地質(zhì)勘察論文：地區(qū)油氣地勢(shì)勘察趨向范文

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作者：張強(qiáng)呂福亮毛超林范國(guó)章王彬王雪峰單位：中國(guó)石油杭州地質(zhì)研究院

盆地勘探歷程

庫(kù)泰盆地，于19世紀(jì)末（1897年），在SangaSanga背斜構(gòu)造上鉆探發(fā)現(xiàn)了油氣，核實(shí)其最終探明儲(chǔ)量達(dá)332.6MMboe。隨后幾十年，在該構(gòu)造帶及相鄰構(gòu)造帶進(jìn)行了鉆探，但由于當(dāng)時(shí)油氣勘探理論及鉆探技術(shù)都較落后，如找油主要依據(jù)野外油苗，且鉆井深度最大只有950m，致使在該地區(qū)一直無(wú)重大發(fā)現(xiàn)。

從1940年開(kāi)始，庫(kù)泰盆地勘探完全處于停滯狀態(tài)，直到20世紀(jì)60年代，印度尼西亞政府為振興石油工業(yè)，出臺(tái)了一系列優(yōu)惠政策以吸引國(guó)際石油公司進(jìn)入該國(guó)進(jìn)行油氣勘探，此時(shí)庫(kù)泰盆地勘探才步入正軌。在國(guó)際石油公司先進(jìn)勘探理論及勘探技術(shù)指導(dǎo)下，隨后十多年庫(kù)泰盆地迎來(lái)了勘探的黃金期（圖3），在盆地的陸上及濱海區(qū)陸續(xù)有大批大型、特大型油氣田被發(fā)現(xiàn)。如Unocal石油公司1970年發(fā)現(xiàn)了探明儲(chǔ)量達(dá)1446MMBoe的Attaka油田，Huffco石油公司于1972年和1974年分別發(fā)現(xiàn)了探明儲(chǔ)量達(dá)1312.24MMboe的Badak油田和996MMBoe的Nilam油氣田，Total石油公司于1975年和1977年分別發(fā)現(xiàn)探明儲(chǔ)量達(dá)1297MMBoe的Handil油田和探明儲(chǔ)量達(dá)2998.49MMBoe的Tunu氣田。從1982年至1990年，庫(kù)泰盆地的油氣發(fā)現(xiàn)慢慢趨緩。在這期間，Union石油公司于1982年發(fā)現(xiàn)探明儲(chǔ)量達(dá)194MMboe的Kerenden1油氣田；Total石油公司于1986年發(fā)現(xiàn)儲(chǔ)量達(dá)523MMboe的Sisi-1油氣田。

除此之外，整體無(wú)重大發(fā)現(xiàn)。進(jìn)入21世紀(jì)，庫(kù)泰盆地勘探逐漸向深水發(fā)展。2001年，在水深963m處，發(fā)現(xiàn)WestSeno氣田，地質(zhì)儲(chǔ)量為690MMBoe，具有里程碑意義。原來(lái)認(rèn)為深水區(qū)域缺乏烴源巖發(fā)育，隨著該氣田的發(fā)現(xiàn)，立即掀開(kāi)了庫(kù)泰盆地勘探的新局面。至2008年，短短幾年間，庫(kù)泰盆地深水區(qū)陸續(xù)發(fā)現(xiàn)探明儲(chǔ)量約2800MMboe。

盆地構(gòu)造演化及沉積充填

庫(kù)泰盆地的演化可分為三個(gè)主要階段：始新世斷陷期、漸新世—早中新世拗陷期及中中新世—現(xiàn)今反轉(zhuǎn)（擠壓）期。斷陷早期以陸相沉積為主，斷陷晚期及拗陷期以半深海—深海沉積為主，反轉(zhuǎn)期以三角洲沉積為主。通過(guò)文獻(xiàn)資料發(fā)現(xiàn)，庫(kù)泰盆地地層名稱相當(dāng)紊亂，往往同一套地層有三個(gè)以上名字，為便于統(tǒng)一，本文以下涉及到地層名稱時(shí)統(tǒng)一用年代地層單位。

1斷陷期

始新世早期，在太平洋板塊、印澳板塊和東南亞板塊聚斂的影響下，東巽他大陸分裂，在前第三紀(jì)巽他克拉通內(nèi)部及其附近形成了裂谷型庫(kù)泰盆地。始新世早期盆地主要為陸相沉積，以粗粒河流扇三角洲沉積為主。隨后盆地快速沉降，海水入侵，在盆地西部以河流、淺海扇三角洲沉積為主，沉積物源主要來(lái)自西北部Kuching帶，盆地東部進(jìn)入半深海—深海沉積環(huán)境，在局部高部位發(fā)育碳酸鹽臺(tái)地（圖4）。

