油气圈闭评价与管理刘全稳.

油气藏地质及开发工程国家重点实验室油气圈闭评价与管理刘全稳研究员油气藏地质及开发工程国家重点实验室内容提要•绪论•油气圈闭评价方法与技术•圈闭管理的内容与方法•实例分析•其他油气藏地质及开发工程国家重点实验室绪论——圈闭评价与管理在油气勘探阶段的地位盆地模拟圈闭评价油藏描述油气藏地质及开发工程国家重点实验室绪论——油气圈闭在国民经济发展中的地位国民经济发展油气产量增加新油气藏发现新圈闭的发现所以说，圈闭的评价与管理，关系到国民经济的发展大计油气藏地质及开发工程国家重点实验室绪论——圈闭的定义圈闭是指由地质营力作用形成的，具有储集性能与遮挡条件，达到工业制图标准的油气聚集场所油气藏地质及开发工程国家重点实验室绪论——发展简史序号有关概念提出者提出时间原由1背斜理论I.C.White1885年结合宾夕法尼亚气井与背斜的关系，概括出来的天然气聚集的背斜学说，曾经推动了石油工业的巨大发展2圈闭E.H.Mclollough1934年用以表示不同性质的油贮，并分出了“构造圈闭”与“非构造圈闭”3油储分类E.R.lilley1928年根据美国的勘探成果，总结出了多因素控制的油贮类型：褶皱、断层、盐丘，孔隙性变化、岩浆岩等4地层圈闭复合圈闭A.I.levorsen1936年在一系列的论著中论述5流体圈闭M.K.HubbertHillColbumJ.Toth1940年1961年1962年分别提出或确认6隐秘圈闭M.T.Halbouty1972年首次提出油气藏地质及开发工程国家重点实验室绪论——关于圈闭评价圈闭评价是油气资源各级评价中最具体、最实际，也是勘探阶段重要的评价内容之一。其目的是通过分析圈闭的可靠性、石油地质条件、资源量条件、经济条件等控制因素，与油气藏的线性、非线性关系，进行有利油气圈闭的分级排序。从而为拟定预探井井位，尽早发现油气田服务油气藏地质及开发工程国家重点实验室绪论——关于圈闭管理圈闭管理是对油气勘探生产实践中所识别出和优选出的不同年份不同分布的圈闭，利用计算机技术进行系统管理的现代勘探决策内容。它是由中国石油天然气总公司(CNPC)勘探决策部门最早于1987年制订《圈闭管理暂行办法》而提出，并一年一度由CNPC主持召开全国各有关单位的圈闭评价与管理工作会议加以推进而落实油气藏地质及开发工程国家重点实验室绪论——圈闭评价的国际概况——80年代早期，加拿大、美国就开始了圈闭评价工作，主要利用地质资料、勘探历史资料以及主观经验、风险分析技术等。——英国、荷兰、日本等国在圈闭评价中也应用了油气的生、排、聚三位一体的评价程序。——前苏联在石油勘探中也非常重视局部圈闭评价，他们主要是采用地质类比法、地球化学法和地球物理法，进行油气藏的统计分析、天然气藏的研究及水文地质的研究，强调圈闭的构造形成、储集层及盖层三要素，并用概率及回归方法对圈闭烃量进行预测油气藏地质及开发工程国家重点实验室绪论——圈闭评价的国内形势•1987年，CNPC将圈闭评价管理工作纳入勘探决策程序，每年都要进行滚动圈闭评价与管理，先后制定颁发了《圈闭管理暂行规定》、《圈闭评价技术规定》(SY／ＴＳＳ２０－９２）、《圈闭描述评价规范》、《圈闭成果管理细则》等，使国内圈闭评价与管理方法软件研制成为不断探索的课题•四川石油管理局研究院陈子恩等开发的油气资源评价系统CY－８５／９２所涉及的圈闭评价部分，是建立在地质相似理论、蒙特卡洛模拟、效用函数理论基础上，通过多元统计分析、建立模型进行圈闭评价•北京石油勘探开发科学研究院包世界开发的“圈闭快速评价系统”软件，采用实分圆域法取代蒙特卡洛法进行圈闭资源量估算、使圈闭评价的速度与精度都有了明显提高•海洋研究中心王伟元等研制了PRES油气资源评价专家系统•新疆石油管理局研制了TAS、TES等•现在CNPC系统内推行的是由曲德斌等编制的一套应用软件系统油气藏地质及开发工程国家重点实验室一、油气圈闭评价方法技术•圈闭评价因素分析•单个圈闭评价技术•多个圈闭评价技术•关于蒙特卡洛算法油气藏地质及开发工程国家重点实验室关于圈闭评价—1•圈闭评价最先应该解决的问题是有没有圈闭和圈闭存在的可靠性分析；•其次要回答有没有油(气)和有油(气)的把握程度；•其三要回答大概有多少油气；•其四要算一笔钻采系该圈闭内油(气)的经济帐，判断是否经济；最后，比较各个不同圈闭的好坏优劣油气藏地质及开发工程国家重点实验室关于圈闭评价—2•每个圈闭从其被发现开始，到最终转化为油气藏或成为各类储备圈闭及无油气圈闭，需要有一套正确的评价方法作指导。