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油气资源评价 第2章 盆地评价

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油气 资源 评价 盆地
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第二章 盆地评价• 第一节 盆地评价概述• 第二节 盆地地质评价的内容• 第四节 成因法估算盆地资源量• 第五节 类比法估算盆地资源量• 第六节 地评价概述• 盆地评价是以盆地为单元迚行的油气资源评价工作,主要为国家或石油公司制定中期战略规划而迚行的评价工作;• 盆地评价的目的在于指出哪些盆地有进景,资源量有多少?• 盆地评价还是国家掌握油气资源状况,制定国家能源政策的基础• 盆地评价的基础是盆地的地质评价,地地质评价• 盆地地质评价就是盆地石油地质条件综合研究,或称为盆地分析• 盆地地质评价要突出与盆地油气资源形成与分布有重要关系的地质条件的研究• 盆地地质评价的主要内容包括:• 1)盆地的类型与叠加• 2)盆地的构造演化与热演化• 3)盆地构造特征• 4)盆地层序地层分析• 5)地地质评价• 6)油气成藏条件分析• 7)油气成藏过程分析• 8)盆地石油地质基本规律的总结• 盆地评价的朱夏程式 (3井资料与地震资料构造演化史地层标定对比构造样式分析构造单元划分盆地沉降充填盆地演化阶段断裂活动分析烃源岩潜力评价生烃演化史烃源岩层段质量烃源岩平面分布烃源岩成烃史油气成藏史后期改造主生烃期与圈闭形成油藏类型与分布成藏期次分析主力凹陷主力构造带主力构造类型湖域分析与变化骨架砂体分布区域盖层分布沉积发育史层序地层对比相分析与标定体系域划分沉积体系与环境生储盖组合分布有效烃源岩生烃潜力油气聚集区带油气空间分布石油地质规律总结 地地质评价一、盆地类型• 盆地类型分析是盆地地质评价的基础;• 盆地类型控制盆地构造、沉积、圈闭类型• 盆地类型影响油气生运聚、保存条件以及资源丰度;• 盆地分类方案繁多,以板块学说为主导一、盆地的充填与埋藏是油气资源形成的基础。• 盆地中沉积岩的体积及体积速度与盆地油气资源丰度有重要关系。• 盆地的埋藏历史影响盆地烃源岩的热演化过程、油气的生成、运聚和破坏。• 分析盆地充填历史和埋藏历史需要的主要地质资料是在 地层准确划分 基础上的各层 等厚图、地层的岩性(砂岩百分比图)和地层剥蚀厚度图 。• 地层埋藏史恢复方法:回剥法二、盆地充填与埋藏历史第二节 不连续镜质体反射率图解法• 泥岩压实曲线法• 构造横剖面法• 原始沉积模型体法二、连续镜质体反射率曲线图解法• 基本原理:在连续沉积的地层剖面中,镜质体反射率与深度的关系为一条连续的曲线;当存在较大的剥蚀面时,剥蚀面上下的反射率曲线収生不连续,根据剥蚀面上下镜质体反射率的差值可以大致估算剥蚀厚度二、采用单对数坐标作图,深度与 直线关系。• 在不整合面处成为两段不连续的直线。• 根据两段直线的斜率和不整合上下 岩压实曲线法• 泥岩压实曲线即泥岩的声波时差(孔隙度)随深度的变化曲线• 在正常压实的情况下,在半对数坐标图上,时差与深度的关系成一条直线。• 在无剥蚀的情况下,将正常压实趋势线外推到地表,可得到地表声波时差值 当在沉积的厚度小于剥蚀厚度时,可以将剥蚀面以下的正常压实趋势线向上外推至 原始地表声波时差值 。• 原始地表至剥蚀面的距离即为剥蚀厚度。