深水區油氣地質勘測趨勢范文

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作者：徐志誠呂福亮范國章毛超林張勇剛吳敬武單位：中國石油杭州地質研究院

裂谷階段

北段鹽盆裂谷階段演化從晚二疊世—早、中侏羅世，其演化與地幔柱噴發導致的非洲板塊與北美洲板塊分離有關。到目前為止裂谷階段早期地層很少被鉆遇。上二疊統—下三疊統主要沉積了一套河流相—邊緣海相碎屑巖，而中三疊統—下、中侏羅統發育鹽巖沉積。在塞內加爾盆地，鹽巖厚度可達2000m，在一些地方鹽構造非常發育，對油氣成藏具有重要影響。南段盆地、中南段鹽盆和中段盆地裂谷階段發育于晚侏羅世—早白堊世，其演化與地幔柱噴發導致的非洲板塊與南美洲板塊分離有關。受基底斷裂和轉換斷裂的控制，盆地內發育一系列斷陷、斷壘及次級盆地。裂谷階段沉積以非海相碎屑巖為主。早白堊世紐康姆期末期再次發生強烈的伸展作用，發育了深湖相泥巖沉積，形成了裂谷階段最主要的一套烴源巖。

后裂谷階段

西非海岸各盆地在后裂谷階段的構造背景相似，以被動大陸邊緣拗陷沉積為主，但在發育時間和沉積特征上存在差異。北段鹽盆后裂谷階段從中侏羅世開始，后裂谷早期的海侵導致沉積了巨厚的海相碳酸鹽巖層序，在塞內加爾盆地碳酸鹽巖厚度可達2300～3200m。南段盆地、中南段鹽盆和中段盆地后裂谷階段從早白堊世中、晚期開始，后裂谷早期也發生海侵，但碳酸鹽巖欠發育，分布范圍和厚度都相對較小。另外中南段鹽盆在后裂谷早期（阿普特期）發育一套分布廣泛的鹽巖，對油氣成藏具有重要意義。晚白堊世早期（賽諾曼期—土倫期）西非海岸盆地海侵達到最大，盆地內普遍發育一套黑色富有機質頁巖，形成后裂谷階段主要的烴源巖。從晚白堊世三冬期開始，西非海岸盆地開始發生海退，普遍發育三角洲和海底扇等碎屑巖沉積，在這些沉積中聚集了西非絕大多數的油氣。

油氣地質特征

1烴源巖

受盆地形成演化的控制，西非海岸盆地中與深水區油氣田有關的烴源巖主要有裂谷階段下白堊統湖相烴源巖、后裂谷階段上白堊統海相烴源巖和古近系—新近系海相烴源巖3套。總體上，加蓬海岸盆地以南的盆地以裂谷階段下白堊統湖相烴源巖為主，以北的盆地以后裂谷階段上白堊統海相烴源巖為主。在下剛果盆地和寬扎盆地，下白堊統湖相烴源巖的有機碳含量平均分別約為5％和3.1％，干酪根類型以I型和Ⅱ型為主；而在塞內加爾、科特迪瓦、貝寧、杜阿拉和里奧穆尼等盆地，上白堊統海相烴源巖的有機碳含量平均約為3％，干酪根類型以Ⅱ型和Ⅲ型為主。古近系—新近系海相烴源巖主要分布于尼日爾三角洲，有機碳含量平均約為2.6％，干酪根類型以Ⅱ型和Ⅲ型為主，厚度可達2500m，為石油儲集提供了雄厚的物質基礎。

