油气空间分布特征研究理论与实践

目前国外预测油气资源空间分布特征的方法主要有成因模型法、随机过程的统计模型法和信息集成法三大类.成因模型法主要考虑油气成藏的地质因素而未充分认识到钻探结果对勘探的重要指示作用,适用于勘探初期、缺少探井的地区;随机过程的统计模型法主要以钻探结果为基础、以地质统计方法为手段来预测油气分布而未充分考虑油气的成藏地质条件,适用于钻探程度高、油气地质条件相对简单的地区;信息集成法集与油气空间分布有关的地质、地球物理和勘探工程等信息为一体,能够综合反映油气空间分布的特征,用图件表示油气资源的分布,其预测结果直观、合理,具有明显的优越性,是目前较为先进的研究方法.信息集成法要适应中国东部断陷盆地隐蔽油气藏的勘探,必须结合高分辨率三维地震解释结果,应用层序地层学等先进地质理论方法,准确预测储集砂体的有利发育带,再结合其他成藏地质条件,并根据勘探数据的丰度和精度,选用适当的方法和技术,研究油气空间分布特征.图3参18     

国际石油科技进展

<正>1非常规油气资源空间分布预测技术有效规避勘探风险非常规油气资源空间分布预测技术快速发展,在致密油气和可燃冰等非常规油气资源预测评价中发挥重要作用,有效规避了勘探风险。近期,纯随机模拟法和资源密度网格预测法等5种评价新方法相继推出,可满足资源评价的不同需求。     

油气资源评价的现状与发展趋势

油气资源评价是油气勘探决策的基础,其评价结果是影响着油气的勘探方向的投资方向,同时其所提供的信息及其可靠程度也影响着一地区的勘探进程。作者将目前存在的资源评价 方法分成三大类,即物质平衡法、储层体积法和发现过程法,并系统阐述了每一类方法的适用范围及其优势与不足,指出目前所存在各类方法中,都没有提供油气资源空间分布的定量预测信息。随着今后的勘探程度的提高及勘探难度的加大,为了最大限度地降低勘探风险,提高勘探效益,定量预测油气资源的 空间分布将是油气资源评价发展的主要方向。     

油气空间分布预测方法

在分析和解剖已有方法的基础上，提出一种利用多元统计学与信息处理技术预测油气空间分布的方法。该方法用马氏距离判别法对信息进行集成，用贝叶斯公式计算已知样本的含油气概率，并由此建立不同马氏距离值下的含油气概率模板，然后采用该模版预测油气资源在空间分布的概率。南堡凹陷应用结果表明，在凹陷西北部的北堡和老爷庙油田（陆地区），预测结果与目前的含油气井分布吻合；对勘探程度较低的凹陷东南部滩海区进行预测，指出了老堡南、南堡南、蛤坨等有利含油气区块。2005年度已钻17口探井结果与预测符合率达81％，证明该预测模型对降低风险、提高勘探成功率有显著效果。图4表1参16     

“火眼金睛”透视地下油气

经过中国石油勘探开发研究院油气资源规划研究所三年研发的“资源空间分布预测系统”已进入试用阶段,并取得了良好效果,对挖掘勘探成熟区域石油资源的潜力具有重要意义。资源风险评价方法和空间分布预测是制约油气勘探的两大技术难题。日前,从中国石油勘探开发研究院油气资源规划研究所传出好消息,该所于2004年开始着手研发,填补国内空白的“油气资源空间分布预测软件系统”已进入试用阶段,取得了良好的效果。     

2012年国际石油十大科技进展

①非常规油气资源空间分布预测技术有效规避勘探风险。近期,纯随机模拟法和资源密度网格预测法等5种评价新方法相继推出,可满足资源评价的不同需求。纯随机模拟法细化了评价地区和评价过程,针对已钻井区和未钻井区采取不同的评价方法、数学模型和评价步骤,弥补了传统类比法存在的不足,大大提高了非常规油气资源丰度与空间分布预测的精确度;资源密度网格预测法是针对连续型油气区带而推出的一种资源评价新方法,解决了传统类比法没有考虑不同评价单元最终可采储量的空间关系等方面存在的问题,可以有效评价非常规油气资源潜力,较好地预测油气资源在空间的分布。②深层油气"补给"论研究获得重要进展。     

