Hydrocarbons in the basement of the South China Sea (Vietnam) shelf and structural-tectonic model of their formation

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription or Fee Access

Abstract

Research of genesis of hydrocarbon accumulations located within pre-Cenozoic basement of the South China Sea shelf (Vietnam) presented. Formation of hydrocarbon deposits is confined to the protrusive massifs of granites that have undergone structural and tectonic processing at the stage of prototectonics and postmagmatic tectonics. The totality of post-structure-forming processes led to a change in the viscosity properties of rocks, to their tectonic and material heterogeneity and stratification and, as a consequence, to vertical and lateral redistribution in space with the formation of granite protrusions. The mechanisms of formation of voids and oil and gas traps within the protrusions are considered. Based on the similarity of the geochemical characteristics and biomarker parameters of the oils and organic matter in the Oligocene-Miocene sediments and in the basement rocks, a conclusion has been made about the organic nature of the oils in the basement of the shelf of the South China Sea (Vietnam). Possible mechanisms of migration and accumulation of hydrocarbons in basement rocks are considered. It is confirmed that the formation of hydrocarbon deposits occurred due to lateral and downward migration of hydrocarbons through the contact area from the Oligocene-Miocene source rocks into crystalline massifs — into voids and increased fracture zone in the protrusions.

Full Text

Restricted Access

About the authors

V. Yu. Kerimov

National University of Oil and Gas (Gubkin University); Ordzhonikidze Russian State Geological Prospecting University

Author for correspondence.
Email: vagif.kerimov@mail.ru
Russian Federation, 65, Leninsky prospect, Moscow, 119991; 23, Miklucho-Maklay street, Moscow, 117997

M. G. Leonov

Geological Institute, Russian Academy of Sciences

Email: vagif.kerimov@mail.ru
Russian Federation, 7, Pyzhevsky lane, Moscow, 119017

A. V. Osipov

National University of Oil and Gas (Gubkin University)

Email: vagif.kerimov@mail.ru
Russian Federation, 65, Leninsky prospect, Moscow, 119991

R. N. Mustaev

National University of Oil and Gas (Gubkin University); Ordzhonikidze Russian State Geological Prospecting University

Email: vagif.kerimov@mail.ru
Russian Federation, 65, Leninsky prospect, Moscow, 119991; 23, Miklucho-Maklay street, Moscow, 117997

Vu Nam Khai

National University of Oil and Gas (Gubkin University)

Email: vagif.kerimov@mail.ru
Russian Federation, 65, Leninsky prospect, Moscow, 119991

