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珠江口盆地白云凹陷烃源岩生烃机制及原油成因研究

付健  
【摘要】:白云凹陷位于中国南海北部珠江口盆地珠II凹陷内部,是盆地深水区天然气勘探的主力区带。近年来,一系列油藏的发现打破了白云凹陷以找气为主的传统观念。尽管前人针对白云凹陷开展了大量的研究,但对于白云凹陷含油气系统的认识仍然有限。本研究主要针对白云凹陷开展了两方面的研究工作。首先,对于白云凹陷这种海洋深水油气勘探,在缺少样品情况下,实现对烃源岩有机质丰度准确且高效地评价。本研究基于有效介质对称导电理论建立了一种利用电阻率求取总有机碳含量的测井评价模型。模型考虑了不导电岩石骨架、导电的泥质、有机组分(干酪根和油气)和孔隙水四个组分。在实际应用过程中,实测TOC与预测值平均相对误差14%。证明了该方法的有效性。该模型与经典的△log R法和神经网络法相比,最大的优点是考虑了岩性变化对岩石测井响应的影响,因此,本文建立的TOC评价模型不仅适用于岩性稳定的大段泥岩段,还适用于岩性变化较大的砂泥岩剖面。其次,通过对白云凹陷原油及烃源岩开展系统的地球化学特征、热演化研究等,明确了白云凹陷烃源岩的热演化史、生烃机制等,厘清了白云凹陷不同区域原油的来源及成因,在此基础上,本研究对白云凹陷典型油藏的成藏特征进行了讨论。根据白云凹陷烃源岩沉积演化过程可以将其分为文昌组的浅湖相泥岩,恩平组湖相泥岩和三角洲/煤系泥岩,以及珠海组陆棚泥岩和海相三角洲泥岩等五种类型。其中文昌和恩平组的烃源岩是白云凹陷油气的主力烃源岩。白云凹陷原油则可划分为三个族群,其中族群I原油主要分布在凹陷北部构造带,其来源主要为恩平组的煤系烃源岩。族群II原油主要分布在白云东区到白云东北部,其母源为文昌/恩平组的浅湖/三角洲泥岩。本次研究在白云西南发现了一个新的湖相油族群,证实了白云凹陷的湖相油的勘探潜力。有机质生烃机制研究显示,地温背景和有机质类型是控制白云凹陷有机质生烃的主控因素。其中白云主洼主要受高地温梯度背景控制,这导致其生油窗整体提前,且油窗范较低地温情况被压缩。而西洼和东洼则受低地温背景控制,相应的生油期也被拉伸。其中白云东区原油成藏过程存在两种模式,在W3-2构造至H29A构造带的“上气下油”的分布模式主要受蒸发分馏作用控制,而W3-1构造则是以高成熟原油在高角度断裂控制下的运移分馏作用形成的油气藏。白云西南珠海组地层是湖相油的有利勘探区,而主洼内部更有利于凝析气藏的聚集。


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