阿尔及利亚三叠盆地隐蔽油气藏勘探前景-.pdf

阿 尔 及 利 亚 三 叠 盆 地 隐 蔽 油 气 藏 勘 探 前 景 李莉 （中国地质大学（北京） ，北京 100083；中国石化上海海洋油气分公司研究院，上海 200120） 宋明雁李争 （中国石化江汉油田分公司勘探开发研究院， 湖北省潜江市 433124） 摘要通过层序地层学和沉积岩石学理论，结合地震储层预测技术，系统研究了阿尔及利亚三叠盆地构造演化 及沉积充填特征， 重点分析了三叠盆地隐蔽油气藏平面分布特征及纵向发育层位， 进行了研究区层序地层划分， 明确区 内主要目的层的地层分布规律及其接触关系， 总结了三叠盆地隐蔽油气藏油气富集规律, 指出了盆地不同层系隐蔽油气 藏叠合的有利地区, 分析了其油气勘探潜力和远景， 对指导该盆地的油气勘探具有重要的实际意义。 关键词阿尔及利亚；三叠盆地；隐蔽油气藏；烃源岩；储层；盖层；勘探前景 中图分类号TE112. 322文献标识码A 近年来， 不仅美国、 法国、 英国等欧美国家的石油 巨头正在全力勘探和开发北非石油资源， 而且日本、 韩 国、 印度、 越南、 中国、 巴西等亚洲及拉美国家的石油 公司也通过风险勘探等形式积极介入非洲石油市场。 在 2005 年中国石化集团进入阿尔及利亚对三叠盆地 GUERARA合同区进行勘探之前，该区勘探程度低, 区内仅钻探井12口， 进尺43477. 2m ， 钻井密度低， 二 维地震测线约13000km 。其中，1985年以前采集和处 理的地震剖面约7000km ， 资料品质极差。 1990年以后 的二维地震测线约5000km ， 品质有所提高， 但由于覆 盖次数少， 处理中又存在静校正和速度问题， 致使地震 反射波主频低， 目的层波阻特征不清。 自从2005年中 国石化集团对三叠盆地 GUERARA合同区勘探以来， 完成二维地震采集884km ， 重新处理20世纪90年代老 资料5000km ，80年代老资料800km ，地震资料品质有 显著改善。 通过层序地层学研究和沉积相研究， 发现三 叠盆地隐蔽油气藏具有比较大的油气勘探前景， 弄清 三叠盆地隐蔽油气成藏地质条件、 隐蔽油气藏类型和 油气富集规律具有十分重要的意义。 1 盆地概况 三叠盆地位于阿尔及利亚撒哈拉地台北部,向东伸 入突尼斯和利比亚西北部的地中海地区， 是阿尔及利 亚的主要含油气盆地，面积约30104km 2，其石油地 质储量占整个阿尔及利亚石油地质储量的70％。 三叠 盆地为海相克拉通盆地与陆相坳陷盆地的叠加盆地， 可划分为 5 个次级构造单元 图 1 ，即图古尔特 （Touggourt ）低隆起、 蒂尔赫姆特 （Ti l r hem t ） 隆起、 达马哈隆起、哈西迈萨乌德（Hassi M essaoud）隆起 和韦德迈阿（O ued M ya）次盆。该盆地在演化过程中 发生过大规模的沉降、隆升构造运动和多期海侵、海 退, 形成了大型古隆起、 古斜坡、 不整合面及各种不同 第一作者简介李莉，女，年毕业于江汉石油学院开发系采油专业，5 年获长江大学油气田开发专业工学硕士学位, 中国地质大 学（北京）能源地质工程在读博士，长期从事国内外含油气盆地研究工作。 收稿日期6；修改日期 海 外 勘 探 O V E R S E AE X P L O R A T I O N 中国石油勘探年第期 56 1987200 2007- 0 - 072008-02-14 20084 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 成因的砂体。 海西不整合面之上的三叠系可以形成岩 性圈闭、 地层超覆圈闭; 海西不整合面之下的寒武系和 奥陶系具有形成非构造圈闭的地质条件。 