非洲石油天然气开发之3113区

天地子

1.马达加斯加西部盆地的基本地质概况

1.1 概况

马达加斯加岛位于非洲大陆架东南、印度洋西南部，是世界第四大岛，面积约62.7万km2，海岸线长4000km；全岛南北长1600km（南纬12°～26°），东西宽600km；地貌上中部高、东西两侧低，近似对称。

按区域地质特征马达加斯加岛可分为三块：东部为基岩出露的高原区，约占全岛面积的75％，主要由前寒武系结晶基岩组成，并有白垩纪－第四纪火山岩；东海岸为山麓断崖区，分布白垩系火山岩，上覆Campanian阶（白垩纪末期）石灰岩；西部为沉积区，地面出露上古生界－新生界，向西朝着莫桑比克海峡方向依次变新。

1.2 沉积盆地及沉积盖层

马达加斯加现有5个沉积盆地，Morondava盆地和Majunga盆地是岛上两个主要的沉积盆地。Ambilobe、Ile St. Marie和Cap St. Marie等是位于北部、东部和南部的小盆地（图1-3）。Morondava盆地位于马达加斯加西南部，面积18.7(104km2（陆上14.1(104km2，海上4.6(104km2）；Majunga盆地位于西北海岸，面积6.23(104km2（陆上1.38(104km2，海上4.85(104km2）；两者间以岛中部的Bekodoka基岩隆起以西的Bongolava断层为界。它们经历的演化过程相似，Morondava盆地形成得更早些，但由于盆地位置以及与盆地演化过程中起重要作用的一系列剪切断裂带的关系等方面的差异，两个盆地在沉积特征、地层展布及构造形式等方面仍存在明显的不同。

马达加斯加西部盆地的沉积盖层主要包括Karoo期和后Karoo期两套地层，Karoo期地层包括石炭系-上三叠统的Sakoa组、Sakamena组、Isalo I组、Isalo IIa组以陆相为主的碎屑岩地层，后Karoo期包括下侏罗统—中下白垩统的Isalo IIb组、Bemaraha组、Dualia组以及上白垩统、第三系和第四系海相和海陆交互相的灰岩、碎屑岩沉积地层。

1.3通过研究对盆地构造获得如下认识：

1）Morondava盆地以横贯盆地中部的南北向中央断裂带为界，分为东部卡鲁期断陷盆地和西部侏罗纪断陷盆地。

2）东部卡鲁期断陷盆地分别以OM82-06线和89KA01为界可分南、中、北三个次级构造单元，即南部深凹陷区、中部箕状断陷区和北部浅凹陷区。中部箕状断陷区东西方向又可分两个带即西部断陷带和东部斜坡带。在东部卡鲁期断陷盆地的南部和北部以垒堑相间格局出现，加之反向正断层，在盆地南部和北部易形成由反向屋脊控制的断鼻构造及断块圈闭，在中央断裂带的下面及高垒带上面易形成潜山圈闭。在盆地中部箕状断陷的东斜坡带上，易形成上倾超覆的尖灭圈闭。

3）西部侏罗纪断陷盆地东西分带、南北分区，根据它的构造特征，东西可分为三个次级构造带，即靠近中央断裂带的东部断陷带、中部断裂构造带和西部侏罗系残留斜坡带。根据剥蚀程度不同，西部侏罗系残留斜坡带南北又可分为三个区即南区、中区和北区。西部侏罗纪断陷盆地可能存在的圈闭类型有断鼻型、背斜型、地层剥蚀尖灭型、断块型、古潜山及岩性圈闭：东部断陷带地层保存较为完整，区内多为反向正断层，易形成鼻状圈闭和断块圈闭，在中央断裂带带可形成古潜山圈闭；中部断裂构造带由于断层多而又长期活动断至地面，对油气的保存不利；侏罗系地层在西部侏罗系残留斜坡带的北区长期遭受剥蚀，加之上覆地层厚度较大，对侏罗系目的层勘探并不有利。南区目的层埋深适中，构造顶部断层少，地层有东、西倾，从构造轴线看，有可能是一个较大的背斜圈闭，并在斜坡带上易形成地层剥蚀尖灭型圈闭；同时，由于侏罗系内部同一层系在横向上相变明显，具有形成岩性圈闭的地质条件。