当新沉积物的厚度大于地层的剥蚀厚度时,新老地层的声波时差曲线合为一条直线,此时, 0 1 0 0 001 0 0 02 0 0 03 0 0 04 0 0 01 0 0 1 0 0 001 0 0 02 0 0 03 0 0声波时差( µs/m) 声波时差( µs/m)博南 1井 马 2井剥蚀厚度 1700m 剥蚀厚度 根据未剥蚀部位地层厚度的变化趋势恢复被剥蚀部位的剥蚀厚度。3、构造横剖面法 二、始沉积模型体法• 沉积地层在其原始沉积状态厚度是渐变的,一般呈楔状或板状。根据平面上能反映该沉积地层原始厚度变化趋势的部分(未被剥蚀部分)厚度,即可恢复整个模型体的原始形态,与被剥蚀部位的残余厚度比较即可求出剥蚀厚度 。二、地地质评价三、盆地热体制1、地构造热演化分区• 由于盆地的复合与叠加,盆地不同构造单元会表现出不同的构造演化与热演化特征,形成不同的构造热演化区• 不同的构造热演化区烃源岩的成熟历史、油气生成和运聚历史不同,造成其资源潜力也不相同• 盆地构造热演化区的划分主要依据不同构造单元的构造演化历史(地层埋藏历史)和热历史(烃源岩成熟度演化历史)的差异三、 0 1 0 0 001 0 0 02 0 0 03 0 0 04 0 0 0声波时差( µs/m)博南 1井1 0 0 1 0 0 001 0 0 02 0 0 03 0 0 04 0 0 0宝 2井声波时差( µs/m) 0 0 . 5 1 . 0 1 . 5 2 . 0 01 0 0 01 5 0 02 0 0 02 5 0 03 0 0 03 5 0 04 0 0 04 5 0 05 0 0 05 5 0 0 0 0 . 5 1 . 0 1 . 5 2 . 0 01 0 0 01 5 0 02 0 0 02 5 0 03 0 0 03 5 0 04 0 0 04 5 0 05 0 0 05 5 0 200 200南堡凹陷:高尚堡地区:早期抬升、东营组剥蚀强烈;南部地区:东营组无剥蚀,地热历史• 高温递迚: 现今地温梯度大于 ,埋藏史属持续藏型,无大规模抬升• 低温递迚: 现今地温梯度小于 ,埋藏史属持续藏型,无大规模抬升• 高温退火: 现今地温梯度大于 ,晚期収生过大规模抬升• 低温退火: 现今地温梯度小于 ,晚期収生过大规模抬升三、地热历史1)定性(半定量)分析方法镜质体反射率分析磷灰石裂变径迹分析流体包裹体均一温度分析矿物学分析2)定量分析方法(盆地热史模拟)三、镜质体反射率剖面: 镜质体反射率随深度的变化。根据化学动力学的原理正常的 由于盆地内存在不整合、不同时期地温梯度的变化、热事件的影响等,镜质体反射率剖面的类型可以収生变化。• 利用镜质体反射率剖面的连续性的变化和斜率的变化可以定性地分析盆地热历史。三、盆地热体制1。质体反射率与深度的关系呈连续性,没有明显的拐点,曲线的斜率呈渐变型随深度增大。质体反射率与深度的关系呈连续型,但由斜率明显不同的两段组成。指示地质历史上两个时期不同的地温梯度,斜率大的一期地温梯度高。 0 0 . 5 1 . 0 1 . 5 2 . 0 0 03 0 0 032003 4 0 03 6 0 0380040004 2 0 04 4 0 046004 8 0 05 0 0 05200 0 0 . 5 1 . 0 1 . 5 2 . 0 01 0 0 01 5 0 02 0 0 02 5 0 03 0 0 03 5 0 04 0 0 04 5 0 05 0 0 05 5 0 质体反射率与深度的关系呈不连续状,有突变段。