西非油气富集的关键地质因素及勘探战略部署建议

非洲具有比较丰富的油气资源。西非海岸发育了15个含油气盆地,可勘探面积达331×104km2。西非海岸盆地发育3套主要的烃源岩、4套主要的储层,存在4个重要的勘探领域,既有成熟领域,也有新领域。盐岩和巨厚泥岩的发育及强烈活动对油气成藏具有重要影响。已经在整个西非海岸15个盆地发现了2095个油气田(藏),待发现资源量还很大,预计达1169×108bbl油当量。近几年来,在西非中部含盐盆地群、尼日尔三角洲盆地和科特迪瓦盆地深水区发现了多个巨型、大型油气田,掀起了西非深水勘探热潮。从勘探潜力和油气富集程度来看,西非是中国石油公司在非洲最重要的油气勘探战略基地。综合对比考虑各盆地(群)基本石油地质条件、勘探程度、勘探潜力等地质因素和非地质因素(如投资环境、政治经济、与中国关系、安全等),建议中国石油公司重点关注走滑拉分盆地群深水区(重点在科特迪瓦盆地)、中部含盐盆地群深水区(重点在刚果扇盆地和宽扎盆地)和尼日尔三角洲盆地;加强对西南非盆地群(重点在西南非海岸盆地)、北部含盐盆地群(重点在塞拉利昂—利比里亚盆地和塞内加尔盆地)油气成藏条件及勘探潜力研究。如果上述盆地有一定的勘探潜力,则可作为中国石油公司在西非的后备战场。     

西非海岸盆地油气成藏主控因素及勘探潜力

西非海岸盆地群是典型的裂谷和被动陆缘叠合盆地,盆地经历了前裂谷阶段、同裂谷阶段、过渡阶段和被动大陆边缘阶段等4个演化阶段;发育盐下裂谷期湖相泥岩和盐上海相页岩2套主力优质烃源岩,油气主要富集在第三系广泛发育的滚动背斜和盐岩相关构造圈闭内的三角洲、水下扇碎屑岩储层中。西非海岸盆地中段的尼日尔三角洲盆地深水部分第三系成藏组合,下刚果盆地深水—超深水区盐相关构造是西非未来最有勘探潜力的地区,西非南北2段低勘探程度地区有一定的勘探潜力。      

西非海岸盆地深水区油气地质特征和勘探前景

以板块构造理论和石油地质学理论为基础,通过分析西非海岸盆地的形成和演化,结合西非深水区油气勘探现状和深水油气藏研究结果,总结了西非深水区油气地质特征,并探讨了深水区油气勘探前景。西非海岸盆地的形成演化可以分为前裂谷、裂谷和后裂谷3个阶段。受盆地形成演化的控制,西非海岸盆地烃源岩主要包括裂谷阶段下白垩统湖相烃源岩、后裂谷阶段上白垩统海相烃源岩和古近系——新近系海相烃源岩3套;深水区储层以后裂谷阶段上白垩统和古近系——新近系深水浊积砂岩为主;主要圈闭类型为构造-地层或构造-岩性圈闭,其次为构造圈闭和地层-岩性圈闭。西非海岸盆地中以下刚果盆地和尼日尔三角洲深水区勘探前景最好,其次是科特迪瓦盆地、贝宁盆地和塞内加尔盆地深水区,杜阿拉盆地和里奥穆尼盆地深水区有一定的勘探潜力,宽扎盆地深水区目前勘探风险较大。     

