乍得BS區(qū)塊油氣富集規(guī)律研究

華 夏

（中國石油長城鉆探工程有限公司地質(zhì)研究院，遼寧盤錦 124010）

裂谷盆地作為板塊在拉張作用下減薄沉降形成的沉積盆地，只占世界盆地面積的5.4%，卻擁有世界油氣儲量的10%，單位面積油氣豐度高[1]。這種較獨(dú)特的地質(zhì)單元在中國東部渤海灣和松遼盆地極為典型，蘇丹Muglad和Melut盆地等也有重要的油氣勘探發(fā)現(xiàn)，但整個(gè)地質(zhì)歷史時(shí)期均處于穩(wěn)定沉降狀態(tài)[2–5]。乍得BS油藏位于乍得Bongor盆地，該盆地是中國石油天然氣集團(tuán)公司在海外的高風(fēng)險(xiǎn)勘探區(qū)塊，其勘探難度在于盆地后期強(qiáng)烈的反轉(zhuǎn)作用使盆地成藏條件復(fù)雜化，前人30多年勘探中未獲得任何商業(yè)發(fā)現(xiàn)。但中國石油僅用7年時(shí)間就完成了該盆地勘探開發(fā)步驟，落實(shí)一批重點(diǎn)油氣區(qū)塊，并根據(jù)各油藏地質(zhì)特征制定對應(yīng)開發(fā)方案，建成 200×104m3產(chǎn)能的大油氣田。盆地內(nèi) BS油藏作為占總產(chǎn)量15%的貢獻(xiàn)者，其油藏特征和富集規(guī)律極具代表意義，因此有必要針對盆地后期構(gòu)造強(qiáng)烈反轉(zhuǎn)背景下的BS塊油藏進(jìn)行剖析，摸清該塊油氣成藏規(guī)律，以指導(dǎo)盆地新的油氣聚集帶的發(fā)現(xiàn)。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

Bongor盆地是受中非裂谷系和西非裂谷系所夾持的被動裂谷盆地[6–8]，早白堊世走滑拉張斷裂[9–10]自北向南將盆地劃分為北部斜坡、中央坳陷、南部隆起和南部坳陷4個(gè)一級構(gòu)造單元，隨著構(gòu)造活動加劇和后期改造，在一級構(gòu)造單元中進(jìn)一步切割成諸多亞級單元，如北部斜坡中的Mimosa–Raphia凸起、Mimosa凹陷、Baobab–Daniela凸起、Kubla和Daniela洼陷。BS油藏即位于北部斜坡帶Mimosa凹陷西北側(cè)，Baobab凸起南緣（圖1）。P組為油藏主要含油氣層位，該地層屬盆地變質(zhì)巖基底上覆早白堊世時(shí)期沉積的最早地層，相鄰區(qū)塊烴源巖地化資料分析表明，其下部厚度約700 m的暗色泥巖有機(jī)碳平均含量為4%，有機(jī)質(zhì)類型為Ⅰ～Ⅱ1型，生烴潛力大，且達(dá)到成熟階段（Tmax＞440 ℃），是BS油藏主要的有效烴源巖；上部覆以斷陷期背景下的粗粒扇三角洲砂體是油藏的主要儲層。隨裂陷程度減弱，M組時(shí)期沉積的淺水泥巖成為油藏的區(qū)域性蓋層，故在縱向上形成一套較為完整的生儲蓋組合。

2 油藏特征

2.1 地層特征

盆地下白堊統(tǒng)地層自下而上劃分為 P、M、K、R、B組，上白堊統(tǒng)被完全剝蝕[11]。P組鉆遇厚度200～740 m，并進(jìn)一步劃分為3個(gè)油組（圖2），底部的PIII油組主要為厚層黑褐色泥巖、頁巖夾灰色薄層粉砂巖、含礫中–粗砂巖，偶夾薄層鈣質(zhì)頁巖及油頁巖；中部PII油組為厚層灰綠色、灰色泥巖和薄層粉砂巖、細(xì)砂巖，上部PI油組含砂量明顯增加，粒度變粗，儲集性能好，且該油組地層沉積期次特征明顯，地震反射具備幾個(gè)連續(xù)性好、強(qiáng)振幅、中低頻率的強(qiáng)相位，對應(yīng)于各砂巖組頂部的高自然伽馬、