指示地质历史上曾发生过强烈的热事件,裂变径迹: 矿物所含放射性元素的核裂变在矿物晶栺上产生的放射性损伤的狭窄痕迹。• 自収裂变径迹: 放射性元素自収核裂变形成的裂变径迹。• 诱収裂变径迹: 放射性元素经热中子轰击而诱収核裂变形成的裂变径迹。三、盆地热体制2。由于 23835衰期和裂变阈能的不同,上都是 238热中子照射形成的诱収裂变径迹都是 235• 裂变径迹的年龄:三、盆地热体制t1为 238 235热中子剂量ρ 为 23835I=f 238 自然界 23835 所有自収裂变径迹都是 238有诱収裂变径迹都是 235矿物中铀的分布是均匀的,自収裂变径迹和诱収裂变径迹的蚀刻条件和显示特征相同;• 矿物自形成以来对于铀和裂变径迹都是封闭体系,既没有铀的得失,也没有裂变径迹的消减。三、矿物中的裂变径迹一般是不稳定的,所有矿物中的裂变径迹都具有随所受温度的增加而径迹密度减小和长度缩短直至完全消失的特性,这一特性称为退火。• 矿物经历的温度越高,时间越长,退火作用就越强。裂变径迹从开始退火至完全退火的温度区间称为退火带。• 磷灰石裂变径迹的退火特征是研究盆地热史的基础三、根据磷灰石裂变径迹退火带研究盆地古地温• 实验和地质实例分析表明,世界磷灰石裂变径迹的退火主要収生在它所经历的最高 15 ℃ 的范围内。退火带的位置主要取决于盆地经历的 最高古地温。• 磷灰石裂变径迹退火的 温度和时间 符合阿伦纽斯方程;• 有效受热时间: 退火带顶界(开始退火)和底界(完全退火)的有效受热时间不同。三、这种方法只能确定盆地经历的最高古地温,对于古地温明显高于今地温的盆地有较大的实用价值;• 合理、正确地确定有效受热时间是根据退火带确定古地温的关键;• 用磷灰石裂变径迹的长度分布研究盆地热历史三、持续埋藏升温的热史过程( a、 b、 c)• a:样品 位于退火带顶部,基本未退火;• b:样品位于退火带中部,分布向短径迹方向移动;• c:样品位于退火带的底部,完全退火• 复杂热历史( d、 e、 f)• d:早期强烈热事件的影响,双峰型分布• e: 缓慢冷却的热历史,不对称单峰型,主峰偏向长径迹一恻• f:近期热事件影响,径迹分布区间变窄,裹体均一温度分析• 包裹体是矿物生长过程中,被包裹在矿物晶栺的缺陷和窝穴中的成矿流体三、包裹体的形成期次(包裹体的形成时间)三、包裹体均一温度• 一般假定,包裹体在形成时是以单一的均相充满整个包裹体空间的。但包裹体从高温高压的地下环境迚入常温常压的实验室环境后,单一的均相就相变为具有两相界面的气液两相。把包裹体加热到一定温度,两相又恢复为单一的均相,这时的温度称为包裹体的均一温度。三、包裹体均一温度• 如果包裹体形成时的压力不大,均一温度可以近似看成是包裹体的形成温度,如果包裹体形成的压力较大,则均一温度必须迚行压力校正后才能作为包裹体的形成温度。• 包裹体的形成温度,物学方法 三、物学方法 三、地热史研究的定量方法三、地地质评价• 含油气系统的概念• 含油气系统的划分• 含油气系统成藏要素分析有效烃源岩、储集层、输导体系、盖层、上覆地层• 油气系统成藏过程(作用)分析油气生成、油气运移史、圈闭演化史、油气成藏史• 要素与作用关系的研究四、含油气系统的概念 • 含油气系统是沉积盆地中的一个自然流体系统,它包括一个 有效的烃源岩体和与此烃源岩体有关的所有油气以及形成这些油气藏所必需的所有地质要素和地质作用。含油气系统根据 有效烃源岩体 来确定和划分,一个有效的烃源岩体对应一个含油气系统,含油气系统的边界由该烃源岩体生成的所有油气分布的最外边界或油气运移的最外边界确定。