澳大利亞大澳灣盆地東部海域勘探潛力

于圣杰，楊松嶺，許曉明，周浩瑋

（中海油研究總院）

1 概 況

澳大利亞油氣資源豐富，財稅條款優(yōu)越，一直都是一些油公司的重點關(guān)注區(qū)之一［1］，目前澳大利亞西北陸架油氣富集區(qū)基本被國外的大型石油公司所占據(jù)，進入難度比較大，因此澳大利亞南緣沉積盆地的油氣勘探潛力開始受到重視［2］，大澳大利亞灣盆地（Great Australian Bight Basin，后文簡稱大澳灣盆地）就是其中之一。

大澳灣盆地位于澳大利亞南緣海上，水深從200 m到超過4 000 m，面積超過80×104km2，據(jù)澳大利亞地球科學局資料①Bradshaw,B E.Geology and Petroleum Potential of the Bremer Sub-basin,Offshore Southwestern Australia［R］.Geoscience Australia，2005.，盆地可劃分為6個坳陷區(qū)（圖1）。盆地的勘探程度低，截至到2013年，共有二維地震資料66 000 km，主要覆蓋Ceduna、Duntroon坳陷，測網(wǎng)密度為4 km×4 km，Eyre坳陷的地震測網(wǎng)較稀疏（20 km×20 km），總體品質(zhì)較差，尤其是深層；鉆探活動大多位于水深1 500 m以內(nèi)的區(qū)域，目前共有9口探井，尚無商業(yè)油氣發(fā)現(xiàn)，僅在Duntroon坳陷的Greenly-1井（井位見圖1）的上白堊統(tǒng)Tiger群見少量的氣顯示。

考慮到盆地東部海域鉆井較多、地震資料較豐富，本次僅選擇Ceduna、Duntroon和Eyre這三個地層厚度較大的坳陷作為研究主體，并依托文獻調(diào)研和占有的有限資料，對研究區(qū)的石油地質(zhì)條件、成藏組合和勘探潛力進行初步分析。

2 盆地構(gòu)造演化與沉積充填

大澳灣盆地是一個裂谷—被動大陸邊緣的疊合盆地，經(jīng)歷了三個構(gòu)造-沉積演化階段（圖2）。

裂陷期（165～140Ma） 大致始于中侏羅世卡洛夫期，在岡瓦納超級大陸內(nèi)部，南極洲板塊與澳洲板塊之間發(fā)生了一系列巖石圈伸展，裂谷規(guī)模逐漸擴大②IHS公司.大澳灣盆地研究報告［R］.2012.［3-4］，在北西—南東走向與近南北走向的伸展作用與轉(zhuǎn)換伸展作用機制下，盆地內(nèi)形成了一系列地塹和半地塹［5］③Blevin J M,Cathro D.Australian Southern Margin Synthesis ［R］.Geoscience Australia，2008.，發(fā)育了上侏羅統(tǒng)Sea Lion群、Minke群和下白堊統(tǒng)Southern Right群的河湖相碎屑巖沉積（圖2）。

圖1 大澳灣盆地構(gòu)造區(qū)劃及東部海域晚白堊世Hammerhead群沉積相

過渡期（140～83 Ma） 早白堊世瓦蘭今期—阿爾布期，盆地處于一個慢速的裂后沉降階段，受西部海侵的影響，古地理環(huán)境由陸相逐步過渡到海相［3］，Bronze Whaler群由下部的湖相三角洲逐步過渡到上部的海岸平原環(huán)境（圖2）。

阿爾布晚期—晚白堊世圣通期，受下部地殼的伸展作用與重力驅(qū)動的生長斷層控制，盆地的沉降速率加大，進入了一個快速沉降階段，形成了巨大的可容空間，整個盆地逐漸由陸相完全轉(zhuǎn)變?yōu)楹Ｏ喹h(huán)境，發(fā)育了Blue Whale群、White Pointer群和Tiger群的濱淺海相及三角洲沉積（圖2）。

漂移期（83 Ma～現(xiàn)今） 晚白堊世圣通期晚期，南極洲板塊與澳洲板塊分離，盆地進入被動大陸邊緣的漂移期。晚白堊世發(fā)育了Hammerhead群大型海相三角洲（圖1），從始新世開始，發(fā)育了Wobbegong群碎屑巖沉積及其后的開闊海碳酸鹽巖沉積（圖2）。

