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断陷盆地岩性圈闭成藏特征及地质风险评价研究

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盆地 圈闭 特征 地质 风险 评价 研究
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文章编号 :1673 — 2677 (2006) 02 — 0008 - 07收稿日期 :2006 - 02 - 20作者简介 :李传华 (1972 - ) ,男 ,1994 年毕业于石油大学 (华东 ) 石油地质专业 ,工程师 ,长期从事油气勘探综合评价研究工作。断陷盆地岩性圈闭成藏特征及地质风险评价研究李传华(中国石化胜利油田有限公司地质科学研究院 ,山东 东营 257015)摘  要 :中国石化东部的济阳坳陷、东濮凹陷、南泌凹陷、苏北盆地、江汉盆地等 ,均为中新生界陆相断陷含油气盆地 ,具备相似的构造沉积特征和岩性油藏地质特征 ,具有建立统一的岩性圈闭地质风险评价方法和评价标准的地质基础。不同的地质条件在岩性圈闭成藏中所起的作用不同 ,研究 5 项评价条件及各项地质要素权系数时 ,应能充分体现这种差异。圈闭地质要素可以归纳为圈闭成藏要素和圈闭品位要素两大类 ,可分别采用钻探成功率分级法、累计概率曲线法、地质分析法建立分级评价标准。应用表明 ,建立的岩性圈闭地质风险评价方法和评价标准 ,能反映探区地质特点和勘探实际情况。关键词 :断陷盆地 ;岩性圈闭 ;成藏特征 ;地质风险 ;方法 ;标准中图分类号 :1        文献标识码 :油气勘探工作越来越重视勘探项目的前期评价 ,圈闭地质风险评价即为其中重要的评价内容之一。圈闭类型的差异 ,决定了油气成藏主控因素的不同 ,也就决定了地质风险控制要素的不同 ,因此必须有针对性地研究建立不同圈闭类型的评价标准。本文即在对比分析中国石化东部探区的济阳坳陷、东濮凹陷、南泌凹陷、江苏盆地、江汉盆地等 5 个含油气盆地石油地质条件、岩性圈闭成藏特征的基础上 ,尝试建立陆相断陷盆地岩性圈闭地质风险评价方法及标准。1  基本石油地质特征上述 5 个含油气盆地分布在中朝地台、中下扬子准地台、秦岭褶皱系等三大构造单元上 \[1 \]。属于中国东部中新生代的裂谷型盆地 ,在白垩纪 —古近纪纪时期为断陷期 ,新近纪时期为坳陷期。各盆地多由单断式箕状凹陷及凹陷之间的凸起构成 \[2 \] ,凹陷内部多发育陡坡带、缓坡带、洼陷带及中央构造带 (背斜带、断裂带或隆起带 ) 。第三系的沉积体系以发育洪积相 - 河流相 - 三角洲相 - 湖相为主要特征。盆地中的含油层系中所探明的石油地质储量 ,古近系占 62. 8 % ,新近系占 29. 4 %。根据圈闭成因及形态分类方法 ,综合当前的各类圈闭划分方案 \[2 \]~ \[7 \] ,中国石化东部陆相断陷盆地岩性圈闭主要包括 4 亚类 10 种类型 ,图 1。由于盆地类型相似 ,具有基本相同的构造沉积演化史 ,因而岩性圈闭的类型、油藏基本特征均有较好的可比性 ,表 1 ,其中 ,济阳坳陷储量品位较好。8第 2 卷 第 2 期2006 年 6 月                 新疆石油天然气 2 22006© 1994  陆相断陷盆地岩性圈闭分类表 1   1991 - 2003 年第三系岩性油藏储量计算单元参数表盆地 含油面积 效厚度 M 探明储量 104t 埋藏深度 m 孔隙度 % 渗透率10 - 3 . 6 8. 9 164 2175 24. 3 743东濮凹陷 1. 1 6. 9 46 2956 15. 7 49南泌凹陷 0. 7 4. 8 25 1692 18. 2 570苏北盆地 0. 8 8. 6 63 1877 19. 9 140江汉盆地 1. 0 5. 7 52 2122 17. 