巴布亚盆地演化特征与石油地质条件

冯右伦

【摘要】巴布亚盆地位于澳大利亚北部边缘，石油资源丰富，但其石油地质条件有待进一步明确。针对巴布亚盆地演化特征和石油地质条件，通过精细的二维地震资料解释，具体分析了盆地古地貌、盆地结构-构造及演化在油气储集中的作用；查明盆地内不同时期的构造演化特征与盆地东西部构造的差异，盆地油气聚集条件；研究了烃源岩的分布及成熟度，储层的差异性分布及物性特征。

【关键词】巴布亚盆地 烃源岩 礁灰岩储层 前陆盆地

1 地质背景

巴布亚盆地位于太平洋西南部印度尼西亚群岛的东端。目前多数的勘探工作主要在巴布亚盆地内进行的。是一个北西-南东向的陆上和近海盆地。该盆地面积超过600000km2，由巴布亚造山带控制大地构造格局。

根据巴布亚盆地的构造特征，盆地划分为9个二级构造单元（图1巴布亚盆地构造单元划分图）：Papuan活动构造带、Papuan褶皱带、Fly台地、Moresby地槽、Aure活动构造带、Owen Stanley复杂构造带、Milne蛇绿岩带、Papuna高地、东部高地。其中Fly台地、Papuan褶皱带和Aure构造带为巴布亚盆地的主要构造单元，该区域聚集了巴布亚盆地90%以上的油气，具有极高的研究价值。Fly台地内分布着中生界碎屑岩、第三系碳酸盐岩以及上新—更新统碎屑岩和火山岩。Papua褶皺带中的沉积岩包括：中生界边缘海至广海相碎屑岩，下第三系至上第三系下段的大陆架、盆地灰岩和碎屑岩，上第三系上段海相至陆相碎屑岩。Aure构造带呈南北走向。已知沉积层序中包括上、中生界细粒碎屑岩、下第三系半深海石灰岩和碎屑岩，厚层的中新统浊积岩，以及上新—更新统海相至陆相碎屑岩。Aure构造带内的构造类型与Papuan褶皱带相类似，它们之间的边界不明显，但是两者之间尚有一些明显的差别。

2 盆地演化

根据综合分析，我们把巴布亚盆地从晚古生代至今的构造旋回与演化阶段总结为四个：晚古生代-拉张成盆阶段、中生代-拉张成盆与碰撞挤压阶段、新生代-拉张成盆与被动大陆边缘盆地阶段、中新世中期至今-俯冲挤压与前陆盆地阶段。

首先是构造旋回与演化的第一阶段晚古生代-拉张成盆阶段。晚古生代有裂陷盆地发育，通过地震资料分析表明，二叠纪发育大量的半地堑。

第二个演化阶段中生代-拉张成盆与碰撞挤压阶段，通过大量的地震测线的分析表明，三叠纪的挤压作用（图2 挤压作用典型剖面）导致地层的抬升，发生沉积间断，从而使得三叠纪-侏罗纪这一段时期缺失了一系列的地层，两个时期之间的地层呈不整合接触。

在第三阶段新生代-拉张成盆与被动大陆边缘盆地阶段，伴随着珊瑚海的扩张，在中生代不整合面上发生裂陷期的充填沉积，这一时期的沉降已经向东迁移。到了第四阶段中新世中期至今-俯冲挤压与前陆盆地阶段，从北西向南东，中生界厚度变薄，新生界厚度变厚，沉降中心发生迁移。

3 烃源岩的发育特征

巴布亚盆地最主要的烃源岩一般认为是中侏罗统到上侏罗统浅海陆棚相页岩，其中，Maril组浅海陆棚相页岩是一套已经证实的烃源岩，TOC 1-6.2 wt %，HI为100-567 mg HC/g，II/III型干酪根。部分地区为外陆架至斜坡相黑灰色泥岩，TOC：0.6 – 4.5 wt%，III型干酪根为主。此外，第三系 Aure群的深海相页岩和泥岩，TOC 0.5 – 2.1wt %，干酪根以III型为主，是一套潜在的烃源岩。

以位于Darai高原东南边缘区域的Omati地堑为例，其中第三系的中新统灰岩沉积厚度最厚达3.5km，所有的侏罗系和白垩系的层位都有很大的生烃潜力，由一些相关的干酪根类型分配比例的数据分析得出，该地区的干酪根类型以II/III型干酪根为主。在晚中新世到上新世，此区域的烃源岩组段干酪根向油气的转化率处于50%-80%之间。大部分排烃发生在晚侏罗世到早白垩世之间，晚白垩世是第二个排烃高峰期，到了晚第三纪有微量的排气。

4 储层发育特征

巴布亚盆地储层分布主要集中在两个区域：西部陆上和东部海域。在西部陆上主要以上侏罗统—下白垩统河口湾、滨浅海相、障壁砂坝为主，东部海域（Fly台地东部、Papua褶皱带以东）以始新统-中新统灰岩为主。代表组段主要有始新统-下中新统的Mendi群海相灰岩、始新统-中新统的Darai组灰岩和下渐新统-上中新统的Puri灰岩。

主要的目的层是盆地西部的中生界下组合与盆地东部的新生界上组合，在西部的Fly台地区，新生界地层较薄，中生界地层厚度大，而越往东走，却情况相反，新生界地层厚度急剧加大，而中生界地层减小甚至尖灭。位于Fly台地东南海域的Pandora礁群带，由位于大陆架外隆起的环礁组成，沿着礁群带储层深度约在2000左右，平均孔隙度在24.2%，储集性好。