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文档简介

油气田勘探一、油气田勘探的基本特点1油气田勘探是一门综合性的应用学科:理论知识的综合、技术方法的综合2油气田勘探是一门探索性很强的学科3油气田勘探是一项高投入、高风险的经济活动:地质风险、技术风险、政治风险、经济风险。油气勘探项目要遵从“成本、储量、产量、效益”四统一原则。二、 油气勘探简史1、油气勘探的初级阶段从人类有意识地开采石油天然气到十九世纪中期。找油主要依靠地表油气苗或随机发现,几乎没有理论指导。甚至有时采用占卜、巫术等进行找油、找气。2、油气勘探的中期阶段19世纪中期至20世纪中期(二战结束前)理论上:提出了“背斜聚油论”;由加拿大人T.S亨特(Hunt, 1861)、美国人D怀特(White, 1885)和奥地利人赫菲尔(Hofer, 1888)先后提出的。 石油生成仍然处于“有机成因说”和“无机成因说”的争论中,但后期有机成因说逐渐占据上风;出现了一批代表性的著作。 美国人D.海格(Hanger,1916)第一部石油地质专著实用石油地质 俄国H.M古勃金(1937)发表了石油论 H.O布罗德石油与天然气地质原理,它们成为指导近代油气勘探的重要理论基础。 技术装备方面:1895年,第一台旋转钻机投入使用。1914年,地震折射法开始用于地质找矿。第一次世界大战之后,先后出现了磁法、地震反射波法和电测井技术,使油气勘探在理论和技术上日趋完善,石油成为新的动力能源得到普遍应用。1890年世界石油产量达103010 4 t,到1940年已超过310 8 t。 3、油气勘探的现代阶段20世纪中期至今理论上: 石油地质理论体系的建立; 全球油气分布规律和盆地找油理论的形成; 背斜聚油论的突破和非背斜找油论的蓬勃兴起; 油气勘探决策与资源评价理论体系的建立。技术上: 地面地质调查降至次要位置; 地震勘探迅猛发展; 钻井技术和与之配套技术的迅猛发展; 测井技术的迅速发展; 井下综合录井和测试技术的完善; 非常规勘探方法的不断涌现; 综合勘探技术和方法的广泛应用。4、油气田勘探的未来发展趋势随着全球油气勘探事业的不断深入和发展,勘探对象和勘探环境将变得越来越复杂。新区较易勘探的区域日益减少,剩下的大多是山地、沙漠、深水区、极地等自然环境较为恶劣的地区。需要专门的勘探技术和装备。老区较易找到的简单油气藏已找得差不多了。要有新发现,就必须运用新理论、新认识;寻找更隐蔽得非构造油气藏;多学科综合研究。剩余油的研究。美国在“高成熟区”的勘探一直兴旺发达。新区用老观点可以找到油气,而老区要找到更多的油就必须要有新的认识、新的方法!世界近年来的油气勘探表明,已知含油区及所谓的“高成熟区”的深入勘探仍不断有新的发现。勘探理论的更新,勘探技术和勘探方法的不断进步,一直是油气田勘探得以持续稳定发展的重要保障。石油地质和油气勘探理论的发展,勘探技术的进步,对油气勘探人员的知识结构和素质提出了更高的要求。一些新的勘探理论,如:深部油气藏理论、碳酸盐岩生烃理论、含油气系统理论、深盆气理论等可能会带来下一轮油气勘探的高潮。三、 油气田勘探理论常见的四种找油理论: 油气勘探理论是在勘探实践中通过认识、实践、再认识的不断反复而缓慢地向前发展的。对油气田形成与分布规律的认识,实际上是一个总结、应用、修改“勘探模型”的过程。一个“勘探模型”也只有随着新资料的获得不断加以修正,才能更加符合地质实际,从而推动油气勘探工作不断向前发展。油气勘探理论的发展大致经历了三个阶段: (1)原始找油理论阶段 (2)圈闭找油理论阶段 (3)盆地找油理论阶段1、沉积盆地找油理论“源控论”含油气盆地指已经发现油气田(藏)或已有油气显示的沉积盆地,以及具备油气生运聚条件的沉积盆地。故必须具备三个条件:1)首先必须是沉积盆地;2)在漫长的地质历史时期曾经不断地沉降、接受沉积,具备油气生成与聚集的有利条件;3)在地质历史时期中曾经发生过油气生运聚,或者已经发现过油气显示或工业油气田。沉积盆地的特征包括动态和静态两个方面:静态特征:沉积盆地的相对稳定状态,它包含有前期自身演化的各种信息,是恢复盆地演化历史的重要依据(空间上的)动态特征:是盆地的发展演化特征(时间上)研究方法上要采取动静相结合的方法盆地的类型及特征:原始盆地类型、构造位置、基底、盖层、深大断裂、盆地边界等盆地的充填埋藏史:盆地的沉降与充填、沉降机制等沉积相及沉积体系分析:有利的生储盖发育时期和分布、旋回性、成岩演化等盆地的热史和生烃史分析:盆地的热状态和热机制、生油岩的受热史和成烃史等油气的排、运、聚史分析:排烃机制、范围,运移相态及规模范围、效率。构造样式、圈闭类型及分布、聚集效率及有效性。1).基本思想 油气分布的源控理论是在60年继大庆油田和渤海湾油区发现的基础上总结出来的陆相盆地油气分布理论,其基本思想是:有效烃源岩分布区基本控制了油气田的大致分布范围。