巴基斯坦海域油气勘探50多年，钻井共17口，没有商业性发现，普遍认为缺少储集层。在海上油气钻探停滞近10年之后，2019年1月，以美国埃克森美孚石油公司为首的国际油公司在巴基斯坦海域东部的印度扇钻探了1口超深井。事实上，早在1985年，巴基斯坦油气开发公司就在印度扇中新统砂岩中钻遇天然气。由此可见，印度扇很可能是巴基斯坦今后油气勘探的重要目标区。本文将从区域地质概况、油气地质条件及储层分布特征等方面进行分析，探讨巴基斯坦海域油气勘探的方向和主要的勘探层位。

巴基斯坦海域横跨三大板块，其中，北部的马克兰增生楔隶属欧亚板块，东部的印度扇隶属印度板块，而中西部的阿曼湾深海平原隶属阿拉伯板块^[1-2]。NE—SW向的默里脊走滑断裂带是印度扇与阿曼湾深海平原的分界线(图 1)。本文的研究区主要位于欧亚板块和印度板块。

图  1  巴基斯坦海域大地构造位置(据文献[1])

Figure 1.  Geotectonic location of Pakistan Seas (after reference [1])

马克兰增生楔是晚渐新世以来阿拉伯板块向欧亚板块俯冲形成的，其上沉积物主要来自印度板块与欧亚板块碰撞带的侵蚀物质。马克兰增生楔的海区部分由狭窄的陆架(宽10～15 km)和宽阔的大陆坡以及变形前缘构成。其中，大陆坡由3个地貌单元组成，分别是：①倾角为10°～20°、宽50～60 km的下陆坡，主要由叠瓦状逆冲断层形成，部分逆冲断层倾角>20°；②近于平坦的宽15～20 km的中陆坡，由阶地和坡脊组成，中陆坡上分布有与逆冲断层有关的超压页岩底辟构造；③倾角7°、宽40 km的上陆坡，具有张性断裂特征。而变形前缘位于未扰动的深海平原沉积物与增生楔之间，其构造通常表现为宽缓褶皱。

印度扇为世界上第二大海底扇，可进一步划分为上扇、中扇和下扇，物源主要来自印度河。巴基斯坦专属经济区中的印度扇位于上印度扇，约占上印度扇的90%，面积约6万km²。据古近纪地层展布特征，印度扇盆地可划分为3个一级构造单元，从北向南依次为默里脊、派肯凹陷和索拉斯特拉隆起，呈凹隆相间的构造格局^[3]。

前人研究认为^[4]，巴基斯坦海域主要发育古新统以上的地层，局部发育白垩系，其下为中生界基底。地震层序可以划分出4套层序：P、M1、M2、M3(图 2)。其中，P层序推测为中生界。M1层序推测为古近系，该层序由平行到亚平行连续反射组成，内部地震相一致：振幅低到中等，最大厚度1.2 s(TWT)。在印度扇海区，M1层序的顶界埋深在5~6 s(TWT)之间，主要为浅海相沉积；而在马克兰增生楔，M1层序的顶界埋深最大可达8 s(TWT)。M1层序的地震相和几何形态特征显示为典型的远洋沉积。M2层序主要分布在印度扇海区，由多套河道-堤坝复合体组成，厚度从印度大陆边缘的2.2 s向海洋方向减薄到1.8 s。马克兰增生楔海区的河道-堤坝复合体规模小厚度薄。河道特征表现为不连续、强振幅反射，河道整体呈透镜状。河道两侧的堤坝为强振幅连续反射。M1与M2之间存在明显的不整合(U)。M3层序反射平行连续性好，振幅强、频率高，在马克兰增生楔前缘厚达2.4 s，该层序可能主要由源自马克兰增生楔的浊流沉积物构成。

图  2  西北印度洋地震层序(据文献[4])

Figure 2.  Regional seismo-stratigraphic megasequences in Northwest Indian Ocean (after reference[4])

目前，巴基斯坦海域钻井最深揭示地层最全的钻井为PakG2-1井，钻遇古—始新统生物礁灰岩和泥岩，其上为渐新统—全新统的碎屑岩沉积。

到目前为止，巴基斯坦近海已钻井17口^[5]，其中，马克兰增生楔4口，巴基斯坦印度扇13口，只有派肯-1井(PakCan-1)钻获非商业性的天然气，测试产能每天10万m³气，由97%的CH₄和2.7%的CO₂组成，其余16口井均未发现油气(图 3)。据分析，钻探失败的原因主要有缺少储层(40%)、偏离构造(20%)以及缺少油气充注(20%)等(表 1)。

图  3  巴基斯坦近海钻井位置(据文献[5])

Figure 3.  Offshore drlling location map of Pakistan (after reference [5])

从马克兰增生楔3口钻井(Gwadar-1和Pasni-1&2)的情况来看(图 4)[5]，烃源岩可能是中新统(Hoshab, Parkini & Panjgur组)的页岩；储层可能是中新统(Panjgur)的盆地扇砂岩；盖层可能是中新统(Panjgur & Parkini组)的泥、页岩；圈闭可能是逆冲断背斜。在钻探Pasni-1&2钻井之前，巴基斯坦国家石油公司开展了三维地震调查，发现了较大的断背斜圈闭，但是，由于没有钻遇储层而无油气发现。

