琼东南深水区乐东-陵水凹陷渐新统烃源岩早期预测及评价

王子嵩^{1, 2}，刘震^{1, 2}，孙志鹏³，姚哲³，刘鹏^{1, 2}，陈宇航^{1, 2}，王兵^{1, 2}，陈婕^{1, 2}

(1. 中国石油大学 油气资源与探测国家重点实验室，北京，102249；

2. 中国石油大学(北京) 地球科学学院，北京，102249；

3. 中海油(中国)有限公司湛江分公司，广东 湛江，524057)

摘要：有没有烃源岩是深水区低勘探领域早期评价要回答的首要问题，烃源岩研究对低勘探领域早期评价的重要性不言而喻。基于地质类比原理，充分利用地震、测井、地化等资料，依次运用层序及体系域分析法、地震速度-岩性分析法、R_o地震-测井及数值模拟联合预测法、地震相-沉积相-有机相转化法等方法预测了琼东南深水区乐东-陵水凹陷渐新统海陆过渡相和滨浅海相烃源岩的有利发育层段、泥岩厚度、成熟度和成熟史及有机相分布和质量特征，并通过计算生烃量进行综合评价。结果表明：研究区渐新统烃源岩发育的最有利层段为崖二段和陵二段；两套烃源岩泥岩厚度大、成熟度高、生烃高峰期较晚，具晚期生气的特点；浅海相有机相分布范围大，质量好，为最有利有机相，浅海相泥岩为本区的主要烃源岩；崖二段和陵二段烃源岩质量好，为研究区最有利的烃源岩，但乐东凹陷优于陵水凹陷，崖二段生烃贡献大于陵二段。该套方法克服资料不足带来的困难，适用于深水区低勘探领域，为低勘探领域烃源岩早期预测及评价提供一套可行性方法体系。

关键词：地质类比；早期预测；烃源岩；渐新统；乐东-陵水凹陷；深水区；琼东南盆地

中图分类号：TE112.1          文献标志码：A         文章编号：1672-7207(2014)03-0876-13

Preliminary prediction and evaluation of oligocene source rocks in Ledong-lingshui Sag in deep-water area of Qiongdongnan Basin

WANG Zisong^{1, 2}, LIU Zhen^{1, 2}, SUN Zhipeng³, YAO Zhe³, LIU Peng^{1, 2},

CHEN Yuhang^{1, 2}, WANG Bing^{1, 2}, CHEN Jie^{1, 2}

(1. State Key Laboratory of Petroleum Resource and Prospecting, China University of Petroleum, Beijing 102249, China;

2. College of Geosciences, China University of Petroleum, Beijing 102249, China;

3. Zhanjiang Brand of CNOOC Ltd., Zhanjiang 524057, China)

Abstract: Whether source rocks are exist or not is the principal question which should be answered in the preliminary evaluation on the low-exploration area in the deep-water area and the importance of studying source rocks is obvious in the preliminary evaluation on the low-exploration area. Analysis of sequence stratigraphy and system tract, prediction of seismic velocity and lithology, associated prediction of vitrinite reflectance based on seismic and well-log data and the basin modeling technique, transformation from seismic facies and sedimentary facies to organic facies were used in turn on the basis of well data from the adjacent homologous sag and the geological comparison principle by comprehensively using the seismic, well-log and geochemistry data to predict the favored members, the thickness, the maturity and the maturation history, the distribution of organic facies and the quantity of Oligocene transitional and marine source rocks.

At last, the source rocks were synthetically evaluated by calculating hydrocarbon-generation amount. The results shows that the most favored members of Oligocene source rocks are Ya-2 member and Ling-2 member during the six members; The thickness of two series of source rocks is large, and the maturation is high, but the hydrocarbon generation peak is a little late, so the late gas generation is a character of source rocks; The shallow-sea organic facies has large range and good quantity, so it is the most favored during the five organic facies, and the shallow-sea mud is the main source; Both of the source rocks have good quantity, and they are the most favored source rocks in the area, but comparatively, the quantity of source rocks in Ledong sag is better than Lingshui sag, and the hydrocarbon-generation amount of Ya-2 member is bigger than Ling-2 member. The evaluation system overcomes the difficulty which the rare data bring to, and is fit to the low-exploration deep-water area. So, it provides a resolve for the preliminary prediction and evaluation on source rocks in the low-exploration area.

