南苏丹境内裂谷盆地源上构造-岩性油藏成藏主控因素与成藏模式
2023-11-09庞文珠赵文光赵艳军陈彬滔
马 峰,庞文珠,赵文光,张 斌,赵艳军,薛 罗,郑 茜,陈彬滔
(1.中国石油勘探开发研究院西北分院,兰州 730020;2.中国石油国际勘探开发有限公司,北京 100034)
0 引言
南苏丹境内的2 个裂谷盆地Melut 和Muglad盆地是中国石油最早进入海外勘探的区块之一[1-3],历经二十余年的勘探评价与部署,油气勘探程度整体进入成熟构造勘探阶段,新的规模构造油藏发现的难度越来越大。在向深层新层系、源内新类型、盆缘新区带探索的同时,裂谷期烃源岩层段之上的源上构造-岩性油藏具有埋深浅、物性好、产量高等优点,是成熟盆地勘探转型和增储上产的现实领域与关键领域[4]。近年来,随着效益勘探理念逐步深入,源上规模效益构造-岩性油藏勘探成为各油田的研究热点和重点攻关方向[5-8]。例如,徐长贵等[5]分析了渤海海域新近系源上构造-岩性油藏的形成条件,提出双向供烃、继承性构造脊、广布连片砂体是成藏主控因素;周心怀等[6]系统研究了环渤中浅层源上规模岩性油藏,认为富集主控因素为“脊-断-砂-带”四要素耦合;薛永安等[7]以亿吨级垦利油田为例,建立了新近系“远源汇聚-断裂输导、浅层大型复合河道型岩性圈闭成藏”的高效成藏模式;王德英等[8]剖析了渤海湾盆地亿吨级岩性油气藏成藏的关键因素,建立了“脊-断-砂”三元控藏模式。总体而言,源上构造-岩性油藏和岩性油藏的研究重点聚焦于物质基础(烃源岩条件)、源上层系规模砂体发育程度与储-盖组合配置关系以及油气运移通道等方面。目前对南苏丹境内Melut 和Muglad 裂谷盆地早期的构造-岩性和岩性油藏勘探聚焦于源内和近源层系[9-11],且多是针对单个盆地或盆地内局部区域,对2 个盆地的源上构造-岩性油藏缺乏关联性的系统认识。
基于Melut 和Muglad 这2 个裂谷盆地300 多口探井的钻井、测井及大面积连片三维地震资料,从烃源岩条件、储-盖组合和油气运移通道3 个方面开展源上层系规模构造-岩性油藏成藏条件分析,对源上构造-岩性油藏富集主控因素进行分析,建立成藏模式,以期为源上规模效益构造-岩性油藏勘探提供参考。
1 地质概况
1.1 Melut盆地
Melut 盆地面积为3.3×104km2(其中约90%的面积位于南苏丹境内),是中非裂谷系第二大沉积盆地,地理位置上处于中非剪切带东段南侧。该盆地具有“五坳两隆”的构造格局(图1a),分别为北部坳陷、中部坳陷、东部坳陷、西部坳陷、南部坳陷、Adar 隆起和中央隆起[1-3]。目前盆地内几乎所有的已发现油田都位于勘探程度较高的北部坳陷和Adar 隆起。受中非剪切带的诱导和影响,Melut 盆地于早白垩世开始形成,盆地演化共经历了3 期裂陷和1 期坳陷,早白垩世第Ⅰ期裂陷作用最强,沉积了Renk 组烃源岩;晚白垩世—古新世第Ⅱ期裂陷作用相对较弱,初期沉积了Galhak 组砂泥互层,后续沉积了大套富砂地层(包括上白垩统Melut 组、古近系Samma 组和Yabus 组);始新世—渐新世第Ⅲ期裂陷作用再次增强,沉积了Adar 组厚层泥岩;自中新世开始,盆地进入坳陷阶段,沉积了新近系Jimidi 组砂岩和Miadol 组泥岩。上新世,盆地进入萎缩阶段,以新近系Daga 组和第四系Agor 组砂砾岩沉积为主(图1b)。
图1 南苏丹Melut 盆地构造纲要(a)及地层综合柱状图(b)Fig.1 Tectonic unit division(a)and stratigraphic column(b)of Melut Basin,South Sudan
