尼日尔三角洲石油地质特征.pdf

石油天然气学报 江汉石油学院学报 2 0 1 1 年5 月第 3 3 卷第5 期 J o u r n a l o f O i l a n d Ga s T e c h n o l o g v J ． J P I Ma y ． 2 0 1 1 V o 1 ． 3 3 N o ． 5 尼 日尔 三 角 洲 石 油地 质 特 征 曹海红 ，练铭祥 ，刘新福 ，张冬平 中石化国 际石油勘探开发有限公司， 北京1 0 0 0 8 3 [ 摘要]尼 日尔 三角 洲盆地是非 洲西部近年来 油气勘探开发 活动最 活跃的地 区之 一。从沉积地层 生储 盖 组合、构 造与圈闭 以及 油气藏分布等方面 简要阐述 了尼 日尔三角 洲石油地 质特 征。新 生界 自下而上划分 为 3个组，即阿卡塔组 、阿格 巴达 组和贝 宁组，均为 穿时 的地 层单 元，阿卡塔组 为主要 烃源岩 层，阿格 巴达 组砂 泥岩互层为主 要的油气储盖层 。滚 动背斜及 其伴 生构造是 盆地 陆上和浅海 区油 气聚集 的最主要 圈闭类型 ，泥岩底辟及 其相应的逆冲断裂 构造是 深海 区油气聚集 的最 主要 圈闭类型；盆地 圈 闭高度和 油 气柱高度 普遍 较小 ，以轻质原油为主 ，品质好 ；储 层物性好 ，天然能量充足， 自然产能很 高。 [ 关键词]尼 日尔三角洲 ；石油地质 ；沉积特征 ；圈闭类型 ；油气藏分布 [ 中图分类号]TE l 2 1 ． 1 [ 文献标识码]A [ 文章编号]1 0 0 0 9 7 5 2 f 2 0 1 1 0 5 0 0 4 2 0 5 尼 日尔三 角洲 盆地是 世界 上第 1 2大富 含油气 区 ，也是 近 年来 世 界上 油 气 勘探 开 发 活 动最 活跃 的地 区之 一 。尼 日利 亚是 石油 输 出国组 织 成员 ，该 国拥 有 尼 日尔 三 角洲 油 气 资 源量 的 9 6 ，是非 洲 第 一 大 产油 国和世 界第 1 2大产 油 国。由于 资金 和技术 等 原 因 ，其 油 气勘 探 开发 一 直 依托 西 方 大石 油 公 司 ，并 且 该 国只重 视石 油的勘 探开 发 ，而 轻视 天 然 气 资 源 的开 发 利 用 ，极 大 地 浪费 了资 源[ 1 ] 0 9。随 着 我 国石 油工业 走 出去发展 战略 的不 断实施 ，中 国三大石 油公 司 中石 化 、中海 油和 中石油 先后 在尼 日利 亚油 气 勘探 开发领 域 占有一席 之地 ，并 取得 了长 足发展 。为 了使 相关 技术 人员对 尼 日尔 三角 洲盆地 有一个 基 本认 识 ，笔者从 沉积地 层 、生储 盖 、构造 与 圈闭 以及油气 藏 分布等 方 面简要 阐述 了尼 日尔三 角洲 石油地 质特 征 。 1 沉积地层 尼 日尔三 角洲 盆地位 于大 西洋 几 内亚湾 内 ，是 一个 正在 发展 中 的中 、新 生代 大型 三角 洲盆 地 ，是 世 界 上最大 的海 退型 三角 洲 之一 。盆 地 总 面 积 3 O1 0 k m ，其 中陆 上 及 浅 海 区 水 深 1 ． 2 9 ／ 6 ；阿卡塔 组 中、下部 现 今 已达 干 气 演化 阶 段 ；阿 格 巴 达组 下 部烃 源岩 在渐 新世 进入 生油 门限 ，现今 仍 处于 生油 高 峰 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 石油天然气学报 江汉石油学院学报 2 0 1 1 年 5 月 6 O 5 O 4 O 3 O 2 0 1 0 M a 质 ／ 深 新 生代 每 度 第 三 纪 I ／ 岩 石 始新世 I 渐新世 l 中新世 I ／ 单位 k m l 阿卡塔组 阿格巴达组 l 贝宁组 I l ．