三叠盆地为海相克拉通盆地转化为陆相坳陷盆地 的叠加盆地， 构造演化经历了古生界克拉通盆地、 中生 界坳陷盆地和新生界被动大陆边缘盆地3个阶段， 沉积 了海、 陆相两大沉积旋回[1]。 前寒武纪泛非造山运动期间， 由于一系列微陆块 的碰撞形成了北非大型的稳定克拉通， 成为冈瓦纳大 陆和特提斯海的陆缘。 寒武纪早奥陶世时期， 盆地为 裂谷拉张发育阶段， 寒武纪发育一套以河流相沉积为 主的含砾砂岩， 早奥陶世盆地自西向东发生海侵， 发育 El G assi 海相泥页岩沉积， 早奥陶世末发生海退， 沉积 了一套碎屑砂岩序列。 中奥陶世盆地再次发生海侵， 发 育了A zzel 海相泥页岩沉积， 至中晚奥陶世发生海 退， 形成了晚奥陶世早期碎屑砂岩沉积。 晚奥陶世进入 冰川发育， 末期冰川融化， 形成古生界碎屑砂岩沉积。 早志留世发生海侵， 形成古生界最大的海泛， 发育放射 性页岩， 晚期受加里东造山运动的影响， 发生海退， 形 成了古生界碎屑砂岩沉积。 晚志留世早泥盆世加里 东运动引起地台隆起， 东西向挤压形成盆地内近南北 向构造， 随后遭受地层的剥蚀和平整。 晚石炭世二叠 纪时期， 非洲克拉通与欧洲克拉通碰撞发生海西造山 运动， 结束了长期的拉张构造运动和盆地生长。 广泛发 图1 三叠盆地构造单元划分图 Fig. 1 Division of t he structural units of Triassic B asi n 李莉等阿尔及利亚三叠盆地隐蔽油气藏勘探前景 xN5C h inaPetroleum E plo rationo. 4 20087 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 育的海西褶皱叠置在早古生代发育的构造之上， 导致 区域性挤压背斜的发育。 海西期造山运动应力场方向 向北偏移， 以北120方向挤压， 使构造走向由南北向 转变为北东南西向， 形成北东南西向挤压背斜。 中 晚石炭世形成盆地第六个由海进海退组成的碎屑 岩沉积序列[2]。 随后， 盆地内的古生代地层被海西造山 运动截断和强烈剥蚀， 盆地内二叠系区域性缺失。 海西造山运动幕之后， 中生代早期冈瓦纳大陆开 始解体， 非洲板块与欧亚板块分离， 开始了第二次大规 模的拉张阶段， 盆地北高南低的格局转化为北低南高 的构造格局。 海西构造运动后， 盆地进入陆相沉积发育 阶段， 早三叠世主要以河流三角洲沉积环境为主， 在 盆地形成了一套重要的储层， 期间由于古地中海水由 北向南侵入， 形成局限海盆， 沉积了很厚的上三叠统 下侏罗统蒸发岩。 早白垩世海侵加大， 到阿普第期达到 最大， 盆地与古地中海海洋完全连通， 形成碳酸盐岩沉 积。 早白垩世中期， 早阿尔卑斯构造运动方向与海西构 造运动正交， 形成北西南东向构造格局， 转换断层带 上发生构造反转， 此后发生海退， 晚白垩世末期为局限 海的蒸发岩沉积。 此时为被动大陆边缘盆地， 构造运动 较弱， 结构构造特征简单。 盆地以陆相碎屑岩沉积为 主，局部地区有湖相蒸发岩沉积。 第四纪抬升为陆 地， 形成现今的撒哈拉沙漠。 2 隐蔽油气藏生储盖组合条件 2. 1烃源岩分布 三叠盆地隐蔽油气藏的烃源主要来自于下志留统 的哥得兰组黑色页岩， 该套泥岩为晚奥陶世冰期以后 古生代最大一次海进的产物， 是撒哈拉地台的主要烃 源岩， 其分布遍及整个撒哈拉地台， 局部地区因遭受海 西期剥蚀而缺失。 志留系烃源岩是世界公认的优质母 岩， 有机质属于海相成因， 主要为Ⅰ型， 有机碳含量一 般为 3 ～14 ，平均为6 ，某些地方可达 20 ，生烃 潜力常常超过60kg/ t ，总体具备“有机质丰度高、有 机质类型好、 演化程度高” 的特点， 属于好最好烃源 岩。 