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宽扎盆地陆上成藏主控因素及油气分布规律

2015-07-02彭丽娜

石油地质与工程 2015年6期
关键词:裂谷烃源盆地

彭丽娜

(西安石油大学地球科学与工程学院,陕西西安 710065)

宽扎盆地陆上成藏主控因素及油气分布规律

彭丽娜

(西安石油大学地球科学与工程学院,陕西西安 710065)

从岩心观察、样品有机碳含量、岩石热解、干酪根类型和成熟度等资料入手,深入分析宽扎盆地烃源岩的发育特征。通过对油气形成条件分析,对影响油气成藏及分布的主控因素进行探讨,总结了油气分布规律,加强了对宽扎盆地陆上油气地质的认识。研究表明:宽扎盆地陆上油气富集主要受烃源岩、储盖组合以及圈闭形成期与成烃期匹配关系等条件的控制。油气分布在纵向上具有分层性,主要分布于盐间和盐上地层,在平面上具有分区性,石油主要富集在宽扎盆地陆上西部。

盆地演化;油气分布;主控因素;宽扎盆地

1 区域地质概况

宽扎盆地位于西非被动大陆边缘,北与下刚果盆地以安布里什隆起(Ambriz Arch)分隔,南与本格拉次盆以本格拉高地(Benguala High)分隔,东以前寒武纪基底为界,西部边界以阿普第阶盐岩为界,面积约16.3×104km2,是一个中生代晚期以来在前寒武系基底上由大陆裂谷发展起来的被动型大陆边缘盆地[1]。

宽扎盆地位于西非海岸盆地群的中段,属阿普第系列盐盆之一,盆地的形成和发育与加蓬、下刚果盆地类似,经历了裂谷阶段、过渡阶段和被动陆缘三个发育阶段,形成了盐下、盐间和盐上三套沉积层序[2]。

宽扎盆地发育两个构造单元:靠陆一侧为内盆地,靠海一侧为外盆地,内、外盆地间以基底隆起、裂谷作用阶段形成的地垒或其他形式的隆起构造为界[3]。 本文的研究对象为宽扎盆地陆上区域。盆地的形成演化经历了前裂谷、同裂谷、过渡阶段和后裂谷(漂移)4个阶段。

前裂谷期:瓦岗大陆开始解体,大陆裂谷玄武岩广泛喷发,西非海岸盆地开始发育。

同裂谷期:非洲大陆与南美大陆间发生的陆内裂谷作用形成裂谷盆地和很深的湖泊,这些裂谷盆地近南北向发展,深湖相沉积物较发育。

过渡期:海水在沃尔维斯脊和里约格兰脊火山岩带的阻挡作用下周期性的侵入裂谷系的安哥拉-咯麦隆地段,并在该地段沉积了一套巨厚的蒸发岩。

后裂谷期:阿尔必期沉积环境为开阔海台地,发育厚层泥晶灰岩。阿尔必期至上新世发育3次海侵、海退旋回[4-6]。

2 成藏主控因素

2.1 烃源岩发育

宽扎盆地共发育三套烃源岩:盐下裂谷期湖相泥岩,盐间海相泥页岩、泥灰岩以及盐上的海相泥岩。其中盐上和盐间烃源岩是宽扎盆地陆上地区的主力烃源岩。

盐下烃源岩分布受控于裂谷期裂陷盆地的分布范围,在宽扎盆地东部裂谷盆地发育明显,以湖相泥岩为主。Maculongo组和上Cuvo组富含有机质的地层是盐下已证实的源岩地层,TOC含量2.5%,S2为7.3 kgHC/t ,有机质类型以Ⅰ型为主,处于成熟阶段[6]。

盐间烃源岩主要分布于盆地中西部,是宽扎盆地另一套主力烃源岩。盐间Binga组是已被公认的盐间烃源岩。Binga组中部的浅海相碳酸盐岩是Tobias和Galinda油田的烃源岩,其TOC含量可达6.3%,S2为39.0 kgHC/t,有机质类型以Ⅱ型为主,现处于生油阶段。