Melut 盆地发育2 套烃源岩,主力烃源岩为下白垩统Renk 组湖相泥岩,次要烃源岩为上白垩统Galhak 组湖相/前三角洲亚相泥岩。纵向上发育源下(Gayger 组储层-Renk 组盖层)、源内(Renk 组和Galhak 组砂泥互层内部储-盖组合)、源上(Yabus 组储层-Adar 组盖层、Jimidi 组储层-Miadol 组盖层)3种类型4 套储-盖组合,其中源上Yabus 组-Adar 组储-盖组合是一套广覆式厚层高孔高渗储层与厚层优质泥岩盖层构成的“教科书式”成藏组合[12],为盆地勘探开发的首要层系,已发现储量占盆地总储量90%以上。
1.2 Muglad盆地
Muglad 盆地面积约为11.2×104km2,位于非洲苏丹和南苏丹境内,处于非洲板块中部的中非巨型走滑断裂带端部,其形成和演化与非洲板块(尤其是中非剪切带)的演化密切相关[12]。盆地总体呈北宽南窄琵琶状,向北西方向截止于中非剪切带,向南东方向收敛于非洲板块内部,是典型的白垩纪伸展裂陷盆地(或称陆内裂谷)。1/2/4 区位于Muglad盆地中南部,整体具有“两坳一隆”(Kaikang 坳陷、Keilak-Bamboo-Unity 坳陷、Kaikang 隆起)、“两断阶两斜坡”(Kaikang 东断阶带、Kaikang 西断阶带、东部斜坡带、西部斜坡带)的构造格局[13](图2a)。Muglad 盆地经历了早白垩世、晚白垩世及古近纪—新近纪早期3 次大型裂陷活动及相应的坳陷活动,形成3 套裂陷-坳陷沉积旋回,分别为AG 组裂陷沉积和Bentiu—Aradeiba 组坳陷沉积、Zarqa—Ghazal—Baraka 组裂陷沉积和Amal 组坳陷沉积、Nayil—Tendi 组裂陷沉积和Adok 组—第四系坳陷沉积(图2b)。第Ⅰ裂陷期沉积的AG 组是研究区内唯一一套已证实烃源岩,与上覆坳陷期Bentiu 组砂岩储层和Aradeiba 组泥岩盖层共同构成生-储-盖组合,使Bentiu 组砂岩成为全区最为重要的产层。
图2 南苏丹Muglad 盆地构造纲要(a)及岩性地层综合柱状图(b)Fig.2 Tectonic unit division(a)and stratigraphic column(b)of Muglad Basin,South Sudan
2 构造-岩性油藏成藏主控因素
2.1 裂陷期优质烃源岩
Melut 和Muglad 盆地均发育白垩纪裂陷期优质烃源岩,其中Melut 盆地发育下白垩统Renk 组和上白垩统Galhak 组2 套烃源岩,Muglad 盆地发育下白垩统AG 组烃源岩。
Melut 盆地Renk 组沉积于早白垩世第Ⅰ裂陷期(强裂陷阶段),广泛分布于各个坳陷,是一套湖相厚层暗色泥岩,坳陷中心厚度约为1 000 m,高部位厚度为100~200 m(图3a)。岩心分析结果显示,该套烃源岩有机质类型以Ⅱ型为主[14],含少量Ⅰ型,总有机碳含量(TOC)为0.62%~2.92%,生烃潜量(S1+S2)高达19.53 mg/g,镜质体反射率(Ro)普遍大于0.5%,坳陷中心演化程度高,Ro值超过2.0%,是一套高丰度、中—高成熟度、以生油为主的优质烃源岩。Galhak 组是晚白垩世第Ⅱ裂陷期水体上升过程中形成的浅湖相和三角洲前缘亚相砂泥互层沉积,坳陷中心暗色泥岩厚度约360 m,高部位厚度为20~50 m(图3b);烃源岩有机质以Ⅱ和Ⅲ型为主,TOC值为0.50%~5.02%,Ro普遍大于0.5%,在坳陷中心近2.0%,是一套中等丰度、中—高成熟度、油气兼生的中等烃源岩。Melut 盆地具有“晚期增温”的特点,其地温梯度相对主动裂谷盆地较低[14],生排烃时间相对较晚。在北部坳陷3 个主要生烃凹陷中,Jamous 凹陷烃源岩埋深最大,生排烃时间相对较早;Renk 组生排烃史模拟结果显示,Jamous凹陷于89 Ma(晚白垩世中期)开始排烃,在55 Ma(早古近纪)开始大量排烃并一直持续到现今,而Moleeta 凹陷和Ruman 凹陷烃源岩埋藏深度相对较小,生排烃时间略晚于Jamous 凹陷,在50~44 Ma开始大规模排烃。Galhak 组烃源岩热演化过程较Renk 组稍晚,但现今也处于大规模生排烃阶段。总体上讲,Melut 盆地2 套烃源岩的大量生排烃期时间前后相接,自晚白垩世一直持续到现今,持续大规模生排烃为源上构造-岩性圈闭的成藏提供了良好的油源条件。
