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法律状态
2014-11-12
未缴年费专利权终止 IPC(主分类):G01V9/00 授权公告日:20070314 终止日期:20130921 申请日:20050921
专利权的终止
2007-03-14
授权
授权
2006-05-17
实质审查的生效
实质审查的生效
2006-03-22
公开
公开
技术领域:
本发明涉及到油气勘探和开发中油气藏三元分类方法。
背景技术:
自然界存在许多各种各样的油气藏,掌握油气藏的基本特征和分布规律应该首先对其进行分类。油气藏分类是石油地质学研究中的一项重要内容。它既属于基础理论的研究,又是应用性很强的研究。无论在理论认识或是从生产实践的角度看,建立合理的油气藏分类方法都是十分必要的。
综观过去的油气藏分类法,尤其是基于勘探找油为目的,通常都依据圈闭形态和圈闭成因来分类,并在油气勘探实践中发挥了重要作用,这种分类的基础在于油气的勘探在实践中表现为圈闭勘探。随着勘探工作的不断深入,人们对圈闭概念的理解也不尽一致。可以理解为由构造运动或沉积产生的构造或地质单元,也可理解为富集油气的基本单元。勘探实践越来越表明,我们寻找的和寻找到的油气藏,都不是由单一圈闭形成的油气藏,尤其是中低渗透率砂岩储集层,是由多个规模较小的油气藏组成,它可能是纵向不同油层组或同一油层组错叠而成的砂体,或者是平面上的不同小断块组成的“小型油藏群”。
总之,寻找单一圈闭油气藏的理念已不适应今后的勘探思路,若以圈闭形态为依据进行油气藏的分类,那么,可能至今还有没发生的新的圈闭类型,这也就是说相应的油气藏分类永远不能完善。从成藏机理方面来看,有些油气藏的分类方法理论性不强,原则性不清,在实际的工作中有时难以操作。
石油地质学中的油气藏分类,不能只满足于对圈闭形态及成因的描述,而是油气藏分类应反映油气藏成因及各成因之间的关系,以及油气藏形成机制和成藏的内在联系,以便得出区域油气藏分布规律。
发明内容:
本发明的目的是提供油气勘探开发中一种新的油气藏三元分类方法,遵循了油气藏分类的科学性和实用性,尤其是砂岩储层的油气藏的分类,解决了常规油气藏的定量分类问题,使复杂油气藏分类更精确,便于在油气勘探开发中总结油气藏的分布规律和深入认识油气藏的成藏机理,从而提高油气勘探开发的经济效益。
本发明所采用的技术方案是:该油气藏三元分类方法包括下列各步骤:第一步,考察油藏的地质情况,得到油藏的基础数据;第二步,根据录井油气显示和电测井综合解释结果确定油藏内井储层含油流性质;第三步,根据第一步和第二步中的认识成果和数据,绘制油藏十字剖面图;第四步,依据对油藏的认识成果,结合油藏剖面图,算出构造、断层和岩性对成藏的控制程度的贡献值,再利用数值根据表1和图1即可将该油藏定名。
表1
上述的构造是指以地层的构造变形为遮挡条件;断层是指储集层在某些方向受断层遮挡;岩性是指以由于沉积条件变化而引起的储集层物性变差或尖灭作为遮挡条件。
油气藏三元分类法就是以反映油气藏形成的最基本条件为原则,用构造、断层和岩性为要素,利用三角图表示如图1所示,将油气藏定量分为3类6亚类和6小类如上表1所示。
油气藏三元分类的意义在于:它从油气富集成藏的基本原理出发,阐明了任何油气藏的形成都不是由单一因素控制的,只是控制的程度不同。
油气藏三元分类法需要对构造、断层和岩性三个成藏要素进行定量,定量的原则是以各要素对成藏的控制程度来评估,对成藏的控制程度就是指对油气藏油气地质储量的贡献。
本发明的有益效果是:采用上述的油气藏三元分类法是对常规油气藏,尤其是砂岩储层的油气藏的分类,不包括水动力、裂缝及古潜山等特种油气藏的分类;油气藏三元分类法解决了常规油气藏的定量分类问题,方法科学、合理、实用,使复杂油气藏分类更精确。油气藏三元分类法揭示了油气藏的基本原理,阐明了任何油气藏的形成都不是由单一因素作用的结果,只是控制程度有别;油气藏三元分类法将常规油气藏分3类6亚类和6小类,类型清晰。油气藏定名能提供更多的成藏信息,在勘探领域应用有利于发现油气藏的分布规律。
