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大油气区地质勘探理论及意义

发布日期:2019-06-07   来源:矿道网   投稿者:孙伟   浏览次数:1732

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 大油气区地质勘探理论及意义

赵政璋1,杜金虎1,邹才能2,胡素云2 (1.中国石油天然气股份有限公司;2.中国石油勘探开发研究院) 基金项目:中国陆上大油气区成藏理论与勘探技术攻关项目(113002KT0035) 摘要:“十一五”期问,中国石油提出并形成了大油气区地质勘探理论,在这一理论指导下取得了一大批重大发现。大油气区是指同一大型构造背景上,由相似成藏条件决定、以某一种类型油气藏为主,纵向上相互叠加、横向上复合连片的大型含油气区,由多个油气藏(田)群或带构成。大型构造背景、良好烃源条件、广泛分布的非均质储集层3 要素的有机配置是大油气区形成的关键。大油气区主要发育于陆相坳陷、前陆盆地和海相克拉通盆地的大型构造背景上,含油气面积大、储量规模大;油气藏类型相对单一,多以某一种类型油气藏为主;储集层大面积分布,但以低孔低渗储集层为主,非均质性强;油气分布不受局部构造控制,无统一油气水界面,油气水性质变化大。根据储集层岩类将大油气区划分为碎屑岩、碳酸盐岩、火山岩3大类,进一步划分为低孔渗碎屑岩岩性型、山前复杂高陡深层构造型、碳酸盐岩岩溶地层型、碳酸盐岩台缘礁滩型、火山岩地层型等5个亚类大油气区,并形成了集地震、钻井、测井、试油于一体的针对性关键配套技术。大油气区勘探强调“整体研究、整体勘探、整体控制”3个整体的勘探思路和“勘探开发一体化、上产增储一体化”两个一体化勘探评价方法,最大限度地提高勘探开发整体效益。图7表2参16 关键词:岩性地层油气藏;大油气区;成藏机理;地质特征;勘探思路;勘探方法 t 中图分类号:TEl22.1 文献标识码:

A Geological exploration theory for large oil and gas provinces and its significance Zhao Zhengzhan91,Du Jinhul,Zou Cainen92,Hu Suyun2 ’ (1.PetroChina Company Limited,Beijing 100083,China;2.PetroChina Research Institute ofPetroleum Exploration&Development,BeO'ing 100083,China) Abstract:In the period of‘‘1 1。Five-year Plan'’.PetroChina proposed and developed the geological exploration theory for large oil and gas provinces,under which a group of major discoveries have been achieved.Large oil and gas provinces are large oil/gas·bearing areas consisting of several groups or bel忸of reservoirs(oil/gas fields)under the same large structural setting,which are controlled by similar accumulation conditions,dominated by a certain type of hydrocarbon reservoirs,and overlaid vertically and connected horizontally.The combination of large structural setting,favorable source rocL and widely distributed heterogeneous reservoff is essential for formation