下刚果—刚果扇浊积水道沉积演化与成藏主控因素——以A油田下中新统X砂组为例

下刚果—刚果扇盆地为深水浊积岩油气勘探成功的典型含油气盆地。盆内广泛发育的浊积水道为重要储层类型,蕴含丰富的油气资源。前人从构造和沉积等角度对深水水道沉积模式及控制因素进行了大量研究,取得了长足进展(Henry et al.,2019;陈华等,2021)。然而也有大量实钻资料表明水道体系内部砂体期次的沉积发育和叠置关系非常复杂,储层非均质性很强(张文彪等,2017)。

刚果扇盆地X区块中新统浊积水道类型及沉积演化特征

刚果扇盆地中新统深水沉积领域已发现储量占盆地63%,是该盆地重要的勘探领域。基于井震资料搭建了中新统层序格架,并对浊积砂岩储层发育的主要沉积类型特征进行剖析,指出刚果扇盆地X区块发育侵蚀型、侵蚀-加积型和加积型三种水道类型,并依次剖析了各类水道内部充填结构特征;最后,结合区域构造活动和西非海平面变化,在层序地层格架下总结了浊积水道的沉积演化特征,明确了各三级层序内浊积水道类型、数量及规模,指出研究区主要的勘探层系和水道类型,为刚果扇盆地X区块岩性目标勘探提供了地质依据。

刚果扇盆地X区块中新统深水沉积层序内部结构及划分

本文基于刚果X区块钻井及地震资料,对研究区中新统深水沉积地层的层序内部结构及界面特征进行了系统分析,指明刚果扇盆地中新统深水层序具有“二元结构”特征,其层序界面在地震资料上对应良好的地震反射特征,依据层序内部结构及层序界面特征,并结合西非海岸海平面变化曲线、西非板块构造活动等因素,在研究区中新统识别出2个二级层序和7个三级层序,为研究区中新统油气勘探搭建了具有指导生产意义的层序地层格架。

深水浊积水道多点地质统计模拟——以安哥拉Plutonio油田为例

为对西非安哥拉Plutonio油田渐新统O73砂层组深水浊积水道分布进行模拟,基于浅层高频地震资料,对浅层水道沉积的形态特征及规模进行定量研究,通过相似性类比,用于指导油田深层单一水道砂体规模统计,然后建立定量化三维训练图像,最后利用多点地质统计学Snesim算法进行深水浊积水道分布模拟,并利用实钻井资料进行验证。研究表明:研究区浅层单一水道宽度、深度呈线性正相关关系,弯曲度与陆坡坡度呈指数负相关,单一水道砂体平均厚度13 m,平均宽度162 m。通过高精度梯度阻抗反演,提取浅层水道目标地质体作为深层水道定量化三维训练图像,采用Snesim算法进行随机模拟,深层浊积水道模拟结果忠实于井点数据,且水道砂体的平面形态、发育规模以及叠置关系具有受训练图像定量约束的特点,能够再现水道以及水道与天然堤间的空间结构与几何特征。

下刚果-刚果扇盆地油气成藏分析及有利区评价

下刚果-刚果扇盆地构造演化可划分为裂谷阶段、过渡阶段和被动大陆边缘阶段,发育盐下裂谷期陆相层序、过渡期盐岩层序和盐上被动大陆边缘阶段海相层序,形成盐下裂谷期成藏组合、盐下-盐上复合成藏组合和盐上第三系浊积水道成藏组合。盐下成藏组合主要受控于裂谷盆地的发育和基底隆起,有利区位于陆上盐下裂谷盆地发育区。盐下-盐上复合成藏组合主要受控于盐下烃源岩的规模和盐窗的发育,有利区位于浅海区。盐上第三系浊积水道成藏组合主要受控于第三系浊积砂岩储层的发育及盐上烃源岩的成熟度,有利区位于深水区。

下刚果-刚果扇盆地沉积-构造演化与油气勘探领域

下刚果-刚果扇盆地位于西非海岸,因其富含油气,资源潜力大,长期以来一直引起众多研究者的关注。由于该区盐构造发育,变形复杂,盆地不同地区和不同勘探目的层勘探程度并不均衡,如何全面认识和评价盆地油气资源潜力成为指导下步勘探工作的关键。通过盆地沉积-构造演化特征研究,指出下刚果-刚果扇盆地是由下刚果盆地与刚果扇盆地垂向上叠置、平面上复合所形成的叠合复合型含油气盆地,经历了前裂谷期、陆内裂谷期、陆间裂谷期和被动陆缘期等演化阶段;在构造特征分析基础上,综合考虑油气成藏要素和运聚方式等特点,划分出新生界构造-岩性圈闭、盐上白垩系构造圈闭和盐下白垩系等三个油气勘探领域;通过各勘探领域油气成藏特征等的系统分析,指出了盆地东部陆上-浅水地区是勘探盐上白垩系构造圈闭勘探领域和盐下白垩系勘探领域的有利地区,盆地西部深水-超深水地区是勘探新生界构造-岩性圈闭勘探领域的有利地区。