4）3113区块由三个正向构造带、三个负向构造带组成，形成凹隆相间的地质结构，即自东向西依次分别为断阶带、东部凹陷带、中央高垒带、西部凹陷带及构造断裂带。

5）本次研究对Sakamema沉积期的沉积环境获得了新的认识，认为Sakamema沉积期沿卡鲁期断陷湖盆东西两侧都存在物源，改变了前人关于物源单独来自东部老山的认识，更客观地反映了当时的岩相古地理面貌，对客观地评价卡鲁期断陷盆地、尤其是3113区块的的油气地质条件有重要意义。

6）侏罗系主要发育于西部侏罗纪断陷盆地内，以海相和海陆交互相为主，沉积了暗色泥岩、灰岩和砂质岩类，主要分布于西部侏罗纪断陷盆地内，仅在局部范围内覆盖了东部卡鲁期断陷盆地之上，是高水位期水体越过中央断裂带东扩形成的厚度不大的沉积覆盖，并在白垩纪以来盆地整体抬升和西倾期间遭到一定程度的剥蚀。

7）Morondava盆地的构造沉积演化经历了4个阶段，即卡鲁早期（C3-P1）以冰积物为主的陆内拉分盆地阶段、卡鲁晚期（P2-T3）以陆相沉积为主的主动裂谷盆地阶段、侏罗纪以海相和海陆交互相为主的被动裂谷-被动边缘盆地阶段以及白垩纪以来（K-Q）以海相和海陆交互相为主的被动大陆边缘盆地阶段，最终形成了拉分盆地、裂谷盆地和后期坳陷盆地以独立的沉积、沉降中心渐次西移的盆地演化过程。

8）西部侏罗纪断陷盆地与东部卡鲁期断陷盆地的演化在时空上的继承性不明显，在沉积环境上也存在一个从陆相环境向海相环境的变化，虽同属裂谷型盆地，但勘探的思路应有不同，东部卡鲁期断陷盆地属于比较典型的陆相裂谷盆地，3113区块的勘探目的层位主要为卡鲁群，而西部侏罗纪断陷盆地属于比较典型的海相-海陆交互相的裂谷盆地，3112区块的勘探目的层主要为侏罗系。

2.3113区块综合评价

本报告在马达加斯加西部盆地形成的动力学背景和盆地类型分析的基础上，从钻井、露头、地震和地球化学等原始资料入手，系统地研究了Morondava盆地的层序地层、构造、沉积、烃源岩质量和分布等，计算了盆地的生烃量，对3113区块的远景资源量进行了预测，对盆地内的有利成藏区带进行了预测，最终，在3113区块综合评价的基础上，对区块内的有利勘探构造带进行了预测，并提出3113区块的勘探部署建议方案。

2.1 Morondava盆地层序地层、构造和沉积研究成果和认识

1）Morondava盆地自晚石炭世以来可以分为4个演化阶段，即卡鲁早期陆内走滑拉分盆地演化阶段（C3－P1）、卡鲁晚期主动裂谷盆地演化阶段（P2－T3）、侏罗纪被动裂谷盆地－被动边缘盆地演化阶段（J）和白垩纪以来被动大陆边缘盆地演化阶段（K－Q），最终形成了拉分盆地、裂谷盆地和后期坳陷盆地以独立的沉积、沉降中心渐次西移的盆地演化过程。

2)通过对前人地层工作的总结，结合研究区的露头、钻井、地震情况确定了此次研究工作的岩石地层划分方案和基本的时代归属。Karoo期地层包括石炭系-上三叠统的Sakoa组、Sakamena组、Isalo I组和Isalo IIa组以陆相为主的碎屑岩地层，后Karoo期包括下侏罗统-中下白垩统的Isalo IIb组、Bemaraha组、Duvalia组以及上白垩统、第三系和第四系海相和海陆交互相的灰岩、碎屑岩地层。

3)通过Morondava盆地区域地震剖面的对比和追踪，识别出三个大规模的角度不整合面（基底和盖层之间，Isalo I组和Isalo IIa 组之间，侏罗系和白垩系之间）和三个小规模的平行不整合面（Sakoa组和Sakamena组之间，U.Duvalia组和上白垩统之间，白垩系和第三系之间），以此为主要依据，结合钻井、露头确定了盆地的层序和体系域划分方案，把二叠系-第三系自下而上划分为6个层序、11个体系域，建立了Morondava盆地的层序地层格架。

4)通过钻井、露头与地震的综合标定，结合零散的古生物分析资料，建立了盆地的层序地层系统与岩石地层、年代地层的对比关系：SQ1层序相当于下二叠统Sakoa组，SQ2层序相当于上二叠统Sakamena组下段-上三叠统Isalo I组， SQ3层序相当于上三叠统Isalo II组-中上侏罗统L.Duvalia组，SQ4层序相当于中、下白垩统U.Duvalia组，SQ5层序相当上白垩统，SQ6层序相当于第三系。

