加蓬盆地盐下油气成藏特征与勘探潜力分析

黄兴文

(中海油研究总院，北京 100028)

加蓬盆地盐下油气成藏特征与勘探潜力分析

黄兴文

(中海油研究总院，北京 100028)

[摘要]加蓬盆地是一个典型的中新生代被动大陆边缘含盐盆地，以下白垩统盐岩为界分为盐上、盐下2个构造层系，其盐下层系是近年世界油气勘探的热点。在盆地构造演化与沉积充填特征分析的基础上，通过对盐下内裂谷带、外裂谷带烃源岩以及储、盖层特征的深入研究，系统地总结了加蓬盆地盐下油气成藏特征，并指出了有利勘探区带和勘探方向。分析认为，加蓬盆地盐下呈两坳夹一隆格局，自东向西依次为内裂谷带、中央凸起带、外裂谷带。其生储盖组合配置优越，发育优质的Melania组湖相烃源岩以及Gamba/Dentale组砂岩-Ezanga组盐岩、Basal Sand/Lucina组砂岩-Melania组泥岩共2套储、盖组合。加蓬盐下具有内裂谷带找油、外裂谷带找气；内裂谷带易形成块状油气藏、外裂谷带易于形成多层叠置层状油气藏的特征。其油气具有成藏早、充满度高，以垂向运移为主、近源成藏的特征。并最终指出南加蓬外裂谷带中-南部深水区、北加蓬外裂谷带浅水区为加蓬盐下有利勘探区带；Gamba组、Dentale组是其有利勘探目的层段；深大断裂附近的掀斜构造是其有利勘探目标类型；且以寻找大气田为主。

[关键词]加蓬盆地；盐下；下白垩；石油地质条件；油气成藏特征；有利区带；勘探方向

加蓬盆地位于西非海岸，是一个典型的南大西洋被动边缘含盐盆地。盆地被下白垩统Aptian阶盐岩划分为盐上、盐下2个构造层序。2006年以来，随着巴西桑托斯盆地深水盐下陆续获得多个巨型油气田，南大西洋两岸盐下巨大的勘探潜力逐渐引起了全球主要油田公司的重视。西非以加蓬、宽扎为代表的含盐盆地，经历了与巴西盐盆类似的构造-沉积演化历史，具备类似的油气地质条件，且勘探程度低，成为了继巴西之后的又一个勘探热点。加蓬盆地尤其是外裂谷带盐下勘探程度极低，烃源岩、储层等基本石油地质条件不清，油气成藏特征不明。笔者在对盆地烃源岩、储层等石油地质特征分析的基础上，结合内、外裂谷带盐下油气成藏条件、成藏特征的对比研究，探讨了盆地盐下油气聚集规律及下阶段勘探的有利区带与方向。

1区域地质特征

1.1盆地概况与构造单元划分

注:1mGal=10-3cm/s2。　　图1　加蓬盆地构造单元分布图

加蓬盆地是一个典型中新生代被动大陆边缘含盐盆地。盆地东部为前寒武系基底，西部边界为洋、陆壳过渡带，南部以Mayumb断层为界与下刚果盆地相邻，北部以Ascension转换断裂带与里奥穆尼盆地相隔。盆地面积约12.8×104km2[1～6]。盆地整体呈“东西分带、南北分块”的构造格局(图1)。以N’Komi断裂带和兰巴雷内隆起将盆地划分为南加蓬次盆、北加蓬次盆和内次盆共3个二级构造单元(图1)[6]。而在东西方向上，受早期NWW-SEE向裂谷作用的影响，盆地盐下形成了由“内裂谷带-中央凸起带-外裂谷带”组成的东西向隆坳相间的构造格局。

1.2盐下构造演化与沉积充填

加蓬盆地是在前寒武结晶基底和前白垩褶皱基底上，通过早期裂谷作用而发展起来的，其形成、演化与冈瓦纳大陆裂解，非洲板块与南美、印度、澳大利亚和南极板块的分离密切相关。非洲板块与南美板块裂解早、中期在现今的南大西洋两侧形成了一系列拉张型裂谷盆地，之后随着南大西洋的打开、扩张，转化为典型的被动大陆边缘盆地。加蓬盆地发育始于晚侏罗世，经历了晚侏罗世-早白垩世裂谷、早白垩世晚期的过渡、晚白垩世-新近纪漂移3个构造演化阶段[7，8]，形成了现今裂谷期陆相沉积充填、过渡期盐岩沉积、漂移期海相沉积充填的3层结构，以盐岩为界划分为盐上、盐下2个勘探领域。盆地沉积厚度可达12km[9]，且具有北加蓬次盆以盐上沉积为主、南加蓬次盆以盐下沉积为主的特点(图2)。