该烃源岩有效的生、 排烃始于侏罗纪， 主要生烃阶 段发生在晚白垩世新近纪， 而各类隐蔽油气藏主要 形成于构造运动及沉积旋回变化频繁的古生代早中 生代， 圈闭形成时间早于油气运移时间， 有利于油气聚 集成藏。 此外， 奥陶系深灰色浅海相阿扎泥岩是盆地内 的第二套烃源岩。该套烃源岩厚约 5 ，分布面积约 3063km 2，有机碳含量在0. 37 ～0. 53之间，平均为 0. 43 ; 氯仿沥青“A”为 0. 0569 ～0. 908 ，平均为 0. 077; 生烃潜量为 1. 45～2. 15m g/ g，平均为 1. 8375m g/ g；总烃为（451. 49～712. 6）10-6， 平均 为 590. 915 10- 6；氢指数 305. 66～378. 38m g/ g，平 均为339. 51m g/ g；饱和烃含量平均为 59. 23 ；有机 质类型以ⅠⅡ1型为主，镜质组反射率为0. 95 ～ 1. 17 ， 平均为1. 1 ， 处于成熟阶段[3]， 总体属于中等 烃源岩。 全区分布的海西不整合面是油气自东南向西 北运移的主要输导体系， 北东南西向分布的河流相 砂体是油气侧向运移的重要路径， 北东向断层则是油 气垂向运移的重要通道， 这些运移路径构成了立体输 导网络， 为海西不整合面上、 下发育的各种地层、 岩性 圈闭提供了油源供给。 2. 2储集岩 三叠盆地多期次的海进海退旋回形成了多套的 储层， 主要包括寒武系河流相砂岩、 奥陶系滨浅海及河 流冰川砂岩， 以及三叠系河流相砂岩3套储层。 寒武系发育一套以河流相沉积为主的低位域砂岩、 石英砂岩和砾岩， 该套储层在盆地内深埋地腹， 储层物 性较差 ； 但在古隆起及其围斜因遭受剥蚀而出露地表， 其后受淋滤、 侵蚀作用， 储层物性显著改善， 孔隙度一 般在2 ～18 ，平均为 7 ～8 ，渗透率在 0～1000m D （横向变化大） 。 在上覆三叠系储层不发育区， 二者配置 可形成不整合面之下的不整合遮挡地层圈闭和潜山圈 闭。 奥陶系砂岩沉积于海洋河流冰川过渡性环境， 其中，Ham r a 石英岩位于浅海相的上临滨环境中，砂 岩较纯， 是形成潜山圈闭、 不整合遮挡地层圈闭的有利 层段。 中奥陶统Q uargl a砂岩和Q ued Saret 砂岩段发 育在高位体系域， 在盆地北部局部地区表现出了储油 潜力。 M ’ K rat t a砂岩为滨浅海石英砂岩， 横向变化大， 砂岩储层为北东南西向分布， 向两侧迅速变为粉砂 岩和页岩相， 目前已发现M ’ Krat t a砂岩岩性尖灭油气 藏。 三叠系储层主要有下统的下岩系 （SI） 、 中统的T1 单元和T2单元砂泥岩段， 为低位体系域下的河流三 角洲沉积。沉积相的分布受大型河流的控制， 心滩发 育，侧向岩性、物性变化大。孔隙度为 6 ～ ，渗 透率为～D。储层受长石和碳酸盐的溶解、结 晶充填、 粘土矿物再分布， 以及各种胶结作用的控制， 海 外 勘 探 O V E R S E AE X P L O R A T I O N 中国石油勘探年第期 5 2 m 22 10100m 20084 8 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 物性自西南向东北变差， 成岩作用对于孔隙度的分布 起了主要作用。 火山岩活动对韦德迈阿次盆内T1砂泥 岩段的沉积环境影响较大， 火山活动和河流沉积基本 是同期发生的， 在火成岩覆盖的地区， 河流沉积作用随 着火成岩的沉积而中止。 2. 3盖层 三叠盆地的区域盖层是巨厚的侏罗系三叠系泥 灰岩、白云岩、硬石膏及盐岩，厚达 500～1000m ，为 极好的盖层; 其次， 奥陶系泥岩、 志留系泥岩及三叠系 泛滥盆地沉积的粘土岩也可以充当有效的直接盖层。 3 隐蔽油气藏类型及分布规律 3. 