盆地油氣地勢(shì)勘查潛能探析范文
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作者：秦雁群溫志新侯秀林李瀟苗小龍單位：中國石油勘探開發(fā)研究院中國地質(zhì)大學(xué)能源學(xué)院
白堊紀(jì)坳陷期:早期形成的地塹、半地塹在白堊世早期被準(zhǔn)平原化，形成區(qū)域性角度不整合．受盆地差異沉降、抬升作用，復(fù)雜構(gòu)造古地貌致使盆地發(fā)育局限海沉積，缺氧環(huán)境下形成了富含有機(jī)質(zhì)Napo組烴源巖．白堊紀(jì)地層沉積厚度較均一，局部基底斷層活化形成披覆構(gòu)造．
晚白堊紀(jì)后前陸期:受太平洋板塊的俯沖碰撞，盆地西部擠壓運(yùn)動(dòng)明顯，形成一系列逆沖斷裂帶，西部山脈隆起遭受剝蝕，逆沖帶前緣接受磨拉石建造．盆地東部受擠壓應(yīng)力，形成東傾褶皺和背沖斷裂，造就盆地大量構(gòu)造圈閉形成．至Quechua造山運(yùn)動(dòng)后，Maranon盆地形態(tài)基本形成．Maranon盆地總體沉積巖厚度大，自西向東減薄并呈單斜狀，基底為前寒武變質(zhì)巖，根據(jù)盆地構(gòu)造演化歷史以及區(qū)域不整合面特征，縱向上盆地沉積地層可劃分為前白堊系、白堊系和后白堊系3套巨層序
(圖2):
①前白堊系巨層序:該層序頂界面是區(qū)域性Nevadan不整合面．層序內(nèi)部Pumbuiza組由中等變質(zhì)的石灰?guī)r、板狀泥頁巖和砂巖組成，上覆的Macuma組主要由薄層狀的碳酸鹽巖和泥頁巖組成，厚約750m．二疊紀(jì)是盆地重大沉積間斷期．三疊—侏羅系Pucara組主要為海相、海陸過渡相的碳酸鹽巖和膏巖沉積．Santiago組沉積局部為薄層碳酸鹽巖和黑色含瀝青質(zhì)泥頁巖．晚侏羅系Chapiza組是由礫巖、砂巖、泥頁巖和少量蒸發(fā)巖組成的陸相碎屑巖沉積．
②白堊系巨層序:該層序包括3套地層．下部Hollin組不整合于Chapiza組之上．最大厚度150m，由均質(zhì)的席狀砂巖組成，含少量碳質(zhì)黏土層和煤層，為一套河流、濱岸相沉積體．中部Napo組整合于Hollin組之上，由海相泥頁巖、灰?guī)r和砂巖組成．最大厚度超過600m．海侵形成的泥頁巖和灰?guī)r是盆地的主要烴源巖，海退河流三角洲形成的砂巖是盆地重要的儲(chǔ)層．上部Tena組是一套陸相紅層沉積，在盆地西部整合于Napo組之上，向東削蝕Napo組上部地層．
③后白堊系巨層序:受太平洋板塊俯沖碰撞影響，盆地物源在晚白堊世后主要來自于安第斯褶皺山脈，形成了若干個(gè)磨拉石建造次級(jí)層序．新生界沉積厚度在南部達(dá)4～5km，往北不到1．5km．
石油地質(zhì)特征
1烴源巖
Maranon盆地含有2套主要的烴源巖(白堊系Chonta/Napo組和三疊—侏羅系Pucara組)以及多套潛在烴源巖。Chonta/Napo組烴源巖主要為含瀝青質(zhì)泥頁巖和碳酸鹽巖，厚且側(cè)向連續(xù)，是盆地最主要的烴源巖．泥巖有機(jī)質(zhì)在盆地北部和北西部為Ⅱ、Ⅰ－Ⅱ型干酪根，東部以Ⅲ型干酪根為主，總有機(jī)碳(TOC)質(zhì)量分?jǐn)?shù)平均為1%～2%，東部為1%，向西增大為4%，局部10%，鏡質(zhì)體反射率(Ro)約0．83%．該組烴源巖主要分布于盆地西部，最厚達(dá)80m，生烴高峰期處于中新世．向東、東南，沉積物粒度變粗，烴源巖品質(zhì)逐漸變差．