盆地裂谷阶段经历了2期伸展断陷(图3)。早期伸展裂陷始于早白垩世Neocomian期，伸展中心位于南加蓬陆上-浅水区域，NE向拉伸形成了Vera Graben、Dianago Trough等近海内裂谷带沉积中心，主要沉积了以Kissenda、Lucina为代表的细粒湖相沉积；晚期伸展始于Barremian期，伸展中心向西迁移，主要位于海上深水区，形成Atlantic Dentale Trough等外裂谷带沉积中心，主要沉积了Melania组湖相富有机质泥岩和Dentale组河流-三角洲。2期伸展之间为一次裂谷抬升调整，伴随裂谷肩剥蚀，形成Gamba High等中央凸起带正向构造单元；而早Aptian的破裂不整合面标志着裂陷作用的结束，盆地进入过渡阶段。在破裂不整合面之上覆盖了一套准平原背景的Gamba组砂质沉积和Vembo组泥岩沉积。之后盆地转为局限海蒸发环境，形成巨厚的Aptian盐岩。2期伸展对应形成了内、外2个裂谷带[10～13]，奠定了南加蓬盐下总体两坳夹一隆的构造特征。内裂谷带盐下沉积厚度可达5km[14]，外裂谷带盐下沉积厚度可达6km[15]。

图2　加蓬盆地区域地质剖面图

2盐下石油地质条件

图3　加蓬盆地综合地层柱状图

2.1烃源岩

加蓬盆地盐下发育2套湖相烃源岩，即下白垩统Barremian阶的Melania组湖相黑色页岩和Neocomian阶的Kissenda组页岩，其中Melania组是盐下的主要烃源岩层系(图3)。

内裂谷带：钻井揭示Melania组湖相黑色页岩有机质丰度高，总有机碳质量分数(w(TOC))平均为6.1%，最高可达20%。干酪根类型好，以Ⅰ型为主，少量Ⅱ型，是一套优质的油源岩，厚度可达200～600m[9]。Melania组大部分仍处于生油窗，仅部分深洼地区进入生气窗(图4)。

外裂谷带：推测以Melania组烃源岩为主力源岩。目前该套烃源岩埋深大，普遍大于3500m，受深水区巨厚盐岩降温的作用，现今该套烃源岩主体在深水仍处于高熟-过熟阶段(图5)，以生气为主, 仅局部高隆起区还处于生油窗。

注:K1m、K1k、K1d分别为下白垩统的Melania组、Kissenda组、Dentale组。　　图4　加蓬盆地Melania组烃源岩成熟度分布图　　　　图5　加蓬盆地深水某区块Melania组烃源岩成熟度分布图

2.2储层

与其他西非盐盆不同，加蓬盆地盐下以砂岩储层为主，各个地层均有油气发现，其中主要储层为Aptian阶的Gamba组砂岩和Dentale组砂岩(图3)[16]。

Gamba组储层：盐下主力储层之一，准平原化背景沉积的一套河流-三角洲相砂岩(图6)。内裂谷带钻井揭示以细粒-粗粒砂岩为主，具有下粗上细、交错层理发育的特点。该砂岩在内裂谷带具有席状展布特征，厚度普遍小于60m，平均约为23m；内裂谷带储层埋深普遍偏浅，多为1000～2000m(如Rabi、Etame油田)，成岩作用弱，砂岩未固结，物性较好，孔隙度可达20%～30%，渗透率可高达5000mD。外裂谷带钻井揭示以细砂岩为主，厚度大，储层埋深普遍超过2500m，储层物性较好，孔隙度可达19%～23%。

Dentale组储层：盐下另一套主力储层，晚裂陷期伸展背景形成的河流-三角洲相砂岩(图7)。内裂谷带以辨状水道、扇三角洲沉积为主，粒度粗；内裂谷带储层埋深浅(1500～2500m)，孔隙度最高可达29%，渗透率最高1000mD。外裂谷带是Dentale组沉积中心，厚度大。钻井揭示外裂谷带以中-细粒砂岩为主，三角洲前缘亚相为主，储层埋深普遍超过3000m，孔隙度15%～20%，且非均质性强。

图6　南加蓬次盆Gamba组沉积相平面图　　　　　　　　　图7　南加蓬次盆Dentale组沉积相平面图

2.3盖层

加蓬盆地盐下盖层条件优越，发育多套区域性盖层，包括Ezanga组盐岩、Vembo组泥岩、Melania组泥岩。此外，Dentale组层间泥岩可作为局部盖层，而上白垩统巨厚的海相泥岩可作为深水区盐下储层的有效盖层。

