南美洲Oriente 盆地斜坡帶W 區塊構造-巖性復合油藏成藏模式及有利區預測

馬文杰，王景春，田作基，馬中振，萬學鵬，林金逞，許翔麟，周玉冰

（1.中國石油（厄瓜多爾）安第斯公司，厄瓜多爾基多 999165；2.中國石油國際勘探開發有限公司，北京 100034；3.中國石油勘探開發研究院，北京 100083）

0 引言

Oriente 盆地是南美重要的含油氣盆地，已發現油氣可采儲量為14×108t，待發現可采資源量為8.5×108t［1-2］，油氣藏主要分布在盆地東部斜坡帶［3］。盆地勘探經歷了起步階段、規模構造油氣藏勘探階段、構造及構造-巖性復合油氣藏勘探階段以及構造-巖性復合油氣藏勘探階段。隨著勘探程度的不斷加深，盆地已由構造型油藏勘探全面轉向構造-巖性復合油藏勘探，尤其近10 年在盆地東部斜坡帶W 區塊發現的AW，JE，TNW 等規模構造-巖性復合油藏，展示了斜坡帶巨大的構造-巖性復合油藏勘探潛力。

Oriente 盆地早期研究主要集中在構造［4-5］、沉積［6-9］、石油地質條件［10-12］等方面，對盆地構造演化史、生儲蓋特征有了較為深入的認識。2006 年之后，隨著中國石油和中國石化聯合并購T，14，17 等區塊，中國學者開始對Oriente 盆地的烴源巖［13］、沉積儲層［14-15］、油氣來源［16-17］、油氣運移［18］、成藏模式［19-20］等展開深入研究，并在盆地油氣運移、成藏等方面取得了創新認識。

斜坡帶是前陸盆地構造-巖性復合油氣藏發育的有利區［21-24］。由于對Oriente 盆地斜坡帶構造-巖性復合圈閉的發育條件和模式缺少規律性的總結和認識，所以該盆地構造-巖性復合圈閉的勘探受到一定制約。本文以Oriente 盆地斜坡帶W 區塊近期發現的構造-巖性復合油藏為例，通過巖心觀察、地震解釋、儲層反演、地化分析等對Oriente 盆地斜坡帶構造-巖性復合油藏成儲、成圈和成藏過程進行深入研究，以期為有效預測盆地內構造-巖性復合油藏的有利勘探方向提供借鑒。

1 地質概況

Oriente 盆地是一個典型的安第斯型前陸盆地，西部為安第斯山，東部為圭亞那地盾，盆地西陡東緩，西側地層傾角為10°～25°，東側地層傾角小于2°。盆地構造格局為東西分帶、縱向分層，自西向東依次發育西部沖斷帶、中部前淵帶、東部斜坡帶。盆地縱向上發育3 個構造層，即深部斷陷盆地構造層（侏羅系—三疊系）、中部坳陷盆地構造層（白堊系）和淺部前陸盆地構造層（古近系—新近系）。盆地中部和北部發育大量近NNW—SSE 和NNE—SSW 共軛走向的斷層［10］（圖1a）。

圖1 Oriente 盆地斜坡帶位置（a）及巖性地層綜合柱狀圖（b）Fig.1 Location（a）and stratigraphic column（b）of the slope zone in Oriente Basin

