尼日爾三角洲油氣資源潛力分析

尼日爾三角洲油氣資源潛力分析

尼羅亞盆地位于大西洋的幾內(nèi)亞灣。這是中新世的一個(gè)重要三角洲。它最初開始于白堊紀(jì)裂陷槽,其主要形成階段是始新世至現(xiàn)代,是世界上最大的海退型三角洲。該三角洲總面積30×104km2,其中陸上及200m以內(nèi)的淺水區(qū)面積約7.5×104km2,沉積中心最大厚度達(dá)10000m。中石化集團(tuán)已將尼日利亞作為開拓海外油氣勘探開發(fā)市場(chǎng)的戰(zhàn)略重點(diǎn),并于2003年年初一舉中標(biāo)尼日爾三角洲OML14區(qū)塊StubbCreek邊際油田開發(fā)項(xiàng)目。本文較系統(tǒng)介紹尼日爾三角洲盆地的油氣藏分布特征,以期為該地區(qū)油氣勘探開發(fā)研究提供有益的幫助。1儲(chǔ)層巖石膠結(jié)和儲(chǔ)集層尼日爾三角洲的主要沉積地層是新生界,從下往上劃分為三個(gè)組,即阿卡塔組、阿格巴達(dá)組和貝寧組,均為穿時(shí)地層單元,時(shí)代為古新世一現(xiàn)代。阿卡塔組位于下部,由厚層海相泥巖以及濁積砂巖和粉砂巖組成,為前三角洲和淺海陸架沉積,富含有機(jī)質(zhì),是該三角洲的主要烴源巖,主體部位預(yù)測(cè)厚度超過(guò)6000m。阿格巴達(dá)組位于中部,為進(jìn)積的近岸-三角洲前緣沉積,由交錯(cuò)層理砂巖、粉砂巖和泥頁(yè)巖組成,地層厚度一般達(dá)3000～4500m。上部以砂巖為主,僅夾少量泥巖,下部泥頁(yè)巖含量增加。阿格巴達(dá)組由多個(gè)退覆沉積韻律組成。其間以大段穩(wěn)定泥巖(30m以上)為標(biāo)志,可以將阿格巴達(dá)組劃分成A、B、C、D、E…等多個(gè)砂組,每個(gè)砂組厚度一般在200～300m之間。每個(gè)砂組又分為多個(gè)砂層,其間主要以不穩(wěn)定泥巖分隔。貝寧組位于上部,為陸相河流及岸后沼澤沉積,主要巖性為砂礫巖,幾乎全部由砂巖和紅層構(gòu)成,地層厚度小于3000m,一般為1000～2000m,與下伏的阿格巴達(dá)組呈平行不整合接觸。阿格巴達(dá)組沉積厚度大,砂巖發(fā)育,儲(chǔ)層物性好,是三角洲的主要儲(chǔ)集巖。砂巖比例一般在50%以上,上部高達(dá)80%以上;儲(chǔ)層巖石膠結(jié)作用普遍較弱,屬未固結(jié)或弱固結(jié);孔隙度20%～34%,最大可達(dá)40%;滲透率0.5～10μm2,一般為1～5μm2,屬于高孔高滲儲(chǔ)集層。隨深度增加,孔隙度緩慢減小,即使是深度達(dá)4000m,孔隙度也在20%左右。40多年的勘探結(jié)果表明,除貝寧組地層中存在少量次生氣藏和天然瀝青之外,幾乎所有油氣藏都分布在阿格巴達(dá)組內(nèi)。2尼日爾三角洲的滑動(dòng)背斜尼日爾三角洲盆地圈閉的形成主要受斷裂構(gòu)造和巖性配置關(guān)系控制。目前發(fā)現(xiàn)的圈閉絕大部分為構(gòu)造圈閉,也有少量的地層圈閉。生長(zhǎng)斷層的大量發(fā)育是尼日爾三角洲的主要構(gòu)造特征。構(gòu)造圈閉也主要發(fā)育于阿格巴達(dá)組近岸沉積的同生變形沉積物中,由北部的早期沉積區(qū)帶向南部的后期沉積區(qū)帶,構(gòu)造復(fù)雜程度增加。