巖性油氣藏勘探方法與技術(shù)

1/10巖性油氣藏勘探方法與技術(shù)巖性油氣藏勘探現(xiàn)狀及勘探前景一、勘探現(xiàn)狀隨著中國(guó)陸上含油氣盆地逐步進(jìn)入高成熟勘探階段，探究巖性油氣藏的重要性也日趨明顯。巖性油氣藏是目前中國(guó)陸上油氣勘探的四大重要領(lǐng)域之一 〔其他3個(gè)領(lǐng)域是前陸沖斷帶油氣藏勘探、疊合盆地中下部組合和老區(qū)精細(xì)勘探 〕。也是目前中國(guó)陸上實(shí)現(xiàn)油氣增儲(chǔ)上產(chǎn)的重要現(xiàn)實(shí)領(lǐng)域。從中國(guó)陸上近年來巖性油氣藏探明儲(chǔ)量規(guī)模來看，已經(jīng)從90年月初的20%逐步上升到目前的55%左右，初步顯示出巖性油氣藏在增儲(chǔ)上產(chǎn)方面的重要意義。從具體盆地來看:在松遼、鄂爾多斯、渤海灣等盆地年增儲(chǔ)規(guī)模均在億噸以上 ;在準(zhǔn)噶爾、塔里木、四川等盆地其增儲(chǔ)地位日顯重要;在二連、海拉爾、柴達(dá)木等盆地成為的增儲(chǔ)領(lǐng)域;在酒泉、吐哈等盆地此方面勘探也有的覺察?？傮w來看中國(guó)陸上大局部含油氣盆地在巖性油氣藏勘探領(lǐng)域都取得了突破性進(jìn)展?？碧綄?shí)踐證明，中國(guó)陸上絕大局部含油氣盆地應(yīng)具有發(fā)育巖性油氣藏的良好地質(zhì)背景。二、勘探前景從中國(guó)陸上主要含油氣盆地剩余油氣資源量來看，七大盆地灣、鄂爾多斯、準(zhǔn)噶爾、塔里木、柴達(dá)木、四川盆—1—

〔松遼、渤海地〕179.2t91.3t，占總石油地質(zhì)資源量的51%。具體到各個(gè)盆地來看:41。3t，其中巖性-26.6t;渤海灣盆地剩余資源32.7t，其中巖性-12.7t;33.7t，其中巖性-27.6t;20.3t，其中巖性-10.3t;塔里木盆38.3t，其中巖性-地層8.5t;10t。其中巖性-4t;四川盆地剩余資2.9t,其中巖性-196t。由此可見，中國(guó)陸上主要盆地都具有開展巖性-地層油氣藏勘探的資源根底。剩余資源量豐富，巖性-地層油氣藏勘探前景寬闊。從目前的勘探成果來看，以巖性-地層油氣藏為主的非構(gòu)造油氣藏勘探取得了豐碩的成果。在這些階段的油氣勘探過程中。各個(gè)盆地積存了大量的地質(zhì)、地震、鉆井、測(cè)井、錄井、測(cè)試和化驗(yàn)資料。確定程度的資料積存是巖性-地層油氣藏勘探的根底，從各個(gè)盆地的資料積存來看，中國(guó)陸上主要含油氣盆地均具有開展巖性藏勘探所需的資料根底。三、勘探思路

-地層油氣隨著油氣藏勘探逐步開展，含油氣盆地在各個(gè)勘探階段所面臨勘探對(duì)象的轉(zhuǎn)變，即通過油氣藏勘探所承受的勘探思路和技術(shù)方法也逐步發(fā)生變化，包括:①找油思路的轉(zhuǎn)變主要表現(xiàn)在由構(gòu)造向巖性轉(zhuǎn)變、由正向構(gòu)造帶向負(fù)向構(gòu)造帶轉(zhuǎn)變、由構(gòu)造高部位向構(gòu)造帶翼部轉(zhuǎn)變、由環(huán)洼向洼槽轉(zhuǎn)變、由單一類型向多種類型—2—油氣藏轉(zhuǎn)變;②爭(zhēng)論方法的轉(zhuǎn)變由構(gòu)造油藏勘探的核心工作“精細(xì)構(gòu)造解釋，落實(shí)圈閉高點(diǎn)“到巖性油藏勘探的核心工作“精細(xì)沉積儲(chǔ)層解釋，落實(shí)砂體空間展布形態(tài)“的轉(zhuǎn)變，構(gòu)造爭(zhēng)論找背景〔背斜？