隱蔽油氣藏的分類及勘探方法淺析

羅 晨 (長江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，湖北 荊州 434023)

王永慶 (中石油大慶煉化公司，黑龍江 大慶 163411)

隱蔽油氣藏的分類及勘探方法淺析

羅 晨 (長江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，湖北 荊州 434023)

王永慶 (中石油大慶煉化公司，黑龍江 大慶 163411)

隱蔽油氣藏在我國陸上油氣儲量和產(chǎn)量中都占有非常重要的地位。根據(jù)第3輪油氣資源評價(jià)結(jié)果，中國石油陸上剩余石油資源中，隱蔽油氣藏占42%，這是我國陸上今后相當(dāng)長一個(gè)時(shí)期內(nèi)最有潛力的油氣勘探領(lǐng)域。闡述了隱蔽油氣藏的分類以及隱蔽油藏勘探的核心技術(shù)：層序地層學(xué)方法和地震儲層預(yù)測技術(shù)，并在此基礎(chǔ)上討論了隱蔽油氣藏研究的發(fā)展趨勢。

隱蔽油氣藏；分類；勘探技術(shù)

目前，一般把隱蔽油氣藏定義為在現(xiàn)有勘探方法和技術(shù)條件下較難識別、圈定和描述的油氣藏。隱蔽油氣藏的主體是各種巖性地層油氣藏，包括一些極難發(fā)現(xiàn)的特殊類型復(fù)雜構(gòu)造圈閉。顯然,上述概念是以尋找的難易程度為標(biāo)準(zhǔn)提出來的，其與圈閉的成因類型無關(guān)，不指特定的圈閉類型。為此，筆者分析了隱蔽油氣藏的分類及勘探方法，并討論了隱蔽油氣藏研究的發(fā)展趨勢。

1 隱蔽油氣藏的分類

圖1 隱蔽圈閉的分類

關(guān)于隱蔽油氣藏的分類，國內(nèi)外許多學(xué)者都進(jìn)行過探討。國外學(xué)者中，最經(jīng)典的是Levorson[1]提出的分類方案，此外，還有Halbouty[2]等的分類方案。國內(nèi)較早研究隱蔽圈閉的學(xué)者有朱夏[3]、楊萬里[4]、胡見義[5]等。隨著研究的深入，發(fā)現(xiàn)的隱蔽油氣藏種類也越來越多。圖1所示為隱蔽圈閉的分類。特別值得一提的是，對于成因復(fù)雜的水動力型油氣藏，有學(xué)者將其歸入復(fù)合型隱蔽油氣藏，也有學(xué)者將其歸入廣義的地層-巖性油氣藏。

筆者認(rèn)為，對隱蔽油氣圈閉的分類，只有根據(jù)圈閉成因、油氣圈閉要素以及圈閉遮擋條件進(jìn)行分類才更具科學(xué)性，從而有利于成藏模式的總結(jié)和形成有效的勘探思路并指導(dǎo)實(shí)際勘探與生產(chǎn)。因此，按照以圈閉成因分類根本原則，對上述各類隱蔽油氣藏/圈閉的成因進(jìn)行系統(tǒng)剖析后，把巖性地層圈閉作為隱蔽油氣藏的主體，將隱蔽油氣藏分為隱蔽構(gòu)造圈閉、隱蔽巖性地層圈閉、隱蔽水動力圈閉和隱蔽復(fù)合圈閉，其中隱蔽構(gòu)造圈閉包括古構(gòu)造油氣藏、裂縫油氣藏、向斜油氣藏、逆掩帶下構(gòu)造油氣藏等類型。

