Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Геологическое строение и перспективы нефтегазоносности осадочного чехла Нижнеконголезской впадины

ВАК РФ 04.00.17, Геология, поиски и разведка нефтяных и газовых месторождений

Текст научной работыДиссертация по геологии, кандидата геолого-минералогических наук, Байона Жозе Мавунгу, Москва

/

Российский Государственный Университет нефти и газа

имени И.М.Губкина

На правах рукописи УДК 553.98 (67.3)

Байона Жозе Мавунгу

Геологическое строение и перспективы нефтегазоносности осадочного чехла Нижнеконголезской впадины (Республика Ангола)

Специальность 04.00.17 - «Геология, поиски и разведка нефтяных и газовых месторождений»

Диссертация на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Научный руководитель,

кандидат геолого-минералогических наук,

доцент Бурцев М.И.

Москва

1999

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение.....................................................4

Глава I. Геолого-геофизическая изученность Нижнеконголезской

впадины................................................8

Глава II. Стратиграфический очерк................................12

Глава III. Тектоника Нижнеконголезской впадины....................19

Глава IV. Формационный анализ осадочного чехла Нижнеконголезской

впадины...............................................29

Глава V. История геологического развития.........................44

Глава VI. Особенность размещения УВ скоплений и условия

формирования залежей..................................53

6.1. Тектонические и палеотектонические

особенности.......................................53

6.2. Литолого-фациальные и палеогеографические особенности........... ...........................63

6.3. Размещение скоплений УВ в разрезе Нижнеконголезской впадины..........................69

6.3.1. Подсолевой (рифтовый) нефтегазоносный

комплекс...........................................69

6.3.2. Надсолевой (пострифтовый) нефтегазоносный комплекс...........................................74

6.3.3. Наложенный (неотектонический) нефтегазоносный комплекс.........................................82

6.4. Прогноз возможной фазовой зональности углеводородов.....................................86

Глава VII. Перспективы нефтегазоносности Нижнеконголезской

впадины............................................99

7.1. Нефтегазогеологическое районирование Нижнеконголезской впадины............................99

7.2. Перспективы нефтегазоносности впадины и практические рекомендации по дальнейшему направлению нефтепоисковых работ................................104

Заключение (основные выводы, защищаемые положения и рекомендации)..............................................118

Список литературы...........................................122

ВВЕДЕНИЕ

Нижнеконголезская впадина, расположенная в центральной части Кванза-Камерунской нефтегазоносной провинции, включает прибрежные участки суши, шельф и континентальный склон Атлантического океана ряда стран Западной Африки - Конго, Заира и Анголы (в пределах анклава Кабинда и северо-западной части страны).

Эта впадина, где открыто более 100 месторождений, как в подсолевых, так и в надсолевых комплексах и осадочном чехле, служит объектом поисково-разведочных работ как зарубежных, так и Ангольской Национальной компании.

Перспективы нефтегазоносности данной впадины оцениваются многими исследователями как высокие.

Для наращивания топливно-энергетического потенциала и перспектив нефтегазоносности Анголы требуется обобщение всего геолого-геофизического материала.

Основной целью проведенного исследования является оценка перспектив нефтегазоносности Нижнеконголезкой впадины на базе комплексного анализа геолого-геофизического материала, формационного, палеотектонического, палеогеографического и литолого-фациального и выбор конкретных участков для постановки поисково-разведочных работ на нефть и газ силами Ангольской нефтяной компании «ЗОМАМООЬ.

Основные задачи исследований сводились к следующему:

1. Выяснение основных особенностей геологического строения, палеотектонических и палеогеографических условий осадконакопления и нефтегазоносности Нижнеконголезской впадины.

2. Выяснение характера изменений геоформаций впадины как по вертикали, так и по латерали.

3. Определение роли дизъюнктивных дислокаций и галокинеза в процессе структурообразования, миграции и аккумуляции углеводородов.

4. Выделение в разрезе осадочного чехла основных нефтегазоматеринских толщ, породы-коллекторов, порода-покрышек и регионально-нефтегазоносных комплексов на основе анализа размещения выявленных скоплений углеводородов.

5. Выявление генетических связей формирования и размещения скоплений нефти и газа в разрезе осадочного чехла, условий генерации нефти и газа и прогноз возможной фазовой зональности УВ.

6. Районирование Нижнеконголезской впадины по степени перспектив нефтегазоносности на основе комплексного геологического, палеотектонического, формационного и термобарического анализа.

