尼日尔三角洲含油气区.doc

中 国 地 质 大 学 本科生课程读书报告课程名称 油气勘察与评价 教师姓名 梅廉夫 黄耀琴等 学生姓名 吴德义 学生学号 20091003023 专 业 资源勘查工程 所在院系 资源学院 日 期: 2013.3.23 对尼日尔三角洲含油气区的认识 一、尼日尔三角洲盆地概论非洲生产油气的两大三角洲盆地，一个是位于非洲西部几内亚湾的尼日尔三角洲盆地，一个是位于非洲北部地中海南缘的尼罗河三角洲盆地。两个盆地形成于第三纪，均受裂谷的影响，盆地内的油气前景均十分丰富。尼日尔河三角洲位于非洲西部中段大陆边缘，盆地主体位于尼日利亚境内，南端延伸到喀麦隆西部和赤道几内亚的比奥科岛海域，北端延伸到贝宁、多哥海域的贝宁湾，盆地东部以尼日利亚陆上的安纳布拉次盆为界。盆地总面积为30万km，其中陆地面积约为8万平方千米，海域面积为22万km。非洲西南部从几内亚湾顶伸入尼日利亚的贝努埃海槽，在白垩纪时是三联破裂臂中的一条被遗弃的破裂臂形成了坳拉谷（见图1），它控制着尼日尔河的流向和三角洲的位置。这个三角洲是向海推进的退覆式三角洲，与深海扇相伴生。白垩纪下统和上统下部为海相砂页岩。白垩纪上统上部在凹槽东部为陆相含煤沉积，沿凹槽发育古贝努埃河三角洲。古新世时凹槽沉降，堆积了阿卡塔组海相块状页岩或粘土（伊莫页岩）夹深海扇砂。此后，形成了典型的退覆尼日尔三角洲（见图2）。 图1 坳拉谷发展平面示意图 从上（图A）到下（图C）时代变新 图2 尼日尔河三角洲盆地演化图 （据 Harry Doust Ebi Omatsola） 二、地层特点 尼日尔河三角洲主体形成于第三纪始新世，古新世未发生海进，沉积了少量的艾莫页岩。始新世海退，尼日尔三角洲向西南进积。形成了3个不同时期的的单元组成的向上变粗的海退层序，底部为前三角洲阿卡塔组页岩，中部为三角洲前缘阿哥巴达组砂页岩，页岩百分比随深度增大，上部为三角洲顶部贝宁组河流相砂岩。始新世三角洲沉积地层的聚集和分布受构造沉降和沉积物供应程度的控制，在三角州西部沉积物较厚。三角洲通过聚集和向南进积，形成东西向狭长的沉积带，沉积带包括阿卡塔组、阿哥巴达组和贝宁组，时代均跨越早始新世直到第四纪（见图3）。 图3 尼日尔三角洲沉积剖面图三、构造特征在三角洲分布地带，生长断层、滚动背斜和泥底辟发育。生长断层倾角随深度增加而变缓，其原因可能有二，一是生长断层以重力滑塌形式向盆地方向滑动，造成断层面倾角向下变缓。二是由于压实作用断面往下变缓。在生长断层下盘，常形成滚动背斜或反向正断层。从三角洲上倾带到下倾带，往往从简单的滚动背斜构造带变为泥底辟构造带。泥底辟的形成与阿卡塔组海相黏土层有关。这种密度小、塑性大的粘土处于三角洲砂体之下，形成密度倒转现象，从而产生一种浮力。在外力（构造挤压力、地震、地层倾斜和层面不平产生的差异重力等）作用下，它很容易往上或侧向流动，形成泥底辟构造。四、油气富集条件在尼日尔三角洲沉积体系中，前三角洲和三角洲前缘的沉积物富含有机质，生油条件好。三角洲主体中砂体非常发育，油气储集条件好。加上滚动背斜、泥底辟构造和岩性变化形成的圈闭条件，常常成为良好的油气聚集场所。尼日尔三角洲深部的阿卡塔组页岩是良好的烃源岩，阿哥巴达组页岩也是重要的烃源岩，沉积环境为海湾、沼泽，有机质为II型和III型干酪根。三角洲斜坡和深海扇页岩也可成为烃源岩。由于下降剧烈和沉积快速，三角洲地温较低，现代地温梯度变化较大。高渗透陆相砂岩地温梯度为1.31.8/100m,有孔隙水的阿卡塔超压页岩地温梯度为5.5/100m。推断“生油窗”深度在3000m以上，从陆上到海域大陆架均为成熟烃源岩区。页岩和粉砂岩薄层是排烃通道，生长断层是垂直运移的主要通道。排烃效率为10%-80%（平均为50%），聚集系数为13%。尼日尔河三角洲中阿哥巴达组砂岩是主要油气储层。