特种油气藏石油工业专业基础知识系列讲座第二讲油气藏的形成和油气勘探.doc

特种油气藏-石油工业专业基础知识系列讲座第二讲油气藏的形成和油气勘探 知识介绍石油化工动态PETROCHEMICALINDUSTRYTRENDS1999石油工业专业基础知识系列讲座第二讲油气藏的形成和油气勘探高敏(中油集团经济和信息研究中心,北京100011)油气主要生成于富含有机质的粘土岩和碳酸盐岩等生油岩中。从生油岩中生成的油气必须经过运移,才能到达有较大孔隙、较好渗透性的储集层中,在适宜的环境和条件下,最终聚集成油气藏。1储集层储集层是指能够储存和渗透流体的岩层。如果储集层中储存了油气则称为含油气层,已经开采的含油气层则称为产层。目前世界上大部分的油气是聚集在沉积岩的储集层中,其中以碎屑岩和碳酸盐岩储集层最重要。石油地质学常按岩石类型将储集层分为三大类:碎屑岩储集层、碳酸盐岩储集层和其它岩类储集层。储集层的物理性质储集层的孔隙是指岩石中未充填固体物质的空间。岩石中的总孔隙和岩石总体积之比(以百分数表示)叫做岩石的总孔隙度或绝对孔隙度。孔隙度反映储集层储集流体的能力,储集层的总孔隙度越大,能容纳流体的数量就越多。生产上,习惯将有效孔隙度简称为孔隙度。砂岩储集层的孔隙度变化范围在5%30%之间,一般为10%20%;碳酸盐岩储集层的孔隙度一般小于5%。岩石的渗透性是指在一定压差下,岩石能使流体通过的能力。砂岩、砾岩、多孔的石灰岩、白云岩等储集层为渗透性岩层,而泥岩、石膏、硬石膏、泥灰岩等为非渗透性岩层。碎屑岩储集层碎屑岩储集层是世界上各主要含油气区的重要储集层,许多特大油田,如前苏联西西伯利亚盆地的各大油田,科威特的布尔干油田,我国的大庆油田等。砂岩体是碎屑岩储集层的主体。与油气有关的砂岩体主要包括:冲积扇砂岩体、三角洲砂岩体、海岸砂岩体、河流砂岩体、浊积砂岩体和湖泊砂岩体等。生产上,常以油砂体为研究对象。碳酸盐岩储集层碳酸盐岩储集层一般单位体积内储集空间小,但厚度大。以石灰岩、白云岩为主的碳酸盐岩储集层,其连通孔隙度一般为1%3%,个别油田可高达10%,任丘油田中上元古界白云岩储集层的连通孔隙度为6%。碳酸盐岩储集层一般为浅海相沉积,岩性比较稳定,分布2圈闭圈闭是指能够阻止油气继续运移,并储集遮挡油气使其聚集的场所。根据控制圈闭形成的地质因素,可将圈闭划分为三类:构造型、地层型和复合型。构造圈闭是世界上发现最多、最常见的一种圈闭,它是由地壳运动使地层发生变形和变位形成的。其中油气聚集后,就称为构造型油气藏。其中较为重要的有背斜圈闭和断层圈闭。地层圈闭是因地层变化而形成的圈闭,如地层被削蚀、超覆,砂体或多孔储集层的楔入或尖灭,侧向渗透性变差等。其类型有岩性圈闭、不整合圈闭和生物礁圈闭等。复合圈闭是指由多种因素(构造、地层等)共同作用形成的复杂圈闭。复合圈闭油气藏广泛地存在于各个含油气盆地中。我国渤海湾地区存在有大量这类圈闭形成的油气藏。3油气运移油气的运移发生在地质历史时期,现在不可能对其进行观察和研究。因此,存在许多没有解决的问题。但油气的运移在油气聚集中确实起着极重要的作用。这是因为最初在生油层内先生成的油气是分散状态的,只有这些分散状态的油气经过一定距离的运移而富集起来,才能形成有开采价值的油气藏。一般认为油气都要经过两次运移:第一次,从生油层运移到储油层,即初次运移;第二次,油气进入储油层以后的运移,即二次运移。4油气聚集油气在圈闭中形成油气藏的过程,称为油气聚集。它是油气生成、运移、储集层和圈闭等多种因素有机配合的结果。充足的油气来源是一个盆地能否形成储量丰富的油气藏的物质基础。良好储集层的存在是油气运移、聚集的基本条件,但要形成油气藏还必须具有通向生油层的输导层和良好的封盖层。即生油层中生成的油气能够及时地运移到储集层中,同时盖层的质量和厚度又能保证运移到储集层圈闭中的5001200m。因此,虽然单位体积内的储集空间小,但因厚度大,整个储集层体积内的储集空间还是很大的。585油气田勘探石油化工动态1999,7(3)详查是在普查评价所指出的含油气远景区进一步开展的勘探工作,在普查已基本查清生油及其它区域地质和石油地质条件的基础上进行详查。