南海深水盆地油气资源形成与分布基础性研究973

项目名称：南海深水盆地油气资源形成与分布基础性研究首席科学家：朱伟林中海石油研究中心起止年限：2011.1至2013.8依托部门：中国科学院中国海洋石油总公司一、研究目标的调整2.1 项目总体目标本项目的总体目标为建立南海北部非典型被动陆坡深水沉积盆地的形成模式；揭示南海深水陆坡区新生代超热沉积盆地的热结构和成烃机理；阐明深水区远源沉积体系和碳酸盐岩台地形成的动力过程、演化模式及储层分布特征；建立适用于深水复杂海洋动力环境和复杂介质的地震高分辨率数据采集处理、深水海域反射地震成像理论方法体系；预测深水区大型油气田分布。

通过项目的合作研究，造就一支具有国际水准的从事深水油气研究的科学家队伍。

2.2 项目五年预期目标（1）确立南海深水陆坡区中新生代沉积盆地的成因机理、构造演化和沉积模式。

揭示南海北部陆坡深水盆地现今热状态和多期拉张过程中盆地热体制的变迁及其对烃源岩生烃过程和状态的控制作用以及油气资源潜力。

（2）揭示南海深水海域地震波的传播和衰减的规律，针对深水海域大水深、陡坡变、崎岖海底等因素造成的成像难点，提出基于三维波传播理论的数据采集设计方案、适用于深水复杂构造的偏移成像方法、考虑大水深海洋动力系统的地震响应模型以及干扰波消除与目标处理方法体系，为获取高质量地震观测数据、高精度地震成像和数据处理提供理论依据。

（3）建立深水区高分辨率层序地层学，查明深水油气储层的发育规律，发展基于高分辨率地震资料的储层地震预测技术和油气直接检测技术。

揭示生物礁发育和分布的主控因素。

建立南海深水区生物礁碳酸盐岩目的层构造精细解释和储层横向预测综合评价体系。

确定储层物性变化的地震敏感属性，预测目的层平面分布特征。

阐明深水海域高温高压条件下油气成藏机理的特殊性, 建立一套深水区油气成藏条件预测评价体系。

（4）本项目预期发表高水平论文100余篇，其中SCI／EI论文60余篇，出版3部科学专著。

提交对我国南海深水海域油气资源的系统性、基础性和实用性的科学成果，为国家开发深水海域油气资源提供科学依据。

（5）培养和造就一支进行深水油气勘探的基础研究和应用基础研究的优秀中青年科学家队伍，培养硕士、博士研究生和博士后研究人员80名左右。

2.3 研究目标调整方案本项目前两年首先展开了南海深水地震试验采集，提高地震深层资料信噪比，消除地震资料的干扰，提高地震成像质量等重点攻关；并在此基础上，结合与世界典型深水盆地的类比，深入剖析了南海深水盆地的石油地质条件，紧紧围绕深水区烃源条件、远源沉积体系和深水油气成藏条件等方面展开重点研究，在地震技术攻关、南海深水烃源条件和沉积体系和深水油气成藏条件等方面取得了创新性的研究成果。

因此，本项目紧紧围绕项目总体目标，按照项目任务书中前两年的研究内容开展各项工作，较好地完成了各项任务，达到了预期目的。

对照项目总体目标和5年目标，项目拟按照任务合同书的年度计划，展开各项后续研究工作，项目目标有望全面完成，因此，项目目标不作调整。

二、研究内容和课题设置的调整3.1 项目研究内容（1）南海深水复杂地质结构地震采集、成像与油藏地震响应基础理论研究针对南海盆地海洋动力系统多变，海底地貌复杂形成的特殊地震地质条件，研究地震波能量的分布规律及其地震波的传播效率；研究深水环境下地震波激发影响因素；研究基于地震波正演模拟技术的采集设计理论和方法。

针对南海大水深、复杂海底地貌和复杂介质引起的地震波严重散射以及波场畸变造成的成像困难，研究地震波在复杂介质中的传播规律；建立深水无井油藏地震响应正演模型和反演模型；研究叠前深度偏移成像问题；建立基于波动方程的叠前深度域保幅偏移、逆时偏移和多次波偏移算法。