2 隱蔽油氣藏勘探方法

對于隱蔽油氣藏的研究，長期以來人們主要采用以下方法[5]:①層序地層學(xué)方法。通過對三級或更高級層序的詳細(xì)研究，結(jié)合精細(xì)的沉積體系分析，確定各級不整合面的形態(tài)、分布范圍、不整合面下的巖性、構(gòu)造特征，確定不整合面下的地層圈閉、不整合面上的地層超覆、下切河谷等地層圈閉。此外，根據(jù)體系域內(nèi)各體系、各成因單元的空間分布、相互配置，能夠很好地展示各種沉積地層圈閉，從而對沉積地層圈閉油氣藏做出高精度預(yù)測。層序地層學(xué)方法是隱蔽油藏區(qū)域勘探技術(shù)中最有效的方法，特別適用于海相地層，目前也大規(guī)模地應(yīng)用于陸相地層。②地球物理方法。在識別巖性方面，已發(fā)展的地球物理方法很多，但應(yīng)用廣泛、發(fā)展最快且較為實(shí)用的是近年來快速發(fā)展起來的地震-測井約束反演方法，該方法可以用過反演得到具有實(shí)際物理意義的波阻抗剖面，經(jīng)過鉆井標(biāo)定后轉(zhuǎn)化為巖性信息。其中有些反演方法可以得到不同的測井參數(shù)剖面，從而為解釋巖性和含油氣性提供更為直觀的信息。③地震屬性研究方法。地震屬性包含有地層、巖性、流體等信息，可以利用這些地震屬性間接地研究地層、巖性的分布，也可初步預(yù)測圈閉的含油氣性。④成巖作用研究方法。有些次生地層圈閉的油氣聚集主要與成巖作用造成的次生孔隙發(fā)育有關(guān)，通過研究次生孔隙的成巖作用特征、劃分成巖階段和成巖序列以及各種地質(zhì)因素對成巖作用的影響，來綜合預(yù)測次生孔隙發(fā)育地帶，判斷成巖圈閉的存在。⑤地層壓力研究方法。有些隱蔽油氣藏與地層壓力的分布有關(guān)，如水動力圈閉、異常地層壓力封閉圈閉等，可通過鉆井和數(shù)學(xué)模擬方法了解地層中壓力分布來預(yù)測該類圈閉。

近年來，中國石油化工股份有限公司系統(tǒng)地研究了陸相斷陷盆地隱蔽油氣藏的形成機(jī)制，形成了以“斷坡控砂”、“復(fù)式輸導(dǎo)”、“相勢控藏”為核心的理論體系框架，實(shí)現(xiàn)了油氣勘探理論的新突破，進(jìn)而解決了中國東部主力油區(qū)持續(xù)發(fā)展的理論問題和新的儲量接替領(lǐng)域的實(shí)踐問題,其在隱蔽油氣藏勘探過程中建立了一整套勘探方法和技術(shù)，主要包括高分辨率三維地震采集技術(shù)、層序地層學(xué)分析技術(shù)、地震儲層預(yù)測技術(shù)、隱蔽圈閉綜合評價(jià)技術(shù)等[6]。其中，層序地層學(xué)方法和地震儲層預(yù)測技術(shù)是隱蔽油氣藏勘探研究的核心技術(shù)。

2.1層序地層學(xué)方法

隱蔽油氣藏勘探中，層序地層學(xué)方法貫穿于油藏研究的各個(gè)階段，是識別和預(yù)測巖性圈閉的有效方法之一。該方法主要包括3個(gè)方面，即建立年代地層框架、建立巖性和巖相模式、開展有利圈閉預(yù)測及評價(jià)。建立年代地層框架主要強(qiáng)調(diào)地層的年代和外形特征，進(jìn)行等時(shí)地層對比、劃定層序邊界并進(jìn)行體系域和準(zhǔn)層序劃分與對比；建立巖性和巖相模式、開展有利圈閉預(yù)測及評價(jià)主要是進(jìn)行巖相組合解釋、巖性橫向預(yù)測及相關(guān)的烴源巖、儲層和圈閉特性的評價(jià)與預(yù)測，更注重地層內(nèi)涵的變化。實(shí)際研究中，應(yīng)特別注重鉆井錄井與地震資料在層序劃分中的統(tǒng)一。

1)建立年代地層框架 隱蔽圈閉研究中，確保在等時(shí)地層格架內(nèi)進(jìn)行砂體儲層等目標(biāo)的研究非常關(guān)鍵。建立年代地層框架時(shí)，必須認(rèn)識到以不整合面為標(biāo)志的層序邊界、沉積體系域邊界和以湖泛面為標(biāo)志的準(zhǔn)層序邊界均具有年代意義。

