姜福杰,楊鳳祥,田繼軍

(1.新疆大學(xué)地質(zhì)與勘查工程學(xué)院,新疆烏魯木齊 830046; 2.中國石油大學(xué)(北京)油氣資源與探測國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京昌平 102249; 3.新疆油田分公司勘探開發(fā)研究院,新疆克拉瑪依834000)

準(zhǔn)南前陸沖斷帶剩余油氣資源評價(jià)

姜福杰1,2,楊鳳祥3,田繼軍1

(1.新疆大學(xué)地質(zhì)與勘查工程學(xué)院,新疆烏魯木齊 830046; 2.中國石油大學(xué)(北京)油氣資源與探測國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京昌平 102249; 3.新疆油田分公司勘探開發(fā)研究院,新疆克拉瑪依834000)

準(zhǔn)南前陸沖斷帶油氣資源認(rèn)識與勘探實(shí)際之間存在矛盾,亟需開展油氣資源的重新評價(jià).根據(jù)油藏規(guī)模序列法存在的不足,采用改進(jìn)的油藏規(guī)模序列預(yù)測模型,應(yīng)用最新勘探成果數(shù)據(jù),對準(zhǔn)南前陸沖斷帶的油氣資源進(jìn)行預(yù)測.結(jié)果表明:準(zhǔn)南前陸沖斷帶未發(fā)現(xiàn)油氣藏89個(gè),剩余可探明油氣儲(chǔ)量約為11 543.6×104t,是已探明地質(zhì)儲(chǔ)量的近2倍.準(zhǔn)南已發(fā)現(xiàn)油氣藏8個(gè),已探明的最大油藏規(guī)模為1 732.4×104t,是預(yù)測最大油藏規(guī)模5 130.7×104t的1/3,結(jié)合構(gòu)造演化及圈閉類型特征,綜合分析認(rèn)為該區(qū)的勘探重點(diǎn)應(yīng)轉(zhuǎn)向規(guī)模更大、勘探難度更高的隱蔽類圈閉上.

準(zhǔn)南;前陸沖斷帶;資源評價(jià);油藏規(guī)模序列法;準(zhǔn)噶爾盆地

準(zhǔn)噶爾盆地南緣前陸沖斷帶自二疊紀(jì)以來,可以大致劃分3期演化階段,即前陸盆地演化階段、陸內(nèi)拗陷演化階段和再生前陸盆地演化階段[1],分別對應(yīng)于二疊—三疊紀(jì)、侏羅—古近紀(jì)和新近紀(jì)—現(xiàn)今.多期的盆地類型疊加形成了現(xiàn)今的前陸盆地[2].準(zhǔn)南褶皺沖斷帶具有南北分帶的特征[3-5],由山前向盆內(nèi)可分為南安集海-清水河-齊古背斜帶、霍爾果斯-瑪納斯-吐谷魯背斜帶和安集海-呼圖壁背斜帶,即通常所說的3排構(gòu)造帶.對于該區(qū)的油氣資源,僅在全國第3次資源評價(jià)時(shí)做過系統(tǒng)研究,當(dāng)時(shí)預(yù)測的結(jié)果表明,沖斷帶內(nèi)石油和天然氣的資源量分別為10.77×108t和5 371×108m3,但探明率分別為5%和2.38%[6-7].此后學(xué)者們對該區(qū)的資源也有探討,認(rèn)為該區(qū)具有廣闊的天然氣資源前景[8-10].由于缺少對剩余油氣總資源及剩余油氣藏規(guī)模的認(rèn)識,導(dǎo)致已有的資源評價(jià)結(jié)果對實(shí)際勘探指導(dǎo)作用不足,因此筆者采用改進(jìn)的油藏規(guī)模序列法對該區(qū)油氣資源及規(guī)模序列進(jìn)行預(yù)測,并指出剩余資源前景,以期更有效地指導(dǎo)勘探實(shí)踐.

1 資源評價(jià)方法概述

目前常用的資源評價(jià)方法有3類[8]:統(tǒng)計(jì)法、類比法和成因法.其中成因法是基于油氣生運(yùn)聚成藏過程的演化原理計(jì)算資源量,但由于對油氣運(yùn)聚成藏過程的認(rèn)識不甚明朗,因此評價(jià)結(jié)果也相差較大[11-12].類比法是通過對研究區(qū)與刻度區(qū)的地質(zhì)條件的綜合對比計(jì)算資源量[13],但受刻度區(qū)勘探程度的制約,其評價(jià)結(jié)果存在不確定性.統(tǒng)計(jì)法是通過對目前已發(fā)現(xiàn)油氣藏(田)的統(tǒng)計(jì),尋找油氣藏(田)分布的某種規(guī)律進(jìn)而預(yù)測資源量的方法[14-15],這種方法對于總資源量、剩余資源量都能預(yù)測,相對而言預(yù)測結(jié)果更加準(zhǔn)確合理.

