塞內加爾盆地油氣地質特征及勘探潛力

劉延莉

（中國石油化工股份有限公司石油勘探開發研究院，北京 100083）

塞內加爾盆地油氣地質特征及勘探潛力

劉延莉

（中國石油化工股份有限公司石油勘探開發研究院，北京 100083）

通過對塞內加爾盆地區域構造沉積演化的研究，綜合分析生儲蓋條件，認為盆地演化經歷了裂谷期、過渡期和被動陸緣期3個階段.各個演化階段沉積地層3分：鹽下層系、膏鹽層和鹽上層系.主要油氣系統為鹽上含油氣系統，主要分布于盆地東部海上.控制油氣分布的關鍵因素是白堊系源巖的發育.通過對成藏條件的分析，對盆地油氣勘探潛力進行預測.

塞內加爾盆地；盆地演化；控油因素；勘探潛力

塞內加爾盆地是疊置于古生代盆地之上的大西洋型被動邊緣盆地，位于非洲的西北海岸，是一個面積逾1 040 000 km2的大型盆地.

1 構造特征及演化

塞內加爾盆地是一個向西朝大西洋敞開的典型被動大陸邊緣盆地.盆地主要經歷了裂谷期（古生界—下三疊統）、過渡期（三疊系—下侏羅統）和被動陸緣期（中上侏羅統—現今）.它可以劃分為若干個亞盆地或南北向的分區，相互之間由東西向斷裂或與同裂谷期構造有關的其他構造斷層分隔開.

塞內加爾盆地以主要轉換斷層為界劃分為3個主要的次盆（圖1）［1］，分別是：1）毛里塔尼亞次盆，范圍從塞內加爾河到西撒哈拉南部；2）北部次盆，位于岡比亞河與塞內加爾河之間；3）卡薩芒斯次盆，從岡比亞河南部經過卡薩芒斯地區一直延伸至幾內亞比紹［1］.

2 沉積地層特征

塞內加爾盆地是發育在古生代和太古宙基底之上的中、新生代大西洋型被動陸緣盆地，以中生界為主，新生界在陸上較薄，從陸上向海域新生界逐漸變厚.在塞內加爾北部陸上，中、新生界向西變厚.

沉積地層組合具有明顯的三分性，包括鹽下層系、鹽膏層和鹽上層系，分別對應盆地前裂谷期、同裂谷期和被動陸緣期.鹽下層系屬下三疊統及之前的古生界地層，地層厚度3 000～7 500 m，以陸相碎屑巖為主；膏鹽層為三疊系—下侏羅統沉積膏鹽層，最大厚度約2 000 m，沉積相為潟湖復合體，鹽層內可劃分出多個沉積旋回，是良好的區域性蓋層；鹽上層系屬中上侏羅統—新近紀沉積地層，地層厚度1 000～25 000 m，以海相碳酸鹽巖為主，局部位過渡相和陸相［2］.

圖1 塞內加爾盆地構造格架圖（據ARL/Beicip/Psa，1987，修改）Fig.1 Tectonic framework of the Senegal Basin（Modified fromARL/Beicip/Psa,1987）

中、新生界在陸上較薄，從陸上向海域新生界逐漸變厚.古生界、中生界和新生界都有沉積，不同時代沉積中心不同.古生界殘留主要分布在盆地東部陸上；中生界沉積中心主要在中部陸上近海區；新生界沉積中心在盆地西部海上，沉積中心最大厚度達10000m（圖2）.

3 烴源巖

塞內加爾盆地主要源巖為賽諾曼-土侖階的富有機質頁巖，次要源巖包括森諾階頁巖和可能的阿普特-阿爾布階頁巖，志留系頁巖是另一個可能源巖.

塞內加爾盆地源巖主要為白堊系賽諾曼-土侖階海相頁巖.賽諾曼-土侖階源巖在2個不同的次盆被發現（圖3）.第一個位于Cape Verde北部，包括毛里塔尼亞和北部次盆，源巖厚達380 m，有機質類型為II型和III型，生烴潛力在3×10-3～21×10-3之間.第二個地區位于達喀爾南部卡薩芒斯次盆內，研究認為該地區有機質類型主要為III型，其中包含少量II型有機質.生烴潛力在5×10-3～75×10-3之間，源巖厚度330～490 m.土侖階地層中的含瀝青質頁巖沉積厚度達150 m，可能沉積于缺氧環境下.卡薩芒斯海上資料顯示，主要為II型干酪根，TOC值從7%到大于10%［3］.

