田世存，劉國(guó)臣，湯 磊，陳 輝，孫君書

(中化石油勘探開發(fā)有限公司，北京100031)

1 概述

南蘇門答臘盆地是印度尼西亞第五大產(chǎn)油區(qū)，B 區(qū)塊位于南蘇門答臘盆地內(nèi)南巴鄰旁次盆的東北部(圖1)，面積2.366 ×103km2，勘探程度很低。二維地震剖面1 097 km，在20 世紀(jì)早期有探井10 口。但一直沒有獲得大的勘探突破。2008年鉆探了該區(qū)塊第一口探井S.A-1，獲得重大發(fā)現(xiàn)。為了加快勘探，應(yīng)用層序地層學(xué)的方法，系統(tǒng)分析了南蘇門答臘盆地南部的構(gòu)造和層序地層樣式，以及不同構(gòu)造演化階段沉積體分布特征和油氣藏類型。為下步尋找有利成藏帶和勘探目標(biāo)部署提供依據(jù)。

圖1 南蘇門答臘盆地構(gòu)造區(qū)劃Fig.1 Tectonic zonation of the South Sumatra Basin

2 盆地地質(zhì)背景

南蘇門答臘盆地主要位于蘇門達(dá)臘島沿岸帶，東南部以巴鄰旁隆起與西爪哇盆地相隔，西南部是巴里桑山系，北部以蒂加普魯山脈和中蘇門答臘盆地分界，東北部為爪哇海［1］。主要?jiǎng)澐譃檎急?、北巴鄰旁、中巴鄰旁、南巴鄰旁次盆和Bandar Jaya 次盆(圖1)。南蘇門答臘盆地是新生代弧后裂谷沉積盆地，經(jīng)歷了4 個(gè)構(gòu)造演化階段和一次完整的海進(jìn)-海退旋回［1-3］(圖2)。始新世晚期—漸新世早期是裂谷發(fā)育期，以斷陷作用為主，基底結(jié)構(gòu)形成北東-南西向分布的斷塊樣式。漸新世晚期—中新世早期是裂谷-坳陷過渡期，來自巴鄰旁高地的碎屑物通過河流-三角洲沉積超覆在半地塹的基底上，逐漸填平補(bǔ)齊，這個(gè)時(shí)期沉積了盆地最重要的烴源巖和儲(chǔ)層。中新世早期—晚期以坳陷作用為主，盆地構(gòu)造相對(duì)靜止，盆地下陷，后期有正斷層形成。上新世—更新世造山運(yùn)動(dòng)受蘇門答臘北西-南東向的走滑運(yùn)動(dòng)控制，盆地反轉(zhuǎn)，導(dǎo)致形成南蘇門答臘盆地最主要的構(gòu)造類型，即北西-南東向走向滑運(yùn)動(dòng)的復(fù)式背斜。北巴鄰旁和中巴鄰旁次盆受擠壓程度很強(qiáng)烈，B 區(qū)塊靠近南巴鄰旁次盆的東北部隆起帶，分為南北兩個(gè)區(qū)塊，受構(gòu)造擠壓變形程度非常小，不發(fā)育這種逆掩背斜構(gòu)造。盆地油氣一般產(chǎn)于漸新統(tǒng)至上新統(tǒng)的海侵砂巖和上部海退砂巖，個(gè)別為臺(tái)地碳酸鹽儲(chǔ)集層。

3 層序地層格架與沉積充填特征

3.1 層序地層界面

運(yùn)用層序地層學(xué)原理，根據(jù)區(qū)域構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、沉積演化旋回、地震上超、削截等反射特征，綜合鉆井和測(cè)井曲線突變特征，識(shí)別了關(guān)鍵界面，劃分了各級(jí)層序地層單元。將B 地區(qū)新生代地層劃分為3 個(gè)二級(jí)層序，8 個(gè)三級(jí)層序。識(shí)別出2 種類型層序界面:不整合面和沉積作用轉(zhuǎn)換面［4］。自下而上依次為SBl 至SB8(圖3)，其中SBl 至SB4 為區(qū)域或局部不整合面，SB5 至SB8 為沉積作用轉(zhuǎn)換面。