2拗陷期

始新世晚期至漸新世，伴隨望加錫海峽張開(kāi)及東加里曼丹擠壓應(yīng)力停止，庫(kù)泰盆地進(jìn)入拗陷階段。盆地以半深海—深海沉積環(huán)境為主，在局部隆起區(qū)發(fā)育碳酸鹽臺(tái)地（圖5），在此期間主要沉積了巨厚海相頁(yè)巖。

3反轉(zhuǎn)期

中新世早期，澳大利亞板塊北西向向歐亞板塊聚斂，加里曼丹地塊南緣處于擠壓應(yīng)力場(chǎng)中，同時(shí)南地塊向南與加里曼丹地塊碰撞，加里曼丹地塊普遍造山，盆地西北部Kuching凸起的抬升造成盆地內(nèi)的海退，廣海沉積范圍縮小，同時(shí)受擠壓應(yīng)力及早期地層的重力滑脫作用，盆地開(kāi)始回返。此時(shí)西北面Kuching凸起仍然是盆地的主要物源區(qū)，向盆地提供粗碎屑。由于沉積物供給超過(guò)盆地沉降，沉積中心向東遷移，濱海相沉積向東擴(kuò)展，河流—三角洲砂巖和煤向東進(jìn)積在較老深水沉積地層之上（圖6）。

隨著區(qū)域擠壓的繼續(xù)，中中新世開(kāi)始，盆地完全反轉(zhuǎn)，盆地中部三馬林達(dá)復(fù)背斜帶形成，將庫(kù)泰盆地分為西北部的上庫(kù)泰盆地和東南部的下庫(kù)泰盆地，上庫(kù)泰盆地由于遭受強(qiáng)烈擠壓抬升而停止接受沉積。此時(shí)，三馬林達(dá)復(fù)背斜成為下庫(kù)泰盆地的主要物源區(qū)，為下庫(kù)泰盆地提供沉積物源。遭剝蝕的碎屑物，隨馬哈坎河向東形成進(jìn)積的馬哈坎三角洲，向望加錫海峽推進(jìn)（圖7，圖8）。巨厚進(jìn)積型三角洲沉積為油氣生儲(chǔ)蓋提供了優(yōu)越條件，庫(kù)泰盆地所有商業(yè)油氣發(fā)現(xiàn)全部集中于該套三角洲沉積地層。

盆地石油地質(zhì)特征

1烴源巖特征

庫(kù)泰盆地區(qū)域上發(fā)育四套烴源巖（圖8）：上中新統(tǒng)富含碳質(zhì)碎屑的深水濁積巖，中中新統(tǒng)三角洲平原煤及三角洲前緣碳質(zhì)泥巖，下中新統(tǒng)濱淺海相頁(yè)巖和始新統(tǒng)—漸新統(tǒng)半深海—深海頁(yè)巖，斷陷期碳質(zhì)泥巖。沉積于中中新統(tǒng)的三角洲平原煤與三角洲前緣碳質(zhì)泥巖，為庫(kù)泰盆地最主要烴源巖，碳質(zhì)泥巖TOC普遍大于2%，煤層TOC介于50%～80%，含烴指數(shù)350～400mg/g。該套烴源巖對(duì)盆地現(xiàn)今濱淺海區(qū)油氣生成起主要貢獻(xiàn)作用。

研究認(rèn)為，現(xiàn)今庫(kù)泰盆地勘探最熱門的陸坡—陸隆半深海—深海區(qū)，烴源巖為富含煤屑及碳質(zhì)碎屑的濁積巖，平均有機(jī)碳為1%～2%，少數(shù)可達(dá)2%～5%，最大達(dá)50%，氫指數(shù)50～183mg/g，最大可達(dá)400mg/g。它的沉積模式，為低位體系域時(shí)期重力流將陸架區(qū)的中—上中新統(tǒng)煤及碳質(zhì)泥巖搬運(yùn)至陸坡至陸隆區(qū)域快速沉積。下中新統(tǒng)緊鄰前三角洲的海相頁(yè)巖，平均有機(jī)碳0.5%～1.0%，有機(jī)質(zhì)類型為Ⅲ型，氫指數(shù)100～150mg/g，為該盆地一套潛在的烴源巖。始新統(tǒng)—漸新統(tǒng)半深海—深海頁(yè)巖和斷陷期碳質(zhì)泥巖，為盆地另一套潛在的烴源巖。