南美西緣經歷了2 次大規模的海侵，即古生代海侵和中生代海侵［2-3］。古生代海侵對Oriente 盆地的影響相對較小，僅在盆地中部和南部局部地區發育古生代海相沉積地層；中生代白堊紀海侵對Oriente盆地的影響較大，該時期Oriente 盆地整體遭受大規模海侵，在盆地形成了大范圍的海相和海陸過渡相沉積地層。Oriente 盆地發育三疊系—侏羅系Santiago 組和白堊系Napo 組2 套烴源巖，其中Napo 組海相暗色頁巖是盆地最重要的烴源巖。盆地西部邊界的烴源巖在早—中始新世達到生烴高峰，而Napo 隆起則在新近紀才達到生排烴高峰［10］。近期研究表明，盆地斜坡帶北部局部地區Napo 組烴源巖已經成熟［5］，甚至有學者根據大量烴源巖樣品分析認為，盆地斜坡帶西部大部分地區Napo 組烴源巖已進入生油門限［13］。Oriente 盆地主要發育白堊系Hollin 組河流相砂巖儲集層、Napo 組海陸過渡相砂巖儲集層和古近系Tena 組河流—三角洲相砂巖儲集層，其中Napo 組砂巖根據多期次的海侵-海退旋回進一步細分為T 砂巖段、U 砂巖段和M1ss 砂巖段。Tena 組泥巖是區域性蓋層，白堊系Napo 組發育的層間泥巖是重要的區域性蓋層（圖1b）。Oriente 盆地油藏類型主要為與共軛斷層伴生的近南北向構造型油藏以及斷層間的構造-巖性復合油藏［2，17，19］。油氣自生烴中心生成后，首先通過區域性輸導層（T 層和U 層）進行橫向運移，然后通過斷層進行垂向運移，最后通過輸導層進行橫向運移，形成自西向東的臺階式運移模式［25］。

2 構造-巖性復合油藏特征

W 區塊位于Oriente 盆地東部斜坡帶北部，面積約300 km2，區塊構造相對平緩。在區塊北部發現有多個規模型構造-巖性復合油藏，其中J 油藏最為典型。J 油藏含油面積約17 km2，是盆地近10 年發現的最大油藏，該油藏的發現進一步證實了Oriente盆地巨大的構造-巖性復合油藏勘探潛力。

2.1 構造特征

J 油藏白堊系Napo 組M1ss 段砂巖頂面為西南傾斜坡上的低幅度鼻隆構造，該構造呈NE—SW走向，構造一端向西南油氣來源方向傾覆，為油氣聚集提供了有利條件，J 油藏局部存在閉合幅度為1.5～6.0 m 的低幅度構造圈閉（圖2）。

圖2 Oriente 盆地斜坡帶W 區塊J 油藏白堊系Napo 組M1ss 段砂巖頂面構造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 沉積特征

以往學者對于Oriente 盆地斜坡帶白堊系Napo組M1ss 段的砂巖沉積環境開展過多次研究，并提出了多種不同的沉積成因解釋方案。Vallejo 等［8］、White 等［11］根據巖心觀察及地震解釋，認為盆地東部的Eden Yuturi，Apaika，Nenke 等油田的M1ss 段砂巖為三角洲沉積。李晨暉等［14］、劉慧盈等［15］根據巖心觀察認為Oriente 盆地M1ss 段發育河口灣沉積。

目前J 油藏內共有3 口井在M1ss 段取心，分別為J12 井、J32 井和J45 井。3 口井在巖心上均發現了較為清晰的交錯層理、韻律層理、再作用面、羽狀交錯層理等特殊的沉積結構，這些沉積結構均說明M1ss 段砂巖為潮控河口灣沉積（圖3）。J 油藏主體部位為潮汐砂壩沉積，呈NW—SE 走向，砂壩的NE 方向為潮汐水道，后期水道被廢棄并填充了泥巖。該泥巖層與J 油藏主體部位的砂體形成了平面上的砂巖尖滅，為構造-巖性圈閉提供了封閉條件。

圖3 Oriente 盆地斜坡帶W 區塊J 油藏白堊系Napo 組M1ss 段巖心照片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 儲層特征

根據J 油藏內50 余口鉆井解釋結果，油藏內單井M1ss 段儲層總厚度為10～20 m，單層砂體厚度為1.6～12.0 m，孔隙度為15%～32%，儲層物性總體較好。

J 油藏主體部位砂體呈NW—SE 走向。油藏東北方向存在一個與砂體走向一致的泥巖條帶，該條帶最寬處約2.5 km，向東南方向迅速變窄至200～300 m。地震反演剖面顯示，泥巖條帶泥質含量高，主要填充泥巖，僅局部地區發育少量近NW—SE 走向的孤立砂體，厚度為1～3 m，分析其可能為潮汐水道廢棄時殘留的砂巖沉積（圖4）。