西部非洲地区油气地质特征及资源概述

西非被动大陆边缘诸盆地是目前油气勘探的重点和热点地区.该地区经历了前裂谷期、同裂谷期、过渡期和后裂谷(漂移)期等4个构造演化阶段.同裂谷期和后裂谷期分别发育了静湖相和全球性缺氧环境下的海相烃源岩,过渡阶段沉积的厚层蒸发岩可作为良好的区域性盖层,对大型圈闭的形成等起了积极作用.西非被动大陆边缘的外盆地是西非主要的油气产区,长期发育的几条大型河流携带大量碎屑物质在海域沉积,形成了大规模的三角洲、浊积扇(如尼日尔三角洲、刚果扇、宽扎扇等),对西非边缘盆地油气贡献很大.尼日尔三角洲与下刚果盆地是该区最具潜力和吸引力的盆地;加蓬盆地和穆尼盆地剩余油气资源潜力有限,关键是需要寻找新的油气增长点;而宽扎盆地深水区勘探还不成熟、风险较大.图2表3参21     

被动大陆边缘盆地油气勘探新进展与展望

2006年以来被动大陆边缘盆地已成为全球油气储量的主要增长区。通过统计分析被动大陆边缘盆地的勘探趋势,系统总结了被动大陆边缘盆地的地质进展,阐述了主要盆地的油气分布基本特征和勘探潜力,并提出了下阶段被动大陆边缘盆地油气勘探的主要方向。被动大陆边缘盆地油气勘探呈现出由浅水盐上走向深水盐下、由构造走向地层-岩性、由大西洋向印度洋拓展、由常规带走向极地、天然气储量比重日趋增大等5方面趋势,在深水盆地、深水沉积、盐下储层等方面取得的新进展是取得油气突破的重要原因。大西洋沿岸、印度洋西岸被动大陆边缘盆地在一定程度上具有规律性的共轭关系,但其油气富集程度、分布和类型有很大差异,以共轭关系为主线对寻找新的勘探领域提供了新勘探思路。对于未来的被动大陆边缘盆地油气勘探,应重点评价近期获得突破的深水区盆地,并坚持对含盐盆地盐下裂谷期层系进行持续勘探,同时要加强超深水盆地的前瞻性研究。     

南大西洋被动大陆边缘盆地大油气田形成条件与分布规律——以巴西桑托斯盆地为例

南大西洋被动大陆边缘主要经历了前裂谷期、裂谷期、过渡期、漂移期4个演化阶段,发育了4套相应的沉积层序,并形成了巴西(坎普斯、桑托斯及埃斯皮里图桑托盆地等)和西非(尼日尔三角洲、下刚果、加蓬及宽扎盆地等)沿岸一系列被动大陆边缘盆地。近年来,桑托斯盆地深水区发现了Tupi和Jupiter等多个巨型油气田,作为典型的南大西洋被动大陆边缘盆地,其具有代表性的油气地质条件与分布规律可为其他盆地对比和借鉴。桑托斯盆地主力烃源岩为盐下巴雷姆阶—下阿普特阶湖相页岩和盐上赛诺曼阶—马斯特里赫特阶深海相页岩,储层包括盐下裂谷期的湖相碳酸盐岩与盐上浊积砂岩,南大西洋广泛发育的阿普特阶蒸发岩为区域盖层,同时这套蒸发岩对整个盆地的圈闭形成及油气运聚起着控制作用。结合该盆地发育的Guaratiba—Guaratiba/Guaruja/Ilhabela和Itajai-Acu-Ilhabela/Marambaia两个含油气系统与Guaratiba、Guaruja及Ilhabela等5个成藏组合特征,总结了桑托斯盆地大油气田的分布特点与控制因素,对比巴西与西非其他盆地的油气地质条件,分析认为南大西洋深水区盐下裂谷期沉积地层油气资源丰富,勘探潜力巨大,可作为今后油气勘探的重点目标。     