Key words: geological comparison principle; preliminary prediction; source rocks; Oligocene; Ledong-lingshui sag; deep-water area; Qiongdongnan Basin

深海油气已成为世界油气的勘探前沿和主要的油气产量增长点。近年来，全球新发现储量有一半来自海域，尤其是深水和超深水新发现油气储量迅速增加^[1]。同时，随着油气整体勘探程度逐渐提高，在成熟探区老层位取得新突破变得越来越难，其储量和产量的增长难以满足国民经济增长和人们生活的需要，扩大勘探领域势在必行^[2]。在这种国际大形势的促使和国民经济发展的需要下，我国深水油气勘探成为研究的热点和重要领域。南海北部陆坡深水区属准被动大陆边缘盆地，具有较好的油气勘探潜力^[3]。白云凹陷深水天然气勘探取得重大突破，充分证明了我国深水油气勘探的良好前景^[4]。

琼东南深水区处于勘探早期，勘探程度低，钻井稀少，仅有的几口深水井并没有揭露凹陷内部的古近系烃源岩，因此缺乏取样分析资料，难以用常规烃源岩评价方法对其进行评价。如何在这种勘探条件下对烃源岩进行早期预测和评价成为勘探家面临的一个难题。目前，已有不少学者在这方面进行过探索和研究^[4-10]，探索出了一些有效的方法，取得了较大的进展，但是缺少对琼东南深水区渐新统烃源岩早期预测及评价的研究。本次研究在地质类比原理的指导下，利用地震、测井及相邻浅水区钻井地化资料，根据烃源岩地震反射特征、速度特征、孔隙度特征等系列物理特征，依次采用层序及体系域分析法、地震速度-岩性分析法、R_o地震-测井及数值模拟联合预测法、地震相-沉积相-有机相转化法等方法预测了琼东南深水区乐东-陵水凹陷渐新统海陆过渡相和滨浅海相烃源岩的有利发育层段、泥岩厚度、源岩成熟度和成熟史及有机相分布和质量特征，并对它们进行综合评价。本文作者旨在系统、全面介绍低勘探阶段烃源岩早期评价的方法体系，并将该方法体系应用于琼东南盆地深水区这一典型少井乏资料地区，以期为低勘探程度盆地的烃源岩评价提供方法支持和为类似盆地(凹陷)的地质研究提供依据。

1  区域地质概况

琼东南盆地处于中国南海北部大陆边缘，海南省东南部海域，总体呈NE-SW向展布^[12]。依古近系地层展布特征，盆地划分为5个一级构造单元，从北向南依次为：北部坳陷带、北部隆起带、中央坳陷带、南部隆起带和南部坳陷带，组成“三坳夹两隆”的构造格局^[12]，图1所示为琼东南盆地构造单元划分图。中央坳陷带上覆海水深度超过300 m，成为油气勘探的深水区。乐东-陵水凹陷位于中央坳陷带西部，东面以松南低凸起为界与中央坳陷带的北礁、松南、宝岛和长昌四个凹陷分开，南面以陵南低凸起为界与华光凹陷相隔，北面为崖南低凸起和陵水低凸起，西面边界为1号断裂带。

盆地经历了古近纪裂陷期、早-中新世热沉降期和晚中新世以来的新构造期3大构造演化阶段^[11]。在古近纪裂陷阶段，盆地依次沉积了始新统陆相岭头组、下渐新统海陆过渡相崖城组、上渐新统滨-浅海相陵水组；进入新近纪坳陷阶段，盆地接受了从滨浅海相到深海相的连续沉积，海水深度逐渐加深，沉积地层包括下中新统三亚组、中中新统梅山组、上中新统黄流组、上新统莺歌海组^[12]。盆地内部主要发育3套烃源岩：始新世湖湘、渐新统海陆过渡相-滨浅海相和中新统半深海-深海相烃源岩^[11-12]。

