南海珠江口盆地惠州凹陷东南缘远源凸起带油气成因及来源

doi:10.13745/j.esf.sf.2021.9.19

地学前缘 ›› 2022, Vol. 29 ›› Issue (5): 176-187.DOI: 10.13745/j.esf.sf.2021.9.19

南海珠江口盆地惠州凹陷东南缘远源凸起带油气成因及来源

段威¹^,²(), 田金强³^,^*(), 李三忠¹^,², 于强⁴, 陈瑞雪¹, 龙祖烈⁵

1.中国海洋大学海洋高等研究院和海洋地球科学学院/深海圈层与地球系统前沿科学中心/海底科学与探测技术教育部重点实验室, 山东青岛 266100
2.青岛海洋科学与技术国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室, 山东青岛 266100
3.中国石油大学(华东) 地球科学与技术学院, 山东青岛 266580
4.中海油实验中心深圳实验中心, 广东惠州 516000
5.中海石油(中国)有限公司深圳分公司, 广东深圳 518000

收稿日期:2021-06-18 修回日期:2021-08-20 出版日期:2022-09-25 发布日期:2022-08-24
通讯作者: 田金强
作者简介:段威(1986—),男,副教授,硕士生导师,主要从事海洋和油气地质研究工作。E-mail: duanwei@ouc.edu.cn
基金资助:
国家自然科学基金青年科学基金项目(41602136);中央高校基本科研业务费专项(202072002);中央高校基本科研业务费专项(862001013146)

Crude oil in the uplifts of the Huizhou depression, Pearl River Mouth Basin, South China Sea: Source and formation mechanisms

DUAN Wei¹^,²(), TIAN Jinqiang³^,^*(), LI Sanzhong¹^,², YU Qiang⁴, CHEN Ruixue¹, LONG Zulie⁵

1. Institute for Advanced Ocean Study and College of Marine Geosciences/Frontiers Science Center for Deep Ocean Multispheres and Earth System/MOE Key Lab of Submarine Geosciences and Prospecting Techniques, Ocean University of China, Qingdao 266100, China
2. Laboratory for Marine Mineral Resources, Qingdao National Laboratory for Marine Science and Technology, Qingdao 266100, China
3. School of Geosciences,China University of Petroleum (East China), Qingdao 266580, China
4. CNOOC Central Laboratory Shenzhen Branch,Huizhou 516000, China
5. Shenzhen Branch of CNOOC China Limited, Shenzhen 518000, China

Received:2021-06-18 Revised:2021-08-20 Online:2022-09-25 Published:2022-08-24
Contact: TIAN Jinqiang

摘要/Abstract

摘要：

惠州凹陷是中国南海珠江口盆地东部最重要的富生烃凹陷,位于其东南缘的远源凸起带普遍缺失烃源岩地层,距离油源远,是典型的源外远源油气藏,油藏中原油成因及来源尚未明确。通过对惠州凹陷内原油和烃源岩样品进行生物标志化合物、同位素特征的系统对比,结合对断裂-砂体-不整合运移通道和遮挡条件的分析,应用Pathway软件模拟分析三维油气运移路径,跳出静态模式的禁锢,从动态的角度分析油气成藏过程。本文认为,惠州凹陷东南缘远源凸起带原油主要来源于文昌组烃源岩,其生物标志物主要表现为低C₁₉/C₂₃三环萜烷值(<0.7)、低C₂₀/C₂₃三环萜烷值(<0.8)、高C₂₇重排甾烷/C₂₇规则甾烷值(>0.25)、低ETR值(<0.4)、高4-甲基甾烷/ΣC₂₉甾烷值(>0.4)和低双杜松烷T/C₃₀藿烷值(<1)。油气三维运移路径模拟结果显示,油气在惠州凹陷H26洼生成后,在惠-流构造脊控制下沿优势运移路径向东沙隆起方向运移,并在构造脊顶端的远源凸起带L11-1油田聚集成藏。远源凸起带的原油与同一优势运移路径上的其他油田原油样品的生物标志物特征和碳同位素特征具有非常高的相似性。故本文推断,远源凸起带原油主要来自惠州凹陷H26洼陷文昌组中深湖相烃源岩。

关键词: 珠江口盆地, 惠州凹陷, 远源凸起带, 生物标志化合物特征, 油气成因及来源

Abstract:

