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并且正在 Oriente盆地其它成熟油区的文

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  地质科学 2016年 1月 CHINESEJOURNALOFGEOLOGY 51(1):189—203 - doi:10.3969/j.issn2016.01.017 南美Oriente盆地北部海绿石砂岩 油藏特征及成藏纪律 阳孝法谢寅符伟陈和平马中振周玉冰 丹刘亚明贺正军赵永斌 (中国石油勘察开辟研究院 100083) 摘要南美厄瓜多尔 Oriente盆地斜坡带发育的白垩系 Napo组高伽马特征的UT海绿石砂 岩段是成熟探区新发觉的荫蔽含油层段。本文阐发了海绿石砂岩储层的矿物构成、孔隙结 构、成岩感化、物性特点,并连系烃源岩评价取石油空间分布切磋海绿石砂岩油藏的成藏特 征。海绿石粘土矿物以颗粒形式存正在,取石英配合形成海绿石砂岩的颗粒组分,海绿石砂岩 的孔隙布局具有双峰特征,水含量高,属于中低孔、中低渗储层类型,孔隙类型次要是 残剩粒间孔。海绿石砂岩储层中石英次生加大属 级,长石碎屑颗粒发生溶蚀感化,含铁碳 Ⅱ 酸盐类胶结物发育,连系泥岩低的I/S混层比和高的最高峰温值 T ,海绿石砂岩层段 max 属于中成岩阶段 A期的产品。取海绿石砂岩油藏紧邻的大面积分布的 腐泥型成熟烃源岩 Ⅱ1 就是缓翼斜坡带的生烃核心,大面积持续发育的海绿石砂岩取之形成优越的源储组合,有益 于上生下储式成藏。海绿石砂岩油藏表示为近源性、成藏晚期性等特点,规模发育的海绿石 砂岩储层得以成藏的次要运聚机制是体积流和扩散流运聚机制。这对盆地其它油区同类油藏 的发觉具有主要的自创意义。 环节词海绿石砂岩储层源储组合成藏前提Oriente盆地厄瓜多尔 - - - 中图分类号:P61813 文献标识码:A 文章编号2016)0118915 成熟探区油气挖潜是当前石油界研究的主要范畴之一(贾承制等,2008;邹才能等, 2010;邱中建等,2012;晨等,2012;张抗等,2012;胡文瑞等,2013;牛嘉玉等, 2013)。厄瓜多尔东部的Oriente盆地是南美洲最次要的含油气盆地之一,位于亚马孙平 原区,从 20世纪 20年代初即起头油气勘察勾当(Canfieldetal.,1982;Dashwoodand Abbotts,1990;陈诗望等,2012)。Oriente盆地北部白垩系Napo组中下部 UT段富含海 绿石的砂岩层段正在前期地质评价过程中,因为其高天然伽马特征一曲被误判为富含粘土 杂基的泥质砂岩,以至是泥页岩,并且正在 Oriente盆地其它成熟油区的文献报道中至今 也认为该层储层段(Biedmaetal.,2014)。次要缘由正在于前期的勘察开辟过程中运 用地动、测井等材料无法间接识别出该类储层或含油层,而且认为 Napo组烃源岩未成 国度科技严沉专项(编号:2011ZX05028)、中国石油天然气股份无限公司严沉科技项目(编号:2013E0501)和  中国石油天然气集团公司科学研究取手艺开辟项目(编号:2014D0906)赞帮。 阳孝法,男,1980年 10月生,博士,堆积学和石油地质学专业。Email:ouyangxiaofa@petrochina.com.cn - - - - 稿,201512 10改回。 190 地质科学 2016年 熟(DashwoodandAbbotts,1990),没有精确地把握海绿石砂岩储层和油藏的根基特征。 目宿世界范畴内曾经发觉的海绿石砂岩油藏数量不多,已有的包罗埃及的苏伊士湾 October油田和西戈壁地域Razzak油田、美国密西西比州 Trimble油田、沙特阿拉伯东北 部、维多利亚、阿尔伯特、凯尔特海盆地北部、北海盆地等,次要集中 发育于白垩系和古近系(PatchettandWiley,1993;Winn,1994;agatayetal.,1996;Diaz etal.,2003;Hossainetal.,2012)。