琼东南盆地深水区截至2019年8月底共计钻探探井31口，发现L17等大中型优质天然气田3个，其中L17大气田即将开发建产。深水区经过10多年的勘探，如何客观全面地认识前期取得的勘探成果与认识，明确现阶段及下一步重点攻关方向和增储领域，是实现深水区勘探可持续发展的关键所在。本文旨在对琼东南盆地深水区“十一五”以来的勘探研究成果进行总结，分析其转型过程及对新领域勘探突破的作用，展望下一步勘探前景。

琼东南盆地深水区(水深大于300m)面积约为5.3×10⁴km²，主要位于中央坳陷和南部隆起，自西向东发育乐东凹陷、陵水凹陷、北礁凹陷、松南凹陷、宝岛凹陷、长昌凹陷等多个潜在富生烃凹陷和陵南低凸起、松南低凸起(图 1)，其中松南凹陷及宝岛凹陷南部，以及北礁凹陷、长昌凹陷、松南低凸起区主要位于超深水区(水深大于1500m)。琼东南盆地深水区的油气勘探工作经历了从无到有、从对外合作勘探到自营勘探、从深水迈向超深水的过程，充分体现了该区勘探工作的复杂性和逐渐深化。

图 1

图 1 琼东南盆地构造区划图 Fig. 1 Structure map of Qiongdongnan Basin

21世纪初，顺应全球深水勘探快速发展的趋势，中国海洋石油集团有限公司发出了“向深水进军”的号召，推动南海北部深水区的勘探。2002年对外正式发布了合作勘探招标区块，以合作为主，加快琼东南盆地深水区的勘探进程。随后，逐步加大长电缆二维地震采集力度，基本完成深水区区域普查和区带二维详查，测网密度整体达到约4km×4km，为区域研究打下了良好的基础。

自2010年开始，英国天然气(BG)公司、美国雪佛龙(Chevron)公司及丹文能源(Devon Energy)公司等先后与中海石油(中国)有限公司签订了合作勘探石油合同，开展琼东南盆地深水区地震勘探与钻井，深水区勘探迎来第一个高潮，先后在陵南低凸起、中央峡谷松南段、北礁凹陷北部斜坡带、长昌北部凸起带等多个合作区和有利区带钻探5口井，其中4口井为干井，仅1口井有天然气发现，且气藏规模较小，不具商业开采价值。钻探失利原因主要为对深水区的烃源岩、储集体发育条件及规模成藏规律认识不清。2013年，外国石油公司全部退出南海西部深水区的勘探，深水勘探进入低谷，同时也进入自营勘探的新阶段。

自营勘探以来，中海石油(中国)有限公司加大了针对深水区烃源岩、储层及规模成藏等难题的研究力度^[1-4]。通过自主技术攻关，创新了“深水区煤系烃源岩识别与富生烃凹陷评价”技术方法，明确了烃源岩与富生烃凹陷资源潜力^[5-8];研发了煤系烃源岩相控地震反演技术，利用地震时频分析预测煤系地层平面分布; 应用生烃动力学研究方法，建立了深水区崖城组煤系烃源岩在高温高压环境天然气生成模式：高压早期抑制生烃、晚期促进裂解成气，由此拓宽了烃源岩的生气窗范围。综合烃源岩的分布与埋藏史，采用生烃动力学模型及热史模型模拟研究了深水区烃源岩的生烃过程，揭示盆内深水区西部以生气为主、东部油气兼生，圈定了高效烃源灶分布，优选陵水、乐东、宝岛、长昌四大潜在富生烃凹陷。首选烃源岩热演化程度较高、预测煤系烃源岩发育好、天然气资源潜力丰富的陵水凹陷优先勘探。

2014年中海石油(中国)有限公司自营勘探深水区，首选中央峡谷L17黄流组圈闭群钻探。第一口井L17-1井气测及电测显示良好，钻遇5套厚层箱状细砂岩砂体共计4套气藏(图 2)，测井解释气层数十米。L17-1井获得天然气发现后，在峡谷水道内连续钻探5口井全部成功，获得商业性发现，实现了当年探明千亿立方米地质储量大气田的目标。

图 2

图 2 过L17-1井典型地震剖面 Fig. 2 Typical seismic section across Well L17-1

L17气田的发现证实了中央峡谷具备“崖城组陆源海相烃源供烃、深部超压驱动+底辟垂向高效输导、黄流组水道砂富集天然气”的成藏模式，有力证实了深水区的巨大勘探潜力和前景^[9-13]。L17气田发现后，通过大面积三维地震采集和研究，在中央峡谷区精细落实目标，继续勘探，获得了L25、L18等大中型气田商业发现(图 3)。

