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孟加拉國孟加拉盆地油氣勘探潛力分析

2020年08月06日 來源:環球印象(www.564575.tw)搜集整理

    1、概述
    孟加拉人民共和國位于南亞次大陸的東北部,其東、西、北三面與印度共和國相鄰,東南部與緬甸聯邦接壤,南臨孟加拉灣,面積14.8×104km2。

圖1 孟加拉盆地歷年探井工作量

                                                                                              圖1 孟加拉盆地歷年探井工作量
    孟加拉盆地是南亞巨型含油氣盆地之一,勘探程度相對較低,大部分勘探活動都集中在東部地區,西部地區和海上很少,是油氣資源待開發的新領域。截至2011年年初,盆地內共有野貓井211口(圖1),50口在海上,平均水深100m,整個盆地鉆井成功率28%;共發現61個油氣田,其中孟加拉國29個,可采儲量占81%。據估計,孟加拉國未發現的潛在天然氣資源量為9061×108m3,已證實可采儲量為8155.3×108m3,剩余可采儲量為6059.8×108m3。整個盆地的勘探大致可分為以下3個階段:
    (1)勘探初期階段(1900-1949年)。1911年IPPC公司在東部褶皺帶的Sitakund構造鉆探了優質口探井Sitakund1井,在下Bhuban段見氣顯示。該時期,BOC和WP公司在Surma坳陷對Patharia構造進行了勘測,1923年鉆探Patharia1井,在Bhuban組鉆遇油氣。隨著二戰的到來,盆地內的勘探活動基本停止。
    (2)勘探突破階段(1950-1969年)。1953開始,在盆地的西北部和中部地區進行了二維地震和重力勘測。PPL公司對東部褶皺帶Patiya構造進行了鉆探,并見油顯示。1955年Surma坳陷的Sylhet1井在中新統BokaBil組發現了優質個具有商業價值的氣藏。1957—1963年鉆了24口井,發現了多個氣田。1962—1963年發現該國很大的氣田Titas氣田。1969年在孟加拉盆地淺水區鉆了優質口鉆井——Cox’sBazar1井,未發現油氣。
    (3)勘探發展階段(1970年至今)。1971年孟加拉共和國建立。1993年,孟加拉國進行了優質輪許可證發放。孟加拉盆地加大了二維地震采集力度,采集地震測線超過6.3×104km。90年代孟加拉盆地采集三維地震超過3000km2。相繼發現了一系列氣田,如Feni、Kamta、Jalalabad等氣田,新技術的應用使成功率大大提高,儲量不斷增長。
    現今孟加拉國日產天然氣接近2×109ft3,有0.5×109ft3的缺口,天然氣日產量和需求量還在進一步攀升,市場前景較好。隨著孟加拉國勘探活動的加強,其新增儲量有大幅提升,油氣勘探成功率也排在亞太區前列,是一個重要的油氣勘探區。
    2、區域地質背景
    2.1    盆地概況
    孟加拉盆地主要分布于孟加拉國和印度兩個國家,海上部分有一小塊在緬甸領海內。盆地總面積423800km2,其中陸上209810km2,多數地區屬于孟加拉國,基本覆蓋了整個國家,盆地狹長,呈南北向延伸(圖2)。