详查的主要任务是要详细地研究控制油气聚集的二级构造带或局部构造,准备可供钻探的构造。与普查一样,详查阶段也要求采用多工种进行综合勘探,才能正确地反映地下构造情况,提供合理的井位。详查应用的方法有下列几种。(1)构造地质测量构造地质测量只能应用于沉积岩出露良好的地区。其主要成果不仅是填绘地面地质图,而且要编制构造图。此法只能查明地面构造情况,大致推测深部构造。(2)地震反射波法详查阶段用于准备构造的各种方法中,地震反射波法效果最好。详查后,地震成果要提供目的层系准确的各种构造或圈闭类型、形态和位置的图件,高点位置误差不超过300m,断层平面位置误差小于150m,标准层深度误差不大于5%。(3)地球化学法该方法的任务是预测详查构造的含油气性,为钻探准备出有利的构造。各种地球化学方法都可根据地区条件加以采用,综合解释所取的成果,用多方面的资料来推测地下深处的含油气性。(4)预探井法在详查阶段提供的资料基础上,选择最有利的构造高点部位,拟定预探井位,设计钻探目的层及钻探深度,以发现工业性油、气流为主要任务。精查阶段当局部构造上预探井获得工业性油、气流后,为了探明构造的油、气储量,编制油、气田的开发方案,应及时投入精查工作。所采用的方法主要有以下几种。(1)二维地震反射波法在详查提供的局部或二级构造带范围内,将地震测网加密,以便更精确地探测地下构造。(2)三维地震反射波法预探井出油(气)后,海洋因施工条件方便,即投入局部构造的三维地震反射波法精查,陆上构造形态或断裂系统特别复杂的局部构造,在预探井获得高产油(气)流、储层条件好的情况下,亦应布置必要的三维地震工区,提供1/1041/104分层切片及主体构造图,从而获得储层岩性、厚度变化、油-气和油-水界面资料。(3)评价井法根据以上的地震精查资料,就可布置最少量的评价井,从而获取齐全准确的储量计算和开发参数。全部评价井油层部位要取心,完井后要进行地震测井和全套测井,并分层试油,以获得油层和流体性质的各项参数。整个油气田调查与勘探工作是一个连续的过程。根据总的找矿规律,大概可划分为调查与勘查两大阶段。调查阶段主要任务是通过地面地质调查或地球物理测量或地球化学探测调查油气藏存在的条件。勘探阶段主要任务是采用钻探井的方法,通过取岩心和测试油气层,证实油气藏是否存在。区域勘探是对一个新区或盆地内新的目的层进行最初的、基础的油气调查工作。区域勘探阶段着重了解:基底情况(时代、性质、起伏)、区域地层、岩相特征及变化、构造概况、生油条件及生储盖组合情况。根据任务和工作比例尺的不同,区域勘探可划分为普查、详查和精查等几个阶段。普查阶段普查的主要任务是从区域出发,了解区域地质概况,划分构造单元,查明区域生储盖组合,特别是区域生油条件,寻找出有利于油气聚集的构造带,评价区域含油气远景,指出详查的区域。普查阶段应用的主要工作方法有以下几种。(1)地质测量在普查阶段,地质测量工作常采用小比例尺(1/1001041/100104),根据不同要求分别在盆地边缘和盆地内部进行。无论在盆地边缘或内部进行地质测量时,都应该以取得岩石物性参数的资料,为地球物理资料的地质解释提供依据。随着航测、遥感遥测技术的完善,在普查阶段进行地质测量和调查的过程中,多采用航照、卫照解释与地面路线调查相结合的方法。(2)重、磁、电、化探法普查阶段要进行小比例尺(1/1001041/20104)重、磁力法面积测量,在有利地区,要有针对性地进行电法测量和地球化学探测。(3)地震勘探法在普查后,地震成果要提供测区内基底或6000m以上各沉积层系标准层的起伏和深度图,划分出二级构造单元,指明深坳陷区、生油区及含油气有利地区,提供参数井位。(4)参数井法钻参数井是研究勘探新区,特别是覆盖区的重要手段之一。通过参数井及区域地球物理工作所得资料,可以基本解决区域地层、生油条件及划分大地构造单元等任务。参数井应着重进行地球化学研究工作,系统获取岩石地球化学和生油岩有机地球化学的分析数据。在钻井过程中,还应系统取得气测井、沥青测井、水化学录井等资料。(5)区域综合大剖面区域综合大剖面是应用地质、物探、钻井多种方法,对盆地进行重点深入解剖的一种方式。它多在地球物理大剖面基础上进行。详查阶段