Pucara組是一套海相碳酸鹽巖沉積．西厚東薄，在盆地中部剝蝕尖滅(圖3)．該套烴源巖以Ⅱ型干酪根為主，TOC質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%～12%，Ro為0．9%～1．8%，生烴潛量一般為0．5～2．0mg/g．生烴高峰期處于古新世—始新世．此外，始新世Pozo組、白堊紀(jì)AguaCaliente組、Cushabatay組、志留紀(jì)Cabanillas組、石炭紀(jì)Ene組等是盆地潛在烴源巖，具體特征見表1、圖2。
2儲(chǔ)層特征
Maranon盆地主要儲(chǔ)集層位于白堊紀(jì)地層，包括上Vivian組、下Vivian組、Chonta組和Cushabatay組砂巖及其Chonta組碳酸鹽巖．次級(jí)儲(chǔ)層包括白堊系Raya組、AguaCaliente組和始新世Pozo組砂巖．其中，最主要的儲(chǔ)集層是Vivian組和Chonta組，占總探明儲(chǔ)量的95%以上．上、下Vivian組以及Chonta組儲(chǔ)層孔隙度一般在12%～23%之間，滲透率在(0．1～5000)×10－3μm2．其中下Vivian組相對(duì)較好，總厚度達(dá)140m．Vivian組儲(chǔ)集層為河流相沉積環(huán)境，孔隙度10%～20%，滲透率在(400～8000)×10－3μm2，平均油層凈厚度約15m，該套儲(chǔ)層在西部CapahuariNorte油田埋藏深度為3690m左右，向東變淺，在東部的Bartra油田埋藏深度約2220m．Chonta組儲(chǔ)集層為淺海相沉積，孔隙度12%～22%，滲透率在(20～2000)×10－3μm2，平均油層凈厚度約10m．自西向東，該套儲(chǔ)集層中砂巖比例逐漸增多，其沉積物源主要為Brazilian地盾區(qū)．Hollin組儲(chǔ)層平均孔隙度為20%，該組下部為辮狀河沉積，上部優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層為砂質(zhì)曲流河點(diǎn)壩沉積，總沉積厚度約150m．盆地其他儲(chǔ)集層特征見表2、圖2．
3蓋層特征
Maranon盆地發(fā)育多套蓋層(圖2)，始新世Po-zo組泥頁巖是層內(nèi)儲(chǔ)層區(qū)域性蓋層;晚白堊世Cachiyacu組泥頁巖和Yahuarango組的紅層是下覆Vivian儲(chǔ)集層的主要區(qū)域性蓋層;Turonian組上部的石灰?guī)r是Chonta組儲(chǔ)層頂部蓋層，下部石灰?guī)r是AguaCaliente組砂巖儲(chǔ)層的頂部蓋層;阿普特期－阿爾比期Raya組石灰?guī)r是Hollin組儲(chǔ)層頂部蓋層;侏羅系Saraquillo組泥頁巖和蒸發(fā)巖是深層油氣的蓋層，Pucara組致密碳酸鹽巖和鈣質(zhì)頁巖是可能的層內(nèi)儲(chǔ)層的蓋層．
4圈閉
Maranon盆地目前主要發(fā)現(xiàn)的圈閉類型以白堊紀(jì)構(gòu)造圈閉為主．根據(jù)晚白堊世以來太平洋板塊的持續(xù)俯沖以及盆地早期基底斷裂的活化作用，Maranon盆地構(gòu)造圈閉類型可以細(xì)分為西部逆沖斷裂、次沖斷裂和背沖斷裂帶擠壓斷層和褶皺圈閉，中部基底隆升背斜圈閉和早期基底斷裂頂部披覆背斜圈閉以及盆地東部斷層圈閉和斷層下降盤的牽引背斜圈閉等．受區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力的影響，這些圈閉多沿安第斯山前呈北西—南東向條帶狀分布．另外，在盆地中部和東部地區(qū)，可能發(fā)育層間巖性圈閉、不整合地層圈閉以及砂巖上傾尖滅巖性圈閉，盆地西部可能發(fā)育砂巖透鏡體巖性圈閉等(圖4)．
