孟加拉湾西侧盆地群油气地质特征与勘探潜力*

客伟利，童晓光，温志新，张光亚，王兆明

1.中国石油勘探开发研究院，北京 海淀 100083 2.中国石油天然气勘探开发公司，北京 海淀 100034

孟加拉湾西侧盆地群油气地质特征与勘探潜力*

客伟利1，童晓光2，温志新1，张光亚1，王兆明1

1.中国石油勘探开发研究院，北京 海淀 100083 2.中国石油天然气勘探开发公司，北京 海淀 100034

通过对孟加拉湾西侧盆地群的板块构造演化、地层层序发育、烃源岩—储层—盖层等石油地质要素开展详细分析，可知该盆地群先后经历了前裂谷期、裂谷期、后裂谷期等3个板块构造演化阶段，并在后期随着南亚大陆的整体向北漂移演变为被动大陆边缘盆地群。根据区域板块演化与地层发育特征，可将该盆地群的地层划分为前裂谷、裂谷和后裂谷3套巨层序，在各个巨层序内部能够识别出7个三级层序、6套成藏组合。从该被动大陆边缘盆地群的油气地质特征可知，深层的前裂谷巨层序内部二叠系—三叠系河道砂岩、裂谷巨层序内部的白垩系河流相、三角洲相河道砂岩、深水地区后裂谷巨层序内部的被动陆缘盆地中发育的第三系河道、三角洲和深水浊积砂岩是该盆地群下一步主要勘探目标。

孟加拉湾；被动大陆边缘盆地；板块演化；裂谷层序；深层与深水目标

客伟利，童晓光，温志新，等．孟加拉湾西侧盆地群油气地质特征与勘探潜力[J]．西南石油大学学报：自然科学版，2014，36（6）：9–17．

Ke Weli,Tong Xiaoguang,Wen Zhixin,et al．Hydrocarbon Geological Characteristics and Potential Prospect of Basins in Bengal Gulf West[J]．Journal of Southwest Petroleum University：Science&Technology Edition，2014，36（6）：9–17．

引言

孟加拉湾位于南亚大陆与中南半岛之间，属于印度洋北部地区（图1），由其西侧的被动大陆边缘型盆地群、中部的孟加拉扇、东侧的B型主动大陆边缘盆地群、北部的A型主动大陆边缘型盆地群组成。孟加拉湾油气勘探活跃，目前油气勘探活动主要集中在孟加拉湾西侧的被动陆缘盆地群、缅甸西侧的前陆盆地群、北部的孟加拉前陆盆地中，中部深水区的孟加拉扇体受资料所限，目前认识不足[1-5]。本文通过对孟加拉湾西侧的被动大陆边缘型盆地群的板块演化与构造特征、地层与沉积特征、油气地质特征等加以分析，探讨了该地区被动大陆边缘型盆地群的含油气潜力与下一步有利勘探方向。

图1 孟加拉湾西侧被动大陆边缘盆地群分布图Fig.1 Map of passive continental margin basins in Bengal Gulf West

1 板块构造演化特征

孟加拉湾西侧被动大陆边缘型盆地群位于南亚大陆东部，为一个发散型大陆边缘，由冈瓦纳大陆与南极洲大陆在白垩纪早期发生裂解演化而成[6]，从南向北依次分布着Cauvery盆地、Krishna–Godavari盆地、Mahanadi盆地（图1）。根据全球古板块重建的研究成果可知[7]，该盆地群经历了前裂谷期、裂谷期、后裂谷期等3个板块构造演化阶段。

1.1 前裂谷期

晚石炭世，南亚大陆发生最初的北东—南西向伸展作用，发育了一系列北西—南东向延伸的地堑单元，其内部被河流沉积物充填。三叠纪末期，由于伸展作用强度减弱，逐渐进入构造静止期，并且一直持续到侏罗纪早期。