在陆相沉积盆地中,油气田一般围绕生油凹陷,油气田呈半环状、环状、多环状分布;一个生油凹陷就是一个含油气区,不论凹陷的大小,只要其具备了良好的生油条件,即使是几百平方公里的微型凹陷也可能形成丰富的油气聚集。 2).对于勘探的意义 “源控论”不仅适用于陆相沉积盆地,而且也适用于海相沉积盆地。因为它从客观上反映了源岩在油气藏形成的物质基础作用。所以,烃源条件的研究应成为资源评价和油气勘探中的基础,特别是区域勘探阶段必须首先遵循的一条重要原则。 2、含油气系统找油论 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须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。含油气系统特征的确定按照Magoon的意见,表征一个含油气系统需要4张图件来描述含油气系统的区域、地层及时间展布范围。埋藏史曲线图:展示关键时刻及基本要素关键时刻时的平面及剖面图:展示基本要素之间的空间联系。含油气系统事件图:展示基本要素之间的时间关系,表现了系统的持续时间和保存时间。持续时间指沉积含油气系统所需的基本要素及完成油气田形成时所必须的那些地质作用所用的时间。保存时间指烃类在该系统内能保存下来,受改造或遭到破坏的时间段。它开始于油气生成、运移及聚集作用完成之后。在保存期间可能发生的作用是油气的再次运移、物理或生物降解作用乃至烃类的完全破坏。中国叠合盆地含油气系统的特点1).多套烃源岩:叠合盆地同一区域内有两套或两套以上生烃层系,形成不同时代的有效生烃区可重叠或交叉。2).多期成藏:叠合盆地的多个烃源岩的有多个主要生排烃期,也包括已经形成的油气藏在后期构造运动中的大规模调整改造期。3).混源聚集:同一油源层可向不同储集层系提供油气,同一含油气层系或油气藏可接受两个或两个以上生烃层系或生烃灶提供的油气,混源现象普遍存在。4).要素共享:每一个有效的烃源岩体有隶属于自己的生排烃期和油气运移空间范围,可形成一个相对独立的含油气系统,同时各相对独立的系统之间存在交叉复合区,共享某些石油地质条件,如共同的区域盖层、储集层、油气聚集带和运移通道。5).共同外边界:内部包含的各含油气系统之间既相对独立又有联系,具有共同最大外边界,平面上分布在一个连续的面积内。6).多套含油气组合:叠合盆地内部通常有多套含油气层系和多种类型油气藏,但最主要的油气藏分布于多套生烃层系共同的区域盖层之下。3、“潜山论”(buried hill) 自任丘油田发现之后,我国石油地质工作者就陆续开展了潜山油气藏的综合研究,建立完整的古潜山油气田勘探理论,包括: 在大量勘探实践基础上,对潜山油气藏的主要类型及成藏模式进行了系统的研究。 提出了“新生古储”型潜山油气藏的重要成油机理是“早抬(前第三纪)、中埋(早第三纪)、晚稳定(喜山期)”。对潜山储集体的储集空问类型进行了深入研究,提出了潜山油气藏高产条件,并逐步形成了潜山油气藏针对性强的储量计算方法。 系统研究了潜山及潜山内幕的地球物理响应特征,使潜山圈闭钻探成功率提高到了3035。4、“复式油气聚集论” 在以渤海湾盆地为代表的陆相断陷盆地勘探成果的基础上,我国石油勘探地质家和勘探家于80年代初,提出了复式油气聚集(区)带的概念。 复式油气聚集(区)带一般从属于一定的构造断裂带,它不是一个单一层系、单一的油气藏类型和规则的油水关系的油田,而是由多个含油气层系、多油气水系统、多类型油气藏组成的油气藏群,常常是由大小不等、数十至数百个不同规模的油气藏组成。它们在纵向上相互叠置,平面上迭合连片,构成了一个复式油气田。在“复式油气聚集”理论指导下,渤海湾盆地的油气勘探工作取得了很好的成果。尤其是1981年以后,明确了复式油气聚集(区)带的主攻方向,并采用相应的滚动勘探开发程序,取得了十分显著的勘探成果。复式油气聚集带:是指由多个含油气层系、多个油气藏类型和多油气水系统组成的油藏群体。这些油气藏都从属于同一断裂带或地层岩性带,其油气圈闭具有相同的地质成因,一般又有相同的油气源和相同的油气运移和聚集过程,形成了以一种油气藏类型为主、而以其它类型油气藏为辅的多种类型油气藏的群体。它们在纵向上相互叠置,在平面上是由不同层系、不同圈闭类型的油气藏相互连片的含油气带。 胡见义等(1991)按其成因的主导因素,把复式油气聚集带(区)划分为12类:(1)以披覆背斜构造带为主体的复式油气聚集带;(2)以逆牵引背斜带为主体的复式油气聚集带;(3)以断裂构造带为主体的复式油气聚集带;(4)以底辟拱升背斜为主体的复式油气聚集带;(5)以挤压背斜构造带为主体的复式油气聚集带;(6)以砂岩上倾尖灭带为主体的复式油气聚集带;(7)以粒屑灰岩岩性圈闭为主体的复式油气聚集带;(8)以透镜状岩性圈闭为主体的复式油气聚集带;(9)以古河道砂岩岩性圈闭为主体的复式油气聚集带;(10)以地层超覆不整合“基岩”为主体的复式油气聚集带;(11)以地层超覆圈闭为主的复式油气聚集带;(12)以地层不整合圈闭为主的复式油气聚集带。 