劉海艷

(中國(guó)石油遼河油田分公司，遼寧 盤錦 124010)

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遼河坳陷潛山油氣資源參數(shù)體系研究與評(píng)價(jià)

劉海艷

(中國(guó)石油遼河油田分公司，遼寧 盤錦 124010)

遼河坳陷潛山油氣資源極為豐富。根據(jù)刻度區(qū)選擇的“三高”原則，選取了勘探程度高、地質(zhì)認(rèn)識(shí)程度高、資源探明程度高的大民屯潛山等5個(gè)地區(qū)作為潛山類比刻度區(qū)，通過(guò)對(duì)這些刻度區(qū)油氣藏的儲(chǔ)層、烴源巖、配套史、圈閉、保存等條件進(jìn)行研究，建立了適合潛山油氣資源評(píng)價(jià)的類比參數(shù)體系和取值標(biāo)準(zhǔn)。利用統(tǒng)計(jì)法計(jì)算了5個(gè)潛山刻度區(qū)的油氣資源量，結(jié)合參數(shù)體系取值得分，建立了遼河坳陷潛山油氣資源類比評(píng)價(jià)模型。應(yīng)用該模型，預(yù)測(cè)出遼河坳陷10個(gè)潛山帶的資源量，分析了剩余油氣資源分布情況，優(yōu)選出5個(gè)有利區(qū)帶。研究結(jié)果對(duì)進(jìn)一步拓寬潛山勘探領(lǐng)域具有一定的指導(dǎo)意義。

潛山；參數(shù)體系；油氣資源評(píng)價(jià)；評(píng)價(jià)模型；遼河坳陷

0 引 言

潛山油氣藏指的是油氣聚集在潛伏于地層不整合面之下的各種古地形圈閉中形成的油氣藏。近年來(lái)，潛山已成為遼河坳陷重要的勘探領(lǐng)域，探明石油地質(zhì)儲(chǔ)量占遼河油區(qū)總儲(chǔ)量的17.1%(截至2012年)。隨著遼河坳陷潛山勘探的不斷突破，對(duì)潛山油氣藏石油地質(zhì)特征和油氣分布規(guī)律的認(rèn)識(shí)也在不斷深化[1-6]。為正確認(rèn)識(shí)遼河坳陷潛山的勘探潛力，需要針對(duì)潛山自身不能生油、儲(chǔ)層相對(duì)致密、成藏受構(gòu)造斷裂作用影響大、源儲(chǔ)配置關(guān)系復(fù)雜等特點(diǎn)，建立一套適合遼河坳陷潛山的油氣資源參數(shù)體系和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而整體評(píng)價(jià)遼河坳陷潛山油氣資源情況。

1 遼河坳陷潛山勘探現(xiàn)狀

遼河坳陷位于渤海灣盆地東北隅，是疊置在中生界盆地之上的新生代含油氣坳陷。其潛山(基底)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，包括太古界、中新元古界、古生界、中生界4套地層。按照基底的大地構(gòu)造單元、油氣富集、烴源巖運(yùn)聚、儲(chǔ)層巖性差異等特征，遼河坳陷潛山可以劃分為靜北—靜安堡、前進(jìn)—榮勝堡等10個(gè)不同的潛山帶(圖1)。近期，隨著歡喜嶺、靜安堡、法哈牛等潛山的相繼突破，遼河坳陷潛山石油儲(chǔ)量呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，尤其是2010年，興隆臺(tái)潛山整體上報(bào)超億噸探明儲(chǔ)量，潛山勘探取得了重大突破。截至2012年底，遼河坳陷潛山探明石油地質(zhì)儲(chǔ)量為4.21×108t，其中太古界潛山探明石油地質(zhì)儲(chǔ)量為2.73×108t，占64.8%，是遼河坳陷潛山勘探的主要層位。

