区域勘探基本知识.doc

.第五章 油气勘探阶段 本章主要以中石油公司勘探程序为基础，结合本教材的勘探程序，系统地介绍不同勘探阶段的主要地质任务、基本工作程序以及各阶段勘探部署应遵循的基本原则。 由于勘探对象的不同以及地质目标的差异，须有针对性地采用不同的勘探方法和综合地质评价技术，包括非地震物化探技术，地震勘探技术，钻探技术，地质综合评价技术等。第一节 区域勘探一、区域勘探的任务区域勘探阶段通常分为区域概查（大区概查）和综合普查（盆地普查）两步进行的。1.区域概查任务 区域概查是指在一个大的未进行过勘探评价的新区，从基本的石油地质调查开始，到识别和优选出有利的盆地过程。 区域概查基本任务是“择盆”，确定普查的方向，即从众多的盆地中优选出规模大、地质与地面地理条件较好、具有较好勘探前景的盆地。大区概查的目标是通过盆地在不同地质历史时期所处的板块位置、古纬度、古气候、古地理的分析，结合盆地构造类型、盆地基底与沉积充填特征，开展盆地类比分析和油气资源远景的早期预测。 区域概查研究以下几个方面的基本问题：(1)盆地形成的大地构造背景，主要是指盆地在板块中的位置，所处的应力环境，不同地质历史时期盆地所处的古纬度、古气候、古地理环境等。 (2)盆地地质结构特征，包括盆地的规模大小、盆地的基底岩性与时代、基底埋深与起伏状态、基底断裂的展布、盆地与周边的接触关系？以及沉积盖层的厚度和主要地层时代等。 (3)盆地的类型与演化特征，包括盆地原型、盆地的叠加以及盆地的后期改造等演化发展历史。 (4)盆地可能的烃源岩分布层位、规模及生烃潜力、盆地地面与地下的油气显示情况等。 2.盆地普查任务 盆地普查是指在一个含油气盆地内，从基本的石油地质调查开始，到优选出有利的生油凹陷？的过程。 盆地普查的主要任务是：通过采用各种非地震地质调查和地震勘探技术，结合区域探井的钻探，在盆地内进一步优选生油凹陷，选出最有利的生油坳陷（或凹陷），进行早期油气远景资源量的估算，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”。 因此，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。 主要研究以下几个方面的基本问题： (1)盆地区域沉积地层特征，包括沉积盖层的时代、厚度、岩性、岩相、分布情况，建立地层剖面，划分构造层。 (2)盆地区域构造特征，主要是指盆地内区域构造单元？的分布特征，各构造层之间的关系、断裂展布特征与构造发育史等。(3)烃源条件与储盖组合特征：包括生油凹陷的分布，烃源岩的分布与生烃潜力？；区域盖层的岩性、岩相特征与空间分布；主要的储盖组合？以及预测主力勘探目的层系。(4)盆地水文地质、温度压力特征及油气显示情况。 二、区域勘探的工作程序（一）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。由集团公司提出新勘探区，油田公司做方案，部审批后开展工作。 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：进行地质、工程、经济“三个论证” 可行性论证 地质论证：勘探概括、勘探成果、油气形成条件、结论（盆地远景资源量）、存在问题、建议，预测勘探前景及勘探效果 工程技术条件论证：物化探工程、钻前工程、钻井工程、中途测试工艺、完井试油 经济分析论证：预测资源保证程度、总工作量和总投资估算、对国家（地区）经济发展的意义，资金筹措。 设计总体部署方案及进行经济预算 按预算拨钱进行阶段实施方案及进度安排 完成勘探时间表（二）大区概查工作程序1资料收集与综合分析 全面系统地收集资料，详尽地占有前人的研究成果，并作出研究程度和可用性的评价。前人的研究成果包括： 文献(公开发表和未公开发表的论文和专著)、 研究成果报告(地面地质调查、重磁调查、地震勘探、钻探分析报告以及油气综合研究、专题研究报告等)。