深水沉積差異及其對油氣分布影響
——以尼日爾三角洲盆地東西部深水扇為例

蔡露露，謝曉軍，李建平，廖計(jì)華

中海油研究總院，北京 100028

0 引言

隨著全球油氣資源需求的快速增長和陸上油氣勘探開發(fā)難度的日益增加，海上油氣資源的重要性越發(fā)明顯，其中深水油氣勘探已經(jīng)成為海上油氣勘探的熱點(diǎn)和主要方向。西非被動(dòng)大陸邊緣盆地深水區(qū)的油氣可采儲(chǔ)量近200 億桶，占全球總資源量的14%，其中有50%來自尼日爾三角洲盆地的深水區(qū)，所以對尼日爾三角洲盆地深水區(qū)油氣及儲(chǔ)層的研究具有非常重要的生產(chǎn)意義和學(xué)術(shù)價(jià)值。

尼日爾三角洲盆地深水區(qū)油氣可采儲(chǔ)量超過106億桶，但這些油氣并非均勻分布于尼日爾三角洲盆地的深水區(qū)。根據(jù)尼日爾三角洲盆地的構(gòu)造和物源供給特點(diǎn)，以Chaocto走滑斷裂帶為界，可近似分為對稱的兩部分，即東部盆地深水區(qū)和西部盆地深水區(qū)，或稱東部深水扇（簡稱東扇）和西部深水扇（簡稱西扇）。本文統(tǒng)計(jì)顯示，西扇共發(fā)現(xiàn)7 個(gè)億噸級(jí)油氣田，累計(jì)油氣可采儲(chǔ)量為35億桶；東扇共發(fā)現(xiàn)14個(gè)億噸級(jí)油氣田，其累計(jì)油氣可采儲(chǔ)量可達(dá)71億桶；東部億噸級(jí)油氣田數(shù)量和油氣可采儲(chǔ)量都是西部的一倍之多。尼日爾三角洲盆地的東扇和西扇所經(jīng)歷的海平面變化、古氣候和烴源巖條件相似，構(gòu)造演化和現(xiàn)今水深也相近，造成東西扇油氣差異如此之大的原因尚不明確。前人關(guān)于尼日爾三角洲盆地研究的論文很多，包括構(gòu)造演化、沉積特征、儲(chǔ)層預(yù)測、油氣成藏等[1-10]，但對尼日爾三角洲盆地東西部深水區(qū)油氣分布差異的原因，提及論文較少。

本文通過對尼日爾三角洲盆地45 000 km2的三維地震資料（基本覆蓋盆地深水區(qū)）、32 000 km 的二維地震資料（基本覆蓋全盆地）、79口井的測/錄井資料和多口井的巖心資料分析（圖1），從物源供給、陸架坡折帶演化、峽谷運(yùn)輸、沉積特征和儲(chǔ)層分布等方面，結(jié)合構(gòu)造背景和烴源巖條件，綜合論證引起東西部油氣分布差異的原因，以期為尼日爾三角洲盆地和其他地區(qū)的深水油氣勘探有所指導(dǎo)。

1 盆地地質(zhì)背景

1.1 盆地基本情況

尼日爾三角洲盆地位于西非被動(dòng)大陸邊緣盆地，非洲西部邊緣的幾內(nèi)亞灣，處于海岸線由東西向變?yōu)槟媳毕虻霓D(zhuǎn)彎處（圖1）。東部以喀麥隆火山帶為界，西部以奧基蒂帕隆起為界。東西軸長640 km，南北軸長520 km，總面積約為211 197 km2，其中陸上面積79 171 km2，海域面積132 025 km2。

圖1 尼日爾三角洲盆地位置圖Fig.1 Location map of Niger Delta Basin

1.2 盆地沉積充填

始新世—全新世以來，尼日爾河和貝努埃河沿著比達(dá)盆地和貝努埃槽向南匯合流入大西洋，所攜帶的大量碎屑物質(zhì)和有機(jī)質(zhì)形成了一個(gè)巨大的海退型前積三角洲。三角洲沉積物的聚積和分布受構(gòu)造沉降程度以及沉積物供給的影響，三角洲通過進(jìn)積和加積形成了一套夾有海進(jìn)層序的、粒度向上變粗的進(jìn)積楔，由三個(gè)穿時(shí)單元組成，即底部的阿卡塔組（Akata）、中部的阿格巴達(dá)組（Agbada）和頂部的貝寧組（Benin），時(shí)代為古新世—現(xiàn)代[7,11-16]（圖2）。

