王榮新,盧立澤,閆志軍,錢 利,曹 劍,李 瓏
(1.成都北方石油勘探開發(fā)技術(shù)有限公司,四川成都 610051;2.西南石油大學(xué)地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院)
伊洛瓦底盆地沙林凹陷石油地質(zhì)特征
王榮新1,盧立澤1,閆志軍1,錢 利1,曹 劍1,李 瓏2
(1.成都北方石油勘探開發(fā)技術(shù)有限公司,四川成都 610051;2.西南石油大學(xué)地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院)
通過對伊洛瓦底盆地區(qū)域地質(zhì)分析和沙林凹陷石油地質(zhì)條件分析,認(rèn)為凹陷油氣成藏條件優(yōu)越,始新統(tǒng)三角洲前緣亞相泥頁巖和沼澤亞相煤系泥巖具有較強(qiáng)的生烴能力,為油氣富集提供了豐富的物質(zhì)基礎(chǔ),并與逆沖斷裂帶共同控制了油氣田的分布;良好的生儲蓋配置、繼承性圈閉及由斷層、滲透層和不整合面共同構(gòu)成的油氣輸導(dǎo)體系,為油氣的聚集提供了運(yùn)移通道和空間;良好的成藏配置關(guān)系形成了始新統(tǒng)-漸新統(tǒng)/中新統(tǒng)下生上儲型成藏組合,主力含油砂體形成多重層狀油氣藏,待發(fā)現(xiàn)的始新統(tǒng)自生自儲成藏組合主要位于逆沖斷層下盤。凹陷北部D區(qū)塊已在始新統(tǒng)塔本組發(fā)現(xiàn)該套成藏組合,沙林凹陷內(nèi)具有相同的地層和構(gòu)造圈閉特征,具有較好的勘探前景。
伊洛瓦底盆地;沙林凹陷;石油地質(zhì);生儲蓋組合;成藏組合
沙林凹陷為緬甸伊洛瓦底盆地陸上盆地古近系層位最齊全、埋藏最深的凹陷,緬甸陸上已發(fā)現(xiàn)的46個油田中的25個位于沙林凹陷[1],富集了緬甸陸上80%以上已發(fā)現(xiàn)的油氣地質(zhì)儲量,已開發(fā)油氣層主要位于漸新統(tǒng)瑞澤道組(北部Ayadaw、Letpanto油田)、漸新統(tǒng)巴當(dāng)組(Chuak、Yenangyaung油田)和中新統(tǒng)鄂霍明當(dāng)組、標(biāo)貝組(Yenangyaung油田)。主要為自然能量衰竭開發(fā),層內(nèi)、層間儲量動用不均衡,已開發(fā)區(qū)挖潛空間巨大,仍有許多勘探區(qū)塊和層系需要探索,滾動勘探及遠(yuǎn)景勘探資源豐富。
緬甸伊洛瓦底盆地為一新生代沉積盆地,位于若開褶皺帶和撣-丹那沙林地塊之間,東以實(shí)皆斷層為界,西以卡巴斷裂為界,南北長約1 000 km,東西寬約200 km,面積約11.2×104km2,具有“兩坳一隆”的構(gòu)造特征,即西部深坳帶、中部隆起帶和東部淺坳帶[2-5],已發(fā)現(xiàn)油氣全部位于西部深坳帶(圖1)。
西部深坳帶內(nèi)凸凹分明,自北而南分布葡萄、胡崗、欽敦、沙林、皮亞和伊洛瓦底三角洲6個凹陷[3,5]。除北部葡萄、胡崗凹陷未發(fā)現(xiàn)工業(yè)價(jià)值油氣藏外,其他凹陷均已發(fā)現(xiàn)油氣田,其中以中部古近系埋藏最深、層位最齊全的沙林凹陷油氣最豐富。
伊洛瓦底盆地自古新世到上新世經(jīng)歷了四次主要構(gòu)造演化[3,6-8]:
圖1 伊洛瓦底盆地構(gòu)造單元(據(jù)王平等,2011)
(1)白堊紀(jì)末-古新世初,控制盆地發(fā)育的實(shí)皆走滑逆沖斷層和卡巴逆沖斷裂的活動,使盆地由大陸邊緣坳陷向弧后盆地轉(zhuǎn)變,沿盆地東西方向發(fā)生褶皺變形,沿島弧南北方向上呈現(xiàn)出坳隆相間的古地貌特征,形成現(xiàn)今串珠狀構(gòu)造帶雛形;
