深水区油气地质勘测趋势范文

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作者：徐志诚吕福亮范国章毛超林张勇刚吴敬武单位：中国石油杭州地质研究院

裂谷阶段

北段盐盆裂谷阶段演化从晚二叠世—早、中侏罗世，其演化与地幔柱喷发导致的非洲板块与北美洲板块分离有关。到目前为止裂谷阶段早期地层很少被钻遇。上二叠统—下三叠统主要沉积了一套河流相—边缘海相碎屑岩，而中三叠统—下、中侏罗统发育盐岩沉积。在塞内加尔盆地，盐岩厚度可达2000m，在一些地方盐构造非常发育，对油气成藏具有重要影响。南段盆地、中南段盐盆和中段盆地裂谷阶段发育于晚侏罗世—早白垩世，其演化与地幔柱喷发导致的非洲板块与南美洲板块分离有关。受基底断裂和转换断裂的控制，盆地内发育一系列断陷、断垒及次级盆地。裂谷阶段沉积以非海相碎屑岩为主。早白垩世纽康姆期末期再次发生强烈的伸展作用，发育了深湖相泥岩沉积，形成了裂谷阶段最主要的一套烃源岩。

后裂谷阶段

西非海岸各盆地在后裂谷阶段的构造背景相似，以被动大陆边缘拗陷沉积为主，但在发育时间和沉积特征上存在差异。北段盐盆后裂谷阶段从中侏罗世开始，后裂谷早期的海侵导致沉积了巨厚的海相碳酸盐岩层序，在塞内加尔盆地碳酸盐岩厚度可达2300～3200m。南段盆地、中南段盐盆和中段盆地后裂谷阶段从早白垩世中、晚期开始，后裂谷早期也发生海侵，但碳酸盐岩欠发育，分布范围和厚度都相对较小。另外中南段盐盆在后裂谷早期（阿普特期）发育一套分布广泛的盐岩，对油气成藏具有重要意义。晚白垩世早期（赛诺曼期—土伦期）西非海岸盆地海侵达到最大，盆地内普遍发育一套黑色富有机质页岩，形成后裂谷阶段主要的烃源岩。从晚白垩世三冬期开始，西非海岸盆地开始发生海退，普遍发育三角洲和海底扇等碎屑岩沉积，在这些沉积中聚集了西非绝大多数的油气。

油气地质特征

1烃源岩

受盆地形成演化的控制，西非海岸盆地中与深水区油气田有关的烃源岩主要有裂谷阶段下白垩统湖相烃源岩、后裂谷阶段上白垩统海相烃源岩和古近系—新近系海相烃源岩3套。总体上，加蓬海岸盆地以南的盆地以裂谷阶段下白垩统湖相烃源岩为主，以北的盆地以后裂谷阶段上白垩统海相烃源岩为主。在下刚果盆地和宽扎盆地，下白垩统湖相烃源岩的有机碳含量平均分别约为5％和3.1％，干酪根类型以I型和Ⅱ型为主；而在塞内加尔、科特迪瓦、贝宁、杜阿拉和里奥穆尼等盆地，上白垩统海相烃源岩的有机碳含量平均约为3％，干酪根类型以Ⅱ型和Ⅲ型为主。古近系—新近系海相烃源岩主要分布于尼日尔三角洲，有机碳含量平均约为2.6％，干酪根类型以Ⅱ型和Ⅲ型为主，厚度可达2500m，为石油储集提供了雄厚的物质基础。

