深水含油氣盆地生儲蓋組合類型及油氣勘探潛力

深水含油氣盆地生儲蓋組合類型及油氣勘探潛力

世界深水油氣勘探始于20世紀60年代末。經(jīng)過近幾十年的快速發(fā)展，油氣勘探的儲量和研究熱情日益增長。巴西東部大陸邊緣、西非大陸邊緣、墨西哥灣、挪威中部陸架以及澳大利亞西北陸架等地區(qū)是國外深水盆地油氣勘探程度較高、成就顯著的幾個被動大陸邊緣盆地分布區(qū),尤其是巴西東部大陸邊緣、墨西哥灣及西非大陸邊緣更是全球深水勘探的“金三角”本文從被動大陸邊緣深水盆地發(fā)育的構造期次角度,結合大量調(diào)研資料,總結了巴西東部大陸邊緣、西非大陸邊緣、墨西哥灣、挪威中部陸架以及澳大利亞西北陸架等地區(qū)深水盆地的主要生儲蓋組合方式,試圖加深對深水盆地油氣地質(zhì)特征的認識,促進更加有效地開展深水油氣勘探。1深水盆地構造期次世界被動大陸邊緣盆地的構造演化一般都經(jīng)歷了裂前期(前裂谷期)、裂谷期(裂陷期)以及裂后期(被動陸緣期)三個大的階段,其中的裂后期或被動陸緣期,它又包括熱沉降期和漂移期兩個亞期(表1)。與構造期次相對應的沉積地層分別為裂前層序、裂谷層序和被動陸緣層序,其中被動陸緣層序包括熱沉降層序和漂移層序兩個亞層序(表1)。從熱沉降階段到漂移階段早期,盆地內(nèi)普遍堆積了厚層的從淺海相到深海相的沉積層序,漂移階段的構造發(fā)育和沉積模式則較為復雜,常用以代表整個被動陸緣層序。深水含油氣盆地生儲蓋組合從盆地發(fā)育的構造期次角度主要可以歸納為三類:(Ⅰ)裂谷期生儲蓋組合;(Ⅱ)裂谷期生或混生-漂移期儲蓋組合;(Ⅲ)漂移期生儲蓋組合(表2,圖1)。油氣的聚散、成藏、定位和分布等既嚴格受成盆期和成盆期前構造格局的控制,又明顯受成盆期后每一次構造運動和任一種改造形式的影響平面上不同構造期次的生儲蓋組合分布是由被動大陸邊緣演化的差異性決定的。如西岡瓦納裂解和南大西洋裂谷系形成的相同背景下,巴西東部海域諸盆地在時空上仍具有差異性,北部諸盆地未經(jīng)歷熱沉降階段是其區(qū)別于東南部桑托斯與坎普斯盆地的重要特點。同樣,在桑托斯盆地和坎普斯盆地之間演化的差異性(如基底演化和熱背景方面)對烴源巖的發(fā)育、熱演化及盆地的含油氣性等方面具有一定控制作用,也導致了兩者生儲蓋類型的差異:桑托斯盆地發(fā)育裂谷期生儲蓋組合,而坎普斯盆地發(fā)育裂谷期生或混生-漂移期儲蓋組合。2陸架及流加巴盆地裂谷期生儲蓋組合主要分布在澳大利亞西北陸架(北卡那封盆地、布勞斯盆地及波拿巴盆地),巴西東部陸架(桑托斯盆地),非洲西海岸(西非)中段(加蓬盆地和下剛果盆地)以及挪威中部陸架沃靈(V尷ring)和默勒(M尷re)盆地(圖1)。2.1期—澳大利亞西北陸架澳大利亞西北陸架被動陸緣盆地區(qū)域總面積約120×10澳大利亞西北陸架大致經(jīng)歷了三大發(fā)展階段:(1)寒武紀—三疊紀的克拉通發(fā)育階段(前裂谷期);(2)三疊紀末期至早侏羅世早期—早白堊世的裂谷階段(裂谷期);(3)晚白堊世—現(xiàn)今的被動大陸邊緣盆地形成階段澳大利亞西北陸架含油氣盆地區(qū)域海相儲蓋組合廣泛分布,是該區(qū)最重要的成藏組合類型,它們主要出現(xiàn)在裂谷層序中,屬于裂谷期生儲蓋組合類型(圖2)。澳大利亞西北陸架烴源巖大多集中在中生界,裂谷期生儲蓋組合的主力烴源巖為裂谷期中生界海陸交互相碳質(zhì)泥頁巖、煤系以及海相泥巖北卡那封盆地的生油層為上侏羅統(tǒng)Dingo組泥巖,儲層為下白堊統(tǒng)Barrow群濁積砂巖,包括上面所述的下白堊統(tǒng)Muderong組頁巖蓋層,它們均屬裂谷期的沉積產(chǎn)物(圖2、圖3)。2.2裂谷期生儲蓋組合除澳大利亞西北陸架外,巴西東部陸架(大陸邊緣)的桑托斯盆地,西非中段的加蓬盆地和下剛果盆地,以及挪威中部陸架的沃靈盆地和默勒盆地也發(fā)育有裂谷期生儲蓋組合(表3)。