5)Morondava盆地以横贯盆地中部的南北向中央断裂带为界，分为东部卡鲁期断陷盆地和西部侏罗纪断陷盆地。Karoo期的SQ1层序和SQ2层序主要在中央断裂带以东的卡鲁期断陷盆地分布，南北呈长条带状，厚度中心位于3113区块内。后Karoo期的SQ3层序主要分布于中央断裂带以西的侏罗纪断陷盆地，南北呈长条带状，厚度中心位于3113区块以西ME-1井—MDB-1井一带。SQ3层序（Isalo IIb组-Bemaraha组-L.Duvalia组）以海相和海陆交互相为主，沉积了暗色泥岩、灰岩和砂质岩类，主要分布于西部侏罗纪断陷盆地内，仅在局部范围内覆盖了东部卡鲁期断陷盆地之上，是高水位期水体越过中央断裂带东扩形成的厚度不大的沉积覆盖，并在白垩纪以来盆地整体抬升和西倾期间遭到一定程度的剥蚀。

6）东部卡鲁期断陷盆地分别以OM82-06线和89KA01为界可分南、中、北三个次级构造单元，即南部深凹陷区、中部箕状断陷区和北部浅凹陷区。中部箕状断陷区东西方向又可分两个带即西部断陷带和东部斜坡带。在东部卡鲁期断陷盆地的南部和北部以垒堑相间格局出现，加之反向正断层，在盆地南部和北部易形成由反向屋脊控制的断鼻构造及断块圈闭，在中央断裂带的下面及高垒带上面易形成潜山圈闭。在盆地中部箕状断陷的东斜坡带上，易形成上倾超覆的尖灭圈闭。

7）西部侏罗纪断陷盆地东西分带、南北分区，根据它的构造特征，东西可分为三个次级构造带，即靠近中央断裂带的东部断陷带、中部断裂构造带和西部侏罗系残留斜坡带。根据剥蚀程度不同，西部侏罗系残留斜坡带南北又可分为三个区即南区、中区和北区。西部侏罗纪断陷盆地可能存在的圈闭类型有断鼻型、背斜型、地层剥蚀尖灭型、断块型、古潜山及岩性圈闭：东部断陷带地层保存较为完整，区内多为反向正断层，易形成鼻状圈闭和断块圈闭，在中央断裂带可形成古潜山圈闭；中部断裂构造带由于断层多而又长期活动断至地面，对油气的保存不利；侏罗系在西部侏罗系残留斜坡带的北区长期遭受剥蚀，加之上覆地层厚度较大，侏罗系目的层的勘探并不有利。南区侏罗系目的层埋深适中，构造顶部断层少，地层有东、西倾，从构造轴线看，有可能是一个较大的背斜圈闭，并在斜坡带上易形成地层剥蚀尖灭型圈闭；同时，由于侏罗系内部同一层系在横向上相变明显，具有形成岩性圈闭的地质条件。

8）西部侏罗纪断陷盆地与东部卡鲁期断陷盆地的演化在时空上的继承性不明显，在沉积环境上也存在一个从陆相环境向海相环境的变化，虽同属裂谷型盆地，但勘探的思路应有不同，东部卡鲁期断陷盆地属于比较典型的陆相裂谷盆地，3113区块的勘探目的层位主要为卡鲁期地层、尤其是Sakamena组，而西部侏罗纪断陷盆地属于比较典型的海相-海陆交互相的裂谷盆地，3112区块的勘探目的层主要为侏罗系。

9）本次研究对Sakamema沉积期的沉积环境获得了新的认识，认为Sakamema沉积期沿卡鲁期断陷湖盆东西两侧都存在物源，改变了前人关于物源单独来自东部老山的认识，更客观地反映了当时的岩相古地理面貌，对客观地评价卡鲁期断陷盆地、尤其是3113区块的的油气地质条件有重要的指导意义。

2.2 Morondava盆地烃源岩评价和成藏条件研究成果和认识

1）莫桑比克地堑相关盆地发现活跃的油气显示，说明存在烃源岩，而且这些烃源岩已成熟并且提供过具有工业价值的油气流。因而在此更大的范围内具有较大的油气勘探远景。Morondava盆地油气显示较广泛，从L.Sakamena到第三系均有分布，且在L.Sakamena 、M.Sakamena和Isalo IIb组的显示更为丰富，平面上，在盆地不同区域都有分布。

