南美洲Oriente 盆地斜坡带W 区块构造-岩性复合油藏成藏模式及有利区预测

2023-11-09马文杰王景春田作基马中振万学鹏林金逞许翔麟周玉冰

岩性油气藏 2023年6期

马文杰，王景春，田作基，马中振，万学鹏，林金逞，许翔麟，周玉冰

（1.中国石油（厄瓜多尔）安第斯公司，厄瓜多尔基多 999165；2.中国石油国际勘探开发有限公司，北京 100034；3.中国石油勘探开发研究院，北京 100083）

0 引言

Oriente 盆地是南美重要的含油气盆地，已发现油气可采储量为14×108t，待发现可采资源量为8.5×108t［1-2］，油气藏主要分布在盆地东部斜坡带［3］。盆地勘探经历了起步阶段、规模构造油气藏勘探阶段、构造及构造-岩性复合油气藏勘探阶段以及构造-岩性复合油气藏勘探阶段。随着勘探程度的不断加深，盆地已由构造型油藏勘探全面转向构造-岩性复合油藏勘探，尤其近10 年在盆地东部斜坡带W 区块发现的AW，JE，TNW 等规模构造-岩性复合油藏，展示了斜坡带巨大的构造-岩性复合油藏勘探潜力。

Oriente 盆地早期研究主要集中在构造［4-5］、沉积［6-9］、石油地质条件［10-12］等方面，对盆地构造演化史、生储盖特征有了较为深入的认识。2006 年之后，随着中国石油和中国石化联合并购T，14，17 等区块，中国学者开始对Oriente 盆地的烃源岩［13］、沉积储层［14-15］、油气来源［16-17］、油气运移［18］、成藏模式［19-20］等展开深入研究，并在盆地油气运移、成藏等方面取得了创新认识。

斜坡带是前陆盆地构造-岩性复合油气藏发育的有利区［21-24］。由于对Oriente 盆地斜坡带构造-岩性复合圈闭的发育条件和模式缺少规律性的总结和认识，所以该盆地构造-岩性复合圈闭的勘探受到一定制约。本文以Oriente 盆地斜坡带W 区块近期发现的构造-岩性复合油藏为例，通过岩心观察、地震解释、储层反演、地化分析等对Oriente 盆地斜坡带构造-岩性复合油藏成储、成圈和成藏过程进行深入研究，以期为有效预测盆地内构造-岩性复合油藏的有利勘探方向提供借鉴。

1 地质概况

Oriente 盆地是一个典型的安第斯型前陆盆地，西部为安第斯山，东部为圭亚那地盾，盆地西陡东缓，西侧地层倾角为10°～25°，东侧地层倾角小于2°。盆地构造格局为东西分带、纵向分层，自西向东依次发育西部冲断带、中部前渊带、东部斜坡带。盆地纵向上发育3 个构造层，即深部断陷盆地构造层（侏罗系—三叠系）、中部坳陷盆地构造层（白垩系）和浅部前陆盆地构造层（古近系—新近系）。盆地中部和北部发育大量近NNW—SSE 和NNE—SSW 共轭走向的断层［10］（图1a）。

图1 Oriente 盆地斜坡带位置（a）及岩性地层综合柱状图（b）Fig.1 Location（a）and stratigraphic column（b）of the slope zone in Oriente Basin

南美西缘经历了2 次大规模的海侵，即古生代海侵和中生代海侵［2-3］。古生代海侵对Oriente 盆地的影响相对较小，仅在盆地中部和南部局部地区发育古生代海相沉积地层；中生代白垩纪海侵对Oriente盆地的影响较大，该时期Oriente 盆地整体遭受大规模海侵，在盆地形成了大范围的海相和海陆过渡相沉积地层。Oriente 盆地发育三叠系—侏罗系Santiago 组和白垩系Napo 组2 套烃源岩，其中Napo 组海相暗色页岩是盆地最重要的烃源岩。盆地西部边界的烃源岩在早—中始新世达到生烃高峰，而Napo 隆起则在新近纪才达到生排烃高峰［10］。近期研究表明，盆地斜坡带北部局部地区Napo 组烃源岩已经成熟［5］，甚至有学者根据大量烃源岩样品分析认为，盆地斜坡带西部大部分地区Napo 组烃源岩已进入生油门限［13］。Oriente 盆地主要发育白垩系Hollin 组河流相砂岩储集层、Napo 组海陆过渡相砂岩储集层和古近系Tena 组河流—三角洲相砂岩储集层，其中Napo 组砂岩根据多期次的海侵-海退旋回进一步细分为T 砂岩段、U 砂岩段和M1ss 砂岩段。Tena 组泥岩是区域性盖层，白垩系Napo 组发育的层间泥岩是重要的区域性盖层（图1b）。Oriente 盆地油藏类型主要为与共轭断层伴生的近南北向构造型油藏以及断层间的构造-岩性复合油藏［2，17，19］。油气自生烃中心生成后，首先通过区域性输导层（T 层和U 层）进行横向运移，然后通过断层进行垂向运移，最后通过输导层进行横向运移，形成自西向东的台阶式运移模式［25］。