四、 油气田勘探技术概述1、地质研究技术 2、地球物理勘探技术 3、地球化学勘探技术 4、油气钻探技术 5、遥感技术 1、地质研究技术 地质研究在油气田勘探的整个过程中,始终处于核心地位。 地面地质调查:地面地质测量和地层、构造、沉积和油气等研究井下地质研究:录井、测井、测试等资料进行各项研究。各种分析化验资料的解释物探、测井、钻井资料、卫星遥感照片的解译各项以指导油气勘探为目的的专题研究、综合研究2、地球物理勘探技术 重力、磁力勘探主要用于研究区域大构造,如沉积盆地范围的圈定、基底的形态及起伏、盆地内各隆起带和坳陷带的划分、深大断裂及基底隐伏断裂的确定和岩浆岩的分布等。此外,也可以用来确定盆地内二级构造带的位置和延伸方向。电法勘探主要是通过研究和探测区域和局部电性标准层的起伏来确定盆地的区域构造特征及划分坳陷带、二级构造带等,该法曾在松辽盆地的区域勘探中起过较大作用。地震勘探技术 精细构造解释技术、三瞬处理技术、沿层信息提取技术、地震反演技术、三维可视化技术、人工神经网络技术3、地球化学勘探技术一门直接找油找气技术。 基本原理:地下油气藏总是向地表发生扩散和微渗滤,并与周围介质(空气、土壤、岩石、生物和水等)发生物理和化学作用,从而可以根据这种逃逸的烃和作用产物来勘探地下油气藏。 油气渗漏的较明显特征是地表油气苗。通道为裂隙和断层。油气微渗漏的主要通道为节理、微裂缝和层面组成的网络(Saunders等) 否认微渗漏的观点:如果油气藏的漏失达到了能检测的程度,那么这些油气藏早就漏空了。 如果确实发生了渗漏,那也会因为地下水的运动而偏移,因而所形成的异常在横向上会有较大偏高。油气微渗漏是指土壤、沉积物或水体中具有可分析检测高含量的挥发或半挥发性烃类。这种肉眼无法分辨的渗漏只能通过以下物质的异常含量来识别: (1)轻烃(主要为C1C5): (2)挥发或半挥发性高分子量烃类(例如24环芳烃); (3)能使烃类氧化的微生物; (4)烃类引起的蚀变产物。油气渗漏的地表地化显示有多种形式: (1)沉积物、土壤、水体甚至大气中的烃类异常含量; (2)微生物异常和石蜡垢的出现; (3)氦和氡这样的非烃类气体异常; (4)矿物学变化,例如形成方解石、黄铁矿、铀、元素硫以及某些磁性氧化铁和硫化铁: (5)粘土矿物蚀变; (6)放射性异常;(7)地热和水文异常; (8)红层褪色; (9)地植物异常; (10)土壤和沉积物在声、电和磁性质方面的变化。4、油气钻探技术钻井技术综合录井技术测井技术井下测试技术油气发现的“临门一脚”。根据测试方式的不同可分为中途裸眼测试和完井套管测试两种。 5、遥感技术遥感技术是指通过航天、航空的传感器从地球上获取图像信息的技术。航空摄影卫星遥感技术遥感技术主要用于盆地大范围的区域勘探阶段和圈闭预探阶段,并常常作为其它勘探方法的一种辅助手段。五、 油气田勘探程序 油气田勘探是一个对地下情况反复认识、反复实践的连续过程,但油气田勘探在不同时期内的重点勘探对象、主要工作方法、采用的技术和解决的主要问题等都有所不同,从这个意义上讲,油气田勘探又是分阶段的。我们把各阶段之间的先后顺序和相互关系称为勘探程序。 科学的勘探程序能够正确地体现寻找和评价油气藏这一实践活动的客观规律,它是我们在勘探过程中必须遵循的科学准则: “程序不能逾越,节奏可以加快,质量不能降低,效益必须提高。” 一、油气田勘探必须按一定程序进行 油气深埋地下,一般地面无迹象或仅有痕量迹象,我们必须先从盆地入手,再到有利地区、有利油气聚集带进行勘探,然后才能最终发现油气田和评价油气田。 油气田勘探程序是人们在长期的勘探实践中总结出来的找油步骤,是客观规律。 油气田勘探按一定程序进行也是勘探管理工作的需要。 勘探程序作为一个勘探条例,制订了统一标准和要求,便于勘探人员共同遵守和掌握。 二、中国石油(PetroChina)的勘探程序1区域和区带勘探阶段对象:整个盆地或盆地的一部分主要任务:是查明区域地质和石油地质基本条件,进行远景资源量估算,选出最有利生油坳(或凹)陷和确定可能的最有利油气聚集区带,提出预探对象。不是以直接发现油气为主要目标,钻探力量部署很少,重点利用航空航天和地面的物探技术,以及结合少量的钻井资料进行地质综合研究。 2圈闭预探阶段对象:预探的对象是整个圈闭带(二级构造带、地层岩性带、断裂带等)。任务:查明圈闭带的含油气性,以直接发现油气藏为目的为了弄清圈闭带的整体情况和细节以及最终选定重点解剖的圈闭,必须首先对整个圈闭带进行以地震手段为主的详查,然后进行预探井部署和钻探工作,并对所得的结果进行评价。