東海油氣資源與評(píng)價(jià)
東海位于中國(guó)大陸浙、閩大陸之東,琉球群島、臺(tái)灣島以西,構(gòu)造上處于歐亞板塊、太平洋板塊和菲律賓板塊之間,面積約77萬平方公里,是中國(guó)大陸三大邊緣海之一,區(qū)域構(gòu)造展布方向?yàn)镹E-SW向,自西而東可劃分為浙閩隆褶區(qū)、東海陸架盆地、釣魚島隆褶帶、沖繩海槽盆地和琉球隆褶區(qū)的五個(gè)一級(jí)構(gòu)造單元?,F(xiàn)有的油氣地質(zhì)研究與勘探實(shí)踐表明,東海海域蘊(yùn)藏有豐富的油氣資源,具有廣闊的油氣勘探前景,但由于受復(fù)雜地質(zhì)特征和低油氣勘探程度的制約,目前對(duì)東海海域的油氣分布規(guī)律和勘探選區(qū)的認(rèn)識(shí)仍顯薄弱,亟待深化。開展東海海域的油氣資源與勘探選區(qū)評(píng)價(jià),對(duì)優(yōu)化勘探目標(biāo)的選擇,加快東海海域的油氣勘探與開發(fā)步伐,緩解中國(guó)大陸東南沿海乃至整個(gè)華東地區(qū)能源短缺,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),維護(hù)國(guó)家權(quán)益等具有重要的戰(zhàn)略意義。圖4-2為東海海域構(gòu)造區(qū)劃略圖。
圖4-2 東海海域構(gòu)造區(qū)劃略圖
①福江坳陷;②長(zhǎng)江凹陷;③西湖凹陷;④錢塘凹陷;⑤甌江凹陷;⑥閩江凹陷;⑦基隆凹陷;⑧南日凹陷;⑨新竹凹陷;⑩陸架前緣坳陷;(11)吐噶喇坳陷;(12)瑏瑢海槽坳陷;A.虎皮礁凸起;B.海礁凸起;C.漁山凸起;D.觀音凸起;E.澎湖隆起;F.龍王隆起
東海海域的油氣勘探歷史較短,迄今約40年。1974年9月,中國(guó)大陸開始對(duì)東海開展以油氣為主的大規(guī)模地質(zhì)綜合調(diào)查工作,由此拉開了東海油氣勘探的序幕;1982年11月,在西湖凹陷平湖構(gòu)造帶上鉆探了平湖1井,試獲日產(chǎn)原油174.34m3、天然氣40.84萬m3,發(fā)現(xiàn)了東海海域的第一個(gè)油氣——平湖油氣田,實(shí)現(xiàn)了東海找油氣的重大突破;1986年11月,在東海陸架盆地甌江凹陷石門潭構(gòu)造上鉆探了石門潭1井;1995年,在西湖凹陷春曉構(gòu)造上鉆探了春曉1井,試獲特高產(chǎn)油氣流,日產(chǎn)原油200.3m3、天然氣1.6013×106m3,促進(jìn)了東海油氣勘探的飛速發(fā)展。到目前為止,原地質(zhì)礦產(chǎn)部、中國(guó)海洋石油總公司、國(guó)家海洋局、中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局和英國(guó)超準(zhǔn)油公司等共完成了二維地震測(cè)線約20×105km,三維地震調(diào)查4000余km2;化探調(diào)查約10×105km;重磁調(diào)查約2.55×105km;鉆探井和評(píng)價(jià)井70余口。但總體上,東海海域的油氣勘探程度仍處于相當(dāng)?shù)偷碾A段,探井密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于低勘探程度標(biāo)準(zhǔn)的0.001口/km2,且分布極不平衡。
在油氣田開發(fā)方面,上海石油天然氣總公司從1996年起對(duì)平湖油氣田實(shí)施了開發(fā),并已于1998年底成功投產(chǎn),實(shí)現(xiàn)了向上海市正式供氣;從2003年起,中國(guó)石油化工集團(tuán)和中國(guó)海洋石油總公司攜手合作啟動(dòng)對(duì)春曉—天外天氣田群的開發(fā),并已建成投產(chǎn),使東海天然氣登陸寧波并向華東地區(qū)供氣,滿足了中國(guó)大陸最具經(jīng)濟(jì)活力的長(zhǎng)江三角洲地區(qū)對(duì)能源的需求。
