罗 晨 (长江大学地球科学学院,湖北 荆州 434023)
王永庆 (中石油大庆炼化公司,黑龙江 大庆 163411)
隐蔽油气藏的分类及勘探方法浅析
罗 晨 (长江大学地球科学学院,湖北 荆州 434023)
王永庆 (中石油大庆炼化公司,黑龙江 大庆 163411)
隐蔽油气藏在我国陆上油气储量和产量中都占有非常重要的地位。根据第3轮油气资源评价结果,中国石油陆上剩余石油资源中,隐蔽油气藏占42%,这是我国陆上今后相当长一个时期内最有潜力的油气勘探领域。阐述了隐蔽油气藏的分类以及隐蔽油藏勘探的核心技术:层序地层学方法和地震储层预测技术,并在此基础上讨论了隐蔽油气藏研究的发展趋势。
隐蔽油气藏;分类;勘探技术
目前,一般把隐蔽油气藏定义为在现有勘探方法和技术条件下较难识别、圈定和描述的油气藏。隐蔽油气藏的主体是各种岩性地层油气藏,包括一些极难发现的特殊类型复杂构造圈闭。显然,上述概念是以寻找的难易程度为标准提出来的,其与圈闭的成因类型无关,不指特定的圈闭类型。为此,笔者分析了隐蔽油气藏的分类及勘探方法,并讨论了隐蔽油气藏研究的发展趋势。
图1 隐蔽圈闭的分类
关于隐蔽油气藏的分类,国内外许多学者都进行过探讨。国外学者中,最经典的是Levorson[1]提出的分类方案,此外,还有Halbouty[2]等的分类方案。国内较早研究隐蔽圈闭的学者有朱夏[3]、杨万里[4]、胡见义[5]等。随着研究的深入,发现的隐蔽油气藏种类也越来越多。图1所示为隐蔽圈闭的分类。特别值得一提的是,对于成因复杂的水动力型油气藏,有学者将其归入复合型隐蔽油气藏,也有学者将其归入广义的地层-岩性油气藏。
笔者认为,对隐蔽油气圈闭的分类,只有根据圈闭成因、油气圈闭要素以及圈闭遮挡条件进行分类才更具科学性,从而有利于成藏模式的总结和形成有效的勘探思路并指导实际勘探与生产。因此,按照以圈闭成因分类根本原则,对上述各类隐蔽油气藏/圈闭的成因进行系统剖析后,把岩性地层圈闭作为隐蔽油气藏的主体,将隐蔽油气藏分为隐蔽构造圈闭、隐蔽岩性地层圈闭、隐蔽水动力圈闭和隐蔽复合圈闭,其中隐蔽构造圈闭包括古构造油气藏、裂缝油气藏、向斜油气藏、逆掩带下构造油气藏等类型。
对于隐蔽油气藏的研究,长期以来人们主要采用以下方法[5]:①层序地层学方法。通过对三级或更高级层序的详细研究,结合精细的沉积体系分析,确定各级不整合面的形态、分布范围、不整合面下的岩性、构造特征,确定不整合面下的地层圈闭、不整合面上的地层超覆、下切河谷等地层圈闭。此外,根据体系域内各体系、各成因单元的空间分布、相互配置,能够很好地展示各种沉积地层圈闭,从而对沉积地层圈闭油气藏做出高精度预测。层序地层学方法是隐蔽油藏区域勘探技术中最有效的方法,特别适用于海相地层,目前也大规模地应用于陆相地层。②地球物理方法。在识别岩性方面,已发展的地球物理方法很多,但应用广泛、发展最快且较为实用的是近年来快速发展起来的地震-测井约束反演方法,该方法可以用过反演得到具有实际物理意义的波阻抗剖面,经过钻井标定后转化为岩性信息。其中有些反演方法可以得到不同的测井参数剖面,从而为解释岩性和含油气性提供更为直观的信息。③地震属性研究方法。地震属性包含有地层、岩性、流体等信息,可以利用这些地震属性间接地研究地层、岩性的分布,也可初步预测圈闭的含油气性。④成岩作用研究方法。有些次生地层圈闭的油气聚集主要与成岩作用造成的次生孔隙发育有关,通过研究次生孔隙的成岩作用特征、划分成岩阶段和成岩序列以及各种地质因素对成岩作用的影响,来综合预测次生孔隙发育地带,判断成岩圈闭的存在。⑤地层压力研究方法。有些隐蔽油气藏与地层压力的分布有关,如水动力圈闭、异常地层压力封闭圈闭等,可通过钻井和数学模拟方法了解地层中压力分布来预测该类圈闭。
