哥伦比亚亚诺斯盆地成藏组合与勘探潜力*

刘亚明，谢寅符，马中振，王丹丹，阳孝法

中国石油勘探开发研究院，北京 海淀 100083

哥伦比亚亚诺斯盆地成藏组合与勘探潜力*

刘亚明，谢寅符，马中振，王丹丹，阳孝法

中国石油勘探开发研究院，北京 海淀 100083

为明确亚诺斯盆地的勘探潜力，需对盆地进行成藏组合分析。首先对盆地进行地质评价，然后进行成藏组合评价，最后对每个二级成藏组合的油气地质特征和资源潜力进行研究，指出下一步的勘探方向。亚诺斯盆地成藏条件优越，根据储层含油气情况，将盆地划分为证实的中部、潜在的上部和下部共3套一级成藏组合。根据盆地的构造、生储盖与油气富集特征等6项原则，进一步将中部成藏组合划分为上白垩统、古新统、始新统和渐新统4套二级成藏组合。研究认为，盆地所有成藏组合内待发现可采资源量为3.06×108t油当量，以上白垩统成藏组合的资源规模最大。对于盆地下步勘探，应以上白垩统和始新统成藏组合为主，内斜坡带和前渊带为主要目标区带。首次应用的成藏组合分析步骤和划分原则等研究方法对其他盆地的成藏组合研究具借鉴作用。

成藏组合；石油地质；勘探潜力；亚诺斯盆地；哥伦比亚

刘亚明，谢寅符，马中振，等．哥伦比亚亚诺斯盆地成藏组合与勘探潜力[J]．西南石油大学学报：自然科学版，2014，36（6）：18–26．

Liu Yaming,Xie Yinfu,Ma Zhongzhen,et al．Play and Exploration Potential of the Llanos Basin in Colombia[J]．Journal of Southwest Petroleum University：Science&Technology Edition，2014，36（6）：18–26．

引言

成藏组合是相似地质背景下的一组远景圈闭或油气藏，它们在油气充注、储盖组合、圈闭类型、结构等方面具有一致性[1]。成藏组合介于含油气系统和远景圈闭之间，处于含油气地质单元4个层次（含油气盆地、含油气系统、成藏组合和圈闭）中的第3层次，具有作为商业性勘探评价基本单元的合理性。

不同的学者对成藏组合有不同的理解，大体可分为勘探成藏组合和综合成藏组合两大类。勘探成藏组合定义以Miller B M、White D A等人为代表。Miller B M称其为综合勘探方案得以建立有实际意义的单元，具有地理和地层的限制，常限于一组在岩性、沉积环境及构造发育史上密切相关的地层[2]。White D A将其定义为一组在地质上相互联系具有类似烃源岩、储层和圈闭条件的勘探对象，与油气勘探的方向和勘探部署密切相关[3]。综合成藏组合定义以Crovelli R A等人为代表。Crovelli R A将其看成具有相似地质背景的远景圈闭的集合体[4]。Podruski J A认为成藏组合是由一系列远景圈闭或已发现油气藏组成，它们具有共同的油气生成、运移和储层发育史及圈闭结构，因此构成了一个局限于特定区域的自然地质总体[5]。Allen P A认为成藏组合实际上是一组分享了共同的储层、区域盖层和石油充注系统的远景圈闭和油气藏[6]。

自成藏组合[7]的概念被明确提出以后，盆地成藏组合分析以其研究针对性强（储层），适用不同勘探阶段、不同勘探类型盆地、不同级别勘探目的层等优点[8]，受到了国内外学者的重视，目前已经进行了较大规模的研究与成功应用[9-12]。但目前的研究主要偏重于理论，在实际应用中，基于具体研究区的差异，采用的成藏组合研究方法和划分标准各异。对成藏组合的研究流程、纵横向划分标准、必备的关键图件等没有一个明确的界定。本文针对成藏组合研究中研究方法和划分标准这一相对薄弱但具有实际意义的环节，以哥伦比亚亚诺斯盆地为例，对盆地成藏组合的研究内容和划分依据进行了探讨，并在成藏组合研究的基础上，对亚诺斯盆地的勘探潜力进行了分析。

1 油气地质特征

1.1 盆地概况

亚诺斯（Llanos）盆地位于南美洲哥伦比亚东部，面积19.4×104km2。盆地西北部为安第斯山脉；东北部以El Baul高地为界；东部和东南部为Guyana地盾；西南为Valpues隆起（图1）[13-14]。