图 3

图 3 L25气田成藏模式图 Fig. 3 Hydrocarbon accumulation model in L25 gas field

深水区勘探突破和大气田的发现是本阶段的重大勘探成果，从合作勘探的初见成效和曲折进程，到自营勘探的大发现体现了对深水区天然气成藏认识的提升和自营勘探技术的创新。

随着勘探进程的不断向前发展，围绕着深水西区中央峡谷水道领域已发现了L17等3个大中型气田，证实了乐东—陵水富生烃凹陷、中央峡谷浊积水道优质储层、垂向运聚成藏的成藏模式。

通过2014—2016年中央峡谷黄流组水道高效勘探，先后钻探10余口探井，通过钻后再评价，该层系潜在的可供钻探的目标所剩不多，剩余资源潜力小, 向峡谷外的新领域拓展勘探势在必行。

“十三五”的前两年，中海石油(中国)有限公司在深水西区的乐东—陵水凹陷南缘，针对浅层莺歌海组、梅山组拓展勘探，先后钻探了L31等一批目标，但只发现零星的油气显示或薄气层，未获得商业性发现，失利原因主要是深水西区中央峡谷外的储层和运聚条件较差。浅层海底扇—峡谷水道领域勘探迟迟打不开局面，以及面对国家加大石油天然气勘探开发力度的紧迫性，南海西部深水勘探转型已经箭在弦上。

为了实现南海西部海域深水勘探的高质量转型，2017年中海石油(中国)有限公司勘探部主持召开了琼东南盆地勘探战略研讨会。会议对琼东南盆地区域地质特征、勘探现状、存在问题及勘探思路做了充分研讨。

通过与会专家的技术研讨，达成了如下共识：①深水西区的中央峡谷领域剩余资源量小，峡谷周边新近系也缺少大中型有利目标。②要加强盆地的石油地质基础研究，重视探井的成败分析，为新区新领域优选指明方向。③新一轮资源评价结果显示深水东区的松南—宝岛—长昌凹陷潜在天然气总资源量超万亿立方米，勘探程度低，是下一步重点攻关的新领域。

对于新领域的探索依然以“源控论”为主要指导思想，以寻找大中型气田为优先方向。研究显示凹中构造带具有紧邻生烃凹陷的巨大优势，发育渐新统—中新统大型深水海底扇储层，已落实一批单个天然气资源量超过千亿立方米的海底扇构造—岩性圈闭，一旦突破，将具有极大的领域意义; 位于深水东西区转换带的松南低凸起，具有多凹陷环抱、发育大型输导脊远距离侧向运聚条件。在松南低凸起上落实了YL8、YL1等多个古近系及中生界潜山圈闭，整体天然气潜在资源量超过千亿立方米。鉴于深水东区巨大的勘探前景，会议明确下一步勘探正式向深水东区的深层进军。

制约琼东南盆地深水东区勘探突破的主要问题有两个：一是东区的松南凹陷、宝岛凹陷及长昌凹陷生烃潜力未得到证实，突破区带不明; 二是东区坡折带、超深水区的中新统、渐新统海底扇及潜山地震成像差，严重影响储层预测及烃类检测。上述勘探难题未攻克，导致前期多口井钻探失利，新领域勘探困难重重，因此有必要开展新一轮的石油地质基础研究。

深水区构造、沉积演化研究表明，随着渐新世南海扩张，海水由西沙海槽进入琼东南盆地，为盆地海陆过渡相与陆源海相烃源岩发育创造条件。早渐新世崖城期，盆地西部受海南隆起和西沙地块限制，海陆过渡相沉积发育; 盆地东部与西北次海盆相通，海侵早，浅海相烃源岩沉积相对广布; 盆地南部缓坡更有利于陆源有机质长距离输入到盆地内部，同时盆内水体较深，有利于有机质保存，从而形成高品质陆源海相烃源岩。通过成盆物理模拟、构造—热反演与生烃实验联合研究，认为深水东区的松南—宝岛凹陷具有“强烈伸展控凹、多隆输入陆源有机质、深埋高热生烃、高强度排烃运聚”的特点，综合烃源岩热演化、生烃量及生烃强度分析，松南—宝岛凹陷属于潜在富生烃凹陷^[14-16]。长昌凹陷具有“崖城组厚度大、分布面积广、主洼高热生烃强”的特点，晚期沉积速率相对松南—宝岛凹陷偏低，但是钻井显示主洼油气运移活跃，是重要的后备生烃凹陷。