1 阿 I l 格 。 2 巴 达 ．3 I t ⋯、 、 、、 ～ 组 l - 4 北 、 ‘‘ ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯～ ～ ． 、 ． 、- - 部 沉 积 阿 ．5 实 际 埋 深 曲 线嚣 卡 一一 推测埋深曲线活 塔 化 。6 。 ⋯。等反射 曲线 作 组 用 3 储 层特征 图 2尼 日尔三角洲盆地 O b e n 一 1井埋藏史 图 尼 日尔三 角洲 盆地 的油气 主要储 集在 阿格 巴达组 砂岩 中 。阿格 巴达组 的储 层特性 受沉 积环 境和埋 藏 深度 的控制 ，单层 厚度 一般 3 ～5 0 m。储 层厚 度 的横 向变化 主 要受 物 源 和生 长 断层 控 制 。一般 来 说 ，尼 日尔三 角洲盆 地 比较 理想 的油气 储集 层是 单层厚 度 5 ～ 1 0 m 的储 层 。较厚 的储层 也 可 能是 各种 砂体 的复 合体 。 最 主要的 砂体储集 类 型为分 流河道 的点 砂坝 以及沿 岸砂 坝 、障壁砂 坝 。河道 砂岩 粒度变 化较 大 ，但 总体 比三角洲前 缘砂 岩 的粒 度粗 ，点砂 坝下 粗上 细 ，障壁坝 的颗粒 分选 最好 。 尼 日尔 三角 洲岩石 胶结作 用 普 遍 较弱 ，砂 岩 固结 程 度差 ，属 未 固结 或 弱 固结 。储 层 孔 隙 度一 般 在 2 0 ～3 4 ，最 大可达 4 0 ％ 00 ，渗 透率 5 0 0 ～ 1 0 0 0 0 1 0 m ，属 于 高孔 高 渗储 集 层 。随 深度 增 加 ， 孔隙度 缓慢 减小 。阿 格 巴 达组 上 段 和 中段 孔 隙度 一般 在 3 0 以上 ，渗 透 率 达 1 0 0 0 ～ 1 0 0 0 0 1 0 “1 3 3 ． 。 ，地层 压力 系数一 般为 1 ． O ～ 1 ． 1 ；下 段孔 隙度一般 也 在 2 O 以上 ，渗透 率 5 0 0 1 0 ／ x m 以上 ，储 层 一般 为异常 高压层 ，压 力系 数大 于 1 ． 2 。受 这些 因素 的影响 ，再 加上 油 质轻 ，溶 解气 含 量 高 ，所 以尼 日尔三 角洲盆 地油气 井初 期产 能 很高 ，一 般 在 3 0 0 m。 ／ d以上 ，采 油 指数 是 国 内相 关 油 田的数 十倍 以 至 更 高 。 以尼 日尔 三角洲 东南部 OMI 1 1 2区块 的 I MA油 田为例 ，尽管 主要 油 藏埋深 超 过 3 0 0 0 m，但是 储 层 固结 程度仍 然较 差 ，物性好 ，生 产过 程 中 出砂 较为 严 重 。该 油 田埋 深达 3 4 0 0 m 的 主力 产 层 岩心 分 析结 果表 明 ，孔 隙度 为 2 5 ． 2 ～2 8 ． 9 ，平均 为 2 7 ． 1 ，渗 透率 为 7 3 2 4 4 2 0 1 0 m ，平均 为 1 6 1 1 i 0 ⋯ 。 m 。该 油 田主要 为挥发 油油 藏 ，地 层测试 产量 一般 为 6 0 0 ～1 2 0 0 m。 ／ d ，油 田工业 化 生产 时 的峰 值产 量可 以达到 4 0 0 0 m。 ／ d 。 4 盖层特征 在 阿格 巴达组 内部 ，各砂组 之 间的泥 岩层分 布稳定 ，厚 度一 般大 于 3 0 m，这 些 泥岩层 是尼 日尔 三角 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 3 3卷第 5期 曹海红 等 尼 日尔三角 洲石油地质特征 4 5 洲最 主要 的盖层 。