地質勘察論文：地區(qū)油氣地勢勘察趨向范文

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作者：張強呂福亮毛超林范國章王彬王雪峰單位：中國石油杭州地質研究院

盆地勘探歷程

庫泰盆地，于19世紀末（1897年），在SangaSanga背斜構造上鉆探發(fā)現(xiàn)了油氣，核實其最終探明儲量達332.6MMboe。隨后幾十年，在該構造帶及相鄰構造帶進行了鉆探，但由于當時油氣勘探理論及鉆探技術都較落后，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)一直無重大發(fā)現(xiàn)。

從1940年開始，庫泰盆地勘探完全處于停滯狀態(tài)，直到20世紀60年代，印度尼西亞政府為振興石油工業(yè)，出臺了一系列優(yōu)惠政策以吸引國際石油公司進入該國進行油氣勘探，此時庫泰盆地勘探才步入正軌。在國際石油公司先進勘探理論及勘探技術指導下，隨后十多年庫泰盆地迎來了勘探的黃金期（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)了探明儲量達1446MMBoe的Attaka油田，Huffco石油公司于1972年和1974年分別發(fā)現(xiàn)了探明儲量達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)探明儲量達1297MMBoe的Handil油田和探明儲量達2998.49MMBoe的Tunu氣田。從1982年至1990年，庫泰盆地的油氣發(fā)現(xiàn)慢慢趨緩。在這期間，Union石油公司于1982年發(fā)現(xiàn)探明儲量達194MMboe的Kerenden1油氣田；Total石油公司于1986年發(fā)現(xiàn)儲量達523MMboe的Sisi-1油氣田。

除此之外，整體無重大發(fā)現(xiàn)。進入21世紀，庫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，地質儲量為690MMBoe，具有里程碑意義。原來認為深水區(qū)域缺乏烴源巖發(fā)育，隨著該氣田的發(fā)現(xiàn)，立即掀開了庫泰盆地勘探的新局面。至2008年，短短幾年間，庫泰盆地深水區(qū)陸續(xù)發(fā)現(xiàn)探明儲量約2800MMboe。

盆地構造演化及沉積充填

庫泰盆地的演化可分為三個主要階段：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（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，反轉期以三角洲沉積為主。通過文獻資料發(fā)現(xiàn)，庫泰盆地地層名稱相當紊亂，往往同一套地層有三個以上名字，為便于統(tǒng)一，本文以下涉及到地層名稱時統(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，在前第三紀巽他克拉通內(nèi)部及其附近形成了裂谷型庫泰盆地。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，沉積物源主要來自西北部Kuching帶，盆地東部進入半深海—深海沉積環(huán)境，在局部高部位發(fā)育碳酸鹽臺地（圖4）。

2拗陷期

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

3反轉期

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力場中，同時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，同時受擠壓應力及早期地層的重力滑脫作用，盆地開始回返。此時西北面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盆地沉降，沉積中心向東遷移，濱海相沉積向東擴展，河流—三角洲砂巖和煤向東進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)，中中新世開始，盆地完全反轉，盆地中部三馬林達復背斜帶形成，將庫泰盆地分為西北部的上庫泰盆地和東南部的下庫泰盆地，上庫泰盆地由于遭受強烈擠壓抬升而停止接受沉積。此時，三馬林達復背斜成為下庫泰盆地的主要物源區(qū)，為下庫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積的馬哈坎三角洲，向望加錫海峽推進（圖7，圖8）。巨厚進積型三角洲沉積為油氣生儲蓋提供了優(yōu)越條件，庫泰盆地所有商業(yè)油氣發(fā)現(xiàn)全部集中于該套三角洲沉積地層。

盆地石油地質特征

1烴源巖特征

庫泰盆地區(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泥巖，下中新統(tǒng)濱淺海相頁巖和始新統(tǒng)—漸新統(tǒng)半深海—深海頁巖，斷陷期碳質泥巖。沉積于中中新統(tǒng)的三角洲平原煤與三角洲前緣碳質泥巖，為庫泰盆地最主要烴源巖，碳質泥巖TOC普遍大于2%，煤層TOC介于50%～80%，含烴指數(shù)350～400mg/g。該套烴源巖對盆地現(xiàn)今濱淺海區(qū)油氣生成起主要貢獻作用。

