SSN10092722 Marine Geology Letters海洋地质动态 2005,21(8):18-23 文章编号:10092722(2005)08-0018-06 隐蔽油气藏勘探方法及发展趋势 杜美霞,庄新国 (中国地质大学盆地研究所,武汉430074) 摘要:结合国内外对隐蔽油气藏勘探的研究现状,阐述隐蔽油气藏的概念和分类;探索和总结了 隐蔽油气藏勘探的最佳方法;探讨了隐蔽油气藏勘探中存在的问题及其发展趋势;提岀隐蔽油气藏 勘探必须创新勘探思路,优化勘探方法,开展全方位硏究评价,多学科联合勘探,应用新理论新技 术 关键词:隐蔽油气藏;层序地层学;高精度层序地层学 中图分类号:P618.13 献标识码:A 隐蔽油气藏是未来全球最具储量接替前景型相结合的复合圈闭(油气藏)。隐蔽圈闭是指 的勘探目标,这是全世界公认的。近些年来隐那些隐伏的、难以捉摸以及用常规的勘探方法 蔽油气藏勘探在我国的油气勘探中占有越来越难以发现的各种圈闭。显然,这个概念是以寻 重要的地位,甚至是首要地位,而隐蔽油气藏勘找的难易程度为标准提出来的,它与圈闭的成 探又是油气勘探中的难点。本文在前人研宄的因类型无关,且不指特定的圈闭类型,因此在油 基础上结合国内外对隐蔽油气藏勘探的理论研气圈闭(油气藏)分类体系中没有独立的位置。 究现状,详尽的阐述了隐蔽油气藏的概念和分但是,隐蔽圈闭概念的提出,在油气勘探实践 类探索和总结了隐蔽油气藏勘探的最佳方法,中,具有重要的理论意义和现实意义,对隐蔽圈 重点强调层序地层学与高精度地震探测技术的闭(油气藏)本身进行细分又是完全必要的。这 结合的重要性探讨隐蔽油气藏勘探中存在的有利于在勘探实践中根据不同类型的隐蔽油气 问题及其发展趋势,为探寻一套适合我国隐蔽藏特点采取不同的研究思路和勘探方法。 油气藏勘探的有效方法进言献策。 关于隐蔽油气藏的分类,国内外的许多学 者都进行过探讨。这些分类方法主要是以传统 隐蔽油气藏的分类 的隐蔽油气藏的定义为基础,把地层圈闭油气 藏作为隐蔽油气藏的主体,不同点在于对地层 油气藏分类是与圈闭分类相联系的,因为圈闭的概念和定义有争论。近年来有将岩性 圈闭是储层中能聚集和保存油气的场所或容油气藏从地层油气藏中分离出来的趋势,沈守 器,圈闭中存在有工业价值的油气聚集就成为文(200依据圈闭的隐蔽性、圈闭的成因及形 油气藏。在石油地质学中,常常根据控制圈闭成圈闭的主导因素和圈闭的剖面形态将隐蔽 形成的地质因素,将圈闭和油气藏分为3类 油气藏分为8大类:①古构造油气藏;②隐伏构 构造圈闭(油气藏)、地层圈闭(油气藏)水力学造油气藏;③向斜油气藏;④裂缝性油气藏;⑤ 圈闭(油气藏),或分为4类,加上由上述基本类水动力圈闭油气藏;⑥岩性油气藏;⑦地层油气 藏;⑧易伤害低渗透油气藏。事实上,在第8 收稿日期:2005-06-09 届世界石油会议上,就有人提议把岩性地层圈 作者简介:杜美霞(1982→,女,在读硕士,油气勘探专闭进一步细分为岩性圈闭和地层圈闭两类。岩 性圈闭专指岩石滲透性在横向上的变化所造成 201994-2007ChinaacademicJournalElectronicPublishingHouse.allrightsreservedhttp://www.cnki.net
ISSN 100922722 Marine Geology Letters 海洋地质动态 2005 ,21 (8) ∶18 —23 文章编号 :100922722 (2005) 0820018206 隐蔽油气藏勘探方法及发展趋势 杜美霞 ,庄新国 (中国地质大学盆地研究所 ,武汉 430074) 摘 要 :结合国内外对隐蔽油气藏勘探的研究现状 ,阐述隐蔽油气藏的概念和分类 ;探索和总结了 隐蔽油气藏勘探的最佳方法 ;探讨了隐蔽油气藏勘探中存在的问题及其发展趋势 ;提出隐蔽油气藏 勘探必须创新勘探思路 ,优化勘探方法 ,开展全方位研究评价 ,多学科联合勘探 ,应用新理论新技 术。 关键词 :隐蔽油气藏 ;层序地层学 ;高精度层序地层学 中图分类号 :P618. 13 文献标识码 :A 隐蔽油气藏是未来全球最具储量接替前景 的勘探目标 ,这是全世界公认的。近些年来 ,隐 蔽油气藏勘探在我国的油气勘探中占有越来越 重要的地位 ,甚至是首要地位 ,而隐蔽油气藏勘 探又是油气勘探中的难点。本文在前人研究的 基础上结合国内外对隐蔽油气藏勘探的理论研 究现状 ,详尽的阐述了隐蔽油气藏的概念和分 类 ,探索和总结了隐蔽油气藏勘探的最佳方法 , 重点强调层序地层学与高精度地震探测技术的 结合的重要性 ,探讨隐蔽油气藏勘探中存在的 问题及其发展趋势 ,为探寻一套适合我国隐蔽 油气藏勘探的有效方法进言献策。 