•在市场竞争日益激烈，现代勘探技术手段丰富多彩的今天，选择一套满足实用性、先进性，符合科学化、现代化、规范化、可操作性强、可检查性强的评价方法，是节省勘探投资，增加勘探效益，减少勘探风险使勘探进入良性循环的必由之路油气藏地质及开发工程国家重点实验室关于圈闭评价—3•好的评价方法技术和正确的评价结果是建立在一套科学的圈闭评价参数选择的基础之上的油气藏地质及开发工程国家重点实验室关于圈闭评价—4•无论是对国有大中型企业管辖区域内的大样本量的圈闭评价，还是对投标区块或新型小区块内少数圈闭或单个圈闭的评价，都离不开对构成有利油气圈闭的各独立参数的评价。•只有首先正确认识圈闭的各个参数，才能最终正确认识出有利油气圈闭油气藏地质及开发工程国家重点实验室评价参数特性•限于地下地质条件复杂性，人们对圈闭的认识仍是有限的。•近十多年来，圈闭评价已从教科书中所归纳的“生、储、盖、运、聚、保”发展成为今天的规范化要求，逐步使圈闭评价完成了从定性评价到定性基础上的定量评价。•一次圈闭评价结果的好坏，关键在于评价参数的选择及其取值。•限于地下的未知性、模糊性以及参数的非线性，参数的选择与取值往往采用传统的类比法，因而评价结果大多为以定量分析为途径的定性分析油气藏地质及开发工程国家重点实验室圈闭评价因素分析•１圈闭的石油地质条件•2圈闭的资源量条件•３经济条件油气藏地质及开发工程国家重点实验室圈闭的石油地质条件圈闭的石油地质条件包括：•圈闭的基本条件•保存条件•储层条件•烃源条件•匹配条件油气藏地质及开发工程国家重点实验室圈闭的基本条件是反映圈闭形态、大小、空间类型及其周边关系的一类条件，包括：类型面积大小闭合度大小埋藏深度在地震(时间)剖面上显示的可靠性大小等油气藏地质及开发工程国家重点实验室①面积参数•很明显，在油源稳定的前提下，面积大的圈闭优于面积小的圈闭。•然而，地下地质条件未知性大，不以人的意志为转移，大多数情况下，认识程度越低的圈闭，其面积都较大。•因此，在一定区域内进行圈闭评价，圈闭的面积参数有可能导致圈闭评价产生明显的错误结果。在准噶尔盆地开展圈闭评价过程的前几年中，由于没有把握好对面积参数的认识，曾导致对地震测线网格稀疏地区的大面积圈闭和对油源条件明显差的地区的大面积圈闭的评价结果优于其它一些已经钻探证实了的好圈闭的不合理现象油气藏地质及开发工程国家重点实验室面积量化•在准噶尔盆地圈闭评价过程中，对圈闭面积的量化分析所采用的公式：Ｋs＝１-e-0.1S式中：Ks——面积量化值S——圈闭面积油气藏地质及开发工程国家重点实验室②闭合度•在现有的勘探技术手段中，迄今为止，地震勘探是反映圈闭最直接有效的手段，限于地震勘探原理中的边界条件，一些小圈闭的高点经常发生偏移，而一些低幅度的圈闭则又存在测不准现象•在已发现圈闭中，有几米闭合度的，也有几千米闭合度的油气藏地质及开发工程国家重点实验室闭合度量化•采用公式：Ｋh＝１-e-0.05h•式中：Kh——闭合度量化值h—圈闭闭合度油气藏地质及开发工程国家重点实验室③埋藏深度•反映圈闭在垂直剖面上的埋藏深度。•对于一套平行层状地层，反映某层圈闭形态的图件分为顶层和底层两层，为给钻井设计提供准确的信息，高点埋深应该选择底层平面图件来读数，否则，势必造成钻井只能揭开该圈闭的表层而不能完成设计任务，给生产造成巨大损失。•一般地，埋深越大，圈闭综合评价结果越差。