盆地油氣地勢特性與控制探討范文

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作者：馬良濤王春修牛嘉玉 鄭求根雷寶華單位：中石油勘探開發研究院中海油研究總院海外評價中心中國地質大學海洋學院青島海洋地質研究所

油氣地質特征

1烴源巖

盆地發育多套烴源巖，主要為濱岸／下濱岸平原、河—海及陸架深海等沉積環境。StageⅣ泥／頁巖為主要烴源巖；StageⅢ泥巖為次要烴源巖。最好的烴源巖為StageⅣA和StageⅣD下濱岸平原的煤質頁巖和碳質頁巖［3］。本文主要討論西北沙巴盆地海域范圍內烴源巖的特征。烴源巖氫指數與最大熱解峰溫交會圖表明（圖3），除“外帶”構造區為Ⅲ型、Ⅱ／Ⅲ混合型干酪根外，其他構造區烴源巖均以Ⅲ型干酪根為主，其中，“內帶”構造區烴源巖由頁巖、碳質頁巖、碳質粉砂巖和煤組成，其有機質的顯微組分由鏡質體和少量無定形組成［3］。各區域內所產油氣的氣體色譜圖（圖4）、特征38碎片質譜圖m／z191（質荷比）與m／z217（圖5）具有以下特征：①較高的Pr／Ph（姥植比）值（4．5～6．5，平均值為5．8）；②較高的三萜烷／甾烷值；③奧利烷和W、T、R型樹脂體等陸生成因混合物出現；④C29甾烷對C27和C28甾烷的相對優勢。這說明盆地烴源巖有機質主要來自陸生高等植物。此外，由各油田的油氣特征質譜圖可知（圖5），油氣樣品的生物標志物具有相似曲線形態，這表明西北沙巴盆地的油氣來自相同烴源巖或具有相似化學成分的不同烴源巖。以上分析表明，西北沙巴盆地“內帶”構造區以陸相烴源巖為主，而“外帶”構造區內stageⅣB、stageⅣE烴源巖中三萜烷的出現表明其為海—陸混合型烴源巖；“內帶”構造區南部烴源巖為未成熟到成熟早期，北部烴源巖已進入生油高峰，而“外帶”構造區除Tembungo和GajahHi－tam油田的烴源巖為過成熟和成熟外，其他區域烴源巖均為未成熟到成熟早期；東巴蘭三角洲烴源巖處于未成熟階段（圖3）。

就烴源巖生烴潛力而言，“內帶”構造區北部和“外帶”構造區的烴源巖總有機碳與生烴潛力指數變化范圍相似，為0．15％～90％和0．1～60mgHC／gRock，生烴潛力為差到很好；“內帶”構造區南部烴源巖總有機碳在0．6％～60％之間，生烴潛力指數為1．5～40mgHC／gRock，生烴潛力較北部差；東巴蘭三角洲烴源巖總有機碳為0．2％～30％，生烴潛力指數為0．15～10mgHC／gRock，生烴潛力一般（圖6）。

2儲集層

中中新世以后，盆地沉積環境呈現海相—海／陸混合相—海相的變化趨勢，發育河流、三角洲、淺海和濱岸沉積相，各沉積相內發育的砂體是盆地主要儲集層。StageⅣA、StageⅣC、StageⅣD內的濱岸、河流／三角洲、淺海相砂巖地層為盆地重要儲集層，構成由StageⅣC、StageⅣD砂巖組成的上砂巖單元、StageⅣA砂巖組成的下砂巖單元以及StageⅣC、StageⅣD滑塌形成的深水濁積扇3套儲集層，且下砂巖單元儲集層的儲集性能最好（表1）。然而，在西北波羅州北部發育的儲集性能較好的碳酸鹽巖地層在該盆地內還沒有油氣發現［2］。

3蓋層

西北沙巴盆地缺乏區域性蓋層，大多數儲集層以層內頁巖、泥巖、鈣質粉砂巖為蓋層。另外，頁巖充填的滑塌崖和泥巖底辟也可作為局部蓋層。其中，層內頁巖、泥巖、鈣質粉砂巖常作為儲集層的頂部和翼部蓋層；頁巖充填的滑塌崖為StageⅣD／ⅣC濁流儲集層的蓋層。此外，砂巖儲集層向遠處常過渡為富含泥質的沉積地層，砂巖地層向遠處發生尖滅，從而構成儲集層側向上的封堵。

4生儲蓋組合

分析研究表明，StageⅣ為主要烴源巖，StageⅢ為次要烴源巖，且StageⅣA和StageⅣD下濱岸平原的煤質頁巖和碳質頁巖為最好的烴源巖。主要儲集層為StageⅣA構成的下砂巖單元，StageⅣC、StageⅣD、StageⅣE構成的上砂巖單元以及StageⅣC／ⅣD濁流沉積。蓋層為層內頁巖或泥巖。由此構成盆地3套儲蓋組合：①下儲蓋組合以下砂巖單元為儲集層，層間頁巖或泥巖為蓋層；②上儲蓋組合以上砂巖單元為主要儲集層，蓋層封蓋機理為斷層封閉或巖性尖滅；③深水儲蓋組合以深水濁流沉積為儲集層，蓋層為底辟泥巖或頁巖充填的滑塌崖。

