隐蔽油藏勘探理论与应用实践

隐蔽油气藏勘探理论与应用实践中国地质大学（北京）能源学院：樊太亮一、隐蔽油气藏勘探进展——油气储量增长最快的领域二、隐蔽油气藏勘探的核心理论——高精度层序地层学及相关理论三、陆相盆地隐蔽油气藏预测模型——岩性圈闭发育条件与分布规律四、隐蔽油气藏勘探的成功实例——埕岛北坡浊积扇油藏勘探隐蔽油气藏勘探理论与应用实践隐蔽油气藏的概念勘探家们对那些隐蔽的、不明显的、难以捕捉的油气藏的一种描述性用语。1油气藏圈闭形态隐蔽（低幅度构造、复杂带与逆掩带构造）2油气藏封盖条件与储集体隐蔽（地层岩性圈闭、岩性—断层圈闭）3油气藏储集空间隐蔽（裂缝性储层、低渗—特低渗储层）4油气藏流体性质隐蔽（低电阻油气藏、特殊岩性油气藏）隐蔽油气藏类型：与沉积有关的岩性圈闭隐蔽油气藏类型：与不整合有关的地层圈闭一、隐蔽油气藏勘探进展理论与技术逐步成熟：具备隐蔽油气藏勘探的理论指导和技术手段国外成功实践：隐蔽油气藏是近十年来储量增长最快的领域之一中国隐蔽油气藏勘探的主要领域：斜坡带与深凹陷区的岩性油藏1、理论与技术进展隐蔽圈闭预测模型：层序地层学高精度层序地层学隐蔽圈闭成藏模型：油气成藏动力学理论储层、隐蔽圈闭预测地质与地球物理技术油气藏检测与评价技术与隐蔽油气藏勘探相配套的石油工程技术当代层序地层学的理论和方法体系凝聚了半个世纪的研究成果：1950‘S相模式阶段•1960‘S沉积体系阶段•1970‘S地震层序地层学阶段•1980‘S层序地层学的形成阶段•1990‘S层序地层学的深化、广阔应用及进入“高精度层序地层学阶段”“莱依尔以来在地层、沉积领域的最大贡献”（Brown等）2、国外成功实践近十年来，国外深水领域的隐蔽油气藏勘探取得了重大效益，是油气储量增长最快的领域之一。在南美、西非大西洋沿岸、墨西哥湾、北海、巴仑支海、喀拉海以及东南亚、澳大利亚西北大陆架等海域相继发现了许多大型油气田。取得重大突破的区域主要是在被动大陆边缘盆地的陆坡区及深海平原区。在南大西洋诸盆地中，最有意义的储集层是晚白垩—第三纪的浊积砂岩储层。浊积砂岩中发现的油气地质储量越来越多，所占比重越来越大。如坎坡斯盆地浊积岩层中的储量占所发现储量的93.4%。南非西海岸被动边缘盆地(OrangeBasin)大陆边缘盆地海底扇成藏条件ThediscoveriesofbasinfansinBredadorpBasin沉积层序模式对比墨西哥湾深水曲流水道-天然堤体系的3D地震图象振幅处理的时间切片，亮点解释为砂质相，最亮的垛叶体解释为水下决口扇济阳坳陷“七五”—“九五”期间岩性油藏探明储量占总储量比例25.0%31.2%35.0%20%30%40%50%123“七五”“九五”“八五”3、国内勘探进展26003000280030003000320032003400360038004200340034003000320034003600280030002800320036004000孤北20孤北36孤北105桩395桩25桩31埕古9老2014500400035003000250025003000350040004500EsEs3Es3Es3Es4Es2Es3Es3Es3Es4Es2Es3Es3Es32上中下上上下中上上中下油层油水同层含油水层砂岩储层断层不整合线Es4上300034003800沙二段沙三上沙三中沙三下夏94井夏50隐蔽油气藏主要分布区带深水浊积扇沉积模式示意图夏口断裂坡折带临邑洼陷惠民南斜坡夏斜502夏94街斜2盘斜351盘斜81商斜108钱斜13肖16夏斜4413300夏斜503夏斜504判古2夏105夏46商543临邑洼陷沙三段深水浊积扇平面分布图临南洼陷油气藏分布模式图环洼陷带构造及构造-岩性油藏环带状分布的油藏模式受到挑战根据国内外隐蔽油气藏，特别是岩性油气藏的发育特点，隐蔽油气藏的预测，其关键在于目标的圈定和储层描述。从某种意义上讲，在特定的地质背景下，如凹陷斜坡带下部和深洼槽中，找到了储层也就找到了岩性油气藏。因此，隐蔽油气藏预测研究的重点是储层预测与评价。隐蔽油气藏预测大致包括5个方面：1圈闭的发育规律与目标圈定：即通过层序地层、沉积相、测井相和地震相研究，从宏观上确定储层的时空分布；2圈闭的沉积模型、结构模型建立：在地质（特别是沉积学）研究的基础上，明确圈闭的性质、边界条件及内部结构特征。3圈闭储层特征描述：运用目标处理、地震反演、三维可视化解释技术等确定储层的厚度和顶面构造形态；4储层物性研究：采用储层参数反演等技术研究储层孔隙度的变化；5圈闭流体性质检测与评价：通过建立地震属性与流体性质的关系，采用多元统计、神经网络等方法，研究储层内部所含流体性质的状况。