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岩性圈闭地质风险评价原则与方法探讨

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圈闭 地质 风险 评价 原则 方法 探讨
资源描述:
岩 性 圈 闭 地 质 风 险 评 价 原 则 与 方 法 探 讨 ①江   平 1 ,2 ,3(1. 中 国 地 质 大 学 研 究 生 院 ,武 汉 430074 ;2. 中 国 石 油 化 工 股 份 有 限 公 司 上 海 海 洋 油 气 分 公 司 研 究 院 ,上 海 200120 ;3. 中 国 石 油 化 工 股 份 有 限 公 司 石 油 勘 探 开 发 研 究 院 西 部 分 院 ,乌 鲁 木 齐 830011)摘   要 :依 据 对 油 气 勘 探 理 论 和 圈 闭 概 念 的 理 解 和 认 识 ,认 为 在 建 立 岩 性 圈 闭 地 质 模 型 时 ,对 岩 性 圈 闭 的 地 质 风 险 评 价 应 分 3个 层 次 进 行 ,即 圈 闭 的 成 藏 环 境 、 圈 闭 自 身 的 成 藏 条 件 和 圈 闭 可 靠 性 的 评 价 ,从 而 得 到 圈 闭 的 含 油 气 性 系 数 或 圈 闭 的 地 质 风 险 系数 。 在 分 析 圈 闭 自 身 的 成 藏 条 件 时 ,应 对 传 统 的 “ 生 、 储 、 盖 、 运 、 圈 、 保 ” 进 行 分 类 和 归 纳 ,利 用 圈 闭 获 得 油 气 的 能 力 、 圈 闭 的 储 集 能力 、 圈 闭 的 后 期 保 存 条 件 “ 三 要 素 ” 对 岩 性 圈 闭 的 含 油 气 性 进 行 评 价 。 运 用 该 评 价 系 统 对 西 部 新 区 塔 里 木 、 准 噶 尔 盆 地 中 的 储 备 圈闭 进 行 了 评 价 ,其 评 价 结 果 均 较 合 理 。关 键 词 :岩 性 圈 闭 ;评 价 原 则 ;地 质 风 险中 图 分 类 号 : 3         文 献 标 识 码 :A         文 章 编 号 :100027849(2005) 0220012205岩 性 圈 闭 是 在 沉 积 作 用 或 成 岩 后 生 作 用 下 ,储集 岩 体 的 岩 性 或 物 性 发 生 突 变 ,被 不 渗 透 层 所 包 围或 遮 挡 而 形 成 的 圈 闭 [1 ] 。 在 一 个 盆 地 和 地 区 的 油 气勘 探 过 程 中 ,首 先 发 现 和 勘 探 的 主 要 是 一 些 易 被 发现 、 勘 探 难 度 较 低 的 构 造 圈 闭 。 随 着 勘 探 程 度 的 提高 ,一 些 易 于 识 别 的 以 构 造 圈 闭 为 主 的 油 气 区 的 储量 逐 渐 降 低 或 枯 竭 ,迫 使 勘 探 家 的 注 意 力 不 得 不 转向 难 以 识 别 的 岩 性 圈 闭 。 层 序 地 层 学 理 论 与 技 术 的广 泛 应 用 ,地 震 资 料 处 理 与 解 释 技 术 手 段 的 快 速 发展 使 得 地 层 岩 性 油 气 藏 的 勘 探 屡 屡 获 得 成 功 [2 ] 。 与由 构 造 作 用 形 成 的 构 造 圈 闭 相 比 ,岩 性 圈 闭 无 论 在形 成 机 理 、 封 闭 机 理 还 是 在 地 震 识 别 方 面 都 有 其 自身 的 特 点 。 因 此 ,对 岩 性 圈 闭 认 识 、 评 价 的 合 理 性 、准 确 性 直 接 决 定 了 勘 探 的 成 败 。 近 几 年 来 ,中 国 石油 化 工 股 份 有 限 公 司 石 油 勘 探 开 发 研 究 院 西 部 新 区指 挥 部 在 准 噶 尔 盆 地 腹 部 地 区 发 现 了 大 量 的 岩 性 圈闭 ,并 取 得 了 一 些 重 大 的 突 破 。 