可是因为分歧地域发育的海绿石砂岩正在堆积、成岩演 化和埋藏汗青过程等分歧,导致它们正在矿物构成、成岩感化、孔隙布局、物性、空间分 布和油藏规模等方面存正在较着的差同性。 2012年,中国石油安第斯公司正在海绿石砂岩段进行测试而获得工业油流,通过地质 材料从头评价后确定为含油新层系,是该区块有益的储量接替层系。本文以Oriente盆 地斜坡带北部白垩系Napo组 UT段海绿石砂岩储层特征研究为切入点,以薄片判定、扫 描电镜察看、核磁共振 谱等阐发为根本,该类荫蔽储层的矿物构成、孔隙布局、 τ 2 成岩感化、物性特点,并连系烃源岩评价取石油空间分布特征切磋研究区海绿石砂岩油 藏的成藏特征。 1地质布景 5 2 × Oriente盆地面积约为 1 10km,是次安第斯山东侧的前陆盆地系统的一部门 (Canfieldetal.,1982;DashwoodandAbbotts,1990;Xieetal.,2010;Babyetal.,2013)。 盆地构制演化可分为3期,即裂谷期、拗陷期和前陆期,此中前陆期又可细分为晨安第 斯制山期和晚安第斯制山期(DashwoodandAbbotts,1990;Xieetal.,2010)。盆地全体 呈西陡东缓、轴向南北的不合错误称构制格架,缓坡构制倾角一般小于2°,堆积核心位于秘 鲁最北部。从体构制呈近南北向分布,按构制单位自西向东可顺次划分为西部次安第斯 褶皱冲断带、中部前渊带和东部斜坡带,斜坡带可进一步划分为裂陷反转带和共轭走滑 2 带 (图1)。研究区位于 Oriente盆地的北部,面积约为 1000km,具体见图1。 前寒武纪基底是圭亚那地盾的火成岩和麻粒岩相变质岩(Feininger,1975;Whiteet al.,1995)。古生代发育克拉通边缘海相堆积物,三叠纪—早白垩世发育弧后裂陷盆地 堆积物,早白垩世晚期—晚白垩世晚期是拗陷阶段滨浅海为从的砂泥岩取碳酸盐岩互层 的堆积物,重生代盆地转入弧后前陆盆地陆相红层堆积(DashwoodandAbbotts,1990; Whiteetal.,1995),垂向发育序列见图2。此中海绿石砂岩正在盆地和西部的露头区均广 泛发育,构成于早白垩世晚期受潮汐感化影响的海相滨外或陆棚堆积,是海侵事务 的堆积产品(Whiteetal.,1995;Shanmugametal.,2000;Barraganetal.,2004,2005;Lee ,2004;Estupianetal.,2010;刘畅等,2014)。Napo组由下而上可分为 C灰岩段、 etal. LT砂岩段、UT海绿石砂岩段、B灰岩段、U段、A灰岩段、M 灰岩段、M 灰岩段、M 2 1 1 泥岩段和 M 砂岩段,Napo组的下伏地层为 Hollin组,上覆地层为Tena组。 1 2储层前提 海绿石砂岩正在研究区不变分布,单井累计厚度平均约 16m/5层,单层厚度以25~ 43m为从。海绿石砂岩常发育钙质、泥质及物性隔夹层。 1期 阳孝法等:南美 Oriente盆地北部海绿石砂岩油藏特征及成藏纪律 191 图 1研究区图 Fig.1Locationofstudyarea 图2Oriente盆地分析柱状图 Fig.2StratigraphiccolumnofOrienteBasin 192 地质科学 2016年 21储层岩石学特征 海绿石砂岩呈灰绿色 (图3),颜色次要是海绿石矿物的颜色反映。海绿石属于粘 土矿物的范围,凡是正在砂岩中以填隙物形式存正在,可是研究层段的海绿石因为其成熟度 高(KO含量约为8%)且埋藏较浅则呈圆球形或粪球粒状的形式存正在,形成海绿石砂岩 2 的次要颗粒组分之一 (图4)。海绿石砂岩的颗粒组分次要为石英和海绿石,含少少量 的长石、云母 (图4),以颗粒支持布局为特征,分选性较好;填隙物含量较少,以胶结 物为从 (图5)。