油气藏地质及开发工程国家重点实验室埋深量化埋深的量化分析，可使用下述公式：ＫH＝e-0.00011Ｈ•式中：KH——埋深量化值H——圈闭埋藏深度油气藏地质及开发工程国家重点实验室④圈闭类型•在现实生产实践中，通过地震发现的圈闭，很难找到水动力类圈闭，对采用常规地震手段寻找到的圈闭来说，地层类、岩性类及复合类圈闭存在较多的摸不准•而勘探阶段的圈闭识别手段往往就采用常规手段•因此，圈闭类型的量化分析，各地采用标准不同，但都表现为阶跃函数关系，看似作定量分析，实则属于限于资料风险的定性分析油气藏地质及开发工程国家重点实验室圈闭类型参数的量化圈闭类型量化值圈闭类型量化值背斜1岩性0.9断鼻0.95地层、潜山0.8断块0.9复合0.85油气藏地质及开发工程国家重点实验室⑤圈闭的落实程度•反映圈闭识别结果的一个参数。•该参数主要依据地震资料。它是对圈闭的空间位置、形态、类型及周边关系以及地震剖面的品质的综合分析结果。•一般地，建立在常规地震基础资料上的地层、岩性、复合圈闭，很少落实程度为可靠的。但是，在构造类圈闭大量被钻探，新发现构造类圈闭越来越少的今天，往往落实程度不高的地层类、岩性类及复合类型的圈闭也要纳入圈闭评价的轨道。油气藏地质及开发工程国家重点实验室圈闭的落实程度的量化•CNPC系统的各油田、院、所，对“落实程度”的量化分析均采用阶跃函数关系式。准噶尔盆地的量化分析中，加进了一些条件判断。如：圈闭可靠——系数取1圈闭较可靠——系数取0.8圈闭不可靠——系数取0.4•当圈闭较可靠，并且圈闭类型为“岩性”或“地层”或“复合”时，系数取0.90，加入这一条件判断的目的，实质上就是为了提高这类圈闭因地震条件限制而降低的系数，使勘探目标范围扩大，保持生产活力。油气藏地质及开发工程国家重点实验室圈闭的保存条件•由于勘探期的圈闭评价建立在地震资料的基础之上，所以，圈闭的保存条件包括：盖层(岩性、厚度、沉积相)，断裂封堵性(性质、断距大小、断裂两侧岩性组合)，地层水(水型、矿化度、水动力系统)等因素。油气藏地质及开发工程国家重点实验室①盖层岩性-1•可作为盖层的岩性种类很多，有：膏岩类盖层：包括石膏和硬石膏，后者一般由前者在成岩作用下转化形成；碳酸盐岩类盖层：主要由碳酸盐或纯碳酸盐组成的非渗透岩层，包括含泥灰岩、泥质灰岩、硫酸化灰岩、石灰岩等，当碳酸盐岩被地下水溶蚀或淋滤后，易形成缝洞，在构造活动较强烈区，碳酸盐易破碎和形成节理等，此时碳酸盐岩又能作为储层或油气运移通道，不能作为盖层，因此，碳酸盐岩作为盖层的判断应慎重；泥质岩类盖层：是油气藏中常见的一种盖层。油气藏地质及开发工程国家重点实验室①盖层岩性-2•现代石油地质理论已明确，盖层具有相对性，相对于储层物性而言，由于排驱压力不同，有些砂岩层亦可作盖层。•勘探期的圈闭评价操作较难考虑排驱压力差影响的盖层，非均质类盖层等。盖层的分析判断主要依据区域钻井资料、露头资料、地震资料，联合区分出圈闭中是否存在区域性盖层和局部性盖层。事实上，在准噶尔盆地碎屑岩盖层中，很多的油气层或含油气层的封盖层表现为局部的。•准噶尔盆地以碎屑岩为主，其盖层岩性均为碎屑岩岩。油气藏地质及开发工程国家重点实验室盖层岩性的定量分析•符合阶跃函数关系。油气藏地质及开发工程国家重点实验室②盖层沉积相•这是分析盖层横向稳定性的参数，不同的沉积相，对保存条件的影响不同。不同勘探程度不同地区的沉积相分析结果很多。一般地，深湖(海)、浅湖(海)相的沉积相表现最好，地层剖面易识别，横向追踪较稳定。油气藏地质及开发工程国家重点实验室③盖层厚度-1•理论上讲，盖层性能的好坏与其厚度无关。按照封闭层的排驱压力必须大于所封盖的烃的浮力概念，有表达式：2γcosθ／Ｒ≥H·(ρ烃－ρ水)其中，γ为烃－水界面张力，θ为润湿角，R为孔喉半径，ρ为密度，H为烃柱高度。可见，油气藏的高度与盖层的厚度无关。油气藏地质及开发工程国家重点实验室③盖层厚度-2•前苏联学者И·И·涅斯捷罗夫对盖层的厚度进行了实验和理论(?)计算后指出，油气通过1m厚的粘土盖层所需油藏压力差