图3 南苏丹Melut 盆地2 套烃源岩厚度分布Fig.3 Source rock thickness distribution in Melut Basin,South Sudan
Muglad 盆地AG 组烃源岩发育于早白垩世第Ⅰ裂陷期,此期裂陷具有强烈断陷、控坳断层强烈活动、可容纳空间快速增长的特点。该时期湖平面快速扩张,湖盆面积扩大,半深湖—深湖亚相广泛发育,为优质烃源岩的形成提供了良好的构造-沉积环境。AG 组烃源岩平均厚度约700 m,Unity 凹陷和Kaikang 坳陷2 个生烃中心的烃源岩厚度为850~1 450 m;有机质类型以Ⅰ和Ⅱ型为主,TOC值为1.00%~5.00%,生烃潜量(S1+S2)为5.00~20.00 mg/g,镜质体反射率(Ro)普遍大于0.8%,Kaikang 坳陷演化程度高,Ro大于2.0%(图4)。AG 组烃源岩从Bentiu 组沉积期(120 Ma)开始生烃,到Ghazal沉积末期(68 Ma)开始大面积加速生烃,目前以成熟—高成熟为主[15]。
图4 南苏丹Muglad 盆地下白垩统AG 组烃源岩厚度及有机质类型Fig.4 Thickness and organic matter types of source rocks of Lower Cretaceous AG Formation in Muglad Basin,South Sudan
2.2 多套源上储盖组合与垂向沉积演化
Melut 盆地源上层段发育Yabus-Adar 和Jimidi-Miadol 共2 套储-盖组合,Adar 组和Miadol 组发育的连续厚层泥岩层分别为其下伏Yabus 组和Jimidi组构造-岩性圈闭的形成提供了必要的区域盖层条件。规模构造-岩性圈闭形成的前提条件之一是既要有规模砂体发育,又必须存在砂体垂向演化与横向尖灭[16],Yabus 组和Jimidi 组的沉积体系及其垂向沉积演化为规模构造-岩性圈闭形成提供了良好条件。
Melut 盆地古近系Yabus 组沉积时期存在Gasab西、Assel、Kaka 和Ruman 等4 个大型物源区,加之该时期区域地形缓、水体浅,形成了盆地内广覆式分布的三角洲沉积体系。Yabus 组沉积时期可划分出3 个三级层序(自下而上依次为Y-SQ1,Y-SQ2 和Y-SQ3),不同层序内三角洲前缘水下分流河道河型存在垂向演化(图5)。Y-SQ1 沉积时期砂体的含砂率总体偏高,为60%~90%,具有“砂包泥”的特征,三角洲前缘表现为辫状水下分流河道与河道内心滩坝垂向叠置、侧向拼接,构成泛连通砂岩层。YSQ2 沉积时期砂体含砂率中等,为20%~50%,具有砂泥互层特征,三角洲前缘表现为辫状和曲流状水下分流河道与河道内心滩坝或点坝局部垂向叠置、侧向拼接,形成一套砂体局部连通、局部封隔的沉积单元。Y-SQ3 沉积时期砂体含砂率低,仅为10%~25%,具有“泥包砂”的特征,三角洲前缘表现为曲流状水下分流河道边缘点坝呈孤立新月状镶嵌于弯曲树枝状分布的水下分流河道内,形成一套砂体孤立、侧向封隔的沉积单元。Y-SQ1 沉积期发育的辫状河型水下分流河道层段砂体垂向叠置、侧向拼接,厚度大、连通性好,构成侧向高速运移通道层。Y-SQ2 沉积期发育的树枝状辫-曲转换层段含砂率和砂岩的厚度均适中,具有部分连通与局部封隔的特点,紧邻下伏泛连通砂岩高速运移层,是形成规模构造-岩性圈闭的有利层段。Y-SQ3 沉积期发育的砂体孤立、侧向封隔性好,是断层切割型构造-岩性圈闭发育层段。