石英颗粒呈次圆状,绝大部门因为次生加大而呈现为次棱角、棱角状, 其粒径范畴一般为01~05mm,自形晶面发育,属于 级次生加大 (图5f);正在扫描电 Ⅱ 子显微镜下察看,发觉大大都石英颗粒概况被较完整的自形晶面所包裹,有的石英自形 晶体向孔隙空间发展,交织相接,填塞孔隙 (图6);绝大部门的海绿石颗粒呈次圆、圆 状或粪球粒状,少少量呈它外形充填于孔隙间,粒径范畴为 005~025mm,其含量变 化范畴大,为5%~50%(图5,图6);长石含量少,一般小于5%(图7)。填隙物含量一 般小于5%,除石英加大边外,自生矿物有黄铁矿以及含铁碳酸盐类胶结物,包罗铁白 云石、铁方解石、菱铁矿 (图7),此中菱铁矿、黄铁矿局部常呈现脉状、小团块状富集, 并且几乎没有其它粘土杂基。海绿石砂岩段呈现伽马曲线值偏高的现象是由海绿石引 起的。 图3海绿石砂岩岩心照片 a、b和 c别离对应图 1中A、A 和A 井 1 2 3 Fig.3Corephotosofglauconiticsandstone 22储层孔隙特征取储层类型 海绿石砂岩储层孔隙类型次要是粒间孔,因碎屑颗粒履历压实变形、石英次生加大 及自生矿物,而以残剩粒间孔为特征,孔隙半径一般为 005~015mm,吼道的连通性 1期 阳孝法等:南美 Oriente盆地北部海绿石砂岩油藏特征及成藏纪律 193 图4海绿石砂岩次要矿物含量三角图 Fig.4Ternarydiagramofrockmineralsofglauconiticsandstone 相对较差 (图5,图6)。发育少量的海绿石溶蚀粒间孔 (图7a、图7b)、长石溶蚀粒内 孔 (图7a、图7c)、黄铁矿填隙物晶间孔等微孔隙 (图7d)。全体上海绿石砂岩储层的 非均质性较强,且孔吼布局复杂。 储层孔隙度限制着油气的储存空间大小,渗入率则决定了流体正在储层中流动的难易 程度(刘震等,2012)。海绿石砂岩储层的孔隙度范畴从体为 5%~20%,渗入率从体范 围为01~100mD(图8)。核磁共振手艺的使用可以或许供给精确的储层参数,核磁共振τ 2 (横向弛豫时间)谱分布能够无效地表征岩石的孔隙布局特征,描述孔隙内流体赋存状 态,确定水饱和度(何雨丹等,2005;李艳等,2008;白松涛等,2014;王振华等, 2014)。海绿石砂岩储层核磁成果显示其孔隙度具有典型的双峰分布形态特征,束 缚水饱和度较高,平均约占50%。按照石油天然气行业尺度(SY/T62851997),按照碎 屑岩的岩石物性分级,海绿石砂岩储层以中低孔隙度、中低渗入率储层类型为从,属 于常规和很是规夹杂型储层。 23成岩阶段 上述储层特征表白,海绿石砂岩中石英次生加大属 级,长石碎屑颗粒常被溶蚀, Ⅱ 发育晚期含铁碳酸盐类胶结物,这些标记研究区海绿石砂岩属于中成岩阶段 A期 的产品。 3烃源岩前提 烃源岩评价是研究区根本石油地质研究的亏弱环节。Feininger(1975)较早地报道了 盆缘露头区变质岩的总无机碳含量,DashwoodandAbbotts(1990)报道该区Napo组烃源 岩正在研究区内未成熟,镜质体反射率 Ro为 04~045;Babyetal.(2013)援用的文献中 却报道 Napo烃源岩正在研究区曾经成熟,Ro大于06,是局部的生烃灶 (图9)。 海绿石砂岩紧邻的取内部的泥岩颜色为深灰至灰黑色,全体呈纹层状,无机质呈条 194 地质科学 2016年 图5海绿石砂岩储层岩石矿物学特征 a、b.别离为 A 井海绿石砂岩储层单偏光和正交偏鲜明微照片,深绿色圆状或粪球粒状的颗粒为海绿石,有的具有 1 暗色内核,白色次棱角状的颗粒为石英,天蓝色铸体暗示储层孔隙空间,下同;c、d.