圖4 Oriente 盆地斜坡帶W 區塊及周邊地區J 油藏白堊系Napo 組M1ss 段儲層厚度分布（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 原油特征及油源對比

在J 油藏J1，J2，J3 和J5 等井M1ss 段采集4個原油樣品，原油地化分析顯示，這4 個原油樣品均具有豐富的正構烷烴序列，但同時也具有明顯的基線隆升現象（UCM 鼓包）（圖5）。導致這種矛盾現象的唯一合理解釋是：油藏中的原油是多期次常規原油混合的結果，且早期原油遭受了生物降解，使得目前原油表現出降解原油的特征（UCM 鼓包現象）；同時油藏后期常規原油混合但未遭受嚴重的生物降解，使得原油表現出常規原油譜圖特征（豐富的正構烷烴序列）。

圖5 Oriente 盆地斜坡帶W 區塊J 油藏白堊系原油飽和烴色譜圖Fig.5 N-alkane gas-chromatogram of Cretaceous of J reservoir in block W，the slope zone of Oriente Basin

油源對比分析結果顯示，Oriente 盆地斜坡帶白堊系儲層發現的原油與白堊系Napo 組泥灰巖具有親緣關系，原油和烴源巖樣品的正構烷烴、三環萜烷、藿烷、規則甾烷、重排甾烷等標志性化合物的分布特征具有相似性［17］（圖6）。

圖6 Oriente 盆地斜坡帶W 區塊J 油藏原油與白堊系Napo 組泥灰巖飽和烴色譜-質譜圖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 沉積相控制儲層平面展布

基于取心井巖心觀察、RMS 地震屬性平面分布特征以及高分辨率地震儲層反演結果，明確了J 油藏白堊系Napo 組M1ss 段沉積環境為潮控河口灣沉積，油藏主體部位儲層為潮汐砂壩、潮汐砂壩邊緣相沉積。J 油藏M1ss 段發育多個河口灣砂壩，同時油藏北東向發育一個廢棄潮汐水道，該潮汐水道在主潮汐期是潮汐水流流動的主要地區，在水道兩側形成多個潮汐砂壩和潮汐砂壩邊緣。潮汐水道廢棄后，水道內水體能量減弱，水體中的泥質開始淤積，形成一個近NW—SE 走向的泥巖條帶（圖7）。

圖7 Oriente 盆地斜坡帶W 區塊及周邊地區J 油藏白堊系Napo 組M1ss 段沉積微相展布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 構造背景和沉積環境匹配控制構造-巖性圈閉形成

Oriente 盆地東部斜坡帶整體呈西傾、西南傾，構造傾角小于2°。盆地在白堊紀之后雖然受安第斯山脈隆升形成東西向的構造擠壓，但構造擠壓過程并未改變盆地東部斜坡帶西傾、西南傾的構造特征，僅是活化了盆地斷陷期的正斷層，并在斜坡帶北部形成數條NNE—SSW 向和NNW—SSE 向的共軛斷層。

Oriente 盆地東部斜坡帶主要發育海陸過渡相沉積，研究區的河口灣砂體及與之匹配的泥巖條帶均呈NW—SE 走向，泥巖條帶為河口灣砂體提供了北東向的封閉條件（圖7）。地震反演剖面上M1ss段砂巖儲層連續性發育（參見圖4b，4c），僅在局部地區具有明顯的由于泥質含量增加所形成的泥巖條帶，該條帶為西南下傾方向砂壩砂體提供了上傾方向的遮擋條件。Oriente 盆地東部斜坡帶W 區塊平穩的西傾和西南傾單斜鼻隆構造背景與NW-SE走向的泥巖條帶配合，為斜坡帶構造-巖性復合圈閉的形成提供了有利條件。