图5 南苏丹Melut 盆地古近系Yabus 组层序划分方案与垂向沉积演化Fig.5 Sequence division scheme and vertical sedimentary evolution of Paleogene Yabus Formation in Melut Basin,South Sudan
Melut 盆地新近系Jimidi 组以河流沉积为主,可识别出辫状河和曲流河2 类河型[17]。辫状河沉积为厚层中—粗砂岩夹薄层泥岩,泥岩颜色为棕红色或杂色,单层砂体厚度为5~12 m,测井相为高幅锯齿箱形或漏斗形,在地震剖面上表现为“U”型下切,具有宽度大、下切深度中等和近似对称的特点。曲流河沉积为中—厚层、中—细砂岩与厚层泥岩互层,其中泥岩颜色以灰绿色为主,单层砂体厚度为5~10 m,测井相为高幅锯齿钟形,在地震剖面上表现为“W”型下切,河道不对称。Jimidi 组河流相沉积厚度约为200 m,可划分为3 个三级层序(自下而上依次为J-SQ1,J-SQ2 和J-SQ3),受构造作用、基准面变化、沉积物供给及气候条件等因素的影响,从J-SQ1—J-SQ3,具有“曲-辫-曲”河型垂向演化的特征[18](图6)。J-SQ1 层序内单砂体具有二元结构,平面砂体呈弯曲长条状展布,河道曲率大,厚层砂体(边滩)呈透镜状分布于河道边部(图7a)。J-SQ2层序内单砂体呈箱形,内部常发育多期冲刷面,平面砂体形态复杂,具网状和树枝状特征,厚层心滩砂体多发育于河道中部(图7b)。J-SQ3 层序内单砂体具有典型的二元结构,平面砂体呈弯曲长条状展布,但河道曲率大于J-SQ1 沉积期发育的河道曲率,边滩规模略小,呈点状或新月状分布(图7c)。J-SQ1 和JSQ3 发育近连续分布的北西—南东向河漫滩相对低孔封隔带,为形成规模构造-岩性圈闭提供了条件。
图6 南苏丹Melut 盆地A 地区新近系Jimidi 组连井砂体剖面(据文献[18]修改)Fig.6 Sandstone correlation profile of Neogene Jimidi Formation in A area,Melut Basin,South Sudan
图7 南苏丹Melut 盆地A 地区新近系Jimidi 组不同三级层序的砂体厚度分布特征Fig.7 Sand body thickness distribution for different third-order sequences of Neogene Jimidi Formation in A area,Melut Basin,South Sudan
Muglad 盆地Aradeiba 组沉积时期构造稳定,地势平缓,古气候湿热,物源充足,古水体浅且动荡,整体发育浅水三角洲前缘—湖相沉积。Aradeiba组上段主要发育浅湖亚相大套厚层泥岩,测井相为低幅平直加细齿形及低幅平直形;下段主要为浅水三角洲前缘沉积(图8),测井相包含齿化箱形、钟形以及少量漏斗形3 种,沉积微相为水下分流河道、河口砂坝和水下分流间湾等,泥岩颜色以棕红色为主,砂体厚度小,横向连续性好,随着向盆地内部延伸,分流河道水动力减弱、湖泊水动力增强,转而发育远砂坝和席状砂等微相。
图8 南苏丹Muglad 盆地白垩系Aradeiba 组岩性地层综合柱状图(a)及Aradeiba 组下段沉积相分布(b)Fig.8 Stratigraphic column(a)and sedimentary facies distribution of the lower member(b)of Cretaceous Aradeiba Formation in Muglad Basin,South Sudan
2.3 油源断裂与输导脊耦合的控制作用