别离为 A 井海绿石砂岩储层 2 单偏光和正交偏鲜明微照片;e.A 井海绿石砂岩储层单偏鲜明微照片,洋红色铸体暗示储层孔隙空间,下同;f.A 3 3 井海绿石砂岩储层单偏鲜明微照片,大倍数照片能够清晰地呈现出海绿石砂岩中石英颗粒遍及具有较宽的石英增 生加大边(黑色虚线),成岩感化前的石英颗粒呈次圆状,局部发育铁白云石胶结(Fd),井见图 1 Fig.5Characteristicsoflithologyandmineralogyinglauconiticsandstonereservoir 1期 阳孝法等:南美 Oriente盆地北部海绿石砂岩油藏特征及成藏纪律 195 图6海绿石砂岩储层扫描电镜(SEM)下颗粒空间陈列取孔隙特征 a.海绿石砂岩(A 井),岩石矿物颗粒的空间陈列描摹;b.为 a中红框内局部放大照片,海绿石颗粒表示为圆—次 1 圆状或粪球粒状,大部门石英颗粒表示为棱角—次棱角状,被较完整的自形晶面包裹;Qz.石英,Gl.海绿石 Fig.6Spatialcharacteristicsofmineralgrainsandporesinglauconiticsandstonereservoir 图7海绿石砂岩储层孔隙及成岩感化特征 a.A 井海绿石砂岩单偏光照片,发育粒间孔(洋红色),胶结物为铁方解石(Fc,染色后为紫红色),So为油迹或残 3 余油,斜长石(Pf)遍及发生溶蚀,蓝色箭头海绿石粒间取粒内溶蚀孔,虚线石英次生加大边;b.A 井海绿 3 石砂岩单偏光照片,铁白云石(Fd)局部胶结(染色后为蓝色),Mi为云母,Or为无机质;c.A 井海绿石砂岩 SEM 1 照片,显示长石溶蚀粒内孔特征;d.A 井海绿石砂岩 SEM照片,显示自生矿物球状黄铁矿(Py)的晶间孔 1 Fig.7Characteristicsofporesanddiagenesisinglauconiticsandstonereservoir 196 地质科学 2016年 图8海绿石砂岩储层孔隙度取渗入率分布图 Fig.8Porosityandpermeabilityofglauconiticsandstonereservoir 图9Oriente盆地烃源岩总无机碳含量取成熟度平面分布图 Fig.9TOCandmaturitymapofsourcerocksinOrienteBasin 带状分布平均,很是富集 (图10a、图10b)。X射线衍射阐发成果表白,泥岩的次要矿 物组分是粘土矿物,其次是石英,有的富含方解石,一般含少量钾长石、菱铁矿、黄铁 1期 阳孝法等:南美 Oriente盆地北部海绿石砂岩油藏特征及成藏纪律 197 矿,少少量海绿石,局部层段富含微体化石 (图10c、图10d);粘土矿物以伊/蒙混层为 从,伊利石、高岭石次之。泥岩中的I/S混层粘土矿物中蒙皂石层占30%~15%,属有序 = 混层(R 1),其成岩阶段能够划分为中成岩阶段 A期。 无机地球化学阐发成果表白研究区的生烃母质类型有两类,一类为 腐泥型,从 Ⅱ1 要发育于 B灰岩段,另一类为 — 腐泥腐殖型,次要位于UT段下部。泥岩无机质的 Ⅱ Ⅲ 2 品貌是决定岩石生烃能力的次要要素,能够用无机质品貌目标来权衡:1)总无机碳含量 + (TOC)范畴为 112%~597%;2)生烃潜量(S S)平均为208mg/g;3)氯仿沥青“A” 1 2 大于 036%。这 3项目标均生油岩级别很是好。最高热解峰温 T 为 436℃~ max 442℃,镜质体反射率Ro范畴为05%~079%,连系生烃母质类型及海绿石砂岩成岩 阶段目标能够烃源岩处于中成岩阶段 A期,为低成熟—成熟阶段。这申明 DashwoodandAbbotts(1990)报道的TOC值取本次阐发成果分歧,可是成熟度成果较着 偏低;而 Babyetal.(2013)报道的成熟度更合适现实地质环境,可能取岩浆岩导致的区 域热力场非常相关。 按照上述储层、泥岩的各项目标,分析判断海绿石砂岩段的成岩阶段能够划分为中 成岩阶段 A期(详见表 1)。 