若把Ro=0.6%作為有機(jī)質(zhì)成熟度的頂界，則盆地的成熟門限深度為2300～3500m。

2儲(chǔ)集層特征

盆地發(fā)育四套、三種類型儲(chǔ)層（圖8）：中中新統(tǒng)—上新統(tǒng)河流三角洲砂巖、中中新統(tǒng)—上新統(tǒng)深水陸坡濁積砂巖、始新統(tǒng)—中新統(tǒng)碳酸鹽巖和斷陷期盆地邊緣上超粗碎屑砂巖。中中新世至上新世三角洲平原和前緣環(huán)境下沉積的砂巖，為盆地主要儲(chǔ)層。如Handil油田，儲(chǔ)集層為中中新世至上新世沉積的三角洲平原分流河道、河口壩及前三角洲砂體，隨著三角洲的遷移，這些砂體相互疊置，該油田至少有58個(gè)寬度為0.5～2km互不相連的砂體。儲(chǔ)集層孔隙度介于2%～39%之間，且一般為中至高孔隙度；滲透率普遍較高，主要在（30～5000）×10-3μm2之間。深水區(qū)盆底扇、斜坡扇及深水水道中的砂巖是盆地次要儲(chǔ)層，但它們卻是現(xiàn)今庫(kù)泰盆地最主要的勘探對(duì)象，如位于水深963m的WestSeno氣田，儲(chǔ)層為上中新統(tǒng)陸坡水道砂巖，孔隙度17%～33%，滲透率（5～2000）×10-3μm2。臺(tái)地碳酸鹽巖礁灘體是盆地潛在的儲(chǔ)層，尤其對(duì)于盆地深層，由于礁抗壓實(shí)能力強(qiáng)，它能夠很好地保存構(gòu)造形態(tài)而使油氣藏免遭破壞。斷陷期沉積的粗粒砂巖為盆地深層潛在的儲(chǔ)層。

3蓋層特征

現(xiàn)今主要勘探區(qū)———下庫(kù)泰盆地，主要為三角洲沉積充填。隨著三角洲的發(fā)育演化，儲(chǔ)層上部細(xì)粒三角洲平原泥巖、前三角洲泥巖及短期海侵頁(yè)巖，都可作為直接蓋層而對(duì)下伏油氣起封堵作用。而對(duì)于陸坡深水區(qū)濁積巖儲(chǔ)層而言，其上覆的半深海—深海頁(yè)巖可作為良好蓋層。

4圈閉特征

盆地圈閉分為三種類型：背斜—半背斜圈閉、地層巖性圈閉和生物礁巖性圈閉。背斜—半背斜圈閉是盆地最主要的圈閉類型。現(xiàn)今盆地所發(fā)現(xiàn)的絕大部分油氣都富集于該類型圈閉中，其應(yīng)力機(jī)制有擠壓和重力滑脫兩種。擠壓背斜主要位于三馬林達(dá)復(fù)背斜帶，重力滑脫背斜主要位于下庫(kù)泰盆地陸架及陸坡區(qū)域。地層巖性圈閉是盆地潛在的圈閉類型，位于盆地?cái)嘞萜谑夹陆y(tǒng)。生物礁巖性圈閉處在遠(yuǎn)離陸緣的臺(tái)地區(qū)，其上直接沉積海相頁(yè)巖，構(gòu)成儲(chǔ)蓋組合。

5含油氣系統(tǒng)特征

盆地發(fā)育三套含油氣系統(tǒng)：中中新統(tǒng)（生）—中上中新統(tǒng)（儲(chǔ)）為盆地陸架濱淺海區(qū)主要含油氣系統(tǒng)，上中新統(tǒng)（生）—上中新統(tǒng)/上新統(tǒng)（儲(chǔ)）為陸坡陸隆深水區(qū)主要含油氣系統(tǒng)，始新統(tǒng)/漸新統(tǒng)（生）—始新統(tǒng)/漸新統(tǒng)（儲(chǔ)）為盆地深層潛在的含油氣系統(tǒng)（圖8）。中中新統(tǒng)（生）—中上中新統(tǒng)（儲(chǔ)），是庫(kù)泰盆地現(xiàn)階段對(duì)油氣貢獻(xiàn)最主要的含油氣系統(tǒng)，其烴源巖為中新統(tǒng)沉積的三角洲平原煤及三角洲前緣碳質(zhì)泥巖，儲(chǔ)層為河道、三角洲分支河道和河口壩砂體，圈閉主要為晚期形成的背斜，油氣生成期主要為上新世至今（圖9）。上中新統(tǒng)（生）—上中新統(tǒng)/上新統(tǒng)（儲(chǔ)），為盆地深水區(qū)最主要含油氣系統(tǒng)，也是庫(kù)泰盆地現(xiàn)今勘探最熱的一套含油氣系統(tǒng)。在1995年以前，由于認(rèn)識(shí)上的不足，該套油氣系統(tǒng)一直未被發(fā)現(xiàn)。2001年，Unocal石油公司發(fā)現(xiàn)WestSeno氣田，該套油氣系統(tǒng)才浮現(xiàn)出來(lái)。該系統(tǒng)中烴源巖為富含碳質(zhì)碎屑的濁積巖，這些碳質(zhì)碎屑是在低位體系域時(shí)，通過(guò)重力流的形式搬運(yùn)至陸坡與深海平原區(qū)域快速埋藏而保存下來(lái)的。其平均有機(jī)碳為1%～2%，少數(shù)可達(dá)2%～5%，最大達(dá)50%，氫指數(shù)50～183mg/g，最大可達(dá)400mg/g。儲(chǔ)層為上中新統(tǒng)—上新統(tǒng)盆底扇、斜坡扇和水道砂體，圈閉為逆沖背斜，生烴期為上新世至今（圖10）。始新統(tǒng)/漸新統(tǒng)（生）—始新統(tǒng)/漸新統(tǒng)（儲(chǔ)），為盆地深層潛在的含油氣系統(tǒng)，尤其在上庫(kù)泰盆地，該套油氣系統(tǒng)較下庫(kù)泰盆地埋藏淺，具一定勘探價(jià)值。

