黃彥慶，白國(guó)平

(1.中國(guó)石油大學(xué)，北京 102249； 2.中國(guó)石油化工股份有限公司 石油勘探開發(fā)研究院，北京 100083)

波拿巴盆地主體位于澳大利亞北部的海上，面積約44.3×104km2，其中海上42.6×104km2。該盆地為一個(gè)裂谷—被動(dòng)大陸邊緣盆地，沉積了15 km厚的顯生宙碎屑巖和碳酸鹽巖[1-2]。自1964年發(fā)現(xiàn)第一個(gè)氣田以來(lái)，到2009年初已發(fā)現(xiàn)油氣田72個(gè)，發(fā)現(xiàn)石油可采儲(chǔ)量2.58×108t，天然氣12 400×108m3，合計(jì)油當(dāng)量為12.6×108t[3]，天然氣儲(chǔ)量占油氣總儲(chǔ)量的79.53%，該盆地是一個(gè)富氣的盆地。

近幾年，波拿巴盆地的勘探活動(dòng)非常頻繁，且不斷有大型氣田發(fā)現(xiàn)，吸引幾大石油公司進(jìn)入該盆地進(jìn)行勘探活動(dòng)；2006年在該盆地內(nèi)建立起了澳大利亞的第二個(gè)LNG項(xiàng)目，必將引發(fā)天然氣田的大力開發(fā)。然而，有關(guān)該盆地的中文文獻(xiàn)非常少，已有的研究成果多為盆地和其主要油氣田的圖冊(cè)及簡(jiǎn)單的文字介紹[4]。鑒于此，在廣泛收集外文文獻(xiàn)和相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)資料的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)波拿巴盆地構(gòu)造、地層和油氣地質(zhì)特征的總結(jié)，及其油氣分布規(guī)律的統(tǒng)計(jì)和分析，研究該盆地的勘探潛力，指出有利區(qū)塊位置。

1 盆地基礎(chǔ)地質(zhì)特征

1.1 盆地的形成與演化

波拿巴盆地經(jīng)歷了古生代和中生代多期裂谷作用，以及新生代晚期板塊碰撞引起的斷裂重新活動(dòng)。

晚泥盆世至早石炭世，隨著古特提斯洋的演化，澳大利亞地塊經(jīng)歷了扭張作用，導(dǎo)致了皮特爾次盆的形成；三疊紀(jì)—中晚侏羅世，隨著印度與澳大利亞地塊分離，盆地經(jīng)歷了第二期裂谷作用，形成了一系列地塹；中新世，澳大利亞的伊里安島與北部的印尼島弧碰撞，在島弧負(fù)載作用下，新生代地層中發(fā)育一系列斷層，同時(shí)中生代斷裂重新活動(dòng)，造成許多油氣藏的破壞。

1.2 盆地的構(gòu)造與地層

由于波拿巴盆地經(jīng)歷多期拉張應(yīng)力作用，盆地內(nèi)正斷層廣泛發(fā)育，將盆地分隔為不同的凹陷和隆起。

該盆地的構(gòu)造格架由2個(gè)主要的構(gòu)造帶組成;一個(gè)NW-SE走向的古生代構(gòu)造帶和一個(gè)NE-SW走向的中生代構(gòu)造帶，前者是一個(gè)NW-SE走向的夭折裂谷，主要分布在皮特爾次盆地和薩胡爾向斜。在盆地北部的帝汶海區(qū)域受古生代構(gòu)造和中生代構(gòu)造的共同控制，形成了一系列構(gòu)造單元，自西南向東北依次為;納卡爾地槽、拉米娜日亞高地、弗萊明戈高地、弗萊明戈向斜和薩胡爾臺(tái)地。NE-SW走向斷裂作用形成了3個(gè)次級(jí)構(gòu)造;武爾坎次盆、莫利塔地塹和卡爾德爾地塹，武爾坎次盆的西北為阿史莫臺(tái)地；在盆地南部，倫敦德芮隆起將皮特爾次盆地和武爾坎次盆分開(圖1)，其中納卡爾地槽、弗萊明戈高地、拉米娜日亞高地和弗萊明戈向斜組成西北構(gòu)造區(qū)[5]。

皮特爾次盆以古生界地層為主，上覆薄層中新生界；而武爾坎次盆、莫利塔地塹和卡爾德爾地塹等地區(qū)發(fā)育厚層的中生界地層，目前鉆井和地震沒(méi)有揭示古生界地層。

圖1 波拿巴盆地構(gòu)造劃分和油氣田分布

2 油氣地質(zhì)特征

2.1 生儲(chǔ)蓋特征

該盆地古生界和中生界地層中識(shí)別出多套證實(shí)的和潛在烴源巖(圖2)，盆地不同部位的主力烴源巖不同;在陸上地區(qū)，石炭系Milligans組是主力烴源巖；在皮特爾次盆地海上地區(qū)，二疊系Keyling組和Hyland Bay組是主要烴源巖；在武爾坎次盆地，上侏羅統(tǒng)下Vulcan組是主要烴源巖；而波拿巴盆地北部的地塹內(nèi)，上侏羅統(tǒng)—下白堊統(tǒng)泥巖段是其烴源巖[6]。

在波拿巴盆地，從泥盆系—白堊系的地層中都有油氣發(fā)現(xiàn)(圖2)，古生界主要儲(chǔ)集層為二疊系Keyling組和Hyland Bay組，中生界主要儲(chǔ)集層包括Challis組、Nome組、Montara組、Plover組和下Vulcan組；巖性為碎屑巖，主要由河流相、三角洲和濱淺海相石英砂巖和長(zhǎng)石砂巖組成[7-8]。一般而言，盆地油氣田儲(chǔ)集層孔隙度為10%～30%，但深部存在著致密儲(chǔ)層構(gòu)成的天然氣田[9]。

