海外油氣勘探地質(zhì)風(fēng)險評價方法探討

饒　勇，于　水，張樹林，黃興文，程　超

(1.中海石油研究總院海外評價中心，北京 100028；2.中海石油(中國)有限公司上海分公司)

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海外油氣勘探地質(zhì)風(fēng)險評價方法探討

饒勇1，于水1，張樹林1，黃興文1，程超2

(1.中海石油研究總院海外評價中心，北京 100028；2.中海石油(中國)有限公司上海分公司)

根據(jù)海外油氣勘探的特點，從 “兩個步驟、五個條件、兩個層次”探討海外油氣勘探地質(zhì)風(fēng)險評價分析的方法。以油氣成藏的五個必要地質(zhì)條件為分析對象，在初始評價階段，基于"資料豐富程度、資料品質(zhì)、地質(zhì)認(rèn)識程度"三個方面對區(qū)帶油氣成藏地質(zhì)條件存在性風(fēng)險概率進(jìn)行分析；在后期詳細(xì)評價研究階段，充分考慮影響油氣成藏過程發(fā)生的各項地質(zhì)條件的次級因素，對研究對象開展多因素綜合性地質(zhì)風(fēng)險概率分析。

地質(zhì)風(fēng)險；海外油氣勘探；地質(zhì)條件；風(fēng)險概率；資源規(guī)模

隨著中國經(jīng)濟(jì)的快速增長，僅僅依靠國內(nèi)石油資源已難以滿足國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，越來越多的中國石油公司開始實施“走出去”戰(zhàn)略，與國際石油公司競爭參與海外油氣勘探。但是，目前海外相對低成熟勘探區(qū)絕大多數(shù)地下地質(zhì)條件復(fù)雜、目標(biāo)隱蔽性強、勘探難度大、風(fēng)險高。海外油氣勘探往往需要快速評價、快速鉆探、快速上產(chǎn)，具有“短、平、快”的特點，因此開展地質(zhì)風(fēng)險評價有利于勘探?jīng)Q策、規(guī)避風(fēng)險，尤其是在當(dāng)前持續(xù)低迷的油價背景下這方面顯得格外重要。

1　地質(zhì)風(fēng)險分析概況

地質(zhì)風(fēng)險分析，也稱地質(zhì)風(fēng)險概率法，是在給出缺一不可的成藏地質(zhì)要素條件的定量或數(shù)值化基礎(chǔ)上，計算目標(biāo)區(qū)域的地質(zhì)風(fēng)險確定性評價結(jié)果[1-5]。地質(zhì)風(fēng)險分析概率法強調(diào)的是油氣成藏過程所受控制因素的不確定性分析，應(yīng)包括各相互獨立地質(zhì)條件的存在性分析，又包括各地質(zhì)條件之間相互關(guān)聯(lián)性的分析，地質(zhì)條件缺一或者相互之間配置關(guān)系不好都不能形成油氣藏[1,4,6,7]。不同石油公司成藏地質(zhì)條件的界定有所不同(一般4～5個，最多可達(dá)14個)[8])。本文基于成藏基本原理，把烴源巖、運聚充注、儲層、圈閉和保存這個五個條件納入評價體系。

地質(zhì)風(fēng)險分析作為油氣成藏評價的內(nèi)容之一，在國內(nèi)油氣勘探目標(biāo)評價中早已應(yīng)用，主要目的是通過量化各成藏地質(zhì)條件的存在性概率來綜合估算預(yù)探目標(biāo)的風(fēng)險[6-8]。在不同階段，海外勘探地質(zhì)風(fēng)險分析的目的和任務(wù)有所差異：在項目初始評價階段，僅對區(qū)帶地質(zhì)條件存在性概率進(jìn)行評價分析；在項目詳細(xì)評價階段，地質(zhì)風(fēng)險評價不僅僅限于研究目標(biāo)地質(zhì)條件的存在性概率，而是考慮多種影響因素的綜合性概率分析。

國內(nèi)地質(zhì)風(fēng)險評價通常沒有直接與資源規(guī)模相關(guān)聯(lián)，只是假設(shè)了鉆井獲得油氣發(fā)現(xiàn)的概率，即地質(zhì)成功概率，而并沒有表明獲得多大儲量規(guī)模的把握性[9]。然而，由于海外油氣勘探的特殊性(時間短、投資大、風(fēng)險高)，明確獲得最小規(guī)模油氣資源的風(fēng)險性有利于更好地快速決策，降低風(fēng)險，因此海外地質(zhì)風(fēng)險評價分析必須要與資源規(guī)模相關(guān)聯(lián)。地質(zhì)風(fēng)險評價估算的是獲得相應(yīng)資源規(guī)模的風(fēng)險，即期望資源規(guī)模與風(fēng)險大小的關(guān)系。國內(nèi)早期有學(xué)者嘗試把地質(zhì)風(fēng)險評價和資源規(guī)模相結(jié)合，把地質(zhì)風(fēng)險評價分為兩個部分，即①形成油氣田基本石油地質(zhì)條件的風(fēng)險；②估算資源量大小的風(fēng)險，在地質(zhì)成功概率(A)和大于最小資源規(guī)模的概率(B)基礎(chǔ)上，計算獲得最小資源規(guī)模的成功概率(C=A×B)。但二者并沒有真正意義的相關(guān)聯(lián)，地質(zhì)風(fēng)險條件估值也沒有把資源規(guī)?？紤]進(jìn)去，僅是兩個獨立的分析過程[9]。