2儲層和蓋層

西非海岸盆地已發現的深水區油氣田幾乎均位于上白堊統和古近系—新近系后裂谷階段海退層序中。上白堊統儲層主要發育于塞內加爾、科特迪瓦和里奧穆尼盆地，發現的儲量約占總儲量的10.7％；而古近系—新近系儲層主要發育于尼日爾三角洲和中南段鹽盆的下剛果盆地、杜阿拉盆地和寬扎盆地，發現的儲量占總儲量的89％。另外在貝寧盆地還發育下白堊統儲層，但儲量僅占總儲量的0.3％。研究區絕大多數的儲層為深水濁積巖儲層，且以深水水道砂巖為主，砂巖總厚度從幾十米到幾百米不等。總體上，由于深水濁積巖儲層年代新、埋藏淺，導致成巖作用不強、膠結弱，因而儲層物性普遍較好。如下剛果盆地Girassol油田儲層孔隙度為20％～33％，最高達40％，滲透率為0.4～4μm2，最高可達10μm2；里奧穆尼盆地Ceiba油田儲層孔隙度平均為26％，滲透率平均為0.86μm2；尼日爾三角洲Bonga油田儲層孔隙度為20％～37％，滲透率為1～10μm2；塞內加爾盆地Chinguetti油田儲層孔隙度平均為27％，滲透率為1～4μm2，Zaf⁃iro油田儲層孔隙度為20％～35％，滲透率為1～3μm2。水道砂巖的疊合程度對儲層物性有重要影響，疊合程度越高，儲層均質性越強，物性越好；反之則儲層物性越差。除了深水濁積巖儲層之外，在研究區現今深水區還發現了濱淺海相的儲層，如在貝寧盆地深水區發現的油氣田儲層為阿爾必階濱淺海相砂巖，這些地區是在砂巖儲層沉積后，盆地才發生沉降，到現今成為深水區。西非海岸盆地深水區儲層的蓋層為白堊系和古近系—新近系海相泥巖，由于深水碎屑巖沉積體系以泥巖為主，蓋層一般普遍發育。

3圈閉

西非海岸盆地深水區油氣藏的圈閉類型可分為構造-地層或構造-巖性圈閉、構造圈閉和地層-巖性圈閉，其中構造-地層或構造-巖性圈閉所占比例最大，構造圈閉次之，地層-巖性圈閉所占比例最小。總體上，鹽構造和泥巖塑性變形構造控制了西非海岸盆地深水區大多數復合圈閉和構造圈閉的形成。中南段鹽盆和北段鹽盆深水區大多數復合圈閉和構造圈閉的形成與鹽構造有關，如下剛果盆地Girassol油田圈閉主體為鹽巖受擠壓作用而形成的龜背構造，其上水道砂巖和席狀砂側向尖滅而形成構造-巖性圈閉；里奧穆尼盆地Ceiba油田圈閉主體為鹽底辟背景上發育的背斜，背斜的東北部和西南部被年代更新的下切谷削截而形成構造-地層圈閉；塞內加爾盆地Chinguetti油田圈閉主體也是在鹽底辟背景上形成的背斜，后期背斜頂部受斷層切割而形成斷背斜。尼日爾三角洲深水區大多數復合圈閉和構造圈閉的形成與泥巖塑性變形構造有關，如Bonga油田圈閉主體是由泥底辟作用形成的背斜，背斜頂部受正斷層切割而形成遮擋，側向上則由水道砂體尖滅造成封閉；Zafiro油田圈閉主體也是由塑性泥巖受擠壓發生趾狀逆沖作用形成的背斜。西非海岸盆地深水區地層-巖性圈閉主要包括地層超覆圈閉和巖性尖滅圈閉，如里奧穆尼盆地Okume，Oveng和Elon等油田圈閉是由上白堊統濁積砂巖儲層超覆在白堊系古陸坡之上或由濁積砂巖上傾尖滅形成的。

4油氣生成和運移

在晚白堊世—新近紀，西非海岸盆地烴源巖逐漸成熟并大量生烴。在深水區，烴類主要通過斷層和砂體輸導體系進入儲層。總體上油氣以垂向運移為主，側向運移為輔；特別是在中南段鹽盆中，裂谷階段生成的油氣主要通過斷層垂向運移進入后裂谷階段的儲層中。由于被動大陸邊緣演化階段西非構造穩定，地層持續沉降埋藏，生烴期和烴類充注期長且不間斷，而且油氣成藏后未經過大的改造和調整，形成了許多整裝原生大油氣田。

油氣勘探前景

1中南段鹽盆

下剛果盆地深水區面積約為11×104km2，已發現深水油氣田95個（包括Dalia和Girassol等巨型油氣田），總可采儲量約為22.8×108t油當量，是西非目前發現深水油氣最多的盆地。目前盆地深水區二維地震采集密度為0.071km/km2，三維地震采集密度為0.054km2/km2，鉆井密度為6.1口/104km2，勘探程度較低。總體上，下剛果盆地深水區面積大，勘探程度低，已發現大型油氣田，油氣成藏條件優越，具有良好的勘探前景。