2 油藏規(guī)模序列法

2.1 基本原理

油氣藏規(guī)模序列法是基于Pareto定律[16]提出來的.在實(shí)際勘探中,應(yīng)用Pareto定律,通過對已發(fā)現(xiàn)油藏的統(tǒng)計(jì),采用公式外推法,預(yù)測含油氣單元中沒有發(fā)現(xiàn)的油氣資源量及該單元內(nèi)的總資源量.Pareto定律的公式[17]為

式中:Qm,Qn分別為序號為m,n的隨機(jī)變量(第 m,n個(gè)油氣藏);k為變化率,實(shí)數(shù);m,n為油藏序號,為正整數(shù)(1,2,3,…)序列中任何一個(gè)值,m≠n.

式(1)兩邊取對數(shù)得

由式(2)可知,在雙對數(shù)坐標(biāo)系中,縱坐標(biāo)為儲(chǔ)量,橫坐標(biāo)為油氣藏儲(chǔ)量按大小排列的順序號,所有的數(shù)據(jù)點(diǎn)分布于一條直線上,其斜率為-k.這樣,對于任意含油氣單元,即可利用已發(fā)現(xiàn)的油氣藏進(jìn)行排序統(tǒng)計(jì),預(yù)測未發(fā)現(xiàn)資源量和總資源量.Pareto定律具有一定的適用條件,一般適用于相對獨(dú)立、完整的油氣運(yùn)聚單元[18].

2.2 存在問題

油藏規(guī)模序列法操作簡單、易行,但存在一些問題[17]:

(1)最大油藏規(guī)模不確定.對于含油氣盆地或凹陷,已發(fā)現(xiàn)油氣藏中的最大規(guī)模油藏是否是該單元的最大規(guī)模值得商榷,因?yàn)樽畲笥筒匾?guī)模直接影響著預(yù)測結(jié)果的準(zhǔn)確性.

(2)油氣藏的總數(shù)不易確定.油氣藏主要分布于一條直線上,直線的斜率將直接影響油氣藏的個(gè)數(shù)及變化趨勢.

(3)預(yù)測的規(guī)模序列存在多解性.不同的斜率直線就是一個(gè)序列,無法確定哪個(gè)序列最為合理.

2.3 模型改進(jìn)

姜振學(xué)等[19]提出改進(jìn)的規(guī)模序列法(見圖1),基本操作思路:

(1)對研究區(qū)按照油氣田儲(chǔ)量和油氣藏儲(chǔ)量級別進(jìn)行精確劃分.

(2)根據(jù)約束模型進(jìn)行預(yù)測.根據(jù)實(shí)際已發(fā)現(xiàn)的油氣田(藏)規(guī)模與預(yù)測的油氣田(藏)進(jìn)行誤差分析,當(dāng)誤差超過標(biāo)準(zhǔn)值,對模型進(jìn)行修正,以重新計(jì)算并預(yù)測;誤差低于標(biāo)準(zhǔn)值,列出相應(yīng)的規(guī)模序列,可能有若干規(guī)模序列.

(3)對總油氣資源規(guī)模、最大單一油藏規(guī)模和個(gè)數(shù)進(jìn)行約束.可結(jié)合地質(zhì)分析或其他方法.通常,油氣藏個(gè)數(shù)不應(yīng)大于研究區(qū)可能存在的圈閉數(shù)(包含隱蔽圈閉數(shù)).

圖1 多參數(shù)約束的改進(jìn)規(guī)模序列法求取資源量的技術(shù)流程

3 預(yù)測結(jié)果

3.1 已發(fā)現(xiàn)油藏地質(zhì)特征

準(zhǔn)南前陸沖斷帶發(fā)現(xiàn)獨(dú)山子油田、齊古油田、呼圖壁氣田、吐谷魯油田、卡因迪克油田等8個(gè)油氣田,證實(shí)安集海、霍爾果斯、吐谷魯、西湖、瑪納斯等構(gòu)造的含油氣性.共探明石油地質(zhì)儲(chǔ)量愈5 000×104t,天然氣地質(zhì)儲(chǔ)量305.63×108m3,最大的氣田為呼圖壁氣田,探明天然氣地質(zhì)儲(chǔ)量126.21×108m3(見表1).

3.2 預(yù)測流程

根據(jù)國際油價(jià)及準(zhǔn)南前陸沖斷帶的勘探程度,將20×104t作為最小經(jīng)濟(jì)油藏規(guī)模,利用多參數(shù)約束方法,預(yù)測研究區(qū)的可探明儲(chǔ)量.預(yù)測流程:

(1)將目前探明的最大油藏假定為預(yù)測總規(guī)模序列的最大油藏,有°,以1°為步長,循環(huán)求取 Qj;并與已探明的 Qj比較,計(jì)算誤差,記錄總誤差達(dá)到最小時(shí)的k值.

表1 準(zhǔn)南前陸沖斷帶已發(fā)現(xiàn)油氣藏特征

(2)將目前探明的最大油藏假定為預(yù)測總規(guī)模序列的第二大油藏,Qmax=Q2×2k,Qj=Q max/jk,重復(fù)步驟(1).

(3)將目前探明的最大油藏假定為預(yù)測總規(guī)模序列的第三大油藏……第四大油藏…….

