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济阳坳陷地层圈闭成藏特征及地质风险评价

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济阳 地层 圈闭 特征 地质 风险 评价
资源描述:
· 地 质 研 究 ·济 阳 坳 陷 地 层 圈 闭 成 藏 特 征 及 地 质 风 险 评 价郭 元 岭(胜 利 油 田 勘 探 处 )郭 元 岭 . 济 阳 坳 陷 地 层 圈 闭 成 藏 特 征 及 地 质 风 险 评 价 . 录 井 工 程 ,2006 ,17 (2) :65~ 68摘   要   济 阳 坳 陷 地 层 圈 闭 分 为 地 层 超 覆 不 整 合 、 地 层 削 蚀 不 整 合 遮 挡 两 种 类 型 ,多 发 育 在 凹 陷 与 凸 起 结 合 的 斜坡 部 位 ,环 绕 凹 陷 呈 裙 带 状 分 布 ,其 成 藏 受 不 整 合 面 控 制 作 用 明 显 。 由 于 距 离 烃 源 岩 较 远 ,油 气 运 移 聚 集 条 件 成 为地 层 圈 闭 成 藏 的 主 要 控 制 因 素 。 针 对 各 项 评 价 要 素 ,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 其 地 质 风 险 评 价 标 准 。 为 了 反 映 不 同 评 价 条 件 及 评 价 要 素 在 成 藏 及 圈 闭 描 述 识 别 中 的 作 用 ,可 利 用 “ 评 价 要素 加 权 求 和 ” 的 方 法 计 算 5 项 评 价 条 件 的 评 价 值 ,在 此 基 础 上 ,利 用 “ 5 项 条 件 评 价 值 加 权 求 和 ” 的 方 法 求 取 圈 闭 地质 风 险 系 数 。 应 用 表 明 ,所 建 立 的 地 质 风 险 评 价 标 准 ,能 反 映 济 阳 坳 陷 地 层 圈 闭 勘 探 的 实 际 情 况 。关 键 词   济 阳 坳 陷   地 层 圈 闭   成 藏 特 征   地 质 风 险   评 价 方 法   标 准0   引   言当 前 ,油 气 勘 探 工 作 越 来 越 重 视 圈 闭 地 质 风 险评 价 等 勘 探 项 目 的 前 期 评 价 。 我 国 石 油 天 然 气 行 业标 准 T 552021996 (圈 闭 评 价 技 术 规 范 ) 提 出 了圈 闭 地 质 风 险 评 价 的 技 术 要 求 ,但 主 要 针 对 的 是 构造 圈 闭 。 济 阳 坳 陷 已 经 进 入 隐 蔽 油 气 藏 勘 探 阶 段 ,属 于 成 熟 探 区 [1 ] ,为 了 不 断 提 高 勘 探 成 功 率 ,保 持 较高 的 勘 探 效 益 ,应 有 针 对 性 地 研 究 不 同 类 型 油 藏 的基 本 特 征 及 成 藏 主 控 地 质 因 素 ,并 建 立 相 应 的 地 质风 险 评 价 标 准 ,以 满 足 隐 蔽 圈 闭 深 化 勘 探 的 需 要 。本 文 即 以 此 为 目 的 开 展 研 究 。1   成 藏 特 征 与 控 制 因 素1. 1   成 藏 特 征济 阳 坳 陷 第 三 系 包 括 古 近 系 、 新 近 系 两 套 含 油层 系 。 古 近 系 是 最 主 要 的 烃 源 层 系 和 最 重 要 的 含 油层 系 ,以 陆 相 冲 积 扇 - 河 流 - 湖 泊 - 三 角 洲 沉 积 体系 为 主 。 新 近 系 以 河 流 相 沉 积 体 系 为 主 ,其 油 气 均来 自 古 近 系 烃 源 岩 。 第 三 系 的 各 种 沉 积 体 系 发 育 了规 模 不 等 的 砂 岩 储 集 体 ,当 不 整 合 面 对 这 些 砂 岩 体的 成 藏 起 主 要 控 制 作 用 时 ,所 形 成 的 就 是 地 层 油 藏 。根 据 不 整 合 面 的 作 用 ,第 三 系 地 层 圈 闭 又 可 分 为 地层 超 覆 不 整 合 、 地 层 削 蚀 不 整 合 遮 挡 两 种 类 型 [ 2 ] 。地 层 圈 闭 在 济 阳 坳 陷 广 泛 分 布 。 