0 引言

断陷盆地油气富集主控因素研究是指导勘探的重要理论基础，在生烃凹陷中，油气分布受盆地格局、层序沉积充填、烃源岩展布、输导体系及聚集保存条件等影响^[1-3]。西江主洼作为典型的断陷盆地，是珠江口盆地最早被证实的一批生烃洼陷，其资源潜力较大。前人^[4-8]对其构造演化、温压场、烃源岩、运聚特征等方面开展过初步研究，对该区勘探起到一定推动作用，并在上构造层(海相地层)和下构造层(陆相地层)中发现一些中小型含油构造。整体而言，西江主洼研究进展较为缓慢，勘探程度比较低，近3年才陆续在洼陷区实现三维地震覆盖。在前人研究成果和对新资料认识的基础上，重新梳理该区油气成藏特征及主控因素。目前存在的问题：已发现的油气藏分布有何特点？控制油气成藏的关键因素是什么？油气藏富集有何规律？鉴于此，本文从西江主洼油气分布特点出发，研究油气成藏主控因素，明确油气差异分布机制，展望下一步勘探方向，推动珠江口盆地低勘探程度区油气勘探进程。

1 区域特征与研究区油气差异分布特征

珠江口盆地是中生代末期以来，在伸展断陷基础上发育起来的被动大陆边缘型盆地，具有“下断上坳、下陆上海”的双层结构，下构造层主要包括古近系文昌组、恩平组，上构造层为珠海组、珠江组、韩江组及其以上层系^[9-12]。盆地由三隆三坳组成，自北向南分别为北部隆起带、北部坳陷带、中央隆起带、中部坳陷带、南部隆起带和南部坳陷带^[13-14]。西江主洼位于北部坳陷带西江凹陷内，含西江28洼、西江33东洼、西江33西洼、西江32洼等次一级负向构造单元，洼陷面积1 090 km²。受印度—澳大利亚板块与欧亚板块碰撞、太平洋及菲律宾海板块俯冲挤压及岩浆底侵影响和制约，板块间的相互不平衡作用导致区域应力场发生改变，使得研究区由近NW—SE向拉张转变为近S—N向拉张，从而形成NE-NEE、NW-NWW两组断裂体系^[9-12](图 1)。

1.1 油气平面分布特征

西江主洼经过多年勘探，目前已发现一定规模的油气储量，但其平面分布差异较大。从东向西，西江28、西江33东洼所在的东部地区勘探效果差，仅在西江A构造带西江A井珠海组见到少量油气显示；西江33东洼和西洼两个次级洼陷联合供烃的中南部地区勘探成效好，尤其是在远离控洼断层一侧的南部缓坡区，有较好的油气发现，且储量规模较大、产能较高；西江33西洼、西江32洼所在的西部地区钻井较少，但在珠江组发现一定规模油气，已发现油气平面分布呈现出“中西强、东部弱”的特征(图 1、图 2)。

1.2 油气纵向分布特征

西江主洼探井揭示层系较多，文昌组三段是目前揭示最老的沉积地层。已发现油气集中在下构造层陆相地层中(储量占比70%)，尤以文昌组为主；上构造层海相地层油气分布于珠海组及珠江组下段，珠江组上段及以上地层基本没有油气发现，其中规模较大的油气集中在珠海组，油气纵向上分布整体具有“深层多、浅层少”的特点(图 2)。

2 油气差异分布主控因素 2.1 烃源岩迁移控制油气平面分布差异

烃源岩迁移控制油气平面分布格局，是西江主洼已发现油气“中西强、东部弱”的根本原因。洼陷规模及沉积充填对烃源岩的发育程度有重要影响，对比相似成盆背景的富生烃洼陷可看出，主力生烃洼陷西江33洼文昌组面积超过600 km²、残留厚度超过2 000 m，烃源岩面积超过200 km²、厚度超过500 m，较大的洼陷规模决定西江主洼具备良好的成烃基础(图 3)。从物源供给及沉积充填的角度来看，西江主洼周缘发育一系列残洼，有效的阻隔了北部隆起和东沙隆起大型物源的输入，尤其是在文三、四段强裂陷期，中小型物源供给碎屑物较少，洼陷整体处于欠补偿背景，利于半深湖—深湖相烃源岩发育(图 4)。原油地化指标表现出高4-甲基甾烷、中低T化合物含量的特点，尤其是文三段来源的原油，具有明显的半深湖—深湖相烃源岩供源特征^[5]。已发现的西江E、F油藏距离生烃中心较远，运移超过30 km，但油气显示为127 m/34层，油层净厚度超过70 m，这反映出西江主洼较大的生烃潜力和充足的供烃能力(图 1)。

