中非走滑裂谷盆地群石油地质特征与勘探方向

中非走滑裂谷盆地群是在中非剪切带影响下形成的中、新生代陆相裂谷盆地,构造复杂多样且勘探程度较低,成藏规律认识不清制约了该区的油气勘探发现。基于盆地构造、沉积、成藏组合特征和已发现油气田解剖,总结盆地油气富集规律和主控因素,并分析了勘探潜力和方向。研究认为,中非走滑裂谷盆地群在早白垩世以来经历了多期伸展、走滑和反转等构造活动,对沉积地层、构造特征和油气成藏具有较强的控制作用;受储盖组合和构造演化的影响,中非走滑裂谷盆地群不同盆地的油气发现和成藏组合有较大差异,总体表现为“西富东贫、下稀上稠”的特点;油气富集的主控因素是有效生烃灶、构造活动和断层;西部Doba盆地油气最为富集,发育多套成藏组合,上、下白垩统均已经获得规模发现,未来主要勘探方向包括下白垩统岩性圈闭和基岩圈闭;中部Doseo盆地上白垩统缺乏有效盖层,主要勘探目标为下白垩统砂泥岩组合,圈闭类型为走滑形成的断背斜、断块圈闭,基岩潜山是潜在的勘探目的层;东部的Salamat盆地尚未证实有效的成藏组合,勘探潜力有限。

Termit盆地构造变形的力学机制

Termit盆地是中西非裂谷系中典型的中-新生代裂谷盆地,形成于早白垩世大西洋张裂的构造背景下。在白垩纪至古近纪经历了"裂谷-坳陷-裂谷"的构造演化过程,且两期裂陷作用形成的断裂走向不同。依据Termit盆地的基础构造特征,运用弹性有限元数值模拟方法,从动力学角度讨论盆地构造演化模式,为盆地的构造演化研究提供动力学依据。模拟结果表明,在早白垩世,盆地受区域NE-SW向拉张作用,在盆地西部边界发育一系列NW-SE向早白垩世早期断层。在古近纪,盆地受近EW向拉张作用,在盆地西部受早期断层影响较大的Dinga断阶带和Yogou西斜坡地区,局部应力场使断层发育走向为NW-SE;受其影响较小的Araga地堑发育张扭性断层,沿早白垩世断层呈雁行排列;不受其影响的Fana低凸起和Moul凹陷发育NNW-SSE向断层。

Muglad盆地形成力学机制的有限元数值模拟

以早白垩世Muglad盆地的地质背景为基础,运用弹性力学有限元数值模拟方法,通过对应力场的分析,为盆地形成的力学机制提供依据。模拟结果表明,Muglad盆地是受走滑作用和拉张作用共同影响形成的被动裂谷盆地,指示Muglad盆地是在中生代泛大陆裂解的大背景下,在非洲大陆的走滑作用和拉张作用的共同作用下形成和发育的,而不是简单地由走滑作用诱导形成。

中西非裂谷Termit盆地原油甾类生物标志物组成及原油族群

采用色谱质谱(GC-MS)技术分析了中西非裂谷系(WCARS)Termit盆地古近系-下白垩统原油中规则甾烷、4-甲基甾烷、三芳甾烷和甲基三芳甾烷的分布特征并据此划分了Termit盆地原油族群。结果表明:研究区绝大多数原油中C29相对于C27和C28规则甾烷含量高;C304-甲基甾烷丰度低或未检测出;C26-C27-C28三芳甾烷组成中,C2720R和C2620S异构体丰度相对较低;三芳甲藻甾烷相对丰度较高。这些原油应同属一个原油族群(族群Ⅰ),来自同一个烃源灶。而来自DD-1、DD-2、D-1和T-1等部分井的原油中C29规则甾烷相对含量低于族群I原油,并检测出较高丰度的C304-甲基甾烷;三芳甾烷和三芳甲藻甾烷分布也明显不同,应属于另一原油族群(族群Ⅱ)。在Termit盆地寻找族群II的原油具有重要的勘探前景。

非洲喀土穆盆地下白垩统烃源岩特征与油气成藏

喀土穆盆地是一个中新生代裂谷盆地,位于中非裂谷系最东端,盆内发育十多个凹陷。本次研究基于岩屑和原油样品的地球化学分析,重点对盆地内K凹陷和D凹陷下白垩统烃源岩进行研究。结果表明,K凹陷下白垩统AJ组发育一套较为优质的湖相泥岩,厚度为40~180m,以Ⅱ型有机质为主,整体热演化为低熟-成熟阶段;AJ组泥岩的姥植比多为0.5~2之间,属于半还原-半氧化环境,有机质以半咸水湖泊中水体生物和陆源高等植物混源为主。而D凹陷的下白垩统D3组发育一套中等到好的气源岩,以Ⅱ2~Ⅲ型有机质为主,整体热演化为成熟-高成熟阶段,总有机碳比AJ组稍低,但厚度很大在200~500 m之间。从K凹陷向南到D凹陷,有机质中高等植物来源占比增高,藻类和细菌来源有机质占比降低,盆地中原油的萜烷和甾烷含量均较低,藿烷含量高,具有典型的中非裂谷系原油特征。结合有机质类型和成熟度,喀土穆盆地K凹陷未来勘探应以油为主, D凹陷以气为主,其余凹陷潜力有限。

中非裂谷系前寒武系基岩油气成藏组合

中非裂谷系是在前寒武系结晶基岩基础上发育起来的中新生代裂谷盆地群。通过露头和钻井资料研究发现,基岩主要由前寒武系岩浆岩、正变质岩和少量副变质岩组成。根据暗色矿物含量可以将基岩划分为长英质和铁镁质岩石两大类,前者更有利于风化和裂缝的形成,储层物性较好。寒武纪—侏罗纪长期风化作用形成了广泛分布且厚度较大的球形风化壳(段),早白垩世中非剪切带的走滑-拉张应力场与前寒武系刚性基岩的耦合作用在基底产生了大量高角度断层、共轭缝、微裂缝和节理等,风化淋滤、表生和热液作用控制了溶蚀、胶结和次生孔隙发育。风化壳和裂缝储层发育具有"似层状"的特征,垂向上基岩潜山储层序列可进一步划分为风化淋滤带、裂缝发育带、半充填裂缝带和致密带四个区带。中非裂谷系盆地在早白垩世、晚白垩世和古近纪三期裂谷期发育了三期区域性厚层泥页岩,古近系暗色泥岩由于埋藏浅,处于未成熟阶段,不能作为有效烃源岩,上白垩统泥岩以滨浅湖相为主,有机质含量总体不高,以Ⅲ型干酪根为主,下白垩统深湖相泥岩是区域上的优质烃源岩,同时为基岩提供了良好的油源和顶盖层。根据盖层的时代,可以划分出下白垩统、上白垩统和古近系3类成藏组合。乍得Bongor盆地基岩勘探获得极大成功,发现了一批高产稀油油田,打开了中非地区一个新的油气勘探领域。