The Huizhou depression is the most important hydrocarbon-rich depression in the eastern Pearl River Mouth Basin, South China Sea. The uplifts, located in the southeastern margin of the Huizhou depression, are far from source rocks with no in-situ deposition of source rock strata. They are typical remotely sourced petroleum reservoirs, whose source and formation mechanisms are not yet known. This study systematically compared the biomarker compositions and isotopic characteristics between crude oil and source rock samples from the Huizhou depression. Combined with analysis of the fault-sand-unconformity migration pathways and blocking conditions, the Pathway software was used to simulate and analyze the three-dimensional hydrocarbon migration pathways, and the hydrocarbon accumulation process was analyzed in dynamic mode to overcome the limitations of static analysis. We suggest the source rock of the Wenchang formation is responsible for the crude oil in the uplifts. The crude oil samples were characterized by low C₁₉/C₂₃ tricyclic terpane ratio (<0.7), low C₂₀/C₂₃ tricyclic terpane ratio (<0.8), high C₂₇ rearranged sterane/C₂₇ regular sterane ratio (>0.25), low ETR value (<0.4), high 4-methylsterane/C₂₉ sterane ratio (BBB>4), and low bicadinane T/C₃₀ hopane ratio (<1). The simulated three-dimensional hydrocarbon migration pathways indicated that under the control of the Hui-Liu mid-ocean ridge, hydrocarbon generated in sag H26 of the Huizhou depression migrated to the Dongsha uplift along the dominant migration pathway and accumulated in the L11-1 oilfield in the uplifts far from the source rocks at the top of the mid-ocean ridge. The biomarker and carbon isotopic characteristics of crude oil samples from the uplifts were similar to those from other oilfields along the same predominant migration pathway. Therefore, we infer that the crude oil in the uplifts is predominantly sourced from the middle-deep lacustrine source rock of the Wenchang formation of sag H26.

Key words: Pearl River Mouth Basin, Huizhou depression, uplifts far from source rocks, characteristics of biomarkers, origin and source of oil and gas

中图分类号:

P597
P618.13

段威, 田金强, 李三忠, 于强, 陈瑞雪, 龙祖烈. 南海珠江口盆地惠州凹陷东南缘远源凸起带油气成因及来源[J]. 地学前缘, 2022, 29(5): 176-187.

DUAN Wei, TIAN Jinqiang, LI Sanzhong, YU Qiang, CHEN Ruixue, LONG Zulie. Crude oil in the uplifts of the Huizhou depression, Pearl River Mouth Basin, South China Sea: Source and formation mechanisms[J]. Earth Science Frontiers, 2022, 29(5): 176-187.

图/表 15

图1 研究区位置图(据文献[22⇓⇓-25]修改)

Fig.1 Tectonic setting of the studied area. Modified after [22⇓⇓-25].

图2 惠州凹陷地理位置与构造单元分布图(据文献[26]修改)

Fig.2 Map of the Huizhou depression showing the location and tectonic divisions. Modified after [26].

图3 珠江口盆地新生界地层综合柱状剖面图(据文献[27]修改)

Fig.3 Generalized stratigraphic column for the Cenozoic succession in the Pearl River Mouth Basin. Modified after [27].

图4 惠州凹陷烃源岩生物标志化合物参数随深度变化关系图 C19/C23—C19三环萜烷/C23三环萜烷;C20/C23—C20三环萜烷/C23三环萜烷;C24/C26—C24四环萜烷/C26三环萜烷;C27/C29—C27甾烷/C29甾烷;C28/C29—C28甾烷/C29甾烷;4MSI—4-甲基甾烷/ΣC29规则甾烷;T/C30—双杜松烷T/C30藿烷;C27/C27—C27甾烷规则/C27重排甾烷。

Fig.4 Variations of major biomarker parameters from different potential source rock intervals as a function of burial depth in the Huizhou depression

图5 惠州凹陷烃源岩生物标志化合物参数相关图

Fig.5 Correlation between various biomarker parameters of different source rock intervals in the Huizhou depression

图6 惠州凹陷原油物性与族组分特征剖面图

Fig.6 Variations of physical property and group composition of oils with depth in the Huizhou depression