(4)對所有可能的預(yù)測結(jié)果進(jìn)行篩選發(fā)現(xiàn),當(dāng)已發(fā)現(xiàn)油藏為總規(guī)模序列的第二大油藏時(shí),預(yù)測的結(jié)果與實(shí)際地質(zhì)情況最吻合,預(yù)測序列中的誤差最小,從而獲得了預(yù)測序列.

3.3 預(yù)測結(jié)果

準(zhǔn)南前陸沖斷帶油氣藏地質(zhì)特征預(yù)測結(jié)果見表2,油藏規(guī)模序列在雙對數(shù)坐標(biāo)系中呈直線分布(見圖2).由評價(jià)結(jié)果可以看出,準(zhǔn)南前陸沖斷帶最大規(guī)模油藏還未被發(fā)現(xiàn).預(yù)測的最大油藏規(guī)模為5 130.7×104t,預(yù)測剩余總儲(chǔ)量為11 543.6×104t,是已探明儲(chǔ)量6 908.4×104t的近2倍,表明準(zhǔn)南前陸沖斷帶具有良好的資源前景.預(yù)測準(zhǔn)南前陸沖斷帶總油藏個(gè)數(shù)為97個(gè),目前已發(fā)現(xiàn)8個(gè),發(fā)現(xiàn)的油氣藏主要為構(gòu)造油氣藏,最大單一油藏規(guī)模為1 732.4×104t,是預(yù)測最大單一油藏規(guī)模5 130.7×104t的1/3.究其原因,準(zhǔn)南前陸沖斷帶經(jīng)歷4期構(gòu)造運(yùn)動(dòng),多期的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和大量的蓋層滑脫型斷裂的存在[20-22],導(dǎo)致構(gòu)造圈閉規(guī)模普遍較小且儲(chǔ)集條件較差[23],且多為遠(yuǎn)源圈閉類型,捕獲和聚集油氣的能力普遍較差,因此導(dǎo)致已探明的構(gòu)造油氣藏規(guī)模普遍偏小,該區(qū)下一步的勘探應(yīng)以隱蔽圈閉為主.

表2 準(zhǔn)南前陸沖斷帶油氣藏地質(zhì)特征

圖2 準(zhǔn)南前陸沖斷帶多參數(shù)約束的油藏規(guī)模預(yù)測序列

4 結(jié)論

(1)準(zhǔn)南前陸沖斷帶剩余油氣資源為11 543.6×104t,可探明總儲(chǔ)量為18 452.0×104t,表明準(zhǔn)南前陸沖斷帶仍處于低勘探程度階段.

(2)準(zhǔn)南前陸沖斷帶預(yù)測剩余油氣藏個(gè)數(shù)為89個(gè),最大單一油氣藏規(guī)模為5 130.7×104t,是已發(fā)現(xiàn)最大單一油藏規(guī)模1 732.4×104t的近3倍.

(3)準(zhǔn)南前陸沖斷帶應(yīng)以隱蔽類圈閉作為進(jìn)一步勘探的重點(diǎn).

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Residual hydrocarbon resource evaluation in southern Junggar foreland thrust belt/2011,35(2):9-12

JIANG Fu-jie1,2,YANG Feng-xiang3,TIAN Ji-jun1
(1.School of Geology and Exp loration Engineering of X injiang University,U rumqi,X injiang 830046,China;2.State Key Laboratory of Petroleum Resource and Prospecting,China Petroleum U-niversity,Beijing 102249,China;3.Research Institute of Exp loration and Development of Xinjiang Oilfield Com pany,Karamay,X injiang 834000,China)

Hydrocarbon resource evaluation needs to be developed again because of contradiction betw een cognition and actual exp loration of hydrocarbon resource in Southern Junggar Foreland Thrust Belt.Acco rding to reservoir size sequential method deficiency,hydrocarbon resource in Southern Junggar Fo reland Thrust Belt was p redicted w ith imp roved reservoir size sequential model,making use of the latest exp lo ration data.Research indicates that in Southern Junggar Fo reland Thrust Belt,89 reservoirs are not found and residual p roved reserves are about 11 543.6×104t,w hich is 2.0 times know n p roved reserves,reflecting higher exp lo ration potential.A t the same time,there are 8 reservoirs are found and the largest reservoir size of know n p roved reserves is 1 732.4×104t,one third p redicted ones,w hich is 5 130.7×104t.Combined w ith characters of tectonic evolution and trap types,emphases of exp loration in this area should be turned about subtle trapsw ith larger size and more difficult exp loration degree af-ter comp rehensive analysis.

Southern Junggar;Fo reland Thrust Belt;resource evaluation;reservoir size sequential method;Zhunggar basin

TE16

A

1000-1891(2011)02-0009-04

2010-12-14;審稿人:王雅春;編輯:陸雅玲

國家“973”重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展規(guī)劃項(xiàng)目(2006CB202300);新疆維吾爾自治區(qū)高校科研計(jì)劃青年教師科研啟動(dòng)基金(XJEDU2008S09)

姜福杰(1979-),男,博士,講師,主要從事石油地質(zhì)方面的研究.