研究認為，現(xiàn)今庫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碎屑的濁積巖，平均有機碳為1%～2%，少數(shù)可達2%～5%，最大達50%，氫指數(shù)50～183mg/g，最大可達400mg/g。它的沉積模式，為低位體系域時期重力流將陸架區(qū)的中—上中新統(tǒng)煤及碳質泥巖搬運至陸坡至陸隆區(qū)域快速沉積。下中新統(tǒng)緊鄰前三角洲的海相頁巖，平均有機碳0.5%～1.0%，有機質類型為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—深海頁巖和斷陷期碳質泥巖，為盆地另一套潛在的烴源巖。

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

2儲集層特征

盆地發(fā)育四套、三種類型儲層（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，為盆地主要儲層。如Handil油田，儲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個寬度為0.5～2km互不相連的砂體。儲集層孔隙度介于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層，但它們卻是現(xiàn)今庫泰盆地最主要的勘探對象，如位于水深963m的WestSeno氣田，儲層為上中新統(tǒng)陸坡水道砂巖，孔隙度17%～33%，滲透率（5～2000）×10-3μm2。臺地碳酸鹽巖礁灘體是盆地潛在的儲層，尤其對于盆地深層，由于礁抗壓實能力強，它能夠很好地保存構造形態(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層。

3蓋層特征

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

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，其應力機制有擠壓和重力滑脫兩種。擠壓背斜主要位于三馬林達復背斜帶，重力滑脫背斜主要位于下庫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，位于盆地斷陷期始新統(tǒng)。生物礁巖性圈閉處在遠離陸緣的臺地區(qū)，其上直接沉積海相頁巖，構成儲蓋組合。

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）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）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）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），是庫泰盆地現(xiàn)階段對油氣貢獻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泥巖，儲層為河道、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），為盆地深水區(qū)最主要含油氣系統(tǒng)，也是庫泰盆地現(xiàn)今勘探最熱的一套含油氣系統(tǒng)。在1995年以前，由于認識上的不足，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。該系統(tǒng)中烴源巖為富含碳質碎屑的濁積巖，這些碳質碎屑是在低位體系域時，通過重力流的形式搬運至陸坡與深海平原區(qū)域快速埋藏而保存下來的。其平均有機碳為1%～2%，少數(shù)可達2%～5%，最大達50%，氫指數(shù)50～183mg/g，最大可達400mg/g。儲層為上中新統(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），為盆地深層潛在的含油氣系統(tǒng)，尤其在上庫泰盆地，該套油氣系統(tǒng)較下庫泰盆地埋藏淺，具一定勘探價值。

油氣分布特征及有利勘探方向

從所發(fā)現(xiàn)的油氣田分布來看，它們幾乎全部集中于幾大背斜構造帶中（圖2）；從含油氣層位統(tǒng)計發(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。下庫泰盆地濱淺海區(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)濟儲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)今庫泰盆地勘探熱點之地，望加錫海峽深海平原區(qū)將是潛在勘探區(qū)域。三馬林達復背斜帶頂部，雖遭受強烈剝蝕，但深層的漸新統(tǒng)—下中新統(tǒng)保存完好，能夠形成良好儲蓋組合。

第三紀早期，上庫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烈構造運動，但地層巖性圈閉有較強的抗破壞性，且上庫泰盆地第三系埋藏相對較淺，是最為現(xiàn)實的勘探目標。

盆地深層始新統(tǒng)―中新統(tǒng)的臺地生物礁儲層，普遍具較強抗壓實性，雖晚期遭受強烈構造運動，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。

結論

（1）盆地經(jīng)歷了三期構造運動，斷陷期、拗陷期和反轉期。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），是盆地現(xiàn)階段對油氣貢獻最大的含油氣系統(tǒng)；上中新統(tǒng)（生）—上中新統(tǒng)/上新統(tǒng)（儲）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）為盆地深層潛在的含油氣系統(tǒng)。

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