尼日尔三角洲盆地油气地质与成藏特征

尼日尔三角洲盆地油气资源十分丰富，根据该盆地50余年油气勘探开发主要成果及其主要地质资料，研究其石油地质特征，总结其成藏和油气富集规律。尼日尔三角洲盆地是早白垩世开始发育的被动大陆边缘盆地，包括裂谷期和漂移期两个演化阶段，盆地形成发育与冈瓦纳大陆裂解和南大西洋、赤道大西洋张开有关。始新世以来长期海退形成了现今的尼日尔三角洲，自下而上发育阿卡塔组、阿格巴达组和贝宁组3个岩性地层单元。三角洲前积推进过程中，在大陆边缘重力作用下，自北向南形成了尼日尔三角洲伸展构造区、底辟构造区和逆冲推覆构造区。深水区的大型底辟逆冲构造圈闭和陆地-浅海伸展构造区的深层大型断块圈闭、断鼻构造圈闭、构造翼部大型的岩性圈闭是尼日尔三角洲盆地今后寻找大油气田的主要地区。图4表1参43     

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。     

南大西洋重点被动大陆边缘盆地油气地质特征对比

南大西洋两岸被动大陆边缘盆地受南大西洋的张裂和持续的漂移作用的控制,具有相同的区域构造演化背景,但是,由于南大西洋裂开的不对称性和不均衡性,两侧盆地的发育及含油气性又存在着差异。南美东岸油气主要集中于大坎普斯盆地,为典型的被动大陆边缘盆地,盆地发育阶段完整,包括前裂谷、裂谷、过渡和漂移4个阶段,各阶段特征明显,发育盐下和盐上含油气系统。而西非油气主要集中于下刚果盆地和尼日尔三角洲,下刚果盆地虽总体上与前者相似,但各成藏要素的发育与其差异仍然明显;并且,各演化阶段由南向北缩减,至西非中部尼日尔三角洲仅发育裂谷和漂移阶段,且以古近系—新近系含油气系统为主。通过着重探讨南大西洋两岸重点富油气被动大陆边缘盆地的形成演化特征及对油气成藏的控制作用,对比分析了各重点含油气盆地油气成藏特征,为中国石油企业在海外战略选区提供依据。     

全球深水油气勘探40年大发现及未来勘探前景

深水勘探自1975年至今已发展40余年,其勘探发现历程总体可划分为起步阶段(1975—1984年)、早期阶段(1985—1995年)和快速发展阶段(1996年至今)。目前深水区已成为全球油气勘探的热点和油气增储上产的重要领域之一。40年来全球深水油气大发现主要沿"三竖两横"五大深水盆地群分布:(1)大西洋深水盆地群的石油重大发现主要集中在南段的巴西、西非和墨西哥湾,天然气主要在北部的挪威西海岸;(2)东非陆缘深水盆地群则在鲁武马盆地、坦桑尼亚盆地等发现一批巨型天然气田;(3)西太平洋深水盆地群油气大发现主要集中在中国南海和东南亚海域;(4)新特提斯深水盆地群总体富气,天然气重大发现主要集中在澳大利亚西北陆架和东地中海;(5)环北极深水盆地群目前仅在巴伦支海获深水油气大发现。全球深水石油资源主要集中在大西洋中、南段;天然气资源分布相对广泛,主要在大西洋深水盆地群北段、东非深水盆地群、新特提斯深水盆地群、环北极深水盆地群。未来全球深水盆地勘探存在"两老四新"六大领域,"两老"领域为大西洋深水盆地群和东西走向的新特提斯构造域深水富气盆地群,二者勘探程度相对较高,但潜力仍然很大;"四新"领域包括盐下和超深水区等深层新领域,以及环北极深水盆地群和滨西太平洋深水盆地群,新领域将是今后深水油气勘探的主要领域。     

“十五”期间中国油气勘探进展及未来重点勘探领域

“十五”期间，中国油气勘探进入新的历史时期，勘探工作量与投资规模不断扩大，陆相盆地岩性地层油气藏勘探取得了突破性进展，中西部地区前陆冲断带勘探不断获得新的发现，叠合盆地中下部组合勘探成果不断扩大，成熟盆地精细勘探成效显著，近海海域勘探进入增储高峰期。至“十五”末期，中国石油勘探呈现出稳定发展、天然气勘探表现出快速发展的好形势，原油储采比明显提高。“十一五”期间，立足国内油气资源，加强断陷盆地富油气凹陷、大型坳陷型盆地大面积岩性地层油气藏、海相碳酸盐岩、克拉通大型古隆起、前陆盆地冲断带、海洋深水和非常规油气资源等七大领域的勘探，中国油气勘探仍然可以保持高速发展。图6参20     