从珠一坳陷“断-隆”联控成盆机制来看^[12]，西江主洼具有“两断(NEE向边界断裂+NWW向调节断裂)、三凸(西江A低凸起、西江C低凸起、西江H低凸起)、四洼(西江28洼、西江33东洼、西江33西洼、西江32洼)”的基本格局(图 1)，边界断裂活动强度、低凸起形成时间，共同控制了各次洼结构和烃源岩分布。文六—文四段沉积期，西江28洼及西江33东洼东部的NEE向边界断裂东段活动剧烈，活动速率最高可达400 m/Ma，明显强于西段的200 m/Ma(图 5a), 在NWW向调节断裂的影响下，西江A低凸起已基本形成，此时的沉降沉积中心位于西江33东洼东部，形成以文四段为主体的生烃中心(图 5b)。进入文三—文一段沉积期，NEE向边界断裂活动性逐渐向西迁移，其活动速率主体大于400 m/Ma，明显高于东段(大部分低于200 m/Ma)(图 5a)，而西江H低凸起在该时期形成，沉降沉积中心位于西江33西洼、西江32洼所在的西部地区，形成以文三段、文一+二段为主体的生烃中心(图 5b)。洼陷发育模式自东向西从“早断早隆”转换为“晚断晚隆”，强活动中心由东向西、自下而上发生变化，主力生烃层系自东向西由文四段迁移到文三段、文一+二段(图 5)。

从“源控论”观点来看，主力烃源岩的变化和迁移必然导致油气分布的差异^[1-3]。研究区东部地区油气可能主要围绕文四段烃源岩分布，大量油气聚集在文昌组内部储集体中，而且东部的钻井仅揭示部分恩平组，未揭示文昌组，这也是东部地区目尚无规模油气发现的原因。由此推测，研究区东部文昌组还孕育着巨大的勘探潜力，勘探应围绕文四段烃源岩构成的含油气系统展开，并重点深入到文昌组内部。中西部地区油气可能主要围绕文三段、文一+二段烃源岩分布，大部分油气聚集在文三段至恩三段的储集体内，已有的油气发现也证实了这一现象，并且油源对比结果也揭示油气主要来自文三段、文一+二段。因此，中西部地区的勘探重点应在文三段、文一+二段烃源岩构成的含油气系统内进行。

2.2 断-盖组合控制油气纵向分布差异

西江主洼恩平组区域性泥岩发育且晚期断裂缺乏，决定油气分布纵向上更易聚集于下构造层。西江主洼发育3期断裂体系，包括裂陷期的控洼断裂(文昌组沉积期活动强烈)、断拗期的层间断裂(恩平组沉积期活动强烈)及裂后期的晚期断裂(主成藏期10 Ma后仍在活动)。受裂陷期区域应力NW—SE向拉张影响，控洼断裂走向主要为NEE向，且不同位置活动强度差异大，控制裂陷中心沿NEE向迁移展布，形成多个生烃中心，保障了油气成藏的物质基础。断拗期随着区域应力的改变，不同走向、不同规模的层间断裂复杂共生，形成大量古近系断块型圈闭，为深层古近系油气成藏提供良好的赋存条件^[9-12]。裂后期区域构造运动对西江主洼影响较小，尤其是东沙运动(10 Ma)在研究区响应微弱，导致沟通烃源岩或仓储层的晚期断裂少，仅在洼陷边缘及隆起区的个别地区发育，垂向运移通道缺乏，不利于油气向上输导，大规模油气更易聚集在下构造层(图 6)。