杜阿拉盆地深水區面積約為1×104km2，發現了4個油氣田，總可采儲量為0.7×108t油當量。總體上，盆地深水區具備基本的油氣成藏條件，且勘探程度不高，具有一定的勘探潛力。但是目前發現的都是地層-巖性油氣藏，勘探結果顯示深水區可能缺乏大型構造。里奧穆尼盆地深水區面積約為1×104km2，發現了4個油氣田，總可采儲量為0.5×108t油當量。盆地深水區具備基本的油氣成藏條件，但勘探程度不高，具有一定的勘探潛力。

寬扎盆地深水區面積約為11×104km2，目前僅發現1個油氣田，可采儲量為0.1×108t油當量。寬扎盆地形成演化歷史與其北部的下剛果盆地相似，但目前探明儲量有限，且主要集中在陸上。從地質條件來看，下剛果盆地主力烴源巖在寬扎盆地的同時代地層中的分布范圍可能有限；另外，與剛果河等巨型河流相比，由于寬扎河流量有限，導致寬扎盆地古近系—新近系海底扇規模和油氣潛力遠不及剛果扇。寬扎盆地深水區近幾年的勘探成功率不高，但是盆地海上尤其是深水區的勘探程度還非常低，特別是深水區裂谷期層系（鹽下層系）的勘探尚未開展，是未來潛在的勘探領域。但目前深水油氣發現非常有限，油氣成藏條件不落實，勘探風險較大。

2尼日爾三角洲

尼日爾三角洲是西非油氣最為富集的盆地。盆地深水區面積約為9×104km2，發現了51個油氣田（包括Zafiro和Bonga等巨型油氣田），總可采儲量為19.3×108t油當量。與盆地陸上和淺水區相比，深水區的勘探程度比較低，超深水區更是勘探的空白區。總體上盆地深水區面積大，勘探程度低，已有大型油氣田發現，油氣成藏條件優越，具有良好的勘探前景。

3中段盆地

科特迪瓦盆地深水區面積約為15×104km2，發現了8個油氣田，總可采儲量約為3.1×108t油當量。2007年在深水區發現了Jubilee油田，可采儲量達2×108t油當量，說明其具備形成大型油氣田的條件。總體上，科特迪瓦盆地深水區面積大，勘探程度低，具備基本的石油地質條件，有較好的勘探前景。另外，與尼日爾三角洲及中南段鹽盆相比，科特迪瓦盆地目前油氣發現較少，各石油公司在該盆地的油氣勘探開發競爭程度還不太激烈，進入的門檻也相對較低。貝寧盆地深水區面積約為5×104km2，發現了2個油氣田，總可采儲量約為0.1×108t油當量。貝寧盆地與科特迪瓦盆地具有相似的結構和沉積特征，盆地深水區具有比較好的烴源巖條件，濁積巖儲層和圈閉均發育，且深水區面積較大，勘探程度較低，總體具有較好的勘探前景。

4北段鹽盆

塞內加爾盆地深水區面積約為44×104km2，發現了7個油氣田，總可采儲量約為0.5×108t油當量。盆地目前的勘探程度非常低，且勘探活動主要集中在毛里塔尼亞陸上和海域。毛里塔尼亞地區的勘探實踐表明，盆地深水區白堊系烴源巖已成熟，古近系—新近系濁積砂巖儲層發育，圈閉及油氣運移和聚集條件良好。總體上盆地深水區面積巨大，勘探程度非常低，具備基本的石油地質條件，具有較好的勘探前景。

結論

受盆地形成演化的控制，西非海岸盆地中與深水油氣田有關的烴源巖主要有裂谷階段下白堊統湖相烴源巖、后裂谷階段上白堊統海相烴源巖和古近系—新近系海相烴源巖。絕大多數的儲層為上白堊統和古近系—新近系后裂谷階段的深水濁積巖儲層。深水區主要圈閉為構造-地層或構造-巖性圈閉和構造圈閉，地層-巖性圈閉所占比例較小，并且鹽構造和泥巖塑性變形構造控制了大多數復合圈閉和構造圈閉的形成。下剛果盆地和尼日爾三角洲深水區勘探前景最好，其次是科特迪瓦盆地、貝寧盆地和塞內加爾盆地深水區，杜阿拉盆地和里奧穆尼盆地深水區有一定的勘探潛力，寬扎盆地深水區目前勘探風險較大。