松南—宝岛凹陷构造、沉积演化特征与西区的乐东凹陷、陵水凹陷明显不同，断裂发育是其显著特征，在凹陷南坡、北坡发育众多的渐新统—中新统海底扇，形成大型构造—岩性圈闭，天然气资源潜力大，是新领域突破的有利区带之一。另外，位于松南—宝岛凹陷南部的松南低凸起被多个生烃凹陷环绕，具有多凹供烃的成藏优势。松南低凸起中生界潜山及古近系构造圈闭广泛发育，成群成带分布，总体资源潜力大，也是新领域突破的有利区带。

通过近几年系统的基础石油地质研究，明确了深水东区新领域突破的两大方向。但勘探过程比较曲折，渐新统—中新统海底扇领域连续打了3口井，都因未发现大型优质储层而失利。经过深入研究，优选松南低凸起中生界潜山Y8-1井作为深水潜山的第一口领域探索井上钻。Y8-1井成功发现厚气层，但后续打的位于更高山头的Y13-1井未见油气显示，于是对该区的油气远距离运移及成藏规模又产生了疑问。

通过对深水东区已钻井的成败原因剖析，结合区域构造、沉积演化的深入分析，明确了松南低凸起中生界潜山是新领域突破的首选方向，该区具备“崖城组陆源海相烃源岩生烃、超压驱动、大型输导脊侧向优势运移、巨厚半深海—深海泥岩封盖”的天然气成藏模式^[17-19](图 4)。资源量评估表明，发育在大型输导脊上的Y8、Y1等潜山圈闭群均具备超千亿立方米的天然气潜力，坚定了在该区实现探明超千亿立方米气田的信心。

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图 4 松南凹陷—松南低凸起成藏模式图 Fig. 4 Hydrocarbon accumulation model in Songnan sag - Songnan low bulge (剖面位置见图 1) (section position shown in Fig. 1)

琼东南盆地深水东区，受限于深部地震资料成像质量差和岩心等实物资料少，要想取得新领域勘探的突破，必须开展区域构造演化、层序地层沉积相和成烃成藏基础研究及地质、地球物理等多专业融合的新一轮攻关。

通过多专业联合攻关，先后建立了深水东区天然气远距离侧向运移成藏新模式^[20]，拓展了凹陷边缘—低凸起区的勘探。松南低凸起为油气长距离运移的有利指向区，成藏条件优越，勘探潜力大，该区有望形成千亿立方米气田。建立了铲式断层旋转翘倾模式，在此基础上建立断层旋转翘倾缓坡带控砂发育模式，该认识突破了远离大物源区的继承性“低凸起”位置缺少规模优质储层的传统认识，盘活了周缘一批有利目标。创新发展了“基于精细速度分析的储层识别”技术，通过趋势约束法和高分辨率网格层析反演技术，建立了一个相对准确的深度域速度模型，克服了倾斜海底和特殊异常体下时间深度偏移速度建模带来的假象，速度趋势准确，反演细节合理、与沉积结构吻合，更符合深水地质沉积规律，并应用该技术消除了松南低凸起存在生物礁的质疑。

研究人员从松南低凸起构造演化出发，结合国内外潜山地震成像特征，完成了潜山古地貌精细刻画，在三维空间内追踪、描绘了多条运移脊线并明确了主要运移脊。精细识别崖城组三角洲后，在空间上与潜山脊线进行联合研究，进一步确立了松南低凸起区复式输导体系。利用叠后地震资料开展属性分析预测裂缝，包括蚂蚁体追踪裂缝识别、多尺度体曲率裂缝识别、基于高斯束滤波的相干属性分析等技术，指出松南低凸起裂缝发育及分布规律。利用地震纹烃类检测等技术弥补了常规含气检测技术在潜山储层中精度偏低的缺陷，预测成功率高。建立了“潜山裂缝+构造脊线+上覆砂体多维度、多类型的复式输导体系及潜山烃类检测分析技术体系”。上述创新技术成效在Y8潜山气田勘探实践中得到了验证，并将进一步为潜山大气田的勘探提供技术支撑。

