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本文作者：龐正煉1樊太亮2何輝1王進(jìn)財(cái)1林琳2作者單位：1.中國(guó)石油勘探開發(fā)研究院2.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）能源學(xué)院

石油地質(zhì)特征

圣弗朗西斯科盆地經(jīng)歷了復(fù)雜構(gòu)造演化，地質(zhì)條件復(fù)雜，由于形成年代久遠(yuǎn)，盆地中烴源巖經(jīng)歷了長(zhǎng)期熱演化。此外，盆地最終演化為前陸盆地，因此石油地質(zhì)特征也部分呈現(xiàn)出前陸盆地的特點(diǎn)。

1生烴潛力分析

圣弗朗西斯科盆地主要烴源巖為Bambui群和Macaubas群中富含有機(jī)質(zhì)的黑色淺海相頁(yè)巖以及Macaubas群中富含有機(jī)質(zhì)的疊層石碳酸鹽巖，這些生烴層位于Bambui群和Macaubas群頂部[11-13]。Macaubas群和Bambui群中的2套烴源巖在形成時(shí)代上分別屬于被動(dòng)大陸邊緣沉積期和前陸坳陷期，2套烴源巖為典型前陸盆地?zé)N源巖系[14]。Bambui群和Macaubas群中黑色頁(yè)巖的有機(jī)碳含量平均值為4%—6%，最大值可達(dá)15%，而疊層石碳酸鹽巖的有機(jī)碳含量也較高[12]。Bambui群沉積過程中，盆地在巴西利亞造山運(yùn)動(dòng)作用下處于前陸負(fù)載階段。Macaubas群和Bambui群底部的烴源巖在上覆地層仍接受沉積時(shí)即進(jìn)入生烴門限，而生烴高峰則在巴西利亞構(gòu)造運(yùn)動(dòng)發(fā)生期間達(dá)到[1]。這是因?yàn)槭芮瓣憮锨饔玫挠绊?，Bambui群沉積厚度巨大，在該群尚未完全形成時(shí)下伏烴源巖已具有足夠的埋深。由于烴源巖進(jìn)入生烴門限的年代很早，因此必然經(jīng)歷長(zhǎng)時(shí)期的熱演化。盆地中烴源巖的鏡質(zhì)體反射率約為2%，說明盆內(nèi)烴源巖的成熟度已非常高，基本上處于深部高溫生氣階段[14]。

2儲(chǔ)蓋特征

圣弗朗西斯科盆地中主要的儲(chǔ)層有2套：Bambui群的碳酸鹽巖和Macaubas群粗粒的硅質(zhì)碎屑巖[15]。Bambui群儲(chǔ)層形成于淺海相沉積環(huán)境，可分為2類：一類為白云石化碳酸鹽巖，原生鮞粒灰?guī)r和內(nèi)碎屑被白云石化，形成中粒結(jié)晶白云石；另一類為破碎的碳酸鹽巖，發(fā)育近水平的裂縫，部分裂縫被溶蝕成溶蝕孔洞。Macaubas群的粗碎屑巖儲(chǔ)層受構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響發(fā)生破碎，形成大量裂縫，儲(chǔ)集物性得到極大提高。研究區(qū)發(fā)育2套蓋層：一套為Bambui群厚層淺海相頁(yè)巖和致密碳酸鹽巖，另一套為盆地頂部的白堊系蓋層的泥巖。此外，一些層內(nèi)的頁(yè)巖夾層亦可提供一定的封堵作用。

3生儲(chǔ)蓋組合

盆地中可劃分出Bambui和Macaubas兩套生儲(chǔ)蓋組合。Bambui群下部發(fā)育黑色淺海相頁(yè)巖烴源巖，破碎碳酸鹽巖和白云石化碳酸鹽巖則為有利儲(chǔ)層，上覆于儲(chǔ)層的頁(yè)巖及致密碳酸鹽巖構(gòu)成了封堵層（圖3）。因此，在該群可構(gòu)成“自生自儲(chǔ)自蓋”組合特征。在Macaubas群中還發(fā)育有一套烴源巖和儲(chǔ)層（圖3），該群烴源巖和Bambui群儲(chǔ)層可構(gòu)成“古生新儲(chǔ)、下生上儲(chǔ)”的源儲(chǔ)組合類型，該群內(nèi)部?jī)?chǔ)層則形成“自生自儲(chǔ)”的組合類型。