7. Рекомендации по направлению дальнейших поисково-разведочных работ на нефть и газ.

Научная новизна диссертационной работы состоит в том, что на исследуемой территории проведено обобщение геолого-геофизических материалов, определены и охарактеризованы типы формаций и субформаций в мезозойско-кайнозойском разрезе Нижнеконголезской впадины; разработана одного из наиболее перспективных периокеанических бассейнов Атлантической окраины Африканского континента; выделены нефтегазоносные комплексы, основные нефтематеринские толщи, породы-коллекторы и покрышки; установлена роль соляной тектоники в пространственном размещении залежей углеводородов. Изучена пространственная фазовая зональность углеводородов в мезозойско-кайнозойских отложениях Нижнеконголезской впадины; представлена схема размещения фазово-различных зон в пределах перспективных и высокоперспективных областей впадины. Проведено районирование территории Нижнеконголезской впадины по степени перспектив нефтегазоносности раздельно для подсолевого (рифтового), надсолевого (пострифтового) и наложенного (неотектонического) комплексов; расширены представления о соотношении современного рельефа впадины (суша, шельф, континентальный склон и его подножье) и погребенных структурных

планов, что позволяет прогнозировать дальнейшее распространение поисково-разведочных работ в акватории Атлантического океана; впервые для Нижнеконголезской впадины проведены комплексные исследования, на основе которых дано научно-обоснованное определение первоочередных объектов для приращения запасов нефти и газа.

Для выполнения настоящей работы были использованы, главным образом, данные: скважин глубокого бурения, вскрывшие осадочную толщу широкого стратиграфического диапазона - от верхнеюрских отложений до современных осадков включительно; сейсмических профилей MOB и МОП"; сейсмической съемки МОП" с корректировкой основных отражающих горизонтов по результатам бурения глубоких скважин.

В своих исследованиях автор использовал материалы ВНИИЗарубежгеологии, Ангольской нефтяной компании «SONANGOL», ELF и Gulf Oil (CHEVRON).

В общем, геологическом анализе были учтены результаты теоретических исследований по проблемам региональной тектоники и нефтегазоносности Западной Африки и ее акватории, содержащиеся в работах A.A. Бакирова, И.В. Высоцкого, Е.Е. Милановского, В.И. Ермолкина, Б.А. Соколова, Н.Ю. Успенской, В.Е. Хаина, А.Ю. Юнова, К. Бека, A.N. Brink, G.Ph. Brognon, E.F. Dike, K.O. Emery, R. Evans, P. Lehner, R. Leyden, D. Naylor, G. Pautot, B. Tissot.

Реализация научно-обоснованных выводов по оценке перспектив нефтегазоносности, целенаправленные поиски и разведка нефтяных и газовых месторождений позволяет в значительной степени снизить финансовые затраты. Открытие новых месторождений углеводородов в Анголе будет способствовать наращиванию топливно-энергетической базы страны.

Автор в процессе работы над диссертацией пользовался консультациями и советами: докторов геолого-минералогических наук

В.И.Ермолкина, К.А.Клещева, М.М.Элланского, Н.А.Крылова, В.И.Ларина; профессоров! Л.В.Кламкарова, М.Ф.Павлинича; кандидатов геолого-минералогических наук А.Н.Руднева, А.А.Размышляева, которым автор выражает глубокую благодарность.

Автор выражает свою признательность коллективам кафедры Теоретических основ поисков и разведки нефти и газа Университета нефти и газа им. И.М.Губкина и Ангольской нефтяной компании «БОМАМСОЬ», которые в том или ином аспекте работы оказали ему помощь.

Диссертация состоит из введения, 7 глав и заключения. Общий объем 128 страниц машинописного текста, содержит 23 рисунков; библиография включает 74 наименования.

Диссертация выполнена на кафедре «Теоретических основ поисков и разведки нефти и газа» РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина под научным руководством доцента М.И. Бурцева, которому автор выражает искреннюю благодарность за ценные советы, постоянную помощь и консультации, оказанные в период подготовки работы.

Глава!. Геолого-геофизическая изученность Нижнеконголезской впадины.

Поисково-разведочные работы на территории впадины проводились поэтапно, сначала на суше, затем на шельфе и потом на континентальном склоне и сопровождались во времени применением новых технических средств и методических приемов.

На суше изучаемого региона геологоразведочные работы начались в 50-х годах, когда были составлены первые топографические карты масштаба 1:200.000 с использованием материалов аэросъемки.