分流点沙坝和滨外沙坝是主要的含油砂体，其次是河口坝、决口扇、天然堤细砂岩等砂体储层。储层砂体厚度较薄，58%的储层厚度小于15m，只有10%的储层厚度超过45m。厚度大于15m的储层，一般为单砂层的垂向叠加，此类储层多在生长断层的下降盘。储层物性好，孔隙度为44%，渗透率达576Xm2 ，含水饱和度为40%。盖层包括顶部盖层（为海进页岩）和阿卡塔组压实页岩，侧向封闭主要为断层。粘土被挤入断层面，可形成良好的封闭条件。 图4 尼日尔河三角洲盆地地层柱状图 （据 Harry Doust Ebi Omatsola）五、主要的油气田尼日尔三角洲盆地大油田有限，中、小油田多而分散，三角洲砂体储层叠加，阿哥巴达组是生储同期的地层单元。尼日尔三角洲生长断层和滚动背斜是油气藏形成的主要控制因素。油气藏组超过200个，单个油气藏超过500个；油田面积小，一般只有730 km；储量规模小，可采储量大部分小于7000X104 t，仅有琼斯溪、梅伦、福卡多斯约里克、伊莫河、奥巴吉、博穆、奥坎等油田可采储量规模大于7000X104t（见图 5）。 图5 尼日尔河三角洲主要油气田分布图（ 据 Petroconsotants） 1、奥坎油田奥坎油田位于尼日利亚大陆架，是尼日利亚最早发现和开发的海上油田。油田距海岸约11.3km，水深210m。油田面积约24 km，探明地质储量16940 X104 t，可采储量为7945 X104 t。1964年奥坎1井获得工业油流，发现了该油田，1965年油田投产。奥坎油田为背斜构造，背斜长10km，宽23km，轴线为北西南东向。构造由3个高点组成，西北端的高点被北西向断层和北东向的断层相交切割，构造形态复杂（见图6） 图6 奥坎油田综合图（据 David Thomas）油田主要储层为新近系中新统阿哥巴达组，阿哥巴达组为滨海相的细砂岩、含泥质细砂岩夹泥岩。细砂岩分选好，未胶结或极少钙质胶结，可划分为16个油层组。油层顶部埋深为1674m，物性良好，孔隙度为25%27%，渗透率为（3001000）Xm2。孔隙度随深度的加深而变差。油层横向稳定，并沿同生断层增厚。油田内的主要油层是B层和C1层，此两层产量占油田总产量的70%。B层为海滨沙坝沉积，岩心观察砂岩上部较下部略粗，厚度由南向北增加；油层物性良好，平均孔隙度为22%，平均渗透率为575 Xm2，平均含水饱和度为26%。C1层为滨海相沉积，由细砂岩夹粉砂岩组成，厚度由南向北增加；平均渗透率为450 Xm2，平均含水饱和度为34%。2、梅伦油田梅伦油田位于尼日尔河三角洲盆地西北部海域，距海岸12.8km，水深1219m。1965年梅伦1井获得工业油流，发现了该油田，1968年梅伦油田正式投产。梅伦油田为与断层伴生的滚动背斜层状油藏，油田面积为20 km，构造东北翼和西南翼为两条主要的生长断层，断距450m以上。轴部被一条次要的分支断层分割为“A”和“B”两个断块。是主要的产油区（见图7）。 图7 梅伦油田综合图（据 David Thomas） 梅伦油田构造东南部由生长断层在相反方向上应力局部释放形成“C”、“D”和“E”3个小断块，是次要的产油区。西南翼断层下盘的“F”断块是主要的产油区。油气产自新近系渐新统中新统阿哥巴达组三角洲砂岩的E、G、H、J和K层砂岩，其中G层砂岩是主要产层。油层深度为15002072m，总厚度为762m，有效厚度为502m，单油层厚度为444m。储层物性良好，平均孔隙度为27%32%，渗透率为（11501175）Xm2。 油田为气顶溶解气及水域。各断块石油性质略有不同，主断块石油为石蜡型，密度为0.8602g /cm3，含硫为0.13%，凝固点为29oC,气油比为104。1974年，梅伦油田产量达到最高峰，年产石油700X104m3、天然气10.76X108 m3。油田最终油气可采储量为1.26 X108 m3（油当量）（可采天然气储量283 X108 m3）。 