黄文芳,张 田,宋雅慧,张朝婵
(长江大学地球科学学院,湖北武汉 430100)
川西坳陷中段油气资源量十分丰富,从深(T3)到浅( K1) 均有气藏分布[1]。本文对川西坳陷中段深层的洛带构造进行圈闭评价及优选。洛带构造是川西坳陷中段东南方向的龙泉山褶皱带大断层下盘北东向大型隆起背斜带上的一个重要含气构造,构造轴线为北东向,短轴背斜圈闭、或北北东向的鼻状构造;整个研究区构造形成以东南高而西北低的构造格局。
根据构造解释成果,结合LS1井须家河组储层发育特点,本文仅对须二段(T3x2)、须三段(T3x3)和须四段(T3x4)层圈闭进行了圈闭要素统计(表1)。该区块圈闭类型主要为背斜,其次为断鼻和断背斜,圈闭面积小,最小0.61 km2,最大仅14.41 km2;闭合高度低,为25~75 m;须四段顶部深度为3 500 m左右。
烃源岩主要来自于须三段(T3x3)及须五段(T3x5),总体品质中等,从下往上源岩的生烃潜力逐渐增大,上部层位的源岩目前仍具有较大的生烃潜力,而下部层位源岩由于成熟度较高,生烃潜力已逐渐降低。有机质类型以Ⅱ型为主,有机碳含量4.2%;有机质成熟度达到了高成熟阶段,叠合最大生烃强度为70×108m3/km2,整体上本区烃源条件较好。
表1 洛带区块须家河组圈闭要素统计
川西地区须家河组储层均为低孔低渗致密储层。须二段、须三段中上部及须四段为辫状河三角洲前缘沉积相储层。储层岩性:须二段主要为岩屑砂岩,次为岩屑石英砂岩;须三段主要为长石岩屑石英砂岩,次为岩屑石英砂岩;须四段岩石类型多样,主要有岩屑砂岩、岩屑石英砂岩、长石岩屑石英砂岩和长石岩屑砂岩。
须二段、须三段和须四段以砂岩为主,须五段主要为泥岩;厚度大于10 m的砂岩主要分布在须二段、须三段和须四段,而厚度大于10 m的泥岩主要分布在须五段和须四段下部,次为须三段底部。根据这种砂、泥岩纵向组合特点,将须家河组储盖组合分为3 套:须二段储-须三段盖、须三段储-须四段下部盖和须四段储-须五段盖。
圈闭保存程度直接影响气藏保存程度,保存程度取决于盖层条件和断裂破坏程度等两个方面[4]:①洛带区块须家河组有三套储盖组合,其中须四段-须五段储盖组合盖层相对发育,静态封盖条件较好;对须二段-须三段和须三段-须四段组合而言,在区块东部地区须三段和须四段主要为前三角洲沉积,泥质岩较发育,封盖条件相对较好;②构造断裂较发育,保存条件相对较差。
目前圈闭评价的方法较多[2],灰色关联分析和神经网络这两种方法基于与已知样本的比较,对于勘探程度较高的地区效果较好,但是,研究区内须家河组总体勘探程度较低,用灰色关联分析和神经网络方法条件不成熟。因此,选用加权平均、风险概率、模糊数学[3]等3种方法分别进行计算。
(1)风险概率法:根据油气成藏理论,烃源、圈闭、储层、配套史、保存等五项成藏地质条件是决定一个圈闭是否具有含油气性的五个独立事件,缺其一则圈闭难以形成油气藏。因此圈闭含油气性的几率就可以用这五个事件同时发生的各自概率的乘积来表示。该方法的优点是减少了人为因素影响,但是未考虑油气成藏的主控因素。
(2)加权平均法:是烃源条件、储层条件、保存条件、圈闭条件和配套条件五项因素各自发生概率分别与其权值乘积之和。权值可以通过相关分析或专家打分获取。相关分析基于一定数量的已知样本才有可信度,研究区内已知样本较少,故采用专家打分求取权值。优点是充分考虑了成藏主控因素,但无法排除人为因素影响。
(3)模糊数学法:为烃源条件、储层条件、保存条件、圈闭条件和配套条件五项成藏条件单独发生概率集合与圈闭评价级别集合和成藏条件权重系数集合之间的模糊关系,并按照最大隶属原则进行评价。它体现了地质认识的模糊性和渐变性特点,其成藏条件权重系数的求取存在人为因素的影响。
根据上述3种方法的优劣和研究区内须家河组的勘探程度,圈闭评价采用加权平均法、风险系数法、模糊数学法分别进行地质风险评价,然后进行加权平均,求取的值作为最后的评价值,即特尔菲法评价值。加权平均法、风险系数法、模糊数学法的权值系数分别为0.4、0.4、0.2。