为 满 足 西 部 新 区 岩性 圈 闭 评 价 的 需 要 ,笔 者 将 根 据 前 人 圈 闭 (尤 其 是 岩性 圈 闭 )评 价 方 法 ,结 合 在 准 噶 尔 腹 部 地 区 油 气 勘 探的 经 验 ,提 出 岩 性 圈 闭 地 质 风 险 评 价 的 原 则 与 方 法 。1   评 价 新 思 路 的 提 出在 进 行 圈 闭 地 质 风 险 评 价 时 ,过 去 一 般 只 注 重圈 闭 自 身 的 “ 生 、 储 、 盖 、 运 、 圈 、 保 ” 条 件 ,而 对 圈 闭 的可 靠 程 度 则 只 是 作 为 圈 闭 条 件 的 一 个 子 因 子 来 考虑 。 从 油 气 勘 探 实 践 看 ,圈 闭 勘 探 的 成 功 与 否 与 圈闭 在 盆 地 中 所 处 的 构 造 单 元 有 较 强 的 关 联 性 ,即 某一 构 造 带 是 否 能 形 成 油 气 聚 集 取 决 于 盆 地 的 含 油 气性 ,区 带 是 否 属 于 有 利 于 油 气 运 聚 的 单 元 和 区 带 自身 的 成 藏 地 质 条 件 。 同 样 ,圈 闭 能 否 成 为 含 油 气 圈闭 也 取 决 于 区 带 的 含 油 气 性 及 圈 闭 自 身 的 成 藏 地 质条 件 。 这 种 不 同 级 别 地 质 单 元 间 的 关 联 性 是 我 们 开展 勘 探 目 标 分 级 评 价 的 理 论 基 础 。 此 外 ,圈 闭 的 可靠 性 也 是 圈 闭 成 功 钻 探 的 重 要 前 提 条 件 ,在 实 际 勘探 工 作 中 ,地 质 评 价 前 景 很 好 ,但 钻 探 后 圈 闭 不 存 在的 情 形 也 经 常 出 现 。 由 于 岩 性 圈 闭 的 识 别 难 度 较 构造 圈 闭 大 ,因 此 在 岩 性 圈 闭 勘 探 过 程 中 更 应 重 视 圈闭 的 可 靠 性 。2   评 价 参 数 的 设 置 及 其 原 则圈 闭 含 油 气 性 评 价 的 内 容 可 以 划 分 为 3 个 层 次(方 面 ) :圈 闭 的 成 藏 环 境 、 圈 闭 自 身 的 成 藏 条 件 、 圈闭 的 可 靠 性 (图 1) ,分 别 对 应 着 3 个 评 价 指 标 :岩 性圈 闭 的 环 境 系 数 ( ;圈 闭 的 成 藏 条 件 ( ;圈 闭的 可 信 度 ( 。211 岩 性 圈 闭 的 环 境 系 数盆 地 中 不 同 构 造 单 元 (区 带 )的 资 源 丰 度 具 有 较大 的 差 异 ,而 岩 性 圈 闭 与 构 造 圈 闭 中 烃 类 充 注 的 方式 有 较 大 的 差 异 ,主 要 取 决 于 其 所 处 的 烃 环 境 。 在富 烃 环 境 中 有 可 能 成 为 油 气 藏 ;而 在 贫 烃 环 境 中 ,尽管 其 它 条 件 都 优 越 ,但 仍 然 会 是 一 个 空 圈 闭 。 所 以 ,不 同 构 造 单 元 的 圈 闭 所 处 的 成 藏 条 件 (圈 闭 成 藏 环第 24 卷   第 2 期200 5年     6 月        地 质 科 技 情 报      24   2  2005① 收 稿 日 期 :2005202220       编 辑 :黄 秉 艳基 金 项 目 :中 国 海 洋 石 油 总 公 司 重 点 科 技 攻 关 项 目 (20012 者 简 介 :江   平 (1962 —   ) ,男 ,高 级 工 程 师 ,现 正 攻 读 矿 产 普 查 与 勘 探 博 士 学 位 ,主 要 从 事 油 气 地 质 勘 探 、 评 价 工 作 。