圖2 孟加拉盆地構造綱要圖及油氣田分布

                                                                                              圖2 孟加拉盆地構造綱要圖及油氣田分布
    孟加拉盆地為前陸盆地,西部發育前寒武紀大陸基底,以北東—南西向盆地邊緣斷裂帶為邊界;北鄰西隆地塊,以東西向Dauki斷層為界;東與若開山脈接壤,以DisangFlysch造山帶為界;南部延伸進入孟加拉深海扇中。整體上,東西兩側分別以走滑—斜沖構造和被動陸緣為邊界,兩種不同性質的構造邊界空間上向北交匯。該盆地自西向東劃分為陸架區、前淵區和東部褶皺帶,前兩者以樞紐帶為界,后兩者被Chittagong—Cox’sBazar斷層分割。陸架區僅包含西孟加拉古陸架;前淵區包括Surma坳陷、Faridpur坳陷和Hatia坳陷;東部褶皺帶在孟加拉國主要位于Chittagong以東地區,為一系列南北向或北北東—南南西向褶皺構造(圖2)。
    盆地東部廣泛發育背斜,軸向一般呈南北向,但由南向北它們發生順時針旋轉,變為南北或北西—南東向與Dakuki斷裂和Haflong—Disang逆沖帶的前緣變形相協調,這些背斜通常向北傾覆,具有非對稱性。向西褶皺幅度減小,背斜在大約東經91°以西已經不存在。
    2.2    地層簡介
    孟加拉盆地從太古宙基底到全新世地層均發育,主要的沉積發育在早白堊世以后。孟加拉盆地不同地區地層命名方案有所不同,其中前淵區和東部褶皺帶為目前研究的重點和熱點,地層發育情況見圖3。

圖3 孟加拉盆地前淵區及東部褶皺帶地層特征簡圖

                                                                                              圖3 孟加拉盆地前淵區及東部褶皺帶地層特征簡圖
    前淵區和東部褶皺帶沉積厚度達萬米,主要為古新統—第四系的碎屑沉積。而漸新統Barail群和中新統Surma群是盆地東部最重要的生儲蓋發育層段。地層特征如下:
    2.2.1    古新統—始新統Jaintia群
    Jaintia群包括Tura/Cherra組、Sylhet組和Kopili組,主要發育在西孟加拉古陸架、Surma坳陷、Hatia坳陷等地區。
    古新統—下始新統Cherra組與Tura組相當,主要為三角洲平原—淺海相砂巖、鈣質黏土巖夾煤層,廣泛分布于孟加拉國陸上部分,與下伏地層呈不整合接觸。
    中始新統Sylhet組,為一套淺海碳酸鹽巖,主要分布在西孟加拉古陸架及Faridpur坳陷等地區,向東減薄,鉆井揭示很大厚度在250m左右。
    上始新統Kopili組,主要為三角洲前緣—淺海相頁巖、砂巖互層,廣泛分布于西孟加拉古陸架、Faridpur坳陷和Surma坳陷。
    2.2.2    漸新統Barail群
    Barail群與下伏地層呈不整合接觸,可劃分為Laisong組、Jenam組和Renji組。
    下漸新統Laisong組,為一套淺?!侵耷熬壪嗉殹辛I皫r與頁巖互層,很大厚度位于Surma次盆,為2400m。
    中漸新統Jenam組,主要為淺海相富有機質的頁巖,分布于Surma坳陷及其周邊。
    上漸新統Renji組,主要為淺海及三角洲相砂巖、碳質頁巖及煤層,主要分布于Surma坳陷,南部坳陷也有零星分布。
    2.2.3    中新統—上新統Surma群
    Surma群巖性為頁巖、粉砂巖和砂巖,橫向和縱向上巖性變化大。Surma群垂向相序關系表明整個層序由一系列次級層序構成,沉積體系向南和西南進積。整個盆地均有分布,可劃分為Bhuban組和BokaBil組。
    下中新統—中中新統Bhuban組,主要為半深海、淺海和三角洲相的厚層砂質、粉砂質頁巖夾粉砂巖、細砂巖。
    上中新統—上上新統BokaBil組,主要為淺海和三角洲相粉砂巖、細砂巖與頁巖互層。
    3、油氣分布規律
    迄今為止,孟加拉國發現的油氣田主要以產天然氣為主,原油產量很低。從平面上看,絕大多數油氣田分布于東部褶皺帶西側,前淵區東側;少數油氣田分布于西孟加拉古陸架和Faridpur坳陷西南部。層位上看,油氣主要分布于中新統Bhuban組和BokaBil組(表1),鉆遇油氣層的深度大多在1000~3500m。結合儲層分布看,東部褶皺帶及Hatia坳陷的北部油氣田主要產層為中新統Bhuban組;Surma坳陷以中新統BokaBil組為主,其次為中新統Bhuban組(圖4)。從目前發現油氣田的油氣藏類型看,主要為背斜油氣藏。

