巴布亞盆地Fly臺地上侏羅統(tǒng)Imburu組層序地層與油氣關(guān)系研究

李杰，曠理雄，郭建華

（中南大學(xué)地球科學(xué)與信息物理學(xué)院，湖南 長沙 410083）

蔡文杰

（中海油研究總院，北京 100027）

巴布亞盆地是澳大利亞板塊邊緣形成的中新生代疊合型盆地，面積約64×104km2，構(gòu)造上處于澳大利亞板塊和太平洋板塊結(jié)合部，受控于澳大利亞板塊和太平洋板塊內(nèi)次級的裂離和拼合［1］。盆地油氣資源豐富，但地表?xiàng)l件差，勘探程度低，基礎(chǔ)地質(zhì)資料匱乏。該研究區(qū)上侏羅統(tǒng)Imburu組為典型的河流－三角洲－淺海陸棚發(fā)育區(qū)，沉積了近千米厚的生儲蓋組合，沿古海岸線發(fā)育的三角洲沉積體系分范圍廣，對油氣有明顯的富集作用。為此，筆者開展Fly臺地沉積相研究，建立層序地層格架，分析層序地層與油氣關(guān)系，對于該研究區(qū)油氣勘探，特別是巖性油氣藏勘探有著重要的指導(dǎo)意義。

1 沉積相特征

利用巴布亞盆地現(xiàn)有的鉆、測井資料和少量和地震資料對該研究區(qū)沉積進(jìn)行分析，認(rèn)為Fly臺地晚侏羅世主要發(fā)育一套河流－三角洲－淺海陸棚沉積，不同演化階段和不同區(qū)域的沉積體系不同。

1.1 河流相

研究區(qū)內(nèi)的河流流程短，主要以辮狀河為主。在巖性上以中砂巖為主，剖面上的沉積相組合主要為河床、河漫和天然堤等。Fly臺地的河流相主要發(fā)育在Imburu組上段，分布于Lake Murray高地（LakeMurray－1井區(qū)）周緣斜坡上。

1.2 三角洲相

三角洲在整個(gè)上侏羅統(tǒng)都發(fā)育，主要分布在古海岸南北部陡坡帶。是主要是沉積體系類型。三角洲可以細(xì)分出三角洲平原、三角洲前緣和前三角洲3種亞相類型。

1）三角洲平原亞相 分布面積較廣，主要微相類型有分流河道、支流間灣、沼澤和洪泛平原等，在Fly臺地北東緣緩坡帶最為發(fā)育。

2）三角洲前緣亞相 主要發(fā)育在陡坡區(qū)，主要是在Fly臺地的北部，是該研究區(qū)的主要亞相類型。主要沉積微相有水下分流河道、分流間灣、水下天然堤、河口砂壩等，其中河口砂壩和水下分流河流是最主要的沉積微相類型。砂體分選較好，具有交錯(cuò)層理和水平層理。

3）前三角洲亞相 分布于三角洲前緣和淺海陸棚相的過渡帶，其沉積物不易與淺海陸棚相泥巖、分流間灣沉積物相區(qū)別。

1.3 濁積扇相

濁積扇相是海平面下降期由斜坡區(qū)未固結(jié)的沉積物滑塌或低位期隨深切溝谷搬運(yùn)至較深水區(qū)的雜砂巖、粉砂巖、泥巖頻繁互層構(gòu)成的鮑馬序列［2］。通過巖樣三端元圖分析得出該研究區(qū)的雜砂巖含量很高，多為低位期發(fā)育的斜坡扇，主要分布在盆地北部陡坡區(qū)。

1.4 淺海陸棚相

淺海陸棚相作為較遠(yuǎn)端的相類型主要分布在盆地周緣，F(xiàn)ly臺地處于盆地的中南部，因此晚侏羅世淺海陸棚相僅分布在Fly臺地的東南緣，北部鮮有。主要沉積物類型為粉砂巖和泥巖。