6 166总之 ,中国石化东部陆相断陷盆地构造沉积特征相似、岩性油藏油藏及油藏参数接近 ,因此油藏特征具有较好的可比性 ,因此 ,建立岩性圈闭统一的地质风险评价方法和标准 ,具有相应的地质基础。2  成藏主控地质因素及描述关键对济阳坳陷 1996 - 2003 年期间钻探失利的 91口岩性圈闭预探井地质原因进行分析 ,由于储层条件描述不准确导致失利的占 36. 3 % ,油气运移原因认识不足导致失利的占 24. 2 % ,圈闭形态不落实及侧向封堵条件认识不准确导致失利的占 22. 0 % ,油气充满度描述不准确导致失利的占 15. 4 % ,盖层原因导致失利的占 1. 1 % ,油源不落实原因导致失利的占 1. 1 %。由此可见 ,岩性圈闭成藏的首要地质要素是储层条件 ,因此 ,准确描述沉积相、储层岩性、储层厚度、储集性能等 ,是岩性圈闭描述的关键问题。其9第 2 卷第 2 期       李传华 :断陷盆地岩性圈闭成藏特征及地质风险评价研究© 1994 。研究表明 ,独立完整的岩性圈闭成藏性反而不如有断层切割的好 ,究其原因 ,可能是断层切割使岩性圈闭与烃源岩更易沟通 ,更有利于油气进入圈闭而成藏 ,实践表明 ,断层发育在砂体下倾部位要比发育在上倾部位的油气充满度高。为此 ,针对岩性圈闭应开展以下地震分析及描述工作 :一是模型正演 ,建立不同类型砂体的反射模式。二是通过地震相识别 ,开展地震地层学、层序地层学研究 ,划分沉积相 ,描述有利相带。三是利用地震属性分析技术 ,综合分析储层发育情况 ,确定有利储集相带 ,落实砂岩尖灭线 ,描述砂体分布。四是通过准确的时深转换 ,编制砂体顶面构造图。对于不同成因类型的岩性圈闭 ,各自的地震描述关键有 :砂砾岩扇体岩性圈闭 ,应重点采用地震属性提取分析、测井约束反演技术 ,描述扇根、扇中、扇端储层的差异。浊积砂体岩性圈闭 ,应采用测井约束反演、多参数分析技术 ,充分反映砂、泥薄互层不稳定沉积的特点。生物灰岩岩性圈闭 ,应重点采用测井约束反演、相干分析、属性分析等技术确定有利储集相带 ,反映其储层厚度、物性变化快、平面分布不均衡等特点。河道砂体岩性圈闭 ,应重点采用水平切片与空间解释、透明体追踪、相干分析技术、层拉平技术、地震相分析技术、地震属性技术、三维可视化技术等研究其充填特征 ,确定河道砂体分布及空间变化。3  圈闭地质风险评价3. 1  评价方法地质风险分析 ,主要是指油气成藏所涉及的圈闭、油源、储层、保存、运聚匹配等 5 项地质条件的评价问题 \[8 \]。相比于盆地、区带而言 ,圈闭地质风险评价一般针对保存、运聚配套、圈闭、储层条件等4 项地质条件及圈闭可靠程度等共 5 项评价条件进行综合分析。其原因是 ,在盆地、区带评价中 ,油源条件是较为重要的评价内容 ,只有油源条件较好的盆地或区带才能被优选进入圈闭预探阶段 ,因此 ,在圈闭评价中不考虑油源条件是可行的。同时 ,圈闭描述的准确与否直接决定了探井井位设计的可靠性 ,因此 ,将圈闭可靠程度作为地质风险评价的内容之一 ,也是必须的。圈闭地质风险的分析就是计算地质把握系数。由于 5 项评价条件对于岩性圈闭成藏及识别所起的作用不同 ,因此 ,地质把握系数宜采用“ 5 项条件评价值加权求和”的方法的求取 ,利用每项条件的权系数大小反映各自在圈闭成藏、圈闭识别中的作用。 5 项评价条件中包括了不同的地质要素 ,表 5 ,每项评价条件的评价值 ,一般采用地质因素加权求和的方法进行计算。利用“地质因素加权求和”的方法计算 5 项条件的评价值、利用“ 5 项条件评价值加权求和”的方法的求取圈闭地质风险把握系数 ,就构成了岩性圈闭地质风险评价的基本方法。3. 2   5 项评价条件权系数确定5 项条件权系数取值见表 2 ,取值依据即为上面分析的导致岩性圈闭钻探失利的地质原因 ,哪一项原因导致失利的比例大 ,则哪项条件的权系数就大。