中非多赛奥盆地白垩系油气成藏特征
2022-04-28朱泽栋臧晓琳康弘男张雪峰韩冬孔为王震
朱泽栋,臧晓琳,康弘男,张雪峰,韩冬,孔为,王震
中非多赛奥盆地白垩系油气成藏特征
朱泽栋,臧晓琳,康弘男,张雪峰,韩冬,孔为,王震
(中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司,天津 塘沽 300452)
为深入认识多赛奥盆地油气成藏规律,以含油气盆地油气成藏理论为指导,结合盆地构造演化和沉积体系发育特征,对多赛奥盆地油气成藏条件进行逐一分析,结合钻井失利原因剖析,确定成藏主控因素,建立研究区油气成藏模式,确定油气富集有利区带。研究表明,多赛奥盆地成藏条件优越,烃源岩厚度大,热演化程度高,生烃潜力大,发育多套储盖组合;盆地呈现“深凹双向供烃、断层+砂体作为疏导体系向斜坡带构造圈闭供烃、深水砂体对接油源窗口直接供烃,油气近源运聚,深部岩性与浅部构造双类型甜点成藏”的特点,其中南部缓坡带为下步优势油气勘探区。
多赛奥盆地;烃源岩; 油气运聚;成藏模式
非洲油气资源极其丰富,是世界油气重点勘探区,多赛奥盆地位于非洲中部,是中非剪切带裂谷型盆地的一部分,也是我国重要的海外勘探区块之一,该区块勘探始于上世纪70年代,目前部署3 000 km二维地震测线和12口探井,勘探程度较低[1-3]。其中6口钻井在下白垩统地层见良好油气显示,5口井测试获低产油流,累计发现储量0.2亿桶,毗邻多巴盆地目前发现油气储量达10.9亿桶,多赛奥盆地和多巴盆地具有类似的构造演化和沉积充填特征[4-6],证实多赛奥盆地同样具备较好的勘探潜力和广阔的勘探前景。本文系统分析多赛奥盆地生、储、盖、油气运聚等多个成藏条件,并与邻近盆地已发现油气田进行类比,建立区域成藏模式,确定油气富集规律,指出油气勘探有利区带,对指导多赛奥盆地下步油气勘探具有重要意义。
1 地质概况
多赛奥盆地大部分位于乍得共和国境内,极少部分位于中非共和国境内,属于非洲中生代裂陷盆地的一部分其形成、演化与非洲板块,特别是中、西非剪切带的演化密切相关,具有典型的被动裂谷盆地特征。盆地为一NEE-SWW走向的菱形盆地,西部以Borogop I断裂为界与多巴盆地相邻,东北部以Borogop III 为界与萨拉迈特盆地相接,面积为48 097 km2,东西向展布约500 km,南北向展布约80 km,沉积中心厚度达6 000 m以上(图1)。盆地以古生界变质岩为基地,自下而上依次发育白垩系、古近系、新近系沉积地层,其中下白垩统沉积厚度3 000 m左右,为盆地主要勘探目的层。按照经典层序地层学理论,下白垩统可进一步划分为低位域、湖侵域、高位域三个体系域(图2),目前油气发现主要集中在低位域和湖侵域。
图1 多赛奥盆地区域构造位置(据刘为付)
图2 多赛奥盆地地层综合柱状图
2 油藏地质特征
2.1 早白垩世发育巨厚烃源岩提供充足油源
多井烃源岩地球化学分析资料显示,多赛奥盆地早白垩世强烈裂陷期发育的大套湖相暗色泥岩为盆地主力烃源岩,以Ⅰ、 Ⅱ1型干酪根为主,偏生油。钻井揭示,Bambara-1井TOC 1.25%~ 6.69%,Tega-1井TOC 0.37%~7.28%,Mya-1井TOC 0.46%~3.24%,均为中等-好品质烃源岩。热模拟实验证实,下白垩统烃源岩埋深2 050 m开始进入生烃门限,盆地大部分区域进入生烃门限,其中深洼区Ro值达1.3%,进入生气阶段。湖侵域暗色泥页岩作为研究区主要烃源岩,分布于盆地北坡及中部凹陷带域,向盆地南缘越接近物源方向,该套泥页岩发育程度越差,随埋深变薄,烃源岩成熟程度越差。最大埋深位于盆地中部偏北区域,最大沉积厚度达1 500 m左右,地震资料揭示研究区埋深超过2 000 m、厚度在500 m以上的面积约4 650 km2,综合评价该区具备较大的生烃潜力,全盆地目前处于成熟阶段。
邦戈盆地位于多赛奥盆地北部,该盆地钻井证实同样发育巨厚的下白垩统湖相烃源岩,岩性主要为灰色深灰色泥岩和页岩,TOC 最高可达6.95%,有机质类型同样为Ⅰ、Ⅱ1型,证实中非剪切带裂谷盆地群在早白垩世裂谷期发育广泛分布的湖相沉积体,为油气成藏提供了丰富的物质基础。
2.2 多类型砂体叠合连片提供良好储层条件
多赛奥盆地下白垩统储层发育,北部陡坡带发育扇三角洲沉积,南部缓坡带发育三角洲沉积,其中前缘水下分流河道、天然堤、席状砂等为优势储层相带。中部凹陷带发育的浅湖相滩坝砂、半深湖滑塌浊积扇体等也可为油气聚集提供良好的储集空间(图3)。三角洲相、扇三角洲相、滨浅湖相、滑塌浊积扇相等多种砂体类型纵向叠置发育,累计厚度大,平面上叠合连片,分布范围广,油气储集条件优越。
图3 多赛奥盆地下白垩统沉积相平面图
钻井揭示,盆地北部储层物性较差,孔隙度5.3%~12.7%之间,渗透率0.04~0.8 mD,为低孔低渗储层,盆地南部储层物性较好,孔隙度17.9%~22.3%之间,渗透率3.14~35 mD,为中孔低渗储层。物性差异主要由沉积相带控制[7-8],盆地北部斜坡带距离物源近,坡度陡,沉积物快速堆积,粒度分选差,结构成熟度和成分成熟度较低,导致储层物性差;而南部斜坡带距离物源较远,坡度缓,沉积物经过长距离搬运后堆积,粒度分选好,储层物性较好[9-10]。
2.3 多套泥岩发育形成良好的盖层条件
早白垩世湖侵期多赛奥盆地湖盆范围广,水体较深,深湖-半深湖相沉积发育。根据目前钻探成果,多赛奥盆地下白垩统发育多套分布稳定的泥页岩盖层,各套盖层控制了油气纵向分布,也形成了盆地内重要的多套储盖组合。钻井揭示泥页岩厚度为32.5~241 m,泥地比在35.2%~94%,多套发育的泥页岩层封盖住多赛奥盆地的绝大部分油气储量,为盆地油气成藏提供了良好的盖层条件。
2.4 多类型圈闭为油气聚集提供有利空间
受中非裂谷NE向走滑拉分作用影响[11],盆地内发育花状构造、铲状构造及阶梯状构造[12],断层多以北西-南东向展布,基于断层规模及其构造意义将断层分为控圈断层、控凹断层和控带断层,其中控凹断层断面陡,对沉积控制作用明显,而控带断层规模较大,往往直接控制构造带的形成与展布[13-16]。多赛奥盆地构造圈闭发育,在斜坡带发育一系列断背斜、断鼻、断块等圈闭类型,圈闭规模受控圈断层控制。另外,由重力流事件形成的深水浊积砂体与下倾部位烃源岩对接,可直接捕获油气形成岩性油气藏。