图 1   岩 性 圈 闭 地 质 风 险 评 价 框 图1   数 )对 于 圈 闭 最 后 的 成 藏 具 有 很 大 的 影 响 。 圈闭 成 藏 环 境 系 数 由 资 源 潜 力 ( 、 储 2盖 配 置( )和 保 存 条 件 ( 3 个 因 子 确 定 。 资 源 潜 力系 数 反 映 了 圈 闭 所 处 区 带 的 资 源 状 况 , 通 常 从 区 带资 源 丰 度 和 区 带 与 烃 源 的 沟 通 情 况 2 个 方 面 进 行 描述 。 根 据 西 部 新 区 的 地 质 特 点 ,区 带 资 源 丰 度 分 为> 6 × 104 t/ (6~ 3) × 104 t/ 20 ,20~ 10 ,10~ 2 , 300 ,300~ 150 ,150~ 50 , < 50 m 分 为 好 、较 好 、 中 等 、 差 4 个 级 别 。2. 2. 4   圈 闭 成 藏 系 数圈 闭 捕 获 油 气 的 能 力 、 圈 闭 的 储 集 能 力 和 圈 闭的 后 期 保 存 条 件 “ 三 要 素 ” 决 定 了 圈 闭 形 成 油 气 藏 的概 率 ,它 们 是 相 互 独 立 、 缺 一 不 可 的 ,它 们 的 乘 积 代表 了 圈 闭 形 成 油 气 藏 的 概 率 即 圈 闭 成 藏 系 数 。 ∑ 1 : 权 值 ; 评 价 值 ; m 为 i 因 子 所 包 含 的评 价 因 素 的 数 目213 圈 闭 的 可 信 度圈 闭 的 可 信 度 ( 在 很 大 程 度 上 决 定 了 圈 闭勘 探 的 成 功 与 否 ,在 以 往 的 评 价 中 常 常 将 其 作 为 圈闭 要 素 的 一 个 因 子 来 进 行 评 价 。 事 实 上 ,圈 闭 可 信度 是 一 个 圈 闭 存 在 与 否 的 问 题 ,是 圈 闭 评 价 的 先 决条 件 。 圈 闭 不 落 实 或 圈 闭 不 存 在 而 导 致 钻 探 失 败 的例 子 很 多 。 因 此 ,应 该 将 其 作 为 一 个 独 立 的 评 价 因素 。 在 某 种 意 义 上 ,岩 性 圈 闭 的 识 别 与 解 释 比 构 造圈 闭 的 识 别 与 解 释 困 难 得 多 ,需 要 的 地 震 资 料 的 精度 更 高 和 信 息 更 丰 富 。 圈 闭 可 靠 性 评 价 采 用 如 下 5个 参 数 来 评 价 :上 倾 尖 灭 点 的 识 别 、 波 形 及 能 量 特征 、 特 殊 地 震 解 释 剖 面 、 圈 闭 钻 探 资 料 、 圈 闭 控 制 程度 (表 2) 。2. 4 圈 闭 含 油 气 性 系 数圈 闭 的 成 藏 环 境 、 圈 闭 自 身 的 成 藏 条 件 和 圈 闭的 可 信 度 3 个 方 面 决 定 了 圈 闭 是 否 有 成 功 发 现 油 气41    地 质 科 技 情 报     2005 年表 2   岩 性 圈 闭 可 信 度 评 价 标 准   of 内 容 评 价 级 别 评     价     标     准 赋   值上 倾 尖灭 点 的 识 别波 形 及能 量 特 征特 殊 地 震解 释 剖 面圈 闭 钻 探资   料圈 闭 控 制程   度可   靠 80 %的 控 制 测 线 上 尖 灭 点 的 特 征 清 楚 1. 00~ 0. 75较 可 靠 60 %~ 80 %的 控 制 测 线 上 可 以 识 别 尖 灭 点 的 圈 闭 0. 75~ 0. 50不 可 靠 不 足 60 %的 测 线 上 有 尖 灭 点 特 征 的 圈 闭 0. 50~ 0. 25可   靠 绝 大 部 分 控 制 测 线 上 岩 性 体 外 形 特 征 清 晰 ,波 组 能 量 强 ,边 界 点 明 显 ,顶 底 面 可 识 别 1. 00~ 0. 