2)建立地層巖性和巖相模式 層序地層學(xué)重要目的之一就是建立巖相組合關(guān)系，即體系域分布及其相互關(guān)系。體系域內(nèi)部的沉積體系發(fā)育有一定規(guī)律，準(zhǔn)層序或準(zhǔn)層序組所代表的沉積環(huán)境也存在一定規(guī)律。在確定體系域、準(zhǔn)層序組或準(zhǔn)層序類型及部位后，就可以從基本模式推斷平面上巖相或環(huán)境的組合形式。應(yīng)用層序地層學(xué)編制沉積環(huán)境圖時(shí)，作圖單位至少應(yīng)為體系域一級，在某區(qū)帶或區(qū)塊作圖時(shí)最好以準(zhǔn)層序或準(zhǔn)層序組為作圖單位。

3)預(yù)測隱蔽油藏的分布 對有利成藏組合和油藏分布進(jìn)行預(yù)測是層序地層學(xué)方法的主要研究目標(biāo)。層序界面附近是儲集巖發(fā)育的主要部位，而層序內(nèi)部最大湖泛期則形成細(xì)粒、富有機(jī)質(zhì)的凝縮段沉積。凝縮段中有機(jī)質(zhì)指標(biāo)達(dá)到烴源巖標(biāo)準(zhǔn)且處于生烴門限深度之下時(shí)為成熟烴源巖。因此，2期最大湖泛面之間特別是緊鄰湖泛面的沉積砂體，是隱蔽圈閉成藏的有利層段。因?yàn)殡[蔽圈閉是因儲層的巖性橫向變化或縱向沉積連續(xù)性中斷而形成的圈閉，其形成必然與層序地層框架的形成密切相關(guān)[6]。因此，利用層序地層學(xué)方法進(jìn)行研究時(shí)應(yīng)在有利的層序格架或體系域內(nèi)進(jìn)行圈閉識別、落實(shí)與評價(jià)。

2.2地震儲層預(yù)測技術(shù)

由于隱蔽油氣藏研究對地震資料品質(zhì)要求較高，因而針對主要目的層段進(jìn)行高分辨率處理是一項(xiàng)重要工作，應(yīng)在振幅“保真”基礎(chǔ)上，提高分辨率和信噪比，使儲集異常體易于識別、標(biāo)定和追蹤，為圈閉識別、落實(shí)與評價(jià)提供良好的資料基礎(chǔ)。地震儲層預(yù)測技術(shù)是識別隱蔽圈閉的重要而有效的技術(shù)，最常用的方法有如下幾種。

1)常規(guī)地震剖面解釋 利用該方法可以在常規(guī)剖面上根據(jù)地震波反射結(jié)構(gòu)劃分地震相。根據(jù)鉆井標(biāo)定后識別出巖性體的層段和部位，然后進(jìn)行三維勾圖。古地貌形態(tài)、儲層尖滅線、地層剝蝕線以及儲層頂?shù)装迕娴臉?gòu)造起伏面貌需要在三度空間進(jìn)行組合，并最終在平面上成圖。如生物礁一般為上凸下平的丘狀反射特征，內(nèi)部雜亂反射或無反射，兩翼有地層超覆現(xiàn)象；河道砂體則多為上平下凸的透鏡體，內(nèi)部有反射并向兩翼河岸上超覆；三角洲砂體具有前積結(jié)構(gòu)，可以通過反射波的上超、頂超和底超形態(tài)來進(jìn)行識別。

2)三維地震解釋 三維地震資料具有比二維地震資料更優(yōu)越的地質(zhì)信息特征。在三維資料上可以生成任意方向的測線、聯(lián)井測線和平面切片等，對地層對比、巖性解釋等有很好的效果。特別是層拉平切片技術(shù)能快速準(zhǔn)確地解釋砂體的平面展布和厚度變化，并據(jù)此編制砂體等厚圖。

3)地震屬性研究 地震資料的屬性包括振幅、相位和頻率，因而通常用三瞬剖面來研究隱蔽圈閉。瞬時(shí)相位剖面能突出弱反射層的形態(tài)，對斷層、地層尖滅和地層超覆等的反映比常規(guī)地震剖面更為清晰，適合研究確定地層超覆線和地層尖滅線的準(zhǔn)確位置；在瞬時(shí)振幅剖面上，不同層系之間的振幅變化代表巖性界面，振幅異?？赡芊从硯r性、物性變化，也可能反映地層的含油氣性；在瞬時(shí)頻率剖面上，頻率的急劇變化可能與地層厚度變化或油氣水界面有關(guān)。

