Bongor盆地BNE區(qū)塊沉積特征及油氣富集規(guī)律

付曉嵐

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

Bongor盆地是中國(guó)石油在乍得的高風(fēng)險(xiǎn)勘探區(qū)塊，近年來(lái)隨著勘探開發(fā)的不斷深入，在盆地北部斜坡帶GB油田P組發(fā)現(xiàn)了一批儲(chǔ)量規(guī)模較大的油氣藏。其中BNE區(qū)塊油藏儲(chǔ)量占GB油田總儲(chǔ)量的四分之一，自2015年全面投產(chǎn)以來(lái)，累計(jì)產(chǎn)油已超過200×104m3，為中國(guó)石油在乍得的主力油藏之一。隨著低產(chǎn)、低效井的增多，反映油藏非均質(zhì)性強(qiáng)，砂體分布認(rèn)識(shí)不清，早期地質(zhì)特征認(rèn)識(shí)已不足以支撐目前的高效開發(fā)。因此，本文利用巖心、測(cè)井及開發(fā)等資料，對(duì)BNE區(qū)塊油藏的沉積相標(biāo)志、沉積相類型及展布特征進(jìn)行詳細(xì)剖析，結(jié)合動(dòng)靜態(tài)資料理清研究區(qū)油氣富集規(guī)律，為后續(xù)效益開發(fā)及類似油藏的認(rèn)識(shí)奠定基礎(chǔ)。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

乍得Bongor盆地位于中非剪切帶中段北側(cè)，是在中非剪切帶右旋走滑作用下，受深大斷裂控制的中-新生代陸內(nèi)反轉(zhuǎn)裂谷盆地，主體結(jié)構(gòu)類型是南斷北超的箕狀斷陷，為中非裂谷系的次級(jí)構(gòu)造單元，總體呈北西西向展布[1-3]。盆地自北向南可劃分為北部斜坡帶、中央坳陷、南部隆起和南部坳陷4個(gè)一級(jí)構(gòu)造單元，又可進(jìn)一步劃分為6個(gè)凸起與10個(gè)凹陷等多個(gè)二級(jí)構(gòu)造單元（圖1），勘探結(jié)果表明這些凹陷均為油氣富集的構(gòu)造單元。盆地基底為變質(zhì)巖，上覆白堊系和新生界陸相碎屑巖地層，三個(gè)構(gòu)造層呈角度不整合接觸。白堊系為盆地重要的含油層系，受構(gòu)造反轉(zhuǎn)影響上白堊統(tǒng)及部分下白堊統(tǒng)地層缺失[4-5]。BNE區(qū)塊位于北部斜坡帶Kubla凹陷中南段，總體上為西高東低、西南方向受斷層控制的斷鼻構(gòu)造，其構(gòu)造長(zhǎng)軸方向?yàn)楸蔽?南東向，鉆揭地層自上而下依次為下白堊統(tǒng)B組、R組、K組、M組和P組，均為近湖相碎屑巖沉積，P組為主要目的層，可進(jìn)一步劃分為3個(gè)油層組（PI、PII和PIII），上部PI油層組為主力含油層，生儲(chǔ)蓋組合配置較好，油藏類型為層狀邊水巖性-構(gòu)造油藏。

圖1 Bongor盆地構(gòu)造單元?jiǎng)澐郑〒?jù)文獻(xiàn)[2]修改）

2 沉積特征

2.1 沉積背景

PI油層組沉積時(shí)期，整個(gè)Bongor盆地處于斷陷階段，以半深湖-深湖為沉積背景[6-10]，BNE區(qū)塊西南方的Baobab-Daniela凸起為其主要物源區(qū)，受邊界斷層活動(dòng)影響，研究區(qū)快速陷落，碎屑物質(zhì)沿?cái)鄬尤牒练e，形成短軸物源的扇三角洲沉積體系。

2.2 沉積相標(biāo)志

2.2.1 巖性特征

B3井巖心特征表明，PI油層組巖石類型以砂礫巖、中-粗砂巖和泥巖為主，細(xì)砂巖和粉砂巖次之（圖2）。其中，礫巖和砂巖的碎屑組分以鉀長(zhǎng)石和斜長(zhǎng)石為主，次為石英，顆粒呈棱角-次棱角狀，分選中等-較差，巖石成分成熟度和結(jié)構(gòu)成熟度低，表明沉積物搬運(yùn)距離短；泥巖以灰色、深灰色為主，反映沉積時(shí)水體較深。

