巴西桑托斯盆地油气分布特征及其成因分析_林青.pdf

第 48 卷 第 2期2 0 2 3 年 2 月Vol.48 No.2Feb.2 0 2 3地球科学 Earth Sciencehttp:/https:/doi.org/10.3799/dqkx.2023.038巴西桑托斯盆地油气分布特征及其成因分析林青，郝建荣，王柯中海油研究总院，北京 100028摘要：巴西桑托斯盆地油气田分布具有“外重内轻，外大内小”的分布特征.轻质油藏（原油 API介于 3658之间）或气藏分布于近岸水深小于 1 000 m 范围内，且储量较小；而水深大于 1 500 m 区域则主要以正常原油为主（原油 API介于 2532之间），储量大.桑托斯盆地油气分布特征与盐下、盐上烃源岩性质，热演化程度以及盐岩分布有关.盐下湖相烃源岩主要为 I型有机质，倾向于生油，中央凹陷区处于高、过成熟阶段，而东部隆起带深水区域处于成熟阶段；盐上海相烃源岩主为要 II2III型有机质，倾向于生成轻质油和气，中央凹陷及以西区域处于油窗晚期.研究表明盐上凝析油主要来自盐上高成熟海相烃源岩的贡献；而中央坳陷北部以及以外深水区原油主要来自盐下中等成熟的优质湖相烃源岩.阐明桑托斯盆地油气分布特征及其成因，有助于深入了解桑托斯盆地成烃成藏以及油气分布规律，从而对于桑托斯盆地区块优选，降低投资风险具有重要意义.关键词：桑托斯盆地；油气分布；湖相/海相烃源岩；盐岩；藿甾比；C30四环聚戊二烯类化合物；油源对比；石油地质.中图分类号：P618.13 文章编号：1000-2383(2023)02-719-16 收稿日期：2023-01-02Distribution Charcteristics and Genetic Analysis of Oil and Gas Fields in Santos BasinLin Qing，Hao Jianrong，Wang KeCNOOC Research Institute，Beijing 100028Abstract:Distribution of oil and gas/condensate fields is characterized with the feature of“large hydrocarbon reserves and heavy oil density in deepwater zone,while small hydrocarbon reserves and light oil density in relative shallow water area”.Light oil reservoirs(with oil density of 3658 API)or gas/condensate reservoirs are located in the proximal shallow water area within the water depth of 1 000 m with small hydrocarbon reserves,and oil fields in deep water area with water depth more than 1 500 m,are mainly of normal oil(with oil density of 2532 API).The distribution of oil and gas fields is constrained by the nature of presalt and postsalt source rocks,source rock maturity and salt development.Lacustrine source rocks presalt with type I organic matter are prone to oil,and of the high or over mature stage in central depression and of the mature stage in eastern deepwater area.Marine source rocks postsalt mainly of type II2III kerogen are prone to light oil and gas,with the maturity of late oil window stage in central depression and western are of Santos basin.Studies show that light oils and gas condensate oils of postsalt reservoirs are originated from marine source rocks post salt of high maturity,while oils from deep water and north area of central depression mainly came from presalt high quality lacustrine source rocks of medium maturity.Constraining on the characteristic and origin of hydrocarbon of Santos Basin,is helpful to understand the principle of hydrocarbon distribution,generation and accumulation in Santos Basin thoroughly,and it also make significant sense to optimize potential blocks and reduce the risk of investment.Key words:Santos Basin;hydrocarbon distribution;lacusrrine/marine source rocks;salt;Hopanes/steranes raito;C30 tetracyclic polyprenoids;oil source correlation;petroleum geology.