構(gòu)造圈閉類型包括滾動(dòng)背斜、斷鼻、塌頂構(gòu)造以及底辟構(gòu)造等。尼日爾三角洲所發(fā)現(xiàn)的油氣藏,絕大多數(shù)與生長(zhǎng)斷層及其伴生的滾動(dòng)背斜有關(guān),非背斜油氣藏?cái)?shù)量少,規(guī)模小。尼日爾三角洲的生長(zhǎng)斷層走向平行于海岸線,傾向平行于三角洲推進(jìn)方向,即總體上由北向南傾斜,斷層上陡下緩。主控?cái)鄬友由扉L(zhǎng)度一般達(dá)數(shù)十至數(shù)千米,延伸深度大,一般貫穿整個(gè)阿格巴達(dá)組,斷距一般在數(shù)百米以上。尼日爾三角洲的滾動(dòng)背斜大致可以分為以下四種類型(圖1):第一種是簡(jiǎn)單滾動(dòng)背斜,其特點(diǎn)是僅有一條主控?cái)鄬?其高點(diǎn)隨深度的變化而向前移動(dòng);第二種是由兩條或多條生長(zhǎng)斷層與主控?cái)鄬庸餐饔眯纬傻臐L動(dòng)背斜構(gòu)造;第三種是一條或多條反向斷層與主控?cái)鄬庸餐饔眯纬杀硨?duì)背構(gòu)造;第四種是由泥頁(yè)巖向上隆起、造成滾動(dòng)背斜頂部崩塌而形成的構(gòu)造。第二種構(gòu)造類型分布最為普遍,尼日爾三角洲絕大部分大型油氣田屬于這種構(gòu)造類型。第四種構(gòu)造類型雖然斷層發(fā)育,但也有可能形成大規(guī)模油氣田。靠近主斷層的滾動(dòng)背斜構(gòu)造一般規(guī)模較大,富含油氣;而其它斷層所伴生的鼻狀構(gòu)造或背斜構(gòu)造一般較小,且主要含氣。在尼日爾三角洲不斷向海推進(jìn)的過(guò)程中,除廣泛發(fā)育與生長(zhǎng)斷層伴生的滾動(dòng)背斜外,在阿格巴達(dá)組海陸交互相沉積物中還發(fā)育有點(diǎn)砂壩、沿岸砂壩、障壁砂壩、河口砂壩、天然堤等各種砂體。當(dāng)這些砂壩與阿格巴達(dá)組下部海相泥巖或阿卡塔組前三角洲相泥巖接觸,或通過(guò)斷層遮擋,可形成各種類型的地層圈閉油氣藏。3油氣運(yùn)移規(guī)律尼日爾三角洲的油氣勘探工作主要集中在陸上及水深小于200m的海域。目前,已在這些區(qū)域發(fā)現(xiàn)油田近500個(gè),氣田近100個(gè),預(yù)計(jì)尼日爾三角洲的最大含油氣系統(tǒng)將延伸到沉積厚度大于2000m的區(qū)域。橫跨整個(gè)尼日爾三角洲的主體部位,存在五個(gè)富油帶(圖2)。這五個(gè)富油帶所在區(qū)域沉積厚度大,生油巖十分發(fā)育,圈閉形成與油氣運(yùn)移的時(shí)間配置關(guān)系合理,從而形成了大規(guī)模的油氣聚集,尤其是發(fā)育了一系列油品性質(zhì)好、氣油比較低的大油田。相對(duì)而言,在富油帶以外的其它區(qū)域,油從西北往東南,這五個(gè)富油帶具有以下特點(diǎn):第一富油帶:已發(fā)現(xiàn)各類油氣田50余個(gè),主要是平行于海岸線分布的大型和特大型的滾動(dòng)背斜油氣藏,包括Meren和Okan等著名油田。