赵刚锋,张 健,张欣雨
(中国石化集团国际石油勘探开发有限公司,北京 100029)
厄瓜多尔Oriente(奥连特)盆地位于西太平洋弧后前陆盆地群内,是南美重要的含油气盆地之一,面积约 10×104km2,地表为亚马逊热带雨林区。Oriente盆地是典型的次安第斯山前陆盆地,自西向东可划分为3个构造带:西部逆冲前渊带、中部裂陷反转带、东部共轭走滑带[1]。
Oriente盆地油气勘探始于1921年,1937年Shell公司开始钻探第一口探井,但一直并未取得勘探突破,直到1967年Texaco公司才勘探发现了厄瓜多尔第一个商业发现——Lago Agrio油田,随后便进入了勘探大发展阶段[2]。截至到2008年Oriente盆地共发现油气田140个,主要分布在北部地区。统计发现分布于东部、中部和西部构造带的石油探明和控制储量分别占盆地石油总储量的 27.4%、66.8%和5.8%,由此可见中部裂陷反转带是Oriente盆地主要油气聚集区,具有十分广阔的油气资源潜力及勘探开发前景。随着上世纪八九十年代大规模构造勘探发现的结束,盆地中部地区的勘探工作进入停滞状态,特别在南Oriente盆地一直未有重大突破。油藏地质研究较为薄弱,油气成藏特征及分布规律的认识不清,长期制约了该地区的油气勘探开发工作。本文从位于盆地中部及其周边油田(图1)入手,通过分析典型油藏特征及分布规律,系统研究油气成藏特征及主控因素,从而对下步勘探提供一定的指导意见。
图 1 研究区地理位置
Oriente盆地为白垩系自生自储含油气系统。白垩系地层自下而上可分为Hollin组和Napo组,其中Hollin组为大套砂岩地层,自下而上划分为MH、UH两套砂岩;Napo组为砂岩、泥岩、灰岩互层沉积,其砂岩储层自下而上可划分为LT、UT、LU、UU、M2、M1。盆地主要烃源岩为Napo组海相黑色泥页岩,其在盆地东部主要为II型干酪根,盆地西部一般为I型干酪根,Napo组TOC值在东部不到1%,到西部则超过10%,平均有机碳含量在盆地西部超过了 4.7%[2–5]。盆地西南部和西北部为主要的生烃中心,研究区油气主要来源于盆地西南部生烃中心。
盆地主要储集层为白垩系Hollin组砂岩和Napo组U、T层砂岩,次要储集层为Napo组M1、UU层砂岩。研究区 81口井主要储层特征表明(表 1):MH为大套河流相砂岩沉积,砂岩孔隙度及渗透率均较好,横向稳定分布,是良好油气运移通道及储集层系,UH为三角洲前缘砂泥互层沉积,横向分布存在一定的不连续性;LU及LT层砂岩为三角洲前缘水下分流河道沉积,横向分布不稳定,砂岩储层物性好,是良好的油气储层;UU层砂岩为三角洲前缘远沙坝或席状砂沉积,横向连续性极差,岩性控藏作用明显;M1层为滨浅海潮汐砂岩沉积,但后期受白垩纪末期安第斯造山运动抬升剥蚀的影响,厚度较薄,且分布极不稳定,岩性控藏作用明显[6–9]。白垩系Napo组灰岩及泥页岩沉积可作为局部盖层,第三系Tena组陆相红层沉积为盆地内区域盖层。
表1 研究区主要储集体类型及物性特征统计
通过对19个油藏进行解剖分析,发现研究区共发育3种油藏类型:构造–岩性复合油藏、岩性油藏及断背斜构造油藏。其中构造–岩性复合油藏12个,岩性油藏6个,断背斜构造油藏1个。因此研究区以构造–岩性复合油藏为主,且油藏类型与储层沉积特征具有十分密切联系。
研究区总体构造北高南低,平面上油藏沿油源断层形成的构造隆起呈南北向展布,构造控藏作用明显。纵向上油气多层系分布,油气在M1、UU、LU、LT、UH等层均有发现,具备典型多层系成藏特征,但南北差异明显。如南部 TN油田位于构造隆起带低部位,MH层构造油藏不发育,以构造岩性复合油藏为主,油气主要富集在LU(43%)、LT层(45%),其次为M1(5%)、UU(7%);而北部地区位于隆起带构造高部位,油气主要富集在 MH(25%)、LU(25%)、LT(28%)层,其次为 M1(12%)、UU(3%)、UH(7%)层。复合型油藏油水界面从南向北呈阶梯式逐步抬升。
