厄瓜多爾奧連特盆地T區(qū)油氣成藏主控因素分析

何 彬，劉 毅，趙剛鋒，郝 斐

（中國石化國際石油勘探開發(fā)有限公司，北京100083）

厄瓜多爾奧連特盆地是南美重要含油氣盆地之一，面積約十萬平方千米，截至目前已發(fā)現(xiàn)油田140余個(gè)，盆地油氣總可采資源量15～17億噸，勘探開發(fā)潛力較大。T區(qū)位于該盆地東北部，目前有多個(gè)在產(chǎn)油田，但由于開發(fā)生產(chǎn)歷史較長，產(chǎn)量遞減很快，亟需尋找新的接替區(qū)。綜合開展油氣成藏研究，分析其主控因素對(duì)于該地區(qū)空白帶的油氣勘探以及鄰近區(qū)塊新項(xiàng)目評(píng)估具有十分重要的意義［1－4］。

1 油氣成藏特征

1.1 地層概況

奧連特盆地是發(fā)育在前寒武系基底之上的疊合盆地，先后經(jīng)歷了被動(dòng)大陸邊緣－弧后裂谷盆地－裂陷盆地－前陸盆地多個(gè)構(gòu)造演化階段，沉積了從志留系到第三系的巨厚地層［5－6］，大致可分為前白堊系、白堊系和第三系三套沉積。

前白堊系沉積包括了古生界、三疊－侏羅系地層，目前尚未在該層系發(fā)現(xiàn)油氣，推測存在可能的烴源巖，但尚未被證實(shí)。古生代時(shí)，盆地處于被動(dòng)大陸邊緣，淺海－陸架沉積環(huán)境，沉積了一套板巖、砂巖和淺海碳酸鹽巖沉積。三疊紀(jì)時(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)榛『罅压瘸练e，發(fā)育淺海相－陸相紅層。侏羅紀(jì)時(shí)期轉(zhuǎn)變?yōu)榱压瘸涮畛练e，由礫巖、砂巖、海相頁巖組成。受劇烈構(gòu)造運(yùn)動(dòng)影響，局部發(fā)育火山巖地層。

白堊紀(jì)時(shí)，盆地進(jìn)入裂后熱沉降階段，沉積了一套受海平面升降控制的海陸交互相地層。該地層為盆地內(nèi)最主要的含油氣層位，可分為Hollin組和Napo組［7－8］。Hollin組由一套巨厚砂巖組成，除東部局部地區(qū)缺失外，在盆地大部分地區(qū)穩(wěn)定分布。Napo組為一套泥頁巖、砂巖、灰?guī)r互層的多旋回沉積組成，砂巖自下而上可分為T、U、M2、M1砂巖，除M2砂巖在工區(qū)內(nèi)不發(fā)育外，其余砂巖層構(gòu)成了研究區(qū)內(nèi)的主力儲(chǔ)集層。

白堊系末期，安第斯造山運(yùn)動(dòng)開始，研究區(qū)進(jìn)入前陸盆地沉積階段。隨著安第斯山脈抬升，西部成為盆地主要沉積物源區(qū)。第三系地層主要發(fā)育陸相紅層沉積及磨拉石建造。而其底部的Tena組可作為白堊系儲(chǔ)集層的區(qū)域蓋層。

1.2 烴源巖發(fā)育特征

奧連特盆地主要烴源巖為白堊系Napo組海相泥頁巖和瀝青質(zhì)碳酸鹽巖，其他潛在的烴源巖包括石炭－二疊系Macuma組、三疊系Santiago組以及侏羅系Chapiza組黑色頁巖和灰?guī)r［9－10］，后者目前尚未被證實(shí)。油源分析成果顯示該盆地油氣主要來自于Napo組烴源巖［11］，烴源巖干酪根以Ⅰ型和Ⅱ型為主，其中盆地東部主要為陸源的Ⅱ型干酪根，西部一般為Ⅰ型干酪根，同時(shí)烴源巖TOC平均含量也從東部的＜1%向西逐漸增加到＞10%（圖1）。