图1  琼东南盆地构造单元划分图

Fig. 1  Tectonic units division of Qiongdongnan Basin

2  层序及体系域分析法——预测有利烃源岩发育层段

层序地层学在烃源岩的早期评价中具有重要作用。利用海(湖)平面变化与有机质含量的关系，可以确定有利烃源岩发育层段^[4]。在一个层序的垂向剖面中，凝缩段的有机质含量最高，由凝缩段向上或向下，有机质含量逐渐降低^[4]。

琼东南深水区乐东-陵水凹陷地震资料为二维地震资料，因古近系埋藏较深，资料品质较差，难以识别凝缩段。本次研究利用相对海(湖)平面变化与有机质含量的关系，确定有利烃源岩发育层段。

图2所示为琼东南盆地深水区古近系层序划分图。根据相对海(湖)平面变化(图2)，琼东南深水区崖城组和陵水组分别划分为3个三级层序。早渐新世相对海(湖)平面依次表现为湖进、海进和海退，三级层序呈现粗-细-粗的沉积旋回，其中崖二段沉积时期，相对海平面位置最高，可容纳空间最大，沉积物粒度较细，利于有机质的保存。同样，晚渐新世相对海平面依次表现为海进、海进和海退，陵二段具较大的可容纳空间利于发育凝缩段。由此可见，崖二段和陵二段为深水区渐新统烃源岩的最有利发育层段。

图2  琼东南盆地深水区古近系层序划分图(根据文献[13], [14]修改)

Fig. 2  Paleogene sequence partition of deep-water area in Qiongdongnan Basin

3  地震速度-岩性分析法——预测烃源岩厚度

烃源岩厚度、成熟度和有机相分布特征是烃源岩早期评价中3个重要的指标。无论烃源岩厚度与生排烃量的具体关系如何，厚度都影响着烃源岩的质量^[4]。

在不同岩性介质中地震波的传播速度不同，这是岩石的基本物理性质，因此可以依据地层的层速度确定砂泥岩地层的岩性组成，求取地层砂、泥岩指数，进而计算泥岩总厚度。地震速度-岩性分析技术就是利用地震叠加速度谱转化为层速度，进而结合岩石物理特性来识别地层岩性的一种实用技术。

3.1  制作压实模型

砂泥岩压实模型是纯砂岩速度和纯泥岩速度与埋深的关系，是地震速度-岩性预测的基础。不同构造背景下，砂泥岩压实模型会有明显的差别。图3所示为乐东-陵水凹陷砂泥岩压实模型。本次研究利用乐东-陵水凹陷内部钻井和相邻钻井的测井声波时差资料制作砂泥岩压实模型，分别得到纯砂岩和纯泥岩的速度-深度关系，以此关系进行地震速度-岩性分析。

3.2  层速度计算及校正

层速度由均方根速度求取。对于水平层状介质，均方根速度等于叠加速度，但琼东南盆地深水区古近系崖二段和陵二段地层的产状都是倾斜的(图1)，此时均方根速度与叠加速度不相等，需要对地震速度谱提供的叠加速度按照下式进行校正：

                (1)

或

             (2)

其中：v_r为均方根速度；v_s为叠加速度；△t₀为水平距离为L的相邻2个地震道上同一反射同向轴的单程时差；为与叠加速度相对应的同深度点处地层界面的倾角。

图3  乐东-陵水凹陷砂泥岩压实模型

Fig. 3  Compaction model of mud and sand in Ledong-lingshui sag

利用DIX公式，将以上求取出的均方根速度转换成层速度，计算式如下：

        (3)

其中：v_int为层速度；v_r,n和v_r,n-1分别为第n个和第n-1个界面的均方根速度，和分别为第n个和第n-1个界面的双程旅行时间。

由于速度获取方法和依据的速度模型之间存在差异，因此，谱算层速度与声波层速度之间存在误差。考虑到速度-岩性解释是按层位进行的，故可将该层段谱算层速度的误差视为常数，从而用补偿法将其消除，即把该层位谱算层速度减去校正量△V，对谱算层速度进行系统校正，得到比较准确的层速度：

               (4)

其中：v′_int为校正后的层速度；△V为误差常数。

依次通过叠加速度倾角校正、DIX公式转换和补偿法校正后，得到的层速度才可以直接用于泥岩厚度的计算。同时，利用计算出的层速度制作压实模型可以弥补邻近井深层声波时差数据稀少或缺乏的不足。