下刚果—刚果扇盆地中新统层序地层格架内重力流沉积体系特征、演化及其控制因素

针对下刚果—刚果扇盆地中新统重力流体系内部结构及演化特征等问题,开展了层序地层划分、重力流体系沉积特征阐述及控制因素讨论的研究。综合利用地震、测井、岩心等资料,在建立高精度层序地层格架的基础上,识别区内重力流沉积的岩相特征、构成单元,揭示其沉积演化过程并探讨其控制因素。研究表明,区内中新统可划分为4个三级层序(SQ1、SQ2、SQ3、SQ4),所发育的重力流沉积在岩性上主要为硅质碎屑和泥质岩等,沉积单元主要包括水道内部滑塌变形层,块体搬运沉积、重力流水道充填、天然堤-溢岸沉积和前缘朵叶体沉积等。早中新世(SQ1)区内多发育鸥翼形、弱受限—不受限的沉积型水道-堤岸复合体和朵叶体等,中中新世早期(SQ2)区内多发育W形、弱受限的侵蚀-沉积型分支水道(多期叠置),中中新世晚期(SQ3)区内多发育U形、受限的侵蚀型水道,晚中新世(SQ4)区内多发育V形、深切的侵蚀型孤立水道。气候变冷、海平面持续下降,致使研究区由下陆坡-盆底到下陆坡、中陆坡和上陆坡,进而影响了重力流作用的强弱。西非海岸发生的3次构造抬升作用和气候变冷,为重力流沉积的发育提供了充足物源。盐构造的多期活动,对重力流沉积的发育具有重要改向、限制、封堵或破坏等作用。明确下刚果—刚果扇盆地中新统大型重力流沉积体系特征、演化及其控制因素,可为研究区内深水油气勘探工作提供一定的借鉴。

西非下刚果—刚果扇盆地A区块中新统深水水道体系沉积特征及演化

深水水道体系沉积演化特征及其控制因素研究是揭示大陆边缘"源—汇"过程和取得深水油气勘探突破的关键。下刚果—刚果扇盆地中新统发育有大型深水水道沉积,基于A区块的地震、测井、岩心等资料,利用地震属性分析等手段,阐述了中新统层序地层格架内深水水道体系的沉积特征、演化规律并讨论了其控制因素。区内中新统可划分为4个三级层序(SQ1-SQ4),大体对应于下中新统、中中新统下段、中中新统上段及上中新统。深水水道体系岩性上以砂岩为主,沉积单元包括水道、天然堤—溢岸、末端朵体和块体搬运沉积等。SQ1以发育弱受限—不受限的加积型水道或末端朵体为主,SQ2主要发育弱受限的侵蚀型—加积型水道,SQ3以受限侵蚀型水道的发育为主导,SQ4多见孤立侵蚀型过路水道。构造隆升与剥蚀、冰期气候以及海平面变化等因素,为深水水道的发育提供了充足物源并可能导致了该地区古地貌的坡度变化,从而影响了重力流作用的强弱并控制了深水水道体系的发育和演化,盐构造活动对深水水道的发育具有重要的改向、限制、封堵、迁移或破坏作用。

西非深水沉积类型特征及油气勘探意义

深水沉积储层是目前世界油气勘探开发的热点目标,西非深水油气资源丰富,占全球深水油气总资源量的14%。根据深水沉积所处位置、沉积相带、沉积物组合及平面展布特征等差异,将深水沉积类型分为水道(单支水道、复合水道)、朵叶(单期朵叶、叠合朵叶)、天然堤(近端天然堤、远端天然堤)和深海泥。通过对不同类型深水沉积的岩相、测井相、地震相和沉积相进行分析,以深水沉积模式为指导,结合物源供给和运输通道等因素的影响,阐明了西非尼日尔三角洲盆地和下刚果-刚果扇盆地油气勘探的主要储层类型及分布。综合研究表明,复合水道浊积砂和叠合朵叶席状砂是深水沉积的主要储层,储层物性良好;近端天然堤席状砂是较好的储集体;单支水道和远端天然堤受到砂体规模和厚度的限制,储层性能一般。在尼日尔三角洲盆地深水区勘探中,首选低缓构造背景下的叠合朵叶席状砂体,其次是寻找高陡构造背景下的叠合朵叶席状砂体,最后是寻找低缓构造背景下的复合水道浊积砂体。在下刚果-刚果扇盆地深水勘探中,以寻找复合水道浊积砂体为主,其次为叠合朵叶席状砂体。