二连盆地巴音都兰凹陷油气资源空间分布研究

二连盆地巴音都兰凹陷的重点勘探目的层阿尔善组(K1ba)构造圈闭和油藏欠发育,以岩性圈闭和油藏为主,高资源丰度的有利区难以确定,制约勘探进程。信息集成法能够综合成藏地质条件和已钻探结果,是目前预测油气空间分布较为先进的方法,运用该方法预测研究区目的层的油气空间分布,取得良好效果。预测结果表明:有效烃源岩厚度、有利储层指数和运聚指数等是目的层成藏有效判别的主要因素;巴音都兰凹陷K1ba预测地质资源量6 306×104t,剩余资源量3 560×104t;断阶带-断槽带的扇三角洲前缘砂体及包楞构造带的陡坡近岸水下扇、湖底扇砂体和缓坡辫状河三角洲前缘砂体含油气概率大,资源丰度高,应是勘探岩性油藏的重点地区。     

塔中地区下古生界碳酸盐岩储层特点及预测方法

为了描述塔里木盆地塔中地区碳酸盐岩储层特点,以地震、测井信息为基础,利用叠前双相介质反演方法预测溶蚀孔洞的分布。塔中地区下奥陶统潜山风化壳及内幕发现油气藏,表明奥陶系碳酸盐岩中的古岩溶是该区重要的油气勘探目的层系,揭示了该区古岩溶储层良好的油气勘探前景,并证明叠前双相介质属性反演方法是预测碳酸盐岩储层油气藏的有效手段。     

塔里木盆地哈拉哈塘地区三维叠前深度偏移与储层定量雕刻

塔里木盆地哈拉哈塘奥陶系碳酸盐岩缝洞型储层十分发育,裂缝溶洞的展布主要受断裂、古水系控制,油层厚度小,水体活跃。缝洞储层具有大小规模不同、空间分布形态不规则、充填性质各异的缝洞组合特征。如何准确刻画碳酸盐岩缝洞储层空间位置、缝洞储层容积、油气水分布特征,已成为碳酸盐岩油藏勘探开发井位部署的主要难点之一。在高品质的高密度全方位采集的地震资料的保障下,提出了叠前深度偏移、正反演结合定量雕刻、叠前地震各向异性分析和叠前弹性参数反演预测方法。实际地震资料的应用表明,叠前深度偏移可以准确刻画缝洞体空间位置,叠前各向异性分析能有效预测裂缝发育强度及方位,结合井资料叠前弹性反演能有效预测缝洞储层空间形态和储层的含油气性。多种手段的应用,有效地解决了碳酸盐岩缝洞油藏研究的难题,为哈拉哈塘碳酸盐岩油藏的勘探开发井位部署提供了有力支持。     

塔里木盆地哈拉哈塘地区三维叠前深度偏移与储层定量雕刻

塔里木盆地哈拉哈塘奥陶系碳酸盐岩缝洞型储层十分发育,裂缝溶洞的展布主要受断裂、古水系控制,油层厚度小,水体活跃。缝洞储层具有大小规模不同、空间分布形态不规则、充填性质各异的缝洞组合特征。如何准确刻画碳酸盐岩缝洞储层空间位置、缝洞储层容积、油气水分布特征,已成为碳酸盐岩油藏勘探开发井位部署的主要难点之一。在高品质的高密度全方位采集的地震资料的保障下,提出了叠前深度偏移、正反演结合定量雕刻、叠前地震各向异性分析和叠前弹性参数反演预测方法。实际地震资料的应用表明,叠前深度偏移可以准确刻画缝洞体空间位置,叠前各向异性分析能有效预测裂缝发育强度及方位,结合井资料叠前弹性反演能有效预测缝洞储层空间形态和储层的含油气性。多种手段的应用,有效地解决了碳酸盐岩缝洞油藏研究的难题,为哈拉哈塘碳酸盐岩油藏的勘探开发井位部署提供了有力支持。     