1 隐蔽油气藏的分类 油气藏分类是与圈闭分类相联系的 ,因为 圈闭是储层中能聚集和保存油气的场所或容 器 ,圈闭中存在有工业价值的油气聚集就成为 油气藏。在石油地质学中 ,常常根据控制圈闭 形成的地质因素 ,将圈闭和油气藏分为 3 类 :即 构造圈闭(油气藏) 、地层圈闭(油气藏) 、水力学 圈闭(油气藏) ,或分为 4 类 ,加上由上述基本类 收稿日期 :2005206209 作者简介 :杜美霞 (1982 —) ,女 ,在读硕士 ,油气勘探专 业. 型相结合的复合圈闭(油气藏) 。隐蔽圈闭是指 那些隐伏的、难以捉摸以及用常规的勘探方法 难以发现的各种圈闭。显然 ,这个概念是以寻 找的难易程度为标准提出来的 ,它与圈闭的成 因类型无关 ,且不指特定的圈闭类型 ,因此在油 气圈闭(油气藏) 分类体系中没有独立的位置。 但是 ,隐蔽圈闭概念的提出 ,在油气勘探实践 中 ,具有重要的理论意义和现实意义 ,对隐蔽圈 闭(油气藏) 本身进行细分又是完全必要的。这 有利于在勘探实践中根据不同类型的隐蔽油气 藏特点 ,采取不同的研究思路和勘探方法[ 1 ] 。 关于隐蔽油气藏的分类 ,国内外的许多学 者都进行过探讨。这些分类方法主要是以传统 的隐蔽油气藏的定义为基础 ,把地层圈闭油气 藏作为隐蔽油气藏的主体 ,不同点在于对地层 圈闭的概念和定义有争论。近年来 ,有将岩性 油气藏从地层油气藏中分离出来的趋势 ,沈守 文 (2000) 依据圈闭的隐蔽性、圈闭的成因及形 成圈闭的主导因素和圈闭的剖面形态 ,将隐蔽 油气藏分为 8 大类 : ①古构造油气藏 ; ②隐伏构 造油气藏 ; ③向斜油气藏 ; ④裂缝性油气藏 ; ⑤ 水动力圈闭油气藏 ; ⑥岩性油气藏 ; ⑦地层油气 藏 ; ⑧易伤害低渗透油气藏[1 ] 。事实上 ,在第 8 届世界石油会议上 ,就有人提议把岩性地层圈 闭进一步细分为岩性圈闭和地层圈闭两类。岩 性圈闭专指岩石渗透性在横向上的变化所造成 © 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
第21卷第8期 杜美霞,庄新国:隐蔽油气藏勘探方法及发展趋势 的圈闭;地层圈闭则专指地层间断所形成的圈纪80年代初,并相继召开了一系列的学术会 闭,又称不整合圈闭 议,发表和出版了一些论文和专著。其中以 1983年4月中国石油学会石油地质专业委员 2隐蔽油气藏的研究现状及研究会出版的《中国隐蔽油气藏勘探论文集》、1986 方法 年10月胡见义主编的《非构造油气藏》为代表。 在我国尤其是东部的许多重要的油区已进 2.1隐蔽油气藏的研宄现状 入勘探的高成熟阶段和开发的中晚期,由于实 施了密集的地球物理和钻探工作,再发现重大 自1966年美国著名石油地质学家莱复生整装构造油气藏的机率已日益变小,隐蔽圈闭 提出勘探隐蔽圈闭以来,世界各国都加强了地的勘探越来越占有重要的地位,甚至是首要地 层不整合、岩性及古地貌等圈闭的油气勘探。位,然而,由于陆相湖盆相和海相盆地的复 隐蔽油气藏的勘探经历几十年的发展,取得了杂性,针对陆相湖盆进行具有工业价值的隐蔽 重大进展,有关的新理论和新方法不断得到突油气藏勘探,仍是处于探索阶段的难题。尤其 破和应用,如层序地层学、成藏动力学、流体压是在具有较高勘探精度和开发程度的盆地和探 力封存箱、构造坡折带等现已形成了一套较有区,如何寻找隐蔽油气藏,是硏究工作者亟待解 效的勘探流程和技术方法。三维地震相关技决的难题。 术、测井约束反演技术、 Seislo g预测技术、叠前 深度偏移成像测井等十几项新技术的应用在22隐蔽油气藏的研究方法%4层序地层学 砂体追踪、潜山描述等方面为勘探提供了强有2.2.1层序地层学的起源及原理 力的技术支持,发现了众多的非构造圈闭类型 层序地层学是于20世纪80年代后期由 世界油气勘探的经验表明,在高勘探程度Vail等在研究被动大陆边缘海相沉积中创 盆地中,隐蔽油气臧的储量高者可占总地质储立并发展起来的;稍后, Galloway在研究墨西 量的一半以上,往往易于形成大型和超大型油哥湾新生代海相沉积的基础上提出并逐步形成 气田。因此,尽管隐蔽油气藏勘探难度很大,但了成因层序地层学的体系;之后 Jervey等的 勘探意义更大。隐蔽油气藏的分布虽然有一定高精度层序地层学也得到迅速发展。 的隐蔽性,但是也有一定的规律性。随着勘探 层序地层学的理论基础是:周期性的海(或 技术和地质理论水平的不断提高,人们对隐蔽湖)平面的变化控制旋回性的沉积作用;层序是 油气藏的勘探已取得了较大进展。 