圖2 西非海平面變化及尼日爾三角洲盆地柱狀圖[13-16]Fig.2 Fluctuation of sea level in West Africa and stratigraphic column of Niger Delta Basin[13-16]

阿卡塔組主要由厚層海相泥頁巖組成，為大陸架、大陸坡前三角洲和淺?！詈Ｏ嗄囗搸r沉積，富含有機(jī)質(zhì)，是研究區(qū)主要烴源巖，主體部位預(yù)測厚度超過5 000 m。泥頁巖發(fā)育時(shí)代為古新世—始新世，有學(xué)者把上白堊統(tǒng)—古新統(tǒng)的海相頁巖也歸入阿卡塔組。阿格巴達(dá)組為進(jìn)積三角洲前緣沉積，地層厚度3 000～4 500 m。上部以砂巖為主，夾少量泥巖，下部泥頁巖含量增加。由多個(gè)退覆沉積韻律組成，其間以大段穩(wěn)定泥巖為標(biāo)志，將阿格巴達(dá)組劃分成若干個(gè)砂層組。貝寧組為陸相河流及岸后沼澤沉積，主要巖性為砂礫巖，地層厚度小于3 000 m，一般為1 000～2 000 m，與下伏阿格巴達(dá)組呈平行不整合接觸。

漸新統(tǒng)阿卡塔組的泥頁巖沉積層，是尼日爾三角洲區(qū)域性的生油層；上第三系中新統(tǒng)是區(qū)域性的儲(chǔ)層，貝寧組是砂泥層地層，具有一定的蓋層和封閉條件，所以第三系在一定程度上能夠形成一套良好的油藏組合。

1.3 構(gòu)造演化及區(qū)帶劃分

尼日爾三角洲盆地的基底主要由西非克拉通的前寒武紀(jì)—下古生界火成巖和變質(zhì)巖組成。盆地的形成和演化經(jīng)歷了中侏羅世巴柔期—晚白堊世康尼亞克期（170～87.5 Ma）的拉張裂谷期和晚白堊世三冬期以來（86.6～0 Ma）的后裂谷漂移期兩個(gè)階段[13]。

在大陸邊緣重力作用下，尼日爾三角洲盆地從陸向海依次劃分為6個(gè)構(gòu)造帶：伸展帶、泥巖底辟帶、內(nèi)沖斷帶、斜坡帶、外沖斷帶和前緣帶（圖3～5）。油氣發(fā)現(xiàn)主要在泥底辟帶、斜坡帶和內(nèi)外沖斷帶，盆地西部和東部都發(fā)育這幾個(gè)構(gòu)造帶，是油氣聚集的構(gòu)造條件。

圖3 尼日爾三角洲盆地構(gòu)造區(qū)帶劃分圖Fig.3 Tectonic framework of Niger Delta Basin

2 深水扇沉積特征及分布規(guī)律

前人對尼日爾三角洲盆地深水沉積類型的研究已有很多，主要是針對某個(gè)區(qū)塊的沉積儲(chǔ)層研究，然后通過模式推廣到全區(qū)，但是可能存在以點(diǎn)代面的認(rèn)識(shí)[2-7]。中—晚中新世，西扇物源經(jīng)大型古峽谷搬運(yùn)至深水區(qū)，對深水扇而言，峽谷運(yùn)輸相當(dāng)于點(diǎn)物源供給。西扇上游發(fā)育大規(guī)模侵蝕水道群，中游水道規(guī)模減弱并伴有加積型天然堤及水道化朵葉沉積，下游發(fā)育水道末端朵葉，西扇整體呈發(fā)散的“樹枝狀”分布。東扇上游區(qū)不發(fā)育大型峽谷，尼日爾三角洲擺動(dòng)形成線物源供給，沉積類型以朵葉和水道化朵葉為主，呈“扇面狀”分布。東西部深水區(qū)沉積類型和儲(chǔ)層分布有很大差別，并對盆地油氣的分布產(chǎn)生重要影響。下面分別詳細(xì)論述之。