of large oil and gas provinces.Large oil and gas provinces are mainly developed in large structures such as continental depressions, foreland basins,and marine craton basins,with large oil/gas-bearing area and considerable reSelNCS.Oil and gas pools are mostly a single type.Reservoirs are widely distributed,mainly with low porosity and low permeability and high heterogeneity.Hydrocarbon distribution is not controlled by local structures and there is no uniform oil/gas/water contact but varying properties ofoil,gas and water.based on the reservoir lithology,large oil and gas provinces are divided into 3 types of clastics,carbonates and volcanics,which are subdivided into five sub-types,i.e.10w porosity and permeability elastic;complex,steep and deep foreland structural;carbonate karst stratigraphic; carbonate platform margin reefal;and volcanic stratigraphic.Moreover,key technologies integrating seismic survey,drilling,logging and formation test have been developed.To maximize the benefit of exploration and development,the exploration in large oil and gas provinces stlagsses the concept of“overall study,overall exploration and overall control'’and the evaluation method of‘'integrating exploration and development,integrating production expansion and reserve growth'’. Key words:litho—stratigraphic hydrocarbon reservoir;large oil and gas province;accumulation mechanism;geological characteristics; exploration concept;exploration method

0引言半个多世纪以来,中国石油在陆相生油、复式油气聚集带理论指导下‘1。21,先后发现了大庆、渤海湾等一批大型油气田。截至“十五”末,中国石油累计探明石油地质储量161.7x108 t、天然气地质储量3.6× 1012 m3,年产石油1.06x108 t、天然气367x108 m3。‘ 随着勘探程度的提高,低孔低渗、深层、碳酸盐万方数据 514 石油勘探与开发·油气勘探 Vbl.38 No.5 岩、火山岩等领域近年来逐渐成为重要的勘探热点地区,勘探对象地表以山地、沙漠、黄土塬为主,地下面临“深度大、储集层薄、物性差、非均质性强”等难题,要实现规模勘探、效益勘探,勘探理论与工程技术面临诸多挑战。“十一五”以来,中国石油深化地质研究,创新地质认识,强化技术攻关,开展科学探索[3缶】,提出并形成了大油气区地质勘探理论,在指导油气勘探实践中取得了显著效果。