3.3  求取泥岩指数

速度-岩性定量预测所依据的地质模型就是将实际地层简化为砂岩和泥岩2个单元^[4]。对于两相介质，可以根据时间平均方程可以得出：

             (5)

其中：v_s和v_m分别为同一深度点处纯砂岩和纯泥岩的速度，由砂泥岩压实模型求得；为该深度点处的层速度；P_m为该处泥岩含量或泥岩指数。因此，在已求得纯砂岩和纯泥岩声波时差压实模型及目的层层速度的前提下，给定目的层段内部某一深度点，就可以求出该点处的泥岩指数。

3.4  求取泥岩厚度

目的层段中泥岩的总厚度H_m用以下关系式求得：

             (6)

其中：为目的层段的地层总厚度，由时深关系转化得来；P_m为该层的泥岩指数，由此计算出乐东-陵水凹陷崖二段和陵二段泥岩总厚度，图4和5所示分别为乐东-陵水凹陷崖二段泥岩厚度等值线图和乐东-陵水凹陷陵二段泥岩厚度等值线图。

崖二段和陵二段滨浅海相泥岩厚度整体较大，大部分超过100 m，洼陷深处最高在300 m以上。乐东凹陷泥岩厚度从北向南逐渐增大，厚度高值区大体位于凹陷中心偏南部，而陵水凹陷泥岩厚度变化趋势与乐东相反，从南向北方向逐渐增大，高值区位于凹陷中心偏北部，说明两段地层沉积时期，乐东凹陷南部13号断裂构造活动强于北部2号断裂，下降盘沉降速率较大，造成沉积沉降中心偏向该断裂，而2号断裂因活动速率小，使凹陷北部形成相对平缓的斜坡，泥岩厚度变化慢；相反地，陵水凹陷北部2号断裂构造活动强，对沉积的控制作用强，沉积沉降中心邻近该断裂，泥岩厚度变化快，且高值区基本上沿断裂走向分布，而凹陷南部由于缺少大型控凹断裂，形成缓坡背景，泥岩厚度变化慢。整体上，各泥岩厚度高值区的连线大体呈现“S”形，这反映了在盆地断陷发育阶段乐东-陵水凹陷基底同样呈“S”形裂开，同时乐东凹陷的泥岩厚度及沉积范围明显大于陵水凹陷，说明由陵水凹陷向乐东凹陷基底裂开的范围逐渐扩大。另外，陵二段泥岩厚度和分布面积大于崖二段，说明陵二段滨浅海相沉积范围变大，有利于细粒沉积物的堆积。

图4  乐东-陵水凹陷崖二段泥岩厚度等值线图

Fig. 4  Shale isopach map of Ya-2 member in Ledong-lingshui sag

图5  乐东-陵水凹陷陵二段泥岩厚度等值线图

Fig. 5  Shale isopach map of Ling-2 member in Ledong-lingshui sag

需要指出的是，在进行地震速度-岩性分析预测时，目的层段的层速度应介于纯泥岩速度和纯泥岩速度之间，层速度越低，表明其泥岩含量越高，因此速度较低的煤层和红层也被计算在泥岩含量中，由此计算出的泥岩厚度包括了煤层和红层。对于煤层，本身为优质烃源岩，而对于红层，要根据沉积相展布特征和其他相关资料将红层剔除，尽可能避免多解性的发生^[4]。

4  Ro地震-测井及数值模拟联合预测法——预测烃源岩成熟度及成熟史

泥岩孔隙度和泥岩镜质体反射率实际上都是埋藏史对时间的积分，两者之间很可能是幂函数形式的经验关系^[6]。因此，可以利用泥岩孔隙度来预测泥岩成熟度。

4.1  求取泥岩层层速度

由泥岩骨架及其内部孔隙流体组成的泥岩层的层速度是烃源岩成熟度预测的关键参数，在没有钻井的情况下，由地震速度反演得来。砂岩层和泥岩层的速度不同，这种差别在相对速度的分布中体现得尤为明显。利用这种差别，在相对速度剖面中确定砂泥岩层分布，然后在绝对速度分布中寻找出相应泥岩层的绝对速度，以此作为泥岩层的层速度。