同一周期同一旋回的沉积作用所构成年代地层 近十余年来,国际上在隐蔽油藏勘探上有格架内的一套岩石组合;层序界面代表的是等 重大的突破,其中主要是海相沉积盆地,最重要时面,它既是前一沉积旋回的最终表现,又是后 的成果是在大西洋两侧被动边缘盆地和墨西哥沉积旋回的沉积作用的开始。 湾深水领域勘探海底扇储集体的巨大成功,新 层序地层学理论的出现是由于地震野外数 发现的油田许多都是亿吨级。取得如此巨大的据采集质量的提高,使原来的地震构造成像变 成就,其最基本的经验是以三维地震为代表的为成因地层成像,从而可以直接在地震剖面上 地震探测技术和层序地层学理论和方法,结合进行等时地层划分与对比,层序地层学的思想 高精度层序地层学的理论和技术方法,这几个精华表现为综合露头、钴井、测井和地震资料进 方面紧密结合在一起提供了油气勘探的一种非行地层层序叠置样式研究。地震方法识别出的 常有效的方法技术体系,许多石油公司称之为地层界面被认为具有等时性意义,可以用来建 “油气勘探的权威性工具”21 立等时地层格架。测井资料的垂向高分辨率是 我国对隐蔽油气藏的分析、研究始于20世识别高频层序的基础,经岩心资料刻度的不同 201994-2007ChinaAcademicJOurnaleLectronicPublishingHouse.Allrightsreservedhttp://nw.cnki.net
第 21 卷 第 8 期 杜美霞 ,庄新国 :隐蔽油气藏勘探方法及发展趋势 的圈闭 ;地层圈闭则专指地层间断所形成的圈 闭 ,又称不整合圈闭。 2 隐蔽油气藏的研究现状及研究 方法 2. 1 隐蔽油气藏的研究现状 自 1966 年美国著名石油地质学家莱复生 提出勘探隐蔽圈闭以来 ,世界各国都加强了地 层不整合、岩性及古地貌等圈闭的油气勘探。 隐蔽油气藏的勘探经历几十年的发展 ,取得了 重大进展 ,有关的新理论和新方法不断得到突 破和应用 ,如层序地层学、成藏动力学、流体压 力封存箱、构造坡折带等 ,现已形成了一套较有 效的勘探流程和技术方法。三维地震相关技 术、测井约束反演技术、Seislog 预测技术、叠前 深度偏移、成像测井等十几项新技术的应用 ,在 砂体追踪、潜山描述等方面为勘探提供了强有 力的技术支持 ,发现了众多的非构造圈闭类型。 世界油气勘探的经验表明 ,在高勘探程度 盆地中 ,隐蔽油气藏的储量高者可占总地质储 量的一半以上 ,往往易于形成大型和超大型油 气田。因此 ,尽管隐蔽油气藏勘探难度很大 ,但 勘探意义更大。隐蔽油气藏的分布虽然有一定 的隐蔽性 ,但是也有一定的规律性。随着勘探 技术和地质理论水平的不断提高 ,人们对隐蔽 油气藏的勘探已取得了较大进展。 近十余年来 ,国际上在隐蔽油藏勘探上有 重大的突破 ,其中主要是海相沉积盆地 ,最重要 的成果是在大西洋两侧被动边缘盆地和墨西哥 湾深水领域勘探海底扇储集体的巨大成功 ,新 发现的油田许多都是亿吨级。取得如此巨大的 成就 ,其最基本的经验是以三维地震为代表的 地震探测技术和层序地层学理论和方法 ,结合 高精度层序地层学的理论和技术方法 ,这几个 方面紧密结合在一起提供了油气勘探的一种非 常有效的方法技术体系 ,许多石油公司称之为 “油气勘探的权威性工具”[2 ] 。 我国对隐蔽油气藏的分析、研究始于 20 世 纪 80 年代初 ,并相继召开了一系列的学术会 议 ,发表和出版了一些论文和专著。其中以 1983 年 4 月中国石油学会石油地质专业委员 会出版的《中国隐蔽油气藏勘探论文集》、1986 年 10 月胡见义主编的《非构造油气藏》为代表。 在我国尤其是东部的许多重要的油区已进 入勘探的高成熟阶段和开发的中晚期 ,由于实 施了密集的地球物理和钻探工作 ,再发现重大 整装构造油气藏的机率已日益变小 ,隐蔽圈闭 的勘探越来越占有重要的地位 ,甚至是首要地 位[10 ] ,然而 ,由于陆相湖盆相和海相盆地的复 杂性 ,针对陆相湖盆进行具有工业价值的隐蔽 油气藏勘探 ,仍是处于探索阶段的难题。尤其 是在具有较高勘探精度和开发程度的盆地和探 区 ,如何寻找隐蔽油气藏 ,是研究工作者亟待解 决的难题。 2. 2 隐蔽油气藏的研究方法 % %层序地层学 2. 2. 1 层序地层学的起源及原理 层序地层学是于 20 世纪 80 年代后期由 Vail 等[3 ] 在研究被动大陆边缘海相沉积中创 立并发展起来的 ;稍后 , Galloway 在研究墨西 哥湾新生代海相沉积的基础上提出并逐步形成 了成因层序地层学的体系[4 ] ;之后 ,J ervey 等的 高精度层序地层学也得到迅速发展[ 5 ] 。 层序地层学的理论基础是 :周期性的海(或 湖) 平面的变化控制旋回性的沉积作用 ;层序是 同一周期同一旋回的沉积作用所构成年代地层 格架内的一套岩石组合 ;层序界面代表的是等 时面 ,它既是前一沉积旋回的最终表现 ,又是后 一沉积旋回的沉积作用的开始[6 ] 。 层序地层学理论的出现是由于地震野外数 据采集质量的提高 ,使原来的地震构造成像变 为成因地层成像 ,从而可以直接在地震剖面上 进行等时地层划分与对比 ,层序地层学的思想 精华表现为综合露头、钻井、测井和地震资料进 行地层层序叠置样式研究。地震方法识别出的 地层界面被认为具有等时性意义 ,可以用来建 立等时地层格架。测井资料的垂向高分辨率是 识别高频层序的基础 ,经岩心资料刻度的不同 91 © 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