На южной континентальной части впадины в эти годы нефтепоисковые работы провели французская Генеральная геофизическая компания (гравиметрическая съемка) и английская компания Хантинг Жеофизик лтд., в результате которых были составлены гравиметрическая карта в редукции Буге и карта аномалий магнитного поля (AT). В результате интерпретации этих данных были выявлены региональные структурные элементы и обнаружены локальные поднятия, на которых рекомендовано поисково-разведочное бурение.

На 26 локальных объектах было пробурено 36 глубоких скважин и только на 12 из них были открыты месторождения^, Наиболее крупными являются Кабеса де Кобра, Кингила, Н'Зомбу и Кинфукена. Бурением этих скважин доказана региональная нефтеносность надсолевого комплекса, где основным объектом являются карбонатные отложения свиты Пинда, альбского возраста.

Было доказано, что в южной части (на суше) залежи нефти приурочены к структурным и литологическим ловушкам в терригенных отложениях и рифогенным ловушкам в карбонатных отложениях (альб) (объект Пинда).

В северной части (на суше) исследуемой территории примерно в это же время нефтепоисковые работы успешно проводила американская компания Gulf Oil.

На локальных объектах, выявленных сейсморазведкой, были заложены 189 глубоких скважин, 47 из которых вскрыли подсолевые отложения как основной нефтегазоносный комплекс континентальной части впадины.

Скопления углеводородов приурочены к коре выветривания фундамента протерозойского возраста, к песчано-конгломератной свите Лукула верхнеюрского возраста, к алевритам свиты Вово (скв. 20-4) и свиты Букомази неокомского возраста, к песчаникам Шела (скв. 123-5) аптского возраста.

В шельфовой зоне (глубины моря 0 - 200 м) геологоразведочные работы на нефть и газ начались в начале 60-х годов, проведением гравиметрических, магнитометрических и сейсмических исследований американской компании Gulf Oil. По результатам интерпретации геофизических данных на площади Кабинда в 1966 г. этой компанией была пробурена первая поисковая скважина, которая обнаружила нефтяное месторождение Лимба в сеноманских песчаниках свиты Вермелия, а в 1967 г. было открыто месторождение Малонгу-Север в песчаниках свиты Лукула верхнеюрского возраста.

В конце 60-х годов американская компания Chevron в зоне шельфа Кабинды обнаружила залежи нефти в антиклиналях Малонгу, Кали и Камбала в песчаниках свиты Вермелия и впервые - в органогенно-обло-мочных известняках свиты Эрва-Тока, а также в известняках свиты Пинда.

В южной части впадины в районе Сойю на шельфе на антиклинальных структурах надсолевого комплекса были открыты нефтяная залежь Эсунгу в песчаниках свиты Иабе верхнемелового (турон-маастрихт) возраста и залежи на площади Этеле-Тампа в карбонатных отложениях свиты Пинда альбского возраста и в песчаниках свиты Иабе.

Кроме того, по результатам объемных сейсмических наблюдений (3D) и глубокого бурения в 80-х годах на площади Марина были получены промышленные притоки нефти в отложениях свиты Малембу миоценового возраста, представленных линзовидными пачками

песчаников, а на площадях Матади, Кунтала, Карапау в этих отложениях получены непромышленные притоки нефти.

Основными объектами являются литологические ловушки, связанные с песчаными линзами, сформированными рукавами дельты реки Конго.

В 90-х годах, в пределах северной части шельфовой зоны были открыты новые месторождения - Н'Сангу, Каконгу, Ломба, Немба, Санья и Н'Дола в карбонатных отложениях свиты Пинда, а на шельфе южной части впадины из пробуренной скв. Багрэ-1 получен приток нефти 181 т/сут, а в скв. Нунсе-юг - притоки нефти хорошего качества - 627 т/сут, в скв. Газела-1 - 836 т/сут, в скв. Каама-1 - 605 т/сут из карбонатных отложений свиты Пинда.

Геолого-разведочные работы на континентальном склоне (глубина моря 200 - 3000 м) проводились в рамках международной программы изучения мирового океана (сейсмические, магнито- и гравиметрические) в пределах глубоководной части восточной Атлантики, в том числе непосредственно прилегающей к шельфу Анголы. Этими исследованиями была установлена значительная мощность осадочного чехла, достигающая 7-9 км на континентальном склоне, причем соленосные толщи апта (основной структурирующий фактор) прослеживались до подножья континентального склона, а местами продолжались и за пределы континентального подножья (глубина океана 3000 - 4000 м).