第二富油帶:已發(fā)現(xiàn)油田近20個(gè),主要是中型和大型的窄條狀滾動(dòng)背斜油氣藏,這些油氣田平行于海岸線、沿生長(zhǎng)斷層呈串珠狀分布在三個(gè)條帶上。第三富油帶:已發(fā)現(xiàn)各類油氣田約30個(gè),以.大型寬緩的滾動(dòng)背斜油氣藏為主。第四富油帶:已發(fā)現(xiàn)各類油氣田30余個(gè),主要是大型和特大型的寬緩滾動(dòng)背斜油氣藏,包括Bomu、Agbada和Afam等著名油田。第五富油帶:已發(fā)現(xiàn)各類油氣田約50個(gè),主要是中型和大型油氣田。上述五個(gè)富油帶是尼日爾三角洲的主要油氣生產(chǎn)區(qū),尤其是第一和第四這兩個(gè)富油帶。4阿格巴達(dá)組油氣資源集中尼日爾三角洲廣泛發(fā)育巨厚的阿卡塔組海相泥巖,提供了豐富的油源。油氣沿?cái)鄬酉蛏线\(yùn)移過(guò)程中,從下到上,依次充注到阿格巴達(dá)組所形成的有利圈閉中。因此,阿格巴達(dá)組各砂組都含油氣。由于從下到上,各砂組的砂巖比例越來(lái)越高,圈閉規(guī)模和油氣藏規(guī)模越來(lái)越大(見圖1)。所以,阿格巴達(dá)組油氣藏主要集中分布于上部的A、B砂組,其次是中部的C、D砂組。由于砂組間一般有30m以上的大段穩(wěn)定泥巖,而砂組內(nèi)部的泥巖穩(wěn)定性較差,所以在每個(gè)砂組內(nèi)部,油氣藏又主要分布于頂部。5尼日爾三角洲中質(zhì)油氣藏成巖模式尼日爾三角洲油氣資源十分豐富。按流體性質(zhì)分類,油藏主要有中質(zhì)油、普通輕質(zhì)油和揮發(fā)油,以普通輕質(zhì)油和揮發(fā)油油藏為主,絕大部分油藏存在氣頂;氣藏包括干氣藏、濕氣藏和凝析氣藏,以干氣藏為主。淺層以大型干氣藏為主,也有部分中質(zhì)油油藏,深層以揮發(fā)油藏和凝析氣藏為主,中部則以普通輕質(zhì)油油藏為主。尼日爾三角洲原油物理化學(xué)性質(zhì)變化較大,原油密度一般為0.78～0.96g/cm3,含硫量低,在0.1%～0.3%之間。尼日爾三角洲中有56%的原油屬于普通輕質(zhì)油,這類原油油品性質(zhì)好,呈淺綠褐色,含蠟量低,約5%左右,溶解氣含量一般在40～400m3/t之間,原油密度一般為0.82～0.88g/cm3。揮發(fā)油在尼日爾三角洲中也占有相當(dāng)大的比重,這類原油溶解氣含量一般在500m3/t以上,原油密度一般小于0.80g/cm3。中質(zhì)油溶解氣含量一般在50m3/t以下,平均密度0.90g/cm3,這類原油所占比重不到15%。6尼日爾三角洲油氣藏規(guī)模、放無(wú)論是滾動(dòng)背斜還是其它構(gòu)造或巖性圈閉,其閉合高度均較小,一般在10～100m之間,多數(shù)在50m以內(nèi)。尼日爾三角洲大部分油氣藏都未充滿至其溢出點(diǎn)。就油藏而言,70%的油藏油柱高度在15m以內(nèi),油柱高度大于50m的不足5%。就氣藏而言,氣柱高度也基本上小于100m,絕大部分在50m以內(nèi),因此,尼日爾三角洲單個(gè)油氣田規(guī)模普遍比較小。約有76%的油田儲(chǔ)量規(guī)模在1000×104t以內(nèi),108t級(jí)油田很少;70%的氣田儲(chǔ)量規(guī)模在100×108m3以內(nèi)(圖3)。尼日爾三角洲油