1隐蔽油气藏类型 三叠盆地目前发现的隐蔽油气藏类型包括寒武系 古潜山油气藏， 奥陶系构造岩性油气藏， 三叠系岩性 及构造岩性、 构造地层、 地层岩性等复合油气 藏。 3. 2隐蔽油气藏分布规律 三叠盆地目前发现的非构造油藏类型包括寒武系 古潜山油气藏（图2） 、 奥陶系构造岩性油气藏、三 叠系岩性， 以及构造岩性、 构造地层、 地层岩性 等复合油气藏。 潜山油气藏主要发育在海西造山运动 形成的古隆起区及周缘， 地层超覆油气藏及岩性油气 藏主要发育在斜坡带上； 低位体系域的中三叠统辫状 河道砂体、 下三叠统水下分流河道砂体是岩性油藏发 育的有利层段 ； 高位体系域的奥陶系哈马哈石英岩段、 欧德沙合砂岩段、 姆哈塔薄砂岩段具有发育地层或岩 性地层复合油气藏的有利条件。 三叠盆地隐蔽油气 藏具有以下分布规律。 图2 三叠盆地非构造油藏分布示意图 Fig. 2 Sket ch m ap show ing t he di st ributi on of t he non-str uct ural oil r eservoir of the Tri assic B asin 1岩溶型圈闭；2 上倾尖灭圈闭；3 下切河谷充填地层圈闭；4 潜山圈闭；5 砂岩上倾尖灭圈闭；6 不整合遮挡地层圈闭；7 岩性 圈闭；8 构造岩性复合圈闭；9 物性差异圈闭 3. 2. 1古隆起围斜、 古斜坡区是隐蔽油气藏发育的有利 区 在坳陷型盆地中， 古隆起的围斜、 古斜坡是岩性、 地层及复合型圈闭发育的有利部位。在这些地区地 层、 岩性尖灭带十分发育, 发育多种类型的砂体， 易形 成岩性圈闭。三叠盆地为克拉通背景下的坳陷型盆 地， 其西北方向的陡坡带以及东南方向的缓坡带不仅 是古生界地层、 岩性尖灭、 中生界地层超覆的发育区， 而且是斜坡背景下多种河流相、 三角洲相砂体发育的 地区， 目前已发现的地层、 岩性油气藏主要分布在这 些地区。 3. 2. 2沉积相变区是岩性油藏发育的有利地区 陆相盆地具有沉积作用多变的特征, 在缓坡背景 下， 河流及三角洲环境相变频繁, 有利于形成因相变而 产生的各种侧向封堵岩性圈闭。 三叠盆地韦德迈阿次 盆的西北翼在三叠系SIT 沉积期为河流三角洲相 李莉等阿尔及利亚三叠盆地隐蔽油气藏勘探前景 xN5 2 C h inaPetroleum E plo rationo. 4 20089 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 变化区， 砂体侧向变化频繁， 常常形成构造背景下的岩 性侧向尖灭油藏。 3. 2. 3海西不整合面上、 下有利于形成各种地层油气藏 无论是潜山圈闭、 不整合遮挡地层圈闭，还是地 层超覆型圈闭均与不整合面相关联。 一方面， 不整合 面是其上覆地层超覆型圈闭油气侧向运移的重要通 道； 另一方面， 不整合面之下的地层往往由于遭受强 烈的风化剥蚀和大气淡水的淋滤、 溶蚀, 具备良好的储 集性能， 是形成潜山圈闭、 不整合遮挡地层圈闭的有 利部位。三叠盆地最大的油气田哈西迈萨乌德油田、 哈西勒迈尔气田均为与不整合面有关的地层构造复 合油藏。 3. 2. 4封盖层是隐蔽油气藏成藏的重要因素 对于隐蔽油气藏来说, 封盖层对油气成藏十分重 要， 特别是对于受不整合面控制的地层油藏， 不同的封 盖条件控制不同的成藏组合类型。 在三叠盆地哈西迈 萨乌德隆起和蒂尔赫姆特隆起同样为海西不整合面下 的寒武系古隆起， 前者上覆三叠系地层为泥岩， 盖层条 件好， 在寒武系形成大型潜山油藏; 后者上覆三叠系地 层为砂岩， 不具备封堵条件。 因此， 该区寒武系不具备 成藏条件， 而是在超覆沉积的三叠系T1、 T2单元砂岩 中， 以上三叠统下侏罗统蒸发岩为盖层， 形成了大型 构造地层复合气藏[4]。 