馬中振，謝寅符，張志偉，周玉冰，韓彬，陽孝法，王丹丹，劉亞明，趙永斌

（中國石油勘探開發(fā)研究院）

叢式平臺控制圈閉群勘探評價方法
——以厄瓜多爾奧連特盆地X區(qū)塊為例

馬中振，謝寅符，張志偉，周玉冰，韓彬，陽孝法，王丹丹，劉亞明，趙永斌

（中國石油勘探開發(fā)研究院）

針對南美前陸盆地斜坡帶圈閉規(guī)模小、數(shù)量多、資源國環(huán)保要求高等特點，提出一種以鉆井平臺控制圈閉為評價單元的斜坡帶圈閉勘探評價新方法，并在奧連特盆地進行了現(xiàn)場應(yīng)用。評價方法流程是：①圈閉地質(zhì)風(fēng)險分析，包括生、儲、蓋、圈、運、保等油氣成藏關(guān)鍵要素分析，獲得圈閉成藏概率；②風(fēng)險評估后圈閉資源量計算，采用體積法計算圈閉資源量，圈閉資源量與圈閉成藏概率相乘得到風(fēng)險評估后圈閉資源量；③鉆井平臺及鉆探目標優(yōu)選：以鉆井平臺控制范圍為單元，統(tǒng)計不同平臺控制范圍內(nèi)總?cè)﹂]風(fēng)險評估后資源量、平均圈閉風(fēng)險評估后資源量，根據(jù)數(shù)值大小對鉆井平臺進行優(yōu)選排序；根據(jù)風(fēng)險評估后圈閉資源量大小對優(yōu)選出的鉆井平臺控制的圈閉進行鉆探排序。運用該方法對奧連特盆地X區(qū)塊M1層未鉆圈閉進行優(yōu)選排序，提出鉆探平臺建設(shè)和圈閉鉆探順序，實踐表明效果良好。圖6表4參33

前陸盆地；斜坡帶；圈閉評價；奧連特盆地；叢式平臺；評價方法

0 引言

南美前陸盆地斜坡帶是油氣主要富集區(qū)之一[1-5]，主要發(fā)育低幅度構(gòu)造圈閉油氣藏，具有“數(shù)量多、幅度小、面積小、距離近、資源量小”等特點[4-14]；資源國環(huán)境保護要求高，為保護地表條件，對石油公司提出的鉆井平臺建設(shè)申請審批極為嚴格，且要求石油公司在合同到期后對地表進行“復(fù)原”，因此從滿足資源國要求出發(fā)，石油公司愿意采用叢式平臺鉆井。與單井井場相比，叢式平臺井場具有控制面積大、控制目標多、單井占用地表面積小等優(yōu)勢。此外，叢式平臺鉆井具有單井井場建設(shè)費用低、后期易管理、成本低等優(yōu)勢，因此從自身利益角度考慮，石油公司也愿意采用叢式平臺鉆井。由于1個叢式平臺能夠控制地下多個鉆探目標，針對單一圈閉的傳統(tǒng)優(yōu)選評價方法和流程已不再適用，因此圈閉評價需要從傳統(tǒng)的“單一圈閉評價優(yōu)選”轉(zhuǎn)換到“叢式平臺控制圈閉群評價優(yōu)選”，亟需建立針對“叢式平臺”鉆井特點的圈閉評價方法和流程。本文以厄瓜多爾奧連特（Oriente）盆地X區(qū)塊為例，建立“叢式平臺控制圈閉群評價優(yōu)選”的方法和流程，提出鉆探平臺建設(shè)和圈閉鉆探順序，對其他采用鉆井平臺勘探的地區(qū)具有一定借鑒意義。

1 叢式平臺控制圈閉群勘探評價新方法

針對叢式平臺鉆井的特點，本文提出以叢式平臺控制圈閉為單元的圈閉勘探評價新方法，具體流程如下。

1.1 圈閉地質(zhì)風(fēng)險分析

生、儲、蓋、圈、運、保是圈閉成藏的6大關(guān)鍵要素，其中每一要素對圈閉成藏都起關(guān)鍵作用，因此圈閉成藏概率C等于每一個要素單獨作用時成藏概率Ci（i=1，2，…，6）的乘積[15]：