中国石油以大油气区地质勘探理论认识为指导[7qo】,以形成的配套勘探技术为手段,按照大油气区勘探思路与方法,不断拓展勘探领域,油气勘探实现了“由油气藏(田)到大油气区”、“由中浅层向深层”、“由碎屑岩向碳酸盐岩、火山岩、变质岩等多种类型储集层”的转变,获得了20 项战略性突破与发现,形成了15个5×108~10×108 t油当量规模储量区,油气储量增长进入了新的高峰期,为中国石油原油产量的基本稳定、天然气产量的快速增长作出了重要贡献。 1大油气区概念大油气区是指在同一大型构造背景上,由相似成藏条件决定、以某一种类型油气藏为主、由多个油气藏(田)群或带组成、纵向上相互叠加、横向上复合连片的大型含油气区[11-16】。本文所述的大油气区,地质单元可以是盆地内的一个层系,也可以是一个区带。一个盆地可以是一个大油气区,也可以包括若干不同类型的大油气区。大油气区强调同一构造动力学背景,强调构造背景的单一性和成藏条件(包括烃源岩、储集层、圈闭和区域盖层)的相似性;强调油气藏类型的主导性,以某一类(构造或岩性、地层)油气藏为主;强调储集层的规模性与非均质性,储集层总体低孔低渗,非均质性强,但储集体分布面积大、规模大;强调勘探范同的广泛性和油气资源的规模性,具有“成藏体系大、含油气面积大、储量规模大”的特点。强调油气勘探思路的整体性,突出“整体研究、整体勘探、整体控制”3 个整体的勘探思路;强调勘探技术的针对性,针对不同类型大油气区,采用不同的适用勘探技术;强调“勘探开发一体化、上产增储一体化”两个一体化的勘探方法,最大限度提高勘探开发整体效益。

2大油气区成藏条件中国大油气区类型众多,不同类型大油气区成藏条件不尽相同[13-16】,但具有以下共性特征。 2.1大型的构造背景大型构造背景,包括大型古隆起、大型古斜坡、大型凹陷区、大型冲断构造带、大型台缘带等。构造背景不仅控制烃源岩、储集体的发育与分布,也控制区域成藏组合的分布,更控制着油气的区域运聚。因此,大型构造背景是决定大油气区形成的关键要素。大型古隆起控制长期风化淋滤作用的发生、发展和岩溶储集层的形成;大型斜坡控制大型沉积体系和大面积砂体分布;大型凹陷背景控制广覆式优质烃源岩和大面积多物源砂体的发育;大型前陆冲断带控制前渊凹陷厚层优质烃源岩和大型成排成带的构造圈闭群的形成与分布;大型台缘带控制大型礁滩体的发育;大型火山岩风化壳控制大面积溶蚀孔洞储集层的发育。如四川盆地须家河组沉积时古地形平缓稳定,总体为宽缓斜坡背景;塔里木盆地台盆区寒武系一奥陶系碳酸盐岩继承性发育塔北、塔中、巴楚、塔东等大型古隆起,发育的古斜坡与古隆起为大油气区的形成奠定了良好的地质基础。 2.2良好的供烃条件供烃条件包括烃源岩生烃潜力和供烃方式,烃源岩的生烃潜力决定了大油气区的资源规模,供烃方式决定了大油气区的油气分布范围。大油气区供烃方式包括3种:①源内自生自储式面状供烃,烃源岩与储集层广覆式分布,源储一体,油气以面状运移为主,如四川盆地须家河组;②源外下生上储式网状供烃,下伏烃源岩广覆式分布,上覆大面积储集层垂向叠加,多期网状断裂有效沟通,形成网状供烃方式,如塔里木盆地台盆区碳酸盐岩等;③源外上生下储式面一网状供烃,大面积烃源岩位于不同类型储集体之上,油气沿断面或不整合面呈面状或网状供烃,如松辽盆地扶杨油层、鄂尔多斯盆地下古生界风化壳岩溶储集层等。良好的生烃潜力和面状或网状供烃方式决定了大油气区的形成与分布。 2.3广泛分布的非均质储集层非均质储集层包括两种含义:①储集层以低孔低渗为主,大面积分布;②储集层受成岩和后生改造作用影响,非均质性强。储集层的非均质性决定了岩性或地层圈闭群的形成,决定了油气大面积聚集。如果储集层物性好,均质性强,油气运移畅通,可以在构造高部位形成高丰度的大油气田,而构造的围斜与凹陷部位圈闭不发育,难以形成规模油气聚集。因此,强非均质储集层是形成大油气区的重要因素,如大型古斜坡河流三角洲砂岩储集层、大型古隆起风化壳储万方数据 2011年10月 赵政璋等:大油气区地质勘探理论及意义 515 集层、大型斜坡似层状碳酸盐岩岩溶储集层、大型火山岩风化壳储集层等,其共同的特点是储集层分布面积大、低孔低渗、非均质性强,利于形成岩性或地层圈闭群,进而形成油气规模聚集。