References

  1. Абукова Л.А. Нисходящая миграция подземных вод и углеводородов в осадочных нефтегазоносных бассейнах // Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. 2008. № 10. С. 23–31.
  2. Арешев Е.Г. Нефтегазоносные бассейны Ти хо океанского подвижного пояса. М.: АВАНТИ, 2004. 287 с.
  3. Арешев Е.Г., Гаврилов В.П., Донг Ч.Л. и др. Геология и нефтегазоносность фундамента Зондского шельфа. М.: Нефть и газ, 1997. 285 с.
  4. Богоявленский В.И., Богоявленский И.В., Никонов Р.А., Шустер В.Л. Перспективы нефтегазоносности Канадской глубоководной котловины и сопредельных акваторий Северного Ледовитого океана // Арктика: экология и экономика. 2015. № 4. С. 61–69.
  5. Богоявленский В.И., Дзюбло А.Д., Иванов А.Н., Богоявленский И.В., Никонов Р.А. Нефтегазоносность кристаллического фундамента шельфа Вьетнама: Белый Тигр и Дракон // Геология нефти и газа. 2016. № 5. С. 102–116.
  6. Гаврилов В.П. Нефтегазоносность гранитов // Геология нефти и газа, 2000. № 6. C.44–49.
  7. Гаврилов В.П. Нетрадиционная модель образования гранитов и их нефтегазоносности (на примере южного шельфа Вьетнама) // Геология нефти и газа. № 1. 2010. С. 51–58.
  8. Гаврилов В.П., Дзюбло А.Д., Поспелов В.В. и др. Геология и нефтегазоносность фундамента шельфа Южного Вьетнама // Геология нефти и газа. 1995. № 4. С. 15–20.
  9. Гатинский Ю.Г. Латеральный структурно-формационный анализ. М.: Недра, 1986. 193 с.
  10. Гатинский Ю.Г. Кайнозой юго-востока азиатского континента и некоторые вопросы процесса рифтогенеза // Известия ВУЗов. Сер. геол. и разведка. 1980. № 7. С. 28–36.
  11. Гольдин С.В. Деструкция литосферы и физическая мезомеханика // Физическая мезомеханика. 2002. Т. 5. № 5. С. 5–22.
  12. Гордадзе Г.Н. Углеводороды в нефтяной геохимии. Теория и практика. М.: РГУНиГ, 2015. 559 с.
  13. Иванов К.С., Федоров Ю.Н., Клец А.Г. и др. Гранитоидные комплексы фундамента Западной Сибири // Состояние тенденций и проблемы развития нефтегазового потенциала Западной Сибири / А.Э. Конторович (ред.). Тюмень: Зап. СибНИИ ГГ, 2007. С. 49–56.
  14. Керимов В.Ю., Бондарев А.В., Осипов А.В., Серов С.Г. Эволюция генерационно-аккумуляционных углеводородных систем на территории Байкитской антеклизы и Курейской синеклизы (Восточная Сибирь) // Нефтяное Хозяйство. 2015. № 5. С. 39–42.
  15. Керимов В.Ю., Мустаев Р.Н., Дмитриевский С.С., Зайцев В.А. Оценка вторичных фильтрационных параметров низкопроницаемых сланцевых толщ майкопской серии центрального и восточного Предкавказья по результатам геомеханического моделирования // Нефтяное хозяйство. 2016. № 9. С. 18–21.
  16. Керимов В.Ю., Осипов А.В., Лавренова Е.А. Перспективы нефтегазоносности глубокопогруженных горизонтов в пределах юго-восточной части Волго-Уральской нефтегазоносной провинции // Нефтяное хозяйство. 2014. № 4. С. 33–35.
  17. Керимов В.Ю., Рачинский М.З., Мустаев Р.Н., Осипов А.В. Геофлюидодинамические критерии прогнозирования нефтегазоносности в регионах альпийской складчатости // ДАН. 2017. Т. 476. № 2. С. 209–212.
  18. Книппер А.Л. Методы картирования и изображения офиолитов на средне- и крупномасштабных тектонических картах // Тектонические исследования в связи с средне-крупномасштабным геокартированием / Ю.М. Пущаровский (ред.). М.: Наука, 1989. С. 15–23.
  19. Кочарян Г.Г., Спивак А.А. Динамика деформирования блочных массивов горных пород / В.В. Адушкин (ред.). М.: Академкнига, 2003. 424 с.
  20. Лаврушина Е.В. Тектонические структуры гранитов в активизированной бортовой зоне Кочкорской впадины, Тянь-Шань // Тектоника и геодинамика континентальной и океанической литосферы: общие и региональные аспекты / Материалы XLVII Тектонического совещания. М.: ГЕОС, 2015. Т. II. С. 32–35.
  21. Леонов М.Г. Механизмы структурной переработки кристаллических пород фундамента платформ и их потенциальная роль в концентрации углеводородов // Строение и история развития платформ Евразии / Материалы Совещания. М.: МГГРУ, 2002. С. 39–41.
  22. Леонов М.Г. Тектоника консолидированной коры. М.: Наука. 2008. 454 с.
  23. Леонов М.Г., Пржиялговский Е.С., Лаврушина Е.В. Граниты. Постмагматическая тектоника и углеводородный потенциал / К.Е. Дегтярев (ред.). М.: ГЕОС, 2018. 332 с. (Тр. ГИН РАН. Вып. 619).
  24. Леонов М.Г., Пржиялговский Е.С., Лаврушина Е.В., Никитин А.В. Гранитные островные горы: морфология, тектоническая структура и генезис // Геоморфология. 2017б. № 3. С. 3–15.
  25. Летников Ф.А., Балышев С.О., Лашкевич В.В. Взаимосвязь процессов гранитизации, метаморфизма и тектоники // Геотектоника. 2000. № 1. С. 3–22.
  26. Лукьянов А.В. Пластические деформации и тектоническое течение в литосфере. М.: Наука, 1991. 144 с.
  27. Макаров В.Н. Инъективные дислокации среди палеозойских образований Горной Осетии (Центральный Кавказ) // Геотектоника. 1975. № 3. С. 60–67.
  28. Маракушев А.А, Маракушев С.А. Образование нефтяных и газовых месторождений // Литология и полезные ископаемые. 2008. № 5. С. 505–521.
  29. Осипов М.А. Контракция гранитоидов и эндогенное минералообразование. М.: Наука, 1974. 158 с.
  30. Павлов Н.Д. Тектоно-кессонный эффект и проблемы формирования трещинных и суперколлекторов подсолевых отложений Прикаспийской впадины // Геология, геофизика и разработка нефтяных месторождений. 1992. Вып. 2. С. 7–14.
  31. Поляков А.С. Гранулированные среды и седиментогенез. М.: Геоинформмарк, 2001. 60 с.
  32. Поспелов В.В. Петрофизическая модель и фильтрационно-емкостные свойства пород фундамента южного шельфа Вьетнама по керновым данным // Актуальные проблемы геологии нефти и газа / В.П. Гаврилов (ред.). М.: Нефть и газ, 2005. С. 175–186.