單項地質(zhì)要素評價的內(nèi)容較多，如烴源巖條件評價包括有機質(zhì)豐度、類型、成熟度、生烴潛力等，烴源巖條件評價時對每項評價指標都給出評價標準[16]及權(quán)重系數(shù)[17]，因此評價結(jié)果受評價人員人為因素影響較大。盡管6大成藏要素對油氣成藏都具有關(guān)鍵作用，但是不同地區(qū)圈閉成藏的主控因素不同，有些地區(qū)烴源巖對成藏起首要控制作用，而有些地區(qū)油氣運移條件更為關(guān)鍵。因此圈閉地質(zhì)風(fēng)險分析首先要確定區(qū)域成藏主控因素，然后再計算圈閉的地質(zhì)風(fēng)險值（具體評分標準可根據(jù)研究區(qū)具體情況而定），減少要素權(quán)重分配中的人為因素干擾。

圈閉可靠性是油氣成藏最為關(guān)鍵的要素，目前主要通過地震資料及綜合地質(zhì)分析等多種手段識別和描述圈閉[18-21]，不同技術(shù)手段自身具有一定局限性，加上地下情況復(fù)雜，因此需要對圈閉進行可靠性評價。目前圈閉識別主要依靠地震資料（2D和3D），可靠性主要取決于地震資料品質(zhì)和圈閉規(guī)模，主要通過以下參數(shù)進行評價[15,22]，包括：地震資料類型（2D、3D）、覆蓋圈閉的測線樣式（“井”字、“十”字、“一”字型等）、圈閉面積、圈閉閉合幅度、與最近的采集聲波時差曲線和密度曲線的鉆井的距離（以下簡稱“與聲波-密度采集井距離”）等?？傮w而言，3D地震資料解釋的圈閉可靠性要優(yōu)于2D地震資料；“井”字型過圈閉地震測線樣式識別的圈閉可靠性要優(yōu)于“十”字型測線，更優(yōu)于“一”字型測線；大面積圈閉可靠性優(yōu)于小面積圈閉；閉合幅度大的圈閉可靠性優(yōu)于閉合幅度小的圈閉；與聲波-密度采集井距離近的圈閉可靠性高于距離遠的圈閉。不同地區(qū)可根據(jù)實際地震資料品質(zhì)情況建立圈閉可靠性定量評價要素（見表1），幾項要素分別評分、相乘即可獲得圈閉可靠性概率。

表1 地震識別圈閉可靠性評價參數(shù)定性評價表

1.2 風(fēng)險評估后圈閉資源量計算

首先采用體積法計算圈閉資源量：

式中 N——圈閉資源量，104t；A——含油面積，km2；h——油層厚度，m；φ——有效孔隙度，%；Soi——含油飽和度，%；Boi——原油體積系數(shù)，無量綱；ρ——原油密度，t/m3。