2 潛山類比評(píng)價(jià)與參數(shù)體系建立

2.1 潛山類比評(píng)價(jià)研究思路

對(duì)遼河坳陷潛山油氣資源進(jìn)行類比評(píng)價(jià)，首先是建立潛山類比刻度區(qū)，刻度區(qū)一般具有“三高”地質(zhì)特征，即勘探程度高、地質(zhì)認(rèn)識(shí)程度高、資源探明程度高。依據(jù)上述原則，選取了遼河坳陷具有代表性的大民屯、靜安堡、興隆臺(tái)、曙光高潛山以及趙家潛山作為類比刻度區(qū)。通過(guò)對(duì)這5個(gè)類比刻度區(qū)成藏條件的解剖，結(jié)合其他潛山區(qū)帶的研究，形成遼河坳陷潛山油氣資源類比評(píng)價(jià)參數(shù)體系和取值標(biāo)準(zhǔn)，并在此基礎(chǔ)上建立潛山油氣資源豐度類比評(píng)價(jià)模型。運(yùn)用該模型，通過(guò)成藏條件類比即可獲得遼河坳陷內(nèi)其他潛山帶的資源豐度，進(jìn)而預(yù)測(cè)遼河坳陷各個(gè)潛山帶的資源量。

圖1 遼河坳陷潛山帶劃分

2.2 潛山類比參數(shù)體系

類比參數(shù)是控制油氣資源量及油氣資源豐度的主要地質(zhì)因素[7]。通過(guò)對(duì)5個(gè)潛山類比刻度區(qū)解剖，針對(duì)儲(chǔ)層、烴源巖、配套史、圈閉和保存條件等參數(shù)進(jìn)行研究和優(yōu)選，建立遼河坳陷潛山地質(zhì)評(píng)價(jià)參數(shù)體系和取值標(biāo)準(zhǔn)。與碎屑巖相比，潛山儲(chǔ)層巖性、物性和生儲(chǔ)蓋配置關(guān)系等參數(shù)與油氣成藏關(guān)系最為密切。

(1) 儲(chǔ)層巖性。潛山儲(chǔ)層巖石類型多樣，主要包括元古界石英砂巖、碳酸鹽巖類和太古界變質(zhì)巖類2大類。潛山儲(chǔ)層油氣成藏具有“優(yōu)勢(shì)巖性”序列中靠前的巖石類型優(yōu)先成藏的特點(diǎn)[8]。即在同樣構(gòu)造應(yīng)力作用下，巖石中的淺色礦物含量越高，則脆性越強(qiáng)，越容易產(chǎn)生裂縫，成為良好儲(chǔ)集巖。

(2) 儲(chǔ)層物性。變質(zhì)巖潛山受多次、長(zhǎng)期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和風(fēng)化淋濾作用影響，儲(chǔ)集空間以次生為主，包括構(gòu)造裂縫和破碎粒間孔，溶蝕成因的孔、縫等，其中構(gòu)造裂縫為主要的儲(chǔ)集空間。研究認(rèn)為，變質(zhì)巖孔隙度小于2%評(píng)價(jià)級(jí)別為差，大于3%為較好，大于5%為好。通過(guò)對(duì)潛山刻度區(qū)74個(gè)變質(zhì)巖樣品孔隙度的測(cè)定，達(dá)到較好和好評(píng)價(jià)級(jí)別的樣品為69個(gè)，占樣品總數(shù)的93.2%，表明這些地區(qū)潛山儲(chǔ)層物性普遍較好。

(3) 生儲(chǔ)蓋配置關(guān)系。充足的油源條件是潛山成藏的物質(zhì)基礎(chǔ)，與儲(chǔ)量豐度關(guān)系密切。根據(jù)烴源巖與儲(chǔ)層和蓋層空間位置關(guān)系的不同，可分為3種模式： ①源下型，烴源巖直接覆蓋在潛山之上，生成的油氣在異常壓力的驅(qū)使下，直接向下運(yùn)移，進(jìn)入潛山[9]，如東勝堡、興隆臺(tái)、安福屯潛山等，儲(chǔ)量豐度一般為150×104～230×104t/km2；②源邊型，潛山四周被烴源巖覆蓋，油氣通過(guò)斷層或不整合面進(jìn)入潛山，如齊家、趙家、法哈牛潛山等，儲(chǔ)量豐度為110×104～150×104t/km2；③源外型，烴源巖與潛山有一定距離，潛山一般位于較高部位，油氣通過(guò)斷層或不整合面運(yùn)移一定距離才進(jìn)入潛山，如勝利塘、曙光高—中潛山等，儲(chǔ)量豐度一般為80×104～110×104t/km2。