从 平 面 看 ,地层 超 覆 不 整 合 圈 闭 主 要 发 育 在 凸 起 、 继 承 性 基 岩 隆起 边 缘 及 第 三 系 地 层 之 间 的 不 整 合 面 之 上 ,地 层 削蚀 不 整 合 遮 挡 圈 闭 则 多 发 育 在 凹 陷 边 缘 的 第 三 系 内部 ,地 层 圈 闭 往 往 环 绕 凸 起 (凹 陷 ) 呈 裙 带 状 、 多 期次 、 多 砂 体 类 型 叠 合 连 片 分 布 。 从 含 油 层 系 看 ,在 古近 系 ,地 层 超 覆 不 整 合 圈 闭 多 发 育 在 古 近 系 与 前 第三 系 不 整 合 面 之 上 ,或 古 近 系 内 部 如 沙 二 上 亚 段 与下 亚 段 、 沙 三 段 与 沙 四 段 、 孔 店 组 与 沙 河 街 组 等 之 间的 区 域 不 整 合 面 之 上 ,沉 积 体 系 以 冲 积 扇 、 近 岸 水 下扇 、 扇 三 角 洲 、 滨 浅 湖 砂 体 等 为 主 ;地 层 削 蚀 不 整 合遮 挡 圈 闭 多 发 育 在 凹 陷 边 缘 易 被 剥 蚀 的 部 位 ,多 位于 新 近 系 与 古 近 系 之 间 的 区 域 不 整 合 面 之 下 ,或 者分 布 于 古 近 系 内 部 的 区 域 不 整 合 面 之 下 。 新 近 系 主要 发 育 地 层 超 覆 不 整 合 圈 闭 ,多 分 布 在 凸 起 边 缘 ,沉积 体 系 以 冲 积 扇 、 河 道 砂 体 、 近 岸 水 下 扇 体 为 主 。此 外 ,由 于 受 到 构 造 背 景 、 断 裂 系 统 、 岩 性 尖 灭 、物 性 变 化 等 因 素 的 影 响 ,济 阳 坳 陷 还 发 育 地 层 2构造 、 地 层 2岩 性 等 复 合 型 油 藏 。截 至 2003 年 底 ,第 三 系 地 层 油 藏 探 明 石 油 地 质储 量 占 济 阳 坳 陷 的 8. 4 % ,埋 藏 深 度 一 般 在 1 000~1 600 ,储 集 层 物 性 较 好 ,由 于 生 物 降 解 、 氧化 、 挥 发 等 作 用 较 强 ,原 油 性 质 多 以 重 质 油 为 主 。 通常 ,距 离 烃 源 岩 越 近 ,原 油 性 质 越 好 。郭 元 岭   高 级 工 程 师 ,1969 年 生 ,1991 年 毕 业 于 石 油 大 学 (华 东 )石 油 地 质 专 业 ,现 在 胜 利 油 田 勘 探 处 从 事 油 气 勘 探 综 合 评 价 研 究 工 作 。 通讯 地 址 :257001 山 东 省 东 营 市 济 南 路 258 号 。 电 话 : (0546) 8559820。 6·第 17 卷   第 2 期                                 录 井 工 程                      © 1994   圈 闭 成 藏 控 制 因 素由 于 地 层 圈 闭 多 发 育 在 凸 起 与 凹 陷 相 接 的 斜 坡部 位 ,距 离 烃 源 岩 往 往 较 远 ,影 响 地 层 圈 闭 成 藏 的 最主 要 的 地 质 要 素 是 有 效 输 导 体 系 (不 整 合 面 、 断 层 、砂 体 等 相 互 配 置 构 成 的 油 气 运 移 网 络 ) 、 圈 源 距 离 、充 足 的 油 气 运 移 动 力 以 及 有 利 的 运 移 指 向 等 油 气 运移 条 件 。 对 近 年 来 济 阳 坳 陷 钻 探 失 利 的 43 口 地 层圈 闭 预 探 井 进 行 分 析 ,由 于 油 气 运 移 条 件 描 述 不 准确 导 致 失 利 的 占 38 % ,是 失 利 地 质 原 因 中 比 例 最 大的 。 地 层 圈 闭 发 育 在 不 整 合 面 附 近 ,上 覆 不 整 合 面的 圈 闭 形 态 、 不 整 合 面 下 伏 (或 侧 向 ) 与 上 覆 地 层 的岩 性 对 于 地 层 圈 闭 的 封 堵 性 影 响 是 非 常 大 的 。 因此 ,与 单 纯 的 岩 性 圈 闭 相 比 ,地 层 圈 闭 的 保 存 条 件 要求 更 加 苛 刻 ,由 此 造 成 失 利 的 预 探 井 占 到 了 23 %。地 层 圈 闭 的 储 集 空 间 为 各 种 不 同 沉 积 体 系 的 砂 岩体 ,储 集 层 物 性 的 好 坏 同 样 也 影 响 了 地 层 油 藏 的 品位 ,由 此 造 成 失 利 的 预 探 井 占 到 了 19 %。 济 阳 坳 陷第 三 系 烃 源 岩 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 。