對于詳細(xì)評價階段的目標(biāo)地質(zhì)風(fēng)險評價，本文的思路是：要獲得最小資源規(guī)模(至少圈閉資源量的99%或至少充滿90%圈閉面積)，油氣成藏的各項地質(zhì)條件必須存在，且各項地質(zhì)條件次級因素也必須達(dá)到某個門檻標(biāo)準(zhǔn)(如儲層厚度、孔隙度大于某個門檻值)，那么這些次級因素至少滿足此門檻標(biāo)準(zhǔn)的概率即為其對應(yīng)的地質(zhì)風(fēng)險概率估值。對于地質(zhì)成藏條件評價分析，要充分考慮影響各地質(zhì)條件發(fā)生作用的內(nèi)在次級因素，并把這些次級影響因素作為地質(zhì)風(fēng)險評價分析的基本單元，通過增加次級因素的限定條件，減少人為主觀判斷對地質(zhì)風(fēng)險評價結(jié)果的影響。

2　地質(zhì)風(fēng)險分析方法

海外油氣勘探往往會遇到處于不同勘探階段、不同勘探成熟度的研究對象，因此在地質(zhì)風(fēng)險評價分析的方法和內(nèi)容上會有所差異性。本文把海外油氣勘探分為項目初始評價、詳細(xì)評價兩個步驟，分別探討各階段地質(zhì)風(fēng)險評價分析的方法。

2.1初始評價階段的地質(zhì)風(fēng)險分析

初始評價是指利用有限的資料和已有研究成果，分析待評價區(qū)塊是否位于含油氣盆地的有利區(qū)帶，并根據(jù)區(qū)帶油氣成藏條件及勘探成效的綜合分析，指出待評價區(qū)塊的風(fēng)險和勘探潛力。初始評價階段區(qū)帶地質(zhì)風(fēng)險評價僅是對區(qū)帶油氣成藏條件是否存在的風(fēng)險概率進(jìn)行分析，且把烴源巖風(fēng)險作為評價重點。

地質(zhì)條件存在概率法是指通過研究區(qū)帶油氣藏形成條件，估算各項基本石油地質(zhì)條件存在性概率的方法。每項地質(zhì)條件存在概率估算結(jié)果用一個0～1之間的數(shù)值表示，數(shù)值越大表示存在的概率越大，把它們的乘積作為區(qū)帶的存在概率[1,2,6,7]。

本文中地質(zhì)條件存在概率法分析主要是基于資料豐富程度、資料品質(zhì)以及地質(zhì)認(rèn)識程度三個方面考慮，每個方面都會對地質(zhì)條件的存在概率估值起到控制作用(圖1)。以資料豐富程度為例，當(dāng)沒有資料時，對于地質(zhì)條件判斷應(yīng)該是可能存在也可能不存在，即取值0.5；隨著資料的增加，對地質(zhì)條件認(rèn)知程度不斷提高，當(dāng)資料非常豐富足以說明地質(zhì)條件模型唯一，即如果判斷地質(zhì)條件肯定存在，概率取值1，如果判斷地質(zhì)條件肯定不存在，概率取值0；當(dāng)資料豐富程度介于以上兩種情況之間時，即如果資料對地質(zhì)條件存在性判斷是起到負(fù)向影響則相應(yīng)取值0～0.5，如果資料對地質(zhì)條件存在判斷是起到正向影響則相應(yīng)取值0.5～1。同理，其他兩個方面對地質(zhì)條件存在性概率的評分估值方法同上所述。

根據(jù)“木桶原理”，取三個方面中對地質(zhì)條件估值得分最低值做為該地質(zhì)條件的存在概率的風(fēng)險估值，每個地質(zhì)條件都采用相同的方法獲得地質(zhì)風(fēng)險存在概率，最后通過各項地質(zhì)風(fēng)險存在性概率連乘得到區(qū)帶的地質(zhì)風(fēng)險。

圖1　地質(zhì)條件存在概率分析模型

2.2詳細(xì)評價階段地質(zhì)風(fēng)險分析

詳細(xì)評價是在初始評價的基礎(chǔ)上開展的進(jìn)一步項目研究與評價工作，以區(qū)塊成藏條件評價和目標(biāo)評價為重點，在區(qū)塊成藏條件評價、資源量估算、圈閉風(fēng)險分析基礎(chǔ)之上，指出重點目標(biāo)的勘探風(fēng)險與潛力。