2 构造-岩性复合油藏特征

W 区块位于Oriente 盆地东部斜坡带北部，面积约300 km2，区块构造相对平缓。在区块北部发现有多个规模型构造-岩性复合油藏，其中J 油藏最为典型。J 油藏含油面积约17 km2，是盆地近10 年发现的最大油藏，该油藏的发现进一步证实了Oriente盆地巨大的构造-岩性复合油藏勘探潜力。

2.1 构造特征

J 油藏白垩系Napo 组M1ss 段砂岩顶面为西南倾斜坡上的低幅度鼻隆构造，该构造呈NE—SW走向，构造一端向西南油气来源方向倾覆，为油气聚集提供了有利条件，J 油藏局部存在闭合幅度为1.5～6.0 m 的低幅度构造圈闭（图2）。

图2 Oriente 盆地斜坡带W 区块J 油藏白垩系Napo 组M1ss 段砂岩顶面构造Fig.2 Sandstone top structure of M1ss member of Cretaceous Napo Formation of J reservoir in block W，the slope zone of Oriente Basin

2.2 沉积特征

以往学者对于Oriente 盆地斜坡带白垩系Napo组M1ss 段的砂岩沉积环境开展过多次研究，并提出了多种不同的沉积成因解释方案。Vallejo 等［8］、White 等［11］根据岩心观察及地震解释，认为盆地东部的Eden Yuturi，Apaika，Nenke 等油田的M1ss 段砂岩为三角洲沉积。李晨晖等［14］、刘慧盈等［15］根据岩心观察认为Oriente 盆地M1ss 段发育河口湾沉积。

目前J 油藏内共有3 口井在M1ss 段取心，分别为J12 井、J32 井和J45 井。3 口井在岩心上均发现了较为清晰的交错层理、韵律层理、再作用面、羽状交错层理等特殊的沉积结构，这些沉积结构均说明M1ss 段砂岩为潮控河口湾沉积（图3）。J 油藏主体部位为潮汐砂坝沉积，呈NW—SE 走向，砂坝的NE 方向为潮汐水道，后期水道被废弃并填充了泥岩。该泥岩层与J 油藏主体部位的砂体形成了平面上的砂岩尖灭，为构造-岩性圈闭提供了封闭条件。

图3 Oriente 盆地斜坡带W 区块J 油藏白垩系Napo 组M1ss 段岩心照片Fig.3 Core figures of M1ss member of Cretaceous Napo Formation of J reservoir in block W，the slope zone of Oriente Basin

2.3 储层特征

根据J 油藏内50 余口钻井解释结果，油藏内单井M1ss 段储层总厚度为10～20 m，单层砂体厚度为1.6～12.0 m，孔隙度为15%～32%，储层物性总体较好。

J 油藏主体部位砂体呈NW—SE 走向。油藏东北方向存在一个与砂体走向一致的泥岩条带，该条带最宽处约2.5 km，向东南方向迅速变窄至200～300 m。地震反演剖面显示，泥岩条带泥质含量高，主要填充泥岩，仅局部地区发育少量近NW—SE 走向的孤立砂体，厚度为1～3 m，分析其可能为潮汐水道废弃时残留的砂岩沉积（图4）。

图4 Oriente 盆地斜坡带W 区块及周边地区J 油藏白垩系Napo 组M1ss 段储层厚度分布（a）及反演剖面（b，c）Fig.4 Reservoir thickness distribution（a）and inversion profiles（b，c）of M1ss member of Cretaceous Napo Formation of J reservoir in block W and surrounding areas，the slope zone of Oriente Basin

2.4 原油特征及油源对比

在J 油藏J1，J2，J3 和J5 等井M1ss 段采集4个原油样品，原油地化分析显示，这4 个原油样品均具有丰富的正构烷烃序列，但同时也具有明显的基线隆升现象（UCM 鼓包）（图5）。导致这种矛盾现象的唯一合理解释是：油藏中的原油是多期次常规原油混合的结果，且早期原油遭受了生物降解，使得目前原油表现出降解原油的特征（UCM 鼓包现象）；同时油藏后期常规原油混合但未遭受严重的生物降解，使得原油表现出常规原油谱图特征（丰富的正构烷烃序列）。

图5 Oriente 盆地斜坡带W 区块J 油藏白垩系原油饱和烃色谱图Fig.5 N-alkane gas-chromatogram of Cretaceous of J reservoir in block W，the slope zone of Oriente Basin

油源对比分析结果显示，Oriente 盆地斜坡带白垩系储层发现的原油与白垩系Napo 组泥灰岩具有亲缘关系，原油和烃源岩样品的正构烷烃、三环萜烷、藿烷、规则甾烷、重排甾烷等标志性化合物的分布特征具有相似性［17］（图6）。

图6 Oriente 盆地斜坡带W 区块J 油藏原油与白垩系Napo 组泥灰岩饱和烃色谱-质谱图Fig.6 GC-MS map of Cretaceous oils from J reservoir and Cretaceous marls in block W，the slope zone of Oriente Basin