油源是源上层系构造-岩性油藏能否成藏的关键因素之一,虽然发育优质烃源岩是基本物质条件,但是生烃灶生成的油气能否运移并聚集于源上层段的构造-岩性圈闭还取决于垂向油源断裂和侧向输导体系的发育情况。对于原地有效烃源岩发育的构造-岩性圈闭而言,砂体能否与垂向油源断裂沟通直接影响油气充注度与成藏效率,但对于平面上远离生烃中心的构造-岩性圈闭来说,油气成藏是由垂向油源断裂和侧向输导条件共同决定的。多个油田的实例研究表明,优势运移路径(输导脊)是源上构造-岩性圈闭油气成藏的关键条件,沿着油气运移的“高速公路”就可以实现“源上”找油,而位于油气输导脊周缘的构造-岩性圈闭是源上层段油气成藏的有利区[5-8,19]。
Melut 盆地古近系源上储-盖有利配置层系与白垩系烃源岩的垂向距离大于1 000 m,Renk 组主力烃源岩生成的原油要运聚至源上构造-岩性圈闭成藏,断裂的垂向输导起着至关重要的作用。盆地内主要发育4 类断裂,即边界控盆断裂、盆缘斜坡区局部控凹断裂、古近纪第Ⅲ裂陷期形成的晚期断裂及仅第Ⅰ和Ⅱ裂陷期活动的早期断裂(图9)。其中,边界控盆断裂与盆缘斜坡区局部控凹断裂从第Ⅰ裂陷期到第Ⅲ裂陷期长期持续活动,是沟通Renk组烃源岩与源上目的层的主要油气垂向运移通道。形成于第Ⅲ裂陷期的断裂数量多,是盆地断裂的主体,该类断裂控制了盆地源上大部分断块、断鼻等含油气圈闭的形成,同时部分断裂晚期活动强烈,向下延伸至烃源岩发育的层位,也可为源上构造、构造-岩性油藏的形成提供油气垂向运移通道。仅第Ⅰ和第Ⅱ裂陷期活动的早期断裂主要控制着盆地早期的古地貌与沉积充填,大部分断裂终止于下白垩统,对油气成藏的控制作用不明显。除了垂向油源断裂直接沟通的源上构造-岩性圈闭成藏之外,垂向油源断裂与侧向输导体系联合控制的构造-岩性圈闭也具备勘探潜力。以Yabus 组为例,其上覆地层为Adar 组区域厚层泥岩,垂向及侧向封堵条件均为良好,油气从Renk 组生成以后,优先通过油源断裂输导至Samma 组与Yabus 组富砂地层,受Adar 组厚层泥岩封堵影响,沿Yabus 组砂体侧向输导,从构造低部位逐渐运移至盆缘构造高部位。盆缘Jammam 地区Yabus 组油气运聚模拟结果显示(图10),凹陷中心生成的油气沿Jammam 斜坡运移,斜坡部位优势运移路径周缘发育上倾方向具有遮挡封堵条件的构造-岩性圈闭,则油气进入构造-岩性圈闭聚集成藏。
图9 南苏丹Melut 盆地断裂发育情况与油气成藏关系Fig.9 Relationship between fault development and hydrocarbon accumulation in Melut Basin,South Sudan
图10 南苏丹Melut 盆地Jammam 地区输导脊发育情况与油气成藏关系(据文献[23]修改)Fig.10 Relationship between migration ridge development and hydrocarbon accumulation in Jammam area of Melut Basin,South Sudan
Muglad 盆地断陷期以拉张应力为主,坳陷期断层活动弱或停止,正断层按活动开始时间及持续期可分为早白垩世到古近纪持续活动的断层、白垩纪持续活动断层、晚白垩世到古近纪活动断层以及古近纪活动断层4 类[20]。烃源岩演化史研究表明,盆地油气充注主要发生于晚白垩世Darfur 群沉积中后期[21],因此沟通AG 组油源的前2 类断层为Aradeiba 组源上构造-岩性圈闭成藏提供了重要的油气运移通道,形成早期油气聚集(图11)。古近纪断层整体活动强度较弱,但在活动较强的局部地区,早期油气藏被破坏并重新运移,受控于早期圈闭类型、晚期断层活动特征及断层侧向封堵能力,在古近系局部形成次生油气藏[22]。由于盆地东部斜坡带近物源区Aradeiba 组砂岩发育,而AG 组有效烃源岩不发育,该区域不具备形成构造-岩性成藏的条件。因此,Muglad 盆地Aradeiba 组构造-岩性油气藏主要发育在Toma-South 隆起带,Kaikang 东断阶带以及东部斜坡带的近凹地区。