图7 惠州凹陷原油成因类型划分图

Fig.7 Illustrations showing the origin types of crude oil in the Huizhou depression

图8 惠州凹陷原油成因类型分布图

Fig.8 Distribution of oils with different origins in the Huizhou depression

图9 惠州凹陷不同成因类型原油生物标志化合物参数随深度变化关系图

Fig.9 Variation of biomarker parameters of oil from different sources with depth in the Huizhou depression

图10 惠州凹陷不同成因类型原油物性随深度变化关系图

Fig.10 Variation of physical property of different sources oil with depth in the Huizhou depression

图11 L11-1油田珠江组顶面构造图与油藏剖面图(据文献[25]修改)

Fig.11 Structure map of the top Zhujiang formation and hydrocarbon reservoir section of the L11-1 oil field. Modified after [25].

图12 惠西半地堑及周边地区三维油气运移路径模拟图

Fig.12 Molded three-dimensional petroleum migration pathways in the Huixi semi-graben and its surrounding region

图13 L11-1油田原油与惠州凹陷原油AAA(R)甾烷特征对比图

Fig.13 Ternary diagram showing the relative abundances of C27-C29 regular steranes in the oils from the L11-1 oil field and the Huizhou depression

图14 L11-1油田原油与惠州凹陷原油生标特征对比图

Fig.14 Comparison of biomarkers between the oil from the L11-1 oil field and the Huizhou depression

图15 L11-1油田原油与惠州凹陷原油碳同位素特征对比图

Fig.15 Comparison of carbon isotopic characteristics between oil from the L11-1 oil field and the Huizhou depression