2）Morondava盆地有M.Sakamena、Isalo IIb组和Bemaraha组—L.Duvalia组三套烃源岩层系，Morondava盆地目前见到的的油砂矿、重油油藏和油气显示主要来源于M.Sakamena，有部分油气显示的油气来源于Isalo IIb组和Bemaraha组—L.Duvalia组烃源岩，Bemolanga油砂矿和Tsimiroro重油油藏是原生油气藏由于白垩纪以来盆地的抬升和西倾导致上覆地层被剥蚀后原油经过淡水冲刷或生物降解而形成的。

3）M.Sakamena烃源岩为灰色—黑色泥岩，分布面积约为41000km2，厚度一般为200～1200m，最大厚度为2000m以上。该组烃源岩的沉积环境为陆相湖盆，主要发育浅湖和半深湖环境，在3113区块北部还分布有相当大面积的深湖环境沉积。M.Sakamena烃源岩的有机碳含量较高，均值都大于1%；干酪根为Ⅱ—Ⅲ型；演化程度较高，处于成熟—过成熟阶段。总生烃量为：油328.24×108t，气492356×108m3，可以向3113区块提供的总有效生烃量为：油139.12×108t，气193416×108m3；远景资源量为：油6.96～12.45×108t，气967.3～1724.3×108m3；远景资源总量为7.93～14.17×108t。

4）Isalo IIb组烃源岩为灰色—黑色泥岩，面积约为67000km2，厚度一般为200～800m，最大厚度为1200m以上。该组烃源岩沉积在滨岸平原、滨海、滨浅海环境中。有机碳含量的均值大于1%，干酪根为Ⅲ型，并且演化程度高，处于成熟阶段（Ro为1.0%～1.3%）。总生烃量为：油621.52×108t，气932272×108m3，可以向3113区块提供的有效生烃量为：油13.21×108t，气22448×108m3；远景资源量为：油0.66～0.96×108t，气112.24～159.6×108m3；远景资源总量为0.77～1.12×108t。

5）Bemaraha组烃源岩以灰色、灰黑色和黑色泥岩为主，兼有灰岩；L.Duvalia组烃源岩主要为灰色泥岩。Bemaraha组—L.Duvalia组烃源岩分布面积约为31000 km2，厚度一般为400～1000m，最大为1100m以上。该组的沉积环境以浅海灰岩相为主。Bemaraha组—L.Duvalia组烃源岩有机碳含量高，均值都大于1.0%，以Ⅲ型干酪根为主，次为Ⅱ型，演化程度高，大部分处于成熟—高成熟阶段。总生烃量为：油328.59×108t，气492884×108m3。

6）M.Sakamena、Isalo IIb组和Bemaraha组—L.Duvalia组为较好—好的烃源岩，三套烃源岩层系的总生烃量为: 油1278.35×108t，气1917512×108m3。其中只有M.Sakamena和Isalo Ⅱb组烃源岩可向3113区块供烃，总共可以为3113区块提供的有效生烃量为：油152.33×108t，气215864×108m3；3113区块的远景资源量为：油7.62～13.41×108t，气1079.54～1883.9×108m3；3113区块的远景资源总量为8.70～15.29×108t，平均值为11.97×108t，乐观估计为14×108t。

7）Morondava盆地存在三套主要的储盖组合，即L.Sakamena-M.Sakamena储盖组合、M.Sakamea自储自盖组合和Isalo IIb组－Bemaraha组储盖组合。L.Sakamena-M.Sakamena储盖组合整体评价为有利，有利区几乎遍布整个卡鲁期断陷盆地；M.Sakamena储盖组合整体评价为较有利-有利，有利区主要分布在卡鲁期断陷盆地的北部及盆地东缘大部分地区；Isalo IIb组－Bemaraha组储盖组合整体评价为一般-较有利，有利区分布在Morondava盆地中西部，主要集中在侏罗纪断陷盆地，卡鲁期断陷盆地的北部、南部也有少量分布。

8）L.Sakamena-M.Sakamena储盖组合与M.Sakamena自储自盖组合的有利成藏区带分布相似，卡鲁期断陷盆地南部的断鼻构造及断块圈闭、中央断裂带的下面及高垒带上的潜山圈闭，可作为一类有利区带；而卡鲁期断陷盆地中部箕状断陷的东部斜坡上，易形成上倾超覆地层圈闭，可作为二类有利区带。