(2)始新世末-漸新世初,喜山運(yùn)動一幕,伊洛瓦底盆地由弧后盆地變?yōu)榛『笄瓣懪璧?,盆地北部開始抬升,漸新統(tǒng)地層缺失,沙林凹陷持續(xù)沉降接受漸新統(tǒng)沉積,整體形成南低北高、西低東高的古地貌;
(3)漸新世末-中新世初,喜山運(yùn)動二幕,印度板塊左旋擠壓碰撞,盆地由弧后前陸盆地變?yōu)殛憙?nèi)前陸盆地,西部造山帶明顯隆起,欽敦與沙林凹陷間凸起加劇,欽敦凹陷沉積了近4 000 m的中新統(tǒng)地層,而沙林凹陷北部中新統(tǒng)僅數(shù)百米,南部存在沉積間斷,抬升、剝蝕頻繁;東西向擠壓背景下,深坳帶中部逆沖斷裂帶開始顯現(xiàn);
(4)中新世末-上新世以后,喜山運(yùn)動三幕,印度板塊自西向東強(qiáng)烈擠壓,沙林凹陷地層明顯褶皺和逆斷,Chuak-Yenangyaung逆沖斷裂帶形成,同時(shí),北部相對抬升,形成了沙林凹陷北高南低的格局,上新世以陸上河流-湖泊相沉積為主。
晚白堊世,卡巴組為半深海-濱海相沉積;古新世,伴隨著北部物源區(qū)抬升,海水向南退卻,沉積了三角洲-濱淺海相的龐吉組。始新世,朗欣組為穩(wěn)定淺海相以泥頁巖為主的沉積,提林組因局部抬升,巖性變粗,下部為淺海相沉積,上部為陸相地層,塔本組末區(qū)域抬升,以泥巖沉積為主,常含薄煤層,蓬當(dāng)組因局部的海退,以海陸過渡相砂巖沉積為主,始新世末堯河組由淺海相頁巖、泥灰?guī)r和砂巖組成,頁巖向上有減少趨勢,堯河組末期海退,盆地北部接受廣泛的河流和三角洲沉積[8-9]。
漸新世初期發(fā)生大規(guī)模的海退,海水向南退卻,欽敦地區(qū)漸新世初抬升剝蝕,缺失漸新世,沙林凹陷繼續(xù)沉積了海陸過渡相地層。早漸新世瑞澤道組主要為陸相三角洲砂巖夾泥巖沉積,為沙林凹陷北部Yenangyat油田產(chǎn)層;中漸新世巴當(dāng)組主要為淺海相細(xì)砂巖、粉砂巖夾泥巖薄層,分布穩(wěn)定,厚度大,自北向南厚度減小,為沙林凹陷中部Chuak-Yenangyaung油田的主力產(chǎn)層之一;晚漸新世鄂霍明當(dāng)組主要為淺海相砂巖夾泥巖,在Yenangyaung油田分布穩(wěn)定,為主力產(chǎn)層之一。
中新世初,盆地北部全面抬升暴露,廣布河流、湖泊沉積。沙林凹陷連續(xù)沉積了以淺海-三角洲相泥頁巖和砂巖薄夾層為主的標(biāo)貝組,之后水退,沉積了以三角洲相為主的庫奧科克組和奧博貢組,標(biāo)貝組-庫奧科克組底部為Yenangyaung油田的主力產(chǎn)層之一。中新世晚期再次抬升,沙林凹陷自南向北剝蝕強(qiáng)度增大,北部缺失標(biāo)貝組以上所有地層;上新世沉積了河流相的伊洛瓦底群,物源主要來自北部喜馬拉雅山區(qū),中緬山脈和印緬山脈為次要物源。
4.1 烴源巖
沙林凹陷自下而上依次發(fā)育上白堊統(tǒng)卡巴組和始新統(tǒng)朗欣組、塔本組2套烴源巖系,始新統(tǒng)為凹陷最主要的有效烴源巖,卡巴組泥巖為潛在烴源巖[4-6]。
卡巴組為一套淺海相灰色-灰黑色泥頁巖,盆地內(nèi)未鉆遇,露頭厚度400~1 200 m。西緣露頭樣品平均有機(jī)碳1.10%(表1),以Ⅱ型干酪根為主,Ro值為0.68%,推測盆地內(nèi)烴源巖處于高-過成熟階段,為中等烴源巖。
朗欣組烴源巖為淺海三角洲前緣相灰黑色-深灰色泥巖和頁巖,盆地內(nèi)未鉆遇,厚度達(dá)3 000 m以上。露頭樣品平均有機(jī)碳0.89%,Ⅱ1-Ⅱ2型干酪根,Ro值0.6%~1.0%(表1),推測凹陷內(nèi)普遍處于成熟-高成熟階段,為好-較好烴源巖。
表1 伊洛瓦底盆地?zé)N源巖主要特征參數(shù)