由 此 可 见 ,控 制 地 层 圈 闭 成 藏 的 最 主 要 地 质 因素 是 油 气 运 聚 配 套 条 件 ,其 次 为 储 集 层 、 保 存 等 条件 ,并 且 这 三 者 合 计 占 到 了 失 利 预 探 井 地 质 原 因 的80 % ,说 明 地 层 圈 闭 的 成 藏 对 这 几 项 地 质 条 件 均 有较 高 的 要 求 。2   圈 闭 地 质 风 险 评 价 依 据相 对 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 集 层 条 件 及 圈 闭 可 靠程 度 共 5 项 评 价 条 件 [ 3 ] 进 行 综 合 分 析 ,这 5 项 评 价条 件 中 又 包 括 了 20 项 评 价 要 素 。 圈 闭 地 质 风 险 评价 就 是 计 算 圈 闭 地 质 风 险 系 数 ,通 过 对 比 ,选 择 风 险小 、 规 模 大 的 圈 闭 优 先 进 行 钻 探 ,以 提 高 勘 探 成 功 率和 勘 探 效 益 。由 于 各 项 评 价 条 件 在 地 层 圈 闭 成 藏 及 描 述 识 别中 的 作 用 不 同 ,地 质 风 险 系 数 宜 采 用 “ 5 项 条 件 评 价值 加 权 求 和 ” 的 方 法 求 取 ,权 系 数 反 映 了 5 项 条 件 作用 的 大 小 。 如 前 所 述 ,油 气 运 聚 条 件 描 述 不 准 确 导致 地 层 圈 闭 预 探 井 失 利 的 比 例 占 38 % ,是 最 大 的 风险 地 质 条 件 ,因 此 权 系 数 取 0. 38 ,同 理 可 确 定 另 外 4项 条 件 的 权 系 数 。 而 5 项 条 件 的 评 价 值 宜 采 用 “ 评价 要 素 加 权 求 和 ” 的 方 法 求 取 ,评 价 要 素 的 权 系 数 同样 根 据 在 圈 闭 成 藏 或 圈 闭 描 述 识 别 中 的 作 用 大 小 进行 取 值 。 利 用 评 价 要 素 加 权 求 和 计 算 5 项 条 件 评 价值 ,利 用 5 项 条 件 评 价 值 加 权 求 和 计 算 圈 闭 地 质 风 险系 数 ,就 构 成 了 地 层 圈 闭 地 质 风 险 评 价 的 基 本 方 法 。20 项 评 价 要 素 根 据 各 自 性 质 的 不 同 ,可 分 别 采用 探 井 钻 探 成 功 率 分 级 法 、 累 计 概 率 曲 线 法 以 及 地质 分 析 法 进 行 评 价 取 值 。这 些 要 素 综 合 起 来 要 说 明 的 问 题 有 两 个 :一 是描 述 圈 闭 成 藏 的 可 靠 性 ,包 括 落 实 程 度 、 圈 源 距 离 、圈 闭 位 置 、 盖 层 及 封 堵 条 件 等 [4 ] ,这 些 条 件 越 优 越 ,圈 闭 成 藏 可 能 性 越 大 ,因 此 可 称 为 圈 闭 成 藏 要 素 ;二是 描 述 圈 闭 的 规 模 、 品 位 ,包 括 圈 闭 面 积 、 资 源 量 、 储集 层 厚 度 等 ,这 些 条 件 越 优 越 ,圈 闭 规 模 越 大 、 品 位越 好 ,因 此 可 称 为 圈 闭 品 位 要 素 [5 ] 。圈 闭 成 藏 要 素 决 定 了 圈 闭 能 否 成 藏 ,而 成 藏 要素 的 变 化 与 成 藏 概 率 密 切 相 关 ,可 采 用 探 井 钻 探 成功 率 分 级 法 确 定 其 评 价 标 准 (图 1) 。图 1   利 用 钻 探 成 功 率 法 确 定 圈 源 距 离 评 价 标 准当 圈 源 距 离 ≤ 1. 0 ,地 层 圈 闭 钻 探 成 功 率100 % ;1. 0~ 4. 5 ,成 功 率 75 % ;4. 5~ 7. 0 成 功 率 32 % ; > 7. 0 ,成 功 率 为 0。 据 此 ,可 将 ≤ 1. 0 为 圈 源 距 离 的 1 级 取 值 标 准 ,1. 0~ 4. 5 为 2 级 取 值 标 准 ,依 此 类 推 。圈 闭 品 位 要 素 的 优 劣 主 要 影 响 圈 闭 的 规 模 和 品位 ,可 采 用 累 计 概 率 曲 线 法 划 分 评 价 标 准 (图 2) 。可 编 制 圈 闭 资 源 量 在 不 同 区 间 的 概 率 分 布 图 ,并 从小 到 大 绘 制 圈 闭 资 源 量 在 不 同 区 间 的 累 计 概 率 曲线 。 