图11 南苏丹Muglad 盆地1 区白垩系Aradeiba 组构造-岩性油藏成藏模式Fig.11 Hydrocarbon accumulation model of structural-lithologic reservoirs of Cretaceous Aradeiba Formation in block 1,Muglad Basin,South Sudan
3 构造-岩性油藏实例与成藏模式
3.1 古近系Yabus组
Melut 盆地古近系Yabus 组发育大型三角洲沉积,盆地南、北发育多个三角洲沉积体系,且不同层序内三角洲前缘水下分流河道的河型变化明显,河型的转换造成不同层段储层的物性、砂体连通性及圈闭类型均存在差异。
以Melut 盆地北部坳陷东部的Abyat 凹陷斜坡区为例,Y-SQ1 层序以发育辫状河型水下分流河道为特征,砂体垂向叠置、侧向拼接,厚度大且连通性好,是构造圈闭的主力勘探层段,同时,当构造圈闭不发育时,也可作为良好的油气运移输导层。该区主要排烃时期的油气运聚模拟结果(图12a)表明,白垩系Renk 组主力烃源岩生成的油气首先沿断裂带垂向运移,随后在Y-SQ1 层序辫状河型水下分流河道厚层连通砂体的控制下(图12b)沿斜坡区的3 个输导脊侧向运移,形成输导脊控制下的厚层砂体高速运移通道。这3 个高速运移通道呈近南北走向,与Y-SQ2 层序(辫-曲转换层段)近北西—南东走向的三角洲前缘主力砂体相交,油气沿Y-SQ1连通砂体侧向运移时,只要局部接触上覆的Y-SQ2层序砂体,就会在浮力的控制下垂向输导至Y-SQ2层序,并充注受构造等值线和水下分流间湾泥岩侧向封隔带共同控制的构造-岩性圈闭(图12c),构成“断裂-辫状河型连通砂体共同控运,辫-曲转换层段构造-岩性圈闭聚集成藏”的成藏模式。Y-SQ3 层序以曲流河型水下分流河道为主,含砂率低,泥岩厚度大且横向稳定,侧向遮挡和垂向封盖条件好,是形成构造-岩性圈闭的有利层段,但因远离烃源岩层和侧向油气运移层,需借助断层垂向运移方可充注成藏。
图12 南苏丹Melut 盆地Abyat 凹陷斜坡区古近系Yabus 组构造-岩性油藏成藏模式Fig.12 Hydrocarbon accumulation model of structural-lithologic reservoirs of Paleogene Yabus Formation in Abyat Sag of Melut Basin,South Sudan
3.2 新近系Jimidi组
Melut 盆地新近系Jimidi 组河流相的垂向演化导致不同层段储层的物性和砂体连通性发生变化。J-SQ1 层序受沟谷地貌控制,以曲流河砂体为主,单砂体厚度为5~10 m,孔隙度为18%~24%,砂体横向连通性差,发育呈北西—南东向展布且近连续分布的河漫滩相对低孔封隔带。J-SQ2 沉积时期地形变陡,转换为辫状河沉积,单砂体厚度为5~12 m,孔隙度为22%~28%,厚层砂体垂向叠置、横向连通。J-SQ3 层序再次转换为曲流河沉积,单砂体厚度为5~8 m,孔隙度为18%~22%,砂体呈条带状展布,发育多个北西—南东走向的河漫滩相对低孔封隔带。
研究区内油藏解剖及稠油油藏成藏规律研究结果显示,J-SQ1 和J-SQ3 层序发育构造背景与河漫滩相对低孔封隔带联合控制的源上构造-岩性油藏,即相对低孔封隔带控制构造-岩性圈闭的边界,高孔隙度曲流河砂岩控制着稠油油藏的富集程度。Jimidi 组在垂向上远离Renk 组主力烃源岩,油气从白垩系烃源岩层系运移至新近系Jimidi 组需穿越上白垩统及古近系数千米的地层,因此,运移条件是油气成藏的关键因素。Jimidi 组底面为区域不整合面,是良好的油气侧向运移通道,Jimidi 组油气成藏必须要有油源断裂沟通至不整合面,将深层白垩系烃源岩层系生成的原油运移至浅层,继而通过不整合面运移至Jimidi 组有利圈闭成藏。