澳大利亚大澳湾盆地东部海域勘探潜力分析

澳大利亚大澳湾盆地东部海域勘探潜力分析文|于圣杰中海油研究总院一、概况澳大利亚油气资源丰富，财税条款优越，一直都是一些油公司的重点关注区之一，目前澳大利亚西北陆架油气富集区基本被国外的大型石油公司所占据，进入难度比较大，因此澳大利亚南缘沉积盆地的油气勘探潜力开始受到重视，大澳大利亚湾盆地（GreatAustralianBightBasin，后文简称大澳湾盆地）就是其中之一。大澳湾盆地位于澳大利亚南缘海上，水深从200m到超过4000m，面积超过80×10^4km^2，据澳大利亚地球科学局资料，盆地可划分为6个坳陷区（下图）。盆地的勘探程度低，截至到2013年，共有二维地震资料66000km，主要覆盖Ceduna、Duntroon坳陷，测网密度为4km×4km，Eyre坳陷的地震测网较稀疏（20km×20km），总体品质较差，尤其是深层；钻探活动大多位于水深1500m以内的区域，目前共有9口探井，尚无商业油气发现，仅在Duntroon坳陷的Greenly-1井的上白垩统Tiger群见少量的气显示。考虑到盆地东部海域钻井较多、地震资料较丰富，本次仅选择Ceduna、Duntroon和Eyre这三个地层厚度较大的坳陷作为研究主体，并依托文献调研和占有的有限资料，对研究区的石油地质条件、成藏组合和勘探潜力进行初步分析。二、盆地构造演化与沉积充填大澳湾盆地是一个裂谷-被动大陆边缘的叠合盆地，经历了三个构造-沉积演化阶段（下图）。裂陷期（165～140Ma）大致始于中侏罗世卡洛夫期，在冈瓦纳超级大陆内部，南极洲板块与澳洲板块之间发生了一系列岩石圈伸展，裂谷规模逐渐扩大，在北西-南东走向与近南北走向的伸展作用与转换伸展作用机制下，盆地内形成了一系列地堑和半地堑，发育了上侏罗统SeaLion群、Minke群和下白垩统SouthernRight群的河湖相碎屑岩沉积（下图）。过渡期（140～83Ma）早白垩世瓦兰今期-阿尔布期，盆地处于一个慢速的裂后沉降阶段，受西部海侵的影响，古地理环境由陆相逐步过渡到海相，BronzeWhaler群由下部的湖相三角洲逐步过渡到上部的海岸平原环境（下图）。阿尔布晚期-晚白垩世圣通期，受下部地壳的伸展作用与重力驱动的生长断层控制，盆地的沉降速率加大，进入了一个快速沉降阶段，形成了巨大的可容空间，整个盆地逐渐由陆相完全转变为海相环境，发育了BlueWhale群、WhitePointer群和Tiger群的滨浅海相及三角洲沉积（下图）。漂移期（83Ma～现今）晚白垩世圣通期晚期，南极洲板块与澳洲板块分离，盆地进入被动大陆边缘的漂移期。晚白垩世发育了Hammerhead群大型海相三角洲（上图），从始新世开始，发育了Wobbegong群碎屑岩沉积及其后的开阔海碳酸盐岩沉积（下图）。三、盆地成藏组合从裂谷期到漂移期的构造-沉积演化，形成了陆相、海陆过渡相及海相沉积，多套生储盖组合发育，继承性、多期次发育的断裂可沟通油源，盆地纵向上具有多套层系油气成藏的特点（下图）。1、烃源条件大澳湾盆地共发育五套烃源岩，自下而上包括裂陷期的SeaLion群、Minke群湖相泥岩，过渡期的BronzeWhaler群湖相三角洲煤系地层、BlueWhale群海相泥页岩、WhitePointer群海相三角洲煤系地层、以及Tiger群海相泥页岩（下表）。综合评价是依据中海油的烃源岩地球化学定量评价规范（Q/HS1017-2006）进行的。通过已钻井的烃源岩岩样分析，盆地生烃门限深度为3500m（Ro=0.7%）（下图），按趋势线外推，则生烃高峰深度约为6000m（Ro=1.3%）。需要说明的是，由于深层地震资料品质较差，SeaLion群、Minke群及BronzeWhaler群难以准确识别，推测它们局限于裂陷期的地堑、半地堑内。BlueWhale群海相泥页岩埋深大、成熟范围广，可作为盆地的一套主力烃源岩。除钻井揭示了Tiger群内陆架区滨浅海相泥页岩外，2007年澳大利亚地球科学局在Ceduna坳陷西北缘海底的海沟中抓斗采样，取到了外陆架区灰黑色泥岩样品，其有机质丰度为2%～6.9%，HI为274～479mg/g，壳质组含量占到70%。