含油气盆地分析-勘探系统.ppt

1,主讲：胡明,第五部分 含油气盆地勘探系统分析,含 油 气 盆 地 分 析,2,含油气盆地勘探系统分析,一、前言 二、盆地区域地质分析 三、盆地沉积充填分析 四、盆地油气形成分析,3,一、前 言,盆地作为勘探系统的分析单元是勘探部门进行科学预测和决策的一项系统工程。 预测与决策既有联系又有区别。预测主要是指出各种可能的发展前景和可能采取的各种对策、方案和方法；而决策则指的是在不确定的情况下，根据一些有用的信息，选择一个具体的行动方案，预测是决策的前提和基础，决策是预测的成果和结果。,4,定性与定量,科学预测的方法很多，大体上可分为定性和定量两大类。 定性预测建立在经验和逻辑思维的基础之上，而定量分析则建立在数学统计学、系统论、信息论、控制论以及计算机等学科的基础之上。 定性分析是定量分析的初级阶段，它对最终的定量分析的正确程度有着非常重要的作用。 把定性分析和定量分析结合起来，可以对预测的结果进行科学的分析与鉴别。,5,盆地早期预测,盆地早期油气预测的基础： 对盆地所处大地构造位置，盆地的形成与演化史作大概的了解，以便进行盆地分类。 投入必要的地震勘探和少量探井，取得基本地质参数。 开展基本地质条件的综合研究，尽可能对地层划分、构造类型、沉积相特点有基本了解。,6,盆地早期预测要解决的问题,有没有油气？哪里有油气？ 有多少油气？ 油气的数量是怎样分布的？ 油气的品质如何？ 勘探与开发的经济价值怎样？（根据勘探风险、油气田开发、加工、运输条件、经济上的合理性与可能性来确定）,7,盆地早期预测工作的要求,1、能在不同时间、不同研究程度下，对预测对象，可进行不同性质和类型的预测。 2、能在资料不断补充的条件下，对预测成果可进行有效的修正。 3、能随着新资料的不断加入，而采用更有效的技术手段和预测问题的方法，使预测系统得以改进和完善。 4、预测的成果可以在系统中进行可靠性检验。,8,盆地勘探方法,一个正确的认识，对于指导生产实践是至关重要的，而正确的认识又往往与正确的方法息息相关，在众多的盆地勘探方法中，我们经常使用的方法有： 类比法：即将一已知的事物与未知的同类事物进行对比，或者进行组合对比。 统计法：即在众多的数据中，找出事物的变化规律，或从中提出问题以指导进一步的实践。 模拟法：即在人们已有认识的基础上，对自然现象进行人工模拟。,9,盆地勘探系统,朱夏先生（1983）用下列程式表示盆地勘探系统： A af L / / IGT3TP B4S4MCH / N AG Q 这个程式包括盆地成因分类系统和盆地自身演化系统分析。,10,盆地勘探系统程式中符号意义,GT全球构造，包括古全球构造A，新全球构造N及过渡阶段i 3T控制盆地形成机制的全球构造的三个要素，即地质时代(Time) 、构造环境(Tectonic Setting)、热体制(Thermal regime) P不同的原型 B几种原型又组合成为不同类型的含油气盆地整体。 4S沉降方式(Subsidence)、沉积规律(Sedimentation)、应力条件(Stress condition) 以及共性中个性或风格(Style) 4M生、储、盖的物质(Material)、演化和成熟的程度(Maturity)、油气运移与非运移的状态(Migration)、保持状态(Maintenance) CH油气资源预测 L油气存在的位置 Q油气潜在的数量,11,含油气盆地勘探系统分析,一、前言 二、盆地区域地质分析 三、盆地沉积充填分析 四、盆地油气形成分析,12,二、盆地区域地质分析,石油地质学及其油气勘探的基础，就是盆地，对于出露于地表的盆地或是隐伏于地下的盆地，特别是对于经过构造剥蚀后形成的盆地，在进行盆地研究时，都要把现在看到的盆地地质体，归位到原来的盆地内，以了解盆地的整体特征，以及勘探对象在盆地中的位置，从而对预测和评价提出依据。 因此，盆地分析的第一步，就是要了解盆地所处的大地构造位置，以及盆地演化特点。,13,1、区域构造分析,要做全球构造位置分析 作区域构造应力场的研究和分析 要分析当时有无热事件 通过以上分析，明确研究区的大地构造位置与控制研究区的主导地质因素，编制区域构造大剖面；划分构造地质单元；预测盆地的油气领域和可能的圈闭类型。在此基础上概略地建立研究区的区域构造的模式。,14,区域构造分析所需要的资料,地壳结构：分析天然地震，热流，如果是海洋，要分析磁异常条带；如果是大陆，应作古地磁研究和变质岩系，岩浆岩类、火山岩系的分析。