Napo組烴源巖總體成熟度不高，一般處于不成熟到剛成熟階段，有效烴源巖分布范圍局限。對(duì)盆地內(nèi)不同地區(qū)采樣分析（圖2）及熱演化史研究認(rèn)為，當(dāng)埋深小于2 865 m時(shí)，Ro值一般小于0.5%；埋 深 在2 8 6 5～3 3 5 3 m時(shí) ，Ro值 介 于0.5% ～0.7%之間；埋深3 505 m 左右Ro值達(dá)到1.0%；由于深部樣品點(diǎn)較少，推測埋深達(dá)到3 960 m左右時(shí)，Ro值可達(dá)1.2%。盆地西南部沉積了巨厚的第三系地層，該地區(qū)埋藏較深的烴源巖成熟度較高，達(dá)到了生烴門限（Ro＞0.6%），為盆地主要油氣來源區(qū)。此外，受巖漿活動(dòng)的影響，盆地西北部及Sacha油田地區(qū)烴源巖剛剛進(jìn)入成熟階段（Ro＞0.5%），對(duì)于盆地油氣的聚集具有一定的貢獻(xiàn)［12］。

圖1 奧連特盆地?zé)N源巖有機(jī)質(zhì)豐度、類型和成熟度

圖2 烴源巖鏡質(zhì)體反射率隨深度變化曲線

1.3 儲(chǔ)層發(fā)育特征

儲(chǔ)層發(fā)育程度及展布特征對(duì)于油氣藏分布具有十分重要的影響［13］。研究區(qū)位于奧連特盆地東北部，毗鄰物源區(qū)，白堊紀(jì)時(shí)以淺海－陸棚沉積為主，沉積可容空間主要受海平面升降變化控制，形成了多套砂巖－泥巖－灰?guī)r沉積旋回，自下而上發(fā)育了LT、UT、LU、UU、M1等多套砂體（表1），構(gòu)成了該地區(qū)主要儲(chǔ)層。由于埋深較淺，各儲(chǔ)集層受后期成巖作用影響小，砂巖物性好，孔隙度為10%～30%，主要為中－細(xì)砂巖等，以原生孔隙為主。此外，與其相間沉積的泥巖及灰?guī)r可作為局部蓋層，形成良好的儲(chǔ)蓋組合。

表1 T區(qū)主要儲(chǔ)集層物性特征統(tǒng)計(jì)表

2 油氣成藏主控因素分析

2.1 油源斷層控制有利成藏區(qū)帶分布

油源的供給渠道及規(guī)模決定了油氣資源的潛力及分布范圍［14］。奧連特盆地主要有效烴源巖位于盆地西南部及其南部秘魯境內(nèi)的馬拉農(nóng)盆地北部地區(qū)，此外，盆地西北部及Sacha油田地區(qū)也對(duì)油氣生成具有一定的貢獻(xiàn)（圖3）。從區(qū)域背景分析，有效烴源巖分布距離研究區(qū)位置較遠(yuǎn)，因此，有效的油氣運(yùn)移通道及運(yùn)移路徑對(duì)于研究區(qū)的油氣成藏將起到主導(dǎo)作用。研究分析認(rèn)為，白堊紀(jì)晚期－第三紀(jì)安第斯造山運(yùn)動(dòng)形成的近南北向大斷裂及多孔的白堊系砂巖為盆地油氣運(yùn)移的主要通道，其中Hollin組厚層砂巖在盆地范圍內(nèi)穩(wěn)定分布，可作為油氣側(cè)向運(yùn)移的主要疏導(dǎo)層；廣泛發(fā)育的斷裂體系則為油氣垂向運(yùn)移的主要疏導(dǎo)層。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，目前盆地已發(fā)現(xiàn)油田中76.9%位于斷層上盤，16%位于斷層下盤，絕大多數(shù)油藏的形成均與斷層有關(guān)。其主要原因就在于斷層控制著油源的供給，進(jìn)而控制了油氣成藏的有利地區(qū)。