(1)保存条件 :岩性圈闭多发育在洼陷内部或洼陷边缘 ,保存条件相对较好。“盖层”、“圈闭形态有效性及侧向封堵条件”导致失利的原因比例作为其权系数。(2)运聚配套条件 :岩性圈闭多埋藏在烃源岩内部 ,与有效烃源岩的对接关系较好 ,“油气运移”、“油源”等两种失利原因比例之和作为“运聚配套条件”的权系数。(3)圈闭条件 :用于描述圈闭品质 ,对圈闭地质风险的作用不如其它 3 项地质条件重要 ,权系数暂取值 0. 1。(4)资料可靠程度 :反映描述圈闭所利用的资料数量、质量及资料应用水平 ,对于探井井位设计及部署具有重要作用 ,权系数暂取值 0. 2。(5)储层条件 :新近系储层埋藏较浅 ,对储层条件要求较低。古近系岩性圈闭 ,由于沉积类型、沉积相带、成岩作用等不同 ,储层变化较大 ,因此 ,对储层条件描述的技术要求较高。“储层”导致的失利原因比例作为“储层条件”的权系数。另外 ,“油气充满度”认识不足导致的钻探失利 ,既有可能是保存条件导致的结果 ,也有可能是运聚配套条件的结果 ,而与储层条件的好坏关系不大 ,因此 ,将“充满度”原因的比例平均分配到“保存条件”、“运聚配套条件”中 ,参与两者权系数的取值。总之 ,岩性圈闭的成藏地质规律 ,决定了不同01新疆石油天然气 2006 年© 1994 ,因此 ,建立地质风险评价标准时 ,应将这些差异充分体现在评价标准中。表 2  岩性圈闭 5 项评价条件权系数表保存条件 运聚配套 圈闭条件 可靠程度 储层条件0. 22 0. 23 0. 10 0. 2 0. 253. 3  地质要素分级标准研究地质风险评价一般采用 4 级评价方法 ,即分别对应风险概率区间 1 - 0. 75、 0. 75 - 0. 5、 0. 5 - 0. 25、0. 25 - 0 ,研究制定数值型地质要素的确定值 ,和描述型地质要素的定性分析值 \[9 \]。圈闭地质风险评价中 ,各项地质要素综合起来要说明的问题有两个 :一是描述圈闭成藏的地质可靠性 ,包括了圈闭条件中的落实程度、运聚配套条件中的圈源距离、圈闭位置、储层条件中的储层类型、保存条件中的盖层及封堵条件的描述等 ,这些条件越优越 ,圈闭成藏的可能性越大 ,因此可以称为“圈闭成藏要素”。二是描述圈闭的规模、品位 ,包括圈闭条件中的圈闭面积、圈闭幅度、目的层埋深、资源量、储层条件中的储层厚度、孔隙度等 ,这些条件越优越 ,圈闭规模越大、品位越好 ,因此可以称为“圈闭品位要素”。圈闭成藏要素决定了圈闭能否成藏 ,成藏要素的变化与成藏概率之间有着相关性 ,因此可采用探井钻探成功率分级法 ,制定评价的分级标准 ,图 2、表 3。圈闭品位要素的优劣对于油气成藏影响不大 ,只影响圈闭的规模和质量 ,采用累计概率曲线划分评价区间 ,图 3、表 4。图 2  岩性类圈闭油气运移距离与成藏关系表 3  岩性类圈闭油气运移距离评价标准评价标准 一级 二级 三级 四级油气运移距离 ,内 0 - 5 5 - 10 > 10圈闭钻探成功率 , % 87. 3 74. 5 69. 0 28. 6图 3  岩性圈闭资源量概率分布图表 4  岩性圈闭资源量评价分级标准评价标准 一级 二级 三级 四级圈闭资源量 , × 104t > 550 550 - 250 250 - 100 75 75 - 50 50 - 25 190m 190 - 120m 120 - 70m 10. 4圈闭位置 位于有效烃源岩内部邻近有效烃源岩 距有效烃源岩较远 远离有效烃源岩位于运移有利指向 与有利指向有角度 位于油气运移不利指向 0. 2运移通道断层 +砂体构成的输导体系直接沟通烃源岩通过多条输导体系间接沟通烃源岩油气需长距离运移 ,输导体系未知因素过多 输导体系不发育 0. 2时间配套圈闭形成早于各期烃源岩生排烃时期圈闭形成早于源岩生排烃高峰期 ,或同期圈闭形成略晚于生排烃高峰期 ,生烃时间长圈闭形成晚 ,生烃过程基本结束或已结束 0. 