2储层和盖层

西非海岸盆地已发现的深水区油气田几乎均位于上白垩统和古近系—新近系后裂谷阶段海退层序中。上白垩统储层主要发育于塞内加尔、科特迪瓦和里奥穆尼盆地，发现的储量约占总储量的10.7％；而古近系—新近系储层主要发育于尼日尔三角洲和中南段盐盆的下刚果盆地、杜阿拉盆地和宽扎盆地，发现的储量占总储量的89％。另外在贝宁盆地还发育下白垩统储层，但储量仅占总储量的0.3％。研究区绝大多数的储层为深水浊积岩储层，且以深水水道砂岩为主，砂岩总厚度从几十米到几百米不等。总体上，由于深水浊积岩储层年代新、埋藏浅，导致成岩作用不强、胶结弱，因而储层物性普遍较好。如下刚果盆地Girassol油田储层孔隙度为20％～33％，最高达40％，渗透率为0.4～4μm2，最高可达10μm2；里奥穆尼盆地Ceiba油田储层孔隙度平均为26％，渗透率平均为0.86μm2；尼日尔三角洲Bonga油田储层孔隙度为20％～37％，渗透率为1～10μm2；塞内加尔盆地Chinguetti油田储层孔隙度平均为27％，渗透率为1～4μm2，Zaf⁃iro油田储层孔隙度为20％～35％，渗透率为1～3μm2。水道砂岩的叠合程度对储层物性有重要影响，叠合程度越高，储层均质性越强，物性越好；反之则储层物性越差。除了深水浊积岩储层之外，在研究区现今深水区还发现了滨浅海相的储层，如在贝宁盆地深水区发现的油气田储层为阿尔必阶滨浅海相砂岩，这些地区是在砂岩储层沉积后，盆地才发生沉降，到现今成为深水区。西非海岸盆地深水区储层的盖层为白垩系和古近系—新近系海相泥岩，由于深水碎屑岩沉积体系以泥岩为主，盖层一般普遍发育。

3圈闭

西非海岸盆地深水区油气藏的圈闭类型可分为构造-地层或构造-岩性圈闭、构造圈闭和地层-岩性圈闭，其中构造-地层或构造-岩性圈闭所占比例最大，构造圈闭次之，地层-岩性圈闭所占比例最小。总体上，盐构造和泥岩塑性变形构造控制了西非海岸盆地深水区大多数复合圈闭和构造圈闭的形成。中南段盐盆和北段盐盆深水区大多数复合圈闭和构造圈闭的形成与盐构造有关，如下刚果盆地Girassol油田圈闭主体为盐岩受挤压作用而形成的龟背构造，其上水道砂岩和席状砂侧向尖灭而形成构造-岩性圈闭；里奥穆尼盆地Ceiba油田圈闭主体为盐底辟背景上发育的背斜，背斜的东北部和西南部被年代更新的下切谷削截而形成构造-地层圈闭；塞内加尔盆地Chinguetti油田圈闭主体也是在盐底辟背景上形成的背斜，后期背斜顶部受断层切割而形成断背斜。尼日尔三角洲深水区大多数复合圈闭和构造圈闭的形成与泥岩塑性变形构造有关，如Bonga油田圈闭主体是由泥底辟作用形成的背斜，背斜顶部受正断层切割而形成遮挡，侧向上则由水道砂体尖灭造成封闭；Zafiro油田圈闭主体也是由塑性泥岩受挤压发生趾状逆冲作用形成的背斜。西非海岸盆地深水区地层-岩性圈闭主要包括地层超覆圈闭和岩性尖灭圈闭，如里奥穆尼盆地Okume，Oveng和Elon等油田圈闭是由上白垩统浊积砂岩储层超覆在白垩系古陆坡之上或由浊积砂岩上倾尖灭形成的。

4油气生成和运移

在晚白垩世—新近纪，西非海岸盆地烃源岩逐渐成熟并大量生烃。在深水区，烃类主要通过断层和砂体输导体系进入储层。总体上油气以垂向运移为主，侧向运移为辅；特别是在中南段盐盆中，裂谷阶段生成的油气主要通过断层垂向运移进入后裂谷阶段的储层中。由于被动大陆边缘演化阶段西非构造稳定，地层持续沉降埋藏，生烃期和烃类充注期长且不间断，而且油气成藏后未经过大的改造和调整，形成了许多整装原生大油气田。

油气勘探前景

1中南段盐盆

下刚果盆地深水区面积约为11×104km2，已发现深水油气田95个（包括Dalia和Girassol等巨型油气田），总可采储量约为22.8×108t油当量，是西非目前发现深水油气最多的盆地。目前盆地深水区二维地震采集密度为0.071km/km2，三维地震采集密度为0.054km2/km2，钻井密度为6.1口/104km2，勘探程度较低。总体上，下刚果盆地深水区面积大，勘探程度低，已发现大型油气田，油气成藏条件优越，具有良好的勘探前景。