4.2  求取泥岩层孔隙度

在泥岩层中，存在纯泥岩和孔隙流体两相介质。双相介质的孔隙度与层速度遵循怀利公式，其关系如下：

               (7)

式中：Φ为泥岩层孔隙度；v_f为泥岩层孔隙流体的速度；v_ma为纯泥岩骨架速度。通常v_int的变化远远大于v_f和v_ma的变化，因此可将它们视为常数。由此关系式，利用泥岩层层速度，可求得目的层段中泥岩层的孔隙度。

4.3  求取泥岩成熟度

琼东南盆地深水区缺乏实测镜质体反射率数据，尤其是古近系，在进行孔隙度和成熟度之间的经验关系拟合时，可以利用深水区中浅层和浅水区块的实测R_o数据。泥岩孔隙度和成熟度遵循以下关系公式：

                 (8)

其中：R_o为泥岩镜质体反射率；a和b均为常数。

利用上面的关系式，在求出目的层段层速度、泥岩孔隙度的基础上，确定了乐东-陵水凹陷崖二段和陵二段泥岩成熟度分布特征，图6和7所示分别为乐东-陵水凹陷崖二段烃源岩成熟度等值线图和乐东-陵水凹陷陵二段烃源岩成熟度等值线图。

崖二段和陵二段烃源岩成熟度分布趋势大体相同，由凹陷边缘或斜坡带向凹陷深洼处成逐渐增高，但对于不同凹陷，成熟度变化趋势存在差异：乐东凹陷表现为南高北低，高值区位于凹陷中心偏南；陵水凹陷表现为北高南低，高值区位于凹陷中心偏北，且存在2个相对高值区。这种趋势差异与凹陷沉积和沉降中心不同有关。同时，乐东凹陷成熟度明显高于陵水凹陷，成熟面积大于陵水凹陷。崖二段成熟度普遍大于1.5，深洼处超过4.0，烃源岩普遍处于高-过成熟阶段；陵二段成熟度相对较低，现正处于生烃高峰期，仅在深洼处成熟度超过2.0。

4.4  恢复成熟度演化史

本次研究借鉴和参考了研究区内部4口钻遇新近系地层探井的实测地温和R_o数据，利用美国Platte River Associate Inc研制的Basin Mod软件，采用Simple R_o法，分别重建了乐东和陵水凹陷地层厚度最大处2口虚拟井的烃源岩成熟度演化史。探井和虚拟井位置见图1。R_o模拟值与现今钻井实测值吻合较好，说明模拟结果准确性较高，图8和9所示分别为乐东凹陷LD虚拟井成熟度演化及成熟度剖面图和陵水凹陷LS虚拟井成熟度演化及成熟度剖面图。

图6  乐东-陵水凹陷崖二段烃源岩成熟度等值线图

Fig. 6  Maturity isopach map of Ya-2 member in Ledong-lingshui sag

图7  乐东-陵水凹陷陵二段烃源岩成熟度等值线图

Fig. 7  Maturity isopach map of Ling-2 member in Ledong-lingshui sag

图8  乐东凹陷LD虚拟井成熟度演化及成熟度剖面图

Fig. 8  Maturation history of well LD in Ledong sag

崖二段烃源岩生烃时间较早，陵二段相对较晚。乐东凹陷崖二段底部在24 Ma(陵二段沉积末期)进入生烃门限，到19 Ma(三亚组沉积末期)进入生油高峰期(1＜R_o＜1.3)，从14.5 Ma(梅山组沉积中期)开始进入高成熟阶段，大量生气，现今该井位处成熟度超过4.0，生烃能力枯竭。陵水凹陷崖二段底部进入生烃门限、生油高峰期、生气阶段的时间分别为23，17和12.5 Ma，现今崖二段底部成熟度超过4.0。乐东凹陷陵二段底部在18 Ma开始生烃，到7.8 Ma进入生油高峰，从4 Ma到现今一直处于大量生气阶段，而陵水凹陷陵二段底部分别在17，4.5和3 Ma依次进入生烃门限、生油高峰期和生气阶段。总体上，崖二段烃源岩在中新统三亚组沉积末期到梅山组沉积时期进入生油和生气高峰期，而陵二段进入生油和生气高峰期的时间是在黄流组沉积末期到莺歌海组沉积时期，两套烃源岩生烃高峰期均较晚，同时陵水凹陷因为地层埋藏深度较小，在同一地质时期，所经历的古地温较低，因此成熟演化稍晚于乐东凹陷。