Скважина № 364, пробуренная с судна «Гломар Челенджер» на континентальном склоне в 300 км к юго-западу от г. Луанда, при глубине океана 2448 м вошла в соленосные отложения апта, вскрыв разрез надсолевых отложений мощностью 1080 м.

В 1984 г. ангольская нефтяная компания «SONANGOL» совместно с американской геофизической компанией «Geophysical Servis Inc.» провела морские геофизические исследования вдоль всей прибрежной полосы Анголы в так называемой «зашельфовой» зоне (глубина океана 200 - 1500 м), где отработано около 13600 км сейсмопрофилей.

С 1995 г. сейсмические исследования методом 3D и МОГТ в ангольской склона части Кабинда проводила американская компания «CHEVRON», а в районе Сойю - компания «EXXON». По результате этих исследований были заложены поисковые скважины.

Первая глубоководная скважина, BENGO-1, (глубина моря 600м), на исследуемой территории пробуренная в пределах южной части впадины (район Сойю), дала приток нефти 254т/сут, плотностью 0,940 г/м3. Продуктивны здесь миоцен-олигоценовые турбидиты свиты Малембу.

Вторая скважина, MARGARIDA-1, глубина моря 979м, вскрыла эти отложения на глубине 4530м и дала приток газа и конденсата

В связи с тем, что поисково-разведочные работы в нефтедобывающей отрасли в Анголе велись, в основном, иностранными компаниями на отдельных концессиях, необходимо научное обобщение всех разрозненных материалов геолого-геофизических исследований и создание на этой основе общей геологической модели строения ее территории и истории геологического развития, которые позволят наметить основные направления нефтепоисковых работ.

Глава II. Стратиграфический очерк.

Данная глава написана на основе сводного литолого-стратиграфи-ческого разреза (рис. 1),составленного по материалам геолого-геофизических исследований нефтяных компаний CHEVRON и SONANGOL.

В разрезе изучаемой территории принимают участие породы протерозоя, мезозоя и кайнозоя.

Протерозой (PR).

Протерозойские образования представляют собой фундамент изучаемой территории. Они вскрыты многочисленными скважинами (более 150) на суше и на шельфе, где они представлены магматическими и сильно метаморфизованными породами: гранитами, гнейсами, кварцитами, сланцами.

Мезозойская группа (MZ).

Мезозойские отложения представлены только отложениями юрской и меловой систем.

Юрская система (J).

Юрские отложения развиты только в грабенообразных структурах, где залегают несогласно на породах фундамента. Они включают терригенные отложения свиты Лукула верхнеюрского возраста.

Свита Лукула сложена в основании конгломератами, слабосцементированными коричневато-розовыми, красноватыми, с многочисленными прослоями пестроцветных глин. Мощность свиты в наиболее погруженных зонах достигает 430 м.

Меловая система (К).

Меловая система широко развита в изучаемом регионе и

представлена двумя отделами: нижним и верхним.

<

с tz n a

C-

<

2 S

<

Ul f

2

к

ГОРИЗОНТ

С-ЬИТО

rontilft

литология

X 2f о Z

КРАТКОЕ-

ОПИСАНИЕ

ПОРОД

ПРИМЕР ОСНОВНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

Hews то-«

sue

лроимит*

400

пгеки.конпаиеиггм cairatfWHtigOMxtut

5! <

О »2 8 Я С ■ S

•5 <

S

Щ

ш

I

о

си-

*

!S 2

ы

Ц <

гол-SHOD

пкшмш, гмиюис.нсюнсомдктмнныс

пкиниикн «мрце»1е, коммпноше, садтицш отденьныс еагнжятные прослои

чгредо«»иие шистоь и линзоидоы* aeuoi. шин «ми

ПМЕОЦН

ючен «-в

ЛДИДЯНА

2Ы-4К

«ИНЗОвИДНЫе ПЕСКИ «ЕРГДОЫШИЕ ГЛИН КНЕСТНЯКИ « МПТОИ

и«

<

С

Р. Ш

<

Q

§

л X В. т а

Н

1 s 5 I

TMPoHfcf)

мп Ul tnu_

to *m-

ЧС 1Ш

s .jm

SSS5H5

-дао

ЧЕРЕД0ЫШЕ ПеСЧвКНИКЛ.ИЭМСГИЯИЫКЛ«, коричневых, иешлземистых

МОРОШТЫ КОММИЕЬЫб, СЕРЫЕ

известняки иттеыле, лесчцнн