圈閉資源量乘圈閉成藏概率即可獲得風(fēng)險評估后圈閉資源量（見圖1）。

圖1 風(fēng)險評估后圈閉資源量計算流程

1.3 鉆井平臺及鉆探目標優(yōu)選

1.3.1 鉆井平臺優(yōu)選

鉆井平臺控制范圍是指在該鉆井平臺上鉆井所能達到的最遠距離，取決于地表和地下施工條件，以及施工單位的鉆井水平。鉆井平臺優(yōu)選主要有2個原則：單一鉆井平臺控制的風(fēng)險評估后總?cè)﹂]資源量大者優(yōu)先；單一鉆井平臺控制的風(fēng)險評估后平均圈閉資源量大者優(yōu)先。根據(jù)上述優(yōu)選原則，建立平臺優(yōu)選的步驟（見圖2）如下：①對目標區(qū)已發(fā)現(xiàn)圈閉進行編號；②根據(jù)圈閉位置及平臺控制范圍設(shè)計盡可能多的平臺，為每個平臺編號（Pj，j=1，2，…，n，n為平臺總數(shù)，平臺內(nèi)圈閉組合相同的平臺記為一個平臺）；③統(tǒng)計各平臺控制的風(fēng)險評估后總?cè)﹂]資源量、風(fēng)險評估后平均圈閉資源量及最大3個圈閉風(fēng)險評估后總?cè)﹂]資源量；④根據(jù)統(tǒng)計的數(shù)據(jù)對平臺進行排序：平臺風(fēng)險評估后總?cè)﹂]資源量大者排前，如相等（風(fēng)險評估后總資源量相差在5%以內(nèi)均視為相等）則平臺內(nèi)風(fēng)險評估后平均圈閉資源量大者排前（風(fēng)險評估后平均資源量相差在5%以內(nèi)視為相等），如相等，則平臺內(nèi)最大3個圈閉風(fēng)險評估后總?cè)﹂]資源量大者排前，如還相等，則兩個平臺并列，如此得到最優(yōu)的平臺；⑤將區(qū)塊內(nèi)的圈閉剔除最優(yōu)平臺控制圈閉后重復(fù)①—④步，再優(yōu)選出第2個平臺，以此類推，直到所有未鉆圈閉均有平臺控制后，平臺優(yōu)選結(jié)束。最后得到區(qū)塊平臺建設(shè)順序以及平臺控制可鉆圈閉。

圖2 平臺優(yōu)選流程

1.3.2 鉆探目標優(yōu)選

平臺優(yōu)選完成后，根據(jù)以下2個原則優(yōu)選鉆探目標：①位于排序靠前平臺內(nèi)的圈閉優(yōu)先鉆探；②同一平臺內(nèi)，風(fēng)險評估后圈閉資源量大的優(yōu)先鉆探；③如果2個或多個平臺同時部署，則這幾個平臺控制的所有圈閉按風(fēng)險評估后圈閉資源量大小順序進行鉆探。

2 應(yīng)用實例

應(yīng)用叢式平臺控制圈閉群評價優(yōu)選方法，對奧連特盆地X區(qū)塊M1層未鉆圈閉進行優(yōu)選評價。

2.1 區(qū)塊概況

X區(qū)塊位于奧連特盆地東部斜坡帶（見圖3）。奧連特盆地為一典型的不對稱前陸盆地[1-3]，西陡東緩，其西為安第斯山，沖斷褶皺發(fā)育；向東逐漸超覆到圭亞那地盾之上，為盆地斜坡區(qū)。盆地勘探面積約10×104km2，地表主要為亞馬遜雨林[4]。盆地經(jīng)歷了晚古生代以前的克拉通邊緣盆地、中生代白堊紀裂谷盆地和新生代前陸盆地3個演化階段[4]，經(jīng)歷了2個“海—陸”循環(huán)[6]。盆地古生界以海相沉積為主，部分地區(qū)頂部有火山巖分布；中生界以海陸交互相沉積為主；新生界則以河流-三角洲沉積覆蓋整個盆地。盆地發(fā)育兩套主要烴源巖：三疊系—侏羅系Pucara群和白堊系Napo組，其中Napo組海相黑色頁巖是盆地最重要的烴源巖層，以Ⅱ型、Ⅲ型干酪根為主，TOC最大值為6.6%，平均2.5%[7-9]，位于現(xiàn)今盆地西部邊界的烴源巖在早—中始新世達到生烴高峰，而Napo隆起烴源巖在新近紀才達到生排烴高峰[8,10]。盆地儲集層主要為白堊系Hollin組、Napo組海陸過渡相砂巖和古近系的Tena組中下部河流—三角洲相砂巖[11-12]。盆地內(nèi)發(fā)育1套區(qū)域性蓋層（Tena組上部泥巖和泥質(zhì)粉砂巖），此外白堊系Napo組發(fā)育的層間頁巖和灰?guī)r也是重要蓋層（見圖3）。盆地東部斜坡帶主要發(fā)育低幅度構(gòu)造和構(gòu)造-巖性圈閉[1,7,13-14]，截至2008年，奧連特盆地共發(fā)現(xiàn)油氣藏348個，其中斜坡帶上發(fā)現(xiàn)的油藏多為低幅度構(gòu)造和構(gòu)造-巖性復(fù)合油藏，具有圈閉面積小、閉合幅度低、資源儲量小的特點，通常圈閉幅度不超過15 m[23-24]。