稳定的区域性泥岩盖层是油气大规模聚集成藏的保障，其厚度越大、分布越稳定，下部油气富集程度越高。西江主洼稳定发育的区域性泥岩主要分布在恩一+二段，处于上、下构造层的过渡层系，这在一定程度上影响油气纵向分布^[8]。该套泥岩以湖沼相沉积为主，且通过地质录井岩屑和自然伽马计算，确定泥质体积分数在70%~90%之间，发育较为广泛，从洼陷区到斜坡区均有分布，洼陷区泥岩厚度介于200~400 m之间，斜坡区介于50~200 m之间。整体而言，厚层泥岩之下油气较为富集，如靠近洼陷区的西江C构造带，泥岩厚度达150 m。其下部储集体内油气运移活跃、聚集程度高，发现油层累计净厚度达数百米，这反映恩平组厚层泥岩对油气具有良好的封盖遮挡作用，下构造层是油气大规模赋存的有利场所(图 6、7)。

西江主洼恩平组区域性泥岩发育且晚期断裂缺乏的客观条件，决定油气分布纵向上更易聚集于下构造层，上构造层只能通过区域泥岩减薄尖灭或晚期断裂切开盖层的特殊途径，捕获下构造层向上漏失的部分油气。从区域泥岩平面展布及连井剖面可看出，洼陷区、斜坡区到隆起区的泥岩厚度从数百米逐渐减薄尖灭，靠近洼陷区的西江C构造带，泥岩厚度达150 m，其下部储集体内油气成藏规模大；斜坡区的西江D构造带，区域泥岩减薄到50 m，其下部储集层内油气显示丰富但成藏较少；而隆起区的西江E构造带，区域泥岩完全尖灭消失，主要的油气发现集中在上构造层珠海组。由此可知，恩平组区域泥岩减薄时，泥岩封盖能力减弱，部分油气可通过泥岩尖灭端向上构造层漏失，并在适宜圈闭内聚集(图 6、7)。西江主洼油气成藏期主要在10 Ma以后，该时期持续活动且沟通烃源岩或仓储层的晚期断裂才具有较好的垂向输导能力。通过分析晚期断裂与泥岩盖层的切割关系发现，晚期断裂成藏期生长指数大于1.06且断开恩平组区域泥岩在15 m以上，部分油气才可能穿过区域泥岩到达上构造层成藏。如西江H构造带，油气在上构造层聚集于F₁断裂活动相对较强且断开泥岩盖层较大的部位。而恩平组区域泥岩未被晚期断裂切开的地方，即使在成藏期仍有一定活动性，但在上构造层也较难见到油气成藏。如西江A构造带，其输导断裂F₃成藏期部分地方活动较强，生长指数超过1.1，但由于整条断裂均未切开区域盖层，故仅在珠海组见到微弱油气显示(图 2、8)，同时F₂呈现出与F₃相似的活动规律。

西江主洼断裂体系、泥岩盖层及其切割关系控制了上、下构造层油气分布差异，也是油气“深多浅少”的重要原因。从上、下构造层成藏条件来看，下构造层古近系临近烃源岩，具有近源成藏优势，且恩一+二段区域泥岩盖层发育广泛，没有大量晚期断裂破坏，封盖能力极强，下构造层具备规模成藏的条件；上构造层处于古珠江三角洲入海口，目的层系含砂率高，缺乏区域泥岩，油气通过恩平组泥岩减薄漏失或少量晚期断裂沟通的途径向上运移，并依赖于局部泥岩封盖成藏，其聚集规模必然受到限制。因此，开展下构造层古近系勘探可能比高含砂的上构造层成效会更为显著。

2.3 储集体系控制下构造层油气聚集差异

西江主洼下构造层圈闭临近烃源岩，且有恩一+二段区域性泥岩的封盖，其内部不同层系油气聚集差异主要受储层条件影响^[8-9]。研究表明，断陷湖盆“源-汇”系统从宏观上控制了储层优劣，“源-汇”系统不同，沉积相带和储集条件差别较大^[15-17]。研究区古近系“源-汇”系统可分为三类：南部带为物源消退型“源-汇”系统；北部带为断裂转换型“源-汇”系统；西部带为剥蚀淋滤型“源-汇”系统。三类“源-汇”系统控制着古近系储层不同的储集性能(图 9)。