Marine Geology Letters海洋地质动态 2005年8月 类型测井曲线的形态及其组合,提供了岩性、岩高勘探成功率。 相的叠置形式,同时也提供了识别高频层序界 层序地层学分析在隐蔽油气藏勘探中发挥 面、划分准层序组、准层序以及研究准层序叠置了重要作用,特别是在储层预测与地层、岩性圈 样式的基础。生物地层技术和同位素测年技术闭识别方面提供了一种新的分析方法。层序地 的发展提供了准确进行层序内部不同级别界面层学在隐蔽油气藏勘探中的最大价值在于预测 年代标定的可能,为最终建立绝对地质时间的隐蔽圈闭的有利区带。以层序地层学的理论、 等时层序地层格架起着至关重要的作用。层方法为基点,通过建立等时层序格架,研究盆地 序地层学属于成因地层学的范畴,它刻画了沉沉积体系的空间展布特征和演化规律、生油相 积体在三维空间上的展布特征和叠置关系,为带、储集相带的展布、隐蔽圈闭发育的有利区带 隐蔽圈闭的识别提供一种有效的方法 和层位预测,结合盆地的构造演化史、热史、油 2.2.2层序地层学与隐蔽油气藏的关系 气成藏条件分析综合高分辨测井层序、地震层 据Baum(1995)统计,世界上大部分油气序地震相和反射波属性等的分析,是目前解决 田86%的储量赋存于低水位体系域中,只有隐蔽油气藏勘探问题的最佳途径 12%与水进体系域、2%与高水位体系域有关。 层序地层学应用于中国湖相盆地研究沉积 易绍国等(1997)对松辽盆地东南部梨树一德惠体系、有利储集相带和隐蔽圈闭分布与总结油 凹陷的主要试油层段的体系域属性进行统计。气富集特点方面,己做了大量的工作。胜 研究表明,约72%的油气段分布在低水位体系利油田近几年开展了对东营凹陷和沾化凹陷等 域中;24%的油气段分布在高水位体系域;4%大型陆相断陷湖盆层序地层学及隐蔽油气预测 分布在水进体系域。20世纪80年代以来,见的研究,建立了较为系统的陆相断陷湖盆的层 效最大的是墨西哥湾新近系,以富砂厚层盆底序识别标志、体系域发育模式、沉积体系和重要 扇体系含油气最丰富;其次为斜坡扇,质量良好砂体的展布与预测模型。针对复杂断陷湖盆进 的储层分布于水道及天然堤中;再则为前积楔行了高精度层序地层划分,探讨了高频层序和 状体,高质量的储集砂岩分布于浊积相和三角沉积相域的控制因素,提出了找寻低位域扇体 洲前缘相中 的重要方向以及构造坡折带的控油模式,结合 由此看来,油气藏的分布与层序地层中的储层描述的地球物理和计算机模拟技术,有效 体系域类型有一定的关系。除少数盆地外,大地运用于隐蔽油气藏的预测,减少了隐蔽油气 多数油气藏都赋存于低水位体系域中,而与低藏的勘探风险 水位体系域有关的油气藏多数是地层、岩性油2.2.3高精度层序地层学 气藏,其中包括盆底扇、水下扇形成的岩性透镜 近年来,高精度层序地层学( high reso 体油气藏和前积楔附近形成的与三角洲或者河 tion sequence stratigraphy)的发展引起了人们 口湾有关的地层尖灭油气藏及与逆着海口或者的广泛关注并取得了显著的进展。在含油气盆 湖口向上追溯的古河道有关的油气藏。因此地分析中,层序地层学从盆地规模的地震地层 开展层序地层学研究是寻找地层岩性油气藏的学不断向储层规模的高精度层序地层和储集体 有效方法。今后应加强对含油气盆地的地质、分布预测的方向深化,以满足减小日益增加的 地震测井及其他资料的综合运用,进行层序地隐蔽油气藏的勘探风险、优选开发方案及剩余 层学解释和古地理、古环境分析,结合盆地的热油分布预测等的需要。高精度层序地层学是以 演化史,压力场的分布,研究油气成藏机制及含露头、岩心、测井及高分辨地震资料的结合分析 油气系统,预测油气聚集的有利区带。充分利为基础的。近年来大量的研究表明,高精度层 用高分辨率的地震资料和测井资料,运用新技序地层学的概念和理论可有效地应用于地下地 术和新方法,进行岩性反演及含油气性检测,提质的研究,为精细的地层对比沉积相和储层特 201994-2007ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouseAllrightsreservedhttp:/nnw.cnkiner
