时刻，上新世-第四纪仍未沉积形成有效的区域盖层，但是在渐新统-中新统发育有良好的局部盖层，而随后形成的区域盖层则使油气藏的保存得到增强，因此该区的油气成藏组合得以维持。万安盆地油气主要聚集于中部地区，目前已证实了多个含油气构造或油气田，油气田的分布以中部坳陷为中心，这种油气的分布格局与含油气系统中各要素的组合配置条件相一致。

参考文献：

[1]刘振湖.南海万安盆地油气充载系统特征[J].中国海上油气（地质），2000，14（5）：339-344.

[2]彭学超，陈玲.南沙海域万安盆地地质构造特征[J].海洋地质与第四纪地质，1995，15（2）：35-48.

[3]张光学.万安盆地构造样式与圈闭发育特征[J].海洋地质，1997，4：51-58.

[4]刘昭蜀.南海地质构造与油气资源[J].第四纪研究，2000，20（1）：69-76.

[5]张光学、杨木壮.南海万安盆地的构造样式与构造圈闭[J].热带海洋，1999，18（1）：1-6.

[6]刘振湖.南海南沙海域沉积盆地与油气分布[J].大地构造与成矿学，2005，29（3）：410-417.

[7]金庆焕、刘宝明.南沙万安盆地油气分布特征[J].石油实验地质，1997，19（3）：234-239.

[8]姚伯初，万玲，刘振湖，等.南海南部海域新生代万安运动的构造意义及其油气资源效应[J].海洋地质与第四纪地质，2004，24（1）：69-77.