圖2 B3井巖心特征

2.2.2 粒度特征

PI油層組取心井段粒度概率累計(jì)曲線以斜率較低的三段式為主，搬運(yùn)方式總體為懸浮，表現(xiàn)為典型的重力流沉積特征[11-13]；偶見兩段式，反映具有一定的牽引流沉積特征。C-M圖上數(shù)據(jù)點(diǎn)平行于基線分布，且數(shù)據(jù)點(diǎn)多分布于粗粒段（圖3），顯示出水動(dòng)力較強(qiáng)的特征。粒度特征分析認(rèn)為BNE區(qū)塊PI油層組為具有牽引流性質(zhì)的重力流沉積特征。

圖3 B3井C–M圖

2.2.3 沉積構(gòu)造特征

巖心觀察結(jié)果顯示，研究區(qū)發(fā)育多種沉積構(gòu)造類型。其中重力流成因的沉積構(gòu)造較豐富，砂巖和礫巖多發(fā)育粒序?qū)永砗蛪K狀層理（圖4a），泥質(zhì)粉砂巖中可見反映牽引流特征的脈狀層理（圖4b），并發(fā)育包卷層理、泥巖撕裂屑（圖4c）等同生變形構(gòu)造，旋回底部可見沖刷面（圖4d），均反映強(qiáng)水動(dòng)力沉積環(huán)境。

圖4 B3井巖心沉積構(gòu)造特征

2.3 沉積相類型及特征

在區(qū)域沉積背景和物源特征分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合巖心及測(cè)井資料，將BNE區(qū)塊劃分為扇三角洲前緣和半深湖-深湖兩種沉積亞相，發(fā)育有水下分流河道、分流河道間、席狀砂和滑塌濁積砂4種沉積微相（圖5）。水下分流河道沉積微相的巖石類型以砂礫巖和中-粗砂巖為主，發(fā)育塊狀層理和粒序?qū)永?，具有明顯的正韻律特征，自然伽馬和電阻率曲線特征表現(xiàn)為箱形或鐘形。分流河道間沉積微相的巖石類型主要為粉砂質(zhì)泥巖及泥質(zhì)粉砂巖，發(fā)育水平層理和包卷層理，通常為季節(jié)性韻律，粒度變化較小，自然伽馬和電阻率曲線特征表現(xiàn)為低幅波狀。席狀砂沉積微相的巖石類型為細(xì)砂巖和泥質(zhì)粉砂巖，受湖浪作用影響砂巖和泥巖多呈互層狀，可見脈狀層理和變形層理，自然伽馬和電阻率曲線特征呈指狀和低幅齒狀。滑塌濁積砂沉積微相的巖石類型主要為砂礫巖和中-粗砂巖，多呈透鏡體存在，可見塊狀層理，自然伽馬和電阻率曲線特征為箱形或鐘形。研究區(qū)扇三角洲相形成于湖進(jìn)階段，沉積序列總體向上變細(xì)，缺失陸上的扇三角洲平原亞相；受水體深、坡度陡，沉積速度快的影響，前扇三角洲亞相不發(fā)育，沉積物主要為深湖泥巖。

圖5 B3井取心段沉積相柱狀圖

2.4 沉積相展布特征

根據(jù)沉積相及測(cè)井相特征，結(jié)合區(qū)內(nèi)井間對(duì)比與砂地比分析，編制了BNE區(qū)塊PI油層組沉積相展布圖（圖6），具體特征如下：由于西南方向邊界斷層傾角大且水動(dòng)力作用較強(qiáng)，沉積碎屑沖刷侵蝕湖底形成河道，在研究區(qū)中部發(fā)育沿南西-北東向展布的水下分流河道沉積微相，南部發(fā)育近南北向展布的水下分流河道沉積微相，受湖浪的改造作用水下分流河道外圍為分布面積較大的席狀砂沉積微相，隨著三角洲前緣亞相沉積不斷增厚，沉積物滑塌形成重力流進(jìn)入深水區(qū)，在三角洲前緣主體前側(cè)形成小規(guī)模的滑塌濁積砂沉積微相，受河道頻繁遷移的影響，分流河道間沉積微相不發(fā)育。

圖6 BNE區(qū)塊PI油層組沉積微相展布

3 成藏主控因素

油氣的聚集成藏受構(gòu)造、沉積和儲(chǔ)層的綜合影響，必須具備良好的生儲(chǔ)蓋運(yùn)圈保條件。其中構(gòu)造運(yùn)動(dòng)影響地層沉積，形成的圈閉為油氣聚集提供場(chǎng)所，斷裂活動(dòng)形成物源通道，有利于碎屑物質(zhì)快速入湖沉積，沉積作用控制儲(chǔ)層類型與展布，決定著油氣藏的生儲(chǔ)蓋組合配置關(guān)系，儲(chǔ)層物性反映砂體的儲(chǔ)集能力，從而決定砂體能否聚集油氣成藏。