表1 孟加拉盆地已發現油氣田可采儲量分布情況

                                                             表1 孟加拉盆地已發現油氣田可采儲量分布情況

圖4 孟加拉盆地中新統含油氣層位分布情況

                                                                                                圖4 孟加拉盆地中新統含油氣層位分布情況
    3.1    有效烴源巖和圈閉分布控制了氣田的平面展布
    根據Shamsuddin等(1991),J.A.Curiale(2000),H.M.Hossain(2009)等對Unocal公司和其他一些機構發布的孟加拉國天然氣分子組分和碳同位素數據的統計 (表2、圖5),天然氣主要分布在中新統Bhuban組和中新統—上新統BokaBil組,埋深可達4450m以上;主要是干氣,無硫,二氧化碳和氮氣含量非常低。

表2 天然氣分子組分和碳同位素數據統計表

                                                                       表2 天然氣分子組分和碳同位素數據統計表

圖5 孟加拉盆地碳同位素與儲層深度關系圖

                                                                                                  圖5 孟加拉盆地碳同位素與儲層深度關系圖
    從表2、圖5中可見,除了Begumganj井和一些地面油苗的δ13C1小于-54‰外,其余井δ13C1在-45.4‰~-39.9‰之間,甲烷含量多大于95%,甲烷/(乙烷+丙烷)在10~100之間,可初步判定這些氣田的天然氣主要為煤型熱解氣,個別井可能受到了生物氣的影響。Surma坳陷北部天然氣中甲烷的碳同位素比南部坳陷區和東部褶皺帶稍重,這條界線大致在24.4°N。數據相差很小,在2‰~4‰之間,但可初步判定24.4°N以北的天然氣主要來自漸新統的Jenam組,以南的天然氣主要來自中新統Bhuban組。
    據圖6分析,Hatia坳陷北部Feni沉積中心的中新統Bhuban組埋深達7000m,烴源巖已達到低成熟甚至更高的成熟階段,可向周圍供烴。

圖6 Hatia 坳陷Feni 地區埋藏史圖

                                                                                                    圖6 Hatia 坳陷Feni 地區埋藏史圖
    據J.A.Curiale(2000),Shamsuddin和Yakoviev(1987)研究,漸新統Jenam組頁巖在28Ma進入生油窗,并且在Surma坳陷的一些地區一直處于生烴階段。大斷層通常發育在背斜的翼部,溝通Jenam組烴源巖和中新統儲層,成為油氣垂向運移的主通道。而Surma群儲層作為輸導層是橫向運移的主通道。
    再者,C2以上的烴類含量、100C2+/C1和100C3+/C1參數從坳陷向隆起區降低,說明天然氣從Haita坳陷的Muladi次洼向Tangail—Tripura凸起和東部褶皺帶、從Surma坳陷向Tangail—Tripura凸起和Surma坳陷邊緣運移,認為從坳陷中心到東部褶皺帶存在由西到東的油氣運移通道。
    孟加拉盆地目前已證實的有效烴源灶為漸新統Jenam組和中新統Bhuban組。據目前資料分析,漸新統Jenam組成熟區主要分布于Surma坳陷中北部及東部褶皺帶的西北部。中新統Bhuban組在整個盆地分布廣泛,但埋藏相對較淺,尤其是東部褶皺帶局部出露嚴重,成熟區主要分布在Barisal凸起—Hatia坳陷北部Muldi—Feni次洼一帶,Tangail凸起及Suram坳陷的南部處于低成熟階段,東部褶皺帶處于未熟—低成熟階段。Tangail凸起和Surma坳陷的南部位于兩套烴源巖成熟區疊合處,烴源條件最優越。
    目前已證實的成熟烴源灶分布于前淵區東部坳陷中,而發現的油氣田以半環狀分布在烴源灶周圍,西部油氣發現極少,說明油氣分布受有效烴源分布影響大。再者,東部背斜圈閉與油氣排出匹配關系良好,所以東部背斜構造圈閉成為油氣富集帶。分析認為:印度板塊與緬甸地塊在中新世開始強烈擠壓碰撞,在東部形成了大量背斜,而西部處于西孟加拉古陸架區,構造相對穩定,僅發育一些地層巖性圈閉。據Shamsuddin等(2001)研究,Surma坳陷漸新統頂部埋深7.5~11km,已成熟,大約28Ma達到生油窗(晚漸新世),但主要的生烴階段可能從中晚中新世(10Ma)開始,并一直持續至今。下—中中新統Bhuban組生氣窗埋深在6~8km。Bhuban組生烴史的模擬表明在5Ma(上新世)埋深超7km,已經進入生氣門限并一直持續至今。這兩套烴源巖與構造形成時間匹配良好,所以油氣圍繞這兩套烴源巖主要分布在東部背斜圈閉中。
    3.2    儲蓋組合控制了油氣的縱向分布
    在孟加拉國,新近系三角洲—淺海相沉積體系構成了該區最主要的儲蓋組合,已證實的儲層有中新統Surma群Bhuban組和中新統—上新統BokaBil組。這兩套儲層是目前主要的勘探目標,兩者地層厚度可達4km,主要分布在前淵區和東部褶皺帶。儲層巖性主要為巖屑砂巖,其中優質儲層分布在河口沙壩、分流河道及潮汐水道中(圖7);此外在潮汐—三角洲環境中沉積了大量薄層砂泥巖,也是優質的儲蓋組合。