大型构造背景、良好供烃条件、广泛分布的非均质储集层都是形成大油气区的重要条件。形成大油气区3大地质要素缺一不可,没有大型的构造背景,就不可能有广覆式大面积储盖组合的形成;没有大面积供烃,就缺少大油气区大面积成藏的烃源条件;没有大面积非均质储集层,就不可能形成大面积展布的岩性、地层圈闭群。因此,上述3大地质要素的有机配置是形成大油气区的关键。 3大油气区地质特征大油气区类型多样,地质特征各异,但由于成藏条件的相似性,大油气区的地质特征可以归为以下几点。 ①大油气区主要发育于陆相坳陷盆地、陆相前陆盆地、海相克拉通盆地及陆相断陷盆地洼槽一斜坡区。按照构造动力学性质,中国的含油气盆地一般可以分为4类,即陆相断陷、坳陷、前陆盆地和海相克拉通盆地。总体看,陆相坳陷、前陆盆地和海相克拉通盆地3类盆地规模大、结构相对简单,具备形成大油气区的地质条件,是形成大油气区的主要盆地类型。而断陷盆地一般规模较小、断裂发育、构造复杂,含油气区面积相对较小,油气复式聚集,主要形成复式油气聚集带,但一些构造相对简单的断陷盆地和复杂断陷洼槽斜坡区,也可以形成储量规模相对较大的大油气区。 ②具有类似的成藏条件。大油气区发育于同一大型构造背景上,具有相同的生储盖组合及运聚模式,储集层类型多样,但以低孔、低渗储集层为主,非均质性强。从大油气区储集层岩性看,既有常规的碎屑岩、碳酸盐岩储集层,也有火山岩等非常规储集层,这类储集层的共同特点是储集层物性总体较差,孔隙度一般小于10%、渗透率多小于l×10-3 pm2,储集空间以溶蚀孔、洞、缝为主,非均质性强。 ③以某一种类型油气藏为主。大油气区由多个油气藏(田)群构成,但同一大油气区多以某一种类型油气藏为主,如鄂尔多斯盆地上古生界大气区、中生界大油区均以岩性油气藏为主;塔里木盆地、鄂尔多斯盆地碳酸盐岩大油气区均以岩溶地层油气藏为主。 ④岩性一地层大油气区油气分布不受局部构造控制。纵向上多层系叠置,横向上复合连片,油气水分布复杂,无统一的油气水界面【l 21,温度、压力、油气比等变化大。同一层段油气藏海拔高度可以相差 1 000~2 000 m。在同一油气区内高部位的某一油气藏含水,而在低部位的另一油气藏可能为纯油气聚集。 ⑤油气分布面积大、储量规模大。含油气面积可以从数百到数万平方千米,储量规模可以从几亿吨到几十亿吨,但总体呈低孔、低渗、低丰度、低产的特点,优质储集层与断裂控制着油气的富集程度和高产。如鄂尔多斯盆地苏里格大气区面积超过4×104 km2,储量规模4×1012 m3以上。

4大油气区类型及成藏特点笔者根据储集层岩性和油气藏类型,将大油气区划分为碎屑岩、碳酸盐岩、火山岩3大类及低孔渗碎屑岩岩性大油气区等5个亚类(见表1)。表1 大油气区类型划分表万方数据 516 石油勘探与开发·油气勘探 Vbl.38 NO.5 4.1低孔渗碎屑岩岩性大油气区 4.1.1斜坡背景低孔渗碎屑岩岩性大油气区这种类型大油气区以四川盆地上三叠统须家河组为代表。须家河组沉积时,四JiI盆地进入前陆盆地发育阶段,总体为大型宽缓斜坡背景,斜坡面积占须家河组沉积面积的80%以上,这一大型斜坡背景为须家河组大面积发育奠定了良好的地质基础【111。湖盆的频繁升降、多期湖水进退,使得四川盆地发育了须一、须三、须五3套主力烃源岩和须二、须四、须六3套次要烃源岩,烃源岩具有分布面积大(厚度大于100 m的叠合面积约12x 104 km2)、有机质丰度高(有机碳含量平均2%一--3%)、大面积成熟(成熟面积约10x104 km2、高—过成熟面积约6.5x 104 km2)的特点;多期发育了大面积分布的浅水三角洲砂体,主力气层须二、须四、须六3个层段砂体的叠合面积约12x104~17x104 km2,为大油气区的形成奠定了良好的地质基础。发育的烃源岩与砂体纵向上间互叠置、横向上交互镶嵌,源储一体,具有面状排烃、超压驱替、近距离聚集的特点,为大油气区的形成创造了条件。大型的斜坡背景、广覆式生储盖组合、大面积低孔渗非均质储集层3大地质要素的有机配置,决定了须家河组岩性大油气区的形成与分布。这种类型大油气区的特点是:发育构造一岩性、岩性两类油气藏,但以岩性油气藏为主;含油气层系多,受烃源岩控制,含油气层系有序分布,叠加连片(见图1);油气分布不受局部构造控制,油气水分布复杂,无统一油气水界面,同一层段油气藏海拔高度最大高差可达2 200 m;受裂缝和有效储集层控制,油气富集程度差异大,产量变化大。