图9  陵水凹陷LS虚拟井成熟度演化及成熟度剖面图

Fig. 9  Maturation history of well LS in Lingshui sag

利用盆地数值模拟技术恢复成熟度演化史得出的现今成熟度分布与通过地震-测井预测法得出的烃源岩成熟度之间差异较小，说明两种方法结合使用可以较好地预测烃源岩成熟度及其演化史。

5  地震相-沉积相-有机相转化法——预测烃源岩有机相

有机相是近年来在海洋学、沉积学、微生物学、有机地球化学和有机岩石学等学科的基础上发展起来的有机地层学概念^[17]。有机相研究对资料条件具备很强的适应性，在资料较少的情况下也可以进行研究。因此，有机相研究在低勘探领域的烃源岩评价中是比较适用的^[7]。

低勘探领域有机相研究的思想是依次实现从地震相到沉积相再到有机相的转化：在地震相分析研究的基础上，利用地震相、单井相与沉积相三者之间的对应关系，建立沉积相分布，之后依据有机相和沉积环境的标定关系，划分有机相，以间接预测有机质类型和有机质丰度。

5.1  地震相分析

地震相分析就是根据规定的地震参数，按照一定的程序对地震相单元进行识别和作图，使地震地层学家能推论沉积作用、环境及可能的岩相组合。这些参数包括反射结构、振幅、连续性和频率。

5.2  沉积相分析

进行沉积相综合分析的核心就是利用地震相和沉积相的对应关系，将地震相和少数单井相转换为沉积相。由地震相转沉积相，需要遵循地震与地质相结合、宏观与局部相结合和定性与定量相结合3个原则。利用各凹陷井震标定结果以及地震相平面分布特征，转化出目的层段的沉积相平面分布特征。

5.3  有机相分析

沉积环境决定烃源岩的类型和分布规律。有机相与沉积相之间存在着必然的联系。利用凹陷内部和邻近浅水区探井的地化数据和单井沉积相解释成果，确定了各沉积相的有机质母质类型、干酪根类型、有机碳含量、生烃潜量等，并以这些参数为有机相划分标准，表1所示为乐东-陵水凹陷有机相类型划分表。将研究区沉积相转化为有机相，图10和11所示分别为乐东-陵水凹陷崖二段有机相平面分布图和乐东-陵水凹陷陵二段有机相平面分布图，同时进行有机相质量评价。

不同沉积环境形成不同的有机相。从有机相类型划分可以看出，5种有机相质量依次为海(湖)岸平原＞外浅海＞内浅海＞扇三角洲＞滨海。海(湖)岸平原相发育煤系地层，为有利生气层，这在琼东南盆地浅水区已得到证实，如YC13-1大型气田的气源为崖城组煤系地层，而外浅海和内浅海由于沉积水体较深，可容纳空间较大，且水动力作用相对较弱，发育还原环境，利于有机质的保存，同时各种水生生物可以提供大量有机质，因此同样发育质量较好的烃源岩。扇三角洲沉积环境由于陆源供应充足，多见高等植物碎屑，因此有机质丰度较高，但是由于环境水动力作用强，因此，非均质性强。滨海沉积环境陆源输入则相对贫乏，且水体动荡，以氧化环境为主，因此有机质丰度一般。

崖二段沉积时期，盆地总体处于海陆过渡相沉积环境下，内、外浅海区别不明显，仅发育浅海相A相，该有机相分布在凹陷中部，面积最大。滨海相B相主要围绕浅海相分布在凹陷边缘，尤以陵水凹陷南部斜坡带平面分布广。扇三角洲相D相主要分布在控凹断裂附近，较大的地势高差为其发育创造了条件。海(湖)岸平原相C相主要分布在崖南低凸起和陵水凹陷南部斜坡带，沿地层尖灭线分布。后两种有机相分布零星，总体面积较小，距离深洼处较远。结合有机相质量及其分布范围，认为崖二段沉积时期主要的有机相为浅海相A相，浅海相泥岩成为该时期的主要烃源岩。