盐上烃源岩普遍没有达到成熟阶段,但在埋深较大的地区可以达到成熟。上白垩统Teba组、Itombe组和Rio Dande组海相泥岩是潜在烃源岩;始新统Cunga组泥/页岩是已证实的烃源岩,发育在第三系Quenguela地堑内,是Quenguela北油田的最主要的源岩,其TOC含量3.6%,S2为19.0 kgHC/t。Quenguela北油田Cunga组裂缝型的黑色泥灰岩中的19°API原油来自该组。

据三套烃源岩对宽扎盆地可采储量贡献的统计分析表明,盐下深湖-半深湖相泥岩对可采储量的贡献占39%,盐间浅海相碳酸盐岩和泥岩占总贡献量的47%,而盐上烃源岩对该盆地可采储量的贡献仅占14%[7]。因此,盐间和盐下烃源岩是宽扎盆地陆上地区的主力烃源岩。

2.2 中新生界储盖组合

盆地发育盐下、盐间和盐上三套储层,但以盐间、盐上储层为主。在盆地内盐下储层以上Cuvo组碎屑岩为主,阿普第期厚层盐岩为良好的盖层。盐间以Binga组碳酸盐岩储层为主,盐岩层为区域性盖层,封盖能力强。盐上储层主要发育在上白垩统和第三系,且岩性以Binga组碳酸盐岩和Quifangondo组碎屑岩为主,形成良好的储盖组合[5](图1)。

图1 宽扎盆地地层综合柱状图

2.3 圈闭和成烃匹配

宽扎盆地发育两种截然不同的构造样式,一种与盆地裂谷期的伸展构造有关,一种与盐运动有关[9]。

盐下构造层主要受裂谷期伸展构造控制,形成的圈闭类型有掀斜断块内的断鼻断块、滚动背斜、地垒披覆背斜等。这些圈闭形成于早白垩世阿普第期,定形于中新世早期,盐下烃源岩在阿普第期之后开始排烃,和油气运移时间相匹配,生成的油气可通过断层和疏导层向其上的各类型圈闭中运移聚集成藏[6]。

盐间圈闭主要为盐隆之上的背斜,发育在北西向的盐隆构造带上,主要受盐运动控制,形成于中新世早期,盐间烃源岩在始新世开始排烃至今,与油气运移时间相匹配,油气生成后侧向运移或侧向运移后再通过断层运移至圈闭中成藏。

盐上圈闭主要受盐运动控制,包括盐伸展和盐挤压,随之产生了大量的褶皱、铲式断层和滑脱构造等。圈闭类型可形成与盐隆相关的背斜圈闭,受盐岩遮挡的圈闭,第三系地堑内龟背斜圈闭等。盐上第三系圈闭形成时间主要为中新世早期,盐上烃源岩在第三系地堑等埋深大的地区于始新世之后成熟,圈闭形成时间与排烃时间匹配,有利于油气的聚集成藏。

3 油气分布特征

3.1 平面分布特征

根据构造带展布特征,盐上、盐间可划分为隆凹相间的五个含油带(图2),自西向东分别为:Benfica盐隆含油气带、Q地堑含油气带、Mulenvos盐隆含油气带、C地堑含油气带和Caxito盐隆含油气带。

图2 宽扎盆地陆上含油气带划分图

(1)Benfica盐隆含油气带。Benfica盐隆含油气带位于宽扎盆地陆上西部,第三系Q地堑西边。储层主要是盐上阿尔必阶Catumbela、Quissonde组碳酸盐岩和盐间Binga组鲕粒灰岩。由于盐岩在该带形成盐隆或盐底辟,导致盐间、盐上白垩系褶皱形成背斜圈闭,是一个较有利的盐间、盐上白垩系勘探构造带。

(2)Q地堑含油气带。Q地堑即Quenguela地堑,储层为第三系中新统Quifangando组砂岩。地堑内发育第三系龟背斜圈闭,背斜两翼发育岩性圈闭,储集层物性好,是盐上第三系勘探的有利构造带。

