劉亞雷，柳永杰，李梅，李斐，聶志勐

（1.北京博達(dá)瑞恒科技有限公司，北京 100101；2.中國海洋石油國際有限公司，北京 100027）

西非寬扎盆地鹽下構(gòu)造特征及成藏條件分析

劉亞雷1，柳永杰2，李梅1，李斐2，聶志勐2

（1.北京博達(dá)瑞恒科技有限公司，北京 100101；2.中國海洋石油國際有限公司，北京 100027）

為理清寬扎盆地鹽下構(gòu)造格局，進(jìn)一步指導(dǎo)該盆地鹽下勘探，文中通過對不同構(gòu)造部位地震剖面的解釋，總結(jié)了寬扎盆地的鹽下構(gòu)造特征，認(rèn)為寬扎盆地裂陷期存在一中央隆起帶，該隆起帶將寬扎盆地分隔為內(nèi)寬扎次盆和外寬扎次盆，大西洋樞紐斷裂是中央隆起帶和外寬扎次盆的分界線。在外寬扎次盆，發(fā)育多個(gè)受斷裂控制的次級凸起，已有鉆井證實(shí)這些凸起為有利的油氣聚集區(qū)。寬扎盆地的成藏研究結(jié)果表明：寬扎盆地鹽下成藏條件優(yōu)越，烴源巖發(fā)育在深湖-半深湖相凹陷內(nèi)，主要為巴列姆階湖相泥頁巖；儲層為Cuvo組碳酸鹽巖和砂巖，主要發(fā)育在次級凸起和斜坡帶上；蓋層為阿普特階鹽巖。綜合分析認(rèn)為，緊鄰大西洋樞紐斷裂西側(cè)的凸起帶為寬扎盆地鹽下最有利的勘探區(qū)帶。

鹽下；構(gòu)造特征；成藏條件；勘探區(qū)帶；寬扎盆地

大西洋被動(dòng)大陸邊緣盆地是當(dāng)前全球油氣勘探熱點(diǎn)和重點(diǎn)地區(qū)［1-5］，尤其是2012年美國Cobalt公司在寬扎盆地21區(qū)塊Cameia-1井和Cameia-2井鹽下取得的重大突破，以及丹麥Maersk石油公司在寬扎盆地23區(qū)塊Azul-1井鹽下取得的重大發(fā)現(xiàn)，進(jìn)一步揭示了南大西洋東岸西非寬扎盆地鹽下巨大的油氣勘探潛力［6］。近幾年來，西非深海地區(qū)地震資料越來越豐富［7］，為研究盆地構(gòu)造特征提供了良好的條件。本文通過對寬扎盆地不同構(gòu)造位置地震剖面的解釋，分析了寬扎盆地鹽下構(gòu)造特征，編制了寬扎盆地裂陷期構(gòu)造格局圖。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合前人的研究成果和已知油田資料，分析了寬扎盆地鹽下成藏條件，指出了寬扎盆地鹽下有利的勘探區(qū)帶。

1 盆地概況

寬扎盆地位于非洲大陸西海岸，盆地南北長約600 km，東西寬約350 km，總面積約為162 616 km2。其中，海上面積約為133 142 km2，陸地面積約為29 474 km2。盆地北鄰下剛果盆地，南為本格拉高地［8］。寬扎盆地可劃分為3個(gè)二級構(gòu)造單元，分別為內(nèi)寬扎次盆、外寬扎次盆和本格拉次盆。內(nèi)、外寬扎次盆以中央隆起帶為界，外寬扎次盆與本格拉次盆以火山鏈為界［8-9］（見圖1）。

圖1 寬扎盆地裂陷期構(gòu)造格局

同南大西洋其他被動(dòng)大陸邊緣盆地一樣，寬扎盆地構(gòu)造演化階段可劃分為裂谷期（包括裂陷期和坳陷期）、過渡期和漂移期［10-11］，在此基礎(chǔ)上沉積了裂陷期、坳陷期、鹽巖和漂移期地層（見圖2，該圖根據(jù)文獻(xiàn)［8］修改）。