当 累 计 概 率 值 为 75 %时 ,对 应 的 资 源 量 为 550× 104 t ,因 此 可 将 ≥ 550 × 104 t 作 为 圈 闭 资 源 量 的 1级 取 值 标 准 ;累 计 概 率 值 为 50 %时 ,资 源 量 为 350 ×104 t ,可 将 550 × 104 ~ 350 × 104 t 作 为 2 级 取 值 标·66·                             录 井 工 程                                       2006 年 6 月© 1994   利 用 累 计 概 率 曲 线 法 确 定 圈 闭 资 源 量 评 价 标 准准 ,依 此 类 推 。对 于 储 集 层 岩 性 、 侧 向 封 堵 等 描 述 性 的 要 素 ,采用 地 质 分 析 法 确 定 其 评 价 标 准 。3   圈 闭 地 质 风 险 评 价 标 准利 用 上 述 3 种 方 法 ,对 济 阳 坳 陷 1991 - 2004 年65 个 地 层 圈 闭 (已 钻 43 个 ) 开 展 分 析 ,建 立 了 地 层圈 闭 地 质 风 险 评 价 标 准 (表 1) 。其 中 ,每 项 评 价 要 素 均 采 用 4 级 取 值 方 法 ,即 根据 要 素 的 参 数 值 对 应 区 间 1~ 0. 75、 0. 75~ 0. 5、 0. 5~ 0. 25、 0. 25~ 0 得 到 其 风 险 概 率 值 。 对 于 数 值 型评 价 要 素 ,如 圈 源 距 离 、 资 源 量 、 储 集 层 厚 度 等 ,可 根据 具 体 的 地 质 参 数 值 ,在 所 对 应 的 风 险 概 率 区 间 利用 线 性 插 值 得 到 评 价 要 素 风 险 概 率 值 。 对 于 描 述 型的 评 价 要 素 ,以 所 对 应 的 风 险 概 率 区 间 较 大 的 端 点(如 1、 0. 75、 0. 5 等 )为 其 风 险 概 率 值 。4   应 用 分 析利 用 上 述 方 法 及 标 准 ,对 济 阳 坳 陷 近 几 年 实 施钻 探 的 43 个 圈 闭 进 行 了 评 价 ,其 中 所 描 述 的 1 级 圈闭 钻 探 成 功 率 73. 5 % ,2 级 圈 闭 钻 探 成 功 率 52. 3 % ,3 级 圈 闭 钻 探 成 功 率 32. 8 % ,4 级 圈 闭 钻 探 成 功 率仅 13. 0 % ,较 准 确 地 反 映 了 济 阳 坳 陷 地 层 圈 闭 勘 探总 体 情 况 。实 践 表 明 ,不 整 合 面 对 于 地 层 圈 闭 的 成 藏 起 着重 要 的 控 制 作 用 。 如 陈 家 庄 凸 起 北 坡 东 段 前 第 三 系表 1   济 阳 坳 陷 地 层 圈 闭 地 质 风 险 评 价 标 准条   件权 系 数评   价要   素评     价     取     值1 级 2 级 3 级 4 级 权 系 数保存条件0. 23运聚配套条件0. 38圈闭条件0. 10盖 层 厚 度 > 200 m 200~ 70 m 70~ 40 m 7. 0 . 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 +不 整 合 面 + 砂 体 构成 的 输 导 体 系 直 接 沟 通 烃源 岩通 过 不 整 合 面 + 多 条 断 层+ 砂 体 构 成 的 输 导 体 系 间接 沟 通 烃 源 岩油 气 需 长 距 离 运 移 ,且 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面 积 > 8. 0 . 0~ 3. 5 . 5~ 1. 0 100 m 100~ 50 m 50~ 25 m 1 300 m 1 300~ 1 000 m 1 000~ 800 m 550 × 104 t 550 × 104~ 350 × 104 t 350 × 104~ 150 × 104 t 15 m 15~ 10 m 10~ 5 m 25 % 25 %~ 15 % 15 %~ 5 % < 5 % 0. 