根据特尔菲评价值确定洛带区块须家河组地质风险评价分级标准以及圈闭评价结果,其分级标准见表2,评价结果见表3。
表2 洛带区块须家河组地质风险评价分级标准
表3 洛带区块须家河组圈闭评价结果
圈闭资源量是圈闭描述的重要内容之一,也是圈闭综合评价的主要参数之一。圈闭资源量的计算方法较多,本文按规范要求采用单储系数法[4]计算,计算公式如下:
Q资=Ag×Cg×Hg×SGF
式中:Q资——圈闭资源量,108m3;Ag——圈闭面积,km2;Gg——圈闭的含气面积系数,小数;Hg——平均有效厚度,m;SGF——天然气单储系数,108m3/(km2·m)。
(1)圈闭面积:根据洛带区块构造图圈定识别得到的圈闭进行量取。
(2)圈闭含气面积系数:根据对世界各盆地油气田圈闭充满程度随深度变化情况的统计,在油气藏埋深大于4 000 m时,其圈闭含气面积系数不低于0.8。根据川西地区圈闭的特点,以及不同圈闭的具体情况,来确定其含气面积系数的取值。但由于本地区须家河组勘探程度低,因此通过类比大邑地区(地质条件类比)获得其含油面积系数。
(3)储层平均有效厚度:从已有钻井的地区取钻井显示段储层的平均厚度;没有钻井的圈闭以邻区钻井实钻含气储层砂体的累计厚度、区域地层砂体分布图以及邻区含气砂体与地层厚度的比值等综合确定。
(4)天然气单储系数:本区勘探程度低,通过类比大邑地区求取。
通过计算,洛带区块须家河组圈闭资源量合计197.39×108m3(表4)。平面上主要分布在洛带Ⅰ和Ⅱ号圈闭。纵向上主要分布在须二段,为135.77×108m3,占69%;次为须三段,为41.03×108m3,占21%;须四段少量,为20.59×108m3,仅占10%。
表4 洛带区块须家河组圈闭资源量计算结果
对钻探目标选择来说,考虑的不应该仅仅是层圈闭的评价结果,而应该是圈闭的综合评价。因此,先要对圈闭进行统一评价排队后,然后结合圈闭资源量的大小以及资料可信度评价结果,采用多因素法对圈闭进行综合评价排队,在此基础上再优选勘探目标。
(1)优选原则:目标优选的目的是为勘探提供更好的目标,所以根据立足大目标、着眼大发现和高产的勘探原则,确定目标优选原则如下:地质风险系数的高低;圈闭资源量的大小;圈闭资源丰度的高低。
(2)优选方法:根据各圈闭资源量的大小、资源丰度的高低和地质评价结果,采用多因素法分别进行打分,并进行加权平均,资源量、资源丰度、地质风险值的权值分别为0.4、0.1、0.5,最后根据其综合得分进行排队。
依据上述方法和原则,对川西坳陷洛带构造须家河组勘探目标进行了综合排队(表5),排在前3位的层圈闭分别是须二段洛带Ⅱ、洛带Ⅰ、须三段洛带Ⅰ。
(1)须家河组层圈闭类型主要为背斜,次为断鼻和断背斜,具有圈闭面积小、闭合高度低、埋深浅等特征。
(2)采用单储系数法对须家河组进行了圈闭资源量计算,合计197.39×108m3,主要分布于须二段。
(3)采用加权平均法、风险系数法、模糊数学法和特尔菲法进行了圈闭评价,同时结合圈闭资源量的大小、资源丰度的高低进行了圈闭优选,优选出须二段洛带Ⅱ、洛带Ⅰ、须三段洛带Ⅰ三个圈闭。因此,建议以须二段为主要目的层兼顾须三段和须四段进行部署及勘探。
表5 洛带区块须家河组圈闭地质风险评价分级标准
[1] 贾存善,周东升,饶 丹.川西坳陷洛带构造沉积成岩作用对油气聚集的控制[J].石油实验地质,2003,25(5):553-556.
[2] 郭秋麟,米石云.油气勘探目标评价与决策分析[M].北京:石油工业出版社,2004.
[3] SYT5520-2005.圈闭评价技术规范[S].北京:石油工业出版社,2005.
[4] 刘伯土,朱允辉.圈闭定量评价——三因素综合排队法[J].石油与天然气地质,2000,21(4): 366-369.