2 鹽下構(gòu)造特征

受資料條件限制，本文重點(diǎn)討論外寬扎次盆鹽下構(gòu)造特征。通過對外寬扎次盆不同構(gòu)造位置的地震剖面解釋，結(jié)合重磁研究成果［1］，可識別出寬扎盆地鹽下隆坳格局。即寬扎盆地鹽下可劃分為3個(gè)凸起帶，呈NW—SE向條帶狀展布（見圖1）。已有鉆井可以證實(shí)，這些凸起帶是寬扎盆地鹽下有利的勘探區(qū)帶。

圖3是過寬扎盆地中南部的一條二維地震測線（剖面位置見圖1）。從該剖面可以識別出中央隆起帶和外寬扎次盆，在中央隆起帶上發(fā)育次級凹陷。大西洋樞紐斷裂（粉色斷層）是中央隆起帶和外寬扎次盆的分界線。在外寬扎次盆，發(fā)育4個(gè)次級凸起，①號凸起即是Cameia-1井的鉆探壘塊，已經(jīng)證實(shí)為有利的鉆探部位［6］。該壘塊東側(cè)緊鄰大西洋樞紐斷裂，斷裂下降盤形成的凹陷為有利生烴凹陷，該凸起為裂陷盆地楔形構(gòu)造的上傾壘塊，生烴凹陷和構(gòu)造高壘塊由斷裂溝通，且有上覆鹽巖蓋層，故該壘塊為有利的油氣聚集區(qū)。②，③，④號凸起同①號凸起具有相同的構(gòu)造背景，均為受裂陷期斷裂作用形成的構(gòu)造高壘塊，且兩側(cè)皆緊鄰深凹陷，推測為潛在的有利勘探部位。

圖2 寬扎盆地鹽下綜合地層柱狀圖

圖3 過寬扎盆地中南部的二維地震測線

圖4 是過寬扎盆地中北部的一條二維地震測線，剖面位置見圖1。該剖面同圖3類似，展示了中央隆起帶和外寬扎次盆的構(gòu)造特征：在中央隆起帶之上發(fā)育明顯的次級凹陷；大西洋樞紐斷裂（粉色斷層）分隔了中央隆起帶和外寬扎次盆。需要注意的是，在外寬扎次盆，發(fā)育3個(gè)次級凸起。同圖3相比，該剖面不發(fā)育②號凸起，①，③，④號凸起可以同圖3對應(yīng)，①號凸起為更典型的楔形構(gòu)造的上傾壘塊。鑒于Cameia-1井取得的重大突破，推測該壘塊有巨大的勘探潛力。③，④號凸起亦受斷裂控制，且兩側(cè)均為凹陷，有斷裂溝通，推測為潛在的勘探突破區(qū)。

圖5是過寬扎盆地北部的一條二維地震測線，受轉(zhuǎn)換斷層影響，該剖面中央隆起帶規(guī)模變小，大西洋樞紐斷裂和次級凸起均向陸地一側(cè)偏移［8，11］。盡管如此，在外寬扎次盆，仍能識別出3個(gè)次級凸起，只是凸起規(guī)模沒有圖3和圖4大，這可能同基底性質(zhì)、構(gòu)造位置和轉(zhuǎn)換斷層有關(guān)［1］。該剖面中的④號凸起逐漸向下剛果盆地過渡（見圖1）。

在地震剖面解釋的基礎(chǔ)上，結(jié)合前人重磁研究成果［1］，編制了寬扎盆地裂陷期構(gòu)造格局圖（見圖1），該圖基本上反映了寬扎盆地裂陷期的隆坳分布特征。從圖可以看出：寬扎盆地構(gòu)造單元?jiǎng)澐智宄?，中央隆起帶將盆地劃分為外寬扎次盆和?nèi)寬扎次盆，大西洋樞紐斷裂為中央隆起帶和外寬扎次盆的界線。外寬扎次盆鹽下隆坳格局清楚，發(fā)育不同凸起帶且均呈NW—SE向條帶狀展布。