Marine Geology Letters 海洋地质动态 2005 年 8 月 类型测井曲线的形态及其组合 ,提供了岩性、岩 相的叠置形式 ,同时也提供了识别高频层序界 面、划分准层序组、准层序以及研究准层序叠置 样式的基础。生物地层技术和同位素测年技术 的发展提供了准确进行层序内部不同级别界面 年代标定的可能 ,为最终建立绝对地质时间的 等时层序地层格架起着至关重要的作用[ 7 ] 。层 序地层学属于成因地层学的范畴 ,它刻画了沉 积体在三维空间上的展布特征和叠置关系 ,为 隐蔽圈闭的识别提供一种有效的方法。 2. 2. 2 层序地层学与隐蔽油气藏的关系 据 Baum (1995) 统计 ,世界上大部分油气 田 86 %的储量赋存于低水位体系域中 ,只有 12 %与水进体系域、2 %与高水位体系域有关。 易绍国等(1997) 对松辽盆地东南部梨树 —德惠 凹陷的主要试油层段的体系域属性进行统计。 研究表明 ,约 72 %的油气段分布在低水位体系 域中 ;24 %的油气段分布在高水位体系域 ;4 % 分布在水进体系域。20 世纪 80 年代以来 ,见 效最大的是墨西哥湾新近系 ,以富砂厚层盆底 扇体系含油气最丰富 ;其次为斜坡扇 ,质量良好 的储层分布于水道及天然堤中 ;再则为前积楔 状体 ,高质量的储集砂岩分布于浊积相和三角 洲前缘相中。 由此看来 ,油气藏的分布与层序地层中的 体系域类型有一定的关系。除少数盆地外 ,大 多数油气藏都赋存于低水位体系域中 ,而与低 水位体系域有关的油气藏多数是地层、岩性油 气藏 ,其中包括盆底扇、水下扇形成的岩性透镜 体油气藏和前积楔附近形成的与三角洲或者河 口湾有关的地层尖灭油气藏及与逆着海口或者 湖口向上追溯的古河道有关的油气藏[8 ] 。因此 开展层序地层学研究是寻找地层岩性油气藏的 有效方法。今后应加强对含油气盆地的地质、 地震、测井及其他资料的综合运用 ,进行层序地 层学解释和古地理、古环境分析 ,结合盆地的热 演化史 ,压力场的分布 ,研究油气成藏机制及含 油气系统 ,预测油气聚集的有利区带。充分利 用高分辨率的地震资料和测井资料 ,运用新技 术和新方法 ,进行岩性反演及含油气性检测 ,提 高勘探成功率。 层序地层学分析在隐蔽油气藏勘探中发挥 了重要作用 ,特别是在储层预测与地层、岩性圈 闭识别方面提供了一种新的分析方法。层序地 层学在隐蔽油气藏勘探中的最大价值在于预测 隐蔽圈闭的有利区带。以层序地层学的理论、 方法为基点 ,通过建立等时层序格架 ,研究盆地 沉积体系的空间展布特征和演化规律、生油相 带、储集相带的展布、隐蔽圈闭发育的有利区带 和层位预测 ,结合盆地的构造演化史、热史、油 气成藏条件分析 ,综合高分辨测井层序、地震层 序、地震相和反射波属性等的分析 ,是目前解决 隐蔽油气藏勘探问题的最佳途径。 层序地层学应用于中国湖相盆地研究沉积 体系、有利储集相带和隐蔽圈闭分布与总结油 气富集特点方面 ,已做了大量的工作[ 9211 ] 。胜 利油田近几年开展了对东营凹陷和沾化凹陷等 大型陆相断陷湖盆层序地层学及隐蔽油气预测 的研究 ,建立了较为系统的陆相断陷湖盆的层 序识别标志、体系域发育模式、沉积体系和重要 砂体的展布与预测模型。针对复杂断陷湖盆进 行了高精度层序地层划分 ,探讨了高频层序和 沉积相域的控制因素 ,提出了找寻低位域扇体 的重要方向以及构造坡折带的控油模式 ,结合 储层描述的地球物理和计算机模拟技术 ,有效 地运用于隐蔽油气藏的预测 ,减少了隐蔽油气 藏的勘探风险。 2. 2. 3 高精度层序地层学 近年来 ,高精度层序地层学 ( high resolu2 tion sequence stratigrap hy) 的发展引起了人们 的广泛关注并取得了显著的进展。在含油气盆 地分析中 ,层序地层学从盆地规模的地震地层 学不断向储层规模的高精度层序地层和储集体 分布预测的方向深化 ,以满足减小日益增加的 隐蔽油气藏的勘探风险、优选开发方案及剩余 油分布预测等的需要。高精度层序地层学是以 露头、岩心、测井及高分辨地震资料的结合分析 为基础的。近年来大量的研究表明 ,高精度层 序地层学的概念和理论可有效地应用于地下地 质的研究 ,为精细的地层对比、沉积相和储层特 02 © 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