3 油藏控制因素

3.1 沉积相控制储层平面展布

基于取心井岩心观察、RMS 地震属性平面分布特征以及高分辨率地震储层反演结果，明确了J 油藏白垩系Napo 组M1ss 段沉积环境为潮控河口湾沉积，油藏主体部位储层为潮汐砂坝、潮汐砂坝边缘相沉积。J 油藏M1ss 段发育多个河口湾砂坝，同时油藏北东向发育一个废弃潮汐水道，该潮汐水道在主潮汐期是潮汐水流流动的主要地区，在水道两侧形成多个潮汐砂坝和潮汐砂坝边缘。潮汐水道废弃后，水道内水体能量减弱，水体中的泥质开始淤积，形成一个近NW—SE 走向的泥岩条带（图7）。

图7 Oriente 盆地斜坡带W 区块及周边地区J 油藏白垩系Napo 组M1ss 段沉积微相展布Fig.7 Microfacies distribution of M1ss member of Cretaceous Napo Formation of J reservoir in block W and surrounding areas，the slope zone of Oriente Basin

3.2 构造背景和沉积环境匹配控制构造-岩性圈闭形成

Oriente 盆地东部斜坡带整体呈西倾、西南倾，构造倾角小于2°。盆地在白垩纪之后虽然受安第斯山脉隆升形成东西向的构造挤压，但构造挤压过程并未改变盆地东部斜坡带西倾、西南倾的构造特征，仅是活化了盆地断陷期的正断层，并在斜坡带北部形成数条NNE—SSW 向和NNW—SSE 向的共轭断层。

Oriente 盆地东部斜坡带主要发育海陆过渡相沉积，研究区的河口湾砂体及与之匹配的泥岩条带均呈NW—SE 走向，泥岩条带为河口湾砂体提供了北东向的封闭条件（图7）。地震反演剖面上M1ss段砂岩储层连续性发育（参见图4b，4c），仅在局部地区具有明显的由于泥质含量增加所形成的泥岩条带，该条带为西南下倾方向砂坝砂体提供了上倾方向的遮挡条件。Oriente 盆地东部斜坡带W 区块平稳的西倾和西南倾单斜鼻隆构造背景与NW-SE走向的泥岩条带配合，为斜坡带构造-岩性复合圈闭的形成提供了有利条件。

3.3 有效输导通道控制构造-岩性圈闭成藏

Oriente 盆地的油气主要来自盆地西部前缘带Napo 组泥灰岩［10］，也有部分来自盆地斜坡带局部成熟的烃源岩［5，13］。油气自烃源岩生成后，沿U 层和T 层砂体与断层组成的“立体输导网络”呈阶梯式向盆地东部斜坡带运移成藏［10，24］。油气输导通道模拟和地球化学示踪参数（1，5-/2，7-二甲基咔唑）表明，盆地斜坡带J 油藏的油气主要来自盆地西南地区，油气从西南低部位向东北高部位进行输导运移，油气运移地化指标也证实了这一运移通道的存在，J油藏恰好位于有效运移路径，是有利的油气聚集场所（图8）。

图8 地球化学示踪参数（1，5-/2，7-二甲基咔唑）预测油气运移通道分布Fig.8 Predicted distribution of effective hydrocarbon migration pathway by using geochemical tracer（1，5-/2，7-dimethylcarbazole）

4 构造-岩性油藏成藏模式及有利区预测

Oriente 盆地斜坡带构造-岩性油藏经历了3 个成藏阶段：①始新世时期，盆地西部前缘带和斜坡带部分地区白垩系烃源岩进入生油窗并开始向外排烃，油气开始向盆地斜坡带运移，并在构造-岩性复合圈闭中聚集成藏；②随着油气在构造-岩性圈闭中不断聚集，受地表水和生物的共同作用，原油遭受一定程度的生物降解；③随着古近系和新近系的不断沉积，Oriente 盆地斜坡带白垩系烃源岩进入生油门限的范围变大，成熟烃源岩不断向外排烃，并持续进入构造-岩性圈闭中，与油藏内已经聚集并遭受生物降解的原油混合，随着运移距离的增加，降解原油与常规原油混合程度不断降低，原油密度API 度自西南向东北逐渐减小（图9）。

图9 Oriente 盆地斜坡带构造-岩性复合油藏充注模式Fig.9 Hydrocarbon charging model of structural-lithologic composite reservoirs in the slope zone of Oriente Basin

Oriente 盆地斜坡带W 区块白垩系M1ss 段河口湾砂体整体呈NW—SE 走向，间杂发育NW—SE走向的泥岩条带，二者相互配合有助于形成构造-岩性复合油藏。在W 区块发育3 条NW—SE 走向的泥岩条带（参见图7）。南部的2 条泥岩条带与北部已经证实的泥岩条带形成于相同的沉积环境，同时这2 条泥岩条带的西南部位同样存在多个近NW—SE 走向的河口砂坝沉积。W 区块南部地区为西南倾斜坡，具备构造-岩性复合圈闭的形成条件，该地区位于有利的油气运移通道，由此认为W 区块南部地区2 个泥岩条带的西南部位是W 区块构造-岩性复合圈闭的有利发育区。