3评价勘探阶段 是对已发现的油气田通过地震精查和钻评价井,对油气藏进行评价。取得油气藏类型、面积、厚度、流体性质等参数,计算和提交油气探明地质储量,为油气田开发作好准备。 中国矿产资源探矿权登记制度和采矿权登记制度已经试行,矿产资源有偿勘探和使用制度已经开始实施。石油和天然气资源属国家所有,由国务院行使国家对油气资源的所有权,同时对油气资源的探矿权、采矿权实行有偿取得制度。勘查工作区范围以经纬度11划分的区块为1个基本单位区块,每个勘查项目允许的最大范围为2500单位矿权的保持矿权的转让六、 区域勘探1区域勘探是在一个盆地或盆地的一部分进行的油气勘探。它是油气田勘探程序的第一阶段。2区域勘探的任务是查明整个盆地或盆地的一部分的区域地质和石油地质基本条件,进行早期油气远景资源量的估算,选出最有利的生油坳陷(或凹陷),并确定最有利的油气聚集区带,为下一步的预探部署作好准备,简言之,即“选凹、定带”。3区域勘探的主要目标是选择油气勘探的战略“靶区”,并不以直接发现油气为目的。 盆地的区域地质和石油地质基本条件是:(1)盆地地层和沉积条件(2)盆地构造条件(3)生油条件(4)区域性储层及生储盖组合条件(5)油气水资料在上述资料综合研究的基础上,作出区域含油气远景评价,并对盆地的构造升降史、沉积充填史、生油岩热演化史、油气运移聚集史(“四史”)进行深入的分析 区域勘探工作的特点 区域性:勘探范围大。 整体性:把盆地作为油气生成、运移和聚集的基本构造单元。综合性:多种勘探技术的应用和综合性的研究工作区域勘探的步骤和工作部署1)、建立项目区域勘探项目的建立是从国家对能源发展的战略需要以及从全国、全区油气勘探的长远战略安排出发,考虑在保持当前生产水平的同时,抽出力量进行工作以保证油气后备储量不断地增长。任务有两条:一是对勘探对象含油气盆地或盆地一部分的的区域地质情况进行了解,初步预测其含油气性或资源潜力;二是作好勘探对象的总体设计。项目建立所含内容:地质论证:油气形成条件、盆地远景资源量工程技术条件论证经济分析论证2)、物探普查勘探方法和技术:以地震普查为主的地球物理勘探,并综合使用地质调查、非地震物探、化探、卫星照片解释等手段。主要任务:是进一步研究盆地的区域地质概况,划分构造单元,查明二级构造带,提出参数井的部署方案。 要完成上述任务:必须分概查和普查两步走。 概查包括:1重磁力概查:1:1001:50万2地震概查:线距1032千米。3遥感照片解释、化探和地面地质调查及各项地质专题研究等手段。 概查的目的是概略了解盆地区域隆起(凸起)和坳陷(凹陷)的分布,划分盆地的一级构造单元,明确盆地结构、地质构造特征及沉积岩的厚度与分布。 普查:在概查的基础上,主要加密地震测线进行连片测量。1线距一般16,海域及小盆地可适当加密至4。2在有利凹陷及地区,地震测网密度可达3644。3其它勘测手段应根据实际需要作补充部署,如适当安排一些中比例尺(15120万)的重磁力、遥感解释、化探工作等。 普查的目的是详细划分二级构造单元,查明各二级构造带的特征,作出构造分析。 对大型盆地一般必须开展两步走,而对一些较小的盆地或者有一定工作基础的盆地可不必分。 要根据所获得的大量盆地内部的地震资料,结合盆地周边及地面露头等资料,进行地震地层学研究,了解大的沉积体系和砂体分布。也可追踪露头区生油层在盆地内的分布,划分出较有利的深坳陷区和生油区。根据地震资料解释结果,开展区内的构造特征及构造发展史研究,提出参数井的钻探方案。 物探普查阶段除主要开展物探工作外,应辅以其它勘探方法:露头区的地面地质调查:帮助建立盆地中心的完整地层剖面,了解区域构造发展史,预测可能的生储盖组合。并为物探解释提供依据。在不同地区的露头剖面采集相应的生油和储油层系样品,其分析结果对评价盆地的含油气性有重要作用。航空照片和卫星遥感资料:其解释成果对掌握全区地形地貌、确定区域大断裂及其布局、隐伏断裂和隐伏构造有较大帮助。磁电和地面地球化学直接找油方法:对确定有利勘探区块有辅助作用 区域勘探中的地震测网密度是如何确定的?合理地部署和计划地震测网密度是地震勘探工作部署的关键。测网密度的选择,一要保证在最短时间内发现盆地内的主要构造,二要在经济上合算。中国石油在勘探程序中所规定的地震普查测网密度是根据多年来的勘探经验和勘探数据而确定的胡朝元等分析了全国12个油田的含油面积与储量的关系,得出如下看法: 1地质储量大于110者有11个,单个含油面积为626462.92,的地震测网不会漏掉其构造圈闭; 2地质储量大于2000104110的油田40个,单个含油面积最少为5.6.32,最大为3330.2。23的地震测网不会漏掉其构造圈闭; 310002000104储量的油田有3个,含油面积最小2.32,最大为50.2。12的地震测网不会漏掉此类油田。 45001000104储量的油田有12个,面积263.42,用12测网就可以发现油田。 