75较 可 靠 绝 大 部 分 控 制 测 线 上 具 有 岩 性 体 的 外 形 特 征 。 波 组 能 量 较 强 ,但 有 一 定 的 变 化 ,局 部 测 线 上 能  量 较 弱 ,部 分 边 界 点 不 清 楚 0. 75~ 0. 50不 可 靠 控 制 测 线 上 岩 性 体 的 外 形 特 征 不 确 定 ,波 组 能 量 变 化 相 对 较 大 ,一 些 测 线 上 能 量 相 对 较 弱 ,边 界  点 不 能 完 全 控 制 ,顶 底 面 不 能 精 确 识 别 0. 50~ 0. 25可   靠 特 殊 地 震 解 释 剖 面 上 岩 性 体 特 征 明 显 ,与 常 规 地 震 剖 面 上 的 解 释 结 果 吻 合 很 好 ,边 界 点 一 致 ,  岩 性 体 顶 底 面 特 征 清 晰 1. 00~ 0. 75较 可 靠 特 殊 地 震 解 释 剖 面 上 有 明 显 的 现 象 存 在 ,与 常 规 地 震 剖 面 上 的 识 别 结 果 大 体 一 致 ,部 分 剖 面 上  因 能 量 弱 ,特 征 不 强 ,边 界 点 不 易 控 制 0. 75~ 0. 50不 可 靠 特 殊 地 震 解 释 剖 面 上 具 有 一 定 的 岩 性 体 现 象 ,但 具 体 特 征 不 够 清 晰 ,有 待 进 一 步 证 实 0. 50~ 0. 25落   实 邻 近 圈 闭 有 井 资 料 可 供 准 确 的 标 定 、 有 连 井 剖 面 、 界 面 数 清 晰 与 井 界 面 数 一 致 、 层 位 对 比 可 信 1. 00~ 0. 90较 落 实 同 一 个 二 级 构 造 带 有 探 井 资 料 可 供 准 确 地 标 定 、 有 连 井 剖 面 、 界 面 数 清 晰 并 与 井 界 面 数 较 一 致 、  层 位 对 比 较 可 信 0. 90~ 0. 75中   等 相 邻 二 级 构 造 带 有 探 井 资 料 可 供 准 确 地 标 定 、 有 少 量 连 井 剖 面 、 界 面 数 较 清 晰 并 与 反 射 井 界 面  数 一 致 ,但 层 位 对 比 较 可 信 0. 75~ 0. 60较   差 基 本 无 探 井 资 料 , (次 )一 级 构 造 单 元 内 有 探 井 资 料 ,无 连 井 剖 面 、 界 面 只 能 根 据 不 整 合 面 来 控  制 、 层 位 对 比 不 可 信 0. 60~ 0. 40差 无 探 井 资 料 ,无 连 井 剖 面 、 界 面 只 能 根 据 不 整 合 面 来 控 制 ;或 构 造 复 杂 ,无 法 进 行 层 位 追 踪 对 比 0. 40~ 0. 20可   靠 处 于 三 维 满 覆 盖 工 区 范 围 内 ,或 多 条 二 维 测 线 控 制 ,呈 “ # ” 型 控 制 ;地 震 剖 面 品 质 好 、 等 值 线 走  向 惟 一 1. 00~ 0. 75较 可 靠 有 两 条 以 上 主 测 线 通 过 ,呈 “ + + ” 型 控 制 ;地 震 剖 面 品 质 较 好 、 总 体 等 值 线 走 向 惟 一 0. 75~ 0. 50不 可 靠 有 两 条 测 线 通 过 ,呈 “ + ” 、“ = ” 型 控 制 ;地 震 剖 面 品 质 中 等 或 较 差 ,高 点 由 地 震 剖 面 和 背 景 等 值  线 确 定 或 高 点 难 以 确 定 、 背 景 等 值 线 条 数 少 0. 50~ 0. 25的 概 率 ,圈 闭 含 油 气 性 评 价 系 数 三 者 的 乘 积 : : 圈 闭 的 环 境 系 数 ; 圈 闭 的 成 藏 系数 ; 圈 闭 的 可 信 度 系 数 。 