澳大利亚西北大陆架边缘盆地中生界油气成藏组合

澳大利亚西北大陆架边缘盆地中生界油气成藏组合
唐洁云;何登发;傅巍;陈新华;王玉梅;马月琴
【摘 要】澳大利亚西北大陆架油气主要分布在三叠系油气成藏组合、侏罗系油气成藏组合和白垩系油气成藏组合中.烃源岩为三叠系泥页岩、侏罗系泥页岩和白垩系泥页岩;区域盖层主要为白垩系页岩.以构造圈闭为主,主要是断块圈闭.生烃高峰期主要在侏罗纪和白垩纪,新生代为生气高峰期,北部生气早于南部.断层是油气运移的重要通道.
【期刊名称】《新疆石油地质》
【年(卷),期】2014(035)002
【总页数】5页(P248-252)
【关键词】澳大利亚;大陆架;中生界;成藏组合;断块;地垒
【作 者】唐洁云;何登发;傅巍;陈新华;王玉梅;马月琴
国宝沉浮录
【作者单位】中国地质大学海相储集层演化与油气富集机理教育部重点实验室,北京100083;中国地质大学海相储集层演化与油气富集机理教育部重点实验室,北京100083;中国地质大学海相储集层演化与油气富集机理教育部重点实验室,北京100083;中国石油新疆油田分公司实验检测研究院,新疆克拉玛依834000;中国石油新疆油田分公司实验检测研究院,新疆克拉玛依834000;中国石油新疆油田分公司实验检测研究院,新疆克拉玛依834000
【正文语种】中 文
【中图分类】TE112.41
澳大利亚西北大陆架是现今全球具有代表性的被动大陆边缘之一,截至2008年,其油气探明储量约占澳大利亚全国油气探明储量的80%,其石油与天然气的地质储量分别为12.19×108m3和46 841.98×108m3.油气资源丰富,具有相对富气贫油的特点,油气分布呈“内油外气,上油下气”的规律[1]。本文总结了澳大利亚西北大陆架油气成藏组合的特征,旨在为澳大利亚西北大陆架油气的进一步勘探有所裨益。
笑星大联盟至于夏水襄陵澳大利亚西北大陆架位于澳大利亚的西北部海域,属边缘海型被动大陆边缘,西北大陆架包
含4个盆地和1个海槽,自南西到北东依次为北卡纳封盆地、柔布克盆地、布劳斯盆地、波拿巴盆地和帝汶海槽[2-5](图1)。波拿巴盆地、布劳斯盆地和北卡纳封盆地3个大型沉积盆地内分布了20个大气田,仅分布一些小油田[6]。中生界是油气最为富集的主力储油气层。
笔者共统计了西北大陆架63个含油气成藏组合,其中中生界48个。从中选取了18个代表性成藏组合(图1),它们具有较有利的生储盖组合和圈闭、运移条件,是油气富集的有利区带。
西北大陆架总体上是在古生代克拉通盆地区域下拗形成的中生代裂谷盆地,经历了完整的被动大陆边缘的形成和发展过程,经历了的古生代克拉通内拗陷、三叠纪—侏罗纪的同裂谷与裂谷、白垩纪稳定的被动大陆边缘期以及新生代构造反转4个的演化期[8-9]。
澳大利亚西北大陆架盆地内的沉积建造与克拉通凹陷、裂谷作用、海底扩张和构造反转等构造事件相对应[10]。整体将西北大陆架的区域地层划分为3个层序。①克拉通沉积层序:该套层序以海相、三角洲相和冰期沉积物为主。②裂谷层序:三叠系沉积遍及整个西北大陆架地区,早三叠世时,整个西北大陆架被浅海覆盖,形成大规模海相砂岩、碳酸盐岩和
zea组合页岩沉积;早三叠世晚期发生海退,发育了三角洲相和河流相沉积;侏罗纪早期,南部为浅海台地,其他地区为海陆过渡相的滨岸地带;中侏罗世形成海相和三角洲相[11]。此阶段澳大利亚西北大陆架发育3个大型三角洲(Perth三角洲、Legendre三角洲和Plover三角洲[12]),烃源岩和储集层即形成于这些三角洲环境中。③被动大陆边缘层序:西北大陆架断陷和台地处于稳定的水下沉积环境,主要沉积海相页岩、泥屑灰岩和砂屑灰岩,朝陆地一侧,沉积三角洲相和海陆过渡相沉积,此阶段沉积的白垩系巨厚页岩与灰岩为整个澳大利亚西北大陆架的大油气田提供了区域盖层。整体3个构造层序在空间上具有垂向顺序叠置的关系。以克拉通沉积层序为基底,裂谷层序提供烃源岩和储集层,而被动大陆边缘层序则形成区域封盖层。