經(jīng)過30余年的油氣勘探,目前在東海海域圈定局部構(gòu)造約300個(gè);發(fā)現(xiàn)了殘雪、斷橋、天外天、春曉、平湖、寶云亭、武云亭、孔雀亭、麗水共9個(gè)油氣田和玉泉、孤山、龍2、龍4及石門潭5個(gè)含油氣構(gòu)造;獲探明加控制地質(zhì)儲(chǔ)量約2.5×1011億m3(氣當(dāng)量)。在油氣資源總量上,不同單位不同學(xué)者曾用不同方法對(duì)東海海域的油氣資源量進(jìn)行了估算與預(yù)測(cè)。例如原地質(zhì)礦產(chǎn)部上海海洋地質(zhì)調(diào)查局在國(guó)家“六五”科技攻關(guān)期間,曾利用6種不同方法對(duì)整個(gè)東海的油氣資源量進(jìn)行了估算,結(jié)果為67~69億t(油當(dāng)量);須雪豪等根據(jù)盆地?cái)?shù)值模擬計(jì)算結(jié)果,認(rèn)為東海海域的油氣資源總量約為88億t(油當(dāng)量);趙金海則預(yù)測(cè)全東海油氣資源量為92億t(油當(dāng)量)。這些均表明東海海域具有豐富的油氣資源,具有形成大、中型油氣田的物質(zhì)基礎(chǔ),但不同構(gòu)造單元的油氣資源占有率差別甚大,其中東海陸架盆地約占整個(gè)東海海域油氣資源總量的88%,沖繩海槽盆地約占9.3%,釣魚島隆褶帶約占2.7%。顯然,東海陸架盆地應(yīng)為東海海域油氣勘探的重點(diǎn)區(qū)域,其次為沖繩海槽盆地。
1)東海陸架盆地
東海陸架盆地是中國(guó)大陸近海面積最大的中、新生代沉積盆地,最大沉積厚度達(dá)1500m,有效勘探面積2.4×105km2;構(gòu)造區(qū)劃上具有“東西分帶、南北分塊、塊中有帶、帶中有塊、帶塊結(jié)合”的顯著特征,并可進(jìn)一步劃分出9個(gè)凹陷和5個(gè)凸起。相對(duì)而言,東海陸架盆地的油氣勘探程度較高,且成果斐然,目前在東海海域已發(fā)現(xiàn)的9個(gè)油氣田和5個(gè)含油氣構(gòu)造均位于該盆地內(nèi),但其總體上仍處于低勘探程度與開發(fā)的早期階段;盆地內(nèi)較系統(tǒng)的油氣資源評(píng)價(jià)工作已進(jìn)行過3次,均揭示盆地油氣資源總量巨大,且以天然氣為主,是東海海域油氣勘探的首選區(qū)域,但不同二級(jí)構(gòu)造單元、不同構(gòu)造帶及區(qū)帶的油氣勘探基礎(chǔ)與資源分布極不平衡,勘探前景也不盡一致。現(xiàn)有的油氣地質(zhì)研究與勘探成果均表明,西湖凹陷是盆地內(nèi)最具油氣勘探潛力的地區(qū),甌江凹陷次之,中生界分布區(qū)再次之。
西湖凹陷
西湖凹陷位于東海陸架盆地的東北部,面積約5.9×104km2;根據(jù)新生代的構(gòu)造格局、沉積特點(diǎn)、斷裂發(fā)育及油氣賦存狀態(tài)等特征,西湖凹陷由西向東可劃分為保俶斜坡帶、三潭深凹、浙東中央背斜帶、白堤深凹和天屏斷裂帶5個(gè)次級(jí)構(gòu)造單元,其中浙東中央背斜帶和保俶斜坡帶是凹陷油氣勘探與開發(fā)的重點(diǎn)區(qū)域。目前已在凹陷內(nèi)發(fā)現(xiàn)了殘雪、斷橋、天外天、春曉、平湖、寶云亭、武云亭及孔雀亭8個(gè)油氣田和玉泉、孤山、龍2與龍4共4個(gè)含油氣構(gòu)造,其中殘雪、斷橋、天外天和春曉油氣田位于浙東中央背斜帶,平湖、寶云亭、武云亭及孔雀亭油氣田位于保俶斜坡帶。
油氣地質(zhì)綜合研究充分證實(shí),西湖凹陷具備形成大、中型油氣田的良好油氣地質(zhì)條件??傮w上,始新統(tǒng)平湖組中上段及其以上地層的砂質(zhì)巖均具有較好的儲(chǔ)集條件;泥質(zhì)巖構(gòu)成凹陷油氣聚集的主要蓋層,并以毛細(xì)管壓力差和欠壓實(shí)超壓為主導(dǎo)的封閉機(jī)制,中新統(tǒng)龍井組及其以下的泥質(zhì)巖蓋層可對(duì)凹陷油氣形成區(qū)域性遮擋;多套儲(chǔ)集層和封蓋層的發(fā)育,導(dǎo)致西湖凹陷存在多套儲(chǔ)蓋組合,并以平湖組內(nèi)部和花港組內(nèi)部的儲(chǔ)蓋組合最為重要;凹陷圈閉數(shù)量大,種類多,并以背斜、半背斜、斷塊和斷鼻等構(gòu)造圈閉為主,圈閉條件良好。