圈 闭 的 地 质 风 险 系 数R T = 1 - 应   用近 3 年 来 ,中 国 石 油 化 工 股 份 有 限 公 司 西 部 新区 指 挥 部 在 准 噶 尔 盆 地 腹 部 地 区 进 行 了 大 量 的 勘 探工 作 ,已 布 署 钻 探 井 和 评 价 井 27 口 ,对 以 侏 罗 系 为主 要 目 的 层 的 勘 探 已 取 得 了 重 大 突 破 ,在 不 同 组 段发 现 了 多 个 油 气 藏 ,如 在 中 部 1 区 块 百 口 泉 组 发 现沙 1 井 油 藏 、 在 下 侏 罗 统 三 工 河 组 二 段 一 砂 组 中 发现 了 征 1、 沙 2 井 区 油 藏 、 在 三 工 河 组 二 段 二 砂 组中 发 现 了 庄 1、 庄 3 井 区 油 藏 。 其 中 ,大 多 数 为 岩 性油 气 藏 或 复 合 油 气 藏 。为 配 合 西 部 新 区 的 圈 闭 评 价 工 作 ,笔 者 利 用 上述 评 价 系 统 对 西 部 新 区 准 噶 尔 盆 地 腹 部 地 区 的 岩 性圈 闭 进 行 了 评 价 (表 3) ,评 价 结 果 已 应 用 到 西 部 新区 的 勘 探 部 署 中 。表 3   准 噶 尔 盆 地 腹 部 地 区 岩 性 圈 闭 的 评 价 结 果   of in 名 称     层   位 捕 获 油 气的 能 力 储 集 能 力 保 存 条 件 地 质 风 险系 数 闭可 信 度技 术 经 济风 险 系 数勘 探 风 险系   数 评 价 类 别庄 东 北 (1) J 1 . 970 0. 807 0. 960 0. 752 0. 94 0. 948 0. 670 Ⅰ征 北 1 号 J 1 . 918 0. 851 0. 93 0. 726 0. 96 0. 936 0. 653 Ⅰ庄 东 北 (4) J 1 . 970 0. 811 0. 89 0. 700 0. 86 0. 940 0. 566 Ⅱ董 1 东 南 J 2 t 0. 918 0. 739 0. 93 0. 631 0. 96 0. 918 0. 556 Ⅱ董 1 西 南 1 号 J 1 s 0. 936 0. 671 0. 92 0. 578 0. 96 0. 891 0. 494 Ⅱ成 1 井 东 北 T 0. 808 0. 793 0. 88 0. 564 0. 90 0. 914 0. 464 Ⅱ成 1 井 东 J 1 s 0. 766 0. 790 0. 88 0. 533 0. 90 0. 932 0. 447 Ⅱ庄 北 庄 4 砂 体 J 1 . 928 0. 723 0. 73 0. 490 0. 76 0. 928 0. 345 Ⅲ征 沙 村 上 ③ 号 J 1 0. 900 0. 760 0. 80 0. 547 0. 67 0. 932 0. 342 ⅢJ 1 下 侏 罗 统 三 工 河 组 二 段 二 砂 层 组 ;J 1 下 侏 罗 统 三 工 河 组 二 段 一 砂 层 组 ;J 2 t. 中 侏 罗 统 头 屯 组 ;J 1 s. 下 侏 罗 统 三 工 河 组 ; T. 三 叠 系51第 2 期                           江   平 :岩 性 圈 闭 地 质 风 险 评 价 原 则 与 方 法 探 讨                          4   讨   论根 据 对 油 气 勘 探 理 论 和 圈 闭 概 念 的 理 解 和 认识 ,将 圈 闭 地 质 风 险 评 价 内 容 划 分 为 3 个 层 次 :圈 闭的 成 藏 环 境 、 圈 闭 自 身 的 成 藏 条 件 、 圈 闭 的 可 信 度 。对 圈 闭 成 藏 的 概 率 进 行 计 算 时 ,不 应 只 是 简 单 地 将圈 闭 要 素 进 行 增 加 或 减 少 ,而 是 应 将 圈 闭 成 藏 的 静态 、 动 态 要 素 系 统 地 、 辩 证 地 加 以 考 虑 。 