圖7 孟加拉盆地晚中新世—早上新世沉積相展布

                                                                    圖7 孟加拉盆地晚中新世—早上新世沉積相展布
    目前發現的油氣,縱向上主要分布在中新統Surma群,其次新近系、漸新統及二疊統有少量油氣(表1)。中新統Surma群儲層物性好,以三角洲—淺海相的分流河道、河口沙壩、潮汐水道等砂體為主要儲層,孔隙度高達30%,平均滲透率為200mD。層內頁巖發育,厚度較大,可有效地封堵油氣。斷層和砂巖輸導層可有效溝通漸新統Jenam組和中新統Bhuban組油源,因此中新統Surma群成為孟加拉盆地最主要的儲集層位。
    4、有利區帶
    截至2011年年初,孟加拉國共鉆探69口野貓井,大部分集中于東部。根據USGS預測的孟加拉國未發現資源量分布和各勘探區帶石油地質條件分析,孟加拉盆地Ⅰ類有利勘探區為Surma坳陷;Ⅱ類有利勘探區為Faridpur坳陷北部、Hatia坳陷北部和東部褶皺帶;Ⅲ類有利勘探區為西部斜坡區和西孟加拉古陸架區。
    5、結語
    孟加拉國是東南亞重要的天然氣產區,其主要勘探領域集中于孟加拉盆地東部。近年來,勘探力度不斷加強,有發現但未取得大的突破。孟加拉盆地已經證實的有效烴源巖為漸新統Jenam組和中新統Bhuban組,前者成熟區主要分布于Surma坳陷,后者分布范圍廣,但多處于低成熟階段,可能會導致前淵帶東部及東部褶皺帶烴源不足。由于缺乏鉆井資料,東部褶皺帶及淺海地區漸新統及更深層是否成熟烴源巖,值得進一步探究。已發現的油氣絕大多數集中于中新統Surma群,北部Surma坳陷儲層主要為三角洲前緣砂體及分流河道等;東部褶皺帶中新統一直處于海水覆蓋下,砂體類型多為濁積體或水下水道,地層出露剝蝕較嚴重,儲蓋風險較大,有利勘探目標主要位于深層。孟加拉國西部也鉆探過部分井,但都已失利告終,原因推測為圈閉不發育,烴源不落實。綜合分析,孟加拉國孟加拉盆地具有良好的勘探潛力,其中東部地區是下一步勘探的重點領域。
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2020年08月06日

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