綜合上述因素，針對(duì)潛山油氣成藏特點(diǎn)，優(yōu)選了30項(xiàng)與潛山成藏條件最相關(guān)的參數(shù)，建立了資源評(píng)價(jià)參數(shù)體系和取值標(biāo)準(zhǔn)(表1～5)，充分體現(xiàn)了潛山油氣成藏特征的特殊性。

表1 潛山儲(chǔ)層條件參數(shù)體系和取值標(biāo)準(zhǔn)

表2 潛山烴源巖條件參數(shù)體系和取值標(biāo)準(zhǔn)

表3 潛山配套史條件參數(shù)體系和取值標(biāo)準(zhǔn)

表4 潛山圈閉條件參數(shù)體系和取值標(biāo)準(zhǔn)

表5 潛山保存條件參數(shù)體系和取值標(biāo)準(zhǔn)

3 潛山資源類比評(píng)價(jià)模型

運(yùn)用統(tǒng)計(jì)法中的油藏規(guī)模序列法、油藏發(fā)現(xiàn)過(guò)程模型、廣義帕萊托、特爾菲綜合等方法[10-13]計(jì)算了選取的5個(gè)潛山刻度區(qū)的資源量，得出資源豐度，并進(jìn)行成藏條件打分(表6，圖2)。從圖2可以看出，5個(gè)刻度區(qū)資源豐度與成藏條件得分呈明顯的線性正相關(guān)關(guān)系。具體的定量關(guān)系模型為：

A0=132.95P0

(1)

式中：A0為資源豐度，104t/km2；P0為成藏條件得分。

表6 遼河坳陷5個(gè)潛山刻度區(qū)資源量

圖2 遼河坳陷潛山刻度區(qū)資源豐度與成藏條件得分的相關(guān)關(guān)系

4 潛山資源預(yù)測(cè)與評(píng)價(jià)

根據(jù)潛山資源類比評(píng)價(jià)模型，運(yùn)用類比評(píng)價(jià)方法對(duì)遼河坳陷10個(gè)潛山帶的資源量進(jìn)行了預(yù)測(cè)，結(jié)果見表7。

通過(guò)地質(zhì)條件、資源豐度與剩余資源量等研究，優(yōu)選了以下5個(gè)有利區(qū)帶，作為潛山下步勘探的重點(diǎn)區(qū)域。

表7 遼河坳陷潛山資源量計(jì)算結(jié)果

(1) 大民屯凹陷靜北—靜安堡潛山帶勝東潛山?？碧矫娣e約為8 km2，勝東次洼的油頁(yè)巖直接覆蓋勝東潛山之上，使?jié)撋饺﹂]具有較大的供油窗口。由于后期構(gòu)造作用強(qiáng)烈，斷裂發(fā)育，油氣通過(guò)斷層輸導(dǎo)直接運(yùn)移至潛山內(nèi)幕，易形成良好儲(chǔ)層，該區(qū)具有一定的勘探潛力。

(2) 西部凹陷齊家—曙光低潛山帶。勘探面積約為550 km2，巖性以太古界混合花崗巖和元古界碳酸鹽巖為主，巖石脆性大，在構(gòu)造斷裂、風(fēng)化剝蝕、溶蝕淋濾、變質(zhì)重結(jié)晶等各種地質(zhì)應(yīng)力的長(zhǎng)期作用下，可發(fā)育多期、多組系構(gòu)造縫及溶蝕縫、溶蝕孔洞等，易于油氣聚集，成為良好的儲(chǔ)集空間。該區(qū)剩余資源量為7 418.18×104t，具有很大的勘探潛力。