4)地震反演技術(shù) 地震資料反演是利用地表地震觀測資料和鉆井、測井資料，對地下巖層物理結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)進(jìn)行成像(求解)的過程。廣義上的地震資料反演包含了地震處理、解釋的整個(gè)過程，其中波阻抗反演是一種常用的反演技術(shù)。

5)模型正演技術(shù) 在運(yùn)用該技術(shù)時(shí)，應(yīng)設(shè)計(jì)理想的地質(zhì)模型(如地層尖滅、河道砂地質(zhì)等模型)，然后經(jīng)過計(jì)算機(jī)模擬出地震反射剖面，并與實(shí)測地震剖面對比，從而驗(yàn)證解釋的合理性。

3 隱蔽油氣藏研究的發(fā)展趨勢

隱蔽油氣藏具有的特性決定了其難以識別和發(fā)現(xiàn)，因而要取得隱蔽油氣藏研究的重大進(jìn)展，主要取決于對該類油氣藏的成藏機(jī)制與分布規(guī)律的深刻認(rèn)識以及廣泛采用有針對性的勘探技術(shù)和方法，包括如下幾個(gè)方面：①透徹了解復(fù)雜斷裂構(gòu)造系統(tǒng)、多期次水進(jìn)超覆、不整合和各類儲集體在油氣運(yùn)移聚集過程中的作用以及多種圈閉類型、多種成藏地質(zhì)作用復(fù)合疊加形成復(fù)雜隱蔽油氣藏的規(guī)律；②掌握先進(jìn)的技術(shù)方法，從而有效地識別隱蔽圈閉，正確進(jìn)行圈閉成像與儲集空間或含油氣性的預(yù)測評價(jià)；③有效改善地球物理(特別是地震)資料品質(zhì)，使之能滿足研究復(fù)雜隱蔽油氣藏的需要。具體而言，用層序地層學(xué)方法了解不同類型盆地的層序構(gòu)成模式及層序單元內(nèi)體系域的砂體發(fā)育規(guī)律(如低位體系域內(nèi)發(fā)育的下切水道、低位扇和低位楔砂體、湖擴(kuò)展體系域內(nèi)發(fā)育的濁積扇體、高位體系域內(nèi)發(fā)育的前三角洲滑塌濁積巖砂體等)及生儲蓋組合情形，再運(yùn)用先進(jìn)的成藏理論研究砂體的成藏條件并進(jìn)行含油性評價(jià)，最后利用先進(jìn)的地球物理描述方法對有利于發(fā)育隱蔽油氣藏的地區(qū)進(jìn)行預(yù)測，上述過程是近年來隱蔽油氣藏研究的最新發(fā)展趨勢。

[1]Levorsen A I.The obscure and subtle trap[J].AAPG Bulletin,1966,50(10):2058-2067.

[2]Halbouty M T.Rationale for deliberate Pursuit of stratigraphic,unconformity,and paleogeomorphic traps[J].AAPG Bulletin,1969,53(1):3-29.

[3]朱夏.對隱蔽油氣圈閉的淺見[A].中國隱蔽油氣藏勘探論文集[C].哈爾濱:黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社,1984:1-5.

[4]楊萬里.隱蔽油氣藏勘探的實(shí)踐與認(rèn)識[A].中國隱蔽油氣藏勘探論文集[C].哈爾濱：黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社，1984：22-38.

[5]胡見義，徐樹寶，劉淑萱，等.非構(gòu)造油氣藏[M].北京:石油工業(yè)出版社,1986.

[6]張運(yùn)東，薛紅兵，朱如凱，等.國內(nèi)外隱蔽油氣藏勘探現(xiàn)狀[J].中國石油勘探,2005(3)：64-68.

[編輯] 李啟棟

10.3969/j.issn.1673-1409(N).2012.02.013

P618.130.22

A

1673-1409(2012)02-N042-03

2011-11-12

羅晨(1985-)，男，2007年大學(xué)畢業(yè)，碩士生，現(xiàn)主要從事沉積學(xué)與巖石學(xué)方面的研究工作。