3.1 構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響

Bongor盆地早白堊世強(qiáng)烈的斷陷使盆地形成了一系列控沉積斷層，BNE區(qū)塊所處的Kubla凹陷沉積厚度大，P組發(fā)育有機(jī)質(zhì)含量豐富的泥巖，為下組合油氣生成提供了重要條件——烴源巖；凹陷西南側(cè)邊界斷層斷距大、傾角陡、距物源較近，碎屑物質(zhì)受重力流作用在湖盆邊緣形成扇三角洲沉積體系。晚白堊世末期的構(gòu)造反轉(zhuǎn)使凹陷內(nèi)形成一定的構(gòu)造幅度差，斷背斜和反轉(zhuǎn)背斜比較發(fā)育，形成的構(gòu)造與巖性疊加圈閉為油氣聚集提供了場(chǎng)所，而伴隨邊界斷裂產(chǎn)生的伴生斷層為油氣的運(yùn)移輸導(dǎo)創(chuàng)造了良好的條件，上述有利的構(gòu)造條件為BNE區(qū)塊油氣成藏奠定了基礎(chǔ)。

3.2 沉積演化對(duì)生儲(chǔ)蓋組合的控制

Bongor盆地多期次的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致其沉積演化具有幕式特點(diǎn)，也決定了BNE區(qū)塊儲(chǔ)層類型及生儲(chǔ)蓋組合特征。P組地層沉積時(shí)期，Kubla凹陷受裂陷作用影響為半深湖-深湖沉積環(huán)境，總體為持續(xù)水進(jìn)擴(kuò)張階段，沉積早期湖盆底部被低位域厚層泥巖夾含礫砂巖充填；沉積中期隨著湖面上升，發(fā)育厚層的水進(jìn)域暗色泥巖，已鉆井地化資料顯示該泥巖有機(jī)質(zhì)含量豐富，成熟度高，為優(yōu)質(zhì)烴源巖；沉積晚期，湖盆邊緣發(fā)育高位域砂礫巖和砂巖，可作為良好的儲(chǔ)層；M組地層沉積時(shí)期為一次小規(guī)模水進(jìn)，發(fā)育厚層綠灰色泥巖，為良好的蓋層，在縱向上形成了BNE區(qū)塊下組合油藏完整的生儲(chǔ)蓋配置關(guān)系。

3.3 儲(chǔ)層物性對(duì)油氣富集的控制

BNE區(qū)塊PI油層組儲(chǔ)集空間以原生粒間孔為主，局部發(fā)育次生溶孔，對(duì)15口開發(fā)井砂體物性統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，儲(chǔ)層孔隙度主要為17%～30%，平均為22%；滲透率主要為30×10-3～122×10-3μm2，平均為78×10-3μm2，為中孔、中滲儲(chǔ)層。PI油層組為扇三角洲前緣亞相，水下分流河道砂體層數(shù)多，且單層較厚，粒徑以中砂、粗砂為主，物性好，有利于油氣聚集成藏；席狀砂厚度薄，粒徑以粉砂為主，物性較差，油氣儲(chǔ)集能力相對(duì)較弱；滑塌濁積砂多呈單砂體存在，厚度大，但規(guī)模較小，油氣儲(chǔ)集能力有限。

4 結(jié)論

（1）BNE區(qū)塊PI油層組巖石類型以砂礫巖、中-粗砂巖和泥巖為主，砂巖和礫巖礦物成分主要為低成熟度的長(zhǎng)石，分選差，粒度多為中砂和粗砂，含少量礫石，塊狀層理和正粒序?qū)永磔^發(fā)育，可見同生變形構(gòu)造；泥巖多為深灰色。沉積物總體表現(xiàn)為近物源、水體深、堆積快、粗碎屑和帶有牽引流性質(zhì)的重力流沉積特征。

（2）BNE區(qū)塊PI油層組沉積時(shí)期為陸相湖泊沉積，發(fā)育有扇三角洲前緣和半深湖-深湖亞相，進(jìn)一步細(xì)分為水下分流河道、分流河道間、席狀砂和滑塌濁積砂4種沉積微相。其中，水下分流河道和席狀砂沉積微相較發(fā)育，呈南西-北東向展布，受河道遷移影響分流河道間沉積微相不發(fā)育，扇三角洲前緣主體東側(cè)可見小規(guī)?；鷿岱e砂沉積。

（3）BNE區(qū)塊油氣的富集受構(gòu)造、沉積和儲(chǔ)層的綜合影響，白堊紀(jì)兩期裂陷控制了烴源巖分布，形成的構(gòu)造與巖性疊加圈閉為油氣聚集提供了場(chǎng)所，幕式的沉積演化特征形成了下組合完整的生儲(chǔ)蓋配置關(guān)系，儲(chǔ)層物性控制油氣富集程度，水下分流河道沉積砂體層多且厚，物性好，易于捕獲油氣成藏。