参考文献 36

[1]	周兴熙. 成藏要素的时空结构与油气富集: 兼论近源富集成藏[J]. 石油与天然气地质, 2005, 26(6): 711-716.
[2]	赵文智, 张光亚, 王红军, 等. 中国叠合含油气盆地石油地质基本特征与研究方法[J]. 石油勘探与开发, 2003, 30(2): 1-8.
[3]	潘建国, 谭开俊, 王国栋, 等. 准噶尔盆地玛湖富烃凹陷源外近源油气藏内涵与特征[J]. 天然气地球科学, 2015, 26(增刊1): 1-10.
[4]	潘建国, 黄林军, 王国栋, 等. 源外远源油气藏的内涵和特征: 以准噶尔盆地盆1井西富烃凹陷为例[J]. 天然气地球科学, 2019, 30(3): 312-321.
[5]	陶士振, 李建忠, 柳少波, 等. 远源/次生油气藏形成与分布的研究进展和展望[J]. 中国矿业大学学报, 2017, 46(4): 699-714.
[6]	马小伟, 朱传真, 林玉祥, 等. 准噶尔盆地温压系统演化与油气远源成藏[J]. 石油实验地质, 2017, 39(4): 467-476.
[7]	HIGLEY D K, LEWAN M D, ROBERTS L N R, et al. Timing and petroleum sources for the Lower Cretaceous Mannville Group oil sands of northern Alberta based on 4-D modeling[J]. AAPG Bulletin, 2009, 93(2): 203-230. DOI URL
[8]	田立新, 施和生, 刘杰, 等. 珠江口盆地惠州凹陷新领域勘探重大发现及意义[J]. 中国石油勘探, 2020, 25(4): 22-30. DOI
[9]	史玉玲, 张向涛, 朱俊章, 等. 珠一坳陷近源及远源油气富集主控地质因素统计与油气运移物理模拟实验[J]. 中国海上油气, 2020, 32(5): 26-35.
[10]	郝鑫, 吴智平, 颜世永, 等. 珠江口盆地珠一坳陷浅层油气成藏模式研究[J]. 地质论评, 2017, 63(1): 113-121.
[11]	刘丽华, 李洪博, 彭辉界, 等. 珠江口盆地珠一坳陷隆控类油藏有利发育区带定量预测与评价[J]. 石油学报, 2015, 36(增刊 2): 134-144.
[12]	施和生, 代一丁, 刘丽华, 等. 珠江口盆地珠一坳陷油气藏地质特征与分布发育基本模式[J]. 石油学报, 2015, 36(增刊2): 120-133, 155.
[13]	龚晓峰, 何家雄, 莫涛, 等. 珠江口盆地珠一坳陷惠陆油区含油气系统与油气运聚成藏模式[J]. 天然气地球科学, 2015, 26(12): 2292-2303.
[14]	吴哲, 王文勇, 张忠涛, 等. 张扭性断裂带的生长过程与油气穿断运移评价: 以珠江口盆地恩平凹陷为例[J]. 海洋地质前沿, 2020, 36(1): 50-58.
[15]	田立新, 张向涛, 彭光荣, 等. 珠江口盆地阳江凹陷石油地质特征及成藏主控因素[J]. 中国海上油气, 2020, 32(1): 13-22.
[16]	杜晓东, 彭光荣, 吴静, 等. 珠江口盆地阳江东凹断层特征及其对油气成藏的影响[J]. 新疆石油地质, 2020, 41(4): 414-421.
[17]	何敏, 朱伟林, 吴哲, 等. 珠江口盆地新构造运动特征与油气成藏[J]. 中国海上油气, 2019, 31(5): 9-20.
[18]	代一丁, 牛子铖, 汪旭东, 等. 珠江口盆地陆丰凹陷古近系与新近系油气富集规律的差异及其主控因素[J]. 石油学报, 2019, 40(增刊1): 41-52.
[19]	李如山, 陈胜红, 胡兴豪, 等. 油气运移中断层精细刻画的优选方法: 以南海北部珠江口盆地惠西南地区为例[J]. 海洋地质前沿, 2017, 33(10): 57-63.
[20]	彭辉界, 庞雄奇, 李洪博, 等. 珠江口盆地珠一坳陷断裂控藏定量表征与有利勘探区预测[J]. 现代地质, 2016, 30(6): 1318-1328.
[21]	代一丁, 余秋华, 李洪博, 等. 珠江口盆地珠一坳陷烃源灶控藏临界条件与控藏特征[J]. 石油学报, 2015, 36(增刊2): 145-155.
[22]	施和生, 杜家元, 梅廉夫, 等. 珠江口盆地惠州运动及其意义[J]. 石油勘探与开发, 2020, 47(3): 447-461.
[23]	胡阳. 珠江口盆地珠一坳陷新生代盆地结构与成因演化[J]. 高校地质学报, 2019, 25(1): 81-92.
[24]	米立军, 张向涛, 庞雄, 等. 珠江口盆地形成机制与油气地质[J]. 石油学报, 2019, 40(增刊1): 1-10.
[25]	施和生, 舒誉, 杜家元, 等. 珠江口盆地古近系石油地质[M]. 北京: 地质出版社, 2017.
[26]	田巍, 何敏, 杨亚娟, 等. 珠江口盆地惠州凹陷北部边界断裂复合联接和转换[J]. 地球科学: 中国地质大学学报, 2015, 40(12): 2037-2051.
[27]	刘浩冉, 朱红涛, 施和生, 等. 珠江口盆地惠州凹陷迁移型层序特征及其意义[J]. 地球科学: 中国地质大学学报, 2015, 40(5): 840-850.
[28]	朱明, 张向涛, 黄玉平, 等. 珠江口盆地烃源岩特征及资源潜力[J]. 石油学报, 2019, 40(增刊1): 53-68.
[29]	BAO X H, JI Y B, HU Y, et al. Geochemical characteristics, origins, and model of lacustrine source rocks in the Zhu 1 depression, eastern Pearl River Mouth Basin, South China Sea[J]. AAPG Bulletin, 2017, 101(9): 1543-1564. DOI URL
[30]	袁才, 彭光荣, 温华华, 等. 珠江口盆地惠州凹陷恩平组源岩特征及勘探潜力[J]. 海洋地质与第四纪地质, 2017, 37(2): 149-159.
[31]	马明, 漆家福, 张远泽, 等. 珠江口盆地新生代沉降特征及其影响因素分析[J]. 中国地质, 2019, 46(2): 269-289.
[32]	邓运华. 渤海油区稠油成因探讨[J]. 中国海上油气, 2006, 18(6): 361-364, 371.
[33]	张水昌, 龚再升, 梁狄刚, 等. 珠江口盆地东部油气系统地球化学-Ⅰ: 油组划分、油源对比及混源油确定[J]. 沉积学报, 2004, 22(增刊1): 15-26.
[34]	王芳, 包建平, 朱翠山. 珠江口盆地惠州凹陷两类原油地球化学特征对比[J]. 地球科学与环境学报, 2016, 38(2): 235-244.
[35]	HU Y, HAO F, ZHU J Z, et al. Origin and occurrence of crude oils in the Zhu1 sub-basin, Pearl River Mouth Basin, China[J]. Journal of Asian Earth Sciences, 2015, 97: 24-37. DOI URL
[36]	HINDLE A D. Petroleum migration pathways and charge concentration: a three-dimensional model[J]. AAPG Bulletin, 1997, 81(9): 1451-1481.