深海探井地化資料顯示紐康姆-賽諾曼階潛力源巖在塞內加爾盆地內沉積等厚線超過2 m，源巖主要為II型干酪根，TOC值從3%到超過10%（圖4）.

塞內加爾盆地另一套源巖是主要為下伏在三疊系鹽巖之下的上二疊統—下三疊統湖相頁巖.

在塞內加爾盆地，由于局部地質和地熱參數的不同，生油帶的深度為1 000～3 000 m.毛里塔尼亞次盆中阿爾布階源巖在晚始新世開始生油，而土侖階和賽諾曼階源巖在中新世開始生油（圖5,V-1井）.上白堊統源巖在中新世開始生油（圖5,COP-1井）.在毛里塔尼亞海上古新世源巖未成熟（圖5,COP-1井）.

由于鹽底辟的存在使地溫梯度升高，因此卡薩芒斯次盆和毛里塔尼亞次盆（圖1）的生油帶埋深較淺，Cape Verde附近由于火山作用生油帶埋深較淺，約900～1200 m.油氣運移可能開始于晚中新世，并一直持續至今.

圖2 塞內加爾盆地地層綜合柱狀圖Fig.2 Stratigraphic column of the Senegal Basin

4 儲蓋組合及圈閉類型

塞內加爾盆地中生代—新生代沉積包括幾個主要的儲層和蓋層組合：侏羅系—下白堊統碳酸鹽巖儲層被賽諾曼階或其他下白堊統頁巖封蓋；上白堊統砂巖儲層和上覆頁巖蓋層；古近系碎屑巖和碳酸鹽巖儲層及上覆的頁巖夾層［5］（圖6）.

（1）上白堊統儲層

土侖期后（森諾階）儲層以下森諾階砂巖和碳酸鹽巖以及馬斯特里赫特階砂巖為代表.孔隙度15%～35%，滲透率在數百毫達西范圍.沿盆地邊緣地區，上馬斯特里赫特階砂層出現在陸上深度不足600 m處，為淡水含水層.在外陸棚至上斜坡帶，底層含分散細粒砂層的頁巖地層，厚度達5 m，孔隙度為17%［2］.與濁流沉積環境有關，局部具有儲層潛力.

（2）古近系—新近系儲層

古近系—新近系地層中既有碳酸鹽巖儲層，也有粗碎屑巖儲層.

圖4 塞內加爾盆地內兩口井TOC、生烴潛力（S2）及干酪根類型（據文獻［4］）Fig.4 The kerogen type,TOC and S2 in the Senegal Basin（FromReference［4］）

圖5 塞塞內加爾盆地油氣成熟度演化Fig.5 Maturity evolution in the Senegal Basin

在盆地南部，古近紀—新近紀碳酸鹽巖儲層限于塞內加爾南部幾內亞比紹和幾內亞地區的海上范圍［5］.在陸上，古近系—新近系出露于盆地邊緣，向下包括古新統灰巖在內的多孔帶通常為含水地層.盆地最有意義的儲層是中新統濁積砂巖和馬斯特里赫特階的砂巖.馬斯特里赫特階砂巖在東部孔隙度達到35%，滲透率一般為幾百毫達西.向西為砂巖和頁巖互層，砂巖孔隙度為15%～30%.在盆地南部儲層厚25 m，輕質油浸，孔隙度20%～30%.中新統中到粗粒砂巖為濁積砂巖，已在毛里塔尼亞鹽盆的部分油田被證實為優質儲層.

中生代—新生代被動陸緣期存在多種油氣圈閉類型，包括鹽構造圈閉、斷層圈閉、沿盆地東部邊緣的砂巖尖滅圈閉、侏羅系—下白堊統碳酸鹽巖灘圈閉、以及濁積巖地層圈閉等.

5 油氣成藏主控因素分析

盆地內侏羅系—新近系具有較好的儲蓋層基礎.由于同裂谷期鹽巖沉積，盆地裂谷期之后的鹽相關構造較發育，易形成鹽相關構造油氣藏和鹽相關構造地層復合油氣藏.