5100500104的油田有3个,面积12162,需用1005或11的地震测网才能发现。 地震普查中,采用16或4的测网密度,在有利凹陷及地区采用3644的测网密度基本上可保证不漏掉较大型和特大型油田或圈闭。美国在确定测网密度时采用数据统计的方法。钻参数井1)参数井的任务(1)了解探区内的地层层序、时代、接触关系、岩性等,建立覆盖区的标准地层剖面。(2)查明生储盖组合情况,纵向上的目的层数和可能的主要目的层,配合物探普查,可确定储集层和砂体基本展布。(3)了解区内生油层的纵向分布,配合物探资料,可确定生油坳(凹)陷。(4)为地球物理解释,特别是地震资料的解释提供参数,如地层的层位、年代、反射界面的性质等。(5)兼具找油的任务。 2)参数井的部署原则(1)尽可能选用重型深钻机,更多地揭露地腹地层,尽可能钻达基底。为了解决钻机能力和深度的矛盾,参数井的井位一般应根据物探普查成果,设计在深坳(凹)陷或临近深坳(凹)陷的地区。(2)具体井位应避开地层遭受强烈剥蚀和断层复杂的地方。(3)由于参数井兼具找油的任务,因此,参数井应尽可能部署在有利的二级构造带上,这些有利的构造带一般都位于深凹陷内或其周围地区,因此与揭露更多地层以及了解生油条件并不矛盾。(4)参数井要考虑到控制全盆地的均匀性或不同构造单元的代表性。较大的盆地,须多布署几口参数井,以便从区域上控制和了解石油地质条件,一个盆地如有多个坳陷(凹陷),一般每个坳(凹)陷都应部署一口参数井。 七、盆地和区带评价 盆地评价 盆地评价的主要任务有两点:1盆地综合分析、建立盆地地质模型 盆地基底结构及盆地性质地层特征沉积岩、沉积相及储集岩体特征盖层特征圈团类型、展布特征烃源岩体特征特别重要2盆地资源潜力的预测 预测沉积盆地的油气总资源量及其在纵向上各层系的分布和平面上的分布是盆地评价的主要内容之一。 区带评价 对各个圈闭带的石油地质条件及其时空配置关系进行比较分析、计算区带资源量并进行分类排队。首先选择条件最佳的圈闭带进行预探。 广泛收集国内外类似盆地和相邻盆地成藏模式进行对比,提出成油预测模式,可以有效地指导对有利聚集带的评价和部署。即使是参数井和第一口预探井找油失利,也能及时调整补救。区域勘探举例:1.松辽盆地的区域勘探 2.吐哈盆地的区域勘探 (略)八、圈闭预探和实际应用盆地或盆地的一部分区域勘探基本结束后,便可以进入以发现油气田(藏)为目标的圈闭预探阶段 区域勘探与圈闭预探不是截然分开的两个阶段。 1、 圈闭预探的任务和特点1)、圈闭预探的任务在区域勘探选定的有利圈闭带上或圈闭上进行以发现油气田为目的钻探工作,查明圈闭的含油气性,推算含油气边界,提供评价勘探的对象。对区域勘探选定的有利地区或有利圈闭带在地震详查的基础上进行局部圈闭的对比评价,选出优先进行预探的目标。对选定的一个或多个局部圈闭进行钻探以发现油气藏,并查明其含油气性,初步确定其含油气边界,计算控制和预测储量,为评价勘探提供面积。对于未发现油气的圈闭或所在的圈闭带,应认真分析和评价,以便补充详查(或精查)和预探。确实是由于油气藏形成条件不具备的,可提出暂缓勘探和停止勘探的建议。 圈闭预探的对象是整个圈闭带,一个局部圈闭发现油气藏或者某一口井获得工业油气流,都不能认为整个圈闭带的预探已经完成,因为它们并不能提供对圈闭带的整体认识。 第一口预探井能否取得突破甚为关键。 成功证实了原来的认识。失败圈闭高点不准?油气分布不受构造高点控制?圈闭带不具备聚油条件?其它圈闭有油吗?2)、圈闭预探的特点第一、认真开展圈闭的识别、描述和评价,寻找有利的储油圈闭、突破找油关是预探的中心环节。第二、在区域勘探阶段,多兵种综合勘探是其最显著的特点,而在圈闭预探阶段则主要应以圈闭的地震描述(部分可以辅以非地震的物探手段描述)为基础,以钻探技术为主要手段,因此,合理地部署预探井是勘探作业的关键。2、 圈闭预探的步骤1)、确定预探项目在区域勘探的基础上(或作了一定的地震详查工作),总是提出一批钻探目标(一个以上圈闭带和多个优先钻探的圈闭),然后上报预探项目,经过主管部门批准后实施。对预探项目应有以下论证:圈闭带形态的准确描述,说明其存在的可靠性;预期效果论证,分析成功的概率,勘探的风险性;预探井工程及工艺措施论证,分析钻探的可行性;经济效益论证,作出投资和收益预算,即经济上的有效性。 2)、地震详查(1)地震详查的任务圈闭形态和特征的描述:圈闭类型、闭合面积、高点位置、闭合高度、各圈闭间相互关系,圈闭上下变异及断层对圈闭的影响。查明储集砂体在圈闭内的分布和变化,特别注意圈闭内不整合、地层超复和剥蚀,砂体厚度变化和尖灭带的分布及变化。对圈闭进行综合评价和优选排队,提出钻探的目标,评价主要是圈闭的石油地质条件和预测储量或资源量估算。提出预探井井位部署建议。 