附图说明:
图1是油气藏三元分类图;
图2是QJ油藏扶余油层油藏剖面图;
图3是QJ油藏高四组油层油藏剖面图;
图4是QJ油藏扶余油层含油面积图;
图5是QJ油藏高四组油层含油面积图;
图6是高四组扶余油层和高台子油层的油藏三元分类图。
具体实施方式:
下面将结合实例对本发明作进一步说明:该油气藏三元分类方法的具体实施的过程:第一步,考察油藏的地质情况,研究油藏的区域石油地质特征,主要是生油层、储集层和盖层的形成时间及相互关系,收集试油、测井、地震和钻井数据;第二步,利用取芯井和试油数据制定油层有效厚度标准,再根据录井油气显示和电测井资料,综合解释油藏内目的储层含流体性质;第三步,利用地震资料编制油层顶面构造图,构造图比例尺为1∶25000或1∶50000,并用钻井分层数据校正。根据第一步和第二步中的认识成果和数据,绘制油藏十字剖面图,结合单井试油和烃检测认识成果在油层顶面构造图上圈定油藏的含油面积;第四步,依据对油藏的综合研究的认识成果,结合油藏剖面图、含油面积图,计算出构造、断层和岩性对成藏控制程度的贡献值,也就是对地质储量的贡献,然后根据表1和图1将该油藏定名。
应用实例
第一步,考察油藏的地质情况,研究油藏的区域石油地质特征,主要是生油层、储集层和盖层的形成时间及相互关系,收集试油、测井、地震和钻井数据。
QJ油藏构造上位于松辽盆地北部中央坳陷区齐家—古龙凹陷北端。勘探主要目的层为下白垩统青山口组二、三段的高台子油层和泉四段的扶余油层。
为了认清该区的构造形成和演化,利用探井资料通过恢复古构造方法编制了该区高台子、扶余油层顶面构造发育史平面图,利用地震剖面编制了构造发育史剖面图。
从扶余油层顶面构造演化趋势看出,在青山口组到嫩江组沉积时(100Ma-73Ma),大庆长垣为大型负向构造,是一个东高西低,北高南低的古斜坡。齐家北处于大庆长垣的喇—萨构造西侧,这个时期一直处于西北高、东南低的古斜坡。嫩江组沉积以后(73Ma),由于差异构造抬升,形成了大庆长垣雏形,姚家组沉积前本区喇西鼻状构造也具雏形。构造主体位于g702-g704-g703之间,这种构造格局一直保持到明水组沉积末期。随着大庆长垣构造幅度增加,至泰康组沉积末,大庆长垣构造完全定型,也就形成了本区以喇西鼻状构造为主体的喇西鼻状构造群现今的构造格局。本区长期继承性发育的单斜构造倾伏于齐家凹陷生油中心,对油气运移具有一定的指向和诱导作用。
从构造发育史剖面图可看出,本区中浅层断层主要有三个发育时期。第一次是在青山口组沉积时期,断层活动频繁,T2层断层最多,部分上断至TlG4层;第二次是在姚家组—嫩江组沉积时期,断层活动较弱,仅发育个别小断层;第三次是嫩江组沉积以后至第三系沉积前,此时随着全盆地大规模的构造运动,构造反转,断裂活动较强,使浅层断裂与深部断裂相接,主干断裂断距增大,断层控制了构造圈闭的形成与分布。此时又是油气大量生排期,断层成为油气运移的良好通道。因此,该区构造、断裂与油气生成具有良好的时空配置关系,为油气富集创造了条件。
该区高台子油层沉积主要受盆地北部物源控制,砂体主要以河口坝、远砂坝、席状砂为主,砂体呈条带状、透镜状和席状分布,平面错迭连片,主力油层主要集中于青二、三段下部地层的高四组,砂体呈近南北向伸展,单砂层数一般4~15层,单砂层厚度一般在1.2~4.2m,钻遇砂岩总厚度为9~34m,砂地比变化在8~50%之间。储层的孔隙度主要分布在10~20%,平均孔隙度为15%,渗透率主要分布在0.2~34.8×10-3μm2,平均渗透率为11.4×10-3μm2。