一、隐蔽油气藏勘探进展——油气储量增长最快的领域二、隐蔽油气藏勘探的核心理论——高精度层序地层学及相关理论三、陆相盆地隐蔽油气藏预测模型——岩性圈闭发育条件与分布规律四、隐蔽油气藏勘探的成功实例——埕岛北坡浊积扇油藏勘探隐蔽油气藏勘探理论与应用实践1、高精度层序地层与隐蔽圈闭2、古地貌与隐蔽圈闭3、坡折带与隐蔽圈闭二、隐蔽油气藏勘探的核心理论隐蔽油气藏勘探的权威性工具—高精度层序地层学与3D地震技术结合•在不同类型盆地，不同工作尺度的条件下都能建立等时地层格架；•在统一对比格架中研究沉积体系和相，因此能有效预测储集体和油气成藏组合；•其基本的方法是从岩石、地层的物理特征入手，识别各种关键性界面，可操作性强，生产中易于应用；•在建立了层序内部构成模式之后，有很强的预测功能；•理论上综合考虑了各种动力学因素：构造、海平面变化、物源补给和古气候。地震地层层序地层高精度层序地层、储层层序地层盆地规模储层规模三级层序组三级三级—四级—五级、六级沉积体系域—沉积体系配置储、盖配置沉积相构成储集层的不均质性孔渗分带和分布露头、测井层序精细分析方法高分辨的地球物理技术技术支撑层序地层发展历程上世纪：70年代末-------------80年代---------------90年代1、高精度层序地层学与隐蔽圈闭层序界面与隐藏圈闭形成体系域与隐蔽圈闭预测模型层序地层学概念体系概念体系层序构成单元体系层序界面体系层序成因解释体系控制层序的地貌体系概念①层序②体系域③准层序组④准层序⑤凝缩层①层序边界②最大水泛面③初始水泛面④洪泛面⑤主要洪泛面①可容纳空间②地层基准面③相对海平面变化④绝对海平面①河流均衡面②坡折带③下切谷层序：是指一套相对整一的、成因上有联系的、被不整合面或与之可对比的整合面所限定的地层——沉积层序（Vail)；或是以最大水泛面所限定的一套地层——成因层序（Galloway）；也可以是一次沉积基准面旋回所形成的地层——高分辨层序（T.A.Cross)。经典层序地层模式（Vail等,1987）层序界面：各种成因的不整合（unconformity）*角度不整合*微角度和平行不整合（disconformity)*不连续或间断面(discontinuity)*区域性冲刷面、同沉积侵蚀面(erosionalnuconformity)界面与圈闭—定义TRACE3820层序界面的分布与特征T80T70T63T62T61T601T60削截不整合面上超削截不整合面顶超古构造运动面主要由盆地发育演化过程中构造作用产生或强化的不整合面：*热隆起、幕式裂陷和裂后不整合、断块掀斜旋转；*构造挤压反转、前陆逆冲、前隆作用、侵蚀隆升等。无沉积作用面*暴露面、风化壳*水下无沉积作用面，如前三角洲底超面*水流过路冲刷面*煤层*古土壤层层序划分的级别（Vail等，1991）一级层序50Ma区域性不整合二级层序3-50Ma区域性不整合三级层序0.5-3Ma不整合与对应的整合四级层序0.08-0.5Ma主要海泛面五级层序0.03-0.08Ma次级要海泛面六级层序0.01-0.03Ma次级要海泛面界面与圈闭—级别盆地中心1级2级3级4级盆地边缘或隆起区不整合沉积间断或整合不整合分布基底面（T10）中上奥陶系/下奥陶系界面（T27）石炭-二叠/志留-泥盆系界面（T06）石炭-二叠系顶界面（T05）震旦系/寒武系界面寒武系/奥陶系界面奥陶系/志留系界面志留系/泥盆系界面石炭系/二叠系界面众多的上超界面、顶超界面、旋回转换界面等寒武/震旦、奥陶/寒武、志留/奥陶、泥盆/志留、二叠/石炭基岩顶面、中上奥陶/下奥陶、石炭/泥盆—志留、二叠顶面众多的上超面、顶超面、旋回转换面等塔里木盆地不整合面分布盆地边缘或隆起区盆地中心不整合面分级及其特征界面与圈闭—级别不整合面与地层圈闭形成1.Ng超覆油藏；2.Es不整合油藏；3.Es3-4不整合油藏；4.Es3-4披覆构造油藏；5.潜山断块油藏；6.Es反向屋脊断块油藏；7.Es4薄层灰岩砂岩岩性油藏；8.Es2滚动背斜油藏；9.Es3岩性油藏；10.Es4岩性断块油藏。断陷盆地缓坡带成藏模式图1、高精度层序地层学理论与隐蔽圈闭预测模式基本理论层序界面与隐藏圈闭形成体系域与隐蔽圈闭预测模型低水位体系域：处于1型边界之上的最低体系域。通常可以分成三个的单位，盆底扇、陆坡扇和低水位楔。海进体系域：最大和初始海泛面之间的的体系域。以一个或多个退积式准层序组为特征。高水位体系域：最大海泛面之上的体系域。从加积式准层序组到一个或多个具有前积准层序组为特征。沉积体系域：某一沉积时期的所有沉积体系的组合陵四区陵水组水下扇的三种地震显示形式松涛凸起ACBLS4-2陵四区层序S62-63（陵三段上部）沉积相与沉积体系分布图地震相+模相式体系域分析层序中不同体系域的扇体构成特征三种边缘背景下的低位体系域构成(据VanWagoner等，1990)1、高精度层序地层学理论与隐蔽圈闭预测模式基本理论层序界面与隐藏圈闭形成体系域与隐蔽圈闭预测模型