图1 四川盆地须家河组气藏剖面图 4.1.2湖盆中心低孔渗碎屑岩岩性大油气区这种类型大油气区以鄂尔多斯盆地华庆地区中生界油层为代表。华庆地区处于盆地中生界延长组湖盆中心部位,长,优质烃源岩大面积分布,受强烈的成岩作用和构造热事件影响,烃源岩大面积成熟、大范围排烃。南、北两大三角洲沉积体系交汇,发育三角洲沉积和重力流沉积,形成三角洲分流河道与重力流复合成因的砂岩储集体,砂体具有厚度大(长。油层砂体单层厚度可达10-~30 m)、分布范围广的特点。纵向上长6砂体与长,优质烃源岩直接接触,形成最佳的生储配置,在湖盆中心平缓背景上近源运聚成藏,形成湖盆中心岩性大油区。该类大油区油藏类型相对单一,主要为岩性油藏;油气分布受砂体展布控制,主砂带油气富集程度高;不同含油层段纵向上相互叠置,横向上复合连片,油气大面积分布,储量规模大(见图2)。目前长。油层勘探已控制含油面积约1 200 km2,探明石油地质储量约5.O×108 t,预计储量规模在10x108 t以上,成为盆地继姬塬地区之后又一重要的储量接替区。 4.2复杂高陡深层构造大气区这种类型大气区以塔里木盆地库车前陆深层为代表。研究表明,在库车前陆深层:①因逆推、冲断双重滑脱,大北一克深构造带形成“四段五层楼”构造样式,自西向东划分为阿瓦特—博孜、大北一克深5、克深1一克深2、克拉3共4段,自北向南分为克拉苏、克深北、克深、克深南、拜城北5个构造带,发育33 个大型构造圈闭,圈闭总面积1 544 km2,形成了大型构造圈闭群;②前陆深层发育厚度大、分布面积大的规模储集层,深层扇三角洲砂体发育,不同时期扇三角洲相互叠置呈三角洲群规模分布,砂体厚度200~ 300 m,分布面积约1×104 km2,砂体受早期浅埋藏、后期快速埋藏以及构造裂缝、酸性水溶蚀多因素控制,万方数据 2011年10月 赵政璋等:大油气区地质勘探理论及意义 517 图2鄂尔多斯盆地华庆地区长s油层成藏模式图在7 000~8 000 m的深度仍发育规模有效储集层, 7 000 m以深砂岩孔隙度大于6%的面积达7 000 km2; ③因冲断滑脱,现今深层大型构造圈闭群发育区既处于原型盆地的生烃中心,也是扇三角洲的扇中部位,更是膏盐岩盖层发育区,因此大北一克深构造带“高强度生烃中心、规模储集层、巨厚膏盐岩盖层、大型构造圈闭”4位一体,决定了深层高丰度构造大气区的形成与分布。构造大气区的特点是:以构造油气藏为主,成排成带展布(见图3);高温高压,储量丰度高(储量丰度一般大于lOxl08 m3/km2,最高可达23.2x108 m3,/knl2),储量规模大。“十一五”期间,中国石油于库车大北一克深构造带获天然气三级地质储量8 000x 108 m3以上,初步形成了万亿立方米天然气勘探规模。图3 塔里木盆地库车山前白垩系一侏罗系成藏模式图 4.3碳酸盐岩岩溶地层型大油气区 4.3.1隆起斜坡区岩溶地层型大油气区这种类型大油气区以塔里木盆地台盆区为代表。塔里木盆地台盆区寒武系一奥陶系具有以下特征:一是发育塔北、塔中、巴楚、塔东大型长期继承性古隆起,发育5个区域性不整合、多个层问不整合和多期断裂,为岩溶储集层的规模发育奠定了良好的地质基础;二是发育顺层、层间两类岩溶,潜山风化壳、顺层和层间3类岩溶储集层大面积、准层状分布,塔北隆起南缘风化壳岩溶储集层分布面积约7 000 km2,顺层岩溶分布面积约1×104 km2,塔中一巴楚隆起区层间岩溶储集层分布面积约5×104 km2;三是寒武系~奥陶系两套烃源岩大面积展布,多期成烃,油气资源丰富;网状断裂有效沟通油源,晚加里东期、晚海西期和喜马拉雅期3期充注,多期成藏。因此,大型隆起斜坡背景,多期断裂、多期烃类充注,大面积非均质岩溶万方数据 518 石油勘探与开发·油气勘探 Vbl.38 No.5 储集层3大地质要素的有机配置,决定了塔里木台盆区碳酸盐岩岩溶地层型大油气区的形成与分布。