圖4 過寬扎盆地中北部的二維地震測線

圖5 過寬扎盆地北部的二維地震測線

3 鹽下成藏條件及成藏模式

3.1 烴源巖

寬扎盆地鹽下烴源巖發(fā)育，早白堊世巴列姆階湖相烴源巖沉積于裂谷期斷陷湖盆，其分布受控于盆地裂陷期隆坳格局和斷陷湖盆的發(fā)育程度。內(nèi)寬扎次盆鹽下烴源巖為下白堊統(tǒng)巴列姆階下Cuvo組湖相頁巖，形成于深湖-半深湖相沉積環(huán)境，TOC（總有機(jī)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)）大于1.0%，最高達(dá)20.0%，主要為Ⅰ，Ⅱ型干酪根；Ro（鏡質(zhì)體反射率）為0.5%～1.0%，處于成熟階段，為優(yōu)質(zhì)傾油型烴源巖。外寬扎次盆下白堊統(tǒng)湖相頁巖TOC平均為3.1%，最高達(dá)20.0%，為Ⅰ型干酪根。寬扎盆地Cameia-1井、Cameia-2井和Azul-1井鹽下下白堊統(tǒng)獲得重大油氣發(fā)現(xiàn)，表明外寬扎次盆存在早白堊世斷陷湖盆，發(fā)育高豐度鹽下下白堊統(tǒng)巴列姆階湖相頁巖，揭示了寬扎盆地良好的烴源巖條件［6，8-9］。

3.2 儲層

寬扎盆地鹽下儲層主要為下白堊統(tǒng)巴列姆-阿普特階砂巖和碳酸鹽巖。巴列姆階與阿普特階地層統(tǒng)稱為上Cuvo組，可再分為Red Cuvo組和Gray Cuvo組。巴列姆期發(fā)育的地層稱為Red Cuvo組，是一套河流相-湖相砂巖，向盆內(nèi)過渡為湖相泥巖（Bucomazi組）和湖相碳酸鹽巖（Toca組），厚100～200 m，與下伏地層為不整合接觸。向上為早阿普特期發(fā)育的Gray Cuvo組，該組地層為包含砂巖（Chela組）、泥巖、碳酸鹽巖（Toca組）的互層沉積。這些砂巖和碳酸鹽巖均為寬扎盆地鹽下有利儲層［8-9］，尤其是發(fā)育在基底高部位和斜坡帶的碳酸鹽巖，為寬扎盆地鹽下最重要的儲層，鉆探結(jié)果已證實(shí)該結(jié)論。但需要注意的是，儲層條件也是制約寬扎盆地油氣勘探的一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)因素，在緊鄰大西洋樞紐帶西側(cè)遠(yuǎn)離物源的凸起帶上發(fā)育碳酸鹽巖 （已經(jīng)被鉆井證實(shí)），因此，該區(qū)帶是優(yōu)質(zhì)碳酸鹽巖儲層發(fā)育區(qū)。但在深海地區(qū)的凸起，受水深和上覆巨厚鹽巖的影響，有不發(fā)育碳酸鹽巖儲層的可能性。