2.1 烃源岩
(1)三叠系泥页岩主要包括布劳斯盆地Sahul上部的浅海相页岩以及北卡纳封盆地中沉积于三角洲环境的Locker组和Mungaroo组泥页岩[11-13]。
(2)侏罗系泥页岩该套烃源岩广泛分布于整个大陆架:北段沉积Plover组和Vulcan组浅海相泥页岩[14],南段的北卡纳封盆地沉积Athol组和Dingo组半深海-深海相泥页岩。
(3)白垩系泥页岩北段的布劳斯盆地主要沉积浅海相泥页岩[15-16]。
2.2 储集层
(1)三叠系砂岩主要分布在西北大陆架南段的北卡纳封盆地Mungaroo组中[2,3,11],含有大量三角洲相—浅海相纯净粗砂岩。据兰金走向带和埃克斯茅斯台地的钻井资料,该套储集层埋深为3~4 km,平均孔隙度为19.5%,平均渗透率为1 400 mD.部分砂岩储集层净厚度可达320 m,可见,Mungaroo组砂岩有储集层物性好,分布区域广泛以及厚度大的特点,是理想的储集层。整个Mungaroo组储集层含有凝析油储量1.423×108m3,天然气储量4.93×109m3.
(2)侏罗系砂岩该套砂岩在整个西北大陆架都有分布,由北至南储集层的岩相为河流相—三角洲相—浅海相—半深海和深海相。波拿巴盆地Plover组河流相砂岩储集层孔隙度为21%~22%,渗透率约为10 mD[17-19]。布劳斯盆地Plover组浅海相砂岩储集层物性较好[16],孔隙度为21%~22%,渗透率在Jabiru油田高达10 D,渗透率最小也可达600 mD.北卡纳封盆地Legendre组浅海相砂岩储集层净厚度为34~65 m,平均孔隙度为17%,最大渗透率可达2 D;而深水浊积扇成因的Biggada组储集层净厚度最大为90 m,孔隙度为20%~2
7%,渗透率高达4 500 mD.Legendre组凝析油储量0.474×108m3,天然气储量3.25×1011m3;Big⁃gada组天然气储量6.65×1011m3.
(3)白垩系砂岩该套储集层主要是北卡纳封盆地中的Flag组砂岩,是巴罗岛北部区域重要的储集层。平均孔隙度为21%,最大可达31%,平均渗透率为1 250 mD,最大渗透率为3 D,储集层物性很好。其原油储量为1.59×107m3,天然气储量1.67×1011m3.北方民族大学学报
2.3 盖层
继侏罗纪裂陷和海底扩张之后,澳大利亚西北大陆架地区在白垩纪凡兰吟期转换为被动大陆边缘,构造活动较少,变得比较平静。白垩纪期间,在低能、开放海相环境下沉积了一套巨厚的页岩层序,成为整个澳大利亚西北大陆架的区域盖层,封盖了整个西澳巨盆地97%以上的油气资源。其中Muderong组页岩是北卡纳封盆地最重要的区域盖层,封盖了该盆地90%以上的商业油气藏[2],该套页岩的厚度达900 m,在布劳斯盆地为Jimieson组、上Vulcan组和Bchuca Shoals组页岩[15],在波拿巴盆地为Bathurst Island页岩[20]。侏罗系发育局部盖层,上侏罗统Frigate组页岩是波拿巴盆地中心的主要盖层,在其它地区为局部盖层。在布劳斯盆地,侏罗系Plover组和Nome组都发育了层间盖层。
3.1 圈闭
西北大陆架中生界油气藏圈闭类型主要是构造圈闭,也有少量的岩性圈闭和不整合圈闭。澳大利亚西北大陆架在三叠纪—侏罗纪处于裂谷—同裂谷阶段,澳大利亚西北缘的盆地在整个裂谷与同裂谷阶段形成了一系列北东—南西走向的断层,这些断层也成为了主要的圈闭要素,形成了断块、圈闭类型[19]。同时,此时期多旋回的海进与海退所形成的多个不整合面与同期发育的断层也为大油气田圈闭的形成提供了条件[20]。另外,在晚三叠世—早白垩世西北大陆架发生了一个短期的构造反转,形成了大规模的褶皱,这也成为油气圈闭的重要要素。