文献及成果报告的评价，主要是根据其是否具有实际工作量、资料基础是否扎实、结论是否明确、存在的问题是否清晰等，划分为可供勘探规划部署的成果、可供参考的成果、无使用价值的成果等3类。2地面地质调查地面地质调查工作 是获得区域地质资料最直接、最可靠、也是最经济的方法。 地面地质调查的主要任务是观察、丈量主要的沉积地层剖面，从地表露头和其他施工坑道、钻孔内取样进行分析鉴定，重点解决地层时代、生储油条件，确定地层之间的接触关系。盆地边缘测量：搞清边缘老山区地层剖面及构造属性。盆地内部测量：露头、坑道、钻孔，了解岩层的时代、分布、岩性、岩相、厚度、接触关系以及含油性等特征。 做出1:100万1:10万 地质测量图进行油气苗调查确定其产出层位，取得油气分析数据，以便分析油气苗的成因和油源。遥感解译工作参照遥感解译成果，确定盆地的边界，并有针对性地收集有关资料，了解盆地的地质结构、区域构造轮廓与大断裂的展布。地面地理条件通过地面地质条件了解地面地理条件，为部署物化探做准备。3非地震物化探 其主要任务是通过区域大比例尺的非地震物化探，进一步圈定盆地的范围，明确各密度界面和磁性界面的起伏和内部构造。 重、磁、电测线的布置一般要求进入老山5一lOkm，盆地之间做到连片测量、不留空白， 以明确盆地的边界、盆地的基底埋深与起伏特征？、基底结构与性质，确定大型断裂的分布，划分区域构造特征，并对盆地沉积盖层的厚度做出初步解释，搞清区域化探异常背景，圈定区域化探异常。1)重力和磁力测量 根据盆地的地质特点，先开展一种，再根据测量结果有针对性地部署另一种。 重、磁部署一般采用2kmlkm或者lkm0.5km的测网 做出1：1001：50万重磁力分布图 在数据采集和基础数据整理的基础上，结合地面地质、航空照片、卫星照片等资料，从已知区和岩石出露区开始，建立各种典型地质体的解释标准，来开展未知区和覆盖区隐蔽地质体的解释工作。2)电法测量u 电法测量的主要作用： 是验证基底深度，特别是坳陷区的沉积岩厚度，探测断裂带位置及其延伸情况，进一步查明盆地的构造形态及其特征。 根据电测深曲线特征，解释存在几套电性层和地层剖面特征，从而判断盆地内有利的生储油相带？的分布状况。 对沉积盖层中的高电阻不均匀体分布范围作出解释，并了解高电阻层或大片火山岩覆盖的沉积岩发育状况，进一步修正对盆地的评价。u 根据已初步掌握的盆地地质特征和前阶段工作程度，确定在部署地震普查以前开展电法勘探的必要性。u 若进行电法勘探，论证应采用的工作方法的必要性和可行性。u 可以独立部署一套规则的测网，测网密度一般为6km3km，也可为验证或补充重、磁测量成果部署点距、线距不统一的测网。u 在已有重力、磁力普查资料的情况下，要尽量使电法测线和测点通过主要凹陷区的最深部位以及不同资料解释意见差异较大的关键部位，争取用较少的工作量解决主要地质问题。3)油气化探测量 该方法在大区概查阶段是一种周期短、投资小、见效快的有效勘探方法。 主要地质任务是搞清区域化探异常背景值、求准区域化探异常、作出地质解释。 其方法选择应根据不同地区和测量精度，选择合适的取样类型及分析参数。4地震大剖面n 主要是在盆地构造与沉积特征研究以及油气远景预测的基础上，选择有利的盆地部署，一般以1032km的线距部署地震大剖面，n 其目的是结合重、磁、电资料、地质剖面井的钻探，以进一步验证重磁电勘探的成果，加深对盆地地质结构和含油气情况的研究和了解，划分区域构造单元，初步查明隆起(凸起)、坳陷(凹陷)等区域构造单元，确定地层分布概况。5科探井钻探1)科探井设计在充分考虑航磁、重力、电法、油气化探、地震调查成果的基础上，以地震概查或普查资料为主，选择某一盆地中对评价油气远景具有决定意义的部位部署科学探索井，以了解沉积岩厚度、建立盆地完整的地层层序为主，同时为物化探提供工程地质参数，作出单井综合评价。其要求完井深度一般要钻达基底。2)资料录取要求科探井的录取资料一般以岩心为主，岩屑为补充，建立系统的分析化验剖面。岩心、岩屑及其他分析样品，应分多批选样、送样，以便尽早取得分析结果。