油氣分布特征及有利勘探方向

從所發(fā)現(xiàn)的油氣田分布來(lái)看，它們幾乎全部集中于幾大背斜構(gòu)造帶中（圖2）；從含油氣層位統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，油氣基本富集于中中新統(tǒng)、上中新統(tǒng)—上新統(tǒng)（表1）。在陸上及近海地區(qū)主要富集于中中新統(tǒng)，海上主要富集于上中新統(tǒng)—上新統(tǒng)，呈現(xiàn)出越往東油氣富集層位越新的趨勢(shì)。下庫(kù)泰盆地濱淺海區(qū)的中中新統(tǒng)—上新統(tǒng)三角洲沉積，由于勘探程度較高，盆地現(xiàn)今大部分經(jīng)濟(jì)儲(chǔ)量都富集于該套地層，其剩余資源有限。

陸坡深水區(qū)的斜坡扇、盆底扇和斜坡水道，是現(xiàn)今庫(kù)泰盆地勘探熱點(diǎn)之地，望加錫海峽深海平原區(qū)將是潛在勘探區(qū)域。三馬林達(dá)復(fù)背斜帶頂部，雖遭受強(qiáng)烈剝蝕，但深層的漸新統(tǒng)—下中新統(tǒng)保存完好，能夠形成良好儲(chǔ)蓋組合。

第三紀(jì)早期，上庫(kù)泰盆地邊緣砂體上超尖滅，可形成地層巖性圈閉。這類圈閉雖然晚期遭受強(qiáng)烈構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，但地層巖性圈閉有較強(qiáng)的抗破壞性，且上庫(kù)泰盆地第三系埋藏相對(duì)較淺，是最為現(xiàn)實(shí)的勘探目標(biāo)。

盆地深層始新統(tǒng)―中新統(tǒng)的臺(tái)地生物礁儲(chǔ)層，普遍具較強(qiáng)抗壓實(shí)性，雖晚期遭受強(qiáng)烈構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，但內(nèi)部油氣卻能得到很好的保存，如Kerendan1井，于漸新統(tǒng)生物礁內(nèi)有良好油氣發(fā)現(xiàn)，便是很好例證。

結(jié)論

（1）盆地經(jīng)歷了三期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，斷陷期、拗陷期和反轉(zhuǎn)期。斷陷早期以陸相沉積為主，斷陷晚期及拗陷期，以半深海—深海沉積為主，反轉(zhuǎn)期以三角洲沉積為主。

（2）盆地發(fā)育三套含油氣系統(tǒng)，中中新統(tǒng)（生）—中上中新統(tǒng)（儲(chǔ)），是盆地現(xiàn)階段對(duì)油氣貢獻(xiàn)最大的含油氣系統(tǒng)；上中新統(tǒng)（生）—上中新統(tǒng)/上新統(tǒng)（儲(chǔ)）是盆地深水區(qū)最主要的含油氣系統(tǒng)，始新統(tǒng)/漸新統(tǒng)（生）—始新統(tǒng)/漸新統(tǒng)（儲(chǔ)）為盆地深層潛在的含油氣系統(tǒng)。

（3）深海平原區(qū)盆底扇是下庫(kù)泰盆地潛在勘探領(lǐng)域，漸新統(tǒng)—下中新統(tǒng)是三馬林達(dá)復(fù)背斜帶的有利勘探領(lǐng)域，始新統(tǒng)盆地邊緣上超尖滅砂體是上庫(kù)泰盆地潛在勘探領(lǐng)域，始新統(tǒng)―中新統(tǒng)臺(tái)地生物礁是庫(kù)泰盆地深層潛在勘探領(lǐng)域。