圖1 Bongor盆地構(gòu)造單元劃分

高聲波時(shí)差泥巖，是砂巖組劃分的重要標(biāo)志層，結(jié)合井震資料將PI油組從上至下劃分為5個(gè)砂組。

圖2 BS區(qū)塊地層劃分綜合圖

2.2 沉積儲層特征

BS區(qū)塊儲層礦物成分以長石居多，含少量巖屑，泥質(zhì)膠結(jié)較嚴(yán)重，砂體粒度級別多為粗砂、中砂，其概率累計(jì)曲線主要為三段式，其跳躍組分與懸浮組分粒度大小分布不集中。巖心觀察可見重力流與牽引流混合的塊狀層理和正粒序沉積，成分成熟度較低，分選差。縱向上含油井段長（200 m），層數(shù)多（13～18層），單砂層?。ㄆ骄?.5 m）。平面延伸范圍有限，垂直物源方向砂體連續(xù)性弱，平行物源方向延伸遠(yuǎn)，達(dá)4 km。孔隙類型以原生粒間孔為主，次生溶孔次之，屬溶孔–粒間孔組合類型；喉道類型為細(xì)喉道、微細(xì)喉道，平均喉道半徑0.6～4.0 μm；定量統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，儲層孔隙度為12%～26%（平均17%），滲透率為 5×10-3～500×10-3μm2（平均 80×10-3μm2），屬中孔、中滲儲層。

2.3 油氣分布特征

BS區(qū)塊油藏油氣分布于巖性圈閉中，Bongor盆地結(jié)構(gòu)樣式主要為南斷北超背景上的箕狀斷陷，表現(xiàn)為半地塹形態(tài)，從南向北深度和厚度呈階梯狀遞減[12]。該塊油氣所賦存的圈閉位于北部斜坡 Baobab油氣富集帶南部，兩側(cè)受Mimosa凹陷和Kubla洼陷所夾持，北靠一條近東西向切凹主干正斷層F0，斷層延伸遠(yuǎn)（10 km），斷距大（475 m），起橫向遮擋作用（圖3），在F0斷層影響下BS塊呈現(xiàn)北高南低、南翼較陡且長軸軸向近平行于該斷層的斷背斜，并具備兩個(gè)局部高點(diǎn)（主高點(diǎn)BS1井和次高點(diǎn)BS2井），另發(fā)育兩條依附 F0的次生斷層以及油藏內(nèi)部的小斷層，延伸長度短，對油氣分布影響可忽略。儲層向東西南三個(gè)方向下傾延伸，尖滅于Mimosa凹陷半深湖泥巖中，對烴類形成巖性圈閉（圖3）。油藏不含邊底水，測壓資料顯示為異常高壓純巖性油藏。

3 油氣成藏主控因素

3.1 沉積演化過程

圖3 過B2-3～BS1-11井油藏剖面

P組沉積時(shí)期正值盆地強(qiáng)烈斷陷期，陸相盆地的多旋回性拉張裂陷作用導(dǎo)致沉積演化具有不連續(xù)的幕式特點(diǎn)[13]，造就了Mimosa凹陷形成半深湖–深湖沉積的先決條件，并在層序上形成以底部充填低位域沉積，覆蓋湖進(jìn)體系域暗色泥巖；晚期發(fā)育高位域粗砂巖的組合特征，P組末期湖泛影響頻繁，至M組沉積時(shí)又發(fā)生另一次小規(guī)模湖進(jìn)，因此縱向上形成一套完整的生儲蓋下成藏組合。BS巖性油藏?zé)N源巖即對應(yīng)于早白堊世早期快速沉降階段沉積的 P組中下部的半深湖-深湖泥巖，儲層為自北西向沉積于湖盆邊緣的高位扇三角洲前積砂體，蓋層為上覆M組厚層灰至綠灰色淺湖泥巖，將源自P組的油氣就近封堵于P組儲層內(nèi)。該沉積層序在Bongor盆地普遍發(fā)育，另發(fā)現(xiàn)的幾個(gè)大型巖性主控的油藏也均位于此類沉積演化形成的下成藏組合中。