西非下刚果-刚果扇盆地圈闭类型和分布特征

下刚果-刚果扇盆地位于非洲西海岸,油气资源相当丰富。该盆地属于被动大陆边缘盆地,具有构造演化的阶段性和沉积充填的独特性,从而造成所形成闭的复杂性和多样性。利用IHS(全球油气勘探开发数据库)和C&C(全球油气田类比系统)资料,将下刚果-刚果扇盆地已发现369个油气田的圈闭划分为构造圈闭、构造-岩性圈闭和构造-地层圈闭3个大类及8个亚类。在此基础上,对不同圈闭类型的平面分布和主要发育层位进行了深入分析,从而认为由陆向海和从北向南,圈闭发育的层位由老变新且圈闭类型表现出明显的分带性。最后指出盆地深水区渐新统-中新统发育的浊积水道圈闭和浅水区下白垩统阿尔比阶的背斜构造圈闭和岩性尖灭圈闭是有利的勘探目标。

重力滑脱构造差异性及其对油气成藏影响分析:以下刚果-刚果扇、尼日尔三角洲盆地对比分析为例

重力滑脱构造是大西洋两岸被动大陆边缘盆地普遍发育的一种构造样式,南大西洋两岸整体发育2种不同塑性层的重力滑脱构造,一类以下白垩统盐岩、硬石膏为塑性层,另一类是以上白垩统-新近系海相泥岩为滑脱塑性层。且均可从陆向海依次划分为拉张区、过渡区和挤压区。为了厘清2种不同类型重力滑脱构造样式差异及对油气成藏影响,选取2个代表性盆地——下刚果-刚果扇盆地与尼日尔三角洲盆地进行对比剖析,从而查明2种不同类型重力滑脱构造在相应构造带内构造样式及其油气成藏差异。整体上,盐岩塑性层重力滑脱构造在拉张区表现为盐构造活动剧烈,油气成藏条件优越,油气发现多;过渡区盐构造活动强度减弱,油气富集程度高;挤压区构造活动强烈,盐岩大规模聚集,烃源岩和储层条件差,油气发现少。相比于盐岩塑性层重力滑脱构造,泥岩塑性层重力滑脱构造在拉张区构造活动相对较弱,断块圈闭与储层、烃源岩匹配良好,是主要的油气富集区;过渡区,大量塑性泥岩堆积,泥底辟规模大,深缓底辟型构造是油气有利富集区;挤压区以典型逆冲叠瓦状构造为主,烃源岩、储层和油源断层配置良好,油气富集程度高。针对上述2种不同类型重力滑脱构造样式在烃源岩、储层及油气成藏的差异影响分析,为相关类型重力滑脱构造研究提供借鉴。

下刚果—刚果扇盆地断裂特征及其对油气成藏的影响

下刚果—刚果扇盆地油气资源丰富、油气成藏条件优越。但由于受到盐岩的活动及区域构造应力场的作用,形成了复杂的断裂系统。此文系统分析了下刚果—刚果扇盆地的断裂特征及其对油气成藏的影响,研究认为该区平面上主要发育5个断裂带,纵向上主要发育上下两套断裂系统。断裂的形成和演化可分为三个期次,相对应可将断层分为三个级别的断层。断层的形成机制主要有盐活动及盐构造、重力滑脱作用以及古地貌格局。烃源岩的排烃时间与第三期断层活动时间相匹配,非常有利于油气沿断层进行垂向和斜侧向运移。分析认为研究区主要发育沿断阶带—碳酸盐岩运聚成藏模式、沿断层垂向运聚成藏模式以及沿盐下砂体—盐窗和Focus点运聚成藏模式共三种成藏模式。断层封堵较好,油源断层高度决定了油气运移高度和油气田规模,直接控制着油气的分布层系及规模。研究成果可指导研究区或类似地区的油气勘探。

下刚果-刚果扇盆地东南部基底断裂复活及其与油气的关系

下刚果-刚果扇盆地位于西非被动大陆边缘,是典型的裂谷与被动陆缘叠合盆地。该区以往的研究多集中于盐上层系,对基底断裂研究较少。以构造分析为基础,探讨了基底断裂复活及其对盐上层系构造变形和油气分布的影响。结果表明,研究区盐下裂谷层系具有“两坳夹一隆”的构造格局,大西洋枢纽带夹持于内裂谷带和外裂谷带之间;基底断裂复活主要发生在紧邻大西洋枢纽带西侧、呈狭长带状分布的基底断裂复活带,断裂复活形式主要表现为继承性,其次为构造反转;基底断裂复活不仅对盐上层系的构造变形具控制作用,而且为油气从盐下层系向盐上层系运移提供了良好的垂向通道条件,是外裂谷带盐下油气向盐上层系运移的关键部位。