該階段主要對重點目標(biāo)的油氣成藏地質(zhì)條件進(jìn)行風(fēng)險分析，其目的是為了估算至少獲得相當(dāng)于99%(或至少充滿90%圈閉面積)資源規(guī)模的風(fēng)險，為了達(dá)到該資源規(guī)模，影響各地質(zhì)條件發(fā)生的次級因素也需要達(dá)到最小資源規(guī)模所需的門檻標(biāo)準(zhǔn)。此階段，不僅僅是重點目標(biāo)地質(zhì)條件存在性的分析，而是對地質(zhì)條件內(nèi)在次級因素深入分析，地質(zhì)風(fēng)險評價與資源規(guī)模相關(guān)聯(lián)，綜合估算風(fēng)險概率。因此，地質(zhì)風(fēng)險評價分析前必須完成目標(biāo)資源量估算，獲得資源量的概率分布，同時包括圈閉面積、儲層物性等條件的概率分布也需要提前落實。

油氣成藏風(fēng)險評價是一個結(jié)果更是一個過程，分析其結(jié)果的概率更應(yīng)注重其過程的概率，五大成藏地質(zhì)條件都有影響其在成藏過程中發(fā)生作用的內(nèi)在控制次級因素[6-7](圖2)。

詳細(xì)評價階段地質(zhì)風(fēng)險分析充分考慮了影響各成藏地質(zhì)條件發(fā)生的次級因素，估算各次級因素滿足達(dá)到最小資源規(guī)模所需一定門檻標(biāo)準(zhǔn)時的概率；次級要素估值從0～1分為五個級別，根據(jù)滿足門檻標(biāo)準(zhǔn)的可靠程度賦予相應(yīng)的估值，以矩陣的形式給出各次級因素的風(fēng)險概率，進(jìn)而取次級因素中得分最低者為對應(yīng)各地質(zhì)條件的風(fēng)險估值。同理，依此方法對每個地質(zhì)條件的風(fēng)險概率進(jìn)行評價分析，估算有利勘探目標(biāo)的綜合地質(zhì)風(fēng)險。

圖2　有利目標(biāo)油氣成藏地質(zhì)風(fēng)險評價要素及流程

2.3有利勘探目標(biāo)地質(zhì)風(fēng)險估算

有利勘探目標(biāo)可能存在一個或者多個目的層系，在估算目標(biāo)地質(zhì)風(fēng)險即地質(zhì)成功概率時要區(qū)別不同情況對待：

(1)對于單一目的層勘探目標(biāo)，其地質(zhì)風(fēng)險(Pg)為該層圈閉各成藏地質(zhì)條件風(fēng)險概率的乘積，即：

Pg=Psource×Pcharge×Preservoir×Ptrap×Pcontainment

式中：Pg——單層圈閉的地質(zhì)成功概率；Psource——烴源條件風(fēng)險概率；Pcharge——運聚充注條件風(fēng)險概率；Preservoir——儲層條件風(fēng)險概率；Ptrap——圈閉條件風(fēng)險概率；Pcontainment——保存條件風(fēng)險概率。

(2)對于具有兩個以上目的層的勘探目標(biāo)，要區(qū)分各個目的層之間各地質(zhì)條件是否相互獨立或具有相關(guān)性分別計算。由于計算過程比較復(fù)雜，在此不作分析計算。

3　結(jié)論與問題

(1)把海外油氣勘探分為項目初始評價、詳細(xì)評價兩個步驟：①初始評價階段分析對象為區(qū)帶，主要基于資料豐富程度、資料品質(zhì)和地質(zhì)認(rèn)識程度三個方面僅對五個成藏地質(zhì)條件存在性概率進(jìn)行分析；②詳細(xì)評階段以重點目標(biāo)為對象，分析重點目標(biāo)成藏地質(zhì)條件的綜合風(fēng)險概率。

(2)注重油氣成藏過程而不是成藏結(jié)果在地質(zhì)風(fēng)險分析中的作用，五大成藏地質(zhì)條件在油氣成藏發(fā)生的過程中受到多個內(nèi)在次級因素控制，增加了次級因素在風(fēng)險分析中的限定作用，減少了人為主觀判斷差異性對風(fēng)險分析結(jié)果的影響。

(3)該地質(zhì)風(fēng)險分析方法仍屬于探討階段，不夠成熟，實際操作中仍存在一些問題與不足,初始評價階段地質(zhì)條件存在概率評價不夠細(xì)化,詳細(xì)評價階段目標(biāo)風(fēng)險分析法中最小資源規(guī)模的確定難度大，合理定義次級影響因素達(dá)到最小資源規(guī)模門檻標(biāo)準(zhǔn)的概率有一定的困難。

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編輯：韓玉戟

1673-8217(2016)04-0085-03

2016-02-23

饒勇，工程師，碩士，1983年生，2009年畢業(yè)于中國石油大學(xué)(北京)礦產(chǎn)普查與勘探專業(yè)，現(xiàn)主要從事海外油氣勘探地質(zhì)評價工作。

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