3.3 蓋層

寬扎盆地鹽下含油氣系統(tǒng)的蓋層主要為阿普特階厚層鹽巖，同時(shí)，紐康姆階、巴列姆階層間泥巖、頁巖也可作為蓋層［8-9］。

3.4 成藏組合

寬扎盆地鹽下成藏組合特征為：烴源巖為鹽下下白堊統(tǒng)巴列姆階湖相頁巖，儲層為鹽下下白堊統(tǒng)巴列姆-阿普特階上Cuvo組碳酸鹽巖和砂巖，蓋層為阿普特階鹽巖，為自生自儲型［6，9］。Cameia-1井、Cameia-2井和Azul-1井鹽下下白堊統(tǒng)巴列姆階地層均獲得油氣勘探突破，表明在陸坡深水區(qū)發(fā)育下白堊統(tǒng)巴列姆階高豐度的湖相頁巖，發(fā)育優(yōu)質(zhì)碳酸鹽巖儲層，同時(shí)發(fā)育厚層鹽可作為蓋層，其成藏規(guī)律類似于巴西Santos盆地Tupi等巨型油田鹽下成藏組合［12］，表明寬扎盆地深水區(qū)鹽下下白堊統(tǒng)層系具有很大勘探潛力。

對于以寬扎盆地為代表的含鹽盆地來說，鹽巖發(fā)育程度對成藏組合有很大影響。對于厚鹽區(qū)，區(qū)域封蓋作用很強(qiáng)，油氣被有效保存和封閉，在鹽下圈閉中聚集成藏。目前，鹽下發(fā)現(xiàn)的所有大型油氣田均位于厚層鹽巖覆蓋區(qū)，如南美的Lula油田，這對寬扎盆地的油氣勘探有很大啟示；對于薄鹽區(qū)-無鹽區(qū)，鹽巖作為蓋層的封堵性變差，多發(fā)育溝通鹽上、鹽下的油氣運(yùn)移通道，油氣多通過鹽窗和鹽相關(guān)斷層運(yùn)移到鹽上層系成藏，對這些區(qū)域來說，重點(diǎn)勘探目標(biāo)應(yīng)放在鹽上地層。

3.5 成藏模式

寬扎盆地鹽下成藏模式如圖6所示。斷塊是裂陷盆地重要的油氣儲集單元［13］，巴列姆階湖相頁巖生成的油氣，沿裂陷期斷裂或不整合面向上運(yùn)移，在基底構(gòu)造高部位的Toca組優(yōu)質(zhì)碳酸鹽巖和砂巖中運(yùn)聚成藏。因此，對寬扎盆地鹽下勘探來說，斷裂控制的基底構(gòu)造高部位是其成藏的主控因素，儲層類型和分布是其能否成藏的關(guān)鍵。

圖6 寬扎盆地鹽下成藏模式

4 結(jié)論

1）寬扎盆地鹽下隆坳格局清楚，中央隆起帶將盆地劃分為內(nèi)寬扎次盆和外寬扎次盆，大西洋樞紐斷裂是中央隆起帶和外寬扎次盆的界線。在外寬扎次盆可識別出3個(gè)次級凸起，均呈NW—SE向展布。

2）寬扎盆地鹽下成藏條件優(yōu)越，烴源巖主要為巴列姆階湖相頁巖，儲層為Cuvo組碳酸鹽巖和砂巖，蓋層為阿普特階鹽巖。

3）寬扎盆地鹽下有利的勘探區(qū)帶，為斷裂控制的基底高壘塊，緊鄰大西洋樞紐斷層西側(cè)的凸起為最有利的油氣聚集區(qū)。

［1］MICHAEL R L，SCOT I F，HSCOTT S，et al.Geodynamics of the central South Atlantic conjugate margins［J］.Petroleum Geoscience，2010，16（3）：217-229.

［2］汪偉光，喻蓮，聶明龍.南大西洋兩岸被動(dòng)大陸邊緣盆地油氣地質(zhì)特征對比［J］.新疆石油地質(zhì)，2012，33（2）：250-255.

［3］汪偉光，童曉光，張亞熊，等.南大西洋重點(diǎn)被動(dòng)大陸邊緣盆地油氣地質(zhì)特征對比［J］.海外勘探，2012，3（11）：62-68.

［4］胡湘瑜.西非被動(dòng)大陸邊緣盆地群大油氣田形成條件與成藏模式［J］.現(xiàn)代地質(zhì)，2013，27（1）：133-142.