3.2 生、聚匹配
中生代的裂谷—同裂谷期使得西北大陆架在相对短的时间内沉积了巨厚的沉积(超过1 000 m),这也加速了油气的生成。波拿巴盆地的生烃高峰期为侏罗纪和古近纪,都以产气为主;布劳斯盆地的主力生烃期在白垩纪[16],天然气为主要烃类;而北卡纳封盆地在白垩纪达到了生油高峰期,到新近纪才达到了生气高峰期;西北大陆架自北向南生气高峰期逐渐变晚,北部生气早于南部。
中生界普遍发育的断层为油气运移提供了良好的通道。来自Plover组的烃类一部分直接侧向运移进入到自身的Plover组中形成了油气储量巨大的“自生自储型”Plover组构造成藏组合,也有一部分油气通过断层垂向向下运移至三叠系的Nome组和Challis组中,结合断层的封堵作用构成了具有“上生下储型”特征的Nome组和Challis组构造成藏组合。
4.1 三叠系油气成藏组合
三叠系油气成藏组合在3个盆地中都有分布。波拿巴盆地内的Nome组构造成藏组合在Vulcan次盆的Curx1井钻遇,烃类来自Plover-Plover含油气系统中的Plover组泥页岩。封盖层主要是下Vulcan组泥页岩。布劳斯盆地中的Sahul构造-不整合油气成藏组合主要分布在Caswell次盆,烃源岩是上三叠统的泥岩,盖层是Sahul的砂质白云岩。
北卡纳封盆地的Mungaroo组构造-不整合成藏组合和Mungaroo组构造成藏组合在许多油气田均钻遇,三叠系烃源岩和侏罗系烃源岩都为该成藏组合提供烃类,盖层主要是Munderong组页岩,构造圈闭要素主要包括掀斜断块和滚动背斜。
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4.2 侏罗系油气成藏组合
侏罗系油气成藏组合是澳大利亚西北大陆架最主要的成藏组合。包括波拿巴盆地的Laminaria组构造、Plover组构造和Plover组构造-不整合油气成藏组合,布劳斯盆地的下Vulcan组地层-构造-不整合和Plover组构造油气成藏组合,北卡纳封盆地的Angel组构造、Legendre组构造和Legendre组构造-不整合油气成藏组合。
(1)Plover组构造油气成藏组合主要位于波拿巴盆地东北角Malita地堑(图1)。烃源岩主要是Plo⁃ver组和下Vulcan组泥页岩。盖层是白垩系Bathurst Island的泥页岩和粉砂岩。盆地中正断层较为发育,是油气运移的良好通道,盆地西南侧Vulcan次盆中Vulcan组形成的烃类就是通过全区普遍发育的正断层运移到Malita地堑中被储集和保存。圈闭要素有断层、掀斜断块以及滚动背斜等。Plover组烃源岩在晚白垩世进入生油窗,而到了始新世才进入生气窗,开始大量生气。而Vulcan组烃源岩则在晚侏罗世开始大量生烃,并运移进入Plover组砂岩中[4]。
布劳斯盆地中也有Plover组构造油气成藏组合(图1,表1),烃源岩是Vulcan组页岩和Echuca Shoals组海相泥岩,封盖层是Plover组和下Vulcan组页岩。
(2)Angel组构造油气成藏组合Angel组构造油气成藏组合主要分布在盆地中部的Rankin
台地南部(图1,表1),该油气成藏组合中已发现有14个油气田,包括Egert1、Angel1、Dixon West1和Bounty2等。油气主要来自Dingo-Mungaroo组含油气系统,为其提供封盖的盖层较多:Angel组泥岩、Dingo组泥岩、For⁃estier组泥岩、Barrow页岩以及Munderong组页岩。圈闭要素主要是掀斜断块和发育在侏罗系断块之上的背斜。裂谷期发育的大量北东—南西向断层是油气运移的良好通道,在早白垩世开始大量生烃,生油高峰在中晚白垩世,生气高峰在中新世。

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