扶余油层沉积时期主要受北部物源影响,为浅水湖泊三角洲沉积体系,主要发育低水位三角洲前缘相沉积,砂体以水上、水下分流河道和决口扇沉积为主,近南北向展布,位于主河道摆动带上砂岩厚度大、物性好,砂体横向上连通性差,平面上砂体错迭连片,为形成大面积岩性油藏创造了条件。扶余油层单砂层数一般在4~8层,单砂层厚度一般在1.4~4.0m,钻遇砂岩总厚度为10~24m,砂地比变化在12~35%之间。扶余油层孔隙度分布在7~19%,渗透率分布在0.08~30×10-3μm2,平均孔隙度为12%,平均渗透率为5×10-3μm2。
据油源对比研究,该区高四组油层和扶余油层的油来自于本区青一段生油岩,但大部份油源来自齐家北向斜。
收集试油(表2)、测井(表略)、地震(表略)和钻井数据(表略)。
表2 QJ油藏试油数据表
扶余油层有2口井取得高压物性资料见表3。
表3 QJ油藏扶余油层高压物性数据表
高台子油层和扶余油层地面流体性质见表4。
表4 QJ油藏高台子、扶余油层流体性质统计表
第二步,利用取芯井和试油数据制定油层有效厚度标准,再根据录井油气显示和电测井资料,综合解释油藏内目的储层含流体性质。
1.制定有效厚度物性下限标准:
QJ油藏扶余油层储层物性变化大,非均质性较强,无典型的下限层,无法用试油成果确定下限,因此利用该区丰富的取芯资料,采用经验统计法确定物性下限。即做试油后有产能的取芯井段储层内分析样品的孔隙度、渗透率直方图,取累计频率约10%处对应的孔、渗值为下限(同时参考突变较明显处),这个值表明在其以下最大储量丢失小于10%,确定的物性下限标准为:孔隙度为9.0%,渗透率为0.1×μm2。从孔、渗关系图(图略)可以看出,孔隙度9.0%与渗透率0.1μm2是匹配的。
高台子油层面积内仅2口井,主要油层还未取芯,故未制定物性下限标准,全部采用电测标准划分有效厚度。
2.制定有效厚度电性下限标准:
由于本区扶余油层引进系列少,并且进行了取芯,其余均为国产系列,对引进系列未作标准,以试油成果为依据,按物性下限标准划分有效厚度,只制作了国产系列的电性下限标准。高台子油层3口井(g701、g702、j62)均为国产系列,考虑到该区与齐家南地区毗邻,具有相似的成藏条件,而且储层岩性、物性基本相同,因此与齐家南地区建立了国产系列标准。
3、制定储层油水层判别标准:
扶余油层选取了测井系列中识别流体性质的自然电位曲线,反映地层真电阻率的深三侧向电阻率曲线,建立交绘图(图略),图版应用了10口井,油层15层,同层6层,水层6层,漏掉2个油水同层,图版精度92.6%。图中油、油水、水区分界线为二条斜线,其上方为油区,下方为水区,两条斜线之间为油水同层区。两条斜线方程分别为:
上方 (RLL3D)=1.9019(SP)-4.3636
下方 (RLL3D)=1.9019(SP)-10.091
式中:RLL3D——深三侧向电阻率,Ω·m;
SP—自然电位幅度,mv;
QJ地区高台子油层高四组油层以纯油层为主,没有试油的纯水层,因此没有作油水层判别图版。
4、有效厚度取舍层标准:
每种测井曲线在反映岩性、物性、含油性上各有其特点,因此有针对性地选择曲线编制图版可取得较好的效果。深三侧向电阻率基本反映了地层的真电阻率,在消除钙质、泥质影响后,一般随着含油饱和度增高电阻率增大,而干层电阻率较低,所以深三侧向电阻率可有效地区分油层与干层。声波时差测井曲线主要反映的是储层的岩性和孔隙度。
扶余油层应用11口井,油层15层,同层6层,干层7层,钙层7层,编制了深三侧向电阻率与声波时差关系图版,出现1个误入点,图版精度97.1%。确定了有效厚度划分标准:深三侧向电阻率≥12Ω·m,声波时差≥225μs/m。
高台子油层高三、高四组应用本区2口井油层8层与齐家南地区资料点一起编制了深三侧向电阻率与微梯度电阻率、声波时差关系图版,图版精度94.5%。确定了有效厚度划分标准:深三侧向电阻率≥11Ω·m,声波时差≥225μs/m,微梯度电阻率≥4.5Ω·m。