Ezanga组蒸发岩是盐下储层最重要的一套区域性盖层，为过渡期局限海环境产物[7]，主要由盐岩组成，厚度普遍在200～1000m。内裂谷带厚度相对薄而稳定，外裂谷带厚度变化大，最厚可达3000m以上。

3加蓬盐下油气成藏特征

加蓬盆地油气勘探始于20世纪50年代，截至2013年10月共有160余个油气藏被发现，可采储量约56×108桶[1]。其中盐上发现约113个，可采储量约28×108桶，主要分布在北加蓬次盆。盐下发现49个，可采储量达到28.4×108桶，以油为主，主要分布在南加蓬次盆的内裂谷带和中央凸起带。加蓬盆地盐下油气成藏具有以下4方面特点：

3.1盐下油气具有内油外气的特征

加蓬盆地内、外裂谷带构造演化特征不同，造成烃源岩之上沉积充填差异显著，从而影响烃源岩的热演化程度。

内裂谷带Melania组烃源岩沉积之后，其构造演化以多期强烈挤压为显著特征，造成地层大量被剥蚀，烃源岩之上残留地层厚度薄。加之晚裂陷期及漂移期的沉积中心均位于外裂谷带，造成内裂谷带盐下烃源岩大部分处于生油窗，少数深洼进入生气窗，故内裂谷带以找油为主。外裂谷带是晚期裂谷和漂移阶段的沉积中心，Melania组烃源岩沉积之后以持续沉积为主，构造抬升剥蚀不显著，造成上覆沉积巨厚，烃源岩处于高熟-过熟阶段，以生气为主，故外裂谷带以找气为主。

3.2盐下油气藏具有成藏早、充满度高的特征

图8　南加蓬次盆Dianongo Trough某井埋藏史模拟

早白垩世裂谷期盆地具有高热流的特点，以Ⅰ型干酪根为主的优质Melania组湖相泥岩，在沉积后进入快速深埋阶段，于早白垩世末Aptian时期即进入成熟生油阶段(图8)。裂谷末期(Aptian期末)的挤压，一方面形成了盆地盐下主要储油圈闭(挤压反转或基底披覆)，另一方使深大油源断裂活化沟通油源。因此，盐下油气具有快速生烃、早期成藏的特点，且烃源充足、油气藏充满度高，据陆上-浅水区域内裂谷带的Rabi、Gamba等26个盐下油气藏统计发现，含油气构造均被充满。圈闭的规模控制了内裂谷带盐下油气藏的储量规模。

3.3盐下油藏类型具有内带块状、外带层状特征

Dentale组、Gamba组沉积期盆地整体为河流-三角洲相沉积环境，物源自北向南沿着内裂谷带Dianago Trough向外裂谷带输送(图6、7)，因此整体上，内裂谷带具有近源沉积的特征，以辫状河-扇三角洲粗粒碎屑岩沉积为主(Rabi油田)，表现为大套砂夹薄泥的岩性组合特征，且内裂谷带圈闭闭合幅度普遍偏低，多数小于200m，易于形成块状油藏，例如加蓬盐下最大油田Rabi和Etame油田。

外裂谷带整体以远源特征为主，主体表现为三角洲前缘-湖相沉积为主，主力目的层段以砂泥岩互层为特征。勘探实践表明，20m的泥岩在加蓬盆地即可起到有效封盖作用，加之深水外带圈闭闭合幅度普遍较高，因此外裂谷、特别是远离物源的区域易于形成多套叠置的层状气藏。

3.4盐下油气具有垂向运移为主、近源成藏的特点

加蓬盆地的油气在纵向上具有明显的垂向分割性，以巨厚的Aptian阶盐岩为界分为盐上、盐下2个油气系统。与其他盐盆不同[17～20]，加蓬盐下烃源岩生成的油气全部聚集在盐下成藏，暂未发现盐下油气穿越巨厚盐岩在盐上层系形成规模聚集的实例。

已发现盐下油气多位于裂谷中反转构造或坳间隆上，具有典型近源油气成藏的特点(图9)。广泛发育的深大断裂是沟通深部Melania组烃源岩与浅部Dentale/Gamba组储层的主要通道。湖相烃源岩生烃灶的展布主要受裂谷形态控制，成熟的生烃灶多位于裂谷中。成熟的Melania组湖相烃源岩生成油气主要沿裂谷期深大断裂向上运移到裂谷中央的挤压反转构造、掀斜构造或周边隆起的披覆构造中成藏。