5圈閉類型

西北沙巴盆地形成的與盆地淺部區域不整合（SRU）和HorizonⅡ、HorizonⅠ不整合有關的圈閉分布在盆地不同的構造區內。其中，與晚中新世淺部區域不整合有關的隔擋式褶皺圈閉（開闊平緩向斜與緊閉背斜的組合褶皺）主要集中在“內帶”構造區的南部；與早上新世HorizonⅡ不整合有關的泥底辟背斜圈閉和生長斷層控制的滾動背斜圈閉主要發育在BunburyStJoseph山脈西部和西北部以及靠近“外帶”構造區邊緣的地方；與晚上新世HorizonⅠ不整合有關的反轉構造圈閉主要發育在“外帶”構造區內。此外，StageⅣA、StageⅣC、StageⅣD的砂巖地層常超覆在不整合之上形成地層不整合圈閉。這種類型的圈閉在盆地的“內帶”構造區內廣泛發育，主要表現為：①在“內帶”構造區南部，儲集層上超于深部區域不整合（DRU）之上；②在“內帶”構造區中部和北部，StageⅣC內的砂巖儲集層超覆于淺部區域不整合（SRU）之上。

6油氣藏類型

分析研究表明，西北沙巴盆地主要發育以下油氣藏［4］：（1）構造油氣藏包括滾動背斜油氣藏、底辟拱升背斜油氣藏［6－8］，前者主要出現在東巴蘭三角洲和“外帶”構造區內，后者主要分布在“內帶”構造區南部和“外帶”構造區內（圖7）。深部烴源巖生成的油氣沿不整合面和斷層發生側向和垂向運移進入圈閉中形成油氣藏。（2）地層油氣藏以地層不整合遮擋和地層超覆2種油氣藏為主［9－11］。該類型油氣藏在盆地內較為常見，主要表現為與深部區域不整合（DRU）、淺部區域不整合（SRU）和HorizonⅢ、HorizonⅡ、HorizonⅠ不整合有關的油氣藏（圖7）。不整合即可作為油氣的運移通道，也可構成油氣藏的遮擋條件。（3）巖性油氣藏主要表現為“外帶”構造區內沿Morris斷層分布的多個濁積扇砂體的疊置，以及其他構造區內StageⅣA、StageⅣC、StageⅣD、StageⅣE、StageⅣF中的沉積砂體相互疊置構成的油氣藏。成熟烴源巖生成的油氣沿連通砂體、斷層發生運移進入儲集體聚集成藏。

構造對成藏的控制作用

受構造—地貌的控制，盆地各構造區發育不同時期的烴源巖和儲集層；而盆地形成演化過程中不同時期的構造變形作用則形成了各種類型的圈閉，油氣進入圈閉后進而形成不同的油氣藏。

1構造—地貌控制烴源巖、儲集層分布

西北沙巴盆地主要烴源巖為StageⅣ內發育的頁巖、泥巖和煤，且StageⅣA、StageⅣD烴源巖的質量最好；主要儲集層為StageⅣA、StageⅣC、StageⅣD內發育的濱岸、河流／三角洲、淺海相砂巖地層。其中，StageⅣA主要位于“內帶”構造區南部和“外帶”構造區靠近“內帶”構造區南部的區域，向東，則由于構造抬升產生剝蝕作用而缺失。“外帶”構造區為StageⅣD及后期沉積地層的沉積中心，淺海到深海環境的StageⅣD、StageⅣE、StageⅣF、StageⅣG沉積地層向西北方向直接超覆于StageⅣC及更老的深海相沉積物之上。因此，構造運動和地貌控制了盆地內主要烴源巖和儲集層的分布。

2構造控制濁流儲集層的分布

在中到晚中新世的StageⅣD和StageⅣC進積期間，陸架邊緣發生滑塌，將大量沉積物帶入深水環境而形成濁流沉積，這些滑塌濁流沉積在西北沙巴南部沿Morris斷層分布，在北部沿Bun－bury—StJoseph山脈分布。

3構造作用對圈閉類型的控制

西北沙巴盆地內發育的油氣圈閉與盆地內各個不整合時期的變形作用有關。

（1）與晚中新世淺部區域不整合有關的變形在與淺部區域不整合有關的轉換擠壓作用下發生厚皮變形，形成了被寬緩向斜分隔的緊閉背斜—隔檔式復合褶皺圈閉。

（2）與早上新世HorizonⅡ不整合有關的變形受西北—東南向擠壓作用的影響，發生區域性的厚皮和薄皮構造變形，形成以頁巖底辟為核部的高閉合度背斜以及三角洲生長斷層控制的滾動背斜圈閉。

（3）與晚上新世HorizonⅠ不整合有關的變形受與此次不整合有關的構造運動的影響，深部南北向的扭動斷層再次活動，使得早期的緊閉背斜被抬升而遭受剝蝕。同時，也使早期生長斷層發生反轉，從而形成與反轉構造作用有關的構造圈閉。

結論與認識

（1）西北沙巴盆地發育多套烴源巖和儲集層：烴源巖以StageⅣA和StageⅣD泥頁巖質量最好，且各構造區內烴源巖的成熟度不同；儲集層主要為StageⅣA、StageⅣC、StageⅣD發育的碎屑巖地層，尤以StageⅣA下砂巖單元構成的儲集層最為重要；盆地缺乏區域性蓋層，以層內泥頁巖為主要蓋層。

（2）盆地發育3個儲蓋組合：下儲蓋組合以下砂巖單元為儲集層；上儲蓋組合以上砂巖單元為主要儲集層；深水儲蓋組合以深水濁流沉積為儲集層，三者均以層內頁巖或泥巖為主要蓋層。

（3）構造運動和沉積地貌控制了盆地內烴源巖、儲集層的分布；不同時期不同構造區域內的構造變形作用控制了不同圈閉、油氣藏的形成與分布。