研究深水地震多次波形成规律，研究基于数据驱动为主要方法的消除多次波的理论和算法；分析由于南海深水海域海洋动力环境引起的地震响应的变化。

（2）南海北部盆地形成演化及其对烃源岩的控制作用研究研究南海北部非典型被动大陆边缘的区域和深部地质背景，确定深水区及其邻区重要构造事件的年代学，解析南海北缘典型部位浅水和深水区构造，应用粘-弹-塑性三维有限元技术模拟南海北缘伸展构造的动力学。

根据钻井的热流测量，应用热模拟技术反演深水盆地区岩石圈不同部位大地热流和温度。

研究南海深水盆地的层序地层学并预测烃源岩分布及烃源岩成熟度；通过热压模拟实验，建立南海北部深水盆地超压高温复合作用下烃源岩热演化与生烃模式；预测生烃中心。

（3）南海深水区盆地远源沉积与储层特征研究通过高分辨率层序地层框架的建立，预测低位、水进和高位体系域分布及陆架边缘的淹没碳酸盐岩生物礁发育特征及分布特点，进而有效地预测储集体的分布。

运用沉积体系分析方法确定低位体系域扇体内部沉积构成，对已发现的深水浊积扇体通过高精度地震剖面进行精细解释，对南海北部深水区远源沉积体系成因机制进行系统研究，追踪远源深水沉积物源，建立南海北部深水区远源深水沉积体系“源-渠-汇”耦合体系。

根据测井、岩心、三维地震等资料进行地震属性分析研究，建立储层发育的地质模型。

通过地震属性反演成果直观地识别与定量地显示，分析储层横向变化，进行深水区生物礁和远源沉积储层厚度及含油气范围的空间展布形态研究。

（4）南海深水盆地成藏机理与有利目标预测评价研究建立深水区盆地高温高压型温－压系统分布模型，恢复超压演化过程。

探索砂层古渗透率恢复和断层古封闭性估算方法，预测输导性能。

建立高温高压环境油气排烃和高温高压天然气封闭临界动力学方程，确定源内高温高压排烃条件和源外常温常压天然气封闭条件，理论预测深水区排烃和油气封闭阶段。

开展天然气包裹体分析，并结合激光拉曼探针分析天然气充注时期，建立深水区油气成藏模式。

探索深水区优质生烃灶、高效储盖组合分布定量预测方法，建立深水区成藏条件定量预测技术。

开展深水区油气富集特征研究，综合预测有利的富集领域，提出深水区大中型油气田勘探新方向。

3.2 研究内容调整方案根据项目研究的实际进展，结合项目中期总结会的专家组的意见，对研究内容不作调整，仅在可能取得重大突破的领域和方向，重点展开工作。

(1)紧紧抓住深水区盆地构造演化过程这个核心问题，重点开展上下地壳伸展因子的数值模拟计算及其对陆坡盆地形成的控制作用、阐明南海北部东、西段陆架-陆坡体系的结构、成因机制以及深水区盆地演化过程。

（2）深入展开深水盆地三套烃源岩的研究，特别是海相烃源岩研究，结合高温超压的生烃机制分析，预测三套烃源岩的生烃贡献率以及深水盆地高效烃源灶的分布。

（3）建立深水区地震采集设计理论和方法，改进地震采集方案设计，大幅度提高地震采集数据质量；重点开展多次波偏移方法的研究；有效消除多次波等干扰波，最大限度地提取有效信号，进一步提高油藏地震响应的识别能力。

（4）深入开展远源条件下陆架－陆坡沉积体系的研究，寻找大型深水沉积有利储集体的目标。

（5）加强对各课题研究成果的整合，总结南海深水盆地油气成藏规律，预测大中型油气田分布。

3.4 课题设置调整方案课题设置合理，在2年的项目实施过程中运转良好，因此在后3年的课题设置不作调整，仅对课题1的负责人和课题5的名称作了调整。

由于课题一的原负责人夏斌工作发生调动，申请调整课题负责人。

经过项目组内部答辩考核和首席科学家认可，课题一负责人更换为中科院广州地球化学研究所的闫义，课题一的研究目标、研究内容和研究计划均不作调整。

此外，课题五的题目拟作调整。

南海深水其中一个关键地球物理问题是，深水地震信号中干扰波非常发育，特别是深水地震的多次波干扰严重，有效信号被各种噪声压制，深水目的层信号微弱，因此，提高深水地震信号的信噪比，将直接影响油气检测的准确性。