近年来,中国石油化工股份有限公司系统地研究了陆相断陷盆地隐蔽油气藏的形成机制,形成了以“断坡控砂”、“复式输导”、“相势控藏”为核心的理论体系框架,实现了油气勘探理论的新突破,进而解决了中国东部主力油区持续发展的理论问题和新的储量接替领域的实践问题,其在隐蔽油气藏勘探过程中建立了一整套勘探方法和技术,主要包括高分辨率三维地震采集技术、层序地层学分析技术、地震储层预测技术、隐蔽圈闭综合评价技术等[6]。其中,层序地层学方法和地震储层预测技术是隐蔽油气藏勘探研究的核心技术。
2.1层序地层学方法
隐蔽油气藏勘探中,层序地层学方法贯穿于油藏研究的各个阶段,是识别和预测岩性圈闭的有效方法之一。该方法主要包括3个方面,即建立年代地层框架、建立岩性和岩相模式、开展有利圈闭预测及评价。建立年代地层框架主要强调地层的年代和外形特征,进行等时地层对比、划定层序边界并进行体系域和准层序划分与对比;建立岩性和岩相模式、开展有利圈闭预测及评价主要是进行岩相组合解释、岩性横向预测及相关的烃源岩、储层和圈闭特性的评价与预测,更注重地层内涵的变化。实际研究中,应特别注重钻井录井与地震资料在层序划分中的统一。
1)建立年代地层框架 隐蔽圈闭研究中,确保在等时地层格架内进行砂体储层等目标的研究非常关键。建立年代地层框架时,必须认识到以不整合面为标志的层序边界、沉积体系域边界和以湖泛面为标志的准层序边界均具有年代意义。
2)建立地层岩性和岩相模式 层序地层学重要目的之一就是建立岩相组合关系,即体系域分布及其相互关系。体系域内部的沉积体系发育有一定规律,准层序或准层序组所代表的沉积环境也存在一定规律。在确定体系域、准层序组或准层序类型及部位后,就可以从基本模式推断平面上岩相或环境的组合形式。应用层序地层学编制沉积环境图时,作图单位至少应为体系域一级,在某区带或区块作图时最好以准层序或准层序组为作图单位。
3)预测隐蔽油藏的分布 对有利成藏组合和油藏分布进行预测是层序地层学方法的主要研究目标。层序界面附近是储集岩发育的主要部位,而层序内部最大湖泛期则形成细粒、富有机质的凝缩段沉积。凝缩段中有机质指标达到烃源岩标准且处于生烃门限深度之下时为成熟烃源岩。因此,2期最大湖泛面之间特别是紧邻湖泛面的沉积砂体,是隐蔽圈闭成藏的有利层段。因为隐蔽圈闭是因储层的岩性横向变化或纵向沉积连续性中断而形成的圈闭,其形成必然与层序地层框架的形成密切相关[6]。因此,利用层序地层学方法进行研究时应在有利的层序格架或体系域内进行圈闭识别、落实与评价。
2.2地震储层预测技术
由于隐蔽油气藏研究对地震资料品质要求较高,因而针对主要目的层段进行高分辨率处理是一项重要工作,应在振幅“保真”基础上,提高分辨率和信噪比,使储集异常体易于识别、标定和追踪,为圈闭识别、落实与评价提供良好的资料基础。地震储层预测技术是识别隐蔽圈闭的重要而有效的技术,最常用的方法有如下几种。
1)常规地震剖面解释 利用该方法可以在常规剖面上根据地震波反射结构划分地震相。根据钻井标定后识别出岩性体的层段和部位,然后进行三维勾图。古地貌形态、储层尖灭线、地层剥蚀线以及储层顶底板面的构造起伏面貌需要在三度空间进行组合,并最终在平面上成图。如生物礁一般为上凸下平的丘状反射特征,内部杂乱反射或无反射,两翼有地层超覆现象;河道砂体则多为上平下凸的透镜体,内部有反射并向两翼河岸上超覆;三角洲砂体具有前积结构,可以通过反射波的上超、顶超和底超形态来进行识别。