2018年8月钻探Y8-1井，在中生界潜山及崖城组发现优质气层近百米(图 5)，深水东区获得首个潜在商业发现。该井的成功钻探证实了深水区崖城组三角洲及中生界潜山成藏组合，揭示了琼东南盆地深水区新成藏模式：凹中成熟烃源岩供烃，构造脊+砂体远距离垂向+侧向输导，中生界潜山风化壳及古近系三角洲砂岩储集，中新世半深海—深海相泥岩封盖。储层综合研究表明，中生界花岗岩潜山储层具有双层结构，上部的风化裂缝带遭受长时期风化、淋滤改造作用，以裂缝—孔隙型储层为主，下部的内幕裂缝带以裂缝型储层为主，自下而上，储层物性变好(图 5)。古近系崖城组三角洲储层埋深浅、压实作用弱，整体以高—中孔、中—高渗透为主，局部为特高孔、特高渗透，储层物性条件优越。

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图 5 松南低凸起花岗岩储层连井对比图 Fig. 5 Well tie comparison diagram of granite reservoir in Songnan low bulge

后续在Y8区钻探的3口井相继获得成功。其中Y8-3井钻遇优质气层厚度超百米(图 5)，气层孔隙度为9.3%, 含气饱和度为86.2%，压力系数为1.06，最高温度为84.83℃。该井首次在南海西部海域中生界基岩潜山目的层测试获得高产优质天然气流，日产天然气超百万立方米，无阻流量超千万立方米，实现了重大突破。Y8-3井钻探成功将有效带动松南低凸起区Y8区中生界潜山的进一步评价，拉开了深水区潜山超千亿立方米大气田发现的序幕，同时也成功拓展了南海西部海域特提斯构造域中生界勘探层系，具有重大的理论意义和工业价值。

“十三五”以来，通过对琼东南盆地渐新统陆源海相烃源岩综合研究发现，渐新统陆源海相泥岩是深水大气田的主力烃源岩。盆地模拟评估资源量表明，乐东、陵水及松南为三大已证实的富生烃凹陷。上述3个凹陷成熟烃源岩面积均大于3000km²，生气强度均大于30×10⁸m³/km²，天然气资源量均大于5000×10⁸m³。根据各凹陷不同区带的输导体系发育特征及流体势的定量计算，上述3个凹陷的南斜坡是天然气优势运聚方向，天然气总资源量占整个凹陷的80%左右; 其中松南低凸起、陵南斜坡及陵南低凸起均是有望发现千亿立方米气田的有利区带。

在构造、烃源岩、储层和油气成藏模式研究基础上，提出了中生界潜山成藏组合是琼东南盆地深水区新的千亿立方米气田重点突破领域，主要包含松南低凸起Y8区、Y1区古潜山领域及陵南斜坡带古近系大型三角洲、古潜山领域。

Y8区的勘探突破，展示了松南低凸起Y8区、Y1区等整体勘探潜力大，有望释放松南低凸起区及周边超千亿立方米的天然气资源潜力。

Y8区及周缘潜山及古近系圈闭继承性发育，且圈闭规模大、成群成带分布、纵向叠置关系好，天然气资源潜力大。松南低凸起基底潜山构造面积超过400km²，总资源量为数千亿立方米。除了这些古近系构造、中生界潜山圈闭外，Y8区还发育包括上新统莺二段海底扇、中新统水道砂多层系、多类型圈闭，可实施立体勘探。

陵南斜坡带西邻乐东富生烃凹陷，北接陵水富生烃凹陷，东靠北礁生烃凹陷，被富生烃、生烃凹陷围绕，烃源条件好。该区发育中生界基底潜山、崖城组三角洲等多套储盖组合，同时具备“凹陷深部超压驱动、输导脊及不整合面复合输导、古近系大型三角洲砂岩储集”的天然气成藏模式，圈闭类型以构造圈闭为主，油气成藏概率高。L28/L29构造反转区为紧邻陵水富生烃凹陷的第一排构造，侧向运移距离短，崖城组发育大型辫状河三角洲储集体，具有多个断块、断鼻圈闭，为陵南斜坡带寻求突破最为有利的勘探区带，潜在天然气资源量数千亿立方米。

琼东南盆地深水区近10年的勘探实践，实现了地质认识的不断创新和勘探思路的不断调整，引领了勘探转型方向，在中央峡谷气田以外的中生界花岗岩潜山领域获得了重大突破，揭开了新的千亿立方米气田发现的序幕，形成了适合于南海西部超深水区中生界花岗岩潜山的油气勘探理论认识和技术体系。未来5年是深水勘探可持续高质量发展的又一关键时期，勘探工作者抢抓机遇，推动深水区又一个千亿立方米气田勘探开发的早日实现。