4圈閉特征

盆地中圈閉類型多樣，包括構(gòu)造圈閉、地層圈閉以及地層-構(gòu)造復(fù)合型圈閉。由于圣弗朗西斯科盆地最終為前陸盆地，因此盆內(nèi)由構(gòu)造沖斷作用控制的背斜圈閉和各種斷層相關(guān)褶皺是盆地內(nèi)最普遍也最重要的一類圈閉，在這些圈閉中，蛇頭構(gòu)造最為有利[15]。除蛇頭構(gòu)造外，Bambui群和Macaubas群還均具備形成地層圈閉的條件。Bambui群SeteLagoa組生物礁（如疊層石）發(fā)育良好，呈條帶狀展布，向盆地西南部逐漸變薄，形成一些透鏡體，這些透鏡體在盆地西北部的MinasGerais連接成片，且生物礁多被白云石化，形成中粗晶白云巖[11]。這些呈條帶狀展布的白云石化生物礁亦可形成有利的生物礁圈閉。

5油氣成藏特征

圣弗朗西斯科盆地?zé)N源巖在新元古代Bambui群沉積時(shí)期進(jìn)入生烴門限，具有較高的成熟度，鏡質(zhì)體反射率可達(dá)2.0%[15]。雖然確切的主生烴期無法確定，但目前普遍認(rèn)為在巴西利亞構(gòu)造運(yùn)動(dòng)擠壓作用最強(qiáng)烈時(shí)盆內(nèi)烴源巖進(jìn)入生烴高峰。烴源巖生成的烴類在構(gòu)造擠壓應(yīng)力的輔助下，發(fā)生初次運(yùn)移，排出烴源巖。此外，構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)烈擠壓還使烴源巖在生烴的同時(shí)遭受強(qiáng)烈的擠壓破碎作用，形成大量斷裂，這些裂縫為烴類在烴源巖內(nèi)的初次運(yùn)移提供了更多的運(yùn)移通道，進(jìn)一步促進(jìn)烴類的初次運(yùn)移，從而極大地提高了盆內(nèi)烴源巖的排烴效率。在圣弗朗西斯科盆地中，不同情況下存在不同優(yōu)勢(shì)運(yùn)移通道（圖4）。當(dāng)儲(chǔ)層與烴源巖同屬于一套地層且直接上覆于烴源巖層時(shí)，烴類排出后可直接向與其接觸的儲(chǔ)層運(yùn)移；此外，烴源巖內(nèi)部還發(fā)育儲(chǔ)層夾層，烴源巖生成的烴類直接向夾層儲(chǔ)集體充注。當(dāng)儲(chǔ)層離烴源巖較遠(yuǎn)時(shí)，烴類可通過Macaubas群和Bambui群中滲透性碳酸鹽巖和砂巖等疏導(dǎo)層，以及Macaubas群和Bambui群之間的區(qū)域不整合面或盆地中的斷層進(jìn)行運(yùn)移。烴類沿區(qū)域不整合面作遠(yuǎn)距離的橫向運(yùn)移，沿高角度逆斷層進(jìn)行垂向運(yùn)移。Bambui群中構(gòu)成薄皮構(gòu)造的高角度逆斷層和Macaubas群中發(fā)育的基底卷入逆斷層，這2類逆斷層構(gòu)成了盆內(nèi)主要的垂向運(yùn)移通道（圖4）。在Bambui群中，烴類通過薄皮構(gòu)造中的逆斷層向上下2個(gè)方向垂向運(yùn)移；在Macaubas群中，上部烴源巖排出的烴類可在構(gòu)造應(yīng)力作用下形成異常高壓，使烴類流體通過基底卷入逆斷層向下部?jī)?chǔ)層中運(yùn)移。

勘探遠(yuǎn)景分析

從地表發(fā)現(xiàn)氣苗推斷，圣弗朗西斯科盆地中烴源巖具備生烴能力。盆地中的儲(chǔ)集條件優(yōu)越，物性好的有利儲(chǔ)層并不缺乏，圈閉發(fā)育較好，不但形成了大量以蛇頭構(gòu)造為代表的構(gòu)造圈閉，還形成了地層圈閉和地層-構(gòu)造復(fù)合型圈閉。其中，蛇頭構(gòu)造和不整合面附近的地層圈閉是烴類聚集的最有利場(chǎng)所。由于蛇頭構(gòu)造往往在前陸撓曲帶較為發(fā)育，因此推測(cè)盆地西側(cè)的巴西利亞構(gòu)造帶周圍是可能的油氣富集有利區(qū)。就烴類成分而言，由于盆地年代久遠(yuǎn)，盆地中的烴源巖和已生成的烴類長(zhǎng)時(shí)期受熱，盆內(nèi)液態(tài)石油儲(chǔ)量可能不高，尋找天然氣的潛力更大。綜上所述，若后期盆地的勘探程度和井震資料能繼續(xù)豐富，在圣弗朗西斯科盆地西側(cè)取得工業(yè)氣流的可能性較大。