基金项目：国家科技重大专项（No.2017ZX05032001）.作者简介：林青（1972-），男，高级工程师，主要从事油气地球化学及成藏研究工作.ORCID:0000000222066364.Email：引用格式：林青，郝建荣，王柯，2023.巴西桑托斯盆地油气分布特征及其成因分析.地球科学，48（2）：719-734.Citation：Lin Qing，Hao Jianrong，Wang Ke，2023.Distribution Charcteristics and Genetic Analysis of Oil and Gas Fields in Santos Basin.Earth Science，48（2）：719-734.第 48 卷地球科学 http:/0 引言 自 2006年以来，巴西桑托斯盆地深水区发现了多个大型油气田，其成烃、成藏条件引起了国内众多研究者的关注（蒋春雷等，2010；何娟等，2011；梁英波等，2011；刘深艳等，2011；汪伟光等，2012；马中振，2013；陶崇智等，2013；汪新伟等，2013；熊利平等，2013；赵红岩等，2013）.2013年，盐下 Libra大油田的发现，使得桑托斯盆地再次成为勘探的重点和热点（邬长武等，2015；张金伟等，2015；康洪全等，2016；程涛等，2019；王红平等，2020；张忠民等，2020；李明刚等，2021；孙旭东等，2021）.前期研究都基于构造演化，沉积充填，从生、储、盖、运、圈、保等条件，宏观地对桑托斯盆地盐下及盐上油气成藏特征进行分析，缺少直接的原油地球化学证据.对于桑托斯盆地原油成因类型、油气藏“外油内气”的分布特征，原油密度“内轻外重”的控制因素，还没有文献报道.尽管 Schiefelbein et al.，（1999，2000）对南大西洋边缘盆地原油成因进行了分析，建立了区分湖相成因原油和海相成因原油有效的生物标志化合物参数组合，但其主要对坎波斯盆地原油进行了分析，桑托斯盆地原油样品涉及很少.本研究通过对桑托斯盆地 51个原油样品、35个湖相烃源岩样品的生标特征进行分析，并参考南大西洋湖相、海相成因原油具有诊断性的生标参数，并结合桑托斯盆地湖相、海相烃源岩的生标特征，明确桑托斯盆地不同来源油的分布特征，在此基础上，结合烃源岩有机质性质，盐岩对烃源岩热演化的影响以及盐岩分布和区域封盖条件，分析桑托斯盆地油气分布的控制因素.对上述问题进行研究，阐明桑托斯盆地成烃、成藏以及油气分布规律，对于桑托斯盆地区块优选，降低投资风险具有重要意义.1 盆地区域地质背景 桑托斯盆地是巴西海上最大的沉积盆地.它位于巴西东南海域，东北以卡布弗里乌凸起为界，西南到弗洛里亚诺波利斯隆起，西北以弗洛里亚诺波利斯圣保罗里约热内卢海岸线为界，东南到圣保罗海台，盆地面积达 32.7万 km2.盐下构造格局具有隆坳相间特征，由岸及海依次可划分为西部洼陷带、西部隆起带、中央坳陷带、东部隆起带和东部坳陷带（康洪全等，2016；李明刚等，2021）.图 1桑托斯盆地油气田位置及原油物性分布Fig.1Distribution of oil and gas fields and its hydrocarbon properties,Santos Basin720第 2 期林青等：巴西桑托斯盆地油气分布特征及其成因分析桑托斯盆地是典型的被动陆缘盆地，构造演化与大西洋开裂密切相关，主要经历了 3期构造演化：裂谷期、过渡期和漂移期.裂谷早期，火山活动强烈，为角砾岩和火山碎屑堆积，此后裂谷开始发育，湖盆扩大，形成了一套河流相-湖相沉积.由于此时盆地地形宽缓，沉积了一套区域性的优质的湖相烃源岩，盐下优质烃源岩分布广泛（Dickson et al.，2005）.在晚阿普提时期，拉张及断裂活动减弱，盆表 1桑托斯盆地部分原油样品及色谱参数及物性特征Table 1GC parameters and bulk characteristics of some oil samples of Santos Basin样品M1M2M3M4M5M6M7M8M9M10M11M12M13M14M15M16M17M18M19M20M21M22M23M24M25M26M27L1L2L3L4L5L6L7L8L9L10L11L12L13深度(m)4 927.04 959.05 054.05 094.04 787.05 281.05 257.05 286.05 242.55 683.04 779.04 860.03 405.74 788.04 864.05 088.04 769.04 910.53 320.03 679.54 174.04 739.04 699.24 750.04 163.04 780.05 042.82 565.02 915.43 840.53 873.04 174.02 977.05 264.05 305.65 351.85 409.85 461.05 516.04 931.96储层分布盐上盐上盐上盐上盐上盐上盐上盐上盐上盐上盐上盐上盐上盐上盐上盐上盐上盐上盐上盐上盐上盐上盐上盐上盐上盐上盐上盐上盐上盐上盐上盐上盐上盐下盐下盐下盐下盐下盐下盐下API40.040.142.033.742.139.136.139.244.441.043.031.039.838.239.444.041.832.444.642.038.333.134.5032.3035.9027.1529.7828.4327.8027.9627.6537.37饱和烃(%)63.773.9