〕，沉積爭(zhēng)論找砂體，構(gòu)造背景與沉積砂體綜合爭(zhēng)論推想隱蔽油氣藏有利成藏區(qū)帶；③爭(zhēng)論手段的轉(zhuǎn)變由傳統(tǒng)石油地質(zhì)評(píng)價(jià)手段轉(zhuǎn)變?yōu)閼?yīng)用含油氣系統(tǒng)、層序地層等現(xiàn)代理論，結(jié)合地震信息多參數(shù)綜合評(píng)價(jià)方法，加深爭(zhēng)論，創(chuàng)生疏，提高綜合爭(zhēng)論水平，到達(dá)對(duì)勘探目標(biāo)多方位、多方法、多技術(shù)的全面綜合評(píng)價(jià)與分析;④組織形式的轉(zhuǎn)變由過去構(gòu)造解釋、沉積儲(chǔ)層、技術(shù)應(yīng)用、圈閉評(píng)價(jià)分頭爭(zhēng)論轉(zhuǎn)變?yōu)榻M成多學(xué)科多專業(yè)工程組。實(shí)現(xiàn)地質(zhì)與物探爭(zhēng)論的有機(jī)結(jié)合，資料處理、解釋、分析與評(píng)價(jià)一體化，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，聯(lián)合攻關(guān)，解決關(guān)鍵問題。上述勘探思路、爭(zhēng)論方法、研究手段和組織形式的轉(zhuǎn)變?yōu)閹r性油氣藏勘探的突破供給了重要保障。同時(shí)先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用為巖性-地層油氣藏勘探取得重大突破供給了良好支持。良好的技術(shù)支持和技術(shù)貯存是當(dāng)前和今后開展巖性-地層油氣藏勘探的關(guān)鍵?？傮w來看。中國(guó)陸上主要含油氣盆地具備開展巖性-地層油氣藏勘探的地質(zhì)背景，擁有豐富的剩余資源量保證，前期進(jìn)展了良好的資料積累，同時(shí)也具有良好的勘探技術(shù)支持。從勘探歷程來看，中國(guó)陸上的主要含油氣盆地目前已經(jīng)進(jìn)入巖性-地層油氣藏勘探的階段。各盆地具有良好的巖性-地層油氣藏勘探前景。巖性油氣藏勘探技術(shù)沉積微相和層序地層分析是進(jìn)展巖性油氣藏勘探的根底沉積微相和層序地層的利于巖性圈閉發(fā)育的平面位置和縱向?qū)游弧Ｒ?、盆地進(jìn)入巖性油氣藏勘探階段，對(duì)于沉積相的爭(zhēng)論必需到達(dá)小時(shí)窗沉積微相的精度狀態(tài)存在很大的差異，往往是三角洲的一個(gè)亞相類型中存在多個(gè)孤立的巖性油氣藏，—4—微相爭(zhēng)論地層單元〔〕關(guān)系親熱的沉積微相為優(yōu)勢(shì)沉積微相，應(yīng)說明不同沉積微相在縱向上的百分比變化。巖性圈閉或油氣藏發(fā)育的平面位置和縱向?qū)游?。二、建立高區(qū)分率的盆地地層格架和精細(xì)的沉積體系分布，是查找?guī)r性圈閉的前提以層序地層學(xué)為代表的綜合爭(zhēng)論方法是目前區(qū)域勘探和查找?guī)r性圈閉的重要勘探方法和技術(shù)。高區(qū)分層序地層學(xué)理論的核心是在基準(zhǔn)面旋回變化過程中，由于可容納空間與沉積物補(bǔ)給通量比值〔A/S〕的變化。一樣沉積體系域或相中發(fā)生沉積物的體積—5—安排作用，導(dǎo)致沉積物的保存程度、地層積存樣式、相序、相類型及巖石構(gòu)造發(fā)生變化。這些變化是其在基準(zhǔn)面旋回中所處的位置和可容納空間的函數(shù)?；鶞?zhǔn)面旋回是時(shí)間地層單元的二元?jiǎng)澐?，因而該理論與技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵是如何在地層記錄中識(shí)別代表多級(jí)次基準(zhǔn)面旋回的地層旋回，并進(jìn)展高區(qū)分率的等時(shí)地層比照。