表 1海绿石砂岩成岩阶段目标汇总表 Table1Indicatorsofdiageneticstagesofglauconiticsandstone 消融 成岩阶段 无机质 泥岩 砂岩 砂岩中自生矿物 感化 颗粒 孔 隙 成熟 烃类 I/S中 I/S混 凝结 石英 方 菱 黄 铁白 接触 类 阶段 期 T /℃ 程度 解 铁 铁 长石 类型 max 型 阶段 演化 的S/% 层分带 加大 石 矿 矿 云石 低成 点— 残剩粒 中成岩 436~ 原油 有序 二级 A 熟~ 30~15 凝结 含铁 有 有 亮晶 溶蚀 线 为从 混层带 加大 成熟 接触 内溶孔 4油气成藏特征取富集纪律 41油藏特征 研究区已发觉的油藏具有以下特征: 1)位于前陆盆地东翼平缓的大型斜坡带上,烃源岩和海绿石砂岩储层大面积的面状 接触式发育,岩性—地层性油藏表示为三明治式层状分布,具有优良的源储设置装备摆设关系, 并且勘察开辟实践表白该类油藏正在相对高幅度区具有原油品貌相对高的特点 (图11)。 2)海绿石砂岩油藏属于中低孔隙度、中低渗入率储层类型的中质油油藏,是由常 规和很是规油气资本形成的夹杂型油气资本。 3)没有较着圈闭边界,没有同一界面,含油饱和度高且差别大,申明海绿石砂 岩油藏范畴不受控于构制等高线,而次要受堆积束缚下的岩性、物性、孔隙布局、 成岩感化,以及低幅度构制布景等的影响。 4)按照国度油气地质储量品貌划分,研究区海绿石砂岩油藏的储量品貌约为 74× 4 2 10t/km,属于低品貌储量。 198 地质科学 2016年 储层总体上持续大型化发育,其内部的储集空间取物性正在横向上发生变化,因此正在 层状分布布景上构成了一系列相对好的储渗单位,单个储渗单位的规模不大,可是储集 体群仍然能够规模成藏 (图11)。 42成藏纪律切磋 1)该区海绿石砂岩层内及紧邻上下的厚度为 10~25m,陆棚相优良烃源岩大面积 分布,曾经进入液态生油窗,可认为海绿石砂岩层段供给丰硕的油源物质根本。 2)取前人对研究区及邻区的原油无机地化目标进行对比(DashwoodandAbbotts, 1990;Huetal.,2010),具有亲缘型的无效烃源岩为富 腐泥型无机质的B灰岩 Ⅱ1 段含钙泥岩或钙质泥岩。Oriente盆地不变地发育着薄层海绿石砂岩储层和上覆 B灰岩 段泥岩夹泥灰岩烃源岩层和盖层,形成优越的源储组合,有益于上生下储式的油气成 藏。 3)盆地内生油高峰期为中新世—早渐新世(Mathaloneetal.,1995;Higley,2001), 成藏具有晚期性,海绿石砂岩油层中石英自生加大边中发育的流体包裹体未见烃类显示 也是其佐证之一。物性较差的储层得以成藏的次要运聚机制是体积流运聚机制和扩散 流运聚机制(赵文智等,2013)。源储广覆式面状接触样式有益于将烃源灶内部的过剩 压力充实为无效油气驱替动力,从而把油气规模地、短距离地驱注入紧邻的储层 中。侧向运移可能次要靠差别渗漏堆积感化或扩散流运聚机制,差别渗漏堆积感化可能 正在侧向岩性变化带起到环节感化。 4)前人研究 Napo组 中上部的烃源岩无机质品貌低且未成熟 (Dashwoodand Abbotts,1990;何彬等,2014),按照石油正在地层纵向上的展布能够看出,UT海绿石砂 岩油藏中的原油密度高于其下LT砂岩油藏中的原油密度,向上由U段到M 砂岩段,原 1 油密度API值也呈现逐步削减的趋向 (图12);平面上,UT海绿石砂岩油藏的原油密度 API值均正在 31°摆布,并且不受研究区内两条近南北向的断层节制,可是其它层位油藏 的原油密度API值正在平面上的分布较着受断层分区,且沿构制低部位到构制高部位发生 有纪律的变化(马中振等,2014a,2014b)。由此猜测取海绿石砂岩油藏相邻的成熟烃源 岩层可能就是生烃核心。因而,断层就是该区油气纵向运移的从力通道,油气沿断层从 要堆积正在接近挤压活动构成的压性背斜和南北向走滑断裂因受阻弯曲发生的伴生背斜 和岩性圈闭中,正在厚层且物性好的储层中侧向运聚以油气差别运聚为特征(马中振等, 2014a,2014b;Maetal.,2014),因为地下水勾当一般都履历了生物降解感化,导致原油 的密度和黏度增大(Smith,1989;DashwoodandAbbotts,1990;Huetal.,2010)。