图  4  马克兰增生楔地层柱状图(据文献[5])

Figure 4.  Schematic stratigraphic column of the Makran accretionary prism (after reference [5])

从印度扇PakCan-1井的岩心测试结果来看，下中新统泥岩为该区已证实的好—较好的烃源岩，厚度约300 m，平均TOC达2%。根据印度扇与邻近陆域巴丁台地和海域库奇盆地对比^[6]，推测印度扇潜在的烃源岩为好—较好的白垩统和古—始新统泥岩，有机质类型主要为Ⅲ型，成熟到过成熟(图 5)^[7]。

图  5  印度扇及邻区钻井揭示的烃源岩(据文献[7-8])

Figure 5.  Source rock parameters from wells of Indus fan (after references [7-8])

到目前为止，印度扇已证实的储集层有2套：①PakCan-1井钻遇的中新统砂岩，厚度在2~50 m之间，孔隙度在15%~20%之间；②Pak-G2-1井钻遇的古—始新统的礁灰岩或浅滩灰岩，孔隙度在20%以上。上白垩统砂岩可能是另外一套今后需要特别重视的储层^[7-8]，因为在印度扇相邻的库奇盆地有2口井在白垩纪地层中钻遇了天然气。地震资料解释显示，印度扇圈闭类型多样，其中，以构造、岩性圈闭为主^[9]。

值得借鉴的是，1974年，印度在印度扇东部的孟买盆地发现了孟买高(Bombay High)大油田，该油田位于孟买海岸西侧165 km，水深75 m。孟买高为近N—S向的背斜，长65 km，宽23 km，其上主要为渐新世—中新世地层，厚度在1 675~1 975 m之间，构造主断层东部沉积厚度可达2 219 m^[10]。孟买盆地的主要烃源岩是古新统—下始新统页岩夹煤层，主要储集层为始新统灰岩、早中新统灰岩和砂岩以及上新统砂岩，中中新统—全新统为区域盖层。孟买高油田的油气产自基岩断块和中新统灰岩，孔隙度可达2%~35%，产层深度1 300 m，盖层为中新统晚期的页岩，断背斜圈闭。石油可采储量达102百万t，天然气达220亿m³。截至2018年，该油田的日产量为205 000桶(32 600 m³/d)^[11]。

众所周知，增生楔是活动大陆边缘的一个主要构造单元, 它是大洋板块上的沉积物被刮落下来堆积而成的，通常以细粒沉积物为主，因此，储层通常不发育^[12-13]。印度扇位于被动大陆边缘，存在2套储集层：中新统及更年轻地层中的河道砂和古—始新统礁灰岩。

前人研究认为^[4]，早中新世默里脊还没有足够的高度将印度扇和马克兰增生楔完全分离开，因此，来自印度河的沉积物同样沉积在马克兰增生楔海区，只是相当于印度扇而言，中新世的河道-堤坝复合体为远端沉积，河道沉积规模小^[14]，沉积物颗粒细，不利于形成良好的储集层。另外，根据最新采集的马克兰增生楔柱状样常微量元素分析认为，研究区大部分碎屑岩来自石英质沉积物源区，部分来自中性火成物源区。研究区成分变异指数ICV平均为1.87，接近安山岩趋势线，表明源区为含大量黏土矿物的细碎屑岩，并经历了沉积物的再循环过程。由于印度洋的形态自始新世以来一直稳定，因此，推测中新世沉积时期沉积物仍然以细碎屑沉积岩为主，缺少作为储层的粗碎屑岩。

与马克兰增生楔海域相比，在巴基斯坦印度扇的地震剖面上，河道-堤坝沉积复合体从晚渐新世到现在都十分发育，而且不同时期的河道相互叠置，形成了分布面积广时代多的特点(图 6)。结合地震资料解释、巴基斯坦PakCan-1井和Pak-G2-1井，推测在巴基斯坦所在的印度扇海区，浅水陆架区的中新统河道-堤坝砂岩和深水区的始新统礁灰岩可能具有良好的储集性能，是巴基斯坦海域油气勘探的2个重要勘探层位。

图  6  过印度扇的地震剖面( 位置见图１)

Figure 6.  Seismic section across Indus fan (see Fig.1 A-A' for location)

(1)马克兰增生楔的物源主要来自细粒碎屑岩，烃源岩较发育，但中新世的河道-堤坝储集层分布局限，油气勘探前景差。

(2)巴基斯坦东部海域印度扇的物源主要来自印度河，烃源岩层位多，浅水陆架区的中新统河道砂和深水区的始新统礁灰岩分布广、储层质量高，油气勘探前景好。

(3)巴基斯坦海域的油气勘探方向应以东部印度扇为主，勘探层位应以浅水陆架区的中新统河道砂岩和深水区的始新统礁灰岩为重点目标。