澳大利亚波拿巴盆地油气地质特征及勘探潜力

黄彦庆，白国平

(1.中国石油大学，北京 102249； 2.中国石油化工股份有限公司 石油勘探开发研究院，北京 100083)

波拿巴盆地主体位于澳大利亚北部的海上，面积约44.3×104km2，其中海上42.6×104km2。该盆地为一个裂谷—被动大陆边缘盆地，沉积了15 km厚的显生宙碎屑岩和碳酸盐岩[1-2]。自1964年发现第一个气田以来，到2009年初已发现油气田72个，发现石油可采储量2.58×108t，天然气12 400×108m3，合计油当量为12.6×108t[3]，天然气储量占油气总储量的79.53%，该盆地是一个富气的盆地。

近几年，波拿巴盆地的勘探活动非常频繁，且不断有大型气田发现，吸引几大石油公司进入该盆地进行勘探活动；2006年在该盆地内建立起了澳大利亚的第二个LNG项目，必将引发天然气田的大力开发。然而，有关该盆地的中文文献非常少，已有的研究成果多为盆地和其主要油气田的图册及简单的文字介绍[4]。鉴于此，在广泛收集外文文献和相关数据库资料的基础上，通过对波拿巴盆地构造、地层和油气地质特征的总结，及其油气分布规律的统计和分析，研究该盆地的勘探潜力，指出有利区块位置。

1 盆地基础地质特征

1.1 盆地的形成与演化

波拿巴盆地经历了古生代和中生代多期裂谷作用，以及新生代晚期板块碰撞引起的断裂重新活动。

晚泥盆世至早石炭世，随着古特提斯洋的演化，澳大利亚地块经历了扭张作用，导致了皮特尔次盆的形成；三叠纪—中晚侏罗世，随着印度与澳大利亚地块分离，盆地经历了第二期裂谷作用，形成了一系列地堑；中新世，澳大利亚的伊里安岛与北部的印尼岛弧碰撞，在岛弧负载作用下，新生代地层中发育一系列断层，同时中生代断裂重新活动，造成许多油气藏的破坏。

1.2 盆地的构造与地层

由于波拿巴盆地经历多期拉张应力作用，盆地内正断层广泛发育，将盆地分隔为不同的凹陷和隆起。

该盆地的构造格架由2个主要的构造带组成;一个NW-SE走向的古生代构造带和一个NE-SW走向的中生代构造带，前者是一个NW-SE走向的夭折裂谷，主要分布在皮特尔次盆地和萨胡尔向斜。在盆地北部的帝汶海区域受古生代构造和中生代构造的共同控制，形成了一系列构造单元，自西南向东北依次为;纳卡尔地槽、拉米娜日亚高地、弗莱明戈高地、弗莱明戈向斜和萨胡尔台地。NE-SW走向断裂作用形成了3个次级构造;武尔坎次盆、莫利塔地堑和卡尔德尔地堑，武尔坎次盆的西北为阿史莫台地；在盆地南部，伦敦德芮隆起将皮特尔次盆地和武尔坎次盆分开(图1)，其中纳卡尔地槽、弗莱明戈高地、拉米娜日亚高地和弗莱明戈向斜组成西北构造区[5]。

皮特尔次盆以古生界地层为主，上覆薄层中新生界；而武尔坎次盆、莫利塔地堑和卡尔德尔地堑等地区发育厚层的中生界地层，目前钻井和地震没有揭示古生界地层。

图1 波拿巴盆地构造划分和油气田分布

2 油气地质特征

2.1 生储盖特征

该盆地古生界和中生界地层中识别出多套证实的和潜在烃源岩(图2)，盆地不同部位的主力烃源岩不同;在陆上地区，石炭系Milligans组是主力烃源岩；在皮特尔次盆地海上地区，二叠系Keyling组和Hyland Bay组是主要烃源岩；在武尔坎次盆地，上侏罗统下Vulcan组是主要烃源岩；而波拿巴盆地北部的地堑内，上侏罗统—下白垩统泥岩段是其烃源岩[6]。

在波拿巴盆地，从泥盆系—白垩系的地层中都有油气发现(图2)，古生界主要储集层为二叠系Keyling组和Hyland Bay组，中生界主要储集层包括Challis组、Nome组、Montara组、Plover组和下Vulcan组；岩性为碎屑岩，主要由河流相、三角洲和滨浅海相石英砂岩和长石砂岩组成[7-8]。一般而言，盆地油气田储集层孔隙度为10%～30%，但深部存在着致密储层构成的天然气田[9]。

图2 波拿巴盆地地层柱状图及生储盖分布

波拿巴盆地的大部分储集层的盖层都是泥页岩，以裂谷期以及裂谷后海平面上升背景下沉积的厚层泥岩为主，不过在Petrel 1井区，砂岩储集层的盖层则是致密碳酸盐岩。

2.2 圈闭与油气藏

波拿巴盆地以伸展构造样式为主，包括反向屋脊断块、反向翘倾断块低潜山和滑动断阶高潜山等圈闭类型。同时，早古生代，整个盆地内沉积了一套蒸发岩，后期的差异压实造成了这套盐岩的流动，形成了各种与盐岩相关的构造样式[10]。