西非海岸南、北两段主要含油气盆地油气成藏特征对比

西非海岸主要含油气盆地是典型的大陆裂谷和被动陆缘盆地的叠合盆地,具有相同的区域构造演化背景,但是,由于南、北两段板块演化的过程不同,导致了盆地形成发育时期、构造演化特征、沉积充填特征的较大差异,形成了南、北两段油气地质条件、成藏特征、油气富集程度的极大差异。西非北段盆地的形成主要与北大西洋的裂开和非洲与北美板块的分离有关,同时也受北非构造演化的控制,盆地演化早期分异强烈,没有形成统一的沉积中心,晚期进入整体坳陷阶段,受阿特拉斯造山运动的影响,地形高差大,沉积厚度向海上快速增厚。而中段和南段盆地的形成主要与南大西洋的形成和非洲与南美洲板块的分离有关,盆地演化早期形成了统一的盆地,具有相似的沉积序列和地层发育特征,其沉积中心位于中部的加蓬和下刚果盆地,第三纪进入盆地的分异期,沿西非海岸发育一系列三角洲、扇三角洲沉积体系,从北向南规模逐步减小,有尼日尔三角洲和刚果扇盆地等。通过重点探讨西非南、北两段主要含油气盆地形成演化特征及对油气成藏的控制作用,对比分析南、北两段主要含油气盆地油气成藏特征,为中石化海外在西非战略选区提供依据。     

非洲油气勘探区战略选择建议

非洲不同类型的沉积盆地主要可归纳为：古、中生代挠曲盆地，中、新生代大陆边缘断陷盆地，板内裂谷盆地和大陆边缘进积三角洲盆地。通过盆地油气成藏条件地质综合评价、不同勘探阶段的类比和最终勘探潜力分析，对非洲的沉积盆地进行了划分，在此基础上，总结出非洲油气勘探区选择应遵循的原则。对于油气勘探长期战略选区，原则上，优选低成本油气远景区，即使存在高风险，但亦可获得高回报；对于油气勘探中期发展策略选区，应该寻找地质条件好的油气资源区，投资中短期高利润项目；对于油气勘探中短期发展策略选区，一般应优选中低成本、低风险、低利润且短期能获得油气发现和勘探突破的有利油气勘探区。图1表3参5     

全球深水油气重大新发现及启示

2010年以来，全球深水油气勘探取得了一系列震惊世界的重大突破，成为常规油气发现最重要的接替领域。其中新盆地群的突破和已突破油气盆地群的新发现是两大重要方向。2010年以来全球深水油气重大新发现包括：中美洲东部大陆边缘的圭亚那盆地，东非大陆边缘深水区的鲁伍马盆地、坦桑尼亚盆地，特提斯盆地群的地中海东段，加拿大东部大陆边缘深水区。2011-2016年，全球深水区已证实有油气田的9个盆地群的重大新发现包括：西非陆缘深水区中段北段、巴西大坎波斯盆地、墨西哥湾盆地深水区、挪威西部陆缘深水区、澳大利亚西北陆架深水区、中国南海深水区、东南亚深水区、孟加拉湾深水区和环北极深水盆地群。这些新发现证实富油气盆地都具有形成有机质丰度高的世界级优质烃源岩的古环境，存在物性好、产能高的优质储层。新盆地突破的成功在于勇于向新区、禁区探索；成熟盆地取得持续发现的经验在于向新层系突破，特别是向盐下突破。由此可见，全球深水油气依然是未来世界常规油气勘探的主体领域。