圈闭识别 圈闭优选 优选圈闭的精细描述 (2)地震详查测网部署详查测网密度:12km 或 11km根据胡朝元的统计: 12测网不会漏掉500100010 4储量的油田 (面积2.63.42 ) 11测网不会漏掉10050010 4的油田 (面积12162) 在高点附近、构造复杂带,还需加密测线,甚至采用“米”字型测网以查清局部构造细节。 3、预探井1)预探井部署和设计的资料基础主要标准层的地震构造图;地层柱状剖面图,标明生、储、盖组合和主要勘探目的层;两条以上通过高点的地震和地质横剖面图;岩相古地理图,标明储集砂体及生油相分布;造发育史图;地震或地化展示的烃类异常或显示图。 2) 预探井的部署原则和布井原则预探井钻探是预探阶段的中心环节。合理地布署预探井,对经济、快速地发现油气田有重要意义。 预探井部署的基本原则预探井部署的基本原则是从圈闭带出发,以圈闭为解剖对象。 圈闭带:盆地内的长垣带、隆起带、背斜带、挠曲带、断裂带、岩性尖灭带、生物礁滩带。 一个圈闭带内的圈闭,具有类似的油气聚集条件和油气藏分布规律。 预探井的部署应首先把主要力量集中在最有利的圈闭上,迅速突破出油关,然后按照布井系统全面铺开对圈闭带的预探。 布井系统 布井系统是指一个二级圈闭带上预探井位、井数、井的类型和各井之间的关系,狭义的布井系统主要指井与井之间的关系。 选择布井系统主要是依据圈闭的平面形态及复杂程度和可能存在的油气藏类型。常见的布井系统有:十字剖面系统平行剖面系统网状系统放射状系统环状系统。 3)井位 第一口预探井应布在构造高点,或分析最可能有油气的断块、潜山、潜伏构造; 在面上照顾到代表性,有利于控制油气藏类型和油气藏的变化,所以应布置在不同位置的等高线上。 4)井数预探井数应视圈闭类型、大小及油气藏复杂程度而定。也可勘探技术水平有较大关系。5)井的类型独立井:井位和钻探深度(层位)已确定,彼此依赖关系不大,是预探阶段必须钻的井。附属井:钻井位置和深度(层位)视独立井钻探情况而定。预探井的合理部署是以完成初步确定含油气面积这个目的而进行的。采用哪一种布井系统、钻多少探井、在什么位置钻井等,这些问题都与勘探对象(预测要发现的油气藏的规模、位置、形态等)密切相关。因此在部署预探井之前,恰当的预测十分重要。同时,使用的勘探技术和装备也对预探井的部署有影响。6)预探井钻探要求预探井必须严格按要求设计(井深、目的层)。科学地打探井,取全取准各种录井地质资料。认真进行单井评价、或以一口发现井为依据的油气藏框架描述。7)圈闭的描述评价圈闭的描述评价贯穿于圈闭预探阶段的始终,其目的是指导预探圈闭的选择和预探井部署,提高圈闭预探成功率。圈闭描述评价可以分为两个大的阶段:(1)预探井钻探前的圈闭描述和评价圈闭识别圈闭优选优选圈闭的精细描述(2)预探井钻探后对圈闭描述和评价圈闭的反馈评价预探工作结束后的圈闭描述评价4、古潜山带的预探 一)古潜山带的特点古潜山是地层型圈闭的一种,其形成主要受古剥独作用或构造掀斜作用的影响,是古风化壳上的地貌高。组成古潜山的岩石可以是三大岩类的任何一种,常见的是碳酸盐岩、火山岩和变质岩。风化淋滤和构造作用产生的孔、洞、缝形成潜山内部次生储集空间。潜山油气藏主要受潜山突起形态和内部储渗层分布的控制。油气主要聚集在紧邻不整合面之下的突起高部位。潜山外部形态和内幕构造截然不同,油气分布可以受也可以不受内部构造的影响。古潜山构造勘探特点是重力和电法正异常,地震界面明显的隆起反射。二)潜山的类型:(1)按岩性分:沉积岩(多为碳酸盐岩)潜山、变质岩潜山、岩浆岩潜山。(2)按复杂程度:简单潜山(古地貌)、复杂潜山(古地貌内幕)。(3)按在构造高低部位: 高潜山、中潜山、低潜山。还有其它一些分类。 复杂的古地貌(古潜山)油气藏圈闭 复杂的古潜山圈闭是由古地貌储集体、古地貌储集体之上覆盖的非渗透性盖层为主与多个如断层、储层内部的隔层或底板层及稠油这些辅助圈闭条件组合而形成的古地貌(潜山)圈闭。潜山内幕 东部断陷盆地中的“基岩”古潜山圈闭油气藏发育于断陷前含油气层系中,潜山地层为中生界古生界碎屑岩和碳酸盐岩以及中上元古界的结晶基岩盖层和侧向致密层为第三系湖相泥岩(生油岩),具有“新生古储”成油特点。潜山一般沿第三系同生断裂下盘分布,潜山的形成与断裂上盘的下掉有关,在剖面上呈一个个的掀斜断块。在地震剖面上具有与上覆岩层明显不同的反射特征,且多数具有重力、磁力正异常和电法正异常。 西部盆地的古潜山油气藏古潜山圈闭主要是碳酸盐岩潜山圈闭,如四川盆地乐山龙女寺古隆起风化壳上奥陶系寒武系潜山圈闭,塔里木盆地奥陶系碳酸盐岩潜山圈闭、鄂尔多斯盆地奥陶系碳酸盐岩潜山圈闭。这些碳酸盐岩地层在成岩之后褶皱隆起,暴露地表并发生喀斯特化,形成了高地不平的古地貌形态,上覆岩层覆盖后形成古潜山圈闭,这些圈闭分布于碳酸盐岩地层剥蚀残余的区域。 古潜山的勘探难点在于古潜山圈闭的识别,包括:一是风化壳侵蚀面(不整合面)的识别:主要依据地震层位的追踪来确定。