2.1 西扇特征分析

本文將西部深水扇從扇根到扇端依次劃分為“根部—上游—中游—下游”4 個(gè)區(qū)域進(jìn)行研究（圖6），4個(gè)區(qū)域在平面上沒有明確界限，屬區(qū)域上概念性的劃分。目前鉆井主要集中在西扇的上游（Bosi、Erha、Abo油田）和中游地區(qū)（Bobo油田）。

圖6 尼日爾三角洲盆地西部深水扇沉積相圖Fig.6 Sedimentary facies of western deep-water fan,Niger Delta Basin

2.1.1 西扇根部特征

峽谷在深水扇沉積過程中一般有兩種作用，早期作為沉積物搬運(yùn)的通道，晚期作為沉積物匯聚的空間。據(jù)文獻(xiàn)資料顯示[12]，西扇陸坡的根部自漸新統(tǒng)發(fā)育許多峽谷，規(guī)模最大的是Opuama古峽谷（圖2），另外還有一些大型峽谷至今未被完全充填。這些古峽谷在中新統(tǒng)西部深水扇沉積物運(yùn)輸中起到重要的作用。深水沉積物主要被限制在大型峽谷之內(nèi)，并使沉積物搬運(yùn)至較遠(yuǎn)距離。峽谷之外水道、天然堤和朵葉等沉積類型都不發(fā)育，主要沉積中—弱振幅、中—低頻率、連續(xù)性較好的半深?！詈Ｄ鄮r（圖7）。

圖7 尼日爾三角洲盆地西扇根部典型地震剖面（剖面位置見圖6）Fig.7 Root of typical seismic profile of western deep-water fan, Niger Delta Basin (profile location Fig.6)

圖4 尼日爾三角洲盆地西扇典型構(gòu)造剖面及解析Fig.4 Analysis of typical structural section of western deep-water fan, Niger Delta Basin

圖5 尼日爾三角洲盆地東扇典型構(gòu)造剖面及解析Fig.5 Analysis of typical structural section of eastern deep-water fan, Niger Delta Basin

2.1.2 西扇上游特征

深水濁流流出或突破大型峽谷的限制之后，開始發(fā)散并演變?yōu)榍治g能力較強(qiáng)、規(guī)模較大的大型復(fù)合水道群。此類大型復(fù)合水道在地震上表現(xiàn)為中—強(qiáng)振幅、中—高頻率、雜亂—斷續(xù)反射的特征。平面屬性圖顯示（圖8），在西扇上游約1.3 萬平方公里范圍內(nèi)（4、7、8、10和11區(qū)塊），廣泛發(fā)育這種大型復(fù)合水道群。復(fù)合水道內(nèi)部的砂地比較高，外邊界明顯，平均寬度3～5 km，部分水道規(guī)?？蛇_(dá)8～10 km，水道平均深度約220 m（圖9）。

圖9 尼日爾三角洲盆地西扇上游典型地震剖面（剖面位置見圖6）Fig.9 Upstream of typical seismic profile of western deep-water fan, Niger Delta Basin (profile location Fig.6)

圖8水道流向包括東—西向、北東—南西向和北—南向，這些看似雜亂的水道流向有一個(gè)共同的特點(diǎn)，水道向上游的延長線，都指向同一個(gè)方向——Opuama 等大型峽谷群發(fā)育的位置，同時(shí)也證明了這些大型復(fù)合水道的發(fā)育，是濁流通過Opuama等峽谷后，發(fā)散并侵蝕海底而形成。

圖8 尼日爾三角洲盆地西扇4-7-8-10-11 區(qū)塊中新統(tǒng)均方根振幅屬性圖（位置見圖6）Fig.8 RMS amplitude attributes of 4-7-8-10-11 block in Miocene formation, Niger Delta Basin western fan(profile location Fig.6)