科探井钻井一般要求在重要目的层段进行系统取心，同时要进行综合录井，以及全套数控测井，并增加中途完井测井、地层倾角测井和垂直地震剖面测井。3)单井评价对科探井所取得的录井、测井、测试、分析化验等资料进行深入的综合研究，并配合地层、沉积、构造、生油、储油等进行专题研究，科探井不但应提交钻井、录井、测井、测试等完井报告，而且应提交地层、沉积、构造、生油、储层等专题评价报告以及单井评价总报告，并对盆地的下一步勘探工作提出意见。6盆地优选考虑的因素有三类:盆地的基本石油地质条件、资源远景和勘探经济特征。 对石油地质条件的评价，主要是通过板块构造分析、区域岩相古地理分析结合计算机模拟来恢复盆地在不同地史时期的位置，确定盆地原型和发展演化历史； 通过与已知盆地在时间和空间上的类比来进行盆地的资源远景预测； 结合盆地所处的自然地理环境、区域经济发展状况、社会民族关系等勘探经济特征，对盆地进行整体评价。在此基础上，优选出最有利的含油气盆地作为继续深化勘探的对象。 （1）地质评价因素A.盆地（凹陷）规模：盆地（凹陷）面积；沉积岩厚度；盆地类型。B.烃源岩条件：有效烃源岩?面积； 有效烃源岩厚度；烃源岩指标（有机炭含量、氯仿沥青A含量、生烃潜量）；烃源岩演化阶段；油气田、地面油气苗或井下油气显示；物化探结果； 其它直接烃类检测结果。C.保存条件：区域盖层面积；区域盖层厚度；水动力条件；构造运动影响。D. 构造（圈闭）发育情况：圈闭面积（或构造带面积）/ 盆地面积E. 储层发育：储层类型；储层百分比（砂岩百分比）；储层物性（2）盆地（凹陷）油气资源量 类比预测资源远景（3）经济因素：勘探程度； 地面条件；钻探深度；预期产能； 地下地质复杂程度;当地的区域经济发展状况、社会民族关系。（三）盆地普查工作程序1高精度非地震物化探进行盆地的高精度重磁力普查，有针对性地进行电法普查，开展油气化探或油气资源遥感解译，地质浅井的布置。其目的在于进一步确定盆地范围、基底周边特征，进一步划分区域构造单元和构造层，对生油凹陷的范围和沉积厚度做出解释，以便于对不同凹陷进行生烃条件的初步评价。2地震普查在盆地普查阶段，地震普查一般是以816km的测网距进行地震面积连片测量，进一步控制隆起(凸起)、坳陷(凹陷)的形态，查明其内部结构和二级构造带的形态、类型及展布范围，为部署区域探井服务。对于中小型盆地、海域和构造复杂的盆地，测线可以适当加密。3参数井钻探1)参数井的任务：(1)了解一级构造单元的地层层系、接触关系、岩性、岩相特征及其厚度分布，建立完整的地层剖面；(2)查明生油岩、储集层、盖层的特征和可能的储盖组合；(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)为地球物理资料的解释提供参数和依据，如层位标定、层速度、岩电关系等。(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，部署在地层发育较全，没有遭受强烈剥蚀和大的断层发育的深坳陷(凹陷)或邻近地区，并力求钻达盆地的基底。(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)参数井的取心进尺一般不低于设计井深的5（3%）。针对落实重点含油气层位和取得关键部位的地层岩性资料进行井壁取心。(5)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。3)参数井部署所需的主要图件应包括：两层以上1：50 000或者1：100 000的区域地震构造图，两张以上l：100 000或1：200 000的重磁异常图，以及区域大剖面及综合解释成果。生油岩分布与预测厚度图，储层平面预测图、地层一岩性综合预测剖面。沉积埋藏史、构造发育史、压力预测图等。4)参数井钻探中需要注意的有关问题设计时要尽可能收集区域地质和各种物探资料，在充分研究和分析的基础上提出最关键的井点，保证能够揭露盆地重大地质疑难问题，从而打开勘探局面。在钻井过程中要取全取准各项必须资料和数据，坚持按科学打探井要求进行钻进。