圖3 厄瓜多爾奧連特盆地區(qū)域位置及典型地層剖面柱狀圖

X區(qū)塊勘探面積近100 km2，3D地震覆蓋全區(qū)，沒有鉆井，勘探程度低。其南部為T區(qū)塊，勘探成熟度高，3D地震覆蓋全區(qū)，發(fā)現(xiàn)了多個低幅度構(gòu)造圈閉油藏，主要通過叢式鉆井平臺鉆探大斜度井和水平井進行勘探開發(fā)。X區(qū)塊主力目的層M1、U和T已識別出多個低幅度背斜圈閉，本文以M1層為例，對圈閉進行評價優(yōu)選。

2.2 區(qū)塊低幅度構(gòu)造圈閉的地質(zhì)風(fēng)險分析

奧連特盆地發(fā)育2個生烴中心：北部中心和南部中心[4,8]，X區(qū)塊主要由北部生烴中心供油[4]，與生烴中心相距50 km，區(qū)塊內(nèi)圈閉油源條件基本一樣；區(qū)塊內(nèi)發(fā)現(xiàn)的圈閉均為低幅度構(gòu)造和構(gòu)造-巖性圈閉，蓋層均為層間泥巖和上覆Tena組泥巖和泥質(zhì)粉砂巖。區(qū)塊面積較小，區(qū)塊內(nèi)圈閉均經(jīng)歷了相同的保存過程，因此區(qū)塊內(nèi)圈閉的烴源巖條件、蓋層條件和保存條件基本一樣。通過上述分析認為X區(qū)塊成藏的關(guān)鍵是圈閉條件、儲集條件和運移條件。

2.2.1 圈閉條件評價

南美前陸盆地斜坡帶主要發(fā)育低幅度構(gòu)造圈閉（又稱小幅度圈閉、微幅度圈閉等），指構(gòu)造相對平緩、閉合幅度只有10～20 m左右的地質(zhì)體[25-26]。針對南美前陸盆地斜坡帶低幅度構(gòu)造圈閉特征，前人從地球物理角度提出了多種解決方法，包括溢出點約束速度場法[27]、鉆測井資料校正法[28]、疊前深度偏移區(qū)域連片處理法[29]、長波長靜校正/振幅歸位法[30]、平滑平均速度法[31]、疊前Kirchhoff積分偏移法[32]、相干數(shù)據(jù)體技術(shù)、水平切片技術(shù)、構(gòu)造剩余量分析和積分地震道方法[26]等。經(jīng)鉆探證實，利用相干數(shù)據(jù)體技術(shù)、水平切片技術(shù)、構(gòu)造剩余量分析和積分地震道方法[26]在奧連特盆地斜坡帶上識別低幅度構(gòu)造圈閉誤差較小，鉆后圈閉形態(tài)基本吻合，具有很強的適用性，因此本文采用該方法進行低幅度構(gòu)造圈閉識別，M1層共識別出低幅度構(gòu)造圈閉50個。

X區(qū)塊全區(qū)3D地震覆蓋，地震資料品質(zhì)好，實際解釋中，采用1×1網(wǎng)格解釋，網(wǎng)格間距25 m，因此當圈閉面積大于單個網(wǎng)格面積即625 m2時，認為圈閉是可靠的。鄰區(qū)T區(qū)塊實際勘探證實，閉合幅度大于6 m的圈閉地震識別落實程度高，3～6 m的圈閉落實程度相對較高，小于3 m的圈閉落實程度較差。低幅度構(gòu)造圈閉的落實程度與地震解釋中速度點的拾取有很大關(guān)系，實際地震解釋中以500 m×500 m進行速度點取樣，當目標圈閉與聲波-密度采集井距離在500 m以內(nèi)時，速度場可靠；距離在500～5 000 m時，認為速度場相對可靠；距離在5 000～10 000 m時，速度場可靠性一般；當距離大于10 000 m時，認為速度場不可靠。據(jù)此建立X區(qū)塊圈閉可靠性參數(shù)評分標準（見表2），根據(jù)評分標準對M1層圈閉進行評分（見表3）。