1.2 裂谷期

中侏罗世到早白垩世，冈瓦纳超大陆开始裂解，生成了一系列北西—南东向的低谷，被中侏罗统到巴列姆阶的沉积序列充填，主要发育河流相、湖相和三角洲等陆相地层。

1.3 后裂谷期

从早白垩世末期开始一直延伸到整个新生代，可以分为两个阶段。后裂谷I期：早白垩世末期，冈瓦纳大陆最终裂解，印度洋洋底逐渐扩张，南亚大陆东部边缘的地层在热液和重力诱导作用下开始下沉，伴随着区域海侵，发育为古陆边缘系统的被动大陆边缘型盆地。后裂谷II期：白垩纪末期，水下玄武岩多次溢出，与持续发育的边缘海相、开阔海相沉积物交织到一起。新生代期间，南亚大陆东边缘地层整体向大洋倾斜、伸展，被动大陆边缘型盆地群被三角洲和浊流沉积作用控制，发育了陆源河道、河控三角洲、深水浊积盆底扇等沉积序列，同时，在陆架边缘由于陆源沉积物的超负荷作用生成大量铲状断层和滚动背斜等构造（图2）。

2 地层与沉积特征

孟加拉湾西侧被动大陆边缘型盆地群地层厚度大，包含上石炭统、二叠系—三叠系、侏罗系—白垩系、新生界，地层厚度从陆向海逐渐增大，沉积作用沿着陆架斜坡一直延伸至孟加拉湾内部。根据裂谷层序发育特征[8-17]，本文将孟加拉湾西侧被动大陆边缘型盆地群的地层划分为3个巨层序，分别为前裂谷巨层序、裂谷巨层序和后裂谷巨层序（图3）。

2.1 前裂谷巨层序

地层单元包括上石炭统、二叠系、三叠系，与上覆中侏罗统、下伏的新元古界基底均呈不整合接触。北东—南西向伸展作用造成的一系列北西—南东向地堑中沉积了陆源的河道砂体、河道间沼泽泥岩，夹有煤层。三叠系以河道砂岩为主，厚度大于2 000 m。自下而上可划分为基底层序、三角洲—湖相层序、河道—沼泽相层序。

图2 南亚大陆板块演化阶段（据IHS Basin Monitor，有修改）Fig.2 Plate evolution phase of South Asia（From IHS Basin Monitor，Modified）

2.2 裂谷巨层序

地层单元主要为下白垩统。冈瓦纳大陆在中侏罗世开始裂解，同期的裂谷活动使得北西—南东向低谷中沉积了大量的陆源河道砂岩、湖相页岩等陆相沉积，主要为巨厚河道砂岩夹河道间沼泽沉积，厚度达2 500 m以上。该巨层序与下伏侏罗系和上覆第三系均呈不整合接触，整体为一套河流—三角洲—湖相复合层序。

2.3 后裂谷巨层序

地层单元包括中—上白垩统、古近系、新近系、第四系。冈瓦纳大陆完全裂解、裂谷活动逐渐衰弱，被动大陆边缘型盆地群开始形成，水体逐渐加深，发育多期次的海进海退。自下而上可划分为3套层序，中白垩统三角洲—湖相进积层序为厚层河道砂岩、湖相泥岩沉积；上白垩统—古近系三角洲—湖相—海相海退层序为河控三角洲砂岩沉积、浅海相灰岩沉积，经历了一次大规模海退，与下伏中生代呈不整合接触；新近系发育河道—三角洲层序。

3 油气地质特征

3.1 烃源岩

孟加拉湾西侧被动大陆边缘型盆地群内部发育了生油、生气两类烃源岩，分别来自古生界、中生界和新生界页岩烃源岩[1-5]。

3.1.1 古生界烃源岩

主要分布在Krishna–Godavari盆地，为上石炭统到下二叠统Barakar组含煤页岩，厚度达200 m以上，钻井证实为生气烃源岩，其生烃始于早侏罗世，在中白垩世开始生气，在古近纪早期处于过成熟阶段。下白垩统Raghavapuram页岩厚达800 m，以生气为主。海相地层生烃始于Maastrichtian阶，大约在晚始新世开始生气，生气高峰发生在渐新世到中新世中期之间。在近海和陆上地区，烃源岩的成熟则在中新世之后，至今还没有达到气成熟阶段。