塔本組下部為三角洲相前緣亞相泥巖,上部為沼澤亞相煤系泥巖,累計(jì)厚度500~1 200 m;下部泥巖平均有機(jī)碳0.78%,S1+S2=2.31 mg/g,氯仿瀝青“A”0.109%,Ⅱ1-Ⅱ2型干酪根;下部煤系泥巖平均總烴高達(dá)6 337×10-6,煤S1+S2高達(dá)227.45 mg/g,平均氯仿瀝青“A”1.133%,主要為Ⅱ2-Ⅲ型干酪根;Ro值0.6%~1.0%(表1),為中等烴源巖。
4.2 儲層
沙林凹陷發(fā)育始新統(tǒng)、漸新統(tǒng)、中新統(tǒng)3統(tǒng)9組河流-三角洲相砂巖儲層,自下而上分別為:始新統(tǒng)提林組、塔本組、蓬當(dāng)組,漸新統(tǒng)瑞澤道組、巴當(dāng)組、鄂霍明當(dāng)組,中新統(tǒng)標(biāo)貝組、庫奧科克組、奧博貢組。
中中新統(tǒng)庫奧科克組為盆地中南部Yenangyaung、Minbu等油氣田的產(chǎn)層,該組孔隙度平均達(dá)20%;下中新統(tǒng)Yenangyaung油田標(biāo)貝組巖心實(shí)測孔隙度平均23.8%,滲透率平均21.6×10-3μm2(表2);漸新統(tǒng)鄂霍明當(dāng)組砂巖孔隙度平均達(dá)13%~25%,滲透率(30~3 000)×10-3μm2。Chuak油田巴當(dāng)組巖心實(shí)測孔隙度平均18.8%,滲透率平均159.74×10-3μm2(表2),為沙林凹陷大多數(shù)油氣田的主力產(chǎn)層;瑞澤道組是沙林凹陷北部如Ayadaw、Letpanto油田產(chǎn)層,孔隙度平均大于20%。上始新統(tǒng)蓬當(dāng)組為D區(qū)塊Letpanto油田產(chǎn)層,孔隙度平均15%~20%;隨埋深的增加,砂巖儲層物性具變差趨勢[3]。
總體上,中新統(tǒng)和漸新統(tǒng)砂巖均為中孔中滲-中低孔中低滲儲層,儲層物性較好,但分布范圍有限,中新統(tǒng)主要集中在沙林凹陷南部的Yenangyaung油田,漸新統(tǒng)則局限于沙林凹陷中南部的Chuak、Yenangyaung、Mann油田。
表2 沙林凹陷Chuak和Yenangyaung油田巖心常規(guī)測試結(jié)果
4.3 蓋層
沙林凹陷蓋層主要為泥巖,已經(jīng)被證實(shí)的蓋層主要有7套,自下而上分別為:始新統(tǒng)塔本組、堯河組、漸新統(tǒng)瑞澤道組、巴當(dāng)組、中新統(tǒng)標(biāo)貝組、奧博貢組層內(nèi)泥巖局部蓋層和上新統(tǒng)伊洛瓦底組區(qū)域性泥巖蓋層。漸新統(tǒng)鄂霍明當(dāng)組,中新統(tǒng)庫奧科克組儲層上部的層內(nèi)泥巖均為局部蓋層。始新統(tǒng)提林組、蓬當(dāng)組層內(nèi)泥巖為潛在局部蓋層。鉆井揭示逆斷層封閉性能良好,具有較強(qiáng)的側(cè)向遮擋和封閉能力,局部存在超壓,另一方面,晚期活動的斷層對油氣藏起著改造和破壞作用[3]。
4.4 生儲蓋組合特征
沙林凹陷各套生、儲、蓋層交叉疊置,自下而上發(fā)育2套生儲蓋組合:①始新統(tǒng)自生自儲生儲蓋組合(以朗欣組泥巖、塔本組煤和泥頁巖為主要烴源巖,以提林組、塔本組、蓬當(dāng)組海相三角洲砂體為儲層,以厚層泥頁巖為層內(nèi)蓋層),該類生儲蓋成藏組合已在盆地北部得到證實(shí)。沙林凹陷該組合埋深一般大于3 000 m,鉆井尚未揭示,推測局部也存在該類成藏組合。②始新統(tǒng)-漸新統(tǒng)/中新統(tǒng)下生上儲生儲蓋組合(以始新統(tǒng)煤和泥頁巖為主要烴源巖,以漸新統(tǒng)瑞澤道組、巴當(dāng)組、鄂霍明當(dāng)組和中新統(tǒng)標(biāo)貝組、庫奧科克組、奧博貢組三角洲砂體為儲層,以漸新統(tǒng)、中新統(tǒng)內(nèi)部的厚層泥頁巖為層內(nèi)蓋層,以上覆伊洛瓦底組厚層泥巖為區(qū)域性蓋層),該類生儲蓋成藏組合在欽敦、沙林和皮亞凹陷均得到證實(shí)。