盆地的油气勘探始于20世纪40年代中期，目前处于中等勘探阶段。截至2009年，累计发现了145个油气田，探明可采储量为石油7.52×108t，天然气2 338.81×108m3，盆地的产储量占哥伦比亚全国总量的三分之二以上[15-16]。

图1 盆地位置及构造纲要图Fig.1 Location and structure map of the basin

1.2 地质背景

盆地可划分成褶皱带、前渊带和斜坡带3个构造单元。盆地西侧的褶皱带以大型叠瓦状逆冲构造和基底卷入褶皱为特征，是安第斯造山运动使早期正断层发生反转的结果[17-18]。前渊带主要发育东北—西南向两组共轭正断层系统，具有走滑特征。东部斜坡带整体上断层较少，主要为正断层，呈南北向及东北—西南走向。根据断层发育程度，东部斜坡带可进一步划分为断层较发育的内斜坡带和断层不发育的外斜坡带（图1）。

盆地可分为克拉通边缘期（古生代）、裂谷期（中生代）和前陆期（新生代）3个构造演化阶段。古生代为克拉通边缘阶段，主要接受海相沉积，厚度较薄。中生代为裂谷发育期，主要接受海相碎屑沉积，其中晚白垩世为盆地的主要烃源岩和储层形成期，Gacheta组烃源岩和Guadalupe组储层均沉积于该时期。新生代为前陆发育期，沉积了陆相和海陆交互相碎屑沉积，是盆地区域性盖层（Leon组）和重要储层（Mirador组和Carbonera组）形成期[15]。

1.3 成藏特征

1.3.1 生储盖

（1）烃源岩

盆地内发育多套烃源岩，其中上白垩统Gacheta组浅海相泥岩为主要烃源岩，渐新统—中新统Carbonera组泥岩为次要烃源岩。Gacheta组烃源岩为含磷酸盐的浅海相泥岩，沉积于塞诺曼期—坎潘期，主要分布在盆地西北部的科迪勒拉山前地区，以II型干酪根为主，TOC值0.59%～3.00%，平均1.00%，自渐新世开始生烃，中新世末期达到生烃高峰[19]。

（2）储层

盆地的主要储层是中侏罗统—中新统石英砂岩，包括上白垩统Guadalupe组、古新统Barco组、始新统Mirador组和渐新统Carbonera组（图2）[20]。次要储层包括上白垩统UNE组和Gacheta组、古新统Barco组等。上白垩统砂岩为浅海相沉积，古新统至渐新统砂岩主要为河流相和湖相沉积（表1）。

图2 盆地主要储层分布Fig.2 Distribution of key reservoirs in the basin

表1 盆地主力储层参数Tab.2 Parameters of key reservoirs in the basin

（3）盖层

盆地的区域性盖层为中新统—上新统Leon组泥岩，局部盖层为Gacheta、Guadalupe、Barco和Carbonera组泥岩[21]。

1.3.2 成藏模式

盆地的生烃中心位于西部安第斯山前，晚渐新世时Gacheta组烃源岩生成的油气沿垂向和侧向两个方向运移，具有垂向短距离成藏和侧向长距离阶梯式成藏的双重特征。

在褶皱带和前渊带，油气以垂向运移为主，侧向运移为辅，运移距离较短。早期的深大断裂深入烃源岩，打开了油气运移的通道，油气沿断裂向上覆地层运移，在断层和背斜等圈闭中聚集成藏。

在斜坡带，油气以侧向运移为主，垂向运移为辅。油气自生烃中心向斜坡带长距离运移，距离约50～200 km，在斜坡带断层上盘、背斜圈闭及地层圈闭中聚集成藏。由于油气的运移距离长，加上活跃地下水的影响，造成大量烃类遭受生物降解等稠变作用而变稠。因此自盆地中心向斜坡带，依次为常规油气区、常规油区和重油区，分异特征明显（图3）。

图3 盆地成藏模式图Fig.3 Accumulation model of the basin

2 成藏组合分析

2.1 成藏组合划分

一个盆地完整的成藏组合评价包括地质评价和成藏组合评价两个层次。本文第一部分完成的是盆地地质评价，目的是明确盆地的地质背景和基础地质特征，为成藏组合研究的基础。完成的图件包括盆地构造演化与构造特征图、沉积演化图、地层综合柱状图、生储盖特征图、成藏模式图等5项。