基準(zhǔn)面旋回的識(shí)別與比照技術(shù)是依據(jù)基準(zhǔn)面旋回和可容納空間變化原理，地層的旋回性是基準(zhǔn)面相對(duì)于地表位置的變化產(chǎn)生的沉積作用、侵蝕作用、沉積物路過形成的非沉積作用和沉積不補(bǔ)償造成的饑餓性乃至非沉積作用隨時(shí)間發(fā)生空間遷移的地層響應(yīng);而地層記錄中不同級(jí)次的地層旋回，反映了相應(yīng)級(jí)次的基準(zhǔn)面旋回，在每一級(jí)次的地層旋回內(nèi)必定存在著能反映相應(yīng)級(jí)次基準(zhǔn)面旋回所經(jīng)受時(shí)間的“痕跡“。如何據(jù)一維鉆井或露頭剖面上的這些“痕跡“識(shí)別基準(zhǔn)面旋回，是高區(qū)分率層序劃分與比照的根底?！惨弧郴鶞?zhǔn)面旋回的識(shí)別用來識(shí)別基準(zhǔn)面旋回的沉積與地層特征可以概括為①單一相物理性質(zhì)的垂向變化;②相序與相組合變化;③旋回疊加樣式的轉(zhuǎn)變;④地層幾何形態(tài)與接觸關(guān)系。這些特征均反映著可容納空間和沉積物補(bǔ)給通量比值〔A/S〕的變化。1、巖性剖面上的識(shí)別標(biāo)志：①地層剖面中的沖刷現(xiàn)象及其上覆的滯留沉積物;②作為層序界面的濱岸上超的向下遷移;③巖相類型或相組合在垂向剖面上轉(zhuǎn)換的位置；④砂巖、泥巖厚度的—6—旋回性變化等。2、測(cè)井曲線識(shí)別標(biāo)志:利用取芯井段建立短期旋回及界面的測(cè)井響應(yīng)模型，用以指導(dǎo)區(qū)域非取芯井測(cè)井曲線的旋回劃分。測(cè)井曲線對(duì)于較長(zhǎng)期基準(zhǔn)面旋回疊加樣式的分析確定尤為有效。向湖〔海〕盆方向推動(dòng)的疊加樣式〔進(jìn)積〕形成于較長(zhǎng)期基準(zhǔn)面下降期。此時(shí)A/S1,即沉積物供給速率大于可容納空間增加速率，巖石學(xué)方面的性質(zhì)與下伏旋回相比具可容納空間減小的特征;向陸推動(dòng)的疊加樣式〔退積〕形成于較長(zhǎng)期基準(zhǔn)面旋回的上升時(shí)期，此時(shí)A/S1,即可容納空間增加速率大于沉積物供給速率,上覆短期旋回的性質(zhì)與相鄰下伏旋回相比,在沉積學(xué)、巖石學(xué)方面表現(xiàn)出可容納空間增大的特征;短期旋回加積疊加樣式,則消滅在較長(zhǎng)期基準(zhǔn)面旋回上升到下降的轉(zhuǎn)換時(shí)期，此時(shí)A/S=l,相鄰短期旋回形成時(shí)可容納空間變化不大。3、地震剖面上的識(shí)別標(biāo)志:地震反射界面根本是等時(shí)的或平行于地層內(nèi)的時(shí)間面,因而可以運(yùn)用地震反射剖面進(jìn)展基準(zhǔn)面旋回的分析,但受地震信息區(qū)分率的限制,地震反射剖面通常只能用來識(shí)別長(zhǎng)期基準(zhǔn)面旋回。用于識(shí)別旋回界面的主要地震標(biāo)志有：①區(qū)域分布的不整合或反映地層不協(xié)調(diào)關(guān)系的地震反射終止類型,即常規(guī)的地震地層分析標(biāo)志;②與中期或長(zhǎng)期基準(zhǔn)面旋回上升到下降轉(zhuǎn)換位置〔最大可容納空間〕相對(duì)應(yīng)的高振幅連續(xù)反射界面或一組反射;③與測(cè)井曲線和巖芯觀看到的區(qū)域相變可比照的地震反射特征〔振幅、連續(xù)性、頻率、地震相等〕在區(qū)域上—7—發(fā)生重大變化;④與測(cè)井曲線和巖芯中可觀看到的地層疊加樣式可比照的地震反射幾何形態(tài)的變化〔例如由高振幅、水平反射到低振幅S形反射〕。〔二〕地層旋回等時(shí)比照技術(shù)高區(qū)分率地層比照是同一時(shí)代地層與界面的比照，不是旋回幅度和巖石類型的比照。