3.2 構(gòu)造活動影響

構(gòu)造對油藏的影響主要為兩個(gè)方面，一是早白堊與晚白堊世兩期裂陷奠定了盆地的格局，為沉積活動創(chuàng)造了可容空間，并形成了一系列控沉積斷層[14]，這些裂陷形成的斷層斷距較大，離物源較近，剝蝕和搬運(yùn)速率都很高，易于形成不穩(wěn)定的、成熟度低的扇三角洲體系[15]；砂體在越過一條幅度較低的二級斷裂坡折帶北側(cè)B1和B2塊后（圖3），搬運(yùn)動力大幅降低，至BS塊沉積于F0斷層下降盤時(shí)，安靜水體的頂托和前滯作用使砂體分散開來，沉積了薄層大范圍含礫中–粗砂巖儲層；裂陷期形成的伴生斷裂同時(shí)也能為油氣的縱向輸導(dǎo)和橫向運(yùn)移創(chuàng)造良好的條件[16]。其二是晚白堊世晚期的區(qū)域應(yīng)力反轉(zhuǎn)改造了盆地原構(gòu)造格局[17]，使儲層形成了一定的構(gòu)造高差幅度，構(gòu)造高點(diǎn) BS1、BS2井區(qū)油層厚度大，向低部位油層減薄尖滅，體現(xiàn)了此次反轉(zhuǎn)的改造結(jié)果（圖3），導(dǎo)致構(gòu)造與巖性圈閉互相疊加。此外Bongor盆地主力烴源巖P組自早白堊世晚期開始生烴，早白堊世末期進(jìn)入生烴高峰，構(gòu)造反轉(zhuǎn)發(fā)生于生烴期之后，除造成生烴作用停滯等消極影響外，還產(chǎn)生了促使烴源巖內(nèi)油氣自 Mimosa凹陷向北擠入BS區(qū)塊儲層的積極效果。通過F0斷層北側(cè)區(qū)塊測壓結(jié)果比較，壓力值自南向北降低，表明Mimosa生油凹陷因?yàn)榉崔D(zhuǎn)的平衡作用被進(jìn)一步擠壓形成了高應(yīng)力區(qū)，而 BS區(qū)塊油藏構(gòu)造位置高、應(yīng)力低的BS1、BS2井區(qū)又存在較大的儲集空間，油氣總是由高應(yīng)力區(qū)向低應(yīng)力區(qū)匯集[18]，促使油氣從凹陷向該油藏儲層擠壓運(yùn)移。

4 油氣成藏模式

早白堊世早期發(fā)育的 Mimosa凹陷是P組主力烴源巖分布區(qū)，Mimosa凹陷與 Kubla洼陷之間的Baobab調(diào)節(jié)帶是扇三角洲沉積物進(jìn)入凹陷的有利部位（圖4），該部位也有利于在P組最大湖進(jìn)期暗色泥巖與砂礫巖的互相超覆形成圈閉條件好的巖性體。盆地一維模擬顯示，P組烴源巖排烴時(shí)期為早白堊世晚期[18]，遠(yuǎn)晚于以 P組為主力層系的下成藏組合的形成，因而有利于油氣就近在 BS巖性圈閉中聚集。盆地于晚白堊世發(fā)生的第一次擠壓反轉(zhuǎn)作用導(dǎo)致北部斜坡斷陷作用減弱，并加強(qiáng)了BS斷背斜的構(gòu)造幅度，擠壓生油凹陷中的油氣向構(gòu)造高部位應(yīng)力低值區(qū)域運(yùn)移，調(diào)整了油氣的空間分布；第二次于古近紀(jì)發(fā)生的擠壓反轉(zhuǎn)程度較弱，對本油藏?zé)o實(shí)質(zhì)影響。由此推測，盆地斜坡區(qū)應(yīng)以下部具有自生自儲特點(diǎn)的成藏組合和巖性圈閉為勘探目標(biāo)。

圖4 Mimosa–Kubla洼陷構(gòu)造及地層發(fā)育史剖面

5 結(jié)論

（1）BS區(qū)塊儲層礦物成分以低成分成熟度的長石為主，粒度多為粗砂、中砂，含少量礫石，泥質(zhì)膠結(jié)較嚴(yán)重，儲層物性較差。BS區(qū)塊油氣來源于南側(cè)Mimosa凹陷P組烴源巖，在早白堊世晚期成熟并排烴，縱向上含油井段長，油層分散，厚度薄，平面分布廣，順斷層走向連續(xù)。

（2）BS油藏油氣富集主要受沉積演化和構(gòu)造活動因素影響，早白堊世與晚白堊世兩期裂陷決定了盆地基本面貌，為沉積演化提供了可容空間。在此基礎(chǔ)上湖泛的頻繁發(fā)生有利于烴源巖的形成與保存，P組末期大規(guī)模扇三角洲直接進(jìn)積于湖盆，配合以后期湖進(jìn)泥巖作為蓋層，形成了完整的BS塊下成藏組合。晚白堊世晚期的區(qū)域應(yīng)力反轉(zhuǎn)對盆地的擠壓機(jī)制促進(jìn)了烴類的運(yùn)移，直接導(dǎo)致該巖性油藏邊底水的排出，并同時(shí)具備了構(gòu)造與巖性雙重控藏的特征。

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