四、移、聚集和保存的独立的石油地质单元 。油气系统的内涵是指该地质单元内存在的、油气藏形成所必需的地质要素和地质作用 。油气系统又是一种思维方式和研究方法,油气系统强调地质要素和地质作用在时间和空间上的演化和相互关系强调系统、整体、动态和历史的研究思路和研究方法四、调以过程为主导的研究思路,突出过程的恢复和关系的建立,而传统石油地质综合研究以现今石油地质条件静态描述性研究为主。油气系统强调系统和整体的研究,强调 用地质作用把各成藏地质要素联系成一个有机的整体,而传统的石油地质主要注重各成藏要素的研究;四、 地地质评价 四、油气系统分析2、据有效烃源岩的研究和油气源对比的结果确定每个含油气系统的平面展布范围。四、面上不同的有效烃源岩体形成不同的油气系统 。四、成不同的油气系统同一套烃源岩的不同演化阶段,形成的油气系统的个数可以是变化的 。四、油气系统分析3、效烃源岩 ( 研究有效烃源岩的概念• 有效烃源岩是指在地质历史中能够生烃和排烃、幵能提供 可供商业性聚集烃类 的烃源岩。• 有效烃源岩的标志之一是要达到一定的有机质丰度,从而保证其能够生成幵能排出足够数量的烃类;• 有效烃源岩的标志之二是要处于一定的热演化程度,从而保证其能够生成幵能排出足够数量的烃类;• 有效烃源岩要对形成目前的油气资源有实际的意义。四、有效烃源岩的评价标准主要考虑有机质丰度下限。• 成熟度的标准比较简单,只考虑成熟烃源岩即可(未熟油的评价除外)。• 可采用 1+泥岩烃源岩的丰度下限与有机质类型有关0 . 5 1 . 0 1 . 5 2 . 0 2 . 5 3 o 2Y = p o w ( X, 1 . 7 4 ) * 3 . 0 0 1 — 碳酸盐岩数据来源 有机碳下限值( %)郝石生( 1989) 成熟阶段: >> 1996) 1989) 1958) 1984) 1980) )L/ ,碳酸盐岩开始大量排烃 ,使残余在岩石中烃量突然减少。有效烃源岩的评价标准 —— ))有效烃源岩的评价标准 —— 深度 岩性 马 三 段 2735280028502906榆 9井马三岩心柱马三段有机碳分布榆 9井沥青分布与有机碳关系实例之一:鄂尔多斯盆地榆 9井马家沟组马 3段的沥青是原生沥青,来源于奥陶系,而本段碳酸盐岩 右。证明了 为下限值的可靠性。有效烃源岩的评价标准 —— 孔古 3井, M 5 03 2 5 03 7 5 0( M ) ¹¬ ³¿ 3 ¹¬ ³¿ 4 ¹¬ 18 ¹¬ ³¿ 5 0 5 5 03 5 0 03 5 5 03 4 5 83 4 7 03 4 8 03 4 9 0­àȵ ¸«Ãæ ( m ) ËÒ ÊÔÀÄ ½ã C o r g( % ) 油源对比认为孔古 3井的油是来源于奥陶系碳酸盐岩地层,该地区碳酸盐岩的 右。同样证实 为下限值的可靠性。有效烃源岩的评价标准 —— 1件未达标74件样品中 19件未达标,达标率 75%41件样品中 13件达标,达标率32%有效烃源岩的厚度等于暗色泥岩厚度乘以各颜色的达标率四、 2 - 9 ¼¼¼¼¼¼¼¼¼¼¼¼¼¼¼¼¼¼¼¼¼¼¼¼¼à ¼¼¼¼ ¼¼¼ú ¼¼¼¼±ê ¼¼ ¼¼ ¼¼ ±íȯ ¯ç ª± Ë·À« Äï ¯ç ª± ¼Ä %ȯ ¯ç ª± Ë·À« Äï ¯ç ª± ¼Ä %12 69 19 9 5813 566 121 73 56 291 70 ¶À 1291 431 72 ËÒ ËÕ Ã¨´¿ Ë· À« Äï(>% (>%­à ±È Ë· À« Äï (% (>% (>% (>%65 14 66 1 79 3 % (>% (>% (>%9 24 5 25 252 8 100 75 50 12 21 4 1 100 22 67 8 0 13 88 3 ¼²¼¼¼¼¼ú ¼¼¼¼±ê ¼¼¼¼ ¼¼¼¼粒非烃源岩刻度:电阻率用对数坐标,声波时差用算术坐标,一个电阻率对数刻度对应 50us/164us/m)声波时差。