对南部带储集体系而言，南部隆起物源剥蚀区从文昌期到恩平期逐渐减弱，形成物源消退型“源-汇”系统，储集体规模随物源消退而变小。文昌组沉积期，湖盆范围相对较小，南部隆起剥蚀范围广、物源规模大，该时期陡坡边界断裂剧烈活动、缓坡地层掀斜抬升，碎屑物随着缓坡沟谷搬运，形成广泛分布的辫状河三角洲沉积体系，储层分布广、厚度大；在恩平组沉积期，构造活动减弱、地形变缓，湖盆面积扩大，南部隆起区剥蚀范围逐步缩小，到恩平组沉积晚期基本被水体淹没，该时期剥蚀区提供物源相对有限，以浅水三角洲沉积为主，形成的储层厚度薄。该带古近系深层油气富集程度与储层发育程度有较好的相关性。如西江C构造带，文三段、文一+二段沉积期物源供给充足，油气富集程度高，整装油层厚度超过100 m，集中了古近系85%的储量；而恩平组沉积期南部物源供给有限，导致恩平组储层欠发育且厚度较薄，发现储量也较为有限(图 9a)。根据物源消退型“源-汇”系统的特点，该带不同层系储层规模是控制油气富集差异的关键因素，文三段、文一+二段沉积期物源充足，且临近烃源岩，钻井也证实了其成藏的优越性，下一步应重点挖掘。

北部陡坡带储集体系研究表明：文昌组沉积期边界断裂强烈活动，湖深坡陡，陡坡带“源-汇”系统受边界断裂控制，碎屑物沿断面沟槽搬运，以近岸堆积的水下扇、扇三角洲等沉积为主；该类储集体分选一般、磨圆较差，多为低孔渗储层^[18-19]，加之海域勘探经济门槛高，在该类储集体内找到高产能的商业油气藏难度较大。恩平组沉积期，北部隆起区物源供给仍然较为充足，而边界断裂活动大幅减弱，湖盆范围变大、水体变浅，陡坡带地貌趋于平缓，边界断裂受断拗期层间断裂改造，在陡坡带形成多个构造转换带，形成断裂转换型“源-汇”系统，发育大型的扇三角洲-辫状河三角洲沉积。相比于文昌组近岸堆积的扇体，其相带类型更好，且恩平组埋深更浅，储集条件可能更为优越(图 9b)。尽管该带尚未展开勘探，但结合烃源岩自东向西、由下而上的迁移规律，认为陡坡带中西段的恩平组与文三段、文一+二段烃源岩形成良好的成油组合，可能具备商业性油气藏的潜力，应择机实施勘探，文昌组砂砾岩体可作为后备层系进行探索。

分析西部带储集体系特征发现，该带文昌组、恩平组均受控于西部长轴大型沟谷，远源的大型隆起区持续供给碎屑物，辫状河三角洲自文昌组到恩平组继承发育，受西江H低凸起隆升剥蚀作用影响，辫状河三角洲储集体进一步被风化淋滤，同时接受有机酸溶蚀等作用，对储层物性有极大的改善, 形成相对优质的储层^[20]。西江H低凸起在文昌组沉积末期和恩三段沉积末期受隆升作用影响，地层遭受强剥蚀淋滤作用，在文昌组顶部和恩三段顶部发育两大不整合面，形成剥蚀淋滤型“源-汇”系统，同时受到深部有机酸的影响，使得西部地区古近系储集体系性能得到改善(图 9c)。目前该带勘探程度还比较低，应重点围绕该区文三段、文一+二段烃源岩周边的储集体系寻找商业性油气藏。

2.4 运聚模式控制上构造层油气聚集差异

西江主洼上构造层处在古珠江三角洲入海口，砂岩储层发育，但缺乏区域泥岩盖层，这在一定程度上制约了上构造层的成藏规模^{[8, 21]}。上构造层圈闭条件相对优越，多为背斜或断背斜，因而，影响上构造层油气分布差异的主要因素是运聚模式。

前人^{[1, 13, 22-26]}在断陷盆地坳陷层油气勘探的长期实践中总结出大量经典运聚模式，西江主洼上构造层主要发育“仓储”式和“通源”式运聚模式，这两类模式影响了不同层系的油气分布，以“仓储”式输导为主的珠海组油气相对更为富集，而以“通源”式输导为主的珠江组油气聚集程度较低(图 10)。