除 UT 海绿石砂岩油藏外,其它层位油藏中的原油疑惑除可能来历于 Oriente盆地南西部或北 西部的远源生烃灶,如 M 油藏就具有两期充注的特征(Huetal.,2010)。 1 5结论 (1)海绿石砂岩的特点正在于海绿石粘土矿物做为碎屑颗粒组分之一,取石英一路构 成颗粒支持布局,几乎没有其它粘土杂基。海绿石砂岩储层以中低孔隙度、中低渗入 率储层类型为从。 1期 阳孝法等:南美 Oriente盆地北部海绿石砂岩油藏特征及成藏纪律 199 图 10B灰岩段泥岩岩石学特征(单偏光) Fig.10LithologicalcharacteristicsofmudstonesinBlimestoneMember 图 11Oriente前陆盆地白垩系大型缓坡带海绿石砂岩油藏上生下储式成藏模式 Fig.11HydrocarbonaccumulationmodelofglauconiticsandstonereservoirinlargegentleslopeofOrienteBasin 图 12Oriente盆地斜坡带北部 Napo组油藏剖面及运移径示企图 Fig.12OilpoolcharacteristicsandmigrationpathwayofNapoFormationinthenorthslopeofOrienteBasin 200 地质科学 2016年 (2)海绿石砂岩储层孔隙类型次要是粒间孔,且以残剩粒间孔为特征,发育少量的 海绿石溶蚀粒间孔和长石溶蚀粒内孔,孔隙布局具有双峰分布形态,水含量高。 (3)海绿石砂岩储层邻接的烃源岩生烃母质类型为 型,无机质品貌高,烃源岩级 Ⅱ1 别很是好。 (4)海绿石砂岩储层中石英次生加大属 级,长石碎屑颗粒发生溶蚀感化,含铁碳 Ⅱ 酸盐类胶结物发育,以及泥岩中I/S混层粘土矿物中蒙皂石层占30%~15%,最高热解 峰温 T 为436℃~442℃,Ro平均值为07%,各项标记分析海绿石砂岩储层及 max 其邻接烃源岩属于中成岩阶段 A期的产品。 (5)同海绿石砂岩油藏相邻的大面积分布的上覆 型成熟烃源岩就是生烃核心, Ⅱ1 取持续且大型化发育的海绿石砂岩形成优越的源储组合,有益于上生下储式的油气近源 成藏。海绿石砂岩油藏具有近源性、成藏晚期性等特点,物性较差的海绿石砂岩储层得 以成藏的次要运聚机制是体积流运聚机制和扩散流运聚机制,大面积发育的储集体群仍 能够规模成藏。这对盆地其它油区同类油藏的发觉具有主要的自创意义。 参 考 文 献 白松涛,万金彬,程道解等.2014.岩石物理尝试“四参数”关系研究毛细管压力、核磁共振 谱、电阻增大率和相对 τ 2 渗入率.成都理工大学学报(天然科学版),菲彩国际,41(4):483—491. 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Widespreadglauconiticsandstonereservoirandadjacentshaleform anexcellentsource reservoircapassemblage.Glauconiticsandstoneplayischaracterizedbyclosingtosourcerock, latemigrationandsingleaccumulationtype.Itprovideaparadigmforpetroleumexplorationof glauconiticreservoirinsimilarbasin. Key Words Glauconitic sandstone reservoir, Sourcereservoir assemblage, Hydrocarbonaccumulation,OrienteBasin,Ecuador

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