成藏组合评价是成藏组合研究的核心，需完成包括成藏组合纵向划分图、成藏组合平面展布及沉积相图、有利区带预测图、已发现油气藏参数表、成藏组合已发现储量表、成藏组合资源量评价表等在内的4图3表。

2.1.1 纵向划分

盆地的成藏组合划分分为两步，首先进行一级成藏组合划分，根据储层是否已经发现油气，将已发现油气的储层划分为证实的成藏组合，将未发现油气的储层划分为潜在的成藏组合。然后根据盆地的构造、生储盖与油气富集特征等6项原则，进一步将证实的一级成藏组合划分为若干套二级成藏组合。

以有利于油气勘探为指导，确定了以下6项二级成藏组合的纵向划分原则：

（1）以含油气储层为核心，在纵向上对盆地进行成藏组合划分。仅对所有可能含油气的储层进行划分，以增加成藏组合划分的针对性和实用性。

（2）一套二级成藏组合内不存在盆地级别以上的不整合。不整合代表着沉积间断和构造活动的存在，其上下的储层一般具有岩性、年代和物性等方面的差异。

（3）一套二级成藏组合内最多一套区域性盖层。区域性盖层封隔了其下的油气，对油气的聚集和逸散起控制作用，若一套成藏组合内有一套以上的区域性盖层，其内部的油气赋存状况将明显存在差异。

（4）一套二级成藏组合内的储层岩性基本相同或相近。岩性不同的储层，一般在沉积环境、沉积时代等方面存在较大差异，其储集性能、资源潜力和勘探方法等亦有明显差异。

（5）一套二级成藏组合内仅有一套主要储层（占总探明储量10%以上的层系），且一套二级成藏组合的总探明储量占盆地的份额应小于50%。若储量份额大于50%，或有一套以上的主要储层，则说明成藏组合划分过粗，对勘探指导意义不大。

（6）每个盆地的二级成藏组合数宜控制在3～5个。个数太少，则说明成藏组合划分太粗；个数太多，则说明划分太细，失去了对勘探的指导作用。

亚诺斯盆地目前已发现的油气全部集中于上白垩统—渐新统，其他地层储集性能亦较好，但暂无油气发现。根据储层是否发现油气，首先将盆地划分为证实的中部、潜在的上部和下部共3套一级成藏组合。然后根据二级成藏组合划分的6项原则，进一步将中部成藏组合划分为上白垩统、古新统、始新统和渐新统4套二级成藏组合（表2，图4）。

表2 盆地成藏组合划分参数（储量数据来自IHS，2009）Tab.2 Parameters used during play division（Reserve data from IHS，2009）

图4 盆地成藏组合划分Fig.4 Play division of the basin

2.1.2 平面分布

在完成盆地的成藏组合纵向划分之后，就需在平面上对成藏组合的平面展布范围和沉积相等相关平面特征进行分析。

成藏组合是发育于含油气系统内的一个油气运聚单元，受一组岩性、沉积环境相似的储集体所限。一套成藏组合具有共同的储集体，盖层连续性较好，储层及盖层经历了共同的构造演化，所形成的圈闭结构（包括圈闭空间和封盖两个方面）相似。因此一套成藏组合必须在一个有效的含油气系统范围内，拥有有效的储层和盖层，主体位于盆地的一个或两个构造带内，四者的交会区就大体控制了一套成藏组合具体的平面分布范围。

在此以渐新统成藏组合为例进行阐述。该成藏组合属上白垩统—古近系/新近系含油气系统，油气主要来自于上白垩统Gacheta组，储层为渐新统Carbonera组砂岩，盖层为渐新统Leon组泥岩，油气以断层、不整合和层内砂岩向东部斜坡带作中长距离运移，斜坡带为主要成藏场所，前渊带为烃源岩发育区。上白垩统—古近系/新近系含油气系统边界、前渊带和斜坡带的范围就限定了成藏组合平面分布的大致范围，Carbonera组储层和Leon组盖层的界线进一步精细刻画了其平面展布（图5）。

图5 盆地渐新统成藏组合平面分布Fig.5 Plane distribution of Oligocene play in the basin

2.2 成藏组合特征

2.2.1 渐新统成藏组合

以前陆期发育的Carbonera组储层为核心的组合，是盆地重要的含油气组合。Carbonera组是前陆中期发育的沉积，是盆地的主要重油产层。探明油气可采储量1.27×108t油当量，占全盆地的13%，以油为主（占比92%）。成藏特征为：