第21卷第8期 杜美霞,庄新国:隐蔽油气藏勘探方法及发展趋势 21 征等的硏宄提供了有效的分析方法和预测工高精度的层序地层研究需要高分辨率的地震勘 具 探,钻井资料虽可以精细划分出层序或旋回地 高精度层序地层学的形成源于 Jervey、层的高频单元,但只局限于井点上,在盆地中界 Po samentier和 Van Wagoner等的研究面的对比仍以地震资料最为直观和有效。建立 成果引起了广泛的讨论,提出了“可容纳空间”、等时地层格架首先有赖于地震资料对比和圈闭 “相对海平面变化”、“基准面变化”、“强制性海等时界面。高精度三维地震是20世纪9年代 退”等重要概念,不断提高层序和沉积体系域的大西洋两侧被动边缘盆地和墨西哥湾等盆地在 划分精度,发展和完善了层序地层学理论。基深水领域勘探海底扇储集体的巨大成功关键。 于地震地层学、层序地层学的进一步发展,高精 我国的陆相地层具有地质结构复杂,断裂 度地震资料的采集和处理水平的提高而迅速发发育,岩性变化大,非均质性强,地层厚薄不 展的高精度层序地层学已成为油气勘探领域中等特点。要克服这些难点,寻找地层、岩性、低 最重要的一个发展方向。高精度层序地层学通幅度构造、断块油气藏,主要在提高地震资料的 过合理、精确地建立高精度等时层序地层格架分辨率上下工夫;要寻找深层潜山油气藏,必须 和岩相格架,客观地重建和预测等时地层格架要提高深层地震资料的信噪比和成像;要解决 内的体系域和沉积体系的分布,尤其是通过地地下各向异性问题,获得地质体各个方向的地 震反射终止和界面的精细识别、追踪和对比沉质信息,预测裂缝发育带,需要进行全三维勘 积体系及重要的沉积体在三维空间上的配置关探。塔里木盆地库车凹陷克拉2大气田是因为 系及其内部构成的精细研究,进而达到更有效玫克了山地地震技术的难关,查清地下构造形 地预测储层的空间展布和储盖组合的目的。在态才发现的。因此,在具有复杂地表及地下条 资料使用上,三维地震是高精度层序地层学首件的地区,地震勘探的质量和精度就更为重要 要的技术支柱,同时利用了大量的钻井岩心、测 要提高地震探测的精度,要求地震具有更 井,并用以对地震资料标定,产生了多种储层描高的垂直和空间分辨率,增强捕捉弱信号的反 述技术。由于其在油气勘探中尤其是寻找隐蔽应能力。从地震数据的采集角度看,要求更小 油气藏的应用效果显著而引起国际石油地震与的面元、更大的炮检距、更高的动态范围,每次 勘探领域专家和学者们的重视,因此,一方面需激发接收的道数成倍的增加,宽方位角接受及 要进一步发展高精度层序地层分析原理和方转换波及三分量采集等。 法,探讨高精度层序单元和沉积体系或沉积相 目前在三维地震资料的基础上采用了变速 的控制因素;另一方面,必须发展高分辨的地球成图、地震相干分析、时频分析、振幅强化、波阻 物理技术和计算机模拟技术,从而提高对隐蔽抗反演、三维可视化、时间切片、亮点技术、 油气藏的预测功能。这一领域的研究,成为当AVO技术及多属性联合解释等等,这些技术都 前沉积盆地分析、隐蔽油气藏预测和开发地质成为钻前锁定目标和隐蔽油气藏勘探有力的辅 广泛关注的课题,也是近期国际上跨国石油公助工具。李思田等总结了陆相盆地中运用层序 司、有关的国际性会议和文献讨论的热点问题地层学原理预测隐蔽油气藏的流程(图1)。 隐蔽油气藏勘探的发展趋势 高精度的地震勘探技术 隐蔽油气藏的勘探虽然不是新的课题,但 随着我国油气勘探开发工作的不断发展,在隐蔽油气藏的成因机理、勘探理论和技术手 对地震勘探的精度也越来越高,而层序地层学段上,还有待统一。总的说来,勘探理论滞后于 的形成和发展与地震技术的进步也密不可分,勘探技术和手段,往往是先有隐蔽圈闭的发现, 201994-2007ChinaAcademicJOurnaleLectronicPublishingHouse.Allrightsreservedhttp://nw.cnki.net
第 21 卷 第 8 期 杜美霞 ,庄新国 :隐蔽油气藏勘探方法及发展趋势 征等的研究提供了有效的分析方法和预测工 具[12 ] 。 高精度层序地层学的形成源于 J ervey、 Posamentier 和 Van Wangoner 等的研究[13215 ] 。 成果引起了广泛的讨论 ,提出了“可容纳空间”、 “相对海平面变化”、“基准面变化”、“强制性海 退”等重要概念 ,不断提高层序和沉积体系域的 划分精度 ,发展和完善了层序地层学理论。基 于地震地层学、层序地层学的进一步发展 ,高精 度地震资料的采集和处理水平的提高而迅速发 展的高精度层序地层学已成为油气勘探领域中 最重要的一个发展方向。高精度层序地层学通 过合理、精确地建立高精度等时层序地层格架 和岩相格架 ,客观地重建和预测等时地层格架 内的体系域和沉积体系的分布 ,尤其是通过地 震反射终止和界面的精细识别、追踪和对比沉 积体系及重要的沉积体在三维空间上的配置关 系及其内部构成的精细研究 ,进而达到更有效 地预测储层的空间展布和储盖组合的目的。