油氣資源評(píng)價(jià)結(jié)果表明,西湖凹陷石油資源量約為2.3×109t,天然氣資源量約為2.4×1012m3,約占整個(gè)東海陸架盆地油氣資源量的2/3,盡管西湖凹陷具有豐富的油氣資源,但目前的油氣探明率較低,不足4%。在區(qū)域上,位于凹陷中南部地區(qū)的蘇堤(春曉)、平湖和龍井—玉泉3個(gè)構(gòu)造帶的油氣遠(yuǎn)景資源豐度均大于1.0×105t/km2,其中蘇堤構(gòu)造帶的油氣遠(yuǎn)景資源豐度在2.0×105t/km2以上,雖然這3個(gè)構(gòu)造帶的面積僅占凹陷面積的1/5,但其油氣遠(yuǎn)景資源量卻占整個(gè)凹陷的1/3以上。
顯然,西湖凹陷的油氣勘探應(yīng)以凹陷中南部的平湖、蘇堤、龍井—玉泉構(gòu)造帶為重點(diǎn)區(qū)域,并以始新統(tǒng)和漸新統(tǒng)為油氣勘探的主要目的層。最近鉆在平北區(qū)帶南段的探井于漸新統(tǒng)花港組和始新統(tǒng)平湖組中試獲了工業(yè)性油氣流,進(jìn)一步證實(shí)了這些地區(qū)的勘探與資源前景。
甌江凹陷
甌江凹陷地處東海陸架盆地的中西部,面積約2×104km2,最大沉積厚度可達(dá)12000m;甌江凹陷是在中生代殘留盆地基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新生代斷陷,具典型的東斷西超半地塹結(jié)構(gòu)特征,且自西而東由雁湖斜坡、甌西深凹、溫東構(gòu)造帶和甌東深凹4個(gè)次級(jí)構(gòu)造單元組成。目前在凹陷內(nèi)已有鉆井10余口,其中有6口井見高產(chǎn)油氣流或油氣顯示,發(fā)現(xiàn)了1個(gè)油氣田和1個(gè)含油氣構(gòu)造,證實(shí)該凹陷具備形成油氣藏的基本地質(zhì)條件。
甌江凹陷發(fā)育下古新統(tǒng)月桂峰組和上古新統(tǒng)靈峰組與明月峰組3套烴源巖系,其中下古新統(tǒng)月桂峰組湖相泥巖厚度大,有機(jī)質(zhì)豐度高,類型好,生烴能力較強(qiáng),是凹陷內(nèi)最重要的烴源巖;儲(chǔ)層主要為上古新統(tǒng)明月峰組低位濁積砂巖和靈峰組下部海相三角洲砂巖,物性非均質(zhì)性強(qiáng),從中孔中滲到特低孔低滲均有;蓋層主要為上古新統(tǒng)靈峰組上段、明月峰組下部、始新統(tǒng)甌江組與溫州組區(qū)域性海相泥巖,其封蓋條件良好;靈峰組上段和明月峰組下部的低位濁組區(qū)域性海相泥巖、前三角洲泥巖及海平面變化形成的海相泥巖組成了該區(qū)良好的儲(chǔ)蓋組合;凹陷內(nèi)局部構(gòu)造發(fā)育,存在反轉(zhuǎn)構(gòu)造型、斷層遮擋型、潛山披覆型、不整合型、巖性型等多種類型的圈閉,油氣捕集條件優(yōu)越。
根據(jù)盆地模擬計(jì)算結(jié)果,預(yù)測(cè)甌江凹陷的石油資源量為5.2×108t,天然氣資源量為9.4×1011m3,具備形成千億m3氣田群的物質(zhì)基礎(chǔ);此外,現(xiàn)有鉆井揭示,凹陷內(nèi)發(fā)現(xiàn)的油氣顯示均位于始新統(tǒng)溫州組區(qū)域性蓋層之下,主要分布于上古新統(tǒng)明月峰組和靈峰組內(nèi),與下伏下古新統(tǒng)月桂峰組烴源巖構(gòu)成下生上儲(chǔ)組合。
因此,在勘探層系上,甌江凹陷的油氣勘探應(yīng)以古新統(tǒng)作為主攻目標(biāo);在選區(qū)上,以處于甌西深凹和甌東深凹之間的溫東構(gòu)造帶最為有利,其局部構(gòu)造發(fā)育,具雙向供油的優(yōu)越條件。
中生界分布區(qū)