（1）可以接受下部Gacheta组的烃源供给，其自身亦具有一定的生烃潜力。油气沿不整合和连通砂体作长距离侧向运移。

（2）以三角洲平原相砂岩储层为主，物性横向变化大，砂泥岩互层，纵向可细分为C1～C8段，C1、C3、C5、C7段为储层，C2、C4、C6、C8段为盖层。

（3）以地层、断背斜圈闭为主。

（4）油气富集受圈闭发育程度控制，远油源的内斜坡带最有利，重油为主要勘探目标（图5）。

2.2.2 始新统成藏组合

以前陆期发育的Mirador组储层为核心的组合，是盆地古近系—新近系最重要的含油气组合。探明可采储量为2.87×108t油当量，占全盆地的29%，以油为主（占比62%）。成藏特征为：

（1）不但可以接受下部Gacheta组的烃源供给，还可以接受上部Carbonera组的烃源供给，油气以短距离侧向和沿断裂向上运移为主。

（2）以浅海、滨岸相砂岩集层为主，物性较好，横向变化较小。

（3）以断层、断背斜圈闭为主。

（4）油气富集受断裂和砂体发育程度控制，勘探重点为内斜坡带和褶皱带。

2.2.3 古新统成藏组合

以前陆期发育的Barco组储层为核心的组合。古新统成藏组合内探明可采储量1.31×108t油当量，占全盆地的13%，以油为主（占比58%）。成藏特征为：

（1）主要接受下部Gacheta组的烃源供给，油气沿连通砂体短距离侧向运移和沿断裂向上运移。

（2）以河流、滨岸相砂岩储层为主，物性横向变化较小。

（3）以背斜、断背斜、岩性圈闭为主。

（4）烃源岩控制着油气藏的分布，近油源的内斜坡带最有利。

2.2.4 上白垩统成藏组合

以裂谷期发育的 UNE、Ubaque、Gacheta、Guadalupe组储层为核心的组合，是盆地最重要的含油气组合，主要分布于盆地的西部。该成藏组合已经发现了4.54×108t的油气可采储量，占盆地油气储量的45%，以油为主（占比89%）。成藏特征为：

（1）接受下部Gacheta组的烃源供给，近源优势明显。油气沿连通砂体短距离侧向运移和沿断裂向上运移。

（2）以浅海相砂岩储层为主，物性横向变化较小，纵向储层厚度大。

（3）以背斜、断背斜圈闭为主，多为古新世后挤压运动形成的早期圈闭。

（4）油源和断裂控制着油气的分布，勘探重点为前渊带两侧的冲断带和内斜坡带。

2.3 资源评价

在完成盆地成藏组合的纵向划分和横向展布研究之后，需根据各成藏组合内已发现油气的情况，分别采用不同的资源量评价方法对各成藏组合进行资源评价。采用的方法是：如果一个成藏组合内发现的油气藏个数小于6，那么这个成藏组合内待发现可采油气资源量的计算方法就采用主观概率法或体积法；反之则用发现过程法。经统计，亚诺斯盆地各二级成藏组合中已发现油藏个数均大于6，因而适用发现过程法。

经计算，亚诺斯盆地内待发现可采资源量为 3.06×108t，其中石油 2.30×108t，天然气831.95×108m3（表3）。以上白垩统成藏组合资源规模最大，石油主要集中在上白垩统和始新统成藏组合，天然气主要集中在始新统和古新统成藏组合。

表3 成藏组合资源量计算参数Tab.3 Parameters used by the calculation of play resources

除常规油气资源外，盆地的重油资源亦占重要地位，重油总资源量约9.05×108t[22]。具有集中分布的特征，以渐新统成藏组合为主，且主要分布于外斜坡带，与常规油气平面分异特征明显（图3）。位于盆地东部斜坡带的Rubiales重油油田，可采储量达0.71×108t，占哥伦比亚重油总探明可采储量的20%。盆地的结构、烃源岩类型和重油所在的前陆斜坡带构造背景都与East Venezuela盆地的Orinoco重油带这一全球最大的重油聚集带相似，预测亚诺斯盆地斜坡带的重油有很大的勘探潜力。