5、扣低阻夹层图版:
扶余油层应用7口井,夹层10层,非夹层11层,编制了微梯度中值和微梯度回返程度图版来扣除泥质夹层,微球回返程度≥28%为扣除低阻夹层标准,出现误入2个,漏掉1个,图版精度86%。
高台子油层借用齐家南地区扣低阻油层标准,微球回返程度≥27%为扣除低阻夹层,图版精度90.9%。
上述图版精度均在86%以上,满足储量计算要求。
表5 QJ油藏有效厚度电性下限标准汇总表
6、有效厚度取值:
按着前述的有效厚度划分标准对探区内各井层进行有效厚度划分。g708井区扶余油层含油面积内13口井,单井累计有效厚度分别为2.0m~11.2m,井点算术平均值为5.56m,面积权衡为5.5m,储量计算采用值为5.5m。
高四组油层g701井区含油面积内2口井,有效厚度为2.4~3.1m,井点算术平均值为2.75m,面积权衡为2.1m,储量计算采用值为2.1m。
第三步,利用地震资料编制油层顶面构造图,构造图比例尺为1∶25000或1∶50000并用钻井分层数据校正。再根据第一步和第二步中的认识成果和数据,绘制油藏十字剖面图,结合单井试油和烃检测认识成果在油层顶面构造图上圈定油藏的含油面积。
储量工区是由2003年三维地震成果,用探井分层数据进行统一校正,最终绘制出该区高四组顶面和扶余油层顶面构造图(图略),构造图比例尺在1∶25000或1∶50000,落实了构造、断层的形态。构造图的精度满足计算预测储量的要求。
根据第一步和第二步中的认识成果和数据绘制油藏十字剖面图。
图2是QJ油藏扶余油层油藏剖面图;
图3是QJ油藏高台子油层油藏剖面图。
结合单井试油和烃检测认识成果在油层顶面构造图上圈定油藏的含油面积。
图4是QJ油藏扶余油层含油面积图;
图5是QJ油藏高四组油层含油面积图。
第四步,依据对油藏的综合研究的认识成果,结合油藏剖面图、含油面积图,估算出构造、断层和岩性对成藏控制程度的贡献值,再根据表1和图1将该油藏定名。
QJ油藏石油预测储量计算分两个油层组:第一,扶余油层组;第二,高台子油层高四组:
第一,扶余油层组:
该区扶余油层的砂体以水上、水下分流河道和决口扇沉积为主,近南北向展布,位于主河道摆动带上砂岩厚度大、物性好,砂体横向上连通性差,平面上砂体错迭连片,受储层物性好的储集砂体及鼻状构造背景的有机配合共同控制形成的油藏。扶余油层垂向上油水分布关系较简单,主要为上油下水,局部为全段纯油。油层多集中在扶余油层中上部,油藏埋深在1958.2-2248.8m,油藏中部埋深2106.5m,油柱高度在19.2-73.8m,平均油柱高度52.5m。全区无统一油水界面,平面油水分布总体上有一定的分布规律,在构造高部位油层层数多,但油气富集程度主要取决于砂岩发育状况及储层物性的好坏,位于构造顶部的g708井产能较高。
石油地质储量计算按储量规范要求,采用容积法计算,其基本计算公式如下:
N=100·A·H·Ф·Soi·ρ/Boi
式中:A—含油面积
H—平均有效厚度
Ф一平均有效孔隙度
Soi—含油饱和度
ρ—平均原油密度
Boi—平均体积系数
扶余油层按一个储量计算单元,储量参数见表6,石油预测地质储量为3101×104t。
①构造因素控制的含油面积98km2,区内已成藏的有2~5层砂体,g701、g702、g704、g705、g708、j8等6口探井的有效厚度分别为5.2m、4.4m、4.3m、4.8m、3.4m、2.0m,平均有效厚度为4.0m,单储系数为5.0×104t/km2.m。
地质储量:Q=单储系数×平均有效厚度×含油面积
=5.0×4.0×98.0
=1960×104t
构造因素的石油地质储量占总地质储量的百分数为:1960/3101=63.2%。