表2 低幅度構(gòu)造圈閉可靠性評價參數(shù)表

2.2.2 儲集條件評價

區(qū)塊目的層屬于潮控三角洲沉積環(huán)境，南部鄰區(qū)已發(fā)現(xiàn)的油藏儲集層主要為潮汐河道與潮汐砂壩，其次為潮下砂坪，可見位于潮汐河道和潮汐砂壩的圈閉儲集層成藏條件好，建立賦值標準如下：儲集層為潮汐河道和潮汐砂壩賦值0.8～1.0，潮下砂坪賦值0.5～0.8，其余相賦值0～0.5；評價結(jié)果見表3。

2.2.3 運移條件評價

油氣運聚特征研究表明，奧連特盆地斜坡帶油氣具有沿構(gòu)造脊運移成藏特征（見圖4）。在區(qū)塊東部，一系列位于構(gòu)造脊上的圈閉全部充滿，成藏條件好[33]，因此認為區(qū)塊內(nèi)位于構(gòu)造脊上的圈閉運移成藏條件好，遠離構(gòu)造脊的圈閉成藏條件差。具體賦值標準如下：位于構(gòu)造脊上的圈閉賦值0.7～1.0，距離構(gòu)造脊較近賦值0.5～0.7，遠離構(gòu)造脊賦值0～0.5，據(jù)此評分標準，對各圈閉進行成藏概率評分（見圖5，表3）。

表3 區(qū)塊圈閉基本要素及地質(zhì)風(fēng)險評價表

圖4 盆地斜坡區(qū)油氣沿構(gòu)造脊運移成藏過程及分布模式實例

圖5 M1層構(gòu)造脊展布及未鉆圈閉分布位置

2.2.4 圈閉風(fēng)險評估后資源量

用體積法計算圈閉資源量需確定以下幾個參數(shù)：圈閉體積（圈閉面積和圈閉有效厚度）、圈閉平均有效孔隙度和平均初始含油飽和度。X區(qū)未進行鉆探，鄰區(qū)T區(qū)塊油氣勘探表明，低幅度構(gòu)造圈閉充滿度很高，通常油藏油水界面與圈閉溢出點一致，泥巖夾層較薄，多為底水油藏，因此本文用網(wǎng)格積分法求圈閉溢出點以上圈閉體積，平均有效孔隙度和平均初始含油飽和度用鄰區(qū)鄰近油藏數(shù)據(jù)，原油密度和原油體積系數(shù)也借用鄰區(qū)相同層位數(shù)據(jù)，據(jù)此計算了X區(qū)塊內(nèi)未鉆圈閉的資源量，所得結(jié)果與前文評價獲得的圈閉成藏概率相乘即得圈閉風(fēng)險評估后資源量（見表3）。

2.3 鉆井平臺優(yōu)選與鉆探目標排序

根據(jù)鉆井平臺優(yōu)選方法和原則，結(jié)合計算的區(qū)塊未鉆圈閉風(fēng)險評估后資源量設(shè)計鉆井平臺，進行最優(yōu)鉆井平臺優(yōu)選，共優(yōu)選出6個平臺，其鉆探順序為P1，P2，P3，P4，P5和P6（見圖6），單一平臺內(nèi)未鉆圈閉鉆探順序按照圈閉風(fēng)險評估后資源量排序（見表4）。

圖6 優(yōu)選平臺平面分布

表4 平臺優(yōu)選結(jié)果及圈閉鉆探順序

根據(jù)評價結(jié)果，首先建設(shè)平臺P1，并鉆探圈閉20和圈閉17，鉆探獲得成功，在目的層分別獲得15 m和10 m油層，取得了良好的經(jīng)濟效益。