圖2 B 區(qū)塊構(gòu)造地層演化Fig.2 Structural stratigraphic evolution of Block B

SB1 界面:古近系砂泥巖地層組直接覆蓋于花崗巖和變質(zhì)巖基底上，地震反射為一套較強(qiáng)的、連續(xù)性較好的強(qiáng)反射，古隆起斜坡區(qū)上超明顯，全區(qū)穩(wěn)定。該界面是巖性突變的區(qū)域性不整合面［4］。

SB2 界面:地震剖面由下部的連續(xù)性較好、振幅較強(qiáng)的反射突變至上部的弱反射，連續(xù)性中等-較差。由沖積扇-河流相轉(zhuǎn)變?yōu)楹恿飨?湖泊相［5］。盆地邊緣和斜坡區(qū)上超、削截現(xiàn)象普遍，為一較大的不整合面。界面下為砂巖、礫巖，界面上為細(xì)砂巖、中砂巖。

SB3 界面:層序界面上可見上超，該界面為一局部不整合面。地震反射中-強(qiáng)振幅、連續(xù)性中等。界面下沉積較細(xì)，以泥質(zhì)砂巖、粉砂巖為主，界面上見粗砂巖、砂礫巖，一般為分流河道底部沉積。界面附近泥巖含碳屑，見薄煤層。

SB4 界面:B 區(qū)塊深大斷裂的上升盤發(fā)育碳酸鹽巖建隆，是一巖性突變面，由砂泥巖突變?yōu)槟嗔；規(guī)r，界面特征明顯。自然電位、電阻率曲線均出現(xiàn)突變接觸(圖4)。界面特征明顯，地震上由高連續(xù)的強(qiáng)反射突變?yōu)槿?空白的連續(xù)性差的反射，全區(qū)穩(wěn)定分布，厚度薄。在生物礁發(fā)育區(qū)，地震剖面上礁體頂部為強(qiáng)反射，在礁體邊緣則發(fā)生明顯的地震極性反轉(zhuǎn)，沉積厚度明顯增大，這是本區(qū)識(shí)別生物礁的一個(gè)顯著標(biāo)志。

SB5 界面:地震上強(qiáng)弱分異明顯，表現(xiàn)為連續(xù)性好的強(qiáng)反射，是巖性突變界面，有大量海綠石、黃鐵礦出現(xiàn)。

SB6，SB7 和SB8 界面:SB6，SB7 可見河道砂巖的底部沖刷面，在全區(qū)地震剖面上為低連續(xù)弱振幅反射，與下伏地層整合接觸，沉積環(huán)境的穩(wěn)定，局部地區(qū)可見下伏層序三角洲前積反射的頂超面;SB8 界面在地震上表現(xiàn)為連續(xù)性好的中振幅反射，有煤層出現(xiàn)。

3.2 層序地層格架

研究區(qū)古近系發(fā)育半地塹的構(gòu)造樣式，自下而上依次沉積了裂谷發(fā)育階段的Lemat 組，裂谷-坳陷過渡階段的Talang Akar(TAF)組，坳陷發(fā)育階段的Baturaja，Gumai，Air Benakat 和Muara Enim組，以及盆地反轉(zhuǎn)期的Kasai 組［3，6］。

圖3 B 區(qū)塊各層序界面在地震剖面上的反射特征Fig.3 Reflectance signatures of different sequence interfaces on seismic sections of Block B

圖4 B 區(qū)塊各層序界面在連井剖面上的特征Fig.4 Characteristics of different sequence interfaces on cross-well seismic sections of Block B

根據(jù)各層序界面特征以及測(cè)井資料，建立了南蘇門答臘盆地南部新生代層序地層格架［7］(圖5):Lemat，下TAF，上TAF，BRF 組各劃分為1 個(gè)三級(jí)層序，Gumai 組劃分為兩個(gè)半三級(jí)層序，Air Benakat 組劃分為半個(gè)層序。三級(jí)層序從下至上依次命名為SQl 至SQ8，SQ8 以上沒細(xì)分。研究的主要目的層位為SQ2，SQ3 和SQ4。