二是潜山发育带的预测:要根据潜山形成的地质背景和古地貌高的分布情况确定,通常结合地质分析使用非地震的重、磁、电方法和地震方法识别古潜山的存在。三是潜山内部的储层预测:主要依靠地质综合研究方法和地震储层预测法来完成。 古潜山的勘探难点在于古潜山的识别,以及优质储层的分布位置:重力、磁力、电法、地震方法综合技术的识别,储层的识别主要靠地震储层的横向预测,也可以运用地震的碳氢检测技术直接发现油气藏。潜山勘探四个关键点:潜山顶面识别潜山岩性判别有效储层预测潜山油气成藏三)胜利油田在潜山勘探中总结的一些经验:1)、滑脱型、断块型、褶皱型潜山相对埋藏较深、构造复杂,地震资料品质较差,利用叠前深度偏移处理、三维可视化、相干体分析等技术进行构造分析。2)、构造曲率大的褶皱山和断层发育的潜山类型,可采用对裂缝比较敏感的曲率法、构造应力场模拟法等预测裂缝性储层。3)、Seislog和测井约束反演在储层识别上是比较适用的方法。4)、小波分形指数法和主参数分析技术在缝洞识别中效果较好。塔河地区下奥陶统储层发育受控因素分析A受控于加里东中晚期、海西早期构造变动下奥陶统与中上奥陶统存在明显的沉积间断,并造成下奥陶统经受较长时间的暴露和岩溶作用,如沙76井位于中上奥陶统削截尖灭线之南,其下奥陶统溶蚀洞穴充填物中发现了晚奥陶世的牙形类化石,是加里东中晚期岩溶作用的证据。 海西早期运动是本区最重要一次构造运动,塔河地区大部分均暴露地表,古岩溶作用强形成了以地表岩溶带、渗流岩溶带和潜流岩溶带为主要储层分带特征。但本期岩溶作用对加里东中晚期岩溶作用所形成的孔、洞、缝型储层有进一步溶蚀或充填作用。 B受控于古水流体系 古阿克库勒凸起在加里东中晚期、海西早期表现为由南往北抬升的古地貌特征,河流自北往南流入大海,在海平面升降的影响下,临近海平面之河流流经之地,潜流岩溶及地表渗流岩溶发育。C受控于古断裂在海西早期加里东中晚期运动所形成的北西向及北东向两组断裂之附近,裂缝相对发育,沿裂缝或断裂带为地下水淋滤通道,并伴随溶蚀作用,有利于岩溶储层的发育。5)下奥陶统岩溶型储层展布特征 在(侵蚀面)至其下的200m范围内,发育地表岩溶带、垂直渗流和水平潜流岩溶带 6)盖层、储盖组合及圈闭性质 塔河地区目前勘探证实,其主要储盖组合为:石炭系下统卡拉沙依组、巴楚组泥岩、与下奥陶统岩溶缝洞型储层组成良好储盖组合;石炭系下统泥岩、中上奥陶统泥灰岩与下奥陶统大型岩溶型缝洞型储层组成良好的储盖组合。三叠系泥岩作为区域性盖层,对全区油气的纵向运聚起重要的控制作用。因此,就储盖层之间的关系,决定了奥陶系油藏的圈闭性质不整合圈闭。7).大型不整合古岩溶型圈闭塔河油田碳酸盐岩的储层预测和识别方法 塔河油田在近几年的勘探开发实践中,针对超深层碳酸盐岩岩溶缝洞型储层形成了一套较为成功的勘探方法技术系列,并取得较好的应用效果:1 储层预测和识别技术2 储层保护技术3 储层改造技术四)古潜山带的预探布井在选择了有利的古潜山带后,应当分析潜山带的有利储层发育位置,选择最有利的潜山布预探井,也可以在几个山头同时布置单井预探,以了解潜山带的含油气性。关键是确定优质储层的发育位置。 6、隐蔽性油气藏的预探 一)隐蔽性油气藏的特点圈闭的形成受多种地质因素控制,如各种岩性圈闭,除了受沉积环境和相带的控制外,还受成岩作用及后期构造改造的控制。受致密岩石封闭的裂缝型圈闭,也受到古构造应力、构造形态、岩性和构造活动期及成岩作用等多种因素控制。隐蔽性圈闭带的分布规律较为复杂。必须经过详细层序地层学分析、沉积环境分析、古构造分析、成岩作用及古岩溶分析等工作,借助于地震的特殊处理技术才能掌握。隐蔽性圈闭的工业制图比较因难。即使使用了各种分析手段、识别方法,也很难精确地确定它的分布和范围,有时不得不采用钻井手段一步步地探索。隐蔽性油气藏(田)有巨大资源潜力二)隐蔽油气藏的预探布井从整体着眼,选择可靠的有利圈闭入手。在勘探背斜和断层构造带同时,兼顾隐蔽油气藏勘探。综合运用化探直接找油技术、地震的烃类检测技术、非地震物探直接找油技术是寻找和发现隐蔽性油气藏的有效方法。7、多层系、多圈闭类型油气藏的预探 (一)多层系、多圈闭类型油气藏的特点含油层系多、圈闭类型多,纵向上相互叠置,平面上相互连片,组成复式油气聚集带和富集区。在众多层系和圈闭类型中一般只有少数层系和圈闭类型是主要的。 (二)多层系、多圈闭类型油气藏的预探 针对目的层多和圈闭类型多的特点。首先要根据第一口或第一批预探井的钻探结果,结合区域资料,选准主要目的层系和主攻的圈闭类型。根据地层时代、岩相、储集类型、产层井段、地层压力、油气水性质以及工程技术、经济指标诸因素合理划分勘探层系。 针对不同的勘探层系可采用主兼结合和专网专探方法分成一几个主要勘探层系进行预探,并兼探次要层系。 