图3 孟加拉湾西侧被动大陆型边缘盆地群地层层序划分与成藏组合（据IHS Basin Monitor，有修改）Fig.3 Stratigraphy sequences of passive continental margin Basin in Bengal Gulf West（Modified from IHS Basin Monitor）

3.1.2 中生界烃源岩

侏罗系到白垩系烃源岩以生油页岩为主，主要分布在各盆地的深部地层中。该套烃源岩在Albian阶成熟，在Cenomanian阶达到生油高峰。在晚白垩世—第三纪早期，该生油页岩达到过成熟。

3.1.3 新生界烃源岩

上古新统到渐新统为生气III型干酪根，在渐新世晚期到中新世早期，海上地区的烃源岩开始成熟，在近海和陆上地区，烃源岩则处于未成熟阶段。

3.2 油气运移

孟加拉湾西侧被动大陆边缘盆地群的油气运移包括初次运移和二次运移两种类型[14-17]。油气初次运移以近源运移为主，油气从成熟烃源岩向邻近的砂岩储层运移；二次运移的途径主要为向上穿过砂岩阻挡层、穿越断层、沿断层垂向运移、沿上覆阻挡岩层水平方向运移等方式进行，是该盆地群中油气运移的主要途径（图4）。

图4 孟加拉湾西侧盆地群油气二次运移模式（据C&C Reservoir Field Evaluation，有修改）Fig.4 Hydrocarbon migration pattern of West Bengal Gulf（Modified from C&C Reservoir Field Evaluation）

盆地群临近陆架边缘的区域，由于陆源沉积物的超负荷作用生成大量铲状断层和滚动背斜，同时，在裂谷阶段发育了大量基底断层，这两类断裂机制使得盆地群内部的地层形成了大量断块构造，断裂系统因此充当了油气二次运移的良好通道。同时，在各个断块内部由于地层被两侧的断层封闭，使得油气在断块内部的地层岩性单元内部运移。

3.3 储层

研究区内各盆地在不同巨层序中均发育有含油气储层，以砂岩储层为主。前裂谷层序中发育了二叠系—三叠系Chintalapudi组陆源河道砂岩；裂谷层序中发育了多套中侏罗统到下白垩统河流相、湖相和三角洲相砂岩，在Albian阶中还发育有含煤灰岩储层；后裂谷层序下白垩统—上白垩统三角洲和浅海地层中发育有砂岩储层，晚白垩世末期，由于水下火山侵入作用，发育了被断裂分隔的小规模储层，古近系、新近系发育有三角洲、浅海和深水浊积砂岩储层。

3.4 盖层

各个盆地内均发育有大量的页岩、泥岩，包括层间分布、区域分布两种形式，形成大量的有效层间盖层和区域盖层。

3.4.1 区域盖层

后裂谷期Aptian阶到Albian阶之间沉积的海侵页岩，区域上覆盖于下伏裂谷层序之上，残余裂谷地貌也被厚层页岩充填，这些页岩是裂谷期储层的重要盖层。裂谷阶段沉积的泥岩、页岩，是下伏早裂谷期二叠系—三叠系河道砂岩的盖层。上新统—更新统中，由于Ravva组在晚中新世遭受大范围暴露剥蚀，在陆架区和深水区形成了具有有效封盖能力的泥岩盖层。

3.4.2 层间盖层

研究区层间盖层分布范围较大、类型多样，包括陆源河流相、湖相、三角洲、浅海相和深水陆架相、深水相页岩、泥岩，各地层单元内部的泥岩也常形成有效的局部盖层。在裂缝发育程度较低的地层中，白垩纪晚期侵入的火山碎屑沉积物也发育为有效的层内盖层。上白垩统存在大量页岩与砂岩、灰岩互层的现象，这些层内页岩封闭了下伏的前寒武纪鞍状和断块构造。古近系和新近系发育有大量的层内泥页岩，也可形成有效的层间盖层。

