众所周知,波斯湾地区是世界上油气资源最为丰富的地区。全球已发现一半的油气资源都分布在此盆地, 可见其在世界油气版图中的地位。一个丰富的油气田需要就别完整的生、储、盖、圈、运、保条件,本文仅从烃源岩角度出发, 深入剖析了波斯湾盆地的石油资源为何如此丰富。
图1,波斯湾位置
一、波斯湾盆地概况
波斯湾盆地位于中东地区,东北方向延伸至伊朗西南部,北至土耳其南部,西北以死海裂谷为界, 西与阿拉伯地盾相邻, 东南以阿拉伯海为界, 盆地面积约为350万平方公里。相当于中国的三分之一。
图2,波斯湾卡塔尔
盆地可划分为两大宏观构造单元,分别为中西部稳定阿拉伯地台区和东部扎格罗斯—阿曼山前陆变形区, 可进一步细分为西阿拉伯次盆、维典—美索不达米亚次盆、中阿拉伯次盆、鲁卜哈里次盆、阿曼次盆与扎格罗斯褶皱带 。
图3,波斯湾二级盆地(Husseini,2012)
盆地是在前寒武纪泛非基底上形成的叠合盆地,经历了5期构造—沉积演化,形成了不同的烃源岩。
图4,阿拉伯商人交易石油
二、波斯湾有多少资源?
中东波斯湾盆地具有非常丰富的油气资源,其最终可采储量为1819×10的8次方立方米,占全球石油最终可采储量的50%,是世界上油气最富集的地区。
图5,波斯湾盆地石油资源分布(李,2019)
其中沙特阿拉伯的加瓦尔油田为世界第1大油田,可采储量为154×10的8次方立方米,卡塔尔北方气田的天然气储量为255×10的8次方立方米,为世界第1大气田。最大的砂岩油田大布尔干油田 ,可采储量471亿桶,最大的盐拱背斜油气田扎库姆油田,可采储量159亿桶等。
图6,世界主要产油国家石油资源
沙特阿拉伯,是名副其实的“石油王国”,石油储量和产量均居世界首位,使其成为世界上最富裕的国家之一。沙特阿拉伯的石油储存量为2665亿桶,是世界上石油储存量最高的国家之一。
图7,沙特阿拉伯
伊朗是世界石油天然气大国,地处世界石油天然气最丰富的中东地区,石油出口是经济命脉,石油生产能力和石油出口量分别位于世界第4位和第2位,是石油输出国组织成员,居世界第4位,石油日产量460万桶,居世界第4位。
图8,伊朗德黑兰
伊拉克地理条件得天独厚,石油、天然气资源十分丰富,原油储量排名世界第4。2010年已探明储量1425亿桶,在欧佩克和世界已探明石油总储量中分别占12.0%和9.8%,位居世界第2位。
图9,巴格达
三、寒武系烃源岩
前寒武—寒武系Huqf群位于前寒武—寒武系盐层内部或下部, 为Ⅰ/Ⅱ型倾油烃源岩, 为波斯湾盆地最古老的烃源岩。距今5.7亿年前。
图10,波斯湾盆地烃源岩分布(Husseisi,2004)
Huqf群烃源灶位于北阿曼坳陷 , 其生成的原油主要分布于阿曼次盆前寒武系Huqf群内部碳酸盐岩储层、Haima组砂岩储层、古生界二叠系Gharif组砂岩和中生界砂岩储层。
图11,阿曼
四、志留纪烃源岩
波斯湾盆地共发育古生界志留系、中生界侏罗系和白垩系3套主力烃源岩,均沉积于海侵时期的陆架内盆地相闭塞环境,为富有机质的暗色页岩—泥灰岩。
图12,烃源岩
志留系烃源岩发育于下志留统Qalibah组Qusaiba段, 为褐灰—黑色泥页岩夹褐灰色粉砂岩及细砂岩, 泥页岩页理发育, 层面见云母碎片, 局部见黄铁矿。烃源岩有机碳含量主体在2%~20%,平均值为4%,
图13,页岩
古生界主力储层为上二叠统碳酸盐岩,其他次要储层都为砂岩,区域盖层为泥页岩与层间蒸发岩。古生界的勘探发现主要集中在波斯湾南岸及伊朗Fars地区。
图14,志留纪菊石化石
五、侏罗系烃源岩
侏罗系,距今2-1.4亿年,烃源岩发育于中侏罗统Sargelu组、中—上侏罗统Tuwaiq Mountain/Hanifa组和上侏罗统Diyab组,是波斯湾盆地最为重要的一套生油烃源岩,形成于陆架内盆地相,为沥青质灰岩与黑色页岩。
图15,页岩
主力储层对应侏罗系Arab组与下白垩统Thamama群碳酸盐岩,罗系储层之上发育优质的蒸发岩区域盖层。侏罗系的勘探发现主要集中在波斯湾伊朗边境以南的地区。
图16,碳酸盐岩
六、白垩系烃源岩
白垩系烃源岩发育于白垩系底部Sulaiy组和下白垩统Kazhdumi组及Balambo组,形成于陆架内盆地相,含沥青泥岩为主,富含抱球虫和放射虫远洋动物化石,厚度>300m,是波斯湾西北角和扎格罗斯褶皱带最为重要的一套烃源岩。
图17,波斯湾盆地横剖面图(Mann,2003)
烃源岩有机质丰度主体在2%~8%,平均值为5%,分布范围主体位于波斯湾及北部的扎格罗斯褶皱带,目前整体处于生油阶段。主力储层对应下白垩统砂岩与上白垩统—古近系碳酸盐岩。
图18,油页岩
白垩系储层之上发育泥页岩区域盖层, 新近系储层之上发育优质的蒸发岩区域盖层。白垩系的勘探发现分布最广, 在波斯湾周边及两伊边境地区都有发现。新生界的勘探发现向西北侧集中, 主要分布在波斯湾西北部两伊地区。
图19,白垩纪海洋
七、古近系烃源岩
古近系Pabdeh组海相泥岩是波斯湾盆地最年轻的烃源岩。古近纪属于新生代,距今6500挖你那以内。
图20,古近纪熔化彩虹
Pabdeh组烃源岩生成的油气分布较为局限, 主要分布于伊朗西南部扎格罗斯山前地区Qaleh Nar、Lab-e Safid、Lali、Karun、Par-e Siah等油田。
图21,抽油机
综上所述:波斯湾盆地具有形成烃源岩优越的古构造、古地理、古气候等条件。波斯湾盆地发育多套优质烃源岩,即前寒武—寒武系海相碳酸盐岩、志留系热页岩、侏罗系海相碳酸盐岩、白垩系海相碳酸盐岩和古近系海相页岩。