3.3 有效輸導通道控制構造-巖性圈閉成藏

Oriente 盆地的油氣主要來自盆地西部前緣帶Napo 組泥灰巖［10］，也有部分來自盆地斜坡帶局部成熟的烴源巖［5，13］。油氣自烴源巖生成后，沿U 層和T 層砂體與斷層組成的“立體輸導網絡”呈階梯式向盆地東部斜坡帶運移成藏［10，24］。油氣輸導通道模擬和地球化學示蹤參數（1，5-/2，7-二甲基咔唑）表明，盆地斜坡帶J 油藏的油氣主要來自盆地西南地區，油氣從西南低部位向東北高部位進行輸導運移，油氣運移地化指標也證實了這一運移通道的存在，J油藏恰好位于有效運移路徑，是有利的油氣聚集場所（圖8）。

圖8 地球化學示蹤參數（1，5-/2，7-二甲基咔唑）預測油氣運移通道分布Fig.8 Predicted distribution of effective hydrocarbon migration pathway by using geochemical tracer（1，5-/2，7-dimethylcarbazole）

4 構造-巖性油藏成藏模式及有利區預測

Oriente 盆地斜坡帶構造-巖性油藏經歷了3 個成藏階段：①始新世時期，盆地西部前緣帶和斜坡帶部分地區白堊系烴源巖進入生油窗并開始向外排烴，油氣開始向盆地斜坡帶運移，并在構造-巖性復合圈閉中聚集成藏；②隨著油氣在構造-巖性圈閉中不斷聚集，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隨著古近系和新近系的不斷沉積，Oriente 盆地斜坡帶白堊系烴源巖進入生油門限的范圍變大，成熟烴源巖不斷向外排烴，并持續進入構造-巖性圈閉中，與油藏內已經聚集并遭受生物降解的原油混合，隨著運移距離的增加，降解原油與常規原油混合程度不斷降低，原油密度API 度自西南向東北逐漸減?。▓D9）。

圖9 Oriente 盆地斜坡帶構造-巖性復合油藏充注模式Fig.9 Hydrocarbon charging model of structural-lithologic composite reservoirs in the slope zone of Oriente Basin

Oriente 盆地斜坡帶W 區塊白堊系M1ss 段河口灣砂體整體呈NW—SE 走向，間雜發育NW—SE走向的泥巖條帶，二者相互配合有助于形成構造-巖性復合油藏。在W 區塊發育3 條NW—SE 走向的泥巖條帶（參見圖7）。南部的2 條泥巖條帶與北部已經證實的泥巖條帶形成于相同的沉積環境，同時這2 條泥巖條帶的西南部位同樣存在多個近NW—SE 走向的河口砂壩沉積。W 區塊南部地區為西南傾斜坡，具備構造-巖性復合圈閉的形成條件，該地區位于有利的油氣運移通道，由此認為W 區塊南部地區2 個泥巖條帶的西南部位是W 區塊構造-巖性復合圈閉的有利發育區。

5 結論

（1）Oriente 盆地斜坡帶白堊系M1ss 段儲層西傾—西南傾構造與M1ss 段NW-SE 向展布的河口灣潮道泥巖為構造巖性復合圈閉的形成提供了封閉條件，M1ss 段NW—SE 向展布的河口灣砂壩物性好，是復合圈閉優質儲層。

（2）W 區塊白堊系儲層原油具有豐富的正構烷烴序列，同時具有明顯的基線隆升現象，為混合成因。W 區塊構造-巖性油藏為三階段成藏模式，早期常規原油充注，中期原油遭受降解，晚期常規原油混合降稠。

（3）W 區塊構造-巖性復合油藏受3 個因素控制，河口灣砂壩控制有利儲層分布，W 區塊平穩的西傾和西南傾單斜鼻隆構造背景與NW—SE 走向的泥巖條帶配合控制圈閉形成，有效油氣運移通道的空間展布控制成藏。

（4）W 區塊南部地區發育2 個NW—SE 走向的泥巖條帶，該泥巖條帶的西南部位是W 區塊構造-巖性復合圈閉的有利發育區。