“仓储”运聚模式指下构造层广泛分布的仓储层与烃源岩交互接触，油气生成后进入仓储层暂时储存，并在恩一+二段泥岩顶板的控制下侧向运移，当泥岩减薄尖灭或晚期断裂沟通仓储层时，油气进一步向上构造层输导，遇到适宜圈闭聚集成藏。

以西江主洼南部缓坡带为例，在文三段至恩四段沉积期，南部隆起带物源较为充沛，碎屑物随着缓坡沟谷搬运，发育广泛分布的三角洲沉积体系，并与文昌组各层系烃源岩近距离交互接触，形成油气的仓储层，若遇到较好圈闭和保存条件，即可聚集成藏。如西江C构造带，下构造层三角洲仓储砂体内发现大量油藏，探明储量超过2 000×10⁴ m³。随着油源持续供给，未能聚集成藏的油气在恩平组区域盖层控制下，进一步沿斜坡向高部位运移，在泥岩减薄尖灭或断裂沟通仓储层的区域，油气进入到南部隆起带有利圈闭成藏。如西江E构造带，有效储盖组合内的油气藏均有一定规模，产能超过700 m³/d(图 9a、图 10)。

该模式主要发育在与下构造层直接接触的珠海组，其局部储盖相对优越，是油气从下向上漏失并聚集的“首站”，因而，油气富集程度相对较高，形成的油气藏充满度较大，平均60%左右。恩一+二段区域泥岩从洼内向四周隆起减薄，在隆起区具备“仓储”运聚模式的区域，其珠海组均有成藏可能，下一步在上构造层的勘探可重点关注。

“通源”运聚模式指的是临近洼陷发育的晚期断裂沟通烃源岩，生排烃期断裂幕式活动，产生地震泵效应，油气自烃源岩向断裂带低势区汇聚，并沿断裂垂向输导至上构造层，该模式在研究区有“靠近通源断裂”成藏和“通源断裂+侧向运移”成藏两种方式。

靠近通源断裂成藏的油气主要分布在洼陷区烃源岩上方，晚期断裂成为沟通烃源岩和上构造层的直接纽带，形成“通源直达”的输导方式。如紧邻洼陷的西江C构造带，晚期断裂切开区域性泥岩且成藏期活动的部位，在珠江组发现油气藏，但规模较小，主要原因是近洼陷区的恩平组厚层泥岩封盖能力强，大规模油气主要在下构造层聚集成藏(图 10)。

通源断裂+侧向运移成藏的油气主要分布在隆起区的珠江组，油气沿着通源断裂到达上构造层后，部分油气沿连通砂体在局部盖层遮挡下层层爬升，侧向运移至隆起区圈闭内聚集。由于缺乏区域泥岩盖层的遮挡，该类模式油气散失量大、汇聚效率低，充满度往往较小，如西江E构造带珠江组油藏，充满度大多不到5%(图 10)。

由于受到下构造层恩平组区域泥岩的阻隔，上构造层又缺乏区域泥岩封盖和晚期断裂输导，上构造层油气汇聚必然会受到影响。因此，依靠“通源”模式去寻找上构造层规模性油气藏难度可能较大。

3 结论

1) 珠江口盆地西江主洼裂陷期沉降、沉积中心有序迁移，造成主力烃源岩自东向西由文四段迁移至文三段、文一+二段，控制东、西部油气差异分布。东部地区勘探需围绕文四段烃源岩构成的含油气系统展开，西部地区勘探应在文三段及文一+二段烃源岩组成的含油气系统内进行。

2) 下构造层临近烃源岩，具有近源成藏优势，恩平组区域泥岩盖层分布广泛，没有大量晚期断裂破坏，封盖能力极强，适宜油气大规模聚集。下构造层古近系源-汇类型优越、储集性能较好的区带，利于油气富集，应是下一步勘探重点部署方向。

3) 上构造层通过恩平组泥岩减薄漏失或少量晚期断裂沟通的途径向上输导油气，形成“仓储”和“通源”两类运聚模式，并依赖局部泥岩封盖成藏，其聚集规模势必受到影响。珠海组局部储盖相对优越，且是“仓储”模式向上运聚油气的首站，具有一定勘探价值。