②岩性是第二成藏因素,许多透镜状砂体成为好的油层,g708井高产与其物性好有很大关系,g704井43号层是单一的透镜状砂体,有效厚度分别为2.1m;还有j72井的29号层、j8的26号层、j81的94号层都是因岩性尖灭或透镜状砂体成藏,有效厚度分别为4.4m、2.0m、2.1m、4.4m,平均有效厚度为3.2m,含油砂体面积45.0km2,单储系数为5.0×104t/km2.m。
地质储量:Q=单储系数×平均有效厚度×含油面积
=5.0×3.2×45.0
=720×104t
岩性因素的石油地质储量占总地质储量的百分数为:720/3101=23.2%。
③断层对各别砂体有遮挡成藏作用,但对成藏的控制作用小于岩性,j81的92、94号层和g72井110、111、112号层都是因断层遮挡成藏,有效厚度分别为2.4m、2.6m,平均有效厚度2.5m,含油面积33.6km2,单储系数为5.0×104t/km2.m。
地质储量:Q=单储系数×平均有效厚度×含油面积
=5.0×2.5×33.7
=421×104t
断层因素的石油地质储量占总地质储量的百分数为:421/3101=13.6%。
总之,QJ油藏扶余油层的构造、岩性和断层三元素对成藏控制程度分别为63.2%、23.2%、13.6%,因此,该区块扶余油层是岩性—构造油藏(图2、图4、图6)。
第二,高台子油层高四组:
高四组油层位于青一段生油层之上,本应对成藏有利,但由于它是一套三角洲内前缘分流河道和远砂坝,砂体发育而断层少,由于缺少遮挡条件,成藏的砂体数量较少。石油地质储量计算按储量规范要求,采用容积法计算,其基本计算公式如下:
N=100·A·H·Ф·Soi·ρ/Boi
式中:A—含油面积
H—平均有效厚度
Ф—平均有效孔隙度
Soi—含油饱和度
ρ—平均原油密度
Boi—平均体积系数
高四组油层按一个储量计算单元,储量参数见表6,石油预测地质储量为305×104t。
①断层是第一成藏因素,区内g701井的39号层是分流河道砂体,在上倾方向受断层遮挡成藏,有效厚度为1.4,控制含油面积24.0km2(表6),单储系数为6.1×104t/km2.m。
断层控制的地质储量:Q=单储系数×平均有效厚度×含油面积
=6.1×1.4×24.0
=205×104t
断层因素的石油地质储量占总地质储量的百分数为:205/305=67.2%。
②岩性是第二成藏因素,区内已成藏的有4层砂体,g701井34、37号层和g709井66、74号层是透镜状砂体,有效厚度分别为1.3m、0.4m、1.0m、1.4m,两口井平均有效厚度为2.0m,控制含油面积8.2km2,单储系数为6.1×104t/km2.m。
岩性控制的地质储量:Q=单储系数×平均有效厚度×含油面积
=6.1×2.0×8.2
=100×104t岩性因素的石油地质储量占总地质储量的百分数为:100/305=32.8%(表6)。
③构造因素对成藏有一定的作用,由于该油藏处于鼻状构造前缘,油藏的油柱高度为30多米,构造对油的聚集成藏有一定的作用,油藏西侧的g72井的高四组油层处在较低部位,试油也获得了工业油流,说明构造对该区高四组油层的成藏不起绝对作用。参考g701井和g709井高四组油层的油柱高度与储层砂体的物性关系,构造因素对成藏的储量增加应在10%左右,那么岩性因素和断层因素各扣除5%。
总之,QJ油藏高四组油层的断层、岩性、构造三元素对成藏控制程度分别为27.8%和62.2%,10.0%。因此,QJ油藏高四组油层是岩性一断层油藏(图3、图5、图6)。
表6 QJ油藏三元要素控制储量计算明细表
(注:上述地质储量为预测石油地质储量)
机译: 带有格雷码和三元可寻址存储器的带否定和起始标记的分组分类方法
机译: 扩散通量夹杂物用于油气藏模拟油气藏
机译: 无线电波在油气藏上的探空方法探空油气藏的方法