为了有效消除多次波等干扰波，最大限度地提取有效信号，进一步提高油藏地震响应的识别能力，是课题五需要面临和解决的关键问题。

因此，课题五的题目由“南海深水油藏地震响应基础理论研究”改为“南海深水地震多次波压制与油藏地震响应基础研究”。

调整后的课题研究目标、研究内容和负责人如下。

课题一、南海深水区盆地形成机理与演化过程研究研究目标：将构造地质学和地球动力学数值模拟相结合，通过分析与浅水区盆地在动力学上的异同，探讨南海北缘深水区盆地形成演化的动力学机制、盆地规模、构造变形样式及沉积沉降特征。

研究内容：重点以南海大陆边缘为主，通过地质地球物理资料分析与解释，在海陆对比的基础上，分析中生代末期以来各主要阶段构造和岩浆活动的特征；结合构造地质学和地球物理学，揭示南海深水陆坡岩石圈结构特征、盆地基底特征和盆地伸展构造变形特征；应用构造物理和数值模拟技术，半定量地分析大陆边缘中新生代盆地发育与岩石圈结构、热流变学及断裂活动的动力学关系及主要制约因素。

课题负责人：闫义，参加单位：中国科学院广州地球化学研究所，中国科学院南海海洋研究所，经费比例11.5 %。

课题二、南海深水区盆地热演化与生烃作用研究研究目标：通过研究南海北部深水盆地异常热流成因机制与演化以及建立高温超压复合作用下烃源岩的生烃机理与生烃模式，分析烃源岩热演化史和生烃潜力。

研究内容：研究南海北部陆坡深水盆地多期拉张背景下层序地层格架中高效烃源岩的分布模式，预测优质烃源岩的分布。

对比南海深水区及相邻浅水区岩石圈深部热结构，研究南海北部陆坡深水盆地现今热状态及其空间分布规律及异常高热流的成因机制；利用新型低温热年代学(裂变径迹和U-Th/He)和传统温标(Ro)作为拟合约束参数，通过拉张盆地二维构造-热演化模型耦合反演，精细研究盆地构造-热演化史及烃源岩的受热史。

开展高温和高压条件下烃源岩生烃过程的热压模拟实验研究，建立超压高温叠加(P -T -t)条件下烃源岩的生烃机理和生烃模式，正演计算深水区主要烃源岩有机质成熟度史、生烃强度及生烃灶时空演化, 预测优质烃源岩和高效烃源灶的分布。

课题负责人：米立军，参加单位：中海石油研究中心，中国石油大学（北京），经费比例11.5%。

课题三、南海深水区复杂地质结构地震采集基础理论研究研究目标：建立地震采集立体设计的理论和方法，改进地震采集方案设计，大幅度提高地震采集数据质量。

研究内容：利用已有深水海域地震资料和地震波模拟技术，研究深水区崎岖海底、多海底火山等复杂海底地貌以及地下复杂地质结构对地震波传播、散射作用及其对地震采集的影响；基于震源数值模拟技术和现场试验，研究深水环境下地震波激发技术；研究高效的三维地质模型建立方法和地震波正演模拟技术、地震照明分析理论和方法；利用物理模型技术，研究地震采集立体设计理论和方法；利用新的地震采集立体设计理论和方法与现场试验相结合，研究深水环境下源检不同配置形式的采集观测技术。

课题负责人：李绪宣，参加单位：中海石油研究中心，经费比例：11.5% 课题四、南海深水区复杂地质结构地震成像基础理论研究研究目标：揭示南海深水复杂介质地震波能量恢复机制，发展适合深水区的成像方法，实现南海深水区高质量成像。