2.3 油气成藏组合

波拿巴盆地可以划分为5套主要成藏组合，自下而上分别对其进行描述。以Ningbing组礁灰岩为储层，下石炭统Milligans组泥岩为盖层的组合，由于受生烃量的限制其含油气较少；以Milligans组和Kuriyippi组为储集层，以下二叠统Treachery页岩为盖层的组合，含油气较少；以Keyling组和Hyland Bay组为储集层，Mount Goodwin组为盖层的组合，这是古生代地层中最主要的组合[11]；以三叠系—侏罗系砂岩为储层，上侏罗统—下白垩统泥岩为盖层的组合，武尔坎次盆中绝大多数油气分布在该组合中；以Montara组和Plover组为储层，上侏罗统—下白垩统泥岩为盖层的组合，主要分布在盆地西北部。

3 油气分布规律

全球油气分布呈现高度的不均一性，这一特征在波拿巴盆地表现得非常明显。武尔坎次盆和西北构造区发现的油田最多，这2个地区的石油储量也最大，两者共占石油总储量的97.46%；西北构造区凝析油储量最大，达5 480×104t，然后是萨胡尔台地，达4 110×104t，其后是武尔坎次盆、卡尔德尔地堑和莫利塔地堑，都在1 370×104t以上；天然气主要分布于卡尔德尔地堑，储量接近5 663×108m3，然后是萨胡尔台地，为2 832×108m3(图3)。油气的地理分布显示出“西南油、东北气”的特征，这种分布主要受到烃源岩成熟度和构造演化的控制。

从层系上看，81.9%的油气分布在中生界Montara组和Plover组储层中(图4)(与其优越的成藏条件密切相关，通过断层直接与烃源岩对接或相连，三角洲前缘和滨岸砂形成的分布广泛、物形较好的储层和上部巨厚的泥岩盖层)，其它含油气较多的储层包括Challis组和Nome组。

4 勘探潜力分析及有利目标区预测

图3 波拿巴盆地不同构造单元累积发现可采储量分布

图4 波拿巴盆地不同储集层储量分布特征

波拿巴盆地是澳大利亚重要的产油气盆地，截至2009年1月，累计产石油(含凝析油)6 879.45×104t，天然气263.9×108m3。根据美国地质调查局(USGS)资源评价结果，波拿巴盆地待发现的石油、天然气和凝析油可采资源量均值分别为1.76×108t，5.36×108t油当量和1.48×108t，总待发现油气资源量为8.6×108t。通过对波拿巴盆地油气资源发现历史的统计，发现该盆地油气发现仍然处于快速上升阶段，表明该盆地具有较好的勘探潜力，尤其是天然气方面[12]。

武尔坎次盆油气勘探程度相对较高，但前期勘探目标以构造圈闭为主，且钻探深度多数在3 500 m以上，通过目的层沉积相研究，发现在地堑深部发育浊积扇等砂体，所以深部生烃灶附近为有利的勘探区，能够发现大量隐蔽油气藏。

莫利塔地堑和卡尔德尔地堑勘探程度低—中等，但是它们与武尔坎次盆的构造沉积演化类似，且烃源岩范围和厚度较武尔坎次盆大，所以其具有较大的勘探潜力，近两年波拿巴盆地大的油气发现都集中在这些区域也说明了这一点。

另一勘探潜力较大的区域是莫利塔地堑与皮特尔次盆过渡区域，这一区域长期处于隆起位置，东南和西北两侧分别是古生界和中生界烃源岩，能够捕获生成的油气而成藏。

参考文献:

[1]GEOSCIENCES AUSTRALIA.Bonaparte Basin[OL].[2008-10-18].http://www.ga.gov.au/oceans/rpg_Bonaparte.jsp.

[2]GEOSCIENCES AUSTRALIA.Oil and gas resources of Australia 2008[M].Canberra: Geoscience Australia, 2008.

[3]IHS ENERGY GROUP.Basin Monitor, Bonaparte Basin, Australia, Indian Ocean Region[DB].Englewood, Colorado: IHS Energy Group, 2009.

[4]童晓光,关增淼.世界石油勘探开发图集(亚洲太平洋地区分册)[M].北京:石油工业出版社, 2001;1-288.

[5]CASTILLO D A, BISHOP D, DONALDSON J I, et al.Trap integrity in the Laminaria High-Nancar Trough region, Timor Sea: prediction of fault seal failure[J].APPEA Journal, 2000,40: 151-173.

[6]PRESTON J C, EDWARDS D S.The petroleum geochemistry of oils and source-rocks from the north Bonaparte Basin, offshore northern Australia[J].APPEA Journal, 2000,40:257-282.

[7]SEGGIE R J, AINSWORTH R B, JOHNSON D A, et al.Awakening of a super giant, Sunrise- Troubadour Gas- Condensate Field[J].APPEA Journal, 2000,40:417-438.

[8]BROOKS D M, GOODY A K, O’ REILLY J B, at el.Bayu/ Undan gas- condensate discovery: Western Timor gap zone of cooperation, area A[J].APPEA Journal, 1996,36: 142-160.

[9]胡文海, 陈冬晴.美国油气田分布规律和勘探经验[M].北京;石油工业出版社, 1995:357-364.

[10]LEMON N M, BARNES C R.Salt migration and subtle structures: Modeling of the Petrel Sub-basin, Northwest Australia[J].APPEA Journal, 1997,37:245-258.

[11]MCCONACHIE B A, BRADSHAW M, BRADSHAW T J.Petroleum systems of the Petrel Sub-basin: an integrated approach to basin analysis and identification of hydrocarbon exploration opportunities[J].APPEA Journal, 1996,36: 242-268.

[12]BOREHAM C J, HOPE J M, HARTUNG B, et al.Understanding source, distribution and preservation of Australian Natural gas: a geochemical perspective[J].APPEA Journal, 2001,41:523-547.