3.5 成藏组合

通过资料调研与分析[18-20]，认为孟加拉湾西侧被动大陆型边缘盆地群内部发育多套成藏组合，在Krishna–Godavari盆地内部发育4套成藏组合，分别为二叠系—三叠系Barakar–Chintalupudi组、中侏罗统—下白垩统 Gajulapadau–Kanakollu组、白垩系 Raghavapuram–Krishna组、新近系 Rajahmundry–Ravva组；在Cauvery盆地内仅发育1套成藏组合，白垩系Cretaceous–Uttatur组；圈闭类型包括构造型、岩性型和构造—岩性型等，储层以河道相、三角洲相、浊积相砂岩为主，其中，Mahanadi盆地仅在海上有少量气发现，资料的缺乏造成对其含油气系统认识不足（表1）。

表1 孟加拉湾西侧被动大陆边缘型盆地群主要成藏组合特征Tab.1 Main reservoir combination characteristics of passive continental margin basins on Bengal Gulf West

中生界之前的成藏组合以构造型圈闭为主，被裂谷断块分隔；中生界和新生界成藏组合以岩性封闭型圈闭为主，拥有近源、后期破坏微弱、烃源岩和储层厚度巨大、埋深大等有利因素，中生界和新生界成藏组合是孟加拉湾西侧被动大陆边缘型盆地群的主力成藏组合（图5）。

图5 孟加拉西侧盆地群成藏组合模式图Fig.5 Reservoir combination type model of basins in Bengal Gulf West

4 勘探潜力分析

目前，孟加拉湾西侧被动大陆边缘型盆地群的油气发现主要集中在陆上和近海地区，这些地区整体勘探程度较高；而延伸到孟加拉湾内部深水区的古近系和新近系浊积砂体则由于钻井少、资料匮乏而认识不足，勘探程度低，是该地区最具有勘探潜力的目标[21-35]。同时，盆地群深部的前裂谷巨层序中的二叠系—三叠系河道砂岩同样具有良好的含油气潜力，但由于目前存在较大的工程技术难题，可作为将来主要的深层勘探目标。

Krishna–Godavari盆地勘探程度较高，已有探井185口、发现油气田45个，54%的储量为气，2%为凝析油[1]。西Godavari盆地和Krishna次盆中的二叠系—三叠系河道砂岩具有良好的远景潜力，其鞍状和断块构造为含油气储层提供了有效封闭；Kaza脊的西侧和Tanuku鞍状构造则属于未勘探区域，侏罗系和白垩系构造和地层单元为该地区的潜在勘探目标；东Godavari次盆的海上古近系未完全勘探。盆地向海方向的深水地区，古近系和新近系远端浊积水道、冲积扇体可能具有巨大的勘探潜力，目前已在D6区块发现大型含油气储层。

Cauvery盆地整体勘探程度较低，目前勘探活动主要集中在陆上和近岸浅水地区，已有钻井158口，13个在产油田，气产量占62%储量，还有少量凝析油[2]，该盆地勘探潜力大。深水油田CY–III–D5–A1的发现预示着该地区深水具有良好的油气勘探潜力。有利勘探目标包括深水区域的白垩系构造单元与古近系和新近系河道砂岩单元、古近系和新近系浊积扇等。

Mahanadi盆地整体勘探程度低，目前有陆上和近岸区钻井15口，仅在海上有两个小规模气田发现，产气层位为三角洲体系的新近系[4]。该盆地近海三角洲砂岩、深水区远端浊流砂岩等都是有利的潜在勘探目标。

5 结 论

（1）孟加拉湾西侧盆地群属于典型的被动大陆边缘型盆地群，其演化过程可分为前裂谷期、裂谷期、后裂谷期，从下到上可划分为前裂谷巨层序、裂谷巨层序、后裂谷巨层序等3套巨层序，其中，后裂谷巨层序、前裂谷巨层序都可进一步划分出3个三级层序，各层序内部均具有良好的油气成藏条件，可识别出前寒武纪到新生界生油、生气等5套成藏组合。