2 層序地層格架

2.1 層序界面標(biāo)志

層序是頂?shù)滓圆徽厦鏋榻绲摹⒁惶紫鄬φ坏某梢蛏嫌新?lián)系的地層，其形成伴隨著一系列的侵蝕作用、過路作用、沉積作用、非補(bǔ)償性沉積或無沉積間斷等作用，不同的沉積作用產(chǎn)生了不同性質(zhì)和規(guī)模的層序界面。在該研究區(qū)存在的主要層序界面類型包括不整合面、沖刷面、相序疊加樣式轉(zhuǎn)換面和海泛面等。

1）不整合接觸面 Fly臺地中部受基底隆升影響，從地震剖面上可清楚的看到上侏羅統(tǒng)頂部層序的上超于基底之上，基底之上是Koko－1井區(qū)不整合面。

2）河道沖刷面 河道底部形成厚層砂巖、河道滯留砂礫巖沉積，自然伽瑪和自然電位曲線呈箱形或鐘形，底部呈突變接觸，都是沖刷面存在的標(biāo)志 （見圖1（a））。

3）相序疊加樣式轉(zhuǎn)換面 由向上變淺的沉積序列變成向上加深的序列，層序界面上下地層顏色、巖性以及沉積相垂向不連續(xù)或錯(cuò)位 （見圖1（a））。

4）海泛面 是新老地層的分界面，穿過這個(gè)界面表明水深的突然增加，具體表現(xiàn)為泥頁的沉積范圍增加。該研究區(qū)Imburu組下段廣泛沉積的泥頁巖段是等時(shí)對比的重要標(biāo)志層 （見圖1（b））。

圖1 層序界面標(biāo)志示意圖

2.2 層序地層特征

依據(jù)上述層序界面標(biāo)志，運(yùn)用層序地層學(xué)原理，將侏羅系劃分為13個(gè)三級層序，其中Imburu組劃分為3個(gè)三級層序，分別為Jsq11、Jsq12、Jsq13。

1）Jsq11層序 位于Imburu組底部，底部為區(qū)域性沉積間段面，在Fly臺地局部隆起區(qū)和東南部缺失該套層序。該層序沉積期盆地處于全球海平面緩慢上升時(shí)期，沉積了一套約厚200m的砂泥巖互層，泥巖為主。該層序在Fly臺地主要以海侵體系域 （TST）和高位體系域 （HST）為主，局部也能識別出低位體系域 （LST），低位體系域主要是一些斜坡扇，海侵體系域和高位體系域沉積相類型較接近，在Fly臺地的北東部以濱岸和三角洲相為主，南東則以濱岸至淺海陸棚相為主，中西部則是河流－沖積平原相，高位體系域河流的作用更加明顯。

2）Jsq12層序 位于Imburu組中部，可識別出低位、海侵和高位體系域。層序發(fā)育的早至中期盆內(nèi)海平面迅速上升，晚期海平面開始下降，沉積了近300m的地層，是Imburu組的主體。低位體系域只在Koko井區(qū)和LakeMurray井區(qū)附近可識別，主要是一些溝谷充填型沉積體；海侵體系域以淺海陸棚相為主，F(xiàn)ly南部和東部均為淺海陸棚相，只有北部仍為三角洲和濱岸沉積；高位體系域發(fā)育期盆地開始海退，河流開始起主導(dǎo)作用，河流－沖積相占Fly臺地的三分之二以上。

3）Jsq13層序 位于Imburu組頂部，也是侏羅系最后一個(gè)層序。由于侏羅紀(jì)末的海退，部分地區(qū)缺失了該層序或?qū)有虬l(fā)育不全，主要分布在Fly臺地東南緣，一般可見高位體系域，以河流相沉積為主。