(3) 西部凹陷雙臺(tái)子—興隆臺(tái)潛山帶。勘探面積約為500 km2，包括興隆臺(tái)、馬圈子、陳家、雙臺(tái)子等多個(gè)潛山。興隆臺(tái)、馬圈子、陳家潛山與烴源巖直接接觸，具有較大的供油窗口，高角度、多期裂縫發(fā)育，潛山形成多套油水系統(tǒng)，油氣十分富集。雖然勘探程度較高，但可以在遠(yuǎn)離斷裂處、更深層尋找儲(chǔ)層發(fā)育區(qū)，挖掘潛力。對(duì)于被清水洼陷厚層碎屑巖覆蓋的雙臺(tái)子潛山，雖具有較大的勘探難度，但可在斷裂發(fā)育、與油源溝通條件好的地方尋找潛力。預(yù)測(cè)整個(gè)潛山帶剩余資源量為10 343.02×104t。

(4) 西部凹陷小洼—月海潛山帶。包括中央凸起及灘海月東—海南2部分，有利勘探面積約為1 000 km2。基底經(jīng)歷了早期擠壓、晚期斷裂、走滑扭動(dòng)等構(gòu)造應(yīng)力作用，儲(chǔ)層裂縫較發(fā)育。儲(chǔ)層巖性以混合花崗巖、混合片麻巖、黑云母斜長(zhǎng)片麻巖為主。油源主要來(lái)自西側(cè)的陳家、清水、海南洼陷等，在潛山風(fēng)化殼和內(nèi)幕均可形成油氣藏，剩余資源量為10 353.61×104t。

(5) 東部凹陷西部潛山帶茨榆坨潛山。位于東部凹陷西部潛山帶北側(cè)，勘探面積約為260 km2。油源來(lái)自東側(cè)的牛居—長(zhǎng)灘洼陷，洼陷內(nèi)沙三段烴源巖在沙三沉積晚期達(dá)到生烴門限，其生成的油氣沿著不整合面、斷層等輸導(dǎo)體系，通過(guò)長(zhǎng)距離運(yùn)移進(jìn)入太古界潛山儲(chǔ)層中，形成茨榆坨潛山油氣藏。近年鉆探的茨110、茨120等井已獲得突破，勘探潛力較大。

5 結(jié) 論

(1) 遼河坳陷潛山油氣資源極為豐富，依據(jù)刻度區(qū)選擇的“三高”原則，選取了大民屯潛山等5個(gè)潛山作為類比刻度區(qū)，從儲(chǔ)層、烴源巖、配套史、圈閉、保存條件5個(gè)方面確定了影響潛山油氣富集的30項(xiàng)參數(shù)，由此形成潛山油氣資源類比評(píng)價(jià)參數(shù)體系和取值標(biāo)準(zhǔn)。

(2) 運(yùn)用統(tǒng)計(jì)法計(jì)算5個(gè)潛山類比刻度區(qū)的資源量，獲得資源豐度。結(jié)合成藏條件得分，建立潛山油氣資源類比評(píng)價(jià)模型，從而為遼河坳陷其他潛山區(qū)帶油氣資源類比評(píng)價(jià)奠定了基礎(chǔ)。

(3) 通過(guò)類比評(píng)價(jià)方法與評(píng)價(jià)模型的運(yùn)用，預(yù)測(cè)了遼河坳陷10個(gè)潛山帶的資源量，分析了剩余油氣資源分布情況，優(yōu)選了5個(gè)潛山有利區(qū)帶，對(duì)進(jìn)一步拓寬潛山勘探領(lǐng)域具有一定指導(dǎo)意義。

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編輯 劉兆芝

20150508；改回日期：20151005

中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司重大科技專項(xiàng)“第四次油氣資源評(píng)價(jià)”(2013E-0502)

劉海艷(1984-)，女，工程師，2007年畢業(yè)于中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)地質(zhì)學(xué)專業(yè)，現(xiàn)從事油氣區(qū)域勘探地質(zhì)研究工作。

10.3969/j.issn.1006-6535.2015.06.012

TE155

A

1006-6535(2015)06-0056-05