（井位、探井设计、探井准备及开钻、优质钻井液钻进、完井固井测井、试油、评价）完钻后，必须尽快进行单井评价，结合其它资料，对钻遇地层的石油地质条件进行认真评价，如发现油气层，应对测试目的层进行初步评价。 在区域勘探过程中，参数井的出油往往会为新区的勘探开创一个新局面，并带动全盆地勘探的进一步深入。 4凹陷评价与优选通过上述勘探工作，获得了丰富的资料，以此为基础，可以进行生油凹陷的评价与优选。其主要任务包括： (1)进行生油条件的评价。利用参数井钻探资料，确定烃源岩分布的主要层段、发育的主要有机相带、全面评价烃源岩质量，如有机碳丰度，干酪根类型、演化程度等，预测有效烃源岩分布区； (2)确定主要储盖组合。包括储层的主要类型及有利储集层段和储盖组合，重点研究区域盖层层位、岩石类型、空间展布； (3)研究盖层的厚度及空间分布，不整合个数、剥蚀厚度、剥蚀时间与范围。通过油气生成、运移、聚集、保存等地质作用的定性分析，配合盆地数值模拟技术，就可以预测各生油凹陷的资源远景，初步划分含油气系统，从而优选出有利的生油凹陷。 三、勘探部署原则1从区域出发，整体解剖，着重查明区域地质构造概况和石油地质基本条件 区域出发:在一个沉积盆地内，油气的形成和分布主要是受区域地质和石油地质条件所控制，并受多种地质因素的制约。不了解总的控制因素，不认识地层、岩性、岩相、构造、水文地质等多种因素对油气形成所可能起的作用，就不能有预见性地、有成效地、高效率地寻找油气资源，从区域出发可以避免勘探工作的盲目性。人类认识事物的过程是一个逐步深入的过程，不能急于求成。 整体解剖盆地(坳陷)的区域成藏条件，有利于逐步缩小勘探靶区，尽快发现油气田。不能在区域地质情况不清的情况下，过早地将勘探力量和勘探资金集中在某一个局部地区，而忽视区域上的勘探工作，否则有可能在较长的时间内得不出一个明确的找油方向，如果勘探失利，还会造成勘探资金大量沉没。2以油气分布的源控理论为指导，重点研究油气的生成条件 盆地普查阶段“油气源”问题是首先必须解决的关键问题,应回答的是有无形成油气的有机质堆积以及能否转化为油气，即油气形成条件的好坏。一方面是因为只有在肯定了丰富油气生成的前提下，才能进一步地开展油气勘探工作；另一方面，在这种面积很大、研究程度很低的地区，一上手不可能完全解决油气的聚集与勘探问题。 源控论的思想是从大庆油田勘探成果中总结出来的 正确运用源控论指导油气勘探，首要的一条是要科学地评价烃源岩的生烃能力。生油层的评价，一直是根据“干酪根热降解成油学说”。随着生产实践和科学实验的进行，一些学者对这个学说提出了质疑和修正，对于“生油窗”这一概念，必须要有一个科学的认识。超深井资料，显示在深部地层中的有机质（240300），烃C+15类可以很丰富，最多可达3600ppm。深部地层中镜质反射率数值在高达5.0时，仍具有良好生烃潜力。井底温度高达300的层段，仍没有见到石墨形成和绿色片岩变质作用的迹象。在碳酸盐岩烃源岩，这种现象更加普遍。低温形成石油的观点也已经在生产实践和实验室中都得到了证明。 应该认识到“源”的多样性。煤成烃、无机成因气等也是在盆地普查中应该重视的新的找油领域。 在盆地普查阶段，有意识地利用“源控论来指导找油的过程，只要从多角度、全方位地研究区域油气形成条件，就能够达到理想的勘探效果。3因地制宜地选择工种，加强综合勘探 进行多学科方法、多技术工种的组合，可以最大限度地变单项技术优势为整体效益优势。 加强综合勘探，实现勘探要素的最佳组合，是现代油气勘探的必然趋势，也是勘探工作高效益、高速度的根本保证。 特别是在盆地普查阶段，实行多兵种联合作战，走综合勘探之路，具有非常重要的理论及实际意义。第一，由于不同的勘探技术手段其建立的理论基础不同，决定了它们之间具有不同的技术优势和技术缺陷，不同方法的联合使用，可以起到优势互补的作用。例如，化探和遥感技术主要用于检测油气，而地震和重磁电勘探对于探测构造十分有效。再如，地质调查技术比较直接，而其他勘探技术是一种相对间接的方法。地震反射波方法是目前主要的勘探方法，“物探铺路、地震先行”已