2.3 層序地層格架與油氣的關(guān)系

在層序地層格架中，低位體系域中的斜坡扇和盆底扇是在海平面相對下降期隨陸架深切谷向深水區(qū)搬運(yùn)滑塌形成的互層的砂泥巖加厚層，直接與較深水的烴源區(qū)相接觸，是層序內(nèi)最好的油氣儲集層位；海侵體系域形成在全球海平面迅速上升與構(gòu)造沉降產(chǎn)生的海平面相對上升時(shí)期，其頂部是一個(gè)分布較廣的下超面，頂部沉積物以沉積慢、分布廣、富含有機(jī)質(zhì)，沉積物細(xì)為特征，含油氣盆地的烴源巖與蓋層主要發(fā)育在這個(gè)時(shí)期；高位體系域形成在海平面由相對上升轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄬ο陆禃r(shí)期，這個(gè)時(shí)期發(fā)育有大量的河道、三角洲和濱岸砂體，是儲集層發(fā)育的又一重要時(shí)期，但頂部容易受到剝蝕。Fly臺地東南部有多口目的層為Imburu組的探井，而鉆井失敗的原因主要是儲層質(zhì)量較差。經(jīng)過層序格架的分析，發(fā)現(xiàn)Fly臺地東南部上侏羅統(tǒng)Imburu組Jsq11和Jsq12層序的海侵期沉積了厚度超過500m的優(yōu)質(zhì)烴源巖，是該研究區(qū)油氣的主要來源之一，但目的層段Imburu組Iagifu段、Hedinia段和Digimu段砂巖主要位于高位體系域，其后期在珊瑚海擴(kuò)張?zhí)挠绊懴缕毡槿笔Я松w層或蓋層較差。例如，Morigio－1、Morehead－1和Wubuda－1等井在Jsq11和Jsq12層序的海侵期沉積了一套厚層的烴源巖，高位期也沉積了一套物性較好的砂巖，但并未有油氣發(fā)現(xiàn)。因此，進(jìn)行油氣勘探時(shí)不僅要通過地震和地層對比來尋找儲集層，更應(yīng)該通過層序格架對比來尋找低位期的儲層。Fly臺地作為巴布亞盆地中平坦穩(wěn)定的構(gòu)造單元，在上侏羅統(tǒng)Imburu組3個(gè)三級層序中，低位體系域發(fā)育較差，僅在東南部和北部斜坡處發(fā)育，因而Fly臺地內(nèi)部的油氣勘探應(yīng)該轉(zhuǎn)向地層圈閉型和巖性圈閉。

3 結(jié)論與建議

1）巴布亞盆地Fly臺地上侏羅統(tǒng)Imburu組接受一套河流－三角洲－淺海陸棚的沉積，北部和南部陡坡帶發(fā)育河流、三角洲和濁積扇等體系，西部和中部由于基底隆起，在LakeMurray－1井區(qū)和Koko－1井區(qū)形成的局域性高地是該時(shí)期的主要物源區(qū)，以河流－沖積相為主，其東南部緩坡以濱岸－淺海陸棚相為主。

2）受構(gòu)造、古氣候和海平面變化的影響，Imburu組發(fā)育了3個(gè)三級層序。Fly臺地該時(shí)期的層序均不是很完整，低位體系域一般發(fā)育不全，其中Jsq11層序以海侵和高位體系域?yàn)橹鳎饕某练e相類型為淺海陸棚相和三角洲相；Jsq12層序也以海侵體系域和高位體系域?yàn)橹?，主要沉積相類型為河流、三角洲和淺海陸棚；Jsq13層序主要發(fā)育在Fly臺地北部，主要沉積相為三角洲和濱岸相。

3）Fly臺地下一步勘探目標(biāo)應(yīng)與北部井區(qū) （構(gòu)造型圈閉）相區(qū)別，中部應(yīng)著重于局部隆起周緣斜坡的地層圈閉型和巖性圈閉性油氣藏，東南部著重于斜坡區(qū)低位扇體形成的巖性油氣藏。

［1］Wensink H，Harttosukohardjo S，Suryana Y.Palaeomagnetism of Cretaceous sediments from Misool，northeastern Indonesia［J］.Netherlands Journal of Sea Research，1989，24 （2－3）:287－301.

［2］李鳳杰，王多云，張慶龍，等 .鄂爾多斯盆地隴東地區(qū)延長組沉積相特征與層序地層分析 ［J］.沉積學(xué)報(bào)，2006，24（4）:549－554.