  33. Поспелов В.В., Шнип О.А. Геологическое строение и нефтегазоносность Зондского шельфа // Геология нефти и газа. 1997. № 8. С. 32–37.
  34. Пржиялговский Е.С., Леонов М.Г. Структуры, механизмы и предпосылки постумных реидных деформаций в гранитах // Тектоника и актуальные вопросы наук о земле / Материалы III Тектонофизической Всероссийской конференции. М.: ИФЗ, 2012. Т. 2. С. 39–42.
  35. Пржиялговский Е. С., Леонов М.Г., Лаврушина Е.В. Гранитные протрузии в структуре зон внутриплитной активизации (Южная Монголия) // Геотектоника. 2014. № 3. С. 50–77.
  36. Рамберг Х. Сила тяжести и деформации в земной коре. М.: Недра, 1986. 400 с.
  37. Ревуженко А.Ф., Бобряков А.П., Косых В.П. О течении сыпучей среды с возможным неограниченным скольжением по поверхностям локализации // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 1997. № 3. С. 37–42.
  38. Савиных Ю.В., Лукин А.Е., Донцов В.В. Роль глубинных флюидов в образовании месторождений нефти в коллекторах фундамента // Дегазация земли: геотектоника, геодинамика, геофлюиды, нефть и газ, углеводороды и жизнь / Материалы Всеросc. конференции с международн. участниками. М: ГЕОС, 2010. С. 476–478.
  39. Садовский М.А., Кочарян Г.Г., Родионов В.Н. О механике блочного горного массива // Докл. АН СССР. 1988. Т. 302. № 2. С. 306–307.
  40. Ситдикова Л.М., Изотов В.Г. Геодинамические условия формирования деструктивных резервуаров углеводородов глубоких горизонтов земной коры // Георесурсы. 2002. № 4. С. 17–22.
  41. Соболев Р.Н., Чунг Х., Туан Д.Ч., Раховскый В.I., Старостин Г.М. Эволюция химического состава гранитоидных комплексов юго-восточной части Индосинийского массива (Южный Вьетнам) // Тихоокеанская геология. 1991. № 1. С. 50–58.
  42. Строева А.Р., Гируц М.В., Кошелев В.Н., Гордадзе Г.Н. Моделирование процессов образования нефтяных углеводородов-биомаркеров путем термолиза и термокатализа биомассы бактерий // Нефтехимия. 2014. Т. 54. № 5. С. 352–359.
  43. Тихомиров В.Г. Трещины гранитоидных массивов и их происхождение // Бюлл. МОИП. Отд. геол. 1983. Т. 58. Вып. 1. С. 35–42.
  44. Турутанов Е.Х. Становление гранитных интрузий и рельефообразование. Литосфера. 2014. № 1. С. 117–122.
  45. Шнип О.А. Состав, строение и проблемы нефтегазоносности фундамента (Западная Сибирь, Средняя Азия, Зондский шельф). Дисс. … докт. геол.-мин. наук. М.: РГУНиГ, 1998. 245 с.
  46. Штилле Г. Избранные труды. М.: Мир, 1964. 888 с.
  47. Blumenberg M., Oppermann B., Guyoneaud R., Michaelis W. Hopanoid-production by Desulfovibrio bastinii isolated from oilfield formation water // FEMS Microbiol. Lett. 2009. V. 293. Iss. 1. P. 73–78.
  48. Campbell C.S. Rapid granular flow // Annual Review of Fluid Mechanics. 1990. Vol. 22. P. 57–92.
  49. Dien Phan Trung. Some Cenozoic Hydrocarbon Basins on the Continental Shelf of Vietnam // AAPG Intern. Conference and Exibition, Southeast Asian Basins. Kuala Lumpur, 1994. P. 38–38.
  50. Flesch G., Rohmer M. Prokaryotic triterpenoids: A novel hopanoid from the ethanol-producing bacterium Zymomonas mobilis // Biochemical Journal. 1989. V. 262. No 2. P. 673–675.
  51. Fyhn M. B.W., Boldreel L.O., Nielsen L.H. Geological development of the Central and South Vietnamese margin: Implications for the establishment of the South China Sea, Indochinese escape tectonics and Cenozoic volcanism // Tectonophysics. 2009. Vol. 478. No 3-4. P. 184–214.
  52. Fyhn M. B.W., Boldreel L.O., Nielsen L.H. et al. Geological evolution, regional perspectives and hydrocarbon potential of the northwest Phu Khanh Basin, offshore Central Vietnam // Marine and Petroleum Geology. 2009. Vol. 26. No 1. P. 1–24.
  53. Huchon P., Nguyen T.N.H., Chamot-Rooke N. Finite extension across the South Vietnam basins from 2D gravimetric modelling] relation to South China Sea kinematics // Marine and Petroleum Geology. 1998. Vol. 15. Iss. 7. P. 619–634.
  54. Kerimov V.Yu., Lapidus A.L., Yandarbiev N.Sh., Movsumzade E.M., Mustaev R.N. Physicochemical properties of shale strata in the Maikop series of Ciscaucasia // Solid Fuel Chemistry. 2017. Vol. 51. No 2. P. 122–130.
  55. Magoon L.B., Dow W.G. The petroleum system — from source to trap. USA. Oklahoma. Tulsa. AAPG Memoir 60. 1991. 655 p.
  56. Mustaev R.N., Hai W.N., Kerimov V.Y., Leonova E.A. Generation and conditions formation of hydrocarbon deposits in Kyulong basin by simulation results hydrocarbon systems // Geomodel 2015–17th Scientific-Practical Conference on Oil and Gas Geological Exploration and Development. Russia. Gelendzhik. EAGE. 2015. P. 1–4.
  57. Rachinsky M.Z., Kerimov V.Yu. Fluid dynamics of oil and gas reservoirs / Hoboken, New Jersey. USA. John Wiley & Sons — Salem, Massachusetts. Scrivener Publishing, 2015. 640 p.
  58. Trinh Xuan Cuong, Warren J.K. Вach ho field, a fractured granitic basement reservoir, CUU Long Basin, offshore SE Vietnam: a “buried-hill” play // Journal of Petroleum Geology. 2009. Vol. 32. No 2. P. 129–155.
  59. Vita-Finzi C. Pie de Palo, Argentina: A clastic diaper // Geomorphology. 2009. Vol. 104. No 3-4. P. 317–322.
  60. Vu Nam Khai, Kerimov V.Y. 3D Structural-Tectonic Modelling of the Hydrocarbon System of the Cuu Long Basin (Vietnam) // Geomodel 2016-18th Science and Applied Research Conference on Oil and Gas Geological Exploration and Development. 2016. doi: 10.3997/2214-4609.201602188.
  61. Yaeger H.M., Nagel S.R. The physics of granular materials // Physics Today. 1996. Vol. 49. No 4. P. 32–38.
  62. https://www.software.slb.com/products/petromod. Accessed 27 March, 2018.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Scheme of the main morphostructural elements of the Sunda Shelf (using the data [3]).