如何合理划分勘探层系:决定几个产层能否合并为一个勘探层的主要因素有以下几点: 1)几个层储层性质相近; 2)井段相距较近,地层压力差别不大; 3)含油气面积相近; 4)驱动类型相同; 5)油气化学性质和商品特性相同九、 油气田评价勘探一)评价勘探的任务 查明含油气边界,确定含油气面积,对油气层分层的岩性、物性和它们的分布及其连通情况进行分析,查清油气水分布和产能变化,提交探明和控制储量。对油气藏进行综合评价及经济预测分析,为编制油气田开发方案作好准备。解决以下问题: (1)油气藏类型、面积和高度; (2)油气层岩性、物性、电性特征及其变化规律; (3)油气层的层数、有效厚度、深度、原油层的层间差异及开发层系的合理划分; (4)油气田的构造形态,断裂情况; (5)油气层的压力和压力系统,油层温度; (6)油、气、水在地面和地下条件下的物理、化学性质及油、气组分; (7)油、气、水的分布规律及其相互关系,即油、气、水的分布与构造、断块的关系; (8)地层剖面中对钻井工程有较大影响的浅气层、高压水层、易塌层、易膨胀层和膏盐层等特殊 岩性层段的地质情况; (9)油气藏驱动类型及其特性(包括边水活跃情况、有无气顶驱动、弹性能量的大小); (10)探井在试油试采期间的油气产量和压力衰减情况。 二)评价勘探的具体步骤 (一) 评价勘探项目的建立 评价目标的选择:重点的、油气藏预测储量较大的、基础资料较丰富的油气田作为最先的评价勘探对象。评价方案论证:地质论证、预期工程和工艺措施论证、预期效果和经济效益论证。 (二)地震精查 地震精查是在地震详查的基础上,利用预探井的反馈资料和根据评价井布井需要,进一步加密测网(0505或051),用以查明圈闭的细节,分析油气的分布富集特点。目前,随着三维地震勘探成本的降低,许多地区都在地震精查阶段逐渐用三维地震取代二维地震。 地震精查的主要任务: 查明油气藏所在圈闭的准确形态、断裂的分布和发育情况;开展局部层序地层学、地震地层学分析,研究圈闭分布范围内岩性、岩相变化;开展地震储层的横向预测,查明圈闭内部储层物性、岩性的变化。运用地震特殊处理技术和碳氢检测技术预测油、气、水分布和界线;提出评价井井位建议。 (三)评价井钻探 1、评价井的任务探明含油气范围,确定油、气、水边界;查明油气藏内含油气层分层厚度、岩性和物性变化情况,确定“四性”(岩性、物性、电性和含油气性)关系;油气藏流体性质和特征:油气藏分层(或合层)产能和压力系统。 2、评价井的部署原则(1)正确处理取心、试油和快速钻进井之间的关系 : 快速钻进井、分层试油井、重点取心井 (2)根据圈闭特点和油气藏类型,在预探井网部署的基础上,适当加密井剖面和井距,以达到基本查清油气藏,提供探明和控制储量。 (3)评价井尽量和开发井相结合,以利于评价井转变为开发井,早期开发井也可担当评价井的部分任务。 (四)油气藏评价 油气藏评价要提供油气藏开发所必需的地质资料,并与开发人员一起,提出一次开发方案。包括:圈闭和油气藏的静态参数,如油气水边界、含油气高度和面积等;含油气层的物性参数及变化,油气水性质及变化;测试和试采所取得的有关参数和油气藏动态特征;提交油气田探明和控制储量报国家储量委员会批准;编制一次开发方案,内容主要包括开发地质基础模型、开发方案,工程和经济效益分析等。 油气藏评价的任务需要一轮或数轮油藏描述工作才能完成 油藏描述是从发现油气藏到探明储量过程中使用的综合性勘探评价方法。它是以现代地质理论为指导,以现代计算机技术和现代勘探技术为手段,综合应用地震、录井、测井、试油、试采、分析化验等资料在三维空间描述油气藏形态,储层分布、岩性和物性变化,以及储集体中油气分布的系统工程。其目的是建立含油气地质体模型,指导勘探部署,以尽可能少的探井,控制和探明更多的石油天然气储量 。勘探阶段的油藏描述一般可划分为两个阶段:第一阶段以油气藏上的地震信息为主,以从第一口发现井开始取得的各项资料为内容,在过井的地震剖面上进行严格标定,充分利用地震信息展开的油气藏框架描述。第一阶段结束,提供控制储量和评价井位意见。第二阶段以油气藏(田)上评价井取得的各项资料为骨架,在多井评价的基础上,利用地震资料所展开的油藏描述。第二阶段结束,提交探明储量。油藏描述要滚动进行,不断提高精度。有些勘探目标这两个阶段可合二为一。 10、滚动勘探开发 一)滚动勘探开发的概念 滚动勘探开发是一种针对地质条件复杂的油气田而提出的一种简化评价勘探、加速新油田产能建设的快速勘探方法1。它是在少数探井和早期储量估计,在对油田有一个整体认识的基础上,将高产富集区块优先投入开发,实行开发的向前延伸;同时,在重点区块突破的同时,在开发中继续深化新层系和新区块的勘探工作,解决油气田评价的遗留问题,实现扩边连片。这种“勘探中有开发,开发中有勘探”的勘探开发程序

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