3 盆地成藏組合

從裂谷期到漂移期的構(gòu)造-沉積演化，形成了陸相、海陸過渡相及海相沉積，多套生儲蓋組合發(fā)育，繼承性、多期次發(fā)育的斷裂可溝通油源，盆地縱向上具有多套層系油氣成藏的特點（圖3）。

3.1 烴源條件

大澳灣盆地共發(fā)育五套烴源巖，自下而上包括裂陷期的Sea Lion群、Minke群湖相泥巖，過渡期的Bronze Whaler群湖相三角洲煤系地層、Blue Whale群海相泥頁巖、White Pointer群海相三角洲煤系地層、以及Tiger群海相泥頁巖（表1）。綜合評價是依據(jù)中海油的烴源巖地球化學定量評價規(guī)范④李友川，付寧，孫玉梅，等.中國海洋石油總公司企業(yè)標準Q/HS 1017-2006：烴源巖定量評價規(guī)范［S］.（Q/HS1017-2006）進行的。

通過已鉆井的烴源巖巖樣分析，盆地生烴門限深度為3 500 m（Ro=0.7%）（圖4），按趨勢線外推，則生烴高峰深度約為6 000 m（Ro=1.3%）。

需要說明的是，由于深層地震資料品質(zhì)較差，Sea Lion群、Minke群及Bronze Whaler群難以準確識別，推測它們局限于裂陷期的地塹、半地塹內(nèi)。Blue Whale群海相泥頁巖埋深大、成熟范圍廣，可作為盆地的一套主力烴源巖。除鉆井揭示了Tiger群內(nèi)陸架區(qū)濱淺海相泥頁巖外，2007年澳大利亞地球科學局在Ceduna坳陷西北緣海底的海溝中抓斗采樣，取到了外陸架區(qū)灰黑色泥巖樣品，其有機質(zhì)豐度為2%～6.9%，HI為274～479 mg/g，殼質(zhì)組含量占到70%。

圖2 大澳灣盆地地層綜合柱狀圖（據(jù)文獻②修改）

據(jù)Totterdell［6］，上侏羅統(tǒng)烴源巖、下白堊統(tǒng)Bronze Whaler群與Blue Whale群在中晚白堊世生排烴，上白堊統(tǒng)White Pointer群、Tiger群烴源巖在晚白堊世開始生排烴。

3.2 儲蓋組合

大澳灣盆地發(fā)育四套儲蓋組合，自下而上分別是Bronze Whaler 群自儲自蓋組合、White Pointer群—Tiger 群下儲上蓋組合、Tiger 群自儲自蓋組合、Hammerhead 群自儲自蓋組合（圖2）。其中，Bronze Whaler 群、White Pointer 群三角洲砂巖儲層發(fā)育，Tiger 群淺海陸架砂巖儲層發(fā)育，Hammerhead 群三角洲前緣砂體（圖1）、濁積砂體可與前三角洲泥巖形成良好的配置［7］。

圖3 大澳灣盆地典型地質(zhì)剖面及成藏模式

表1 大澳灣盆地研究區(qū)烴源巖地化指標與評價

由鉆井巖心的孔隙度與深度關(guān)系（圖5）可見，儲層孔隙度為10%時，由淺水區(qū)鉆井數(shù)據(jù)擬合的黑色趨勢線反映對應(yīng)的埋深下限為4 200 m，而依據(jù)Gnarlyknots-1井數(shù)據(jù)擬合的藍色趨勢線（僅由黃色的散點擬合） 則反映對應(yīng)的深度下限達到4 750 m（去水深），由此推測，向深水區(qū)，儲層門限變深。

3.3 成藏組合

按四套儲層的層位劃分，盆地共發(fā)育四套成藏組合：下白堊統(tǒng)Bronze Whaler群，上白堊統(tǒng)White Pointer群、Tiger群、Hammerhead群（圖3）。

Bronze Whaler群成藏組合 烴源巖主要有下伏Minke群、Sea Lion群湖相泥巖和Bronze Whaler群河湖相三角洲煤系烴源巖。儲層主要為Bronze Whaler群濱海相砂巖。該套儲蓋組合主要發(fā)育于Duntroon坳陷，儲層為Bronze Whaler群的三角洲砂巖，蓋層為群內(nèi)的三角洲和濱岸的泥巖。斷層可溝通下伏或自身煤系烴源巖，油氣在斷背斜、斷塊中聚集成藏。