4.5 圈閉特征
沙林凹陷的圈閉受一系列逆沖斷層控制,主要發(fā)育背斜(背斜、斷背斜、繼承性披覆背斜)、斷鼻、斷塊等圈閉類型,其中逆沖斷層上盤以斷塊為主,斷鼻、斷背斜次之,背斜少量,逆沖斷層下盤以背斜為主(圖2)。
圖2 沙林凹陷Chuak油田圈閉構(gòu)造剖面特征
4.6 成藏配置關(guān)系及成藏模式
烴源巖熱演化研究表明[4],始新世末,沙林凹陷朗欣組烴源巖已達(dá)到生排烴期,漸新世末至中新世末,始新統(tǒng)烴源巖陸續(xù)進(jìn)入生排烴高峰,至今始新統(tǒng)烴源巖仍處于生排烴高峰;沙林凹陷自始新世晚期開始處于擠壓拗陷階段,并持續(xù)至今。圈閉在始新世末已初具雛形,基本上與油氣大量生成、運(yùn)移的時(shí)間同步,受晚期構(gòu)造運(yùn)動調(diào)整和改造,圈閉遭受擠壓,形態(tài)進(jìn)一步顯現(xiàn),中新世末-上新世以后,沙林凹陷地層產(chǎn)生明顯的褶皺和逆斷,凹陷中部逆沖斷裂帶形成,凹陷北部再次相對抬升,最終形成了北高南低的局面。該時(shí)期為構(gòu)造定型時(shí)期,劇烈的構(gòu)造運(yùn)動和斷層活動形成了數(shù)量眾多的構(gòu)造圈閉,為油氣藏的最終形成提供了必要條件。
由斷層、滲透層和不整合面共同構(gòu)成的油氣輸導(dǎo)體系是凹陷油氣運(yùn)移的主要通道;在斷層的溝通作用下,始新統(tǒng)烴源巖生成的油氣沿?cái)鄬用嫦蛏线\(yùn)移,在始新統(tǒng)內(nèi)部形成自生自儲型油氣藏,在漸新統(tǒng)及中新統(tǒng)形成下生上儲型油氣藏。與斷背斜、斷鼻、斷塊等構(gòu)造圈閉有關(guān)的油氣藏基本沿逆沖斷裂帶分布,在斷層上、下盤形成以構(gòu)造為主的油氣藏。油氣聚集成藏的層位與油氣側(cè)向運(yùn)移通道有關(guān),排驅(qū)壓力小、具有良好儲、滲性能的砂巖儲層是油氣側(cè)向運(yùn)移的主要通道,也是油氣聚集成藏的有利場所(圖3)。
圖3 沙林凹陷油氣成藏模式示意
沙林凹陷具有油氣生成和運(yùn)移相對較早,而構(gòu)造圈閉定形稍晚的特點(diǎn),在始新世末形成的構(gòu)造雛形,有利于富集油氣,油氣近源運(yùn)聚形成自生自儲油氣藏。由于晚期構(gòu)造運(yùn)動沒有破壞始新世末形成的圈閉的有效性,因此這些圈閉為凹陷下步的勘探方向。
沙林凹陷始新統(tǒng)較好-好烴源巖在始新世末進(jìn)入成熟期,至今仍處于生排烴高峰,為油氣富集提供了豐富的物質(zhì)基礎(chǔ);良好的生儲蓋組合為油氣的聚集提供了條件;圈閉在始新世末初具雛形,中新世-上新世定型,基本上與油氣大量生成、運(yùn)移的時(shí)間同步,由斷層、滲透層和不整合面共同構(gòu)成的油氣輸導(dǎo)體系是凹陷油氣運(yùn)移的主要通道;優(yōu)良的成藏配置關(guān)系是油氣富集的重要條件,主力含油砂體形成多重層狀油氣藏,已發(fā)現(xiàn)下生上儲成藏組合,生烴中心與逆沖斷裂帶共同控制了油氣藏的分布,油氣藏類型主要為背斜、斷背斜、斷鼻、斷塊等構(gòu)造型油氣藏;始新統(tǒng)具備自生自儲成藏組合條件,具有較大的勘探潛力。
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編輯:吳官生
1673-8217(2015)02-0025-04
2014-10-10
王榮新,高級地質(zhì)師,碩士,1963年生,1986年畢業(yè)于武漢地質(zhì)學(xué)院礦產(chǎn)系石油地質(zhì)勘查專業(yè),現(xiàn)從事石油地球化學(xué)及勘探地質(zhì)工作。
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