根據(jù)鉆井揭示及地震資料解釋,東海陸架盆地的前古近紀(jì)殘余盆地主要由侏羅系—白堊系陸相沉積地層組成,并主要保存于盆地的中央凸起帶,面積約5×104km2,最厚可達(dá)5600m,且具有“南北厚中間薄”的展布特征,其中具生烴潛力的中、下侏羅統(tǒng)地層僅殘留在南部的閩江凹陷內(nèi),最大殘余厚度約3200m;目前在區(qū)內(nèi)鉆遇中生界的7口鉆井中,有2口井見良好的熒光顯示;FZ13-2-1井和FZ10-1-1井鉆探揭示,中、下侏羅統(tǒng)福州組泥巖有機(jī)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)普遍大于0.5%(平均0.7%~0.8%),碳質(zhì)泥巖和煤的有機(jī)碳平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為7.45%和66.25%,并已達(dá)成熟—高成熟階段;中生界白堊系砂巖的儲(chǔ)集物性較好,F(xiàn)Z13-2-1井揭示有高孔高滲儲(chǔ)層,但橫向變化大;侏羅系物性相對(duì)較差,以低孔、低滲儲(chǔ)層為主;成巖作用強(qiáng)烈、性致密的侏羅系和白堊系泥巖和粉砂質(zhì)泥巖可起到有效的封蓋作用,并以白堊系內(nèi)部的儲(chǔ)蓋組合較為有利。
因此,東海陸架盆地中生界分布廣泛,具備油氣成藏的基本條件,重點(diǎn)勘探區(qū)域應(yīng)為盆地中央凸起帶南部的閩江凹陷及其周圍。
2)沖繩海槽盆地
沖繩海槽盆地為一狹長(zhǎng)的深水盆地,面積1.48×105km2,其在大地構(gòu)造性質(zhì)上有別于東海陸架盆地,為太平洋溝弧盆體系中一個(gè)典型的弧后盆地,由3個(gè)坳陷(陸架前緣坳陷、海槽坳陷和吐噶喇坳陷)和1個(gè)隆起(龍王隆起)組成(見圖4-2)。盆地形成于中新世,且北段早于南段,其中陸架前緣坳陷充填有中中新世—第四紀(jì)沉積,吐噶喇坳陷充填為晚中新世—第四紀(jì)沉積,海槽坳陷充填主要為上新世—第四紀(jì)沉積。中新統(tǒng)及以上沉積厚度一般為2000~6000m,最厚可達(dá)12000m,且北厚南薄。熱流值高,平均約為4.68HFU,遠(yuǎn)高于世界大洋及其他邊緣海的熱流值;沉積速率大,可達(dá)400m/Ma;有機(jī)質(zhì)豐富,有機(jī)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)可達(dá)1%~1.25%。
從以上分析可以推測(cè)出沖繩海槽盆地具備油氣藏形成的基本條件,具一定的油氣勘探潛力,勘探層位以中新統(tǒng)為主,在區(qū)域上以陸架前緣坳陷較為有利;但該區(qū)水體深度大,新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈,火山巖發(fā)育,地震頻繁,海底地形復(fù)雜,研究程度低,勘探難度較大。
此外,需要注意的是,沖繩海槽盆地水體深度大、沉積厚度大、沉積速率高和有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)高等特點(diǎn)有利于天然氣水合物的形成與賦存,目前已在該海域發(fā)現(xiàn)了大量BSR(似海底反射面)分布,有關(guān)單位已初步圈定了天然氣水合物的可能分布區(qū)。因此,對(duì)該區(qū)天然氣水合物的勘探不容忽視。
(1)東海海域油氣資源豐富,具備形成大、中型油氣田的油氣地質(zhì)條件,勘探潛力大,層系多,前景廣闊。
(2)東海海域油氣勘探程度低,且不同地區(qū)的油氣地質(zhì)研究和勘探程度差別大,油氣勘探潛力和前景也不盡一致,應(yīng)加強(qiáng)油氣勘探的戰(zhàn)略選區(qū)與評(píng)價(jià)工作。
(3)在油氣勘探的戰(zhàn)略選區(qū)上,東海陸架盆地為首選區(qū)域,其次為沖繩海槽盆地。在東海陸架盆地,西湖凹陷為重點(diǎn)勘探區(qū)域,凹陷中南部為主攻區(qū)域,勘探層系以始新統(tǒng)和漸新統(tǒng)最為重要;甌江凹陷的油氣勘探重點(diǎn)區(qū)域?yàn)橹胁康臏貣|構(gòu)造帶,應(yīng)以古新統(tǒng)為主攻目標(biāo);中生界的油氣勘探也不可忽視,盆地中央凸起帶南部的閩江凹陷為重點(diǎn)區(qū)域。對(duì)沖繩海槽盆地而言,重點(diǎn)勘探區(qū)域?yàn)殛懠芮熬壽晗?,中新統(tǒng)為主攻層系;同時(shí),對(duì)該區(qū)天然氣水合物的勘探也應(yīng)引起足夠的重視。
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