文莱-沙巴盆地油气勘探潜力

刘 鹏，张厚和，赫栓柱，廖宗宝

中海油研究总院有限责任公司，北京

1. 引言

文莱-沙巴盆地位于南海东南部，跨越我国九段线。多年来，中国地质调查局和许多学者对文莱-沙巴盆地开展了大量的基础研究工作[1]，但迄今为止并未开展大规模油气勘探工作。据不完全统计，截至2017年底，文莱和马来西亚在该盆地钻井2902口，其中探井874口，累计探井进尺约223 × 104m；已发现油气田和含油气构造158个，累计石油地质储量32.70 × 108t，天然气地质储量2.32 × 1012m3。其中，有40个油气田位于我国九段线内，累计地质储量分别为石油9.11 × 108t、天然气6319 × 108m3。因此，系统分析文莱-沙巴盆地油气地质条件和成藏分布规律对于开展油气资源评价、勘探潜力分析等具有重要意义。在前人研究的基础上，结合国内外最新研究成果和周边国家在该盆地的油气勘探开发动态，系统总结了盆地构造演化、沉积充填特征以及油气地质条件、成藏机制。

2. 地质概况

文莱-沙巴盆地位于我国南海南沙群岛以南、加里曼丹岛以北的沙巴岸外及文莱沿海一带，是南沙地块向加里曼丹地块俯冲所形成的弧前盆地，北界为南沙海槽东南缘断裂，东界为巴拉巴克断裂，西界为廷贾断裂，南界为穆鲁断裂，整体呈NE走向展布，面积约10.04 × 104km2，盆地内浅水区面积约占70% (水深 ＜ 500 m)，我国九段线内面积约2.5 × 104km2。

在新一轮全国油气资源评价采用的盆地区划基础上，综合大量文献及地震-地质剖面等资料，结合重磁资料最新研究成果，重新厘定了文莱-沙巴盆地边界。根据盆地基底性质、沉积和构造特征，以鲁东-莫里斯断层为界将盆地分为巴兰三角洲坳陷和沙巴坳陷2个次级构造单元，其中沙巴坳陷可分为内带、外带、逆冲带3个构造带(图1)。

Figure 1. Division of tectonic zone of Brunei-Sabah Basin图1. 文莱-沙巴盆地构造区划图

3. 构造演化及沉积充填特征

3.1. 构造演化特征

文莱-沙巴盆地的形成及演化与古南海的消亡和现今南海的扩张密切相关，南沙地块南部边缘与加里曼丹-巴拉望块体之间经历了一个连续的演化过程，其构造演化可划分为3个阶段。晚白垩世-中始新世，文莱-沙巴盆地为弧前盆地增生阶段，古南海洋壳向西北婆罗洲俯冲消减，南沙块体向南推移与加里曼丹碰撞，古南海西段消亡，形成卢帕尔增生杂岩带。晚始新世-中中新世，文莱-沙巴盆地为前陆盆地发育与改造阶段，新南海逐渐形成并扩展，古南海不断消减；文莱-沙巴盆地构造复杂，南部褶皱剧烈，北部平缓，西部发育生长断层与挤压背斜，东部走滑特征明显，扭动构造发育；同时，该时期也是沉积盆地主要发育阶段，沉积厚度大，最厚处超过万米，沉积由南向北呈北西向展布，由靠近物源区的海岸平原逐渐过渡为浅海环境再至开阔海环境[2]。晚中新世至今，文莱-沙巴盆地为被动大陆边缘发育阶段，南海扩张停止，文莱-沙巴地区进入被动大陆边缘区域沉降阶段。

3.2. 沉积特征

文莱-沙巴盆地巴兰三角洲坳陷和沙巴坳陷表现出不同的沉积特点。

巴兰三角洲坳陷沉积特点为快速的三角洲沉积被快速的海侵所分割，从而形成8个沉积旋回、4大沉积时期。白垩纪末-早渐新世，加里曼丹周围的陆块盆地由于当时古晋高地尚未隆起，主要为海相沉积；晚渐新世-早中新世，随着南沙地块向南裂离，整个东南亚地区向西开始广泛海侵，初期一般形成海侵砂岩，中中新世以后，加里曼丹古晋高地抬升隆起，其周围盆地表现为海退旋回，发育了典型的海退三角洲沉积模式；上新世至第四纪，盆地总体缓慢下沉，接受海相沉积(图2)。其中，早中新世以来，该区多期幕式抬升，沙巴盆地沉降并充填硅屑进积物，物源来自南部的拉羌-科罗克褶皱冲断带。在盆地东南部发育3个三角洲(图3)，早期的早中新世梅丽干(Melingan)三角洲，局部被中-晚中新世的冠军(Champion)三角洲覆盖，晚期在冠军(Champion)三角洲西部形成晚中新世-全新世的巴兰(Baram)三角洲。上述三角洲的沉积中心逐渐向西北远滨推移，沉积物来自拉羌-科罗克褶皱冲断带和被改造的早期三角洲沉积。

Figure 2. The synthetic stratum histogram of Brunei-Sabah Basin图2. 文莱-沙巴盆地地层综合柱状图

Figure 3. The major delta distribution of Brunei-Sabah Basin (according to Sandal,1996,modified)图3. 文莱-沙巴盆地主要三角洲分布图(据Sandal，1996，修改)

沙巴坳陷活动的压扭构造导致多个区域不整合和穿时的海侵界面，从而无法划分沉积旋回，将古近系和新近系划分为4套地层单元。STAGEI为褶皱变质基底；STAGEII、STAGEIII为上始新统-下中新统深海相沉积；STAGEIV为中中新统至今的沉积，主要发育三角洲、滨浅海相砂岩，是油气勘探的主要目的层段(图2)。