2)三维地震解释 三维地震资料具有比二维地震资料更优越的地质信息特征。在三维资料上可以生成任意方向的测线、联井测线和平面切片等,对地层对比、岩性解释等有很好的效果。特别是层拉平切片技术能快速准确地解释砂体的平面展布和厚度变化,并据此编制砂体等厚图。
3)地震属性研究 地震资料的属性包括振幅、相位和频率,因而通常用三瞬剖面来研究隐蔽圈闭。瞬时相位剖面能突出弱反射层的形态,对断层、地层尖灭和地层超覆等的反映比常规地震剖面更为清晰,适合研究确定地层超覆线和地层尖灭线的准确位置;在瞬时振幅剖面上,不同层系之间的振幅变化代表岩性界面,振幅异常可能反映岩性、物性变化,也可能反映地层的含油气性;在瞬时频率剖面上,频率的急剧变化可能与地层厚度变化或油气水界面有关。
4)地震反演技术 地震资料反演是利用地表地震观测资料和钻井、测井资料,对地下岩层物理结构和物理性质进行成像(求解)的过程。广义上的地震资料反演包含了地震处理、解释的整个过程,其中波阻抗反演是一种常用的反演技术。
5)模型正演技术 在运用该技术时,应设计理想的地质模型(如地层尖灭、河道砂地质等模型),然后经过计算机模拟出地震反射剖面,并与实测地震剖面对比,从而验证解释的合理性。
隐蔽油气藏具有的特性决定了其难以识别和发现,因而要取得隐蔽油气藏研究的重大进展,主要取决于对该类油气藏的成藏机制与分布规律的深刻认识以及广泛采用有针对性的勘探技术和方法,包括如下几个方面:①透彻了解复杂断裂构造系统、多期次水进超覆、不整合和各类储集体在油气运移聚集过程中的作用以及多种圈闭类型、多种成藏地质作用复合叠加形成复杂隐蔽油气藏的规律;②掌握先进的技术方法,从而有效地识别隐蔽圈闭,正确进行圈闭成像与储集空间或含油气性的预测评价;③有效改善地球物理(特别是地震)资料品质,使之能满足研究复杂隐蔽油气藏的需要。具体而言,用层序地层学方法了解不同类型盆地的层序构成模式及层序单元内体系域的砂体发育规律(如低位体系域内发育的下切水道、低位扇和低位楔砂体、湖扩展体系域内发育的浊积扇体、高位体系域内发育的前三角洲滑塌浊积岩砂体等)及生储盖组合情形,再运用先进的成藏理论研究砂体的成藏条件并进行含油性评价,最后利用先进的地球物理描述方法对有利于发育隐蔽油气藏的地区进行预测,上述过程是近年来隐蔽油气藏研究的最新发展趋势。
[1]Levorsen A I.The obscure and subtle trap[J].AAPG Bulletin,1966,50(10):2058-2067.
[2]Halbouty M T.Rationale for deliberate Pursuit of stratigraphic,unconformity,and paleogeomorphic traps[J].AAPG Bulletin,1969,53(1):3-29.
[3]朱夏.对隐蔽油气圈闭的浅见[A].中国隐蔽油气藏勘探论文集[C].哈尔滨:黑龙江科学技术出版社,1984:1-5.
[4]杨万里.隐蔽油气藏勘探的实践与认识[A].中国隐蔽油气藏勘探论文集[C].哈尔滨:黑龙江科学技术出版社,1984:22-38.
[5]胡见义,徐树宝,刘淑萱,等.非构造油气藏[M].北京:石油工业出版社,1986.
[6]张运东,薛红兵,朱如凯,等.国内外隐蔽油气藏勘探现状[J].中国石油勘探,2005(3):64-68.
[编辑] 李启栋
10.3969/j.issn.1673-1409(N).2012.02.013
P618.130.22
A
1673-1409(2012)02-N042-03
2011-11-12
罗晨(1985-),男,2007年大学毕业,硕士生,现主要从事沉积学与岩石学方面的研究工作。