圖3 奧連特盆地有效烴源巖分布及油氣運(yùn)移方向圖

研究區(qū)位于盆地東部斜坡帶上，地勢東高西低，北高南低，發(fā)育兩條近南北向大斷裂，分別為Fanny斷層和Mariann斷層。綜合研究認(rèn)為，油氣沿白堊系底部疏導(dǎo)層運(yùn)移至工區(qū)內(nèi)，然后沿?cái)鄬哟瓜蜻\(yùn)移，在上部儲(chǔ)集層中沿地層上傾方向運(yùn)移至圈閉中成藏（圖4）。工區(qū)內(nèi)主力油田Fanny、Dorine油田位于Fanny斷層上盤，Mariann和Mariann 4A油田位于Mariann斷層上盤，Alice、Sonia等油田則在Fanny斷層下盤分布，目前已發(fā)現(xiàn)的具有一定規(guī)模的油藏均沿?cái)鄬影l(fā)育帶展布。而在遠(yuǎn)離油源斷層的地區(qū)，則僅發(fā)育幾個(gè)規(guī)模很小的低幅度構(gòu)造油藏，特別對(duì)于主力儲(chǔ)集層M1砂巖來說，受其橫向分布不穩(wěn)定影響，阻隔了油氣向上傾方向運(yùn)移，進(jìn)而導(dǎo)致了Fanny 18B－32圈閉鉆探失利。

圖4 T區(qū)塊白堊系油藏成藏模式

此外，斷層對(duì)于油氣聚集也具有一定的促進(jìn)作用。受埋深影響，Napo組底部烴源巖成熟度較高，具有較好的生烴潛力，同時(shí)底部砂巖物性較好且區(qū)域穩(wěn)定分布，能夠有較好的油源供給。但由于運(yùn)移距離較長，受斷層垂向運(yùn)移影響，油氣在運(yùn)移過程中逐漸向上部儲(chǔ)集層中聚集。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，盆地中部地區(qū)由于M1砂巖缺失，油氣主要集中在上部的U砂巖中（其2P可采儲(chǔ)量約占34.1%），而工區(qū)所在的東部地區(qū)，M1層2P可采儲(chǔ)量則占東部總可采儲(chǔ)量的53.8%。因此斷層控制著油源供給，對(duì)于油氣成藏的有利位置和有利層位均具有重要影響。

2.2 構(gòu)造和沉積體系控制油氣成藏位置

研究區(qū)位于奧連特前陸盆地的緩坡帶上，受安第斯造山運(yùn)動(dòng)影響相對(duì)較小，斷層以走滑性質(zhì)為主，構(gòu)造活動(dòng)不強(qiáng)烈，因此構(gòu)造圈閉以低幅度為主，規(guī)模較小。但個(gè)別儲(chǔ)集層橫向分布不穩(wěn)定，受沉積環(huán)境及特征影響，發(fā)育泥巖隔層、夾層，配合構(gòu)造發(fā)育特征可形成構(gòu)造－巖性復(fù)合型圈閉，對(duì)于油氣的聚集成藏具有重要影響。通過對(duì)目前已發(fā)現(xiàn)油藏分析，T區(qū)主要的油藏類型以低幅度構(gòu)造油藏為主，其次為構(gòu)造－巖性復(fù)合油藏，構(gòu)造和砂巖的橫向變化為控制油氣成藏的主要因素。