Download (952KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Distribution according to gas-liquid chromatography: A - n-alkanes and isoprenanes in the oil of the White Tiger field (well 402); B - regular isoprenanes C11 – C20 in oil of the White Tiger field (well 402).

Download (226KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. The distribution of C19 – C29 heylantanes in the oil of the White Tiger field (well 402) according to chromatography-mass spectrometry.

Download (79KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Models of the degree of conversion of kerogen to hydrocarbons in maternal rocks of the lower Oligocene.

Download (2MB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Models of the degree of conversion of kerogen to hydrocarbons in maternal rocks of the Upper Oligocene.

Download (1MB)
Indexing metadata
7. Fig. 6. The main structural-tectonic units of the Kyulong basin and the depth of the roof of the pre-Cenozoic basement.

Download (1MB)
Indexing metadata
8. Fig. 7. The structure of the White Tiger field (using data [58]).

Download (2MB)
Indexing metadata
9. Fig. 8. Infrastructure of granites of the White Tiger deposit.

Download (4MB)
Indexing metadata
10. Fig. 9. Examples of infrastructures and morphostructures of granite domes in the Northern Tien Shan (using the data [23]).

Download (4MB)
Indexing metadata
11. Fig. 10. Three-dimensional image of the foundation structure of the Kyulong basin.

Download (2MB)
Indexing metadata
12. Fig. 11. Model of formation of oil deposits in the granite massifs of the Kyulong basin (according to [21, 22, 23], with changes and additions).

Download (2MB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2019 Russian Academy of Sciences