在 资料使用上 ,三维地震是高精度层序地层学首 要的技术支柱 ,同时利用了大量的钻井岩心、测 井 ,并用以对地震资料标定 ,产生了多种储层描 述技术。由于其在油气勘探中尤其是寻找隐蔽 油气藏的应用效果显著而引起国际石油地震与 勘探领域专家和学者们的重视 ,因此 ,一方面需 要进一步发展高精度层序地层分析原理和方 法 ,探讨高精度层序单元和沉积体系或沉积相 的控制因素 ;另一方面 ,必须发展高分辨的地球 物理技术和计算机模拟技术 ,从而提高对隐蔽 油气藏的预测功能。这一领域的研究 ,成为当 前沉积盆地分析、隐蔽油气藏预测和开发地质 广泛关注的课题 ,也是近期国际上跨国石油公 司、有关的国际性会议和文献讨论的热点问题 之一。 3 高精度的地震勘探技术 随着我国油气勘探开发工作的不断发展 , 对地震勘探的精度也越来越高 ,而层序地层学 的形成和发展与地震技术的进步也密不可分 , 高精度的层序地层研究需要高分辨率的地震勘 探 ,钻井资料虽可以精细划分出层序或旋回地 层的高频单元 ,但只局限于井点上 ,在盆地中界 面的对比仍以地震资料最为直观和有效。建立 等时地层格架首先有赖于地震资料对比和圈闭 等时界面。高精度三维地震是 20 世纪 90 年代 大西洋两侧被动边缘盆地和墨西哥湾等盆地在 深水领域勘探海底扇储集体的巨大成功关键。 我国的陆相地层具有地质结构复杂 ,断裂 发育 ,岩性变化大 ,非均质性强 ,地层厚薄不一 等特点。要克服这些难点 ,寻找地层、岩性、低 幅度构造、断块油气藏 ,主要在提高地震资料的 分辨率上下工夫 ;要寻找深层潜山油气藏 ,必须 要提高深层地震资料的信噪比和成像 ;要解决 地下各向异性问题 ,获得地质体各个方向的地 质信息 ,预测裂缝发育带 ,需要进行全三维勘 探。塔里木盆地库车凹陷克拉 2 大气田是因为 攻克了山地地震技术的难关 ,查清地下构造形 态才发现的。因此 ,在具有复杂地表及地下条 件的地区 ,地震勘探的质量和精度就更为重要。 要提高地震探测的精度 ,要求地震具有更 高的垂直和空间分辨率 ,增强捕捉弱信号的反 应能力。从地震数据的采集角度看 ,要求更小 的面元、更大的炮检距、更高的动态范围 ,每次 激发接收的道数成倍的增加 ,宽方位角接受及 转换波及三分量采集等。 目前在三维地震资料的基础上采用了变速 成图、地震相干分析、时频分析、振幅强化、波阻 抗反演、三维可视化、时间切片、亮点技术、 AVO 技术及多属性联合解释等等 ,这些技术都 成为钻前锁定目标和隐蔽油气藏勘探有力的辅 助工具。李思田等总结了陆相盆地中运用层序 地层学原理预测隐蔽油气藏的流程[ 2 ] (图 1) 。 4 隐蔽油气藏勘探的发展趋势 隐蔽油气藏的勘探虽然不是新的课题 ,但 在隐蔽油气藏的成因机理、勘探理论和技术手 段上 ,还有待统一。总的说来 ,勘探理论滞后于 勘探技术和手段 ,往往是先有隐蔽圈闭的发现 , 12 © 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
Marine Geology Letters海洋地质动态 2005年8月 「反射地震资料解释 识别和划分层序地层单元 沉|高精度等时层 地球物理测井解释 ①关键性界面识别与追踪 ②划分层序地层单元 体k精细到体系域 ③主要界面定年,与地层单元 对比 2沉积体系和相 的|的识别 岩心观察及样品测试 建立等时地层格架 ③储集砂体研究 ①隐蔽围闭 ④优质烃源岩分 的类型、分 地表露头研究 ①控制全场陷的地震断面网络 布研究 布及成藏条 ②连井剖面的层序地层解释 ③建立全区等时地层格架 图件分析 测②地球物理 研高精度古生物地层研 层序的构成模式 技术进行圈 究究 景|②断坡带识别 闭精细定位 ①基本层序类型 宗③物源补给体系 磁性地层研究 ②体系域构成特征 ④古气候及古湖 ③不同体系域中的目标砂体类型 究盆类型研究 图1陆相盆地用于隐蔽圈闭预测的层序地层学研究框架 Fig. 1 Research framework of sequence stratigrap hy used for prospecting of subtle traps in continental basins 而其成藏机理却不清楚,如岩性油气藏深盆油冋深层扩展,因此隐蔽油气藏勘探的发展趋势 气藏等,这就极大地制约了隐蔽油气藏的勘探主要表现为:①多学科综合研究、多技术协同作 和开发。