（2）尽管目前该地区的勘探活动主要集中在陆上浅层和近岸浅水区域，同其他大西洋型盆地类似，该盆地群在深层、深水地区具有巨大的勘探潜力。深水区古近系和新近系浊积砂体、二叠系—三叠系、白垩系等深层前裂谷期河道砂岩、三角洲砂岩均具有巨大含油气潜力，由于深度大、压力大、温度高等工程技术原因目前尚无法完全勘探，随着工程技术难题的逐渐解决，可作为该地区下一步的主要油气勘探目标。

（3）孟加拉湾内部的孟加拉扇体由于水体深、埋深大、物源丰富、钻井少等造成认识不足，研究孟加拉湾西侧、南亚大陆东边缘被动大陆边缘型盆地的演化特征有利于分析孟加拉扇的发育特征，尤其是远离北部喜马拉雅前陆陆源物质的深海扇体是否也受到印度陆源物源的影响，需要进一步探讨。

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编辑：杜增利

编辑部网址：http：//zk.swpuxb.com

Hydrocarbon Geological Characteristics and Potential Prospect of Basins in Bengal Gulf West

Ke Weli1,Tong Xiaoguang2,Wen Zhixin1,Zhang Guangya1,Wang Zhaoming1
1.Research Institute of Petroleum Exploration and Development，PetroChina，Haidian，Beijing 100083，China 2.China National Oil and Gas Exploration and Development Corporation，Haidian，Beijing 100034，China

Theanalysisofplateevolution，stratigraphydevelopment，factorsofsource，reservoirandsealofpassivecontinental margin basins in Bengal Gulf West reveals that the basins have experienced three rift development phases，i.e.pre-rift，syn-rift and post-rift phases，and they developed into passive continual margin basins in the late post-rift phase with the India Plate drifting to north.According to plate evolution and stratigraphy sequence features，the basins could be subdivided into prerift，syn-rift and post-rift mega-sequences，seven third-level sequences and six reservoir accumulation associations.Current exploration activities are mainly concentrated on Tertiary sequences of onshore and shallow offshore area.Studies on evolution and geological features of passive continental margin basins in Bengal Gulf West result in conclusions that further petroleum exploration prospects should be Perm-Tri channel sandstone of Pre-rift sequence，Cretaceous delta and fluvial sandstone of Syn-rift sequence，sub-water channel sandstone of passive continental margin Tertiary and deep water turbidity sandstone of post-rift sequence.

Bengal Gulf；passive continental margin Basin；plate evolution；rift-sequence；deep sequence and deep water prospect

http：//www.cnki.net/kcms/doi/10.11885/j.issn.1674-5086.2012.12.18.02.html

客伟利，1976年生，男，汉族，河北保定人，工程师，博士研究生，主要从事全球含油气盆地与资源评价工作。E-mail：kewl@petroChina.com.cn

童晓光，1935年生，男，汉族，浙江嵊州人，中国工程院院士，主要从事全球石油天然气地质勘探研究和管理工作。E-mail：tongxiaoguang@cnpcint.com

温志新，1968年生，男，汉族，河北承德人，高级工程师，博士研究生，主要从事全球含油气盆地分析及资源评价工作。E-mail：wenzhixin@petroChina.com.cn

张光亚，1962年生，男，汉族，河南信阳人，教授级高级工程师，博士研究生，主要从事全球油气资源评价与管理工作。E-mail：zgy@petroChina.com.cn

王兆明，1975年生，男，汉族，山东胶州人，高级工程师，博士研究生，主要从事全球含油气盆地分析及资源评价工作。E-mail：wangzhaoming@petroChina.com.cn

10.11885/j.issn.1674-5086.2012.12.18.02

1674-5086（2014）06-0009-09

TE132

A

2012–12–18 < class="emphasis_bold"> 网络出版时间：

时间：2014–10–13

国家重大科技专项（2011ZX05028）。