2.1.3 西扇中游特征

上游的大型復(fù)合水道流經(jīng)中游區(qū)域時(shí)，水道開始分叉，支流變多，規(guī)模變小，形成侵蝕能力相對較弱的高彎水道。位于西扇中游位置的OPL322 區(qū)塊（BOBO 油田）（圖6），鉆井揭示的儲(chǔ)層為濁積水道砂巖（圖10）。水道平均寬度2～3 km，水道具U 型或V型外形，地震上表現(xiàn)為中—高振幅、中等頻率、雜亂—斷續(xù)反射特征。同時(shí)剖面中顯示西扇中游，還出現(xiàn)天然堤和朵葉等加積型的沉積單元，也說明水動(dòng)力進(jìn)一步變?nèi)酰▓D11）。

圖10 西部深水扇中游OPL322 工區(qū)均方根地震屬性圖（平面位置見圖6）Fig.10 RMS amplitude attribute of OPL322 midstream of western deep-water fan (profile location Fig.6)

圖11 尼日爾三角洲盆地西部深水扇中游典型地震剖面圖（剖面位置見圖6）Fig.11 Midstream of typical seismic profile of western deep-water fan, Niger Delta Basin (profile location Fig.6)

2.1.4 西扇下游特征

西扇下游區(qū)相當(dāng)于前緣構(gòu)造帶位置，目前沒有鉆井和三維地震資料，僅有幾條二維測線（圖3，4，6）。西扇下游區(qū)水深超過3 000 m，地層起伏不大，基本不受泥底辟和沖斷等作用影響。深水重力流至西扇下游區(qū)域，水動(dòng)力進(jìn)一步減弱，主要發(fā)育細(xì)粒、薄層、加積作用為主的水道化朵葉，地震上表現(xiàn)為中等振幅、中等頻率、連續(xù)性較好的特征。圍巖為弱振幅、低頻率、連續(xù)性較好的半深海—深海的泥巖（圖12）。由于西部深水扇部分前緣帶已超出尼日爾三角洲盆地西邊界，資料較少，西扇下游前緣的席狀朵葉的發(fā)育范圍，推測西扇邊緣已超出盆地的西部邊界尚未結(jié)束（圖6）。

圖12 尼日爾三角洲盆地西部深水扇下游典型地震剖面（位置見圖6）Fig.12 Downstream of typical seismic profile of western deep-water fan, Niger Delta Basin (profile location Fig.6)

綜合分析，西部深水扇的上游主要發(fā)育侵蝕能力強(qiáng)、規(guī)模較大的高彎復(fù)合水道群；中游水道規(guī)模變小，開始出現(xiàn)加積型的天然堤和朵葉沉積；下游則發(fā)育朵葉或水道化朵葉為主的沉積。西扇上、中、下游沉積類型和沉積規(guī)模的變化，反映了水動(dòng)力作用和侵蝕能力由強(qiáng)到弱的變化（圖6）。

2.1.5 西扇典型鉆井分析

OPL322 區(qū)塊位于西部深水扇中游位置（圖6），該區(qū)塊發(fā)育兩個(gè)北西—南東方向的逆沖推覆構(gòu)造，分別為AGA 和BOBO，區(qū)塊內(nèi)4 口鉆井均位于BOBO構(gòu)造上（圖13）。區(qū)內(nèi)水道走向?yàn)楸睎|—南西向，4口鉆井在中新統(tǒng)揭示儲(chǔ)層均為水道砂巖。區(qū)內(nèi)發(fā)育水道流向與推覆構(gòu)造帶走向近垂直接觸，窄陡逆沖帶與垂直水道形成構(gòu)造—巖性圈閉，油層厚度大，但分布面積小，形成的油田規(guī)模也相對較?。▓D13）。

圖13 OPL322 區(qū)塊水道流向與推覆構(gòu)造走向呈垂直接觸Fig.13 Vertical contact relationship between channel flow in OPL322 block and nappe tectonic strike

2.2 東扇特征分析

綜合東部深水沉積特點(diǎn)和資料情況，本文選擇能夠代表東扇“上游、中游、下游和前緣帶”的4 條地震大剖面對尼日爾三角洲東扇的沉積變化規(guī)律進(jìn)行分析（圖14）。