这种类型大油气区的基本特点为:①以地层油气藏为主,发育洞穴型、缝洞型、孔缝型3种类型油气藏,孤立洞穴油气藏具有“一洞一藏”的特点,缝洞型油气藏具有缝洞单元控藏、高部位富集的特点,孑L 缝型油气藏具似层状有效储集层控藏的特征;②油气分布受层序界面控制,似层状大面积分布(见图4),储量规模大,塔河油田已探明含油气面积2 800 km2、探明油气地质储量11.4x108 t油当量;哈拉哈塘地区已控制含油气面积约2 000 km2、控制储量规模3×108~ 5×108 t油当量;③无统一的油气水界面,同一层段油气藏海拔高差可达2 000 m,油气相态变化大。一4100 -4 300 -4 700 —5 100 -5 500 .一5 900 划囊一6 300 -6 700 —7 100 —7 5()o -7 9()0 -8 300 4.3.2风化壳岩溶地层型大油气区这种类型大油气区以鄂尔多斯盆地奥陶系为代表。奥陶系马家沟组为潮坪沉积,硬石膏白云岩、含硬石膏白云岩、碎屑滩发育,加里东运动之后整体为东倾大斜坡,经历了长达1.5x108年的沉积间断、风化淋滤作用,为大面积白云岩风化壳岩溶储集层的发育创造了条件;古沟槽发育,古地形起伏变化大,地层自东向西依次变老,形成大型不整合地层圈闭;石炭.二叠系煤系烃源岩广覆式展布,构成了良好的上生下储式储盖组合及面状供烃;后期构造反转,斜坡西倾,形成不整合和岩性圈闭。大型斜坡背景、大面积发育的白云岩风化壳岩溶储集层与面状、网状供烃的有机配置,决定了奥陶系风化壳岩溶地层型大油气区的形成与分布。图4 塔里木盆地塔北隆起及斜坡区油气藏剖面图这种类型大油气区的基本特点是,油气分布受岩性、岩溶、沟槽、古斜坡、今构造等诸多因素控制,油气藏类型以地层油气藏为主(见图5),呈环带状大面积分布。目前,第1环带已探明天然气储量近 5 000x1012 m3;第2环带也获得了重要发现。 4.4碳酸盐岩台缘礁滩带状大油气区这种类型大油气区以四川盆地台缘礁滩体为代表。四川盆地礁滩气藏的形成受控于下列因素:①古地形控制台缘带的展布,二叠纪时,四川盆地克拉通内裂陷作用加强,受古构造演化与古基底断裂影响,盆地长兴组沉积期呈现出“三隆三凹”的古地貌格局,形成了3个台缘带;②台缘带控制礁滩体的发育与分布,开江一梁平海槽西侧台缘带长350 km、宽5~ 10 km范围内,发育25个台缘礁滩体,面积约1 856 km2; ③台缘带控制礁滩储集层的发育与分布,台缘带礁滩体白云石化程度高,储集层以白云岩为主,储集层孔隙度一般5%~10%,渗透率平均8×10-3 pm2; ④台缘带控制油气聚集成藏,开江一梁平海槽台缘带发育龙潭组和大隆组两套烃源岩,生气强度高达 80×108~100x108 in3/km2,以断裂供烃为主;⑤台缘带发育构造、岩性两种类型圈闭,成排成带展布。大型台缘背景、规模礁滩储集层、良好的气源条件、带状展布的构造和岩性两类圈闭4要素的有机配置,决定了台缘礁滩带状大气区的形成与分布。这种类型大气区的基本特点是:发育构造、岩性两类油气藏(见图6),沿台缘带呈带状展布,具有储量丰度高(2x108~6×108 m3/km2,最高可达15x108 m3/km2)、油气产量高(无阻流量日产最高达上千万立方米) 万方数据 2011年lO月 赵政璋等:大油气区地质勘探理论及意义 519 -2 220 -2 225 ~2 230 型一2 235 避 -2 240 -2 245 -2 250 图5 鄂尔多斯盆地奥陶系天然气成藏模式图图6 开江一梁平海槽西侧台缘带礁滩气藏剖面图的特点。气藏埋深高差大,气藏类型变化大,同一层系气藏埋深相差最大可达3 100 m。气藏压力系数变化大,压力系数范围为1.00"-'2.24;气藏硫化氢含量变化大。 4.5火山岩地层型大油气区这种类型大油气区以准噶尔盆地克拉美丽大气田为代表。晚石炭纪为裂陷盆地发育期,发育多个断陷盆地,控制烃源岩展布,形成了多个生烃中心;北疆地区石炭纪处于岛弧环境,沿深大断裂广泛发育裂隙式喷发的火山岩,大面积展布;相对隆起部位石炭系火山岩经历长期风化淋滤,进而决定了风化壳储集层的规模展布;凹陷中心有效烃源岩与斜坡风化壳储集层构成良好的侧向供烃条件。因此,有利的构造背景、良好的生烃凹陷、规模分布的风化溶蚀型储集层3要素的有机配置,决定了火山岩地层型大油气区的形成与分布【12】。这种类型大油气区的基本特点是:以地层油气藏为主,多分布在风化壳以下400 m范围内,呈似层状分布(见图7);同一层系油气藏埋深海拔差异大,克拉美丽气田石炭系火山岩风化壳气藏埋深相差约1 000 m。 