［5］溫志新，萬侖坤，吳亞東，等.西非被動(dòng)大陸邊緣盆地大油氣田形成條件分段對比［J］.新疆石油地質(zhì)，2013，34（5）：607-613.

［6］楊永才，張樹林，孫玉梅，等.西非寬扎盆地?zé)N源巖分布及油氣成藏［J］.海洋地質(zhì)前沿，2013，29（3）：29-36.

［7］朱武.西非深海地區(qū)Kirchhoff偏移技術(shù)的研究與應(yīng)用［J］.斷塊油氣田，2008，15（2）：37-39.

［8］童曉光，關(guān)增淼.世界石油勘探開發(fā)圖集：非洲地區(qū)分冊［M］.北京：石油工業(yè)出版社，2002：73-82.

［9］霍紅，熊利平，張克鑫.寬扎盆地油氣地質(zhì)特征及成藏主控因素［J］.內(nèi)蒙古石油化工，2008，34（24）：175-179.

［10］馬君，劉劍平，潘校華，等.西非被動(dòng)大陸邊緣構(gòu)造演化特征及動(dòng)力學(xué)背景［J］.中國石油勘探，2008，13（3）：60-64.

［11］劉亞雷，馬嫡，柳永杰，等.剛果扇X區(qū)塊中新統(tǒng)重力流水道儲層分布特征研究［J］.中國海上油氣，2016，28（4）：16-23.

［12］劉深艷，胡孝林，李進(jìn)波.巴西桑托斯盆地鹽下大發(fā)現(xiàn)及其勘探意義［J］.海外勘探，2011，4（14）：74-81.

［13］陳書平，漆家福，程秀申，等.裂陷盆地?cái)鄩K群類型：以東濮凹陷為例［J］.斷塊油氣田，2006，13（3）：1-5.

（編輯 史曉貞）

Pre-salt structure characteristics and reservoir conditions of Kwanza Basin,West Africa

LIU Yalei1,LIU Yongjie2,LI Mei1,LI Fei2,NIE Zhimeng2
(1.PST Service,Corp.,Beijing 100101,China;2.CNOOC International Ltd.,Beijing 100027,China)

In order to get the pre-salt structure framework of Kwanza Basin and guide the pre-salt exploration,the pre-salt structure characteristics of the Kwanza Basin were studied and summarized by the seismic interpretation of different structural profiles.This basin can be divided into two sub basins,the inner and the outer Kwanza sub-basins,by a central uplift developed in rift stage,and the Atlantic hinge fault is the boundary between the central uplift and the outer sub-basin.In outer Kwanza sub-basin,some rises controlled by faults developed,which were proved favorable traps.Based on the recent structure research,we conclude that the Kwanza Basin has better reservoir conditions,and the source rocks developed in sags are mainly lacustrine shale in Barremian stage; the reservoir rocks are mainly carbonate and sandstone in Cuvo Formation,which developed on the horsts and slope areas;the cap rocks are mainly Aptian salt.Based on the above-mentioned research,this paper points out that the clear goal for the next exploration of the pre-salt layer in Kwanza Basin is the rises adjoined the west of the Atlantic hinge fault.

pre-salt;structure characteristic;reservoir condition;exploration area;Kwanza Basin

TE122

：A

10.6056/dkyqt201701001

2016-06-21；改回日期：2016-11-12。

劉亞雷，男，1984年生，高級工程師，博士，主要從事區(qū)域構(gòu)造和石油地質(zhì)等方向的研究工作。E-mail：liuyalei@ldocean. com.cn。

劉亞雷，柳永杰，李梅，等.西非寬扎盆地鹽下構(gòu)造特征及成藏條件分析［J］.斷塊油氣田，2017，24（1）：1-4.

LIU Yalei，LIU Yongjie，LI Mei，et al.Pre-salt structure characteristics and reservoir conditions of Kwanza Basin,West Africa［J］.Fault-Block Oil &Gas Field，2017，24（1）：1-4.