圖14 尼日爾三角洲盆地東部深水扇沉積相圖Fig.14 Sedimentary facies of eastern deep-water fan,Niger Delta Basin

2.2.1 東扇上游特征

東扇上游區(qū)位于構(gòu)造伸展帶—泥巖底辟帶（圖3，5），目前掌握的三維地震資料較少，主要采集了南北向和東西向的若干條二維地震大剖面（圖15）。通過對二維測線的綜合分析認(rèn)為，上游區(qū)不發(fā)育大型峽谷，主要沉積物了弱振幅、低頻率、連續(xù)性好的陸坡泥?？赡茉谥行陆y(tǒng)有小型水道發(fā)育，后期被充填，但上游均未見大型古峽谷發(fā)育的痕跡（圖15）。

圖15 東部深水扇上游陸坡泥沉積（剖面位置見圖14）Fig.15 Mudstone in continental slope, upstream of eastern deep-water fan (profile location Fig.14)

2.2.2 東扇中游特征

東扇中游區(qū)位于斜坡帶—逆沖推覆帶附近，主要沉積類型為水道化朵葉，其次為水道。朵葉在橫向上具有很好的展布和連通性，含砂率高。朵葉在地震上表現(xiàn)為高振幅、中頻率、連續(xù)性中—好的地震響應(yīng)特征（圖16）。地震縱向所能夠分辨的朵葉以疊合朵葉為主，橫向上能夠有效分辨單期朵葉，但目前地震資料還很難對朵葉單元進(jìn)行識(shí)別。

圖16 東部深水扇中游朵葉沉積（剖面位置見圖14）Fig.16 Lobe in midstream of eastern deep-water fan (profile location Fig.14)

東扇中游區(qū)的水道寬度300～500 m，深度約50 m，侵蝕能力弱，地震上表現(xiàn)為扁平的中—強(qiáng)振幅、中—高頻率、連續(xù)性較好的特征。

2.2.3 東扇下游特征

東扇下游區(qū)發(fā)育位置接近前緣構(gòu)造帶（圖3，5），水深約3 500 m，無三維地震資料，僅有幾條二維測線。沉積類型以朵葉為主，偶見加積型水道。朵葉具透鏡狀外形，二維測線顯示，東扇前緣發(fā)育中—強(qiáng)振幅、中—高頻率、連續(xù)性較好的地震反射特征（圖17）。

2.2.4 東扇前緣特征

東扇前緣部位，水深超過3 500 m，如圖18 二維測線顯示，東扇前緣中—強(qiáng)振幅、中—高頻率、連續(xù)性較好的席狀朵葉砂反射特征逐漸消失，更多的為弱振幅、低頻率、連續(xù)性較好的半深海—深海泥巖沉積，東部深水扇前緣發(fā)育至此發(fā)育結(jié)束。

圖18 東扇前端沉積特征（剖面位置見圖14）Fig.18 Characteristics of front of eastern deep-water fan (profile location Fig.14)

綜合分析，東部深水扇的上游區(qū)主要發(fā)育陸坡泥沉積，并未見到峽谷發(fā)育；中游部位主要發(fā)育水道化朵葉，其次為水道；下游主要發(fā)育朵葉，水道減少，偶見加積型水道。Nnwa-Doro、AKPO、Egina、Chota等大型油氣田即位于東扇的中游區(qū)域。東扇上、中、下游沉積類型反映其以能量較弱的朵葉沉積為主，可見規(guī)模較小的加積型水道。

2.2.5 東扇典型鉆井分析

東扇油氣田較多，包括Egina、EginaSouth、Preowei、AKPO 等，本次選取了OML130 區(qū)周邊10 口井進(jìn)行沉積分析。OML130區(qū)塊位于東扇下游區(qū)，該地區(qū)發(fā)育低緩背斜構(gòu)造，主要沉積儲(chǔ)層為席狀朵葉砂，形成良好的構(gòu)造—巖性復(fù)合圈閉，單井揭示鉆遇的砂體與西扇OPL322 區(qū)塊不同，OML130 區(qū)塊沉積類型以朵葉為主，其次為水道。