工區(qū)內(nèi)M1砂巖為潮控三角洲沉積，橫向分布不穩(wěn)定，局部發(fā)育“泥巖墻”。綜合分析認(rèn)為，M1砂巖沉積時(shí)，安第斯造山運(yùn)動(dòng)開始，盆地由拉伸應(yīng)力場向擠壓應(yīng)力場轉(zhuǎn)變，該轉(zhuǎn)變導(dǎo)致了下部Upper Napo泥頁巖的褶皺變形從而造成了古地形的變化，“泥巖墻”在這種變化的基礎(chǔ)上形成。根據(jù)目前已發(fā)現(xiàn)油藏分析，工區(qū)內(nèi)M1油藏受構(gòu)造和巖性雙重控制，發(fā)育多個(gè)相對(duì)獨(dú)立的油水系統(tǒng)，甚至同一油田內(nèi)的不同地區(qū)也發(fā)育不同的油水界面，顯示了其內(nèi)部油藏特征的復(fù)雜性（圖5）。從其分布范圍來看，M1油藏主要分布在斷層附近，而“泥巖墻”東側(cè)至Mariann斷層之間由于油氣供給不足，油藏不發(fā)育。Fanny斷層下盤及Mariann斷層上盤的M1油藏以構(gòu)造控制為主，巖性控制為輔。而Fanny斷層上盤則為“泥巖墻”在M1砂巖上傾方向遮擋成藏，主要受巖性控制，構(gòu)造次之。

U、T砂巖沉積特征相似，均為潮控三角洲沉積，根據(jù)其巖性變化特征均可將其分為上下兩部分。其下部為純凈的厚層水道砂巖沉積，工區(qū)內(nèi)穩(wěn)定分布；上部為濱淺海的砂泥互層沉積，砂巖分布不穩(wěn)定，橫向變化快。根據(jù)現(xiàn)有油藏分析，U、T油藏主要受構(gòu)造控制，以低幅度構(gòu)造油藏為主，在砂巖上部由于隔夾層發(fā)育，巖性具有一定的控制作用。由于工區(qū)內(nèi)地層平緩，構(gòu)造幅度低，這兩層油藏發(fā)育規(guī)模較小，主要集中在Mariann斷層上盤。

圖5 T區(qū)M1油藏分布圖

3 有利勘探方向

受近東西向擠壓應(yīng)力場作用，盆地內(nèi)構(gòu)造呈南北向條帶狀分布。由于斷層控制著油源供給，沿?cái)鄬訕?gòu)造帶均為有利的勘探潛力區(qū)。因此Fanny、Mariann斷層延伸帶可作為T區(qū)下步的勘探潛力區(qū)。此外，位于油氣運(yùn)移有利方向上的Fanny斷層下盤Sonia油田西部同樣具有較好的勘探潛力。

工區(qū)內(nèi)油氣成藏受構(gòu)造和沉積體系聯(lián)合控制，但由于地層平緩，圈閉幅度較低，構(gòu)造油藏規(guī)模較小，有利的構(gòu)造－巖性復(fù)合油藏將作為油氣勘探的首選目標(biāo)。而此類油藏受巖性與構(gòu)造的聯(lián)合控制，識(shí)別難度較大，勘探風(fēng)險(xiǎn)高。加強(qiáng)主要儲(chǔ)集層的沉積特征研究，刻畫砂巖空間展布范圍并準(zhǔn)確識(shí)別低幅度構(gòu)造圈閉將為下步勘探的主要工作內(nèi)容。

4 結(jié)論

（1）奧連特盆地內(nèi)烴源巖廣泛發(fā)育，但埋藏深度淺，成熟度低，有效烴源巖分布局限，主要集中在盆地西南部、西北局部地區(qū)及Sacha油田區(qū)。

（2）研究區(qū)距離生烴灶較遠(yuǎn)，其成藏特征獨(dú)特。綜合地質(zhì)研究分析認(rèn)為，工區(qū)內(nèi)油源斷層的發(fā)育控制著有利成藏區(qū)帶分布，而構(gòu)造和沉積體系則控制著油氣成藏位置。

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