圖6 含油氣系統剖面圖（據Bungener）Fig.6 Cross section of the petroleum system（After Bungener）

目前的油氣發現證實油氣成藏主控因素為烴源巖發育，上白堊統賽諾曼階—土侖階海相頁巖富含豐富有機質，局部源巖厚度達490 m，有機質類型主要為II型和III型，生烴潛力在3×10-3～75×10-3之間.由于中新世火山活動，源巖成熟度較高，有機質類型和成熟度共同作用，盆地中發現氣比油相對較多.

6 勘探潛力分析

（1）塞內加爾盆地面積大,勘探程度較低，盆地橫向具有良好的勘探潛力.

盆地東西寬400～800 km，南北長達1500 km，面積大于104.2×104km2.盆地的大部分勘探活動很有限，新區野貓井鉆井密度約為1口/8274 km2，地震密度為1 line-km/5.5 km2.

（2）盆地沉積蓋層厚，沉積層系全.盆地縱向具備豐富的勘探層系.

塞內加爾盆地是發育在古生代原盆之上的中、新生代大西洋型被動陸緣盆地.古生界、中生界和新生界都有沉積，不同時代沉積中心不同.古生界殘留主要分布在盆地東部陸上；中生界沉積中心主要在中部陸上近海區；新生界沉積中心在盆地西部海上，沉積中心最大厚度達10 000 m.

（3）盆地中有已證實的裂谷后含油氣系統.

裂谷后含油氣系統的主要源巖為上白堊統賽諾曼-土侖階頁巖.局部源巖厚度達490 m，有機質類型主要為II型和III型，生烴潛力在3×10-3～75×10-3之間.由于中新世火山活動，源巖成熟度較高.由于有機質類型和成熟度共同作用，盆地中發現氣比油相對較多.盆地最有意義的儲層是中新統濁積砂巖和馬斯特里赫特階的砂巖［6-7］.馬斯特里赫特階砂巖在東部孔隙度達到35%，滲透率一般為幾百毫達西.向西為砂巖和頁巖互層，砂巖孔隙度約為15%～30%.在盆地南部Casamance-Bissau地區鉆遇馬斯特里赫特階儲層厚25 m，輕質油浸，孔隙度20%～30%.中新統中到粗粒砂巖為濁積砂巖，已在毛里塔尼亞鹽盆的Chinguetti等油田被證實為優質儲層.由于同裂谷期鹽巖沉積，所以在塞內加爾盆地裂谷期之后的鹽相關構造較發育，容易形成鹽相關構造油氣藏，也容易形成鹽相關構造地層復合油氣藏.

根據生儲蓋組合、配套的成藏條件以及油氣保存條件等因素綜合考慮，塞內加爾盆地有較好的勘探前景.

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［1］Abdelrahman E M,Tealeb A,Hassan R M.A least-squares derivative analysis of gravity data applied in Senegal,West Africa［J］.Journal of African Earth Sciences,2001,33（1）:165—175.

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［5］Faye M,Hameh P,Rochet J.New concepts on the geology of palaeozoic and post Hercynian formation in the Basin of Senegal［A］//European Association of Petroleum Geologists 4th Conference,Poster Abstract, Paris,France,1992:176-177.

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THE PETROLEUM GEOLOGY AND PROSPECTIVE ANALYSIS OF THE SENEGAL BASIN

LIU Yan-li
（Research Institute of Petroleum Exploration and Production,SINOPEC,Beijing 100083,China）

Based on the study of regional tectonic-sedimentary evolution of the Senegal Basin,with comprehensive analysis of reservoir-cap conditions,the basin evolution is devided into rift,transition and passive margin stages.The sedimentary strata are seperated into three parts:pre-salt sequence,salt sequence and post-salt sequence.The major petroleum system is the post-salt petroleum system,which is mainly distributs in the west of the basin.The key controlling factor to the petroleum istheCretaceoussourcerock.Acorrdingtotheanalysisoftheresevior,thefavourableprospectiveareasareputforward.

Senegal Basin;basin evolution;controlling factor to petroleum;prospective area

1671-1947（2014）02-0197-06

TE1

A

2013－05－ 20；

2013-08-01.編輯：周麗、李蘭英．

國土資源部“全球油氣地質綜合研究與區域優選”項目（編號GT-YQ-QQ-2008-4-11）資助.

劉延莉（1980—），女，高級工程師，從事石油地質研究，通信地址北京市海淀區學院路31號，E-mail//liuyanli.syky@sinopec.com