东非裂谷Kerio Valley盆地石油地质特征与勘探潜力

胡 滨，张世鑫，贾 屾

（中海油研究总院有限责任公司，北京 100028）

东非裂谷位于非洲东部陆上，南北全长约3 500 km，宽50 km～300 km，在平面上分为东西两支。裂谷东支自北向南经过埃塞俄比亚、肯尼亚和坦桑尼亚等国家，共17个盆地（见图1）。2012年以来，由Tullow和Africa Oil公司组成的作业团体在东支South Lokichar盆地取得油气勘探突破。据作业者Tullow公司公布，盆地内已发现8个油田，合计2C可采储量达5.6×108bbl[1]。

Kerio Valley盆地邻近South Lokichar盆地（见图1），具有相似的盆地演化背景。目前该盆地的勘探程度很低，国际上相关研究少，而国内处于研究空白区。本文基于最新地震地质综合研究成果，阐述Kerio Valley盆地的石油地质特征与油气勘探潜力，这对该地区未来油气勘探评价具有重要意义。

图1 东非裂谷东支各盆地位置图

1 区域地质概况

现今东非裂谷全貌的形成受到了元古代造山带的影响[2]。渐新世开始，受到Afar地幔柱活动（约31 Ma），促使东非裂谷系整体进入新生代裂谷演化阶段，阿拉伯板块从非洲板块分离，形成红海-亚丁湾-东非裂谷系三叉裂谷[3，4]。东非裂谷系是其中的夭折支[5]，并逐步演化成现今世界上最年轻的裂谷盆地群[6，7]。

裂谷东支主要发育两期裂谷[8]，西早东晚。第一期裂谷：South Lokichar[9]和Kerio Valley盆地为裂谷沉降中心（见图2），主要发育渐新统-中中新统地层[10]，厚度可达6 000 m，中中新世之后盆地整体抬升，沉积厚度小。第二期裂谷：晚中新世之后，沉降中心由South Lokichar盆地向东向北迁移，Kerio、North Lokichar和Turkana盆地沉积厚度大。

图2 东非裂谷东支渐新世-中新世裂谷发育图

2 盆地概况

2.1 勘探现状

Kerio盆地位于东非裂谷东支中南段，South Lokichar盆地南部约60 km（见图2）。盆地为南北走向，长约65 km，东西宽约15 km，面积约1 000 km2。该盆地于20世纪80～90年代采集了重磁资料，可用于断裂与盆地结构的识别，并且在80年代采集了二维地震测线约450 km，测网密度为1.5 km×2 km～3 km×4.5 km。地震资料信噪比低、同相轴连续性和地震波组特征整体也较差。2016年钻探的C-1井在700 m地层段内获得较好的油气显示[3]，证实了油气系统，但作业者Tullow公司未公布钻井细节。

2.2 盆地结构与沉积充填

Kerio盆地呈典型的半地堑结构，西陡东缓。F1为控盆地的边界断层，产状陡，断距大（见图3b），平面上呈近南北走向（断层南部折转为北西-南东方向）（见图3a），延伸长度超过70 km（研究区范围内）。次级断层不发育，断距也较小。

盆地的勘探程度低，参考地质图和地表露头确定盆地的地层年代。盆地北部有上新统火山岩出露，并且有测线通过（图3b中DD’测线）；盆地东部Kamasia地区有中新统Ngorora组砂泥岩出露（见图4），年代为8.5 Ma～13.1 Ma，图3b中BB’测线延长线可与露头相接；盆地西部有渐新统Kimrwaer组砂岩地层沿F1边界断层出露。通过露头标定可知，Kerio Valley盆地发育渐新世以来的5套地层，即渐新统、下中新统、中中新统、上中新统和上新统-更新统（图3b），各地层之间为整合沉积，界面呈较强连续强反射特征（多为火成岩反射）。地层厚度整体西厚东薄，沉积中心受控于F1边界断层，位于盆地西南部（图3a），最大沉积厚度约3.5s（约5 000 m）。其中，中中新统和上中新统地层较厚，分别约1 500 m。

3 石油地质特征

盆地东部Kamasia地区Ngorora组泥岩露头样品显示烃源指标好（见图4）。有机碳含量（TOC）值为0.74%～5.38%，平均值 2.7%，氢指数（HI）值为131 mg/g～830 mg/g，平均值 530 mg/g，以 I-II1型干酪根类型为主，与South Lokichar盆地发现的中新统主力烃源岩的指标相似。样品显示Tmax值438℃～445℃，处于低熟-成熟阶段。通过露头位置标定盆地内Ngorora组地层，地震剖面上呈低频、较强连续性、较强振幅反射特征。参考South Lokichar盆地1 500 m的生烃门限，预测Kerio Valley成熟烃源岩面积约为260 km2。

图3 Kerio Valley盆地中中新统顶面构造图（a）和地质剖面图（b）

Kerio Valley周边如South Lokichar盆地证实以湖泊-河流-三角洲沉积为主，钻井揭示砂地比高（40%～50%），单砂层厚度可达20 m。储层物性较好，岩心实测和测井解释孔隙度15%～30%，渗透率可达1 000 mD。Kerio Valley与South Lokichar盆地具有相似的构造演化和沉积背景，应具有相似的储层条件。另一方面，Kerio Valley盆地受火山的控制相对较明显，火山岩也较发育，储层的物性等方面可能存在一定风险。

Kerio Valley盆地断层不发育，圈闭类型均为F1边界断层遮挡的半背斜圈闭，圈闭面积一般较小（5 km2～20 km2），闭合幅度一般为 50 m～300 m。由于测网稀疏，圈闭落实存在一定不确定性。2016年钻探的C-1井在700 m地层段内获得较好的油气显示，证实了该盆地的油气系统。

图4 Kerio Valley盆地东部露头样品有机质类型和指标图

4 结论

（1）Kerio Valley盆地为东非裂谷东支的第一期裂谷，呈典型的半地堑结构，西陡东缓。发育渐新世以来的地层，最大沉积厚度约5 000 m，以中新统地层为主。

（2）盆地东部露头揭示了盆地内存在中新统优质烃源岩，并且已经成熟。盆地发育河流和三角洲相砂岩，孔渗物性较好，油气系统已被钻井证实，具有一定的勘探潜力。盆地内断层少，圈闭不够发育，可能是盆地勘探存在的主要问题。