一个地区含油气丰度的高低取决于该区的油气源条件及其与圈闭的时空匹配关系,因此研究油气运移时期的古构造形态对于探寻有利油气富集区具有重要指导意义。Oriente盆地油气成藏经历两期油气运移和充注:第一期发生在早中始新世,第二期发生在中新世[9–10]。通过对研究区古构造特征分析发现:白垩纪末期–中新世AC–TN构造隆起已经形成并接受油气运聚成藏,与盆地两期油气运移形成了良好的匹配关系。渐新世时期AC油田与TN油田构造位置相当,两者同为油气运移聚集区。中新世时AC油田构造位置降低,TN油田位置区成为油气主要运聚成藏区。中新世–现今随着晚安第斯造山运动的演化,北部逐步抬升形成北高南低的构造样式,而原来聚集在TN油田的油气逐步向AC油田聚集。油气存在二次运聚成藏的特征(图2)[11]。
油源是否充足是油气成藏的首要条件[12]。断层以及构造隆起带是Oriente盆地的主要油气运移通道。平面上油气在优质储层中沿构造隆起带由南向北运移,MH层砂岩厚度大,且横向稳定分布,是油气横向运移的重要通道。而断层作为沟通各个有利储集层的媒介,是油气纵向运移的重要通道。因此断层与构造隆起带的空间匹配控制着油气的运聚方向及有利的油藏聚集区。目前Oriente已发现的油田绝大多数均位于断层附近的构造隆起带上。
Oriente盆地白垩系沉积物源主要来自盆地东部的巴西地盾,沉积体系近东西向展布。研究区毗邻盆地沉积中心,白垩系地层纵向上呈砂岩、泥岩以及灰岩互层沉积,形成了有利的储盖组合特征。除Hollin组砂岩为河流相沉积外,研究区其余白垩系地层均为深水环境下形成的弱水动力条件沉积。如图3所示,LT层在研究区为东西向展布的三角洲前缘水下分流河道沉积,且由于水位较深,水下分流河道间沉积较为发育。在此沉积背景下,东西向古水流方向储集层渗透率最强,而与古水流方向近乎垂直的构造隆起带方向储集层非均质性最强,水下分流河道间沉积能够有效阻止油气在构造隆起带上的侧向运移,从而聚集成藏。
图2 研究区LU层砂岩顶面白垩纪末–现今古构造演化图(暖色代表构造高部位)
古构造是初始有利的油气聚集区,但随着后续安第斯造山运动的影响,地势逐渐向北抬升,多数古构造淹没在斜坡带的构造背景下,不再具备油气聚集成藏的条件,而油气将沿着构造隆起带向构造高部位运移,但位于Oriente盆地中部地区LU、LT等层位的砂岩储层物性非均质性强,影响了油气的二次运移,从而使得油气仍保存在古构造中成藏。因此盆地中部的古构造发育区仍然是有利的油气聚集区。
图3 研究区LT层沉积相分布
油气沿优势运移通道向古构造区域聚集成藏。后期受晚安第斯造山运动影响,研究区整体向北抬升,古构造发生改变,油气形成二次运移。但 M1、UU层砂岩受岩性横向极不稳定,油藏以岩性油藏为主,限制了油气的二次运移成藏;LU、LT以及UH层砂岩在相对较弱水动力条件下沉积形成,而油气层砂岩在相对较弱水动力条件下沉积形成,而油气二次运移方向与古水流方向垂直,极大的限制了油气的二次运聚成藏,油气在上倾方向遭遇水道间泥质沉积遮挡从而聚集成藏,形成构造-岩性复合型油藏为主;MH层砂岩厚度大,横向稳定分布,易于油气二次运聚成藏,主要发育构造油藏(图4)。综合分析认为,Oriente盆地中部地区在早安第斯造山运动时期形成的构造隆起带在经历了晚安第斯造山运动后仍具备良好的油气勘探潜力。
图4 研究区油藏剖面
在沉积体系与构造隆起带的良好耦合匹配关系的条件下形成的构造岩性复合油气成藏模式是盆地中部地区油气成藏的主要类型,而南Oriente盆地作为有利油气运移通道的构造隆起带同样是该油气成藏模式的有利发育区,且多数具备古构造背景,油气资源潜力巨大。
通过分析研究区油藏类型、分布规律以及油气成藏特征,提出优势油气运移通道、沉积环境以及古构造为盆地中部地区油气成藏的主控因素;系统总结了盆地中部地区典型油气成藏模式,并指出早安第斯造山运动时期形成的构造隆起带在经历了晚安第斯造山运动后仍具备良好的油气勘探潜力;南Oriente盆地淹没在斜坡带背景下的构造隆起带,具备良好的构造岩性复合油藏形成条件,油气资源潜力巨大,是Oriente盆地下步有利的勘探潜力区。
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