4. 油气地质条件

4.1. 烃源岩

文莱-沙巴盆地主要烃源岩为中新统泥岩，其中巴兰三角洲坳陷烃源岩主要为下中新统-上新统陆生植物夹杂藻类，以泥岩、炭质泥岩及煤层形式存在[3][4][5]。有机质类型主要以II-III型干酪根为主，少量I型；有机质丰度较高，总有机碳质量分数一般大于1%，其中泥岩、炭质泥岩为中-好烃源岩，煤为差烃源岩；有机质成熟度为0.25%～0.6%，从不成熟到成熟。

沙巴坳陷烃源岩主要为STAGEIV (中中新统-更新统)泥、页岩，STAGEIII (下中新统)泥岩为次要烃源岩。最好的烃源岩为STAGEIVA (中中新统)和STAGEIVD (上中新统)下滨岸平原相的含煤页岩和炭质页岩。除“外带”构造区为III型、II/III型干酪根外，其他构造区均以Ⅲ型干酪根为主；总有机碳质量分数一般介于0.5%～2%之间；有机质成熟度在各构造区内也不同，其中“内带”构造区南部烃源岩为未成熟到成熟早期，北部烃源岩已进入生油高峰，“外带”构造区烃源岩主要为未成熟到成熟早期，个别达到过成熟和成熟。

盆地内地温梯度较低，为1.82～3.25℃/100m，平均2.58℃/100m。生油门限深度大约在3350 m (图4)，生气窗大概在4400～5600 m之间。

Figure 4. The relationship between depth and Ro of Brunei-Sabah Basin图4. 文莱-沙巴盆地镜质体反射率与深度关系图

4.2. 储层

巴兰三角洲坳陷储层以旋回V (上中新统)和VI (下上新统)最为发育，厚度可分别达到3048 m和1829 m。属海岸平原、海岸和河海沉积环境中的海退层序的一部分，发育三角洲、滨岸、下海岸平原沉积相[6][7]。该区储层以细-中粒砂岩为主，分选良好，渗透率为20～1200 mD，孔隙度为15%～30%。

沙巴坳陷在中中新世以后，沉积环境逐渐由海相到海陆过渡相再到海相，从而发育浅海和滨岸、三角洲、河流等沉积相，上述沉积相内所发育的砂体是沙巴坳陷的主要储集层，其中STAGEIVA (中中新统)、STAGEIVC (上中新统)、STAGEIVD (上中新统)内的砂岩是该区重要的储集层，其渗透率为10～600 mD，孔隙度为10%～30%。

4.3. 盖层

巴兰三角洲坳陷区主要有2类盖层：层间及层内的页岩和黏土岩。旋回VI (下上新统)发育一套区域性砂泥岩盖层[8]，为旋回VI (下上新统)和下伏旋回V (上中新统)的储层提供良好的盖层。

沙巴坳陷无区域性盖层，以层内页岩、泥岩、钙质粉砂岩为主要盖层。此外，部分泥岩底辟和页岩充填的滑塌崖亦可作为局部盖层。

4.4. 油气圈闭类型

文莱-沙巴盆地新近系构造走向主要有南北向和北东-南西向，主要构造形态有逆冲叠瓦构造、冲断构造、滚动构造、张性断块构造、旋转构造、垒堑构造以及泥底辟构造等。含油气圈闭类型有构造圈闭、岩性圈闭、地层圈闭等。

巴兰三角洲主要发育3种类型圈闭：挤压-泥底辟背斜型圈闭、生长断层-滚动背斜型圈闭、以浊积体为储层的岩性-构造复合圈闭。

沙巴坳陷主要发育泥底辟背斜圈闭和生长断层控制的滚动背斜圈闭、地层不整合遮挡和超覆圈闭、与不整合有关的反转构造圈闭。

5. 油气藏分布特征

平面上，巴兰三角洲坳陷油气相对富集，主体部位跨越马来西亚和文莱海域，已发现81个油气田和29个气田，主要油气田有Baronia油气田、Southwest Ampa油气田、Seria油气田、Champion油气田、Bokor油气田、Bagang1气田、Bilit1气田等；沙巴含油气区的油气田多为扭动背斜构造，油气藏埋藏较浅。已探明22个油气田和11个气田，油气田主要有Samarang油气田、Erb W油气田、St Joseph油气田、Tembungo油气田、Kinabalu油气田、Glayzer气田等。

垂向上，受梅丽干(Melingan)、冠军(Champion)和巴兰(Baram)三角洲的发育控制，由陆向海，年代逐渐变新(从第Ⅴ旋回砂岩油藏过渡到第Ⅳ旋回砂岩油藏)，油气主要赋存于中-上中新统砂岩，以产油为主。

6. 结论

1) 文莱-沙巴盆地是一个主要经历了3期构造演化且沉积速度较快的新生代含油气盆地。盆地的西部(巴兰三角洲坳陷)和东部(沙巴坳陷)沉积特点表现出了较大的差异性，西部主要发育了3期典型的海退三角洲沉积复合体，东部沉积环境呈现海相-海陆过渡相-海相的变化趋势，发育河流、三角洲、浅海和滨岸沉积相。

2) 文莱-沙巴盆地烃源岩主要为中新统泥岩；储层主要为上中新统和下上新统发育的三角洲、滨岸、下海岸平原相砂岩；盖层主要为下上新统区域性泥岩以及层内页岩、泥岩、钙质粉砂岩等。