3.3 構(gòu)造-沉積演化特征

圖5 B 區(qū)塊層序地層格架Fig.5 Stratigraphic sequence framework of Block B

B 區(qū)塊構(gòu)造特征主要由基底古地貌和斷陷期構(gòu)造控制，總體可分為4 個(gè)構(gòu)造單元:南部洼陷、南部古隆起區(qū)、中間斜坡帶和北部古隆起區(qū)(圖5)。系統(tǒng)分析南蘇門答臘盆地構(gòu)造和層序地層特征，搞清盆地的構(gòu)造演化史，以及不同階段的沉積特征，對(duì)預(yù)測(cè)區(qū)塊的儲(chǔ)層分布和有利勘探區(qū)帶具有指導(dǎo)意義［8-9］。

南蘇門答臘盆地始新世中期—漸新世末期海平面緩慢上升［10］，盆地拉張，始新世的陸相沉積大多為半地塹式充填，在凹陷區(qū)局部海侵。

南蘇門答臘古近系盆地內(nèi)斷裂較發(fā)育。深大斷裂控制了構(gòu)造和沉積，并伴隨了次級(jí)基底斷裂，這些斷裂控制了一系列重要的圈閉，是油氣勘探的主要方向(圖6)。B 區(qū)塊的南部洼陷區(qū)靠近Limau 洼陷(圖5)，層序SQ1 局部分布在半地塹的深洼區(qū)，發(fā)育多套儲(chǔ)層。Lemat 層陸相咸化湖盆環(huán)境沉積的頁巖，是Limau 洼陷的烴源巖。受古構(gòu)造和古地形的控制，B 區(qū)塊南北兩部分所在的基底構(gòu)造樣式不同，從而導(dǎo)致B 區(qū)塊南北兩部區(qū)域發(fā)育的儲(chǔ)層及其分布特征差異明顯。

早、中漸新世南蘇門答臘盆地發(fā)生大規(guī)模海侵。層序SQ2 和SQ3 是盆地裂谷和坳陷過渡期的地層，斷裂發(fā)育。沉積的TAF 層是盆地主要優(yōu)質(zhì)生油巖和儲(chǔ)層，并發(fā)育多套三角洲砂體，斷塊圈閉是南部洼陷區(qū)在SQ2 和SQ3 段主要勘探目標(biāo)。層序SQ2 內(nèi)烴源巖的成熟度高于層序SQ3，兩套地層間呈局部不整合接觸。儲(chǔ)層為海侵砂巖和上部海退砂巖。

中新世早期海侵達(dá)到最大規(guī)模。盆地填平補(bǔ)齊，沉積了全區(qū)分布的層序SQ4。該期沉積環(huán)境從向開闊盆地過渡的開闊淺灘、礁前到濱岸礁后沉積。同時(shí)在古隆起區(qū)和斷塊高部位發(fā)育碳酸鹽建隆和生物礁，也是區(qū)塊的重要勘探目標(biāo)。

圖6 B 區(qū)塊南部地層充填及圈閉發(fā)育剖面Fig.6 Profile showing sedimentray filling and trap development in southern Block B

層序SQ5 和SQ6 是由含有化石的海相頁巖、細(xì)粒砂巖、粉砂巖和泥巖組成，含有海綠石。海綠石灰?guī)r代表最大范圍的海侵，為坳陷期淺-深海環(huán)境沉積。SQ5 密集段沉積時(shí)期的海相頁巖是盆地生油源巖，成熟度低，對(duì)盆地生烴貢獻(xiàn)有限。SQ6三角洲進(jìn)積砂巖，儲(chǔ)層物性好，是重要儲(chǔ)層，北部古隆起區(qū)的斷塊構(gòu)造是該層段的主要勘探目標(biāo)。層序SQ5 和SQ6 最大海侵期沉積的海相頁巖，是盆地區(qū)域蓋層，是控制盆地油氣分布的重要因素之一。

層序SQ7 是在坳陷期海退時(shí)沉積的地層，盆地地層向上由深海到淺海沉積，是盆地重要儲(chǔ)層。以淺海和三角洲沉積相為主。

上新世早期至今由于構(gòu)造擠壓運(yùn)動(dòng)，盆地反轉(zhuǎn)，全盆開始海退。層序SQ8 是由淺海到陸相砂、泥巖和煤層組成。Kasai(KAF)層是由砂巖、陸相凝灰?guī)r、礫石和薄的煤層組成。區(qū)塊西部的巴里桑高山帶提供充足的碎屑沉積物源，是盆地蓋層。由于盆地反轉(zhuǎn)，構(gòu)造擠壓對(duì)巴鄰旁隆起B(yǎng) 區(qū)塊影響很小，幾乎沒形成擠壓背斜構(gòu)造。