以Mulet盆地Gandool 地区Jimidi 组稠油油藏为例[23],邻区Jamous 凹陷生成的原油通过断裂垂向运移至Jimidi 组底的区域不整合面,随后通过不整合面侧向运移至有利圈闭成藏,垂向运移距离超过3 km,侧向运移距离至少为25 km,属于“断层垂向运移-不整合面侧向输导型”源上构造-岩性成藏模式(图13)。依据该成藏模式,在北部坳陷Ruman 凹陷斜坡区的构造下倾方向部署了RL-1 井,在J-SQ1 和J-SQ3 层序的构造圈闭溢出点之外获得了工业油流,进一步探索了源上规模构造-岩性油藏勘探新层系(图14)。
图13 南苏丹Melut 盆地Gandool 地区新近系Jimidi 组源上构造-岩性油藏运聚成藏模式Fig.13 Migration and accumulation patterns of structural-lithologic reservoirs above source kitchen of Neogene Jimidi Formation in Gandool area,Melut Basin,South Sudan
图14 南苏丹Melut 盆地Ruman 凹陷斜坡区新近系Jimidi 组源上构造-岩性油藏剖面(据文献[18]修改)Fig.14 Structural-lithologic reservoir profile above source kitchen of Neogene Jimidi Formation in the slope zone of Ruman Sag,Melut Basin,South Sudan
3.3 白垩系Aradeiba组
Muglad 盆地K 地区发育沟通AG 组烃源岩的继承性活动断层,Aradeiba 组为大套泥岩夹薄层砂岩,砂体微相类型为浅水三角洲前缘水下分流河道和河口坝,地震相表现为透镜状、丘状不连续特征,砂岩大部分对应波谷或峰/谷转换面。对Aradeiba组内部含油砂岩进行追踪解释,通过属性及反演刻画出砂体分布,可知砂体横向变化快,存在岩性尖灭。基于构造与砂体分布叠合图,优选构造圈闭外与油源断裂沟通的有利砂体部署了KNE-8 井,在构造圈闭溢出点之外获得油气发现(图15),揭示了Aradeiba 组“断裂垂向运移型”源上构造-岩性油藏的勘探潜力。
图15 南苏丹Muglad 盆地K 地区白垩系Aradeiba组砂岩分布与构造叠合图Fig.15 Sandstone distribution and structural superposition map of Cretaceous Aradeiba Formation in K area,Muglad Basin,South Sudan
4 结论
(1)Melut 和Muglad 盆地均发育受中非剪切带影响的早白垩世第Ⅰ裂陷期主力烃源岩,具有厚度大、面积广、有机质类型好、成熟度适中的特点,为源上构造-岩性圈闭成藏提供了物质基础。
(2)Melut 和Muglad 盆地源上层系发育多套储-盖组合,弱裂陷期Yabus 组和坳陷期Jimidi 组与Aradeiba 组三角洲相和河流相垂向沉积演化,形成“河道/水下分流河道含砂率和砂岩厚度适中、泛滥平原/水下分流间湾局部封隔带发育”的有利沉积层段,为形成规模构造-岩性圈闭提供了必要条件。
(3)Melut 和Muglad 盆地均发育早白垩世、晚白垩世和古近纪3 期裂陷,3 期裂陷持续活动的边界控盆断裂与盆缘斜坡区控凹断裂是沟通第Ⅰ裂陷期主力烃源岩与源上目的层的主要油气垂向运移通道。源上层段发育多期不整合和富砂地层,形成多个侧向优势运移路径(输导脊),油源断裂与输导脊耦合控制源上构造-岩性油藏有利区带。
(4)Melut 和Muglad 盆地的勘探实践揭示了“断裂垂向运移型”、“断裂垂向运移、不整合面侧向输导型”、“断裂垂向运移、连通砂体侧向输导型”3 类源上构造-岩性油藏成藏模式。