据Totterdell，上侏罗统烃源岩、下白垩统BronzeWhaler群与BlueWhale群在中晚白垩世生排烃，上白垩统WhitePointer群、Tiger群烃源岩在晚白垩世开始生排烃。2、储盖组合大澳湾盆地发育四套储盖组合，自下而上分别是BronzeWhaler群自储自盖组合、WhitePointer群-Tiger群下储上盖组合、Tiger群自储自盖组合、Hammerhead群自储自盖组合。其中，BronzeWhaler群、WhitePointer群三角洲砂岩储层发育，Tiger群浅海陆架砂岩储层发育，Hammerhead群三角洲前缘砂体、浊积砂体可与前三角洲泥岩形成良好的配置。由钻井岩心的孔隙度与深度关系（下图）可见，储层孔隙度为10%时，由浅水区钻井数据拟合的黑色趋势线反映对应的埋深下限为4200m，而依据Gnarlyknots-1井数据拟合的蓝色趋势线（仅由黄色的散点拟合）则反映对应的深度下限达到4750m（去水深），由此推测，向深水区，储层门限变深。3、成藏组合按四套储层的层位划分，盆地共发育四套成藏组合：下白垩统BronzeWhaler群，上白垩统WhitePointer群、Tiger群、Hammerhead群。BronzeWhaler群成藏组合烃源岩主要有下伏Minke群、SeaLion群湖相泥岩和BronzeWhaler群河湖相三角洲煤系烃源岩。储层主要为BronzeWhaler群滨海相砂岩。该套储盖组合主要发育于Duntroon坳陷，储层为BronzeWhaler群的三角洲砂岩，盖层为群内的三角洲和滨岸的泥岩。断层可沟通下伏或自身煤系烃源岩，油气在断背斜、断块中聚集成藏。WhitePointer群成藏组合烃源岩主要有下伏BlueWhale群海相泥岩和WhitePointer群三角洲煤系烃源岩。储层为WhitePointer群三角洲平原与前缘亚相砂岩。盖层包括Tiger群海相泥岩区域盖层与WhitePointer群内部局部泥岩盖层。断层可沟通下伏BlueWhale群和WhitePointer群煤系烃源岩，油气在断块圈闭中聚集成藏。Tiger群成藏组合烃源岩主要有下伏BlueWhale群海相泥岩、WhitePointer群三角洲煤系烃源岩和Tiger群海相泥岩。Tiger群浅海相滩坝砂岩储层与Tiger群内部的泥岩形成自储自盖组合。断层可沟通下伏烃源岩和Tiger群海相泥岩，油气在断块圈闭中聚集。Hammerhead群成藏组合烃源岩有下伏BlueWhale群海相泥岩、WhitePointer群三角洲煤系烃源岩和Tiger群海相泥岩。Hammerhead群三角洲前缘亚相砂岩储层与前三角洲泥岩形成自储自盖组合。断层可沟通下伏烃源，油气在背斜和断块圈闭中聚集成藏。Ceduna坳陷西部的Hammerhead群三角洲前缘相带是有利的勘探区带。四、勘探潜力讨论近年来大澳湾盆地的油气勘探受到国际大型能源公司的持续关注：据澳大利亚地球科学局发布的消息，BP公司在2011年获得Ceduna坳陷深水的四个勘探区块，勘探义务工作量为4口探井和2×10^4km^2三维地震采集；雪佛龙公司2013年在Ceduna坳陷的深水区获得两个勘探区块，勘探义务工作量为4口钻井和2.1×10^4km^2三维地震采集；同年10月，桑托斯和墨菲石油公司联合在Ceduna坳陷深水区获得了一个勘探区块，勘探义务工作量为1口探井和4600km^2三维地震采集。这从一个侧面反映出了Ceduna坳陷可能具有较大的勘探潜力。结合本次研究，盆地东部海域发育五套烃源岩、四套储盖组合，形成了四套成藏组合，研究区的勘探潜力值得我们进一步关注并寻找合作勘探的机会。五、结语大澳湾盆地为中新生代裂谷-被动陆缘叠合盆地，经历了裂陷期、过渡期、漂移期三个演化阶段。按主要储层划分，盆地纵向上共发育四套成藏组合：下白垩统BronzeWhaler群、上白垩统WhitePointer群、Tiger群及Hammerhead群。Ceduna坳陷的Hammerhead群三角洲前缘区砂岩储层与前三角洲泥岩形成自储自盖组合，断裂可沟通下伏烃源，是有利的勘探区带，值得进一步关注。（其他作者为杨松岭、许晓明、周浩玮，原载《海相油气地质》）