3基 岩 面 上 沿 东 西 向 裙 带 状 广 泛 发 育 沙 河 街 组 、 东 营组 到 馆 陶 组 的 地 层 超 覆 圈 闭 ,这 些 圈 闭 具 有 相 同 的构 造 沉 积 背 景 、 相 似 的 运 聚 配 套 条 件 ,但 由 于 不 整 合面 下 伏 基 岩 侧 向 遮 挡 条 件 的 差 异 ,影 响 了 圈 闭 是 否成 藏 。 当 基 岩 岩 性 为 前 震 旦 系 变 质 泥 岩 或 花 岗 岩时 ,遮 挡 性 能 较 好 ,如 、 馆 下 段 地 层 圈闭 ,利 用 上 述 标 准 进 行 地 质 风 险 评 价 为 2 级 ,钻 探 证实 为 油 藏 。 当 基 岩 岩 性 为 下 古 生 界 海 相 碳 酸 盐 岩时 ,容 易 遭 受 风 化 淋 滤 等 作 用 ,遮 挡 性 能 变 差 ,如 同一 地 区 的 、 东 营 组 地 层 圈 闭 ,虽 然 具备 较 好 的 储 盖 组 合 ,但 下 伏 基 岩 侧 向 遮 挡 条 件 差 ,地质 风 险 评 价 为 3 级 ,钻 探 证 实 未 成 藏 。5   结 束 语① 济 阳 坳 陷 已 处 于 隐 蔽 油 藏 勘 探 阶 段 ,地 层 圈闭 由 于 成 藏 特 征 和 成 藏 主 控 地 质 因 素 具 有 典 型 的 特点 ,应 有 针 对 性 地 建 立 该 类 型 圈 闭 的 地 质 风 险 评 价标 准 ,提 高 勘 探 成 功 率 。② 充 分 考 虑 不 同 评 价 条 件 和 要 素 在 圈 闭 成 藏 及圈 闭 描 述 识 别 中 的 作 用 ,可 采 用 评 价 要 素 加 权 求 和的 方 法 计 算 5 项 条 件 评 价 值 ,然 后 利 用 5 项 条 件 评价 值 加 权 求 和 的 方 法 计 算 圈 闭 地 质 风 险 系 数 。 此 方法 可 作 为 地 层 圈 闭 地 质 风 险 评 价 的 基 本 方 法 。③ 对 于 圈 闭 成 藏 要 素 和 圈 闭 品 位 要 素 ,可 分 别采 用 钻 探 成 功 率 分 级 法 、 累 计 概 率 曲 线 法 及 地 质 分析 法 建 立 各 项 评 价 要 素 的 地 质 风 险 评 价 标 准 。应 用 表 明 ,根 据 上 述 原 则 和 方 法 建 立 的 评 价 标准 能 反 映 济 阳 坳 陷 地 层 圈 闭 勘 探 实 际 情 况 。参   考   文   献[1 ]   李 丕 龙 ,张 善 文 ,宋 国 奇 等 . 济 阳 成 熟 探 区 非 构 造 油 气藏 深 化 勘 探 . 石 油 学 报 ,2003 ,24 (5) :10~ 15[2 ]   李 丕 龙 ,庞 雄 奇 . 陆 相 断 陷 盆 地 隐 蔽 油 气 藏 形 成 — — —以 济 阳 坳 陷 为 例 . 北 京 :石 油 工 业 出 版 社 ,2004. 2~ 8[3 ]   丁 贵 明 . 油 气 勘 探 项 目 管 理 工 作 手 册 . 北 京 :石 油 工 业出 版 社 ,1995. 250~ 258[ 4 ]   张 万 选 ,张 厚 福 . 石 油 地 质 学 . 北 京 :石 油 工 业 出 版 社 ,1981[5 ]   窦 立 荣 . 油 气 藏 地 质 学 概 论 . 北 京 :石 油 工 业 出 版 社 ,2001(返 修 收 稿 日 期   2006202215   编 辑   姜   萍 )·86·                             录 井 工 程                                       2006 年 6 月© 1994 , 2006 , 17 (2) :60~ 61 in to of in to On of of a of of it be a to to 5 , 257064 , of 2006 , 17 (2) : 62~ 64of of of of a On of of of eb in of LS it of 457001 , of 2006 , 17 (2) :65~ 68 of at of to to of As to be of to of in of to on to 257001 ,on e 2006 , 17 (2) : 69~ 73 of is a to On of to of of to as morphologic
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