1空间配套自生自储圈闭与源岩高效沟通古生新储圈闭与源岩有效沟通新生古储圈源沟通条件差 圈闭与源岩难以沟通 0. 1圈闭条件0. 10面积 > 3. 5 . 5 - 1. 5 . 5 - 1. 0 200m 200 - 100m 100 - 50m 3300m 3300 - 3000m 3000 - 2300m 550万吨 550 - 250万吨 250 - 100万吨 15m 15 - 10m 10 - 5m 25 % 25 - 15 % 15 - 5 % < 5 %0. 321新疆石油天然气 2006 年© 1994 。由于中国石化东部陆相断陷盆地第三系烃源岩均为晚期生烃晚期成藏 ,圈闭形成一般早于生排烃时期 ,因此 ,时间配套对于成藏的影响不是很大。同样 ,只要具有较好的圈源沟通关系 ,空间配套问题也显得不甚重要。其次 ,圈源距离、圈闭位置、运移通道等 3 项参数中 ,圈源距离的影响更大一些 ,例如 ,如果圈闭直接埋藏在源岩中 ,则不需要考虑圈闭位置、运移通道等等 ;只有当圈闭离开源岩一定距离之后 ,才会考虑圈闭位置、运移通道等条件。因此 ,依重要性而言 ,圈源距离应排在第一层次、圈闭位置、运移通道排在第二层次、时间配套与空间配套则应排在第三层次。权系数取值上 ,“圈源距离”取值 0. 4、“圈闭位置”、“运移通道”均取值0. 2、“时间配套”、“空间配套”均取值 0. 1。(3) 圈闭条件 :反映圈闭的规模、品位等。面积、幅度、资源量均表示圈闭规模。研究发现 ,圈闭的埋藏深度的大小与钻探成功率之间有一定的相关性 ,因此 ,埋深的作用较为重要。圈闭资源量是决定圈闭经济有效性非常关键的参数之一 ,因此也是一个非常重要的参数。面积、幅度均是资源量计算的过程参数 ,其重要性要小于资源量。勘探实践表明 ,不同的岩性圈闭类型的钻探成功率不同。因此 ,权系数取值上 ,“资源量”、“埋深”均取 0. 3、“圈闭类型”取 0. 2、“面积”、“幅度”均取值 0. 1。(4)圈闭可靠程度 :表示圈闭描述过程中资料品质及应用程度。岩性预探圈闭大多是依靠地震资料描述出来的 ,地震资料的品质以及对地震资料的应用程度就显得更为重要。因此 ,“地震剖面品质”、“地震资料应用程度”与“地震控制程度”应是第一位的 ,钻井控制程度应是第二位的。权系数取值 ,“地震剖面品质”、“地震资料应用程度”与“地震控制程度”均取 0. 3 ,“钻井控制程度”取 0. 1。图 4   2005 年新增岩性圈闭评价结果(5) 储层条件 :代表储层的有效性及有效性的程度。储层条件越好 ,圈闭质量越高、钻探价值越大。对储层岩性的识别能力 ,是判断储层条件最为重要的因素。储层厚度 ,已经反映在圈闭资源量的计算之中 ,因此 ,该参数作为一项独立的指标 ,其作用就显得小了些。储层孔隙度 ,是储层质量的重要评价指标之一 ,但该参数受储层岩性、埋藏深度的影响较大 ,因此 ,该参数的作用较储层岩性要小。权系数取值 ,“储层岩性”取 0. 5、“储层孔隙度”取0. 3、“储层厚度”取值 0. 2。31第 2 卷第 2 期       李传华 :断陷盆地岩性圈闭成藏特征及地质风险评价研究© 1994  应用分析利用上述方法及分级标准对济阳坳陷、东濮凹陷、南泌凹陷、苏北盆地、江汉盆地 2005 年新增的35 个岩性圈闭进行了地质风险评价 ,图 4 ,评价结果 , 个、 圈闭 22 个、 圈闭 4 个。其中 ,济阳坳陷的 1、 3 号圈闭已经实施钻探 ,并获得成功。分析认为 ,这一评价结果能够反映这 5 个盆地的地质特征及勘探实际情况。4  结论(1)由于中国石化东部探区陆相断陷盆地具有相似的构造沉积演化史 ,所发育的岩性油藏具有较好的可比性 ,因此 ,建立统一的地质风险评价方法和标准具有相应的地质基础。(2)由于不同条件在岩性圈闭成藏及圈闭识别中的作用不同 ,圈闭地质风险评价方法宜采用“地质因素加权求和”的方法计算 5 项条件的评价值 ,在此基础上 ,采用“ 5 项条件评价值加权求和”的方法的求取圈闭地质风险把握系数 ,。