3 勘探潜力

基于地质评价、成藏组合划分、已发现油气藏情况和资源评价等结果，认为对于盆地未来的勘探，在以下方面应有所侧重：

在盆地的成藏组合选择上，以上白垩统和始新统成藏组合最为重要，资源潜力最大，古新统和渐新统成藏组合次之（表2）。

对于常规石油勘探，应以上白垩统和始新统成藏组合为主，古新统和渐新统成藏组合次之；对于重油勘探，则应以渐新统成藏组合为主。

对于天然气勘探，应以古新统和始新统成藏组合为主，上白垩统和渐新统成藏组合次之。

对于有利勘探区带，分为3类：根据各成藏组合叠合区域最为有利的原则，第一类是西部褶皱带和前渊带，为4个二级成藏组合叠合区，目前勘探程度较高，但仍然具有相当的勘探潜力；第二类是中部斜坡带和西部褶皱带近山部分，为古新统和始新统成藏组合叠合区（除去一类区），目前勘探程度较低，为较有利的勘探区域；第三类是东部斜坡隆起带，为渐新统成藏组合分布区（除去一、二类区），勘探潜力较小（图6）。

图6 盆地有利勘探区分布图Fig.6 Distribution of favorable exploration area in the basin

4 结 论

（1）盆地的成藏组合可划分为证实的中部成藏组合、潜在的上部和下部成藏组合共3套一级成藏组合。中部成藏组合可进一步划分为上白垩统、古新统、始新统和渐新统4套二级成藏组合。

（2）盆地的常规油气待发现可采储量为3.06×108t，重油资源量约9.05×108t。对于盆地的勘探，纵向上应以上白垩统和始新统成藏组合为主，平面上以内斜坡带和前渊带为主。

（3）盆地成藏组合分析应包括地质和成藏组合两个层次的评价内容，纵向划分应遵循两步6原则，平面分布范围的确定应考虑4个方面的控制因素。

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编辑：张云云

编辑部网址：http：//zk.swpuxb.com

Play and Exploration Potential of the Llanos Basin in Colombia

Liu Yaming,Xie Yinfu,Ma Zhongzhen,Wang Dandan,Yang Xiaofa
PetroChina Research Institute of Petroleum Exploration&Development，Haidian，Beijing 100083，China

The exploration potential of the Llanos Basin in Colombia was made clear by the method of play analysis.The geological evaluation of the basin was made firstly，secondly the play evaluation，then the petroleum geology features and the resource potential of each 2nd order play，and the exploration direction was pointed out lastly.The basin has excellent accumulation conditions and perfect accumulation model.According to the oil and gas bearing situation of each reservoir，the basin was divided into 3 sets of 1st order play，including the confirmed central play，the potential upper and lower plays. According to the six principles of the structure of the basin，generation-reservoir-seal，oil and gas enrichment characteristics and so on，the central play was further divided into 4 sets of 2nd order play：the upper Cretaceous，Paleocene，Eocene and Oligocene.The recoverable resources of all the plays are 3.06×108tons of oil equivalent，and the upper Cretaceous play is of the largest resources volume.Upper Cretaceous and Eocene plays are the key exploration plays，and inner slope and foredeep are the key zones.The steps and rules of play analysis applied in this paper for the first time can be a reference to the study of plays in other basins.

play；petroleum geology；exploration potential；Llanos Basin；Colombia

http：//www.cnki.net/kcms/doi/10.11885/j.issn.1674-5086.2013.06.23.03.html

刘亚明，1980年生，男，汉族，湖北广水人，工程师，博士，主要从事沉积和石油地质方面的研究工作。E-mail：liuyaming–hw@petrochina.com.cn

谢寅符，1974年生，男，汉族，辽宁鞍山人，高级工程师，博士，主要从事石油地质综合研究。E-mail：xieyinfu@petrochina.com.cn

马中振，1980年生，汉族，辽宁营口人，工程师，博士，主要从事油气分布规律、成藏机理和资源评价方面研究。E-mail：mazhongzhen@petrochina.com.cn

王丹丹，1983年生，女，汉族，山东招远人，工程师，硕士，主要从事石油地球物理方面的研究工作。E-mail：wangdandan–hw@petrochina.com.cn

阳孝法，1980年生，男，汉族，湖北荆州人，工程师，博士，主要从事含油气盆地地震地质综合研究。E-mail：ouyangxiaofa@petrochina.com.cn

10.11885/j.issn.1674-5086.2013.06.23.03

1674-5086（2014）06-0018-09

TE122

A

2013–06–23 < class="emphasis_bold"> 网络出版时间：

时间：2014–11–18

国家科技重大专项（2011ZX05028）；中国石油天然气股份有限公司科技重大专项（2012E–0501）。