4 资源潜力及勘探前景 隐蔽油气藏识别和评价的结果表明， 三叠盆地东 南部具有形成三叠系岩性圈闭、 奥陶系地层圈闭的有 利条件， 西北部具有形成三叠系地层圈闭、 寒武系地层 圈闭的有利条件， 特别是在盆地东南部， 奥陶系地层圈 闭发育区与三叠系岩性圈闭发育区叠置， 是寻找隐蔽 油气藏目标的有利地区 （图3） 。 4. 1三叠系 三叠系主要发育岩性和地层超覆圈闭， 盆地在海 西造山运动后， 经历了长期风化剥蚀， 其后沉积了一套 三角洲辫状河流相沉积。 SI 沉积单元沉积期， 区内 主要为三角洲平原沉积， 沉积早期发育3条北东向分流 河道， 至沉积晚期为两条北东向分流河道， 砂体为北东 向展布的条带状分流河道砂， 结合三叠系现今构造特 征分析认为， 区内分流河道西北侧是寻找砂岩上倾尖 灭圈闭的有利区。T 、 T 单元沉积期，盆地内发育了 多条、 多期北东向的辫状河道， 心滩砂体十分发育。 根 据沉积旋回特征， T1、 T2单元自下而上随着火山岩分 布区的南移， 辫状河流分布区变宽， 河道增加， 主要发 育顺河道走向的心滩砂体， 这些心滩砂体与南东倾的 地层配合， 是形成岩性圈闭的有利地区。 此外， 盆地三 叠系准层序组对比表明， 盆地西北部缺失三叠系SI 单 元及T1单元底部地层, 仅T1单元上部地层超覆沉积在 海西不整合面上, 表现为上超尖灭， 超覆尖灭点位于盆 地西北角， 可以形成地层超覆圈闭。 4. 2奥陶系 海西期强烈的挤压造山运动及其之后的深度削截， 使得区内东南部奥陶系在三叠系沉积前出露地表， 随 后被三叠系所覆盖， 形成不整合遮挡地层圈闭和潜山 圈闭。 目前区内识别出的不整合遮挡地层圈闭主要发育 在 O ued Saret 砂岩、Ouar gl a 砂岩、H am ra 石英岩、 A t chan砂岩中， 其中不整合遮挡地层圈闭14个， 圈闭 面积为422. 2km 2; 潜山圈闭1个， 圈闭面积为43. 1km2， 圈闭资源量为12347104t 。 受海西不整合面的影响， 圈闭主要分布在盆地东南部， 沿地层尖灭线分布。 该区 为烃源岩分布和运移的有利地区， 上覆下三叠统储层 不发育， 可作为奥陶系圈闭的良好盖层， 已发现的较有 利的不整合遮挡地层圈闭发育在H am ra 石英岩。邻井 BI -1井在该岩性段中见到荧光显示， 表明该区奥陶系 曾发生过油气运移， 具有一定的成藏条件。 4. 3寒武系 同样受海西期强烈的挤压造山运动及其之后的强 烈削截， 使得区内西北部寒武系在三叠系沉积前出露 地表， 随后被三叠系所覆盖， 具备形成不整合遮挡地层 圈闭和潜山圈闭的地质条件。 5 结语 三叠盆地三叠系主要发育岩性和地层超覆圈闭， 岩性圈闭较有利区主要分布在盆地东南部， 地层超覆 圈闭较有利区主要分布在盆地西北部。 奥陶系主要发 育不整合遮挡地层圈闭和潜山圈闭， 有利圈闭发育区 位于盆地东南部。 寒武系发育不整合遮挡地层圈闭和 潜山圈闭， 主要分布在盆地西北部。 盆地东南部是三叠 系岩性圈闭、 奥陶系地层圈闭发育的有利区。 海 外 勘 探 O V E R S E AE X P L O R A T I O N 中国石油勘探年第期 6 12 20084 0 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 参考文献 [ 1] A dali ni G B ， Edf er n J R, C ar r I D.A Synt hesi s of curr ent underst anding of the struct ural evol ut ion of nor th afr ica. 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