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作者:蔡文杰朱光輝姜燁楊松嶺李愛山單位:中海油研究總院
石油地質特征
1烴源巖
早在12世紀,當地居民就在Ramree島和Cheduba島(圖1)人工頓鉆發現了石油,現今在2個島上仍有數千口頓鉆井產油氣。2006—2007年中海油在該區塊鉆探A井和B井,測井解釋分別發現數十米的氣層和油層。廣范分布的地表油氣苗與鉆井發現表明該區具有一定的生烴潛力。從地層分布來看,該區主要有始新統和中新統2套海相泥巖。始新統泥巖非常發育,主要為橄欖綠色和灰色泥、頁巖,夾有少量的砂巖層,含海綠石。
中新統泥巖發育程度不及始新統,主要為灰色泥巖,含淺水有孔蟲和浮游有孔蟲等古生物化石,推測為內淺海沉積環境。對研究區內2口鉆井都采集了巖屑樣品,并進行了地球化學分析,樣品處理主要是用清水洗去表面泥漿污染物,清洗后讓其自然晾干,然后挑選樣品進行分析化驗。本文分析化驗使用的主要設備為巖石熱解儀、顯微鏡光度計等。
通過地球化學分析發現,2口鉆井揭示的泥巖有機質豐度不高,中新統泥巖TOC值一般在0.4%~0.6%之間,為非烴源巖;始新統中上部烴源巖TOC值可達0.8%,為中等豐度烴源巖;熱解生烴潛力(S2)、氯仿瀝青“A”及總烴分析結果與TOC具有相似的變化趨勢。該區的有機質類型為Ⅱ2型和Ⅲ型,以生氣為主。
通過對Tmax、RO以及飽和烴生物標志化合物參數的分析,2口井在鉆遇井段的有機質基本處于低熟階段,而B井的3個原油甾烷異構化參數均大于0.45,表明為成熟油。根據野外采集的巖石樣品分析結果認為,始新統烴源巖的鏡質體反射率RO值為0.63%~0.79%,中新統烴源巖的鏡質體反射率RO值最高可達1.02%,反映烴源巖已經進入生烴門限,為低成熟到成熟。此外,研究區還利用色譜—質譜儀進行了原油質量色譜分析,并與中央盆地的分析結果進行了對比。通過與中央盆地進行油源對比發現(圖2),B井原油樣品中富含奧利烷(OL),發育中等豐度雙杜松烷化合物(C30Hop),含少量的樹脂化合物(R)。上述特征與中央盆地始新統下部朗欣組的原油相似,說明目前2口井尚未鉆遇深部真正的烴源巖,有效烴源巖應該位于下部的下始新統泥巖。結合以上分析認為,研究區的主力烴源巖為下始新統海相泥巖,為Ⅱ2—Ⅲ型干酪根,中等有機質豐度,目前處于低熟—成熟階段,中新統泥巖為一套潛在烴源巖。
2儲蓋組合
研究區沉積環境由始新世—中新世海相至中新世晚期變為陸相,區域上發育3套儲蓋組合,即中新統儲蓋組合、中始新統儲蓋組合和漸新統儲蓋組合(圖3),其中前2套儲蓋組合已經獲得油氣發現。中新統為濱淺海的潮坪砂壩沉積,Yenandaung組主要為泥巖夾砂巖,Ledaung地區砂巖視厚度較大,為2.4~38.7m,平均視厚度為12.9m。鉆遇泥巖平均視厚度為17.7~65.2m,具備較好的蓋層條件,頓鉆井中發現油層。
Ledaung地區中新統Leikkamaw組砂層視厚度為4.3~26.8m,平均視厚度為9.5m。其上部泥巖發育,平均視厚度為14.1~75.8m,可形成很好的蓋層,頓鉆井中發現油層。鉆井揭示中新統儲層粒度普遍偏細,孔隙度<20%,滲透率為(0~50)×10-3μm2,為中低孔低滲型儲層。始新統在地表露頭上表現為薄層砂巖與泥巖互層,在砂巖層面上可見大量炭屑,反映了一種平靜的淺水沉積環境,應為開闊海到局限海逐漸變淺的沉積環境。
Sinbok組為大套泥巖夾砂巖組合,泥巖較為發育,視厚度為13~18m,具有較好的蓋層條件。始新統儲層Ledaung地區以2~4m的薄層粉砂巖和細砂巖為主,孔隙度為16%~21%,但滲透率很低,橫向連通性差。整體來看,該套地層蓋層發育,儲層整體相對不發育,從南到北方向有儲層變厚的趨勢。
漸新統Yechangyi組主要由砂巖和泥巖交互層和泥巖組成,發育潮道沉積與濱外砂壩。鉆井揭示漸新統儲層厚度為12.2~21.3m,孔隙度為17.5%~19.8%,滲透率為(10~100)×10-3μm2。泥巖也相對發育,平均厚度在18m左右,儲蓋組合條件良好。但該套地層在研究區大部分都被剝蝕,僅在南部地區有部分保留,勘探潛力不大。