此 外 ，每个 砂 组 内部 厚度 相对 较 大 一般 大 于 l 0 m 、分 布 相 对较 稳 定 的泥 岩也 有 一 定程 度 的封 盖作 用 。在 尼 日尔三 角洲 ，油气 主要 聚集 在 每个 砂 组 的顶部 砂 岩 中 ，而 各砂 组 中 、下部 砂岩 中较 少有 油气 存 在 ，这 充分 反 映 了相邻 两个 砂组 之 问稳 定分 布 泥岩 层 的封 盖作 用 。 在 三角 洲翼 部 ，位 于 阿格 巴达 组 内部 的阿法 姆 泥 岩 ，尽 管 其分 布 范 围较小 ，但 是其 厚 度较 大 ，可达 1 5 0 m 左 右 ，也 是 非常 重 要 的局 部 盖 层 ；而作 为 阿格 巴达 组 顶 部 标 志 层 夸 伊 博 泥 岩 ，分 布 范 围较 广 ，是 阿格 巴达 组上 部 砂岩 的 区域 性盖 层 。 5 构造与 圈闭特征 尼 日尔 三角 洲盆 地 是 中 、新 生 代沉 积盆 地 ，由于快 速沉 积 和泥 岩欠 压 实 ，导致 形成 一 系列 生长 断层 和滚 动 背斜 等 与重力 作 用有 关 的构 造类 型 。 在 尼 日尔 三角洲 盆 地 的生 长断 层走 向平 行 于海 岸线 ，倾 向平行 于 三角 洲推 进方 向 ，即总体 上 由北 向 南倾 斜 ，断层 上陡 下缓 。根 据这 些 断 层 在 滚 动 构 造 上 的 分 布 位 置 、组 合 特 征 可 将 生 长 断 层 分 为 主 控 断 层 、脊 断层 、翼 部 断层 、K 型 断层 等 。主控 断层延 伸 长度 一般 达 数 十千米 至 数百 千米 ，断距 一般 在数 百 米 以上 。 图 3尼 日尔三角洲 4种 滚动背斜及其 圈闭样式 平 缓 的滚 动背斜 及 其伴 生构 造 ，是 尼 日尔 三角 洲 陆上 和浅 海 地 区最 主要 和 最 富有 特 色 的构 造形 式 ， 也 是油 气 聚集 的最 主要 圈 闭类 型 。不管 是滚 动 背斜 还 是 断鼻 ，其 闭合 高 度 均较 小 ，一 般 在 1 0 ～ 1 0 0 m 之 间 ，多数 在 5 0 m 以 内 。尼 日尔 三角 洲 的滚 动背 斜 大 致 可 以分为 4种类 型 图 3 _ 2 ① 简 单 滚 动 背斜 ， 其特 点是 仅有 一 条主 控 断层 ，其 高点 随 深度 的变 化 而 向前移 动 ；② 由两条 或多 条生 长 断层 与 主控断 层共 同作 用形 成 的滚 动背斜 构 造 ；③ 一 条或 多 条 反 向断 层 与主 控 断 层 共 同作 用 形 成 背 对 背构 造 ；④ 由于重 力作 用 、或 页岩 向上 隆起 ，而造 成滚 动 背斜 顶部 崩 塌 而形成 的复杂 塌 陷背 斜构 造 。前 两种 构造 类 型在尼 日尔 三角 洲盆 地 分 布 最 为 普 遍 ，尼 日尔 三 角 洲 陆 上 多 数 油 田都 属 于 这 种 构 造 ，包 括 有 名 的 波 牟 油 田 B o mu 和 奥坎 油 田 O k a n 。第④ 种 构造 类 型虽 然 断层 发育 ，但 也 有 可 能形 成 大 规模 油 气 田 ，例 如南 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 石油天然气 学报 江汉石油学院学报 2 0 1 1 年 5 月 博 克里克油 田 Nu mb e C r e e k 。OML 6 4区块 的 圈 闭类 型 属 于第 ① 种 滚 动 背斜 ，S TUB B C R E E K边 际 油 田的圈闭类 型属 于第 ②种滚 动背斜 ，OML 6 6区块 的 圈闭类 型属 于第 4种滚 动背斜 。 