單期朵葉平均厚度4～12 m，朵葉復(fù)合體平均厚度10～60 m，砂體厚度變化較大（圖19）。鉆井揭示疊合朵葉，GR曲線表現(xiàn)為箱型特征，厚度約20 m，底部為粗砂巖，中部為黃色細(xì)—中砂巖，頂部為細(xì)砂巖，向上變?yōu)榛揖G色泥巖，整體變現(xiàn)為向上變細(xì)的正粒序沉積。朵葉體以砂泥巖薄互層為主要特征，整體上具有向上砂巖變厚的趨勢，單砂層具有塊狀或正粒序結(jié)構(gòu)，泥巖中的包卷構(gòu)造、滑塌構(gòu)造都指示濁流成因。地震上表現(xiàn)為中—強(qiáng)振幅、中—高頻率、連續(xù)性較好的反射特征（圖17，20）。東扇水道規(guī)模較小，外形扁平，侵蝕能力弱，寬度300～500 m，厚度約50 m，地震上表現(xiàn)為強(qiáng)振幅、高頻率、連續(xù)性較好的特征（圖21）。

圖17 東扇下游水道化朵葉沉積特征（剖面位置見圖14）Fig.17 Channelized lobe in downstream of eastern deep-water fan (profile location Fig.14)

圖19 東扇朵葉鉆井及巖心特征Fig.19 Characteristics of drilling and core of lobes in eastern deep-water fan

圖21 東扇水道測井及地震響應(yīng)特征Fig.21 Logging and seismic characteristics of eastern deep-water channel

3 東西深水扇沉積差異

3.1 烴源巖和蓋層

烴源巖和蓋層在東西部深水區(qū)的差異不大，對東西部油氣分布差異影響甚微。阿卡塔組海相泥頁巖中富含大量有機(jī)質(zhì)，是尼日爾三角洲盆地的區(qū)域性的生油層，厚度可達(dá)5 000 m，全盆穩(wěn)定性較好（圖2）。生油巖有機(jī)碳含量（TOC）可達(dá)0.2%～6.5%，平均2.6%[17]，為中新統(tǒng)深水儲(chǔ)層主要的供烴層。尼日爾三角洲盆地東西部深水沉積在烴源巖上差別不大，東西部油氣可采儲(chǔ)量的巨大差異并非由烴源巖造成。

尼日爾三角洲盆地的油氣儲(chǔ)量大部分都集中在Agbada組，由海陸交互相的海岸平原、濱岸和上陸坡環(huán)境的砂巖、頁巖、粉砂巖和黏土巖組成互層[7,13-14]。區(qū)域上并不缺少泥巖蓋層，且蓋層在全區(qū)穩(wěn)定分布，所以蓋層也不是引起東西扇油氣資源量差別的主因。

3.2 物源供給和陸架坡折演化

物源供給是尼日爾三角洲盆地東西扇沉積的物質(zhì)基礎(chǔ)，但不是引起東西部深水區(qū)油氣分布差異的主要原因。尼日爾三角洲陸架坡折帶演化與物源供給密切相關(guān)，陸架坡折帶總體呈現(xiàn)向海方向凸起的形態(tài)，但在不同時(shí)期，形態(tài)變化各有不同，這主要與物源的供給和遷移有關(guān)[17-18]。如圖22所示，從始新世至中—上新世，尼日爾三角洲盆地的物源供給發(fā)生了主物源遷移和物源合并現(xiàn)象。始新世，陸架坡折帶在總體向海方向凸起的形態(tài)下在靠東一側(cè)有一個(gè)向陸方向的小凸起，說明在這段時(shí)期，發(fā)育兩個(gè)北東向的物源，坡折帶西側(cè)的物源為主物源，東側(cè)的物源為次物源，將三角洲朵體分成東西兩部分，兩個(gè)物源一起控制三角洲向海方向的推進(jìn)；到漸新世時(shí)期，兩個(gè)北東向物源繼承性發(fā)育，其中坡折帶西側(cè)的主物源逐漸向坡折帶中部遷移；到中新世時(shí)期，兩個(gè)物源合并，也使其控制發(fā)育的兩部分三角洲合并在一起，形成統(tǒng)一的，具有寬闊前緣的三角洲。物源供給對尼日爾三角洲盆地東西部深水區(qū)差異較小，不是引起東西部油氣差異的主要原因。