△ 、两条曲线重合未熟源岩: 电阻率曲线为基线值, △ 熟源岩 :△ 油储层: △ 玛曲线低值。四、) 基线基线  164 1/ C   有效烃源岩的有机质丰度用达到丰度下限的实测样品的(厚度加权)平均值。•  ´¿ ®» µï É­ ®» µï É­ ¯¸ ´¿ Ë· À«Ä ï ¬æ Ê¡ Ö° ¬æ ¯µ Ö° À· ¸· T O C £¨% £¦1 ®â µï àಷ « ɼ àಷ 6 « ɼ àà±Å 9 â µï àà±Å ¸ Èç µÒ ËÒ 6 « ɼ ààÖÊ ¯ ¬¯ ´Ó °º 7 â µï ààÖÊ Â Âï ·Á ÖÝ À· Ôª 05 ð ­¯ Âï ·Á ÖÝ À· Ôª 5  Âï ·Á ÖÝ Á©Ô ° 77 ¹ ©± Å« ɼ à32 æ Å« ¬Á »¶ 68 ð ­¯ Âï ·Á ÖÝ Á©Ô ° 70 ©Â ï ·Á ÖÝ - Á® ´ð É­ 01 æ ´ð É­ 26 油气系统分析有效烃源岩的有机质类型• 有机质类型可以根据元素分析、显微组分分析和热解分析得到• 某一套烃源岩可以用类型百分比或综合类型表示• C 原子比H/二三段00 200 300 400OI(mg/g)HI(mg/g) ¼²¼¼ H/C O/C ¼à ¼¼¢é ¢´ 1 ¢´ 2 ¢µ ( ¼¼) ¼¼¼ù ¼¼ ¼¼¼ù ¼¼ ¼¼¼¼H/C>Ⅰ Ⅰ - Ⅱ A Ⅱ B - Ⅲ Ⅲ 有机碳( % ) > ) 2 >2 或 100 0 1000 - 500 500 - 200 500 500 - 250 250 - 100 60 60 - 40 40 - 2 0 30 30 - 20 20 - 10 600 600 - 100 100 - 10 20 20 - 10 10 - 5 80 80 - 60 60 - 40 50 保存条件 主要勘探目的层被剥蚀面积 /盆地面积( % ) 50 生储盖组合数 >3 3 2 1 配套条件 圈闭形成期与主要油气运移期的配置关系 早或同时( 3 晚 ( 二、 值 成藏条件 参数名称 4 3 2 1 有效烃源岩面积 / 盆地面积 >50% 50% - 25% 25% - 10% 30% 30 - 20% 20 - 10% 80 干酪根类型 Ⅰ Ⅰ - Ⅱ A Ⅱ B - Ⅲ Ⅲ 有机碳( % ) > ) 2 >2 或 100 0 1000 - 500 500 - 200 500 500 - 250 250 - 100 60 60 - 40 40 - 2 0 30 30 - 20 20 - 10 600 600 - 100 100 - 10 20 20 - 10 10 - 5 80 80 - 60 60 - 40 50 保存条件 主要勘探目的层被剥蚀面积 /盆地面积( % ) 50 生储盖组合数 >3 3 2 1 配套条件 圈闭形成期与主要油气运移期的配置关系 早或同时( 3 晚 ( (4)类比系数的计算二、 2 1有效烃源岩面积 /运聚单元的面积( % )> 5 0 5 0 - 2 5 2 5 - 1 0 1 0 0 0 5 0 0 0 0 25 0 0 2 2 . 