泥岩底辟 及其 相应 的逆 冲断裂构 造 ，则 是尼 日尔 三角洲 盆地 深海 区最 主要 的构造形 式 ，逆 冲 背斜则 是该 区域油 气聚集 的最 主要 圈闭类型 。J DZ 一 2区块 的 圈闭类 型即属 于该类 圈 闭类型 。 6 油气藏分布特征 尼 日尔三角洲阿格巴达组砂岩极其发育，油气藏主要分布在每个砂组的最上部砂层 中，而且大部分 油气藏 都未充 满至 其溢 出点 。就 油藏 而言 ，7 0 的油 藏 油柱 高度 在 1 5 m 以 内 ，油 柱 高度 大 于 5 0 m 的不 足 5 。就气 藏 而言 ，气 柱高 度也基 本上 小于 5 0 mE 。 ] 。因此 ，尼 日尔 三角 洲单 个 油 、气 田规模 普 遍 比较 小 ，绝大 部分 油 田储量 在 5 0 0 0 1 0 t 以内 ，气 田储 量一般 在 1 O 1 0 8 m。以 内。在 同一个 油 气 田 ，随 着 埋 藏深度 增加 ，油气藏 厚度 、高度 和规模 越来越 小 。 在纵向上 ，尼 日尔三角洲油气藏埋深一般在 1 0 0 0 ～4 0 0 0 m之 间，其中主要油 气藏埋 深为 1 8 0 0 ～ 3 0 0 0 m。一般来说 ，浅层 以大型干气藏为主，也有部分中质油油藏，深层以挥发油藏和凝析气藏为主并 表现出高压特征 ，中部则 以普通轻质油油藏为主。绝大部分油藏都存在气顶 。在平面上 ，油气藏基本上 沿着 生长 断层呈 串珠状 分布 。大 型和特 大型油 气 田一般沿 主控 断层 分布 ，而沿 着其他 次级 生长 断层分 布 的往 往是 中小型 油气 田。 7结 论 1 尼 日尔三角洲盆地是正在发展中的中、新生代大型三角洲盆地。从下向上 ，新生界划依次发育 阿卡塔 组 、阿格 巴达组 和贝宁组 ，均 为穿 时的地层 单元 。 2 尼 日尔 三角洲 最 主要 的烃 源岩是 阿卡塔 组海 相 泥岩 和 阿格 巴达 组 下部 的海 陆交 互 相 泥岩 。这 些 生油 岩有机 碳平 均在 1 ． 4 ～ 1 ． 6 ，最高达 1 4 ． 4 ，属好一 最好 级别 的生油 岩 。 ． 3 尼 日尔三 角洲盆 地 的油 气主要 储集 在阿格 巴达组 砂 岩 中 ，储 层孔 隙 度一 般在 2 O o／ ／ ～3 4 ，最 大 可达 4 o ，渗透率 5 0 0 1 0 0 0 0 1 0 ～ r n ，属于高孔高渗储集层 ，随深度增加 ，孔隙度缓慢减小。 4 平缓 的滚 动背斜及 其伴 生构造 是该 三角 洲陆上 和 浅海 区最 主 要 和最 富 有特 色 的构 造 形 式 ，也是 油 气 聚集 的最 主要 圈闭类 型 ；泥岩底辟 及其 相应 的逆 冲断裂构 造 ，则是 深海 区最 主要 的构造 形式 ，逆 冲 背斜则 是该 区域油气 聚集 的最 主要 圈闭类型 。 5 尼 日尔 三角洲 盆地 油气藏 平面 上受生 长断层 控制 ，沿生 长 断层呈 串珠状 分 布 ，纵 向上 中等埋 深 ； 圈 闭高度 和油气 柱高度 普遍 较小 ，储层 物性好 ，油质 轻 ，天然 能量充 足 ，自然产 能 很高 。 [ 参考 文献] [ 】 ]曹海红 ，刘新 福，张冬平 ．尼 目利亚天然气利用现状及发展方向 [ J ]．当代石 油石化 ，2 0 0 9 ，1 7 7 3 9 --4 4 ． [ 2 ]侯高文 ，刘 和甫 ，左胜杰 ．尼 日尔三角洲 盆地油气分布特征及 控制 因素 [ J ]．石油与天然气地质，2 0 0 5 ，2 6 3 3 7 4 ～3 7 8 [ 3 ]刘新福 ．尼 日尔三角洲油气分布特征 E J ]．河南石油 ，2 0 0 3 ，7 z 1 1 ～3 ． [ 编辑] 宋换新 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m