油氣成藏過程與模式
Maranon盆地已證實(shí)的油氣成藏組合包括:白堊紀(jì)構(gòu)造圈閉為主的成藏組合、古近紀(jì)構(gòu)造圈閉為主的成藏組合和白堊系地層－構(gòu)造成藏組合．其中第一種成藏組合類型油氣資源最為豐富．該套成藏組合的油氣運(yùn)移方式主要為垂向運(yùn)移、側(cè)向運(yùn)移和階梯式運(yùn)移．運(yùn)移通道包括伴生于主斷裂的次級(jí)小斷層和白堊系層間砂體．其中，Cachiyacu組和Po-zo組泥頁巖是盆地非常好的區(qū)域性蓋層，可以阻止任何油氣進(jìn)入上覆古近系儲(chǔ)層之中．目前，油氣垂向運(yùn)移只在白堊紀(jì)地層中被證實(shí)．而高孔高滲的Hol-lin組儲(chǔ)集層沉積厚、砂體側(cè)向聯(lián)通性好，可作為Chonta組烴源巖產(chǎn)生的油氣側(cè)向運(yùn)移的通道．這2種疏導(dǎo)體系組合將盆地西部中心烴源灶產(chǎn)生的油氣階梯式疏導(dǎo)到盆地東部較遠(yuǎn)的地區(qū)形成圈閉。
盆地勘探潛力
通過對(duì)盆地石油地質(zhì)特征分析，結(jié)合早期的勘探經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)為該盆地在以下3個(gè)勘探領(lǐng)域還有較大潛力:
(1)前陸坳陷帶成藏條件好，勘探潛力較大．前陸坳陷帶是盆地最厚的沉積區(qū)和早期斷陷盆地發(fā)育的中心，在前陸擠壓期，該區(qū)以繼承性的基底斷裂反轉(zhuǎn)為主．該區(qū)位于盆地生烴灶附近，西側(cè)臨近造山帶，斷裂和褶皺發(fā)育，油氣成藏條件優(yōu)越，油氣運(yùn)移不缺乏通道，在早期以構(gòu)造圈閉為主的勘探方向應(yīng)逐漸向構(gòu)造－地層和巖性油氣藏勘探轉(zhuǎn)變．另外，白堊系下部地層存在多套潛在的生儲(chǔ)蓋組合，可以作為盆地潛在的勘探目的層系．
(2)褶皺沖斷帶油氣發(fā)現(xiàn)較少，應(yīng)加強(qiáng)古近紀(jì)構(gòu)造圈閉勘探．該帶臨近成熟烴源巖發(fā)育區(qū)，但白堊系儲(chǔ)層不發(fā)育，白堊紀(jì)末的褶皺造山運(yùn)動(dòng)為該區(qū)古近紀(jì)沉積提供了大量的物源，古近紀(jì)早期河流相砂巖可以作為良好的儲(chǔ)層，因此，古近紀(jì)構(gòu)造圈閉可以作為下一步盆地勘探的方向．
(3)東部斜坡帶應(yīng)加強(qiáng)地層和巖性圈閉勘探．該帶地形高，是西部生烴灶產(chǎn)生油氣的有利疏導(dǎo)指向．多套地層被超覆尖滅，是地層和巖性圈閉勘探的有利場(chǎng)所．如:白堊系Hollin組向東超覆于Brazilian地盾尖滅，可形成地層超覆圈閉．古近系砂巖向東超覆沉積，也可形成砂巖超覆圈閉．此外，Maranon盆地還存在以下潛在的勘探區(qū):ChontaPatch礁區(qū)塊目前還沒有開鉆，勘探前景好;三疊紀(jì)Pucara組未勘探的構(gòu)造圈閉中，發(fā)現(xiàn)了天然氣顯示;古生代Contaya/Cabanillas構(gòu)造圈閉由于風(fēng)險(xiǎn)高，大部分未勘探．