3構造和圈閉條件
研究區由于地處兩大板塊交會區的俯沖增生帶,構造變形非常強烈,地震反射特征十分雜亂,給構造解釋帶來極大困難。本文研究主要是在理解區域地質構造背景的基礎上,以斷層相關褶皺理論為指導,利用高精度衛星遙感資料和重力解釋資料與野外地質勘察剖面相結合約束地震資料精細構造解釋,取得了很好的效果。研究區在俯沖拆離面之上,由一系列近南北向西傾疊瓦狀逆沖斷層組成,斷層傾角由東向西逐漸減小。
由于印度板塊在俯沖過程中的差異推覆作用,使該構造區還發育一系列北東向調節斷層,將完整構造切割為若干個相對獨立的高點。此外,該區泥底辟活動較為強烈,甚至突出地表形成泥火山,據報道,在Ramree島上多次有泥火山活動。通過解釋認為該區的主體模式為多期斷層推覆堆垛式地層疊置(圖4中紅色和深綠色的線條即表示不同期次的逆沖斷層),逆沖推覆構造多期疊置,自北東—南西方向逆沖,西側被反向逆沖斷層削截,主體構造形成隱伏斷背斜,北部構造區帶斷背斜特征明顯,斷層面上、下局部可見地震強振幅反射(圖4)。
4油氣成藏模式
該區由于構造的多期推覆作用,圈閉類型以逆沖推覆斷層下的隱伏斷背斜圈閉為主。推覆斷層使老地層從深部位抬升至淺層,新老儲層疊置,早期形成的斷層位于下部隱伏斷背斜構造上部,推覆斷層及反向沖斷斷層溝通深淺層,成為溝通始新統烴源巖與始新統、漸新統及中新統儲層的通道。此外,油氣還可以沿調節斷層的垂直斷裂面向上運移,在斷層兩側合適的儲層中聚集起來(圖5)。由于增生楔上海相泥巖發育,因此不缺乏蓋層,唯一的風險是儲層不夠發育或者晚期斷層活動使油氣散失。
勘探潛力分析
由于增生楔位于洋殼向陸殼的俯沖帶,當下行的大洋板塊攜帶沉積物和洋殼碎片向海溝俯沖時,其表面的沉積物被刮起而形成構造加積體,成為增生楔的一部分。因此,增生楔內部往往有大量的有機碎屑在其中循環,提供了烴類生成的地質環境。
研究區毗鄰孟加拉灣,大量來自孟加拉扇的陸源沉積物通過俯沖作用加積到增生楔之上,因此該區具有油氣生成的物質基礎。但是洋殼的持續俯沖對該區起到冷卻作用(地溫梯度<2℃/100m),對油氣成熟是一個不利因素。研究區已有的鉆井有油氣發現和大量的地表油氣苗出露,這說明該區具備較好的生烴條件。研究區在始新世為開闊海到局限海逐漸變淺的沉積環境。在區域構造抬升的背景下,始新世末期上部砂層為局限海潮坪砂壩。始新統整體上以泥巖為主,儲層相對不發育。漸新世地層目前大多被剝蝕,僅在南部的Leduang地區有所保留,整體上為一種海陸過渡相的三角洲沉積環境。中新世為濱淺海潮控環境,與現今環境類似,主要發育濱淺海的砂坪砂壩沉積,是研究區的主要儲層。但其受到波浪和潮汐改造作用,砂體主要沿海岸線分布,呈條帶狀,分布局限。另外多期構造推覆造成該區地層重復疊置,均造成儲層在橫向上相變快,厚度變化大。
該區由于處于增生楔位置,受構造多期推覆作用影響,多期斷層推覆疊置形成透鏡狀斷片,由于逆沖斷層和調節斷層互相交切,雖然不乏圈閉,但由于增生楔造山晚期構造活動加劇并延續至今,造成早期油氣藏重新分配或逸散破壞。這也致使該區鉆井雖然有油氣發現,但產能不高,儲量有限。綜上所述,研究區雖然具有一定的生烴條件,但由于強烈的構造運動,一方面使得本來就相變快的儲層變得更加不連續,另一方面使得早期形成的油氣藏多被破壞。這就造成了該區雖然到處可見油氣苗,但很難獲得商業性發現。
結論
(1)緬甸若開海岸某區位于印度板塊和歐亞板塊兩大板塊的洋陸匯聚帶上,是典型的增生楔構造。大量的地表油氣苗和鉆井發現揭示了該區具備較好的生烴潛力。
(2)研究區發育中新統、漸新統和中始新統3套儲蓋組合,其中最主要的是中新統儲蓋組合。中新統在研究區分布于濱淺海潮控沉積環境,波浪和潮汐的侵蝕使其中的儲層沿海岸線呈條帶狀分布,而強烈的構造作用對其進行進一步改造,使得研究區儲層橫向連續性很差。
(3)保存條件是制約該區成藏的最重要因素。研究區發育眾多逆沖推覆斷層和橫向調節斷層,圈閉多為由多條斷層形成的斷背斜或斷塊圈閉,斷層的持續強烈活動使得早期形成的油氣藏遭受破壞,不利于油氣的保存。
(4)下一步的勘探方向應落足于尋找構造活動相對較弱,儲層較為發育的地區。