目的是确定板块构造的边界；了解板缘的位置。 分析区域性断裂，了解其性质及与褶皱之间的关系。横向构造之间的相关事件及它们彼此间的影响。,15,2、基底结构分析,进行基底结构分析的目的是了解盆地的构造位置，研究大区域的应力场，研究构造运动事件，从而明确研究区的构造背景是什么？控制研究区的因素是什么？ 进行基底结构研究需要编制包括综合物探在内的基岩地质构造图、区域地质构造图，要进行盆地勘探领域的预测，决定有利的工作部位.,16,基底结构分析需要的资料,综合物探资料的解释，包括重力、磁法、大地电流、地震（包括天然地震）、遥感、热流等，以了解盆地的基底性质，结构特征。 野外地质观察，了解基底出露情况，地层时代、岩性等。特别注意有几个不整合面及其相互之间关系。 作基底内部的断裂、褶皱分析，了解它们的形态，分布、形成时代、性质等。 计算基底的埋藏深度，计算基础层和沉积层的厚度，测量不同层段的特性参数。,17,3、盆地构造和演化分析,主要是研究盆地形成发展的机制。要研究构造层，分析原型，明确局部应力场，从而建立盆地形成发展的模式和有利勘探部位和圈闭模式的配置关系。 盆地构造和演化分析的主要内容有： （1）综合区域地层和物探资料进行构造层的划分。 （2）在划分构造层或勘探层的基础上，分层研究它们的分布范围、厚度、岩性、岩相变化情况，了解保存其中的褶皱形态、上下关系和断层等，并编制相应的图件。 （3）确定构造层或勘探层和上下地层接触关系的性质以及这些接触关系的分布特点和次数。 （4）分区分段或分带进行原型分析，不同构造层次之间的迭加分析，圈闭类型分析，划分盆地评价单元，建立圈闭发育的模式。编制构造纲要图、盆地区划图。 （5）结合以上分析，制作盆地演化模式图并进行盆地评价单元的分段的盆地演化特征的描述，最后总结盆地构造发展演化的特征。,18,含油气盆地勘探系统分析,一、前言 二、盆地区域地质分析 三、盆地沉积充填分析 四、盆地油气形成分析,19,三、盆地沉积充填分析,盆地分析第一阶段是以沉积岩成因研究为基础，以相分析和相模式的研究为标志，用地质、地球物理技术编制古地理图。 第二阶段以堆积系统研究为基础，研究不同环境中沉积岩“组合”特征以及从地层、岩石、地球化学等特征出发分析埋藏历史。 第三阶段是广泛采用地震地层学方法，了解地震相、沉积相、沉积体系的关系，研究区域的以至全球的地层旋回，研究盆地分类，进行盆地计算机模拟。,20,21,盆地沉积充填分析的基础,盆地沉积充填分析的基础是野外的宏观观察。一方面，地震、测井等新技术解释，需要有宏观的沉积体、沉积相模式概念的约束。 另一方面，控制物源以至沉积体的基本因素是构造，为此必须从盆地整体入手，分析堆积体系。 没有野外宏观的实际资料，任何沉积盆地的模式都是不完备的。 确定沉积相类型必须弄清两个参数（水深和坡度）、两条线（岸线和深水线），明确水体的边界。,22,（一）盆地沉积充填分析的内容,即研究三维空间格架，包括盆地的外部几何形态（即边界条件）和盆地内部的几何形态。几何形态决定并限制了沉积充填的形式，规定了沉积充填中心的迁移和范围。 应用地震地层学、岩性地层学，结合野外地层剖面的测制和各种实际分析资料的综合，便可得到盆地的几何形态。并编制相应的图件（如三维栅状图）,1、盆地的几何形态：,23,2、盆地沉积充填的岩性和岩相,盆地沉积充填的岩性和岩相的组成可以用一系列比值参数来描述，并可作出相应的等比率图。 用于分析剥蚀区的古环境，主要有以下参数：上升的速度、地形、岩石类型、剥蚀区的远近。 有些资料可以划分生油区和储油区，如暗色泥岩比例的增加，就可能是生油区的所在范围。 砂岩比例的增加可能是储油区的范围，而二者的配置关系，可使我们找到隐伏的油藏。,24,3、盆地沉积充填垂向序列和旋回性,盆地沉积充填垂向序列和旋回性是一个重要的参数。沉积学家一般将垂向的序列分为序列、大序列和充填序列三级。而旋回性是岩相有规律的交替变化的结果。 在对盆地进行整体分析时，对沉积和沉降作用的了解，首先要从盆地沉积充填序列开始。所以我们要建立盆地的沉积与沉降模型，建立沉积充填的模式，从而判断古环境，提出探索油气目的层段的时空关系。,25,4、盆地沉积充填的时间和速率,盆地沉积充填过程中，不仅在三维空间里，还要加上第四度空间，即时间这个概念。因此了解各种作用过程，在什么时间以什么样的速率进行，将是重要的参数。 沉积速度与有机质的保存是相关的。