0 1 1 . 5 0 1 . 0R o ( % ) 0 1 . 2 1 2 0 0 . 8 >2 或 10 00 50 0- 1 0 0 0 5 0 0 - 20 0 8 0疏导体系类型 储层 + 断层 储层 不整合 断层烃源条件参数运移流线 汇聚流 平行流 发散流 线形流沉积相三角洲、滨浅湖扇三角洲水下扇、重力流、河道洪、冲积相储层百分比 % > 60 6 0 - 4 0 4 0 - 2 0 3 0 3 0 - 2 0 2 0 - 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 2 0 2 0 - 1 0 1 0 - 5 8 0 8 0 - 6 0 6 0 - 4 0 50保存条件主要勘探目的层面积 / 单元面积 ( % )5 0生储盖组合数 >4 3 2 1配套条件圈闭形成期与关键时刻的配置关系早或同时 晚(4)类比系数的计算二、 2 1有效烃源岩面积 /运聚单元的面积( % )> 5 0 5 0 - 2 5 2 5 - 1 0 1 0 0 0 5 0 0 0 0 25 0 0 2 2 . 0 1 1 . 5 0 1 . 0R o ( % ) 0 1 . 2 1 2 0 0 . 8 >2 或 10 00 50 0- 1 0 0 0 5 0 0 - 20 0 8 0疏导体系类型 储层 + 断层 储层 不整合 断层烃源条件参数运移流线 汇聚流 平行流 发散流 线形流沉积相三角洲、滨浅湖扇三角洲水下扇、重力流、河道洪、冲积相储层百分比 % > 60 6 0 - 4 0 4 0 - 2 0 3 0 3 0 - 2 0 2 0 - 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 2 0 2 0 - 1 0 1 0 - 5 8 0 8 0 - 6 0 6 0 - 4 0 50保存条件主要勘探目的层面积 / 单元面积 ( % )5 0生储盖组合数 >4 3 2 1配套条件圈闭形成期与关键时刻的配置关系早或同时 晚(4)类比系数的计算二、i盆地 ( 单元 ) 类比总分是盆地 ( 单元 ) 五个成藏条件的得分之和 , 而单项成藏条件的得分又是它所包含的各成藏要素的得分之和的平均值 。如储集条件包括沉积相 、 储层平均厚度 、储层百分比 、 储层孔隙度和储层渗透率等 5个成藏要素 , 则储集条件的得分就是这 5个要素得分之和的平均值 。 如果在评价盆地 ( 单元 )或类比刻度区之一无法取到表中的某项参数 ,则评价盆地 ( 单元 ) 和类比刻度区均不使用该项参数 。(4)类比系数的计算二、5)面积丰度法 — 预测区的油气总资源量;预测区第 预测区第 n— 预测区类比单元的个数; 第 6)体积丰度法Q— 预测区的资源量V— 预测区沉积岩体积刻度区的体积资源丰度α — 类比系数  二、7)实例资源量计算公式式中: 吨); 据下式计算所得吨 /   刻度区地质类比总分评价区地质类比总分 Éæ ¾¹¬¶«Ö Ö°3Ú± ÉÜ ÊÇ ¿¯ °× ,®» µï ËÒ ½ã µï>10000 ®» µï ËÒ À·¸· ´é ±Â>5000ÓÇ ËÒ Æâ µï > 2 × 104
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