2.5 “断层+砂体”提供优势运聚条件
钻探结果证实,油气紧邻生烃中心富集于凹陷斜坡带。油气由盆地中部深凹区呈阶梯发散状向斜坡带运聚成藏。盆地内发育的花状断层、铲式及阶梯状断层为油气纵向运移通道,而纵向多期叠置发育的砂体为油气横向运移提供通道。多口钻井见到工业油流,证实本区具备良好的油气运聚条件。
2.6 油气成藏主控因素
从多赛奥盆地目前发现的油气情况来看,深凹控制生烃中心[17],斜坡带为油气优势聚集区,断层+砂体控制油气运移,沉积相决定储层展布,相类型决定储层物性,微相控制储层规模,构造+岩性圈闭控制油气藏类型[18-20]。目前钻井揭示湖侵域多以岩性圈闭为主,其砂体规模及油气运聚条件为成藏主控因素,低位域砂体发育,但埋深大,孔渗条件差,储层物性为成藏主控因素。
2.5 成藏模式
基于以上成藏条件及成藏主控因素剖析,结合盆地已发现油气藏分布情况,平面上油气主要富集在斜坡带断背斜等构造主体和深凹区重力流岩性体中,纵向上,主要集中在低位域三角洲砂体和湖侵域重力流砂体中。多赛奥盆地整体呈现“深凹双向供烃、断层+砂体作为疏导体系向斜坡带构造圈闭供烃、深水砂体对接油源窗口直接供烃,油气近源运聚,深部岩性与浅部构造双类型甜点成藏”的特点(图4)。
图4 多赛奥盆地油气成藏模式图
3 结 论
1)多赛奥盆地具备优越的油气成藏条件,下白垩统湖相泥岩有机质丰度大、成熟度高、展布面积广,成藏物质基础好。扇三角洲、三角洲水下分流河道、浅湖相滩坝砂、半深湖滑塌浊积砂体纵向多期叠置、横向连片发育为油气赋存提供良好的储集空间,南部斜坡带储层物性较好,为成藏优势区。
2)多赛奥盆地整体呈现“深凹双向供烃、断层+砂体作为疏导体系向斜坡带构造圈闭供烃、深水砂体对接油源窗口直接供烃,油气近源运聚,深部岩性与浅部构造双类型甜点成藏”的特点。
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Hydrocarbon Accumulation Characteristics of Cretaceous Strata in Doseo Basin of Central Africa
,,,,,,
(Engineering Technology Branch, CNOOC Energy Technology &Services Limited, Tianjin 300452, China)
In order to study the law of oil and gas accumulation in Doseo Basin, based on the theory of oil and gas accumulation in oil and gas-bearing basins, combined with the structural evolution of the basin and the development characteristics of the sedimentary system, the conditions of oil and gas accumulation in Dosaio Basin were analyzed one by one, combined with the analysis of the causes of drilling failures, the main controlling factors for accumulation were determined, and a oil and gas accumulation model in the study area was established, favorable oil and gas enrichment zones were determine. The research shows that Doseo Basin has superior reservoir forming conditions and great hydrocarbon generation potential,it developes many sets of reservoir-cap combination. The basin is characterized by “two way hydrocarbon supply in the depression area, fault & sand body as the migration system to supply hydrocarbon to the structural trap in the slope zone, deep-water sand body directly supplied hydrocarbon by the downdip source, the hydrocarbon migration and accumulation with close distance, the reservoir includes deep lithology and shallow structure type”.The southern gentle slope zone is a favorable exploration area.
Doseo basin; Sourse; Migration and accumulation of oil and gas; Accumulation model
TE122.1
A
1004-0935(2022)04-0546-04
中海油能源发展英才计划(项目编号:HFKJYC-GJ202013)。
2021-10-11
朱泽栋(1988-),男,天津市人,工程师,地质学硕士,2012年毕业于中国石油大学(华东)地质学专业,研究方向:勘探地质综合研究。