在成因?qū)有虻谋日罩?，基?zhǔn)面旋回的轉(zhuǎn)換點(diǎn)，即基準(zhǔn)面由下降到上升或由上升到下降的轉(zhuǎn)變位置，可作為時(shí)間地層比照的優(yōu)選位置。由于轉(zhuǎn)換點(diǎn)為可容納空間增加到最大值或削減到最小值的單向變化的極限位置，即基準(zhǔn)面旋回的二分時(shí)間單元的劃分界限。轉(zhuǎn)換點(diǎn)在地層記錄中某些位置表現(xiàn)為地層不連續(xù)面，某些位置則表現(xiàn)為連續(xù)的巖石序列。巖石與界面消滅的位置和比例，是可容納空間和沉積物供給的函數(shù)。時(shí)間一空間圖解是對(duì)地層剖面進(jìn)展時(shí)間一空間反演的最有效的方法，其有助于對(duì)地質(zhì)過程〔時(shí)間十空間〕地層響應(yīng)〔巖石十界面〕的理解并檢驗(yàn)層序比照的牢靠性。〔三〕高區(qū)分率層序地層學(xué)與成油體系的關(guān)系主要表現(xiàn)在如下方面：①沉積微相爭(zhēng)論可對(duì)源巖的展布特征與運(yùn)移通道作出較準(zhǔn)確的推斷;②由砂層比照而導(dǎo)出的砂層連通性分析，可對(duì)儲(chǔ)集層的儲(chǔ)集物性與儲(chǔ)層展布特征進(jìn)行預(yù)測(cè)；③精細(xì)速度分析可對(duì)地層序列中特別壓力的分布形態(tài)與封存箱的發(fā)育狀況作出推斷，有助于圈閉評(píng)價(jià)與封堵條件爭(zhēng)論;④高頻層序或準(zhǔn)層序的劃分與對(duì)—8—比，可對(duì)較小尺度上的生儲(chǔ)蓋組合分析供給格外有用的資料，由此可推斷油氣成藏機(jī)理一成藏動(dòng)力學(xué)，最終導(dǎo)出高區(qū)分率成油體系單元確實(shí)定。〔四〕定義每一成因地層層序，就是識(shí)別成因地層層序的邊界，也就是識(shí)別最大洪水面和與其比照的地層界面。依據(jù)前人的爭(zhēng)論，覺察最大洪水面在測(cè)井曲線上主要有以下特征:高自然伽瑪為富含鈾、磷、海綠石的頁(yè)巖;低自然電位、高電阻、高密度、高聲速層，常呈尖峰狀是薄層鈣質(zhì)泥頁(yè)巖或灰?guī)r的反映;低自然電位、低電阻標(biāo)志層代表比較純的海、湖相泥巖的產(chǎn)物，其地層位置處于向上變細(xì)的測(cè)井響應(yīng)到向上變粗的測(cè)井響應(yīng)的轉(zhuǎn)折點(diǎn)上，反映相對(duì)水平面上升到達(dá)最大水進(jìn)期后轉(zhuǎn)為下降的趨勢(shì)。測(cè)井曲線具有區(qū)域上的可比照性。由于現(xiàn)階段陸上地震資料的頻率分布范圍在10?80Hz30?50Hz之間。缺少高頻成分，區(qū)分率較低，用地震資料不能檢測(cè)小規(guī)模的旋回。因此，要?jiǎng)澐中∫?guī)模的旋回〔即高頻層序劃分〕只能最大限度地應(yīng)用地質(zhì)露頭、鉆井和測(cè)井等資料。而在這些資料中，測(cè)井資料以其數(shù)量多、連續(xù)性好及其本身的量化特點(diǎn)得以廣泛應(yīng)用，成為小規(guī)模旋回劃分的主要資料來源?！参濉硿y(cè)井資料的深度域頻譜分析用于層序地層學(xué)的高頻層序劃分測(cè)井資料的深度域頻譜分析是指在傅里葉變換的根底上研高頻層序劃分。由于時(shí)間域與深度域的振動(dòng)信號(hào)序列具有同樣的形式。所不同的是，〔TST；〕反旋回模瑪值上是從淺到深漸漸減小，所代表的沉積旋回為高水位體系域〔HST。值得指出的是，由于這兩個(gè)模型來自實(shí)際資料，在大的變化趨勢(shì)上仍包含著多個(gè)小規(guī)模的變化。