沉降和抬升的速度，海平面的升降的速度和古气候变化的速度，对一个沉积充填的序列是有重要影响的。盆地沉降和接受沉积的时间越长，就容易产出生油岩，此时，多孔岩层和有效盖层的条件和源岩间的配比的机会就比较多。,26,5、盆地沉积充填的古水流系统分析,古水流系统实际上是属于盆地相分析的范畴，是盆地沉积和充填分析的中心问题之一。不同类型的盆地均各自有自己的风格，在这个特有风格中很重要的就是它自己的沉积体系。 可以用古环境图反映不断变化的古地理面貌，也就是反映古沉积体的演化。 为了重建古环境，采用分析古水流系统的方法，沉积体系的建立和古水流体系的建立方法是一致的，古水流体系可据碎屑颗粒和指向构造反映其骨架。,27,（二）碎屑岩盆地沉积充填分析方法,沉积作用发生于盆地边缘或盆底部分，其沉积充填的型式有： 叠积：盆地垂向沉积充填 前积：沉积物冲入盆地，从盆地边缘向盆内的沉积充填 侧向加积：盆内运动着的沉积物优先靠盆缘堆积。 显然，沉积环境决定了充填型式；例如三角洲体系以前积为特征，边滩是典型的侧向加积。,1、沉积充填基本形式的确定,28,29,2、沉积环境和沉积模式的分析,既然盆地沉积充填型式取决于沉积环境，为此，在盆地沉积充填分析过程中，一个重要的内容就是判断沉积相、沉积环境并建立起相应的沉积模式。在石油勘探中，研究储层有特别的意义，可以根据主要标志重点研究砂岩沉积环境。,30,31,3、非海相沉积体系冲积盆地模式分析,以研究冲积扇沉积物进行盆地充填型式分析，可区分出不同的模式； 对河流沉积物的盆地充填分析则广泛使用旋回分析与古水流分析。分析的重点是：地层对比、古气候分析、化石埋藏学. 作为河流体系充填分析，河流的外部形态可反映其属于稳定河道水流，还是迁移河道水流或是无河道水流。,32,33,三角洲沉积物的充填分析,根据现代三角洲的对比分析，我们将三角洲划分为以河流作用为主的高建设性三角洲和以盆地作用为主的高破坏性三角洲。 每一类三角洲都具有特征的形态和沉积相型，可以按照垂向层序，相的组合和砂体形态来描述。根据34个现代三角洲的参数进行多变量分析，可建立6类三角洲模式。 河控、浪控和潮控三角洲有不同的层序和剖面结构图。,34,35,36,37,识别古三角洲沉积的标志,堆积体，特别是砂体的几何形态和厚度，如河控三角洲的前缘沉积最厚，潮控次之，浪控最薄。 垂向沉积层序，三角洲前缘层序是特别重要的。 相的侧向序次及沉积作用型式的有规律变化。 沉积物诱发的变形构造，如底辟、生长断层、滚动背斜等。,38,4、盆地的地震地层充填分析,重新认识间断面和不整合面的性质和规模，恢复地层层序，准确恢复地史历程. 与岩心、测井资料结合，在地震剖面上分析古沉积体系。重塑古水流，判断河道、三角洲、冲积扇等地震模式。 进行密度和速度结合分析。 进行地震地质史分析。,39,含油气盆地勘探系统分析,一、前言 二、盆地区域地质分析 三、盆地沉积充填分析 四、盆地油气形成分析,40,四、盆地油气形成分析,盆地内油气的形成必须有物质（有机质为主）作为基础。控制有机质的类型和数量的是沉积有机相。沉积有机相是上个世纪80年代以来逐渐形成的一个概念，它是沉积学与有机地球化学结合的产物，可用来区别沉积物生油的优劣。 一部分有机质在早期就以油气态运移，而另一部分有机质埋于地下经成熟、超成熟阶段形成油和气，这一阶段的油气也要运移，一部分进入圈闭，形成油藏，另一部分经水力冲刷、生物降解、构造破坏而散失。,41,42,（一）关于油气形成分析,有机质热降解模型占有主要地位。许多油气形成三维动态模拟都是以该学说为指导的。也就是考虑油源岩，有机质成熟带，以指导勘探。 从理论上讲，石油生成在成岩阶段后期可以形成重质未成熟石油，深成阶段形成成熟石油，变成阶段形成天然气，由于天然气生成极为广泛，在盆地分析中更应注意。 成因方面，石油的有机成因说占独尊的地位，关于天然气的形成，有生物直接成气，热降解成气，热裂解成气，深源成气等。无机成气理论也占有一定的地位。,43,（二）油气圈闭的勘探分析,关键是了解盆地中有无沉积间断结构和不整合及其类型，主要方法是地震地层和岩性地震工作。 地震资料不仅可以获得构造圈闭，还可以得到地层信息，寻找地层圈闭。 不整合一般是以深层反射显示的，横向上的连续性使我们可以在钻井之间结合地震加以对比、追踪。剖面上正确识别不整合及其类型是从弱反射面终止强反射面的方式及相互关系来判断的。包括：上超、下超、顶超、削蚀。,44,45,地震、地质资料相互校正工作步骤,1、做区域地层分析； 2、了解地层几何关系及其