9）Isalo IIb组－Bemaraha组储盖组合，在侏罗纪断陷盆地的东部断陷带内的鼻状构造发育区、西部侏罗系残余斜坡带的背斜构造发育区，可作为一类有利成藏区带，侏罗纪断陷盆地中部断裂构造带可作为二类有利成藏区带。

2.3 3113区块综合评价成果和认识及勘探部署建议

1）从盆地的构造沉积及其演化来看，3113区块位于Morondava盆地内最为有利的生烃区，与Bemolanga-Tsimiroro地区相比，M.Sakamena的油源更丰富，同时，来自西部的Isalo IIb组生成的烃类也在一定程度上供给该区块，从目前资料来看，3113区块是Morondava盆地最有利的区块之一。

2）3113工区周边由三个正向构造带、三个负向构造带组成，形成洼隆相间的地质结构，即自东向西依次分别为断阶带、东部凹陷带、中央高垒带、西部凹陷带、构造断裂带及西部凹陷带组成。

3）区块内的8口探井口口见到油气显示，区块内油气生成和运移的过程是确定的。

4）通过与中国东部渤海湾陆相断陷盆地的类比，认为3113区块内可能存在的5种成藏模式有：a)凹陷内部隆起带，L.Sakamena上生下储式背斜成藏；b)洼陷边部断裂带，M.Sakamena自生自储式断块成藏；c)洼陷边部超覆带，L.Sakamena上生下储式地层圈闭成藏；d)洼陷内部断裂带,U.Sakamena下生上储式高孔渗砂体成藏；e)断裂坡折带：M.Sakamena自生自储式隐覆砂体成藏。

5）通过烃源灶-储层-盖层-构造多因素的叠合，在3113区块预测出3个值得进一步勘探的构造带：a)西部最有利构造带，位于3113区块西部，SAK-1井周围，此区为L.Sakamena目的层和M.Sakamena目的层有利叠合区，埋深在3000-5000m之间，从M.Sakamena顶埋深和圈闭分布图看，有断鼻、断块圈闭多个，钻探结果油气显示活跃，且位于本区边缘。但此区的盖层条件是应该关注的问题；b）东部有利构造带，位于3113区块东部，LW-1和LW-2井的西南，面积约为400-500km2，此区为U.Sakamena目的层较有利区，L.Sakamena目的层和M.Sakamena目的层最有利区之叠合区，M.Sakamena和L.Sakamena目的层埋深均在3000-4000ｍ之内，其下为基岩，为东部断阶带，因此可能会有很多撓曲形成，与断层组成断鼻及多种断块形成，也可以有地层圈闭。而3113区块北部、中部深凹区的油源岩可沿斜坡向东运移至这些圈闭中。主要问题是无地震资料覆盖，构造特征不清楚；c）中部较有利构造带,位于3113区块中部，Vohidolo隆起的西侧，此区带面积较小，M.Sakamena目的层埋深在3000-4000m之间，有可能找到断鼻、断块圈闭，其本身就在高生烃区范围内，供烃较有利。

6)3113区块探井失利的主要原因有：a)资料基础差，探井多打在垒带高部位，油气保存条件差；b）构造落实程度低，圈闭条件论证不足；c）成藏条件认识不够，目的层位未定准。

7）3113区块西部最有利构造带地震测网稀，地震资料品质差。为了进一步搞清该构造带的构造格局，解剖中央断裂带，并兼顾3112区块的进一步研究，建议在对原有地震剖面进行处理的基础上，补加地震测线，使测网密度达到2×4km左右，3113区块东部地震测网更稀，几乎没有地震测线通过该区。建议先在东部进行地震概查，部署5条东西向地震测线，一条南北向联络测线，以搞清大的构造格局和垒块具体发育情况。根据这一部署建议，3113区块共需补加地震测线23条，约为1200km，其中包括主测线19条，约为850km，联络测线4条，约为350km。另外，OM82-02测线东段、OM82-01测线东段及OM82-16测线品质太差无法利用,需要在原来测线位置上重新部署地震测线。

8）建议在老资料重新处理和新部署地震勘探工作完成后，开展精构造解释和高分辨率层序地层研究，以进一步搞清圈闭分布、储层和盖层的配套体系，开展油气运聚成藏条件分析并评价各圈闭的含油气性,开展圈闭钻探的地质评价、资源评价、经济评价和相关风险评价，优选出最有利的钻探井位并设计钻探井。