井曲線進(jìn)展深度域頻譜分析所得到的頻率掃描和滑動(dòng)窗頻譜分析上可明顯觀看到高頻旋回變化的存在并能對(duì)高頻層序界面進(jìn)展準(zhǔn)確標(biāo)定。深度域—10—頻率掃描是在時(shí)間域頻譜分析〔時(shí)頗分析〕根底上進(jìn)展而來的，主要是用來準(zhǔn)確劃分層序界限，識(shí)別層序〔沉積旋回〕類型。從理論上來說，只要自然伽瑪曲線準(zhǔn)確，用深度域頻率掃描進(jìn)展層序劃分也是準(zhǔn)確的;針對(duì)不同規(guī)模的層序分析和具體程度，可調(diào)整濾波器的根本頻率范圍和步長(zhǎng)。測(cè)井曲線的深度域頻譜分析方法是建立在傅里葉變換根底上的一種檢測(cè)沉積旋回及其沉積特征的有效手段，它們的應(yīng)用使沉積旋回類型的判定和劃分從定性到達(dá)定量和半定量的水平，甚至可以通過軟件實(shí)現(xiàn)沉積層序的自動(dòng)劃分;同時(shí)，將測(cè)井資料的深度域頻譜分析方法用于層序地層學(xué)爭(zhēng)論大大提高了小規(guī)模旋回的識(shí)別精度。〔六〕用伽瑪能譜進(jìn)展高區(qū)分率地層層序劃分Davies等在愛爾蘭的爭(zhēng)論，使用伽瑪能譜識(shí)別層序地層關(guān)鍵界面和體系域，可以保證更大的精度和把握。其方法為:①最大洪泛面可通過它們的相關(guān)的鈾峰〔大于6百萬(wàn)?！澈偷褪?鉀值〔小于2.5〕加以鑒別;②剝蝕不整合和下切谷充填有低伽瑪總數(shù)和高而易變的仕/鉀值〔6〕特征;③河道間的層序邊緣可以便用低鉀率〔0。4挑〕和特別高的釷/鉀值〔大于17〕的能譜特征加以鑒別。三、以層序?yàn)檫吔绲牡葧r(shí)地層格架把握下的地震信息多參數(shù)綜合評(píng)價(jià)方法是巖性-地層圈閉識(shí)別、優(yōu)選與評(píng)價(jià)的主要手段地震信息多參數(shù)綜合評(píng)價(jià)方法是指從不同的地震參數(shù)角度對(duì)同一個(gè)地質(zhì)目標(biāo)進(jìn)展多角度、多方位分析評(píng)價(jià)的方法。其中包—11—括的關(guān)鍵技術(shù)主要有:〔一〕地震相分析技術(shù):地震相分析是指對(duì)確定時(shí)窗內(nèi)的地震波形進(jìn)展分類的處理技術(shù)。目前主要包括3種地震相分類技術(shù):單純的地震波形地震相分類〔簡(jiǎn)潔的地震相分類，缺乏地質(zhì)含義〕;測(cè)井標(biāo)定下的地震相分類〔測(cè)井標(biāo)定賜予每類地震相地質(zhì)含義〕;多屬性疊合地震相分類〔驗(yàn)證所賜予的地質(zhì)含義〕。這種技術(shù)是一個(gè)逐步深入細(xì)化的分類過程，使每一種類的地震相含義通過測(cè)井標(biāo)定和屬性含義的分析逐步明確。同時(shí)。通過與油氣層所屬地震相類型的比照，可以優(yōu)選有利地震相類型，快速靠近有利勘探目標(biāo)。以層序?yàn)檫吔纭⒌葧r(shí)地層格架把握下的小時(shí)窗地震相分類和分頻地震相分析是今后地震相分類進(jìn)展的趨勢(shì)。〔二〕常規(guī)儲(chǔ)層推想和格外規(guī)儲(chǔ)層推想技術(shù):常規(guī)儲(chǔ)層推想技術(shù)目前進(jìn)展已經(jīng)比較成熟，加強(qiáng)格外規(guī)儲(chǔ)層推想技術(shù)的應(yīng)用是目前和今后儲(chǔ)層推想的進(jìn)展趨勢(shì)。格外規(guī)儲(chǔ)層推想主要包括:地震振幅與儲(chǔ)層厚度的關(guān)系爭(zhēng)論進(jìn)展儲(chǔ)層厚度推想;頻譜分解技術(shù)、波形分類技術(shù)、地震相干技術(shù)、波形分析技術(shù)等推想儲(chǔ)層分布范圍；道積分、子波反摺積等綜合推想砂體分布范