图9　加蓬盆地盐下油气成藏模式图

4加蓬盐下勘探潜力分析

加蓬盆地盐下油气资源潜力丰富。据USGS (美国地质勘探局，United States Geological Survey)2000年估计，加蓬盆地盐下待发现油气资源量约14×108桶，其中陆上待发现油气资源量7.92×108桶，海上待发现油气资源量6.12×108桶。近年来的油气勘探进一步证实了加蓬盐下巨大的勘探潜力，尤其是海上的外裂谷带勘探潜力巨大。

4.1盐下有利区带

1)南加蓬次盆外裂谷带中-南部深水区地震资料显示南加蓬次盆外裂谷带中-南部深水区盐下地层厚度大，最大可达6000m，盐下物质基础雄厚。剩余均衡布格重力异常显示该区域发育大范围的低重力异常区，且盐上地层厚度薄，综合分析认为发育盐下裂谷期沉积中心，是湖相烃源岩最有利的发育场所；最新钻井揭示该区Gamba组和Dentale组储层发育、物性均较好；盐岩和盐上巨厚的海相泥岩作为盖层条件优越；与断层相关的掀斜构造、反转构造发育。整体油气成藏条件好，且勘探程度极低。2013～2014年，该区域新钻探2口盐下探井Dianman-1B井、Leopard-1B井均获成功，显示该区带盐下具有良好的油气勘探前景。

2)北加蓬次盆外裂谷带中-北部浅水区北加蓬次盆外裂谷带中-北部浅水区勘探程度低，2014年才在盐下获得突破。钻井证实，该区域盐下烃源岩条件优越，烃源充足，烃柱高度可达320m；盐下储层条件好，Gamba组砂岩储层发育。综合分析认为，该区域盐下勘探潜力巨大。

4.2盐下有利勘探方向

1)以寻找大型气田为主南加蓬次盆外裂谷带中-南部深水区和北加蓬次盆外裂谷带中-北部浅水区均位于外裂谷带。外裂谷带Melania组烃源岩具有埋深大的特征，现今处于高熟-过熟阶段，以生气为主，故上述2个有利勘探区带均以找气为主。

2)Gamba组、Dentale组为主要目的层Gamba组、Dentale组砂岩储层在沉积时处于湖平面下降阶段，湖盆碎屑供给量大，广泛发育河流-三角洲等有利储集相带类型，加之埋深相对较浅，储层物性较好。而盐下其他储层，如早裂陷期Kissenda组、Lucina组储层，在其沉积时处于湖平面快速上升阶段，以细粒沉积为主，粗碎屑相对不发育，仅在局部发育浊积砂岩储层，规模相对小，加之埋深大，物性相对差。因此，Gamba组和Dentale组是现阶段上述2个有利区带最现实、最有利的主力勘探目的层系。

3)深大断裂附近的掀斜构造是有利勘探目标断层相关构造是外裂谷带最有利的成藏圈闭类型，而加蓬盐下油气具有近源成藏的特征。因此，生烃灶内及周边紧邻深大断裂的掀斜构造是最有利的勘探目标类型。

5结论

1)加蓬盆地盐下呈两坳夹一隆格局，自东向西依次为内裂谷带、中央凸起带、外裂谷带。

2)加蓬盐下生、储、盖组合配置优越，发育优质的Melania组湖相烃源岩，Gamba/Dentale组砂岩-Ezanga组盐岩、Basal Sand/Lucina组砂岩-Melania组泥岩2套储盖组合。

3)加蓬盐下具有内裂谷带找油、外裂谷带找气，内裂谷带易形成块状油气藏、外裂谷带易于形成多层叠置层状油气藏的特征；盐下油气具有成藏早、充满度高、垂向运移为主、近源成藏的特征。

4)南加蓬次盆外裂谷带中-南部深水区、北加蓬次盆外裂谷带中-北部浅水区是加蓬盆地盐下最有利的勘探区带；Gamba组、Dentale组是其主要勘探目的层段；深大断裂附近的掀斜构造是其最有利勘探目标类型，且以寻找大气田为主。

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[编辑]邓磊

[引著格式]黄兴文.加蓬盆地盐下油气成藏特征与勘探潜力分析[J].长江大学学报(自科版) ,2015,12(17):1～7.

[文献标志码]A

[文章编号]1673-1409(2015)17-0001-07

[中图分类号]TE121.1

[作者简介]黄兴文(1979-)，男，博士，工程师，现主要从事海外油气勘探工作，huangxw2@cnooc.com.cn。 张金伟 (1967-)，男，博士，高级工程师，现主要从事地震资料解释及综合研究工作，jwzhang.sipc@sinopec.com。

[基金项目]国家科技重大专项(2011ZX05030-003)。 国家科技重大专项(2008ZX05028)。

[收稿日期]2014-11-20 2015-01-10