杜阿拉盆地深水区面积约为1×104km2，发现了4个油气田，总可采储量为0.7×108t油当量。总体上，盆地深水区具备基本的油气成藏条件，且勘探程度不高，具有一定的勘探潜力。但是目前发现的都是地层-岩性油气藏，勘探结果显示深水区可能缺乏大型构造。里奥穆尼盆地深水区面积约为1×104km2，发现了4个油气田，总可采储量为0.5×108t油当量。盆地深水区具备基本的油气成藏条件，但勘探程度不高，具有一定的勘探潜力。

宽扎盆地深水区面积约为11×104km2，目前仅发现1个油气田，可采储量为0.1×108t油当量。宽扎盆地形成演化历史与其北部的下刚果盆地相似，但目前探明储量有限，且主要集中在陆上。从地质条件来看，下刚果盆地主力烃源岩在宽扎盆地的同时代地层中的分布范围可能有限；另外，与刚果河等巨型河流相比，由于宽扎河流量有限，导致宽扎盆地古近系—新近系海底扇规模和油气潜力远不及刚果扇。宽扎盆地深水区近几年的勘探成功率不高，但是盆地海上尤其是深水区的勘探程度还非常低，特别是深水区裂谷期层系（盐下层系）的勘探尚未开展，是未来潜在的勘探领域。但目前深水油气发现非常有限，油气成藏条件不落实，勘探风险较大。

2尼日尔三角洲

尼日尔三角洲是西非油气最为富集的盆地。盆地深水区面积约为9×104km2，发现了51个油气田（包括Zafiro和Bonga等巨型油气田），总可采储量为19.3×108t油当量。与盆地陆上和浅水区相比，深水区的勘探程度比较低，超深水区更是勘探的空白区。总体上盆地深水区面积大，勘探程度低，已有大型油气田发现，油气成藏条件优越，具有良好的勘探前景。

3中段盆地

科特迪瓦盆地深水区面积约为15×104km2，发现了8个油气田，总可采储量约为3.1×108t油当量。2007年在深水区发现了Jubilee油田，可采储量达2×108t油当量，说明其具备形成大型油气田的条件。总体上，科特迪瓦盆地深水区面积大，勘探程度低，具备基本的石油地质条件，有较好的勘探前景。另外，与尼日尔三角洲及中南段盐盆相比，科特迪瓦盆地目前油气发现较少，各石油公司在该盆地的油气勘探开发竞争程度还不太激烈，进入的门槛也相对较低。贝宁盆地深水区面积约为5×104km2，发现了2个油气田，总可采储量约为0.1×108t油当量。贝宁盆地与科特迪瓦盆地具有相似的结构和沉积特征，盆地深水区具有比较好的烃源岩条件，浊积岩储层和圈闭均发育，且深水区面积较大，勘探程度较低，总体具有较好的勘探前景。

4北段盐盆

塞内加尔盆地深水区面积约为44×104km2，发现了7个油气田，总可采储量约为0.5×108t油当量。盆地目前的勘探程度非常低，且勘探活动主要集中在毛里塔尼亚陆上和海域。毛里塔尼亚地区的勘探实践表明，盆地深水区白垩系烃源岩已成熟，古近系—新近系浊积砂岩储层发育，圈闭及油气运移和聚集条件良好。总体上盆地深水区面积巨大，勘探程度非常低，具备基本的石油地质条件，具有较好的勘探前景。

结论

受盆地形成演化的控制，西非海岸盆地中与深水油气田有关的烃源岩主要有裂谷阶段下白垩统湖相烃源岩、后裂谷阶段上白垩统海相烃源岩和古近系—新近系海相烃源岩。绝大多数的储层为上白垩统和古近系—新近系后裂谷阶段的深水浊积岩储层。深水区主要圈闭为构造-地层或构造-岩性圈闭和构造圈闭，地层-岩性圈闭所占比例较小，并且盐构造和泥岩塑性变形构造控制了大多数复合圈闭和构造圈闭的形成。下刚果盆地和尼日尔三角洲深水区勘探前景最好，其次是科特迪瓦盆地、贝宁盆地和塞内加尔盆地深水区，杜阿拉盆地和里奥穆尼盆地深水区有一定的勘探潜力，宽扎盆地深水区目前勘探风险较大。