3 結(jié)論

針對南美前陸盆地斜坡帶圈閉規(guī)模小、數(shù)量多、資源國環(huán)保要求高等特點，提出叢式平臺控制圈閉群評價優(yōu)選新方法，其核心是從傳統(tǒng)的以單一圈閉為基本評價單元轉(zhuǎn)換為以叢式平臺控制的多個圈閉為基本評價單元。叢式平臺控制圈閉群評價優(yōu)選鉆井平臺原則：單一鉆井平臺控制的風(fēng)險評估后總?cè)﹂]資源量大者優(yōu)先；單一鉆井平臺控制的風(fēng)險評估后平均圈閉資源量大者優(yōu)先。圈閉優(yōu)選原則：優(yōu)先平臺內(nèi)的圈閉先鉆；同一個平臺內(nèi)圈閉風(fēng)險評估后資源量大的優(yōu)先；多個平臺同時部署，則這幾個平臺控制的所有圈閉按風(fēng)險評估后資源量大小進行統(tǒng)一排序。運用該方法對南美奧連特盆地斜坡帶X區(qū)塊M1層的圈閉進行了優(yōu)選評價，優(yōu)選出了6個鉆井平臺，其中平臺1控制目標5個，風(fēng)險評估后總的資源量為351×104t，風(fēng)險評估后平均圈閉資源量為70×104t，建議最先部署，并建議優(yōu)先鉆探20號和17號圈閉，實鉆后兩個圈閉分別在目的層獲得15 m和10 m油層，獲得了較好的應(yīng)用效果。

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Evaluation for cluster platform controlling traps exploration: Taking the X block in Oriente Basin, Ecuador as an example

Ma Zhongzhen, Xie Yinfu, Zhang Zhiwei, Zhou Yubing, Han Bin, Yang Xiaofa, Wang Dandan, Liu Yaming, Zhao Yongbin
(PetroChina Research Institute of Petroleum Exploration & Development, Beijing 100083, China)

Aimed at the small size, large quantity of traps and high environmental requirements of resource countries on slope belt of South America foreland basins, a new evaluation method is proposed for trap exploration on slope by taking the area controlled by a cluster platform as one evaluation unit. The evaluation process is: (1) trap geological risk analysis: including key oil & gas accumulation element analysis such as source, reservoir, seal, trap, migration and preservation; (2) trap resources calculation: including trap resources calculated with volumetric method, trap accumulation probability evaluation by geological risk analysis, and finally the risk trap resources by multiplying the above two values; (3) platform and drilling target selection: count the total risk trap resources and average risk trap resource of different platform and rank the drilling platforms according to the calculated resources; and rank the trap drilling sequence according to the risk trap resources. The method was used in ranking undrilled traps in the M1 layer of Block X, Oriente Basin, and the platform construction and trap drilling order was recommended accordingly which shows good results in practice.

foreland basin; slope; trap evaluation; Oriente Basin; cluster platform; evaluation method

TE122.1

A

馬中振（1980-），男，遼寧熊岳人，博士，中國石油勘探開發(fā)研究院工程師，主要從事美洲油氣地質(zhì)與資源評價研究工作。地址：北京市海淀區(qū)學(xué)院路20號，中國石油勘探開發(fā)研究院南美研究所，郵政編碼：100083。E-mail：mazhongzhen@petrochina.com.cn

聯(lián)系作者：謝寅符（1974-），男，遼寧鞍山人，博士，中國石油勘探開發(fā)研究院高級工程師，主要從事石油地質(zhì)研究工作。地址：北京市海淀區(qū)學(xué)院路20號，中國石油勘探開發(fā)研究院南美研究所，郵政編碼：100083。E-mail：xieyinfu@petrochina.com.cn

2013-11-01

2014-02-12

（編輯 黃昌武 繪圖 劉方方）

國家科技重大專項（2011ZX05028）；中國石油天然氣股份有限公司重大科技項目（2013E-0501）

1000-0747(2014)02-0182-08

10.11698/PED.2014.02.07