(3)对于“圈闭成藏要素”和“圈闭品位要素” ,可采用钻探成功率分级法、累计概率曲线法及地质分析法确定分级评价标准。(4)可根据 5 项评价条件、各项地质要素在圈闭成藏中的作用及重要性 ,确定权系数。(5)应用表明 ,所建立的评价方法和评价标准能反映陆相断陷盆地地质特点及勘探实际。参考文献 :\[1 \]李国玉、吕鸣岗等 . 中国含油气盆地图集 \[M\] 石油工业出版社 ,20021\[2 \]翟光明等 . 中国石油地质志 (卷一 ) \[M\]石油工业出版社 ,19961\[3 \]邱中建、龚再升 . 中国油气勘探 \[M\] 石油工业出版社 ,地质出版社 ,19991\[4 \]张文昭 . [M\]石油工业出版社 ,19971\[5 \]张厚福、方朝亮、高先志 ,等 . 石油地质学 . 北京 :石油工业出版社 ,19991\[6 \]李丕龙 ,等 . 陆相断陷盆地油气地质与勘探 . 北京 . 石油工业出版社 ,20031\[7 \]潘元林、张善文、肖焕钦等 . 济阳断陷盆地隐蔽油气藏勘探 . 北京 :石油工业出版社 ,20031\[8 \]焦方正 ,等 . 油气勘探开发项目风险分析 . 北京 . 石油工业出版社 ,19991(上接第 4 页 )   在平面上将东营凹陷博兴洼陷划分为五个油气成藏系统 ;纵向上 ,根据成藏动力学特征的不同 ,又将各油气成藏系统分别划分出下、中、上三套不同的成藏组合。各成藏系统成藏特点不同 ,各成藏组合油气分布存在较大差别。参考文献 :\[1 \]周兴熙 . 塔里木盆地天然气的成藏系统及流体特性 \[A \]等 . 天然气地质研究新进展 \[ C\]石油工业出版社 ,1997. 85 - 99.\[2 \]蒋有录 ,谭丽娟 ,荣启宏 ,等 . 油气成藏系统的概念及其在东营凹陷博兴地区的应用 \[J \]自然科学版 ) ,2002 ,26(6) :12 - 16.\[3 \]赵靖舟 ,罗继红 ,时保宏 ,等 . 塔里木盆地成藏系统分析\[J \]2002 ,24(4) :311 - 316.\[4 \]赵文智 ,何登发 ,瞿辉 ,等 . 复合含油气系统中油气运移流向研究的意义 \[J \]2001 ,22(4) :7 - 12.\[5 \]柳广弟 ,高先志 . 油气运聚单元分析 :油气勘探评价的有效途径 \[J \]2003 ,38(3) :307 - 314.\[6 \]宋国奇 . 含油气盆地成藏组合体理论初步探讨 \[J \]2002 ,9(5) :4 - 7.\[7 \] B. - of [J \]. B. [M\]. . 1992 ,2007 :2 - 11.\[8 \] B , G, [J \]. 0 , 1994 :3 - 24.\[9 \]付广 ,吕延防 ,杨勉 . 欠压实泥岩异常孔隙流体压力的定量研究 \[J \]2002 ,23(4) :295 - 298.\[10 \]荣启宏 . 东营凹陷西南部油气勘探与开发 \[M\]石油工业出版社 ,006 年© 1994 , F 57097/ i ,2006 ,2(2) :1~ 4 is in is a FS is a of of FS is of in of of of of FS is of FS in it F N — — et ,2006 ,2(2) :5~ 7as of as is in at is in it is of in be as a is is be in ; F F 257015/ i ,2006 ,2(2) :8~ 14 in is to of in in of of be be to on on of a 2 22006                 1994
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