3、南三角洲油田 南三角洲油田位于尼日利亚近海，水深35m。油田发现于1965年，1968年投入开发。南三角洲油田探明石油地质储量1 X108t、天然气储量195 X108 m3。油田构造是与同生断层有关的滚动背斜，倾角为4o6o，含油面积为20 km。主要生长断层有两条，一条在油田西部，一条在油田东部，断距均为300m；内部还有两条次断层，一条近于东西向，一条近于南北向，断层向油田外逐渐消失（见图8）。 图8 南三角洲油田G3砂岩顶面构造图（据 Petroconsultants） 油田主要储层为中新统G2、G3层砂岩，储量占油田总储量的90%。G2油层平均深度为2680m，与下部的G3油层之间隔有泥岩。两个油层的构造、流体性质很相似。两套油层均为砂岩，分选性好，呈席状分布，延伸可达6km。此外，砂岩沉积还受生长断层控制，在下降盘砂岩分布最厚。G2和G3砂岩均具有小的间断，间夹不连续页岩，渗透率高，在1000 Xm2以上，孔隙度为18%20%。 4、博穆油田博穆油田位于尼日利亚近岸陆地，即尼日尔三角洲东侧。1958年博穆1井（井深3130m）发现5层含油砂岩、4层含气砂岩，从而发现了博穆油田。博穆油田含油面积为20 km，可采石油储量为6164 X104t。博穆油田为一穹窿背斜构造，背斜长6km，宽4km。由东、西两个高点组成，主体构造位于东部，核部有一条北西南东向南倾的正断层将主体构造分割为南、北两块；南翼有一条北西南东向南倾的正断层与鞍部断层相截。该构造是在南、北侧两条同生断层作用下伴生的滚动背斜（见图9）。 图9 博穆油田综合图（据 Petroconsultants）博穆油田的储层主要为新近系阿哥巴达组，为分选好的细砂层，含极少钙质胶结物。5个油层厚50.3m，4个气层厚76.2m。油层顶部深度为2178m，油层物性良好，孔隙度为25%35%，渗透率为（3001200）Xm2。油田为层状油藏，气层为气顶，底水十分活跃。 5、内姆贝溪油田 内姆贝溪油田位于尼日利亚陆上，发现于1966年，1970年开始投产，为一受断层控制的背斜构造（见图10）。产层为中新统砂岩，共有4个主要产层，每个油层均有气顶。4个油层中两个油层具有独特的动态，一个油层有边水但作用不明显，一个油层有较明显的底水作用。全部油层砂岩中，有80%的砂岩渗透率大于100 Xm2，孔隙度为20%22%。原始石油地质储量为5770 X104t，天然气地质储量为520 X108 m3。 图10 内姆贝溪油田综合图（据 Petroconsultants）6、琼斯溪油田琼斯溪油田为尼日尔三角洲盆地最大的油田，位于尼日尔三角洲盆地西北部陆上。1967年，由琼斯溪1井（井深2814m）发现了该油田。琼斯溪油田为近北西向的滚动背斜构造，构造东北、西南两侧均有断层，主生长断层位于东北侧（见图11）。含油层段为始新统至上新统，产层井段为760m，有效厚度为500m，岩性为分选好的细粒砂岩，孔隙度为25%35%，渗透率为（5005000）m2。最多有64层产层，基本都有各自的油水界面，有些产层还有气顶。平均产层顶面深度为1830m，D4砂层平均油水界面为1844m，最大为1945m，最小为1813m。油田驱动类型为水驱和气顶驱。石油为石蜡型，密度为0.8816g/ cm3，凝固点为0oC，含硫量为0.2%，气油比为97。1972年油产量达到最高峰，年产石油800 X104m3、天然气8.8 X108 m3，此后产量逐年下降。琼斯溪油田油气最终可采储量为1.29 X108 m3（油当量）。 图11 琼斯溪油田综合图（据 Petroconsultants）参考文献：非洲油气资源与勘探 关增淼 李剑 石油工业出版社三角洲沉积与油气勘探 陈景山 陈昌明 石油工业出版社尼日尔三角洲盆地油气地质与成藏特征邓荣敬 邓运华 于水 侯读