由于隐蔽油气藏本身具有圈闭识别难战:由于地下勘探对象的隐蔽性和复杂性,单 度比较大,钻前预测的可靠性比较低,且其形成技术对地下客体得不出全面、正确的认识,必须 机理比较特殊等一系列特点,因而使得隐蔽油将已有的多项勘探技术相互融合、协同研究,根 气藏勘探变得比较困难,勘探成效往往不是很据地质地震测井、录井、地化、测试等资料进 高。纵观国内外含油气盆地的勘探,用层序行综合分析,做到多学科和多技术手段取得资 地层学方法解剖不同类型盆地的层序构成模式料的交互渗透,这样才能准确掌握地下情况,提 及层序单元内体系域的砂体发育规律(如低位高勘探效益;②地震探测将向提高地震的分辨 体系域内发育的下切水道、低位扇和低位楔状率、信噪比深层成像效果、捕捉多信息的能力 砂体,湖扩展体系域内发育的浊积扇砂体,高位方向发展,这是进行有效的储层横向预测、油气 体系域内发育的前三角洲滑塌浊积岩砂体等检测、地震多参数应用的必要条件,是识别岩 等)及生储盖组合,再运用先进的成藏理论研究性地层、断块、古潜山、裂缝等隐蔽油气藏的最 这些砂体的成藏条件进行含油性评价,在此基重要基础;③诠面、系统地开展三维非均质体地 础上利用先进的地球物理描述方法在有利于发质建模工作:隐蔽油气藏种类繁多,各有特色 育隐蔽油气藏的地区预测有利的隐蔽区带和目有的已经发现,但尚未精细建模,还有的至今尚 标—这是近年来隐蔽油气藏勘探最为先进的未发现,因此要针对不同地区、不同储集体类 发展趋势 型、不同围岩条件系统地开展三维非均质体地 21世纪各油区面临的勘探形势将更加严质建模,并力求模型刻画得正确、细致;④储层 峻,勘探对象中小砂体、薄储层、古潜山、火成岩预测向半定量到定量化发展:随着隐蔽储层变 等特殊地质体所占比重将越来越大,勘探领域薄、横向变化变快,隐蔽油气藏规模也会越来越 201994-2007ChinaacademicJournalElectroniePublishingHouseAllrightsreservedhttp:/nww.cnkiner
Marine Geology Letters 海洋地质动态 2005 年 8 月 图 1 陆相盆地用于隐蔽圈闭预测的层序地层学研究框架 Fig. 1 Research framework of sequence stratigraphy used for prospecting of subtle traps in continental basins 而其成藏机理却不清楚 ,如岩性油气藏、深盆油 气藏等 ,这就极大地制约了隐蔽油气藏的勘探 和开发。由于隐蔽油气藏本身具有圈闭识别难 度比较大 ,钻前预测的可靠性比较低 ,且其形成 机理比较特殊等一系列特点 ,因而使得隐蔽油 气藏勘探变得比较困难 ,勘探成效往往不是很 高[16 ] 。纵观国内外含油气盆地的勘探 ,用层序 地层学方法解剖不同类型盆地的层序构成模式 及层序单元内体系域的砂体发育规律 (如低位 体系域内发育的下切水道、低位扇和低位楔状 砂体 ,湖扩展体系域内发育的浊积扇砂体 ,高位 体系域内发育的前三角洲滑塌浊积岩砂体等 等) 及生储盖组合 ,再运用先进的成藏理论研究 这些砂体的成藏条件进行含油性评价 ,在此基 础上利用先进的地球物理描述方法在有利于发 育隐蔽油气藏的地区预测有利的隐蔽区带和目 标 ———这是近年来隐蔽油气藏勘探最为先进的 发展趋势[17 ] 。 21 世纪各油区面临的勘探形势将更加严 峻 ,勘探对象中小砂体、薄储层、古潜山、火成岩 等特殊地质体所占比重将越来越大 ,勘探领域 向深层扩展 ,因此隐蔽油气藏勘探的发展趋势 主要表现为 : ①多学科综合研究、多技术协同作 战 :由于地下勘探对象的隐蔽性和复杂性 ,单一 技术对地下客体得不出全面、正确的认识 ,必须 将已有的多项勘探技术相互融合、协同研究 ,根 据地质、地震、测井、录井、地化、测试等资料进 行综合分析 ,做到多学科和多技术手段取得资 料的交互渗透 ,这样才能准确掌握地下情况 ,提 高勘探效益 ; ②地震探测将向提高地震的分辨 率、信噪比、深层成像效果、捕捉多信息的能力 方向发展 ,这是进行有效的储层横向预测、油气 检测、地震多参数应用的必要条件 ,是识别岩 性、地层、断块、古潜山、裂缝等隐蔽油气藏的最 重要基础 ; ③全面、系统地开展三维非均质体地 质建模工作 :隐蔽油气藏种类繁多 ,各有特色 , 有的已经发现 ,但尚未精细建模 ,还有的至今尚 未发现 ,因此要针对不同地区、不同储集体类 型、不同围岩条件系统地开展三维非均质体地 质建模 ,并力求模型刻画得正确、细致 ; ④储层 预测向半定量到定量化发展 :随着隐蔽储层变 薄、横向变化变快 ,隐蔽油气藏规模也会越来越 22 © 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net