3.4 主要沉積體系展布

河流、三角洲砂體和發(fā)育于古隆起上的碳酸鹽巖建隆是南蘇門答臘盆地南部B 區(qū)塊重要的勘探目標(biāo)。

B 南部發(fā)育有兩大物源體系:北部早期物源和西北部晚期物源(圖7)，早期物源是盆地裂谷充填期的主要物源;早、中古新世盆地填平補(bǔ)齊后，西北部物源在中晚古新世以后起主導(dǎo)作用。始新世晚期—漸新世晚期部分地區(qū)開始海侵，早期物源通過發(fā)育于三角洲上的河流，將碎屑物質(zhì)從北部的巴鄰旁隆起區(qū)搬運(yùn)到Limau 洼陷的低洼區(qū)沉積，從而在層序SQ1 內(nèi)沉積了盆地最主要的儲(chǔ)層和烴源巖。在南部區(qū)塊的洼陷區(qū)形成小型三角洲沉積。在層序SQ2 內(nèi)以沖積-河流-三角洲沉積為主，在層序SQ3 內(nèi)，以河流-三角洲-淺海沉積為主。S.A-1 井在層序SQ3 內(nèi)三角洲砂巖獲得油氣發(fā)現(xiàn)(圖7)。

中新世早期開始大規(guī)模海侵，盆地迅速擴(kuò)張，沉積了層序SQ4。B 區(qū)塊SQ4 內(nèi)發(fā)育淺海陸棚、生物礁、近濱碳酸鹽巖3 種沉積環(huán)境(圖8)，南部區(qū)塊和北部區(qū)塊的西部是淺海陸棚沉積，在古隆起區(qū)是發(fā)育生物礁的有利區(qū)帶。B 北部區(qū)塊的西部位于巴鄰旁隆起生物礁發(fā)育區(qū)，是區(qū)塊勘探的主要目標(biāo)。B 北部區(qū)塊部分區(qū)域由于基底抬升很高，層序SQ4 遭受剝蝕(圖8)。

4 層序格架內(nèi)成藏組合模式

層序格架內(nèi)，儲(chǔ)集砂體主要發(fā)育于低位域和高位域，區(qū)域性的泥巖蓋層主要發(fā)育于水進(jìn)體系域［5，11-13］。根據(jù)南蘇門達(dá)臘盆地構(gòu)造演化特征、生儲(chǔ)蓋組合特征與油氣富集特點(diǎn)，可將其油氣成藏組合自下而上劃分為深部、下部、中部和上部4套大的生儲(chǔ)蓋組合［1］(圖9)。但在B 區(qū)塊還沒找到第四種組合，以前3 種成藏組合為主。

圖7 B 區(qū)塊南部層序格架內(nèi)沉積相示意圖Fig.7 Schematic diagram showing sedimentary facies within sequence stratigraphic framework in southern Block B

圖9 南蘇門答臘盆地生儲(chǔ)蓋組合特征(據(jù)Rashid 等，1998 修改)Fig.9 Source rock-reservoir-cap rock characteristics in the South Sumatra Basin

4.1 斷陷期深部新生古儲(chǔ)式基底裂縫油氣藏組合

該組合分布于B 北部區(qū)塊Rimbo-Lebong 古隆起區(qū)(圖1)，儲(chǔ)層是層序SQ5 低位濁積砂和變質(zhì)巖風(fēng)化殼，影響儲(chǔ)層質(zhì)量的因素是裂縫發(fā)育程度，裂縫孔隙可達(dá)7%［2］。油源是B 南部區(qū)塊SQ1 內(nèi)的湖相頁巖，油氣向東北部通過遠(yuǎn)距離運(yùn)移成藏。蓋層為層序SQ3 和SQ6 的泥巖。B 北部區(qū)塊的Lebong 氣田已證實(shí)這種組合(圖4)。