5大油气区勘探思路、勘探程序、勘探方法与勘探技术大面积、大规模、低孔、低渗、低产、低丰度是大油气区的基本特点,因此“三个整体”的勘探思路、 “两个一体化”的评价方法、针对性的配套勘探技术是实现快速、有效勘探的重要保障。 5.1“三个整体”的勘探思路整体研究、整体勘探、整体控制是大油气区快速发现、科学与高效勘探的重要前提。整体研究的目的是确定大油气区分布范围、研究大油气区成藏条件、明确油气主控因素、建立油气成藏模式、评价油气资源潜力、明确油气分布规律,落实有利勘探目标,为科学探索与勘探部署提供地质依据。整体勘探、整体控制是发展和推动大油气区建设的重要保证。①着眼全区,整体部署,分块实施;② 部署科学探索井和预探井,寻找战略突破,整体控制万方数据 520 石油勘探与开发·油气勘探 Vbl.38 No.5 安山岩 花岗岩 砂泥岩 嶷质泥岩含角砾流纹图7 准噶尔盆地陆东地区石炭系火山岩气藏剖面图范围;③按照快速、经济、有效的原则,分年度、区块开展重点区块的评价勘探,落实储量规模,实线规模控制,整体推进大油气区发展。 5.2“五步法”的勘探程序大油气区的勘探程序可概括为“识别评价、科学探索(包括重点预探)、整体部署、技术攻关、整体控制”5大过程。如四川盆地须家河组勘探,长期以来,以局部构造气藏勘探为主,成效不大。2005年广安2 井获得工业气流之后,至2010年已经形成万亿立方米大气区,其勘探过程概括为以下几点:①大油气区的识别评价,2006年地质研究提出了川中地区为大气区的成藏新认识,评价确定了大气区的有利勘探范围;② 科学探索战略突破,按照井组思路一次部署合川1等 6口科学探索井,控制面积1.5×104 km2;③整体研究整体部署,设置重点课题开展川中岩性大气区整体评价研究,以研究成果为基础,对川中地区进行整体部署,5年共部署二维地震2.6×104 km,三维地震1 172 km2,部署探井168口;④技术攻关攻克瓶颈,积极开展地震储集层预测与储集层改造等工程技术攻关,提高了储集层预测精度、单井产量大幅提高;⑤整体控制规模增储,按照突出重点的部署原则,分年度、分区块重点部署钻探工作,发现并控制了广安、合川、潼南、安岳等千亿立方米大气田,三级储量达到1.0x 108 m3,有利勘探面积超过5×104 km2。大油气区“五步法”勘探程序,既是工作程序,也是勘探重点工作,由于不同类型大油气区成藏条件与勘探阶段的差异,勘探过程视具体情况可以并行或交叉。 5.3两个“一体化”的勘探方法按照传统勘探程序,勘探上交探明储量,开发负责产能建设,但由于大油气区含油气面积大、储量规模大,储集层非均质性强,低产、低丰度,要达到整体探明需要投入的工作量很大,需要很长的勘探周期;开发要实现有效动用,整体开发部署方案缺乏科学依据,优先动用的富集区不明确。为提高勘探开发整体效益,“十一五”期间中国石油在不断认识、不断探索的过程中,形成了“勘探开发一体化、上产增储一体化”两个一体化的大油气区评价方法,勘探上交基本探明储量,开发优选富集区集中建产,形成产能后再提交探明储量。勘探、开发紧密结合,上产增储相互促进,保障了大油气区规模增储、有效动用与快速上产。鄂尔多斯盆地苏里格大气区的建设就是两个一体化的成功典范,“十五”期间,勘探上交探明储量 5 337x108 in3,但由于含油气面积大、储量丰度低、储集层物性差,开发动用难度大。“十一五”期间,按照大油气区“三个整体”的勘探思路与“两个一体化”勘探评价方法,勘探上整体规划,整体部署,分年实施,整体控制,上交基本探明储量;开发上,引入市场竞争机制,采取“5+1”模式,集中规模建产,提高钻井速度,降低开发成本,上交探明储量。通过两个一体化的有效组织与实施,勘探上,苏里格地区连续4年每年提交基本探明天然气地质储量超过 5 000x108 m3,累计基本探明天然气地质储量1.75x1012 m3,整体控制储量规模达到4×1012 m3;开发上,累计提交探明天然气地质储量1.1×1012 m3,建成130x108 m3 年生产能力,2010年生产天然气106x 108 m3。 5.4针对性的四项配套技术针对性的先进适用技术是大油气区实现快速发现、效益勘探的重要保障。