在 评 价 因 子的 设 立 过 程 中 ,既 要 考 虑 影 响 圈 闭 成 藏 的 众 多 因 子 ,又 要 避 免 出 现 由 于 重 复 赋 值 而 导 致 双 重 风 险 的 问题 。此 外 ,评 价 因 子 的 赋 分 值 区 间 应 是 连 续 的 ,如 果单 纯 采 用 1. 00 ,0. 75 ,0. 50 ,0. 25 几 个 特 征 值 ,往 往会 出 现 两 个 相 似 但 又 有 差 别 的 评 价 对 象 之 间 的 得 分没 有 差 别 或 差 别 过 大 的 问 题 。 一 些 具 有 地 区 性 特 点的 评 价 因 子 (如 储 层 与 盖 层 的 厚 度 、 圈 闭 的 幅 度 与 面积 )应 根 据 实 际 情 形 来 确 定 。 待 评 价 圈 闭 的 实 际 数据 毕 竟 是 有 限 的 ,因 此 描 述 性 的 评 价 标 准 更 利 于 评价 人 员 充 分 利 用 待 评 价 地 区 的 油 气 地 质 条 件 ,评 价结 果 也 会 更 合 理 、 更 可 信 。运 用 该 评 价 系 统 对 西 部 新 区 塔 里 木 、 准 噶 尔 盆地 的 储 备 圈 闭 进 行 了 评 价 ,其 评 价 结 果 均 较 合 理 。参 考 文 献 :[ 1 ]   胡 见 义 ,徐 书 宝 . 非 构 造 油 气 藏 [ M ] . 北 京 :石 油 工 业 出 版 社 ,1986 :81 - 83.[ 2 ]   吴 因 业 ,顾 家 裕 . 油 气 层 序 地 层 学 [ M] . 北 京 :石 油 工 业 出 版 社 ,2002 :4.[ 3 ]   陈 冬 霞 ,庞 雄 奇 ,翁 庆 萍 ,等 . 岩 性 油 气 藏 三 元 成 因 模 式 及 初 步应 用 [J ] . 石 油 与 天 然 气 地 质 ,2003 ,24 (3) :228 - 231.[ 4 ]   宋 国 奇 . 成 藏 理 论 研 究 中 的 系 统 论 — — — 从 “ 含 油 气 系 统 ” 谈 起[J ] . 石 油 与 天 然 气 地 质 ,2003 ,24 (2) :111 - 115.[5 ]   江 平 . 油 气 评 价 系 统 中 圈 闭 地 质 模 型 [J ] . 天 然 气 工 业 ,2004 ,24(1) :20 - 23.[6 ]   林 畅 松 ,潘 元 林 ,肖 建 新 ,等 .“ 构 造 坡 折 带 ” — — — 断 陷 盆 地 层 序分 析 和 油 气 预 测 的 重 要 概 念 [J ] . 地 球 科 学 — — — 中 国 地 质 大 学学 报 ,2002 ,25 (3) :260 - 266.[ 7 ]   王 英 民 ,金 武 第 ,刘 书 会 ,等 . 断 陷 湖 盆 多 级 坡 折 带 的 成 因 类 型 、展 布 及 其 勘 探 意 义 [J ] . 石 油 与 天 然 气 地 质 ,2003 ,24 (3) :199 2 ,3(1. ni y W 30074 , . I f f et or S I N O P 00120 ;3. . W x S I N O P U 30011 , t he of t he t of t he of s ,t he a t of in In t he of t he or s i. e. t he of t he a of As to t he of t he a t he of i. e. p s. in p of to t he of   地 质 科 技 情 报     2005 年
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