构造圈闭地质风险评价新方法及应用

传统的圈闭地质风险评价方法的优点是能充分考虑各种地质因素并能发挥人的作用,缺点是评价结果受人为因素影响较大,并且评价结果可靠性受研究区资料完整程度影响较大。Trinity软件是一种新的油气圈闭地质风险预测软件,该软件能够运用已有的地质数据进行生、排烃模拟,通过模拟计算圈闭汇聚烃量来对圈闭进行评价。该方法不受资料完整程度和人为因素影响,能有效地弥补传统评价方法的不足。在勘探程度较低的地区,两种评价方法共同应用,互相校正,可以取得较好效果。实践中分别用两种方法对松辽盆地滨北地区圈闭进行了评价,优选出6个有利圈闭,为油田下步的勘探工作指明了方向。     

多阈值BIRCH聚类在相控孔隙度预测中的应用

岩相及孔隙度预测在油气勘探中非常重要，为此，提出一种基于多阈值BIRCH（Balanced Iterative Reducing and Clustering Using Hierarchies）聚类的岩相预测方法，并以此为基础利用岭回归算法预测孔隙度。首先，根据地震波阻抗数据分布规律启发式设定初始阈值，根据簇之间体积的不一致性，动态增加阈值，使用Agglomerative算法进行全局聚类以划分岩相；然后，以井点处孔隙度和地震波阻抗数据为输入，在同一岩相内采用改进的岭回归方法预测孔隙度。模型实验表明，多阈值BIRCH聚类方法具有良好的稳定性和较高的计算效率，岩相划分准确。实际数据结果表明，该方法能够准确预测孔隙度。     

层序地层地球化学——地球化学研究的新进展

层序地层地球化学是地球化学研究的新进展,它主要研究基于层序地层格架的烃源岩分布及其地球化学特征。层序地层地球化学的概念由Peters等人(2000)提出,并在勘探实践中取得了良好的效果。层序地层地球化学将地球化学方法与层序地层学研究相结合,主要用于研究;a)基于层序格架下的烃源岩分布特征和地球化学性质;b)烃源岩地球化学特征随海(湖)平面的变化规律;c)在油源对比和油油对比的基础上进行基于地层格架的原油成出分类;d)最终研究油气聚和成藏特征并指导勘探。在研究中,层序地层格架的建立是基础,高分辨率的生物标志化合物分析是关键。在以寻找隐蔽油气藏、深层和非常规油气藏为主的中国东部陆相断陷湖盆的勘探中,开展层序地层地球化学研究具有重要的实践意义。      

应用泊松阻抗和烃类指示属性预测深水浊积砂岩油藏

M区深水油田发育深水浊积砂岩,该储层具有岩石物理特征复杂及横向变化快的特点,利用常规技术手段难以准确预测储层的含油气性。本文首先利用岩石物理分析、AVO模型和井震响应分析进行了可行性研究,应用叠前AVA同时反演技术求取纵波阻抗、横波阻抗、纵横波速度比等弹性参数;然后利用属性转换技术求取泊松阻抗和烃类指示属性等转换参数,对目标储层做进-步研究。研究结果表明,利用泊松阻抗能很好地区分砂、泥岩,烃类指示属性可预测砂岩的含油气性。最终利用泊松阻抗和烃类指示属性数据体提取的属性平面图,能预测储层的岩性和含油气性分布规律,为探井部署提供可靠依据。     

利用多分量地震数据预测油气藏分布

多分量地震勘探提供了更多的油气藏地震物理参数信息,充分利用这些信息可以有效地预测油气藏分布。由于受测量不完整性、噪声以及处理过程中出现的误差等多种因素的影响,地震数据具有模糊性和对目标描述的不确定性。为了克服这种不确定性,基于模糊集理论,分别计算了油气藏和非油气藏的纵波速度、横波速度和泊松比的高斯类型隶属度函数。由测井数据计算的纵波、横波速度和泊松比的隶属度函数作为模型数据,建立由地震反演所得的这3个参数对油气藏支持程度的贴近度函数和基本可信度分配,然后根据证据融合规则将这些基本可信度分配合并成一个总体基本可信度分配,按照总体基本可信度分配最大的原则描述油气藏、非油气藏和不确定区。该方法用于四川广安气田,预测结果与钻井结果吻合很好。     

The multi-factor recombination and processes superimposition model for hydrocarbon accumulation： application to the Silurian in the Tarim Basin

The carbon isotope δ 13C value of dispersed organic matter in the Upper Triassic sediments in the Ordos basin is （-24.5 to -26.6） ×10^-3 with the carbon being derived from C3-1ike pleustons. The paleoclimate of the Late Triassic, especially during the deposition of the Chang 7 member, was characterized by a hot and humid climate. It underwent four small climate cycles from humid and warm to humid and hot.     