“十一五”期间,中国石油针对不同类型大油气区,通过技术攻关,形成了以下先进适用的配套技术(见表2)。针对陆相低孔渗碎屑岩岩性大油气区,形成了多波地震采集与处理、叠前地震储集层预测及烃类检测、 ) 0 5 0 5 0 5 叫之之 o o 4 o Iu芒餐器万方数据 2011年10月 赵政璋等:大油气区地质勘探理论及意义 521 低渗透油气层识别与评价、以PDC钻头优选为主的快速钻井、低渗透油层改造提高单井产量等5项关键技术,有力推动了鄂尔多斯盆地中生界、松辽盆地白垩系大油区以及四川盆地须家河组、鄂尔多斯盆地上古生界大气区的建设与发展。针对复杂山前高陡深层构造大气区,通过攻关形成了山地地震采集处理、高陡构造建模及叠前深度偏移处理、高陡构造安全快速钻井、超深高温高压复杂井试油等4项关键技术,推动塔里木库车、塔西南以及准噶尔南缘等前陆冲断带深层实现了勘探新突破。针对海相碳酸盐岩大油气区,形成了高精度三维地震采集处理、礁滩与缝洞型储集层识别与预测、深层优快钻井与气体钻井、大型酸压改造等4项关键技术,有力推动了四川、塔里木、鄂尔多斯盆地碳酸盐岩勘探进程。针对火山岩岩性地层大油气区,形成了“四步法”有效储集层预测、优快钻井及欠平衡钻井、火山岩储集层评价与油气层识别、火山岩压裂增产改造等4 项关键技术,松辽、准噶尔、三塘湖等盆地火山岩勘探获得了长足发展。 6结论提出了大油气区的概念与内涵。指出大油气区是指同一大型构造背景上,由相似成藏条件决定、以某一种类型油气藏为主,纵向上相互叠加、横向上复合连片的大型含油气区,由多个油气藏(田)群或带构成。提出“大型单一的构造背景、良好的烃源条件、广泛分布的非均质储集层”3要素有机配置是大油气区形成的关键。明确了大油气区地质特征。提出大油气区主要发育于陆相坳陷、前陆盆地和海相克拉通盆地的大型构造背景上,具有含油气面积大、储量规模大的特点;油气藏类型相对单一,多以某一种类型油气藏为主,由多个油气藏(田)群构成;储集层大面积分布,但以低孔低渗储集层为主,非均质性强;油气分布不受局部构造控制,无统一油气水界面,油气水性质变化大。按照储集层岩类将大油气区划分为碎屑岩、碳酸盐岩、火山岩3大类,进一步划分为低孔渗碎屑岩岩性型、山前复杂高陡深层构造型、碳酸盐岩岩溶地层型、碳酸盐岩台缘礁滩型、火山岩地层型等5种类型大油气区。形成了先进适用的地震、钻井、测井、试油等关键配套技术。突破了传统的勘探思路与勘探方法。传统勘探遵循“定凹选带”的勘探思路,复式油气聚集带勘探遵循二级构造带“整体研究、分类勘探、分带控制”的勘探程序。大油气区勘探强调“整体研究、整体勘探、整体控制”3个整体的勘探思路和“勘探开发一体化、上产增储一体化”两个一体化勘探方法,最大限度提高勘探开发整体效益。有效指导了大油气区勘探实践。“十一五”期间,中国石油以大油气区勘探地质理论为指导,推进中国石油油气勘探进入大油气区勘探开发新阶段,取得了 20项战略性突破,形成了15个储量规模5×108~10×108 t 大油气区,新增油气地质储量54x 108 t,累计建成石油万方数据 522 石油勘探与开发·油气勘探 Vbl.38 No.5 产能约6 500x104 t、天然气产能600×108 m3,取得了巨大的经济和社会效益。大油气区地质勘探理论是集油气成藏、勘探思路、勘探方法与勘探技术于一体的地质勘探理论体系。该理论的提出与形成,发展了源控论、复式油气聚集带等理论,丰富了石油地质理论,明确了大油气区成藏条件与地质特征,突出强调了在大油气区评价过程中,紧紧抓住“大型构造背景、大面积的供烃条件、广泛分布的非均质储集层”3大要素及有机配置这一关键,使大油气区的评价更有针对性,有效推动了油气勘探由局部圈闭或区带向大油气区发展,对未来油气勘探具有重要指导意义。致谢:“十一五”的勘探成果是中国石油勘探系统的集体成果,得益于各级领导的大力支持。大油气区地质勘探理论的提出与形成得到了有关专家的悉心指导与帮助。在此一并表示感谢! 参考文献:【1】 陈景达.渤海湾盆地的复式油气聚集带:以辽河西部、廊同和东濮三个凹陷为例[J】石油大学学报:自然科学版,1988,18(3):l-10.

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