3.3 峽谷分布

尼日爾三角洲盆地西部深水區(qū)受構(gòu)造活動(dòng)影響，斷裂帶發(fā)育（Benue斷裂帶和Chaocto斷裂帶），形成西部比東部峽谷發(fā)育的現(xiàn)象。在尼日爾三角洲盆地深水沉積中，峽谷作為物源的運(yùn)輸通道控制著砂體的分布[15-18]。尼日爾三角洲盆地共發(fā)育三期大型的古峽谷（圖2，22），即盆地西部的Opuama 大峽谷，盆地東部邊緣的Afam和Qua Iboe峽谷。對中新統(tǒng)深水扇有影響的是西部中漸新世早期形成的Opuama峽谷，其他兩個(gè)峽谷分別在晚中新世末和上新世才開始發(fā)育，對中—上中新統(tǒng)東部深水扇沉積影響不大，也是最終造成中—晚中新世的西扇和東扇在分布、成因、規(guī)模上存在巨大差異的主要因素之一（圖22）。

圖20 東部深水扇席狀朵葉砂及小型高彎水道均方根振幅圖Fig.20 RMS attributes map of mat-shaped lobes and small meandering channels, eastern deep-water fan

3.4 沉積模式

尼日爾三角洲盆地中—晚中新世東西深水扇存在差異性沉積（圖22，23）。結(jié)合上文物源分析和峽谷發(fā)育情況的認(rèn)為，東西深水扇沉積模式不同，西部深水扇是以大型古峽谷為物源輸送通道的，稱為“有根深水扇模式”；東部深水扇峽谷發(fā)育較少，稱為“無根深水扇模式”。

圖22 尼日爾三角洲盆地陸架坡折演化及大型峽谷發(fā)育情況Fig.22 Evolution of continental shelf slope and development of large canyon, Niger Delta Basin

西部深水扇的沉積物在陸架和陸坡沉積較少，經(jīng)峽谷搬運(yùn)至海底后開始發(fā)散并沉積下來，形成“樹枝狀”的深水扇。西部深水扇在上游發(fā)育大規(guī)模的侵蝕型水道，并隨水動(dòng)力強(qiáng)度的減弱，水道規(guī)模變小，由侵蝕變?yōu)榧臃e，在下游形成水道末端朵葉。

東部深水扇上游大型峽谷和大規(guī)模的水道發(fā)育較少，沉積物滑移推進(jìn)或通過中小型水道進(jìn)行輸送，搬運(yùn)距離不及西部深水扇遠(yuǎn)，在海底形成“扇面狀”的深水扇。中下游發(fā)育朵葉和中小型水道沉積。

西扇推進(jìn)距離比東扇要遠(yuǎn)，西扇前緣帶朵葉體比較發(fā)育，距離陸架360 km，東扇前緣帶朵葉體不發(fā)育，距離陸架220 km；東西扇的水道規(guī)模在同一比例尺下存在西扇多寬深，東扇少窄淺的特征，西扇水道平均寬度達(dá)1 700～1 750 m，東扇水道平均寬度僅300～500 m（圖8）。沉積類型、分布和規(guī)模差異形成了東西扇不同的沉積模式，上文提到東西深水扇的油氣儲(chǔ)量差異也于此密切相關(guān)。

圖23 尼日爾三角洲盆地東西扇沉積模式對比圖Fig.23 Comparison of depositional models for eastern and western deep-water fans, Niger Delta Basin