中国西部叠合盆地深部油气勘探面临的重大挑战及其研究方法与意义

在综合调研和收集了世界深部油气藏大量资料及对中国西部叠合盆地油气地质特征深入研究的基础上,总结提出中国西部叠合盆地深部油气勘探面临着三方面的重大挑战:①油气组成复杂,多期混合、来源不清,致使深部油气勘探方向难以确定;②富集油气的有效储层裂缝和溶蚀孔洞混杂,成因机制不清,导致勘探区带预测困难;③油气相态变异大,油气分布特征受深部高温压环境、低孔渗介质条件和多种运聚动力的影响,使得现有的成藏理论难以有效指导勘探目标的预测。因此认为,加速中国西部叠合盆地深部油气勘探必须解决三个关键科学问题:①多期构造过程叠加与深部油气生成演化;②深部有效储层形成机制与发育模式;③深部油气复合成藏机制与油气富集规律。为此,建议采用油气成藏过程正演模拟和油气成藏过程反演剖析相结合的研究方法和“深部成藏条件-深部成藏机制-深部成藏规律”的技术主线,重点选择深部资源潜力最大的塔里木盆地和准噶尔盆地开展研究,期待形成和发展中国叠合盆地深部油气复合成藏理论,研发深部油气分布预测配套技术,促进中国西部深部油气勘探和储量的快速增长。     

Prediction of petroleum exploration risk and subterranean spatial distribution of hydrocarbon accumulations

Investigation of spatial distribution of oil and gas resource and accurate prediction of the geographic location of its undiscovered resource is significant for reducing exploration risk and improving exploration benefit.A new method for predicting spatial distribution of oil resource is discussed in this paper.It consists of prediction of risk probability in petroleum exploration and simulation of hydrocarbon abundance. Exploration risk probability is predicted by multivariate statistics,fuzzy mathematics and information processing techniques.A spatial attribute database for sample wells was set up and the Mahalanobis distance and Fuzzy value of given samples were obtained.Then,the Bayesian formula was used to calculate the hydrocarbon-bearing probability at the area of exploration wells.Finally,a hydrocarbon probability template is formed and used to forecast the probability of the unknown area. The hydrocarbon abundance is simulated based on Fourier integrals,frequency spectrum synthesis and fractal theory.Firstly,the fast Fourier transformation(FFT) is used to transform the known hydrocarbon abundance from the spatial domain to the frequency domain,then,frequency spectrum synthesis is used to produce the fractal frequency spectrum,and FFT is applied to get the phase information of hydrocarbon-bearing probability.Finally,the frequency spectrum simulation is used to calculate the renewed hydrocarbon abundance in the play. This method is used to predict the abundance and possible locations of the undiscovered petroleum accumulations in the Nanpu Sag of the Bohai Bay Basin,China.The prediction results for the well-explored onshore area of the northern Nanpu Sag agree well with the actual situations.For the less-explored offshore areas in the southern Nanpu Sag,the prediction results suggest high hydrocarbon abundance in Nanpu-1 and Nanpu-2,providing a useful guiding for future exploration.     

基于吸收滤波与AVO技术的地震烃类检测技术

为进一步提高海上油气勘探的准确性，有必要利用更有效的油气预测方法来降低勘探风险，从而提高勘探成功率。传统的亮点、暗点烃类指示方法对低信噪比资料并不能取得很好的效果，而AVO方法也因其苛刻的使用条件而使其油气预测效果并不很好。针对这个问题，提出联合利用地震频率信息和振幅信息的Proni吸收滤波技术与AVO技术的方法来进行地层的含油气性检测，利用碳氢指示、属性交会等技术方法探测烃类异常，最后通过在南海西部某区域的烃类检测中应用并取得了很好的效果，证明了联合利用地震频率吸收属性和AVO效应可以更好地进行油气预测。