裂谷期生儲蓋組合中,烴源巖主要為裂谷期發(fā)育的富有機質(zhì)陸相煤層、湖泊相頁巖或海陸過渡相烴源巖,儲層主要為三角洲骨架砂體、河口壩、席狀砂等陸相沉積體,蓋層為互層沉積的泥頁巖或裂谷期形成的海相蒸發(fā)巖。3東部陸架坎普斯盆地裂谷期生或混生-漂移期儲蓋組合類型主要分布在巴西東部陸架的坎普斯盆地,西非中南部的木尼河(RioMuni)、加蓬、下剛果、寬扎、納米比亞等盆地,以及西非西南部(西南非)海岸盆地。3.1坎普斯盆地巖石山組巴西深水油氣勘探起步于20世紀80年代,其油氣儲量的增長主要依賴于陸架區(qū)油氣田的發(fā)現(xiàn),迄今最大的儲量是在坎普斯盆地獲得的。坎普斯盆地位于巴西東部大陸邊緣,北端和南端分別被維多利亞高地和卡布弗里馬高地限定。該盆地已成為全球近年來油氣發(fā)現(xiàn)的一個熱點和亮點。中生代非洲與南美之間一系列裂谷的發(fā)育形成了巴西東部諸多裂谷盆地?？财账古璧氐臉嬙煅莼譃?(1)裂谷期(早白堊世紐康姆期),以玄武巖巖漿的噴出、河流—湖泊相沉積以及三角洲沉積為特征;(2)裂后期(早白堊世阿普第期),以蒸發(fā)臺地相和碳酸鹽臺地相代表由裂谷期到裂后期的轉換,此后深水沉積環(huán)境日益增多坎普斯盆地主要為裂谷期生或混生-漂移期儲蓋組合類型(圖4)。主力烴源巖為裂谷期沉積的下白堊統(tǒng)巴雷姆階LagoaFeia組,由含鈣質(zhì)的黑色湖相頁巖組成3.2深水儲層類型裂谷期生或混生-漂移期儲蓋的生儲蓋組合類型,其烴源巖主要為鹽下斷陷期和斷坳期富有機質(zhì)的陸相和海陸過渡相烴源巖。儲層主要為漂移早期沉積的濱淺海相砂巖、碳酸鹽巖及漂移晚期的濁積砂巖,特別是盆地深水區(qū)熱沉降層序中的濁積巖體,是深水儲層的重要類型。蓋層主要為湖相頁巖和海相泥巖(表4)。這種類型的生儲蓋組合中,斷陷期和斷坳期富有機質(zhì)的陸相和海陸過渡相烴源巖已達到了生油門限,生成的油氣通過鹽構造或斷層等運移通道輸送到上白堊統(tǒng)—古近系的濁積巖或碳酸鹽儲集體,和儲集層互層的海相泥頁巖成為良好的蓋層。4生儲層的遷移組合漂移期生儲蓋組合包括墨西哥灣,西非北部的阿尤恩—塔爾法亞盆地、塞內(nèi)加爾盆地,以及西非中段的尼日爾三角洲盆地。4.1地質(zhì)背景及烴源巖墨西哥灣是最早開展深水勘探的地區(qū)之一,始于20世紀70年代,現(xiàn)已成為世界重要的深水油氣勘探區(qū)。墨西哥灣盆地呈向西北突出的弧形,總面積約130×10截至2009年,墨西哥灣盆地,包括北部的墨西哥灣盆地(美國)和南部的墨西哥灣盆地(墨西哥),其油氣發(fā)現(xiàn)幾乎全部位于蘆安鹽巖之上,尤其是在深水區(qū),成藏組合以鹽上漂移期生儲蓋組合為主,鹽下油氣偶有發(fā)現(xiàn)漂移期上侏羅統(tǒng)的黑色鈣質(zhì)海相泥灰?guī)r和上白堊統(tǒng)暗色泥頁巖為主要烴源巖4.2后期海相沉積在漂移期生儲蓋組合中,烴源巖主要為裂后期海相沉積,儲層主要為漂移期沉積的濱淺海相砂巖、碳酸鹽巖和深海相濁積砂巖,蓋層為漂移期形成的海相泥巖(表5)。5不同生儲蓋組合盆地的油氣勘探價值上面對三種不同生儲蓋組合類型的盆地分別作了研究,對它們進行綜合分析后可以發(fā)現(xiàn),世界主要被動大陸邊緣深水含油氣盆地發(fā)育的烴源巖主要是海陸過渡相烴源巖,儲層類型主要為深海相濁積砂巖,而蓋層類型則主要是海相泥頁巖。對世界主要被動陸緣深水盆地的油氣勘探已經(jīng)取得顯著成就,在不同生儲蓋組合類型盆地發(fā)現(xiàn)的儲量和開發(fā)的產(chǎn)量情況見表6。分析后可以發(fā)現(xiàn),不同生儲蓋類型盆地均有較大油氣儲量。裂谷期生儲蓋組合中,澳大利亞西北陸架勘探程度較低,是深水油氣未來勘探的重要目標;裂谷期生或混生-漂移期儲蓋組合的儲量貢獻較大,西非地區(qū)仍有較大潛力;漂移期生儲蓋組合的勘探程度高、儲量貢獻大,是現(xiàn)階段深水油氣勘探的熱點目標。6漂浮期生儲蓋組合(1)世界被動陸緣深水含油氣盆地根據(jù)構造期次主要發(fā)育三種生儲蓋組合類型:裂谷期生儲蓋組合;裂谷期生或混生-漂移期儲蓋組合;漂移期生儲蓋組合