圖4 大澳灣盆地烴源巖Ro—埋深關(guān)系

圖5 大澳灣盆地孔隙度—埋深關(guān)系

White Pointer群成藏組合 烴源巖主要有下伏Blue Whale群海相泥巖和White Pointer群三角洲煤系烴源巖。儲層為White Pointer群三角洲平原與前緣亞相砂巖。蓋層包括Tiger群海相泥巖區(qū)域蓋層與White Pointer群內(nèi)部局部泥巖蓋層。斷層可溝通下伏Blue Whale群和White Pointer群煤系烴源巖，油氣在斷塊圈閉中聚集成藏。

Tiger 群成藏組合 烴源巖主要有下伏Blue Whale群海相泥巖、White Pointer群三角洲煤系烴源巖和Tiger群海相泥巖。Tiger群淺海相灘壩砂巖儲層與Tiger群內(nèi)部的泥巖形成自儲自蓋組合。斷層可溝通下伏烴源巖和Tiger群海相泥巖，油氣在斷塊圈閉中聚集。

Hammerhead群成藏組合 烴源巖有下伏Blue Whale群海相泥巖、White Pointer群三角洲煤系烴源巖和Tiger群海相泥巖。Hammerhead群三角洲前緣亞相砂巖儲層與前三角洲泥巖形成自儲自蓋組合。斷層可溝通下伏烴源，油氣在背斜和斷塊圈閉中聚集成藏。Ceduna坳陷西部的Hammerhead群三角洲前緣相帶（圖1）是有利的勘探區(qū)帶。

4 勘探潛力討論

近年來大澳灣盆地的油氣勘探受到國際大型能源公司的持續(xù)關(guān)注：據(jù)澳大利亞地球科學局發(fā)布的消息，BP公司在2011年獲得Ceduna坳陷深水的四個勘探區(qū)塊，勘探義務(wù)工作量為4口探井和2×104km2三維地震采集；雪佛龍公司2013年在Ceduna坳陷的深水區(qū)獲得兩個勘探區(qū)塊，勘探義務(wù)工作量為4口鉆井和2.1×104km2三維地震采集；同年10月，桑托斯和墨菲石油公司聯(lián)合在Ceduna坳陷深水區(qū)獲得了一個勘探區(qū)塊，勘探義務(wù)工作量為1口探井和4 600 km2三維地震采集。這從一個側(cè)面反映出了Ceduna坳陷可能具有較大的勘探潛力。結(jié)合本次研究，盆地東部海域發(fā)育五套烴源巖、四套儲蓋組合，形成了四套成藏組合，研究區(qū)的勘探潛力值得我們進一步關(guān)注并尋找合作勘探的機會。

5 結(jié) 語

大澳灣盆地為中新生代裂谷—被動陸緣疊合盆地，經(jīng)歷了裂陷期、過渡期、漂移期三個演化階段。按主要儲層劃分，盆地縱向上共發(fā)育四套成藏組合：下白堊統(tǒng)Bronze Whaler群、上白堊統(tǒng)White Pointer群、Tiger群及Hammerhead群。Ceduna坳陷的Hammerhead群三角洲前緣區(qū)砂巖儲層與前三角洲泥巖形成自儲自蓋組合，斷裂可溝通下伏烴源，是有利的勘探區(qū)帶，值得進一步關(guān)注。

［1］朱偉林，胡平，季洪泉，等.澳大利亞含油氣盆地［M］.北京：科學出版社，2013：52-57.

［2］范春花，蔡文杰.澳大利亞南緣Otway盆地油氣地質(zhì)特征［J］.特種油氣藏，2013，20(3)：56-59.

［3］Totterdell J M，Bradshaw B E，Willcox J B.The Petroleum Geology of South Australia（vol.5）: Great Australian Bight［M］.Australia: Geoscience Australia,2005: 1-57.

［4］Nicolas E.Interactions between continental breakup dynamics and large-scale delta system evolution: Insights from the Cretaceous Ceduna delta system,Bight Basin,Southern Australian margin ［J］.Tectonics,2009,28(6): 10.

［5］Totterdell J M,Blevin J E,Struckmeyer H I M.A new sequence framework for the Great Australian Bight: Starting with a clean slate［J］.APPEA Journal,2000,40(1): 95-117.

［6］Totterdell J M.Mid–Late Cretaceous organic-rich rocks from the eastern Bight Basin: Implications for prospectivity［C］//PESA Eastern Australasian Basins Symposium III,2008: 137－158.

［7］Andrew A K.Seismic stratigraphy of a large Cretaceous shelfmargin delta complex,offshore southern Australia［J］.AAPG Bulletin,2003,87(6): 935－963.