(3)Mulenvos盐隆含油气带。Mulenvos盐隆含油气带位于宽扎盆地陆上西部,第三系Q地堑东边,C地堑西边。储层主要是盐上阿尔必阶Catumbela、Quissonde组碳酸盐岩和盐间Binga组鲕粒灰岩。盐岩在该带形成盐隆,因此,在盐间、盐上白垩系形成背斜圈闭,是一个较有利的盐间、盐上白垩系勘探构造带。

(4)C地堑含油气带。C地堑即Calomboloca地堑,由于盆地东部在演化过程中逐渐抬升,该地堑第三系埋藏深度比Q地堑浅,石油地质条件比Q地堑差,带内目前仅发现Funda出油点。储层为第三系中新统Quifangando组砂岩,孔隙度24%~25%,渗透率(4~115)×10-3μm2,储集层物性好,是盐上第三系勘探的较有利构造带。

(5)Caxito盐隆含油气带。Caxito盐隆含油气带位于宽扎盆地陆上东部,第三系C地堑东部,由于接近盆地边缘,盐间、盐上地层较薄,盐隆不发育或发育幅度小,因此,带内目前尚无商业油气流发现。

3.2 纵向分布特征

在纵向上宽扎盆地陆上自侏罗系以上均产油气,总体上,油气纵向分布于盐间、盐上地层。盐上有5个油田,占总可采储量的61.6%,其中盐上第三系油田2个,占总可采储量的48%,占盐上可采储量的83.9%。

综上所述,宽扎盆地陆上油层现今分布规律是:呈北北西向带状展布,盐隆、地堑含油带相间;具有西、北部富油,东、南部贫油;盐上、盐间富油,盐下贫油的特点。

4 结论

(1) 宽扎盆地盐下烃源岩有机质丰度较高,具有一定的生烃潜力,主要为裂谷期湖相泥岩,但在区域上分布不均,主要有利分布区在东部的盐下裂陷盆地内。盐间烃源岩有机质丰度高,是盆地主要的烃源岩,主要分布在盆地中西部。盐上烃源岩有机质丰度也较高,其生烃潜力取决于成熟度,陆上第三系地堑中烃源岩成熟度高,在盆地中部第三系地层沉积较厚的地区成熟度低。

(2)宽扎盆地陆上油气富集主要受烃源岩、储盖组合以及圈闭形成期与成烃期的匹配关系等条件的控制。烃源岩的分布决定了油气的分布特征,良好的生储盖组合控制着油气富集的层位。

(3)陆上油气呈北北西向带状展布,纵向上,油气分布具有明显的分层性,具有盐上、盐间富油,盐下贫油的特点;在平面上具有分区性,盐隆、地堑含油带相间,具有西、北部富油,东、南部贫油的特点。

[1] Michael R Hudec,Martin P A Jackson. Regional restoration across the Kwanza Basin, Angola:Salt tectonics triggered by repeated uplift of a metastable passive margin[J].AAPG Bulletin,2004,88(7):971-990.

[2] Duval B C,Cramez C,and Jackson.Raft tectonics in the Kwanza Basin,Angola[J].Marine and Petroleum Geology,1992,9:389-404.

[3] 刘剑平,潘校华,马君,等. 西部非洲地区油气地质特征及资源概述[J].石油勘探与开发,2006,35(3):378-384.

[4] 高红芳. 西非地区油气分布规律与勘探潜力[J].国外油田工程,2010,26(6):7-10.

[5] 刘祚东,李江梅.西非被动大陆边缘含油气盐盆地构造背景及油气地质特征分析[J].海相油气地质,2009,14(3):46-52.

[6] 霍红,熊利平,张克鑫.宽扎盆地油气地质特征及成藏主控因素[J].内蒙古石化,2008,24:175-179.

[7] 杨永才,张树林,孙玉梅,等.西非宽扎盆地烃源岩分布及油气成藏[J].海洋地质前沿,2013,29.(3):29-36.

[8] 赫鹏飞.宽扎盆地油气地质特征[J].海洋地质前沿,2014,5(30):27-31.

[9] Burwood R,The oil and gas habitats of the South Atlantic[J].Geological Society,1999,153:181-194.

编辑:李金华

1673-8217(2015)06-0018-04

2015-07-15

彭丽娜,1989年生,在读硕士研究生,主要从事石油地质研究。

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