4 油氣勘探影響

4.1 不同儲(chǔ)層類型形成圈閉差異大

西部深水扇在盆地范圍內(nèi)的構(gòu)造背景為高陡沖斷帶，且發(fā)育的高彎復(fù)合水道流向與構(gòu)造走向垂直，致使圈閉面積較小，造成單個(gè)目標(biāo)及總體資源潛力?。▓D24a）；東部深水扇的構(gòu)造背景為高陡沖斷帶和低緩背斜，且主要位于盆地范圍內(nèi)，同時(shí)發(fā)育的主力儲(chǔ)層為朵葉砂體，面積大、分布廣、砂體連通性能好，形成的構(gòu)造—巖性圈閉面積大（圖24b），因此在盆地東西扇烴源巖、蓋層和構(gòu)造差異均不大的背景下，東西深水扇的沉積類型及其與構(gòu)造的匹配關(guān)系，最終導(dǎo)致該地區(qū)油氣田數(shù)量和可采儲(chǔ)量差異較大，西扇僅為東扇一半。

圖24 尼日爾三角洲盆地深水沉積濁積儲(chǔ)層與構(gòu)造匹配關(guān)系示意圖（a）西扇水道儲(chǔ)層；（b）東扇朵葉儲(chǔ)層Fig.24 Sketch map of relation between turbidity reservoir and structure in deep-water regions, Niger Delta Basin(a)channel reservoir in western deep-water fan;(b)lobe reservoir in eastern deep-water fan

4.2 未來勘探方向

東扇朵葉席狀砂儲(chǔ)層與逆沖構(gòu)造/泥拱形成的構(gòu)造—巖性圈閉面積大，水深相對較淺，是優(yōu)先選擇的戰(zhàn)略目標(biāo)，但在東扇邊界范圍以外，即便有好的構(gòu)造，砂體也不發(fā)育，儲(chǔ)層存在高風(fēng)險(xiǎn)；東扇高彎復(fù)合水道濁積砂巖形成的構(gòu)造—巖性圈閉，雖然面積相對席狀朵葉砂較小，但砂層厚度和砂地比較高，是次選的勘探目標(biāo)；西扇大型復(fù)合水道或水道化朵葉形成的構(gòu)造—巖性圈閉是第三戰(zhàn)略選擇。

隨著尼日爾三角洲盆地勘探程度的日益提高，水體淺、圈閉大的目標(biāo)勘探完之后，西扇可能會(huì)向更遠(yuǎn)、更深的方向?qū)ふ夷繕?biāo)。雖然西扇扇端儲(chǔ)層還比較發(fā)育，但由于西扇扇端處于前緣構(gòu)造帶位置，地形平緩，構(gòu)造風(fēng)險(xiǎn)也將進(jìn)一步提升。

5 結(jié)論與認(rèn)識(shí)

（1）海平面變化和構(gòu)造升降是控制尼日爾三角洲盆地深水儲(chǔ)層分布的根本因素，物源供給和陸架坡折帶變化是尼日爾三角洲盆地儲(chǔ)層的物源基礎(chǔ)，有無古峽谷的通道運(yùn)輸是造成尼日爾三角洲盆地東西部深水扇沉積差異的直接因素。

（2）尼日爾三角洲盆地西扇是由尼日爾三角洲提供物源，后經(jīng)大型峽谷的運(yùn)輸，在深水平原區(qū)形成樹枝狀發(fā)散的“有根深水扇”沉積模式。尼日爾三角洲盆地東扇同樣也是由尼日爾三角洲供源，缺乏大型峽谷的運(yùn)輸，物源沿大陸斜坡滑移或小型水道溝通至半深?！詈Ｆ皆纬筛坎话l(fā)育的扇面狀“無根深水扇”沉積模式。

（3）尼日爾三角洲東西部深水扇沉積差異，分別形成兩種樣式的深水圈閉類型，最終造成油氣田分布和可采儲(chǔ)量的巨大差異。對勘探目標(biāo)優(yōu)選來說，東扇朵葉席狀砂儲(chǔ)層與逆沖構(gòu)造/泥拱形成的構(gòu)造—巖性圈閉面積大，水深相對較淺，是優(yōu)先選擇的戰(zhàn)略目標(biāo)；東扇高彎復(fù)合水道濁積砂巖形成的構(gòu)造—巖性圈閉，雖然面積相對席狀朵葉砂較小，但砂層厚度和砂地比較高，是次選的勘探目標(biāo)；西扇大型復(fù)合水道形成的構(gòu)造—巖性圈閉是第三戰(zhàn)略選擇。