表1  乐东-陵水凹陷有机相类型划分

Table 1  Organic facies classification in Ledong-lingshui sag

图10  乐东-陵水凹陷崖二段有机相平面分布图

Fig. 10  Organic facies distribution of Ya-2 member in Ledong-lingshui sag

图11  乐东-陵水凹陷陵二段有机相平面分布图

Fig. 11  Organic facies distribution of Ling-2 member in Ledong-lingshui sag

陵二段沉积时期为滨浅海相沉积环境，水体分布范围明显扩大，水体深度增加，此时期凹陷内部发育外浅海相A₁相和内浅海相A₂相2种有机相。A₁相分布范围大，占凹陷绝大部分面积，A₂相分布在A₁周缘，在乐东凹陷呈条带状，在陵水凹陷的斜坡带分布范围较大。考虑有机相质量和分布范围，这2种有机相为该时期主要的有机相，浅海相泥岩构成乐东-陵水凹陷陵二段沉积时期的主要烃源岩。滨海相B相、扇三角洲相D相和海岸平原相C相3种有机相主要分布在凹陷边缘，临近剥蚀区，分布零星，面积小，为次要烃源岩。

6  烃源岩综合评价

在对烃源岩有利发育层段、泥岩厚度、成熟度及成熟演化史、有机相等进行预测和分析的基础上，通过计算2套烃源岩生烃量，对烃源岩做出综合评价。

乐东-陵水凹陷渐新统烃源岩发育的有利层段为崖二段和陵二段，两段地层中泥岩厚度均较大，表现为陵二段大于崖二段，乐东凹陷大于陵水凹陷；两套烃源岩成熟度较高，崖二段生烃较早，现今绝大部分处于高-过成熟阶段，而陵二段生烃相对滞后，现今大部分处于中-高成熟阶段，正值生烃高峰期，同时与陵水凹陷相比，乐东凹陷成熟度演化史较早，现今成熟度较大。崖二段和陵二段的浅海相泥岩为本区的主要烃源岩，有机相质量较好，其中，陵二段主要有机相为外浅海相A₁相和内浅海相A₂相，崖二段因沉积水体相对较浅仅发育浅海相A相，因此陵二段在有机相分布范围和质量方面强于崖二段。另外，从凹陷对比来看，乐东凹陷有利有机相分布范围明显大于陵水凹陷。

生烃量是综合各种因素评价烃源岩质量的最直接指标。通过分析乐东-陵水凹陷实际地质情况，结合盆地模拟技术采取成因法中的有机碳法求取崖二段和陵二段的生烃量。不同类型有机相的生烃能力不同，因此首先确定不同有机相的生烃量，然后以各有机相生烃量之和作为该段总生烃量。结果表明，乐东凹陷烃源岩优于陵水凹陷，崖二段生烃贡献大于陵二段。

7  结论

(1) 琼东南深水区乐东-陵水凹陷崖二段和陵二段为渐新统烃源岩最有利的发育层段。

(2) 在对烃源岩厚度、成熟度、有机相类型分布等预测的基础上，通过计算生烃量综合评价认为乐东凹陷烃源岩优于陵水凹陷，崖二段生烃贡献大于陵二段。

(3) 基于地质类比原理，利用层序及体系域分析法确定了渐新统烃源岩有利发育层段；利用地震速度-岩性分析法预测了泥岩厚度；采用R_o地震-测井及数值模拟联合预测法确定了烃源岩的成熟度及其演化历史；运用地震相-沉积相-有机相转化法确定了烃源岩有机相分布及质量特征，确定了烃源岩发育的有利有机相；最后，综合考虑各种因素，通过计算生烃量对烃源岩做出评价。该方法克服了深水区资料不足带来的困难，确定了有利烃源岩，并对各凹陷烃源岩作出评价，便于优选有利凹陷，为一套可行性方法体系，可以推广到类似盆地或凹陷加以应用。

参考文献：

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(编辑  陈爱华)

收稿日期：2013-04-07；修回日期：2013-06-28

基金项目：国家重大科技专项(2011ZX05025-002)

通信作者：刘震(1963-)，男，陕西长安人，教授，博士生导师，从事石油地质学和层序地层学研究；电话：010-89733786；E-mail: liuzhenjr@163.com