南海珠江口盆地惠州凹陷东南缘远源凸起带油气成因及来源

Crude oil in the uplifts of the Huizhou depression, Pearl River Mouth Basin, South China Sea: Source and formation mechanisms

RichHTML

PDF (PC)

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

图/表 15

参考文献 36

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价

[1]	张向涛, 彭光荣, 王光增, 刘欣颖, 赵利, 杨悦, 占华旺, 于海洋, 马晓倩, 李三忠. 珠江口盆地惠州运动的断裂响应研究:以阳江东凹为例[J]. 地学前缘, 2022, 29(5): 161-175.
[2]	詹诚, 卢绍平, 方鹏高. 汇聚背景下的多幕裂陷作用及其迁移机制:以南海北部珠江口盆地为例[J]. 地学前缘, 2022, 29(4): 307-318.
[3]	葛家旺, 朱筱敏, 雷永昌, 于福生. 多幕裂陷盆地构造-沉积响应及陆丰凹陷实例分析[J]. 地学前缘, 2021, 28(1): 77-89.
[4]	梁光河. 从东海和南海北部盆地群演化探讨日本大陆板块的形成过程[J]. 地学前缘, 2020, 27(1): 244-259.
[5]	漆家福, 吴景富, 马兵山, 全志臻, 能源. 南海北部珠江口盆地中段伸展构造模型及其动力学[J]. 地学前缘, 2019, 26(2): 203-221.
[6]	李庶波，王岳军，吴世敏. 珠江口盆地中—新生代热隆升格局的磷灰石和锆石裂变径迹反演[J]. 地学前缘, 2018, 25(1): 95-107.
[7]	吕彩丽，张功成，杨东升. 珠江口盆地珠二坳陷文昌组构造差异性与动力学成因机制[J]. 地学前缘, 2017, 24(6): 333-341.
[8]	刘昌岭，孟庆国，李承峰，孙建业，贺行良，杨胜雄，梁金强. 南海北部陆坡天然气水合物及其赋存沉积物特征[J]. 地学前缘, 2017, 24(4): 41-50.
[9]	徐华宁，陆敬安，梁金强. 珠江口盆地东部海域近海底天然气水合物地震识别及地质成因[J]. 地学前缘, 2017, 24(4): 57-65.
[10]	沙志彬,梁金强,苏丕波. 珠江口盆地东部海域天然气水合物钻探结果及其成藏要素研究[J]. 地学前缘, 2015, 22(6): 125-135.
[11]	朱小畏, 孙永革, 茅晟懿, 管红香, 吴能友. 珠江口盆地Site4B柱状沉积物中长链烷基二醇和酮醇类化合物的检出及意义[J]. 地学前缘, 2014, 21(6): 321-334.
[12]	李云, 郑荣才, 朱国金, 李小平, 陈淑慧, 胡晓庆. 珠江口盆地白云凹陷中新统珠江组深水灰岩沉积成岩作用特征[J]. 地学前缘, 2014, 21(2): 301-311.
[13]	朱红涛, Keyu Liu, 杨香华, 舒誉, 吴静, 李敏. 陆相湖盆层序构型及其岩性预测意义：以珠江口盆地惠州凹陷为例[J]. 地学前缘, 2012, 19(1): 32-39.
[14]	刘安,吴世敏. 珠江口盆地花岗岩成因探讨及其对油气资源指示意义[J]. 地学前缘, 2011, 18(1): 141-148.
[15]	徐子英, 孙珍, 张云帆, 周蒂, 姜建群, 樊浩. 南海北部陆缘盆地反转构造研究:以莺歌海盆地临高隆起和珠江口盆地琼海凹陷为例[J]. 地学前缘, 2010, 17(4): 90-98.