圖2 波拿巴盆地地層柱狀圖及生儲(chǔ)蓋分布

波拿巴盆地的大部分儲(chǔ)集層的蓋層都是泥頁(yè)巖，以裂谷期以及裂谷后海平面上升背景下沉積的厚層泥巖為主，不過(guò)在Petrel 1井區(qū)，砂巖儲(chǔ)集層的蓋層則是致密碳酸鹽巖。

2.2 圈閉與油氣藏

波拿巴盆地以伸展構(gòu)造樣式為主，包括反向屋脊斷塊、反向翹傾斷塊低潛山和滑動(dòng)斷階高潛山等圈閉類型。同時(shí)，早古生代，整個(gè)盆地內(nèi)沉積了一套蒸發(fā)巖，后期的差異壓實(shí)造成了這套鹽巖的流動(dòng)，形成了各種與鹽巖相關(guān)的構(gòu)造樣式[10]。

2.3 油氣成藏組合

波拿巴盆地可以劃分為5套主要成藏組合，自下而上分別對(duì)其進(jìn)行描述。以Ningbing組礁灰?guī)r為儲(chǔ)層，下石炭統(tǒng)Milligans組泥巖為蓋層的組合，由于受生烴量的限制其含油氣較少；以Milligans組和Kuriyippi組為儲(chǔ)集層，以下二疊統(tǒng)Treachery頁(yè)巖為蓋層的組合，含油氣較少；以Keyling組和Hyland Bay組為儲(chǔ)集層，Mount Goodwin組為蓋層的組合，這是古生代地層中最主要的組合[11]；以三疊系—侏羅系砂巖為儲(chǔ)層，上侏羅統(tǒng)—下白堊統(tǒng)泥巖為蓋層的組合，武爾坎次盆中絕大多數(shù)油氣分布在該組合中；以Montara組和Plover組為儲(chǔ)層，上侏羅統(tǒng)—下白堊統(tǒng)泥巖為蓋層的組合，主要分布在盆地西北部。

3 油氣分布規(guī)律

全球油氣分布呈現(xiàn)高度的不均一性，這一特征在波拿巴盆地表現(xiàn)得非常明顯。武爾坎次盆和西北構(gòu)造區(qū)發(fā)現(xiàn)的油田最多，這2個(gè)地區(qū)的石油儲(chǔ)量也最大，兩者共占石油總儲(chǔ)量的97.46%；西北構(gòu)造區(qū)凝析油儲(chǔ)量最大，達(dá)5 480×104t，然后是薩胡爾臺(tái)地，達(dá)4 110×104t，其后是武爾坎次盆、卡爾德爾地塹和莫利塔地塹，都在1 370×104t以上；天然氣主要分布于卡爾德爾地塹，儲(chǔ)量接近5 663×108m3，然后是薩胡爾臺(tái)地，為2 832×108m3(圖3)。油氣的地理分布顯示出“西南油、東北氣”的特征，這種分布主要受到烴源巖成熟度和構(gòu)造演化的控制。

從層系上看，81.9%的油氣分布在中生界Montara組和Plover組儲(chǔ)層中(圖4)(與其優(yōu)越的成藏條件密切相關(guān)，通過(guò)斷層直接與烴源巖對(duì)接或相連，三角洲前緣和濱岸砂形成的分布廣泛、物形較好的儲(chǔ)層和上部巨厚的泥巖蓋層)，其它含油氣較多的儲(chǔ)層包括Challis組和Nome組。

4 勘探潛力分析及有利目標(biāo)區(qū)預(yù)測(cè)

圖3 波拿巴盆地不同構(gòu)造單元累積發(fā)現(xiàn)可采儲(chǔ)量分布

圖4 波拿巴盆地不同儲(chǔ)集層儲(chǔ)量分布特征

波拿巴盆地是澳大利亞重要的產(chǎn)油氣盆地，截至2009年1月，累計(jì)產(chǎn)石油(含凝析油)6 879.45×104t，天然氣263.9×108m3。根據(jù)美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局(USGS)資源評(píng)價(jià)結(jié)果，波拿巴盆地待發(fā)現(xiàn)的石油、天然氣和凝析油可采資源量均值分別為1.76×108t，5.36×108t油當(dāng)量和1.48×108t，總待發(fā)現(xiàn)油氣資源量為8.6×108t。通過(guò)對(duì)波拿巴盆地油氣資源發(fā)現(xiàn)歷史的統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)該盆地油氣發(fā)現(xiàn)仍然處于快速上升階段，表明該盆地具有較好的勘探潛力，尤其是天然氣方面[12]。

武爾坎次盆油氣勘探程度相對(duì)較高，但前期勘探目標(biāo)以構(gòu)造圈閉為主，且鉆探深度多數(shù)在3 500 m以上，通過(guò)目的層沉積相研究，發(fā)現(xiàn)在地塹深部發(fā)育濁積扇等砂體，所以深部生烴灶附近為有利的勘探區(qū)，能夠發(fā)現(xiàn)大量隱蔽油氣藏。

莫利塔地塹和卡爾德爾地塹勘探程度低—中等，但是它們與武爾坎次盆的構(gòu)造沉積演化類似，且烴源巖范圍和厚度較武爾坎次盆大，所以其具有較大的勘探潛力，近兩年波拿巴盆地大的油氣發(fā)現(xiàn)都集中在這些區(qū)域也說(shuō)明了這一點(diǎn)。

另一勘探潛力較大的區(qū)域是莫利塔地塹與皮特爾次盆過(guò)渡區(qū)域，這一區(qū)域長(zhǎng)期處于隆起位置，東南和西北兩側(cè)分別是古生界和中生界烴源巖，能夠捕獲生成的油氣而成藏。

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