4.2 斷陷期下部自生自儲(chǔ)式為主的油氣藏組合

該組合分布于B 南部區(qū)塊③號(hào)和⑤號(hào)構(gòu)造帶(圖1)，為自生自儲(chǔ)式，以層序SQ2 和SQ3 內(nèi)的三角洲砂體為儲(chǔ)層。SQ3 內(nèi)部泥巖為蓋層，如B 南部區(qū)塊邊界外的Tepus 等油田(圖8)。這種儲(chǔ)蓋組合方式的特點(diǎn)是埋藏深，儲(chǔ)集物性好，蓋層條件好，發(fā)育多套儲(chǔ)層但單個(gè)儲(chǔ)層薄，鄰近Limau 生烴洼陷，油氣主要通過深大斷裂垂向運(yùn)移。是南蘇門答臘盆地南部新近系最主要的儲(chǔ)蓋組合。

4.3 坳陷早期中部古生新儲(chǔ)式油氣藏組合

該組合分布于B 南部區(qū)塊生物礁發(fā)育區(qū)。為下生中儲(chǔ)上蓋式，以發(fā)育于層序SQ4 內(nèi)古隆起的碳酸鹽巖臺(tái)地生物礁和SQ4 內(nèi)低位濁積砂體為儲(chǔ)集層，以層序SQ6 內(nèi)的厚層泥巖為區(qū)域蓋層。通過深大斷裂將深部油氣與上部?jī)?chǔ)層溝通，是南蘇門答臘盆地南部新近系重要的儲(chǔ)蓋組合。位于古隆起區(qū)的Lembak 氣田是典型的這種類型油氣藏(圖8)。

4.4 坳陷晚期生儲(chǔ)蓋組合

該組合分布于B 北部區(qū)塊Ujung Pulau 背斜帶。以層序SQ6 內(nèi)三角洲進(jìn)積充填體系和SQ7 內(nèi)三角洲平原-河流體系砂體為儲(chǔ)集層，背斜圈閉是該組合的主要圈閉類型。具有儲(chǔ)集物性好，埋藏淺的優(yōu)點(diǎn)，但儲(chǔ)層薄。油氣通過深大斷裂和不整合面運(yùn)移，在砂體尖滅、逆斷層遮擋的背斜圈閉中聚集成構(gòu)造-巖性油氣藏，構(gòu)成該地區(qū)新近系的另一主要儲(chǔ)蓋組合，南蘇門答臘盆地在該組合已發(fā)現(xiàn)許多重要油氣田，但在本區(qū)還未獲得大發(fā)現(xiàn)。

5 有利成藏帶分析

通過建立層序地層格架，詳細(xì)研究了層序格架內(nèi)區(qū)塊油氣成藏要素及其時(shí)空配置和油氣分布規(guī)律。將構(gòu)造層勘探目標(biāo)進(jìn)行了精細(xì)解釋，在平面上將各層圈閉疊合，并通過對(duì)各成藏要素的分析。研究區(qū)共劃分為5 個(gè)有利油氣聚集帶(圖1)。

南蘇門答臘盆地地層變化明顯，陸相、海相和海陸過渡相均發(fā)育，沉積體類型豐富多樣，導(dǎo)致本區(qū)發(fā)育多種類型油氣藏［5，12］。由于各成藏要素在時(shí)空上不同組合配置，共發(fā)育了4 種油氣藏。主要發(fā)育構(gòu)造-地層復(fù)合油氣藏、構(gòu)造油氣藏、生物礁油氣藏和不整合油氣藏(圖9)。

①號(hào)構(gòu)造帶以構(gòu)造-地層復(fù)合油氣藏和不整合油氣藏為主，發(fā)育地壘斷塊、地層超覆和不整合遮擋等油氣藏類型，以深部、中部和上部組合為主。但該區(qū)由于基底抬升很高，地層沉積薄，埋藏淺，層序SQ6 和SQ7 出露地表而遭受剝蝕(圖4)，側(cè)向封堵差，遠(yuǎn)離油源。B 區(qū)塊北部Lebong 氣田已證實(shí)油氣遠(yuǎn)距離運(yùn)移和具備成藏的條件。因此，推測(cè)具有一定的勘探潛力。

②號(hào)構(gòu)造帶是發(fā)育于北部區(qū)塊的背斜構(gòu)造，位于北部陡坡帶的頂部，背斜幅度高。背斜是盆地最有利的構(gòu)造形態(tài)。但北部區(qū)塊整體沉積層比較薄，有效儲(chǔ)層規(guī)模有限。因此，推測(cè)也具有一定的勘探潛力。

③號(hào)構(gòu)造帶屬于典型的斷塊構(gòu)造油氣藏。構(gòu)造面積在整個(gè)區(qū)塊最大，主要勘探目的層是層序SQ2 和SQ3 內(nèi)的三角洲砂體［14］。已經(jīng)在層序SQ3內(nèi)獲得了油氣發(fā)現(xiàn)，發(fā)育于三角洲平原上的河道砂是最有利的儲(chǔ)集體。該構(gòu)造距離油源近，邊界斷裂溝通油源，SQ6 的厚層泥巖是區(qū)域蓋層，保存條件好。同時(shí)推測(cè)該構(gòu)造帶還發(fā)育地層超覆和巖性透鏡狀油氣藏。因此，③號(hào)構(gòu)造帶是B 南部區(qū)塊最主要的有利構(gòu)造帶。

④號(hào)構(gòu)造帶主要以層序SQ4 的BRF 生物礁目標(biāo)為主。BRF 以微晶灰?guī)r為主，上部地層在早、中新世晚期暴露，孔隙得到改善。但整體比較致密，儲(chǔ)層質(zhì)量差。該構(gòu)造帶也具有勘探潛力。

⑤號(hào)構(gòu)造帶發(fā)育于半地塹的斜坡區(qū)，斷階狀的斷層控制構(gòu)造，始新世晚期部分地區(qū)開始海侵，層序SQ2 和SQ3 砂巖在斜坡區(qū)上傾尖滅與斷階狀的斷層相配置可形成構(gòu)造-巖性復(fù)合油氣藏。在基底斜坡區(qū)可形成很多有利的構(gòu)造和地層圈閉，該構(gòu)造帶是形成構(gòu)造-巖性油氣藏的有利區(qū)帶(圖6)。該構(gòu)造帶是受雁列式斷裂控制的有利構(gòu)造帶，近油源，主要勘探三角洲平原砂體，勘探目標(biāo)多。但單個(gè)構(gòu)造規(guī)模小，埋藏深。

6 結(jié)論

1)建立了位于南蘇門答臘南巴鄰旁次盆內(nèi)B區(qū)塊的層序地層格架。將新生代地層劃分為8 個(gè)三級(jí)層序。SQ1—SQ3 是主要勘探目的層段;SQ4在基底古隆起區(qū)發(fā)育生物礁;SQ6 泥巖厚度大，分布穩(wěn)定，是全區(qū)最主要的蓋層。SQ6—SQ7 處于坳陷發(fā)育階段的海退時(shí)期，是區(qū)塊潛在儲(chǔ)層。SQ8 以上地層是晚中新世和上新世沉積地層，是盆地蓋層。

2)南蘇門答臘盆地經(jīng)歷了4 個(gè)構(gòu)造演化期。根據(jù)古地貌特征，B 區(qū)塊劃分為4 個(gè)構(gòu)造單元。區(qū)塊內(nèi)發(fā)育兩大物源體系，主要發(fā)育湖泊相、河流、三角洲、陸棚碳酸鹽巖、生物礁等多種沉積體系。烴源巖、儲(chǔ)層、蓋層和疏導(dǎo)體系在時(shí)空上相互配置，發(fā)育裂谷期深部、裂谷-坳陷過渡期下部、坳陷期中部和上部4 套儲(chǔ)蓋組合，形成了4 種類型的油氣藏。

3)共劃分出5 個(gè)有利成藏帶:①號(hào)和②號(hào)構(gòu)造帶推測(cè)發(fā)育多種類型的油氣藏，油氣田規(guī)模小，具有一定的勘探潛力;生物礁構(gòu)造帶(④號(hào))隨著勘探程度的提高將進(jìn)一步落實(shí);⑤號(hào)構(gòu)造斜坡帶也是主要的有利構(gòu)造帶，勘探目標(biāo)多，規(guī)模小，埋藏深，勘探下部組合為主;③號(hào)構(gòu)造帶是區(qū)塊最主要的有利構(gòu)造帶。

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