CN110018528B - 幔源油气综合地质分析方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及石油天然气勘探技术领域，公开了幔源油气综合地质分析方法，包括以下步骤：S1、寻找油源，即寻找低速、低阻、低密体及深大断裂；S2、寻找储层：S3、寻找运移输导体系，包括断裂、火山通道以及排气通道；S4、确定成藏的关键时期为第三纪以后；S5、确定保存条件；S6、对S1至S5的结果进行综合评估，其结果即为最优选区。本发明利用已有的地球物理勘探技术、地球化学分析及地表勘测等技术手段，并进行重新组合，进而形成一种针对幔源油气藏的全新的分析方法。

Description

幔源油气综合地质分析方法

技术领域

本发明涉及石油天然气勘探技术领域，尤其是涉及一种幔源油气综合地质分析方法。

背景技术

油气资源是现在社会不可或缺的能源，随着各项技术及社会发展的进步，世界上对油气资源的消耗越来越巨大，而随着油气的勘探开发，各种类型的油气资源相继被发现，幔源油气就是区别于浅部油气藏的深部油气资源。

现有的浅部油气藏油气地质分析方法是利用已有的地球物理勘探资料、地球化学资料及地表勘测资料分析目标区域是否存在满足常规油气成藏条件的圈闭，其具体方法包括：第一步、寻找烃源岩，衡量烃源岩的标准是TOC(有机质含量)、Ro(有机质的成熟度)等；第二步、寻找圈闭，有构造圈闭就能成藏，没有构造圈闭就无法成藏；第三步、综合圈闭、断层等的形成时间寻找完全符合成藏条件的时空组合。

由于幔源油气区别于浅部油气资源特征，原本适用于浅部油气资源勘探的地质分析方法对于幔源油气勘探来说作用有限，需要一种新的与之匹配的地质分析方法。

发明内容

本发明的目的是提供幔源油气综合地质分析方法，利用已有的地球物理勘探技术、地球化学分析及地表勘测等技术手段，进行重新组合，进而形成一种针对幔源油气藏的全新的分析方法。

本发明提供的幔源油气综合地质分析方法是通过以下技术方案实现的：

幔源油气综合地质分析方法，包括以下步骤：

S1、寻找油源，即寻找低速、低阻、低密体及深大断裂；

S2、寻找储层：

S3、寻找运移输导体系，包括断裂、火山通道以及排气通道；

S4、确定成藏的关键时期为第三纪以后；

S5、确定保存条件；

S6、对S1至S5的结果进行综合评估，其结果即为最优选区。

在一些实施方式中，S1中，采用地震波测试低速区，通过电阻率大小确定低阻区，通过重力勘探数据确定低密体区，低速区、低阻区、低密体区的重叠区域即为低速、低阻、低密体的空间范围。

在一些实施方式中，S2包括：

S21、寻找次生溶蚀；

S22、寻找应力负异常区，根据目标区域地震解释建立地质构造模型，根据地质构造模型进一步建立地质实体模型，根据测井、录井得到的地质资料及实验室数据计算出岩石学参数，结合地质实体模型与岩石学参数划分材料属性边界条件，对结果进行验证，得出应力负异常区；

S23、寻找地球化学异常，根据次生溶蚀的特征，蚀变带中碳酸岩被溶解减少，沉淀带中碳酸岩沉积增大，在地球化学剖面上寻找相应的层位，在地震上对该层位进行标定并反追相同的层位。

在一些实施方式中，S21包括：

S211、在目标区域已钻井位采集岩心并磨制薄片，对薄片进行岩心矿物鉴定，辨别是否发生次生溶蚀，同时确定次生溶蚀孔隙度；

S212、在岩心刻度测井基础上，根据测井响应特征识别次生溶蚀孔隙和原生孔隙；

S213、根据测井识别的次生溶蚀在地震上标定对应层位并反追，寻找次生溶蚀带。

在一些实施方式中，S3包括：

S31、寻找断裂，包括浅部断裂和深大断裂；

S32、寻找火山通道，即通过地震剖面寻找同相轴连续完整的近圆形破碎带；

S33、寻找排气通道，即通过地震剖面寻找同相轴破碎、不连续的破碎带，以及S32中的火山通道。

在一些实施方式中，通过三维地震识别浅部断裂，结合遥感、地测或物理勘探识别深大断裂。

在一些实施方式中，通过遥感识别深大断裂的各种地貌学标志、沉积标志、岩浆活动标志和构造标志，包括：地堑、河谷、湖泊和洼地的线状分布；存在呈带状分布的基性—超基性侵入岩体、呈带状延伸含深源橄榄岩捕虏体的花岗岩、呈线状分布的现代或古代火山、呈带状分布递增的热液蚀变以及呈明显带状分布的岩脉、矿脉；地表断层密集分布地带，褶皱作用强烈和复杂的狭长地带；康拉德面和莫霍面埋深突然改变地带，重力梯度突然转变带地带，正负异常急剧变化带，线状正磁异常带，深源地震带。

在一些实施方式中，通过地测识别出现蛇绿岩套区域。

在一些实施方式中，通过物理勘探发现连续性比较好的高磁异常带、重力垂向导数的零值线、剩余重力异常、布格重力异常及宽角地震剖面的不连续带。

在一些实施方式中，S5包括：

S51、通过测井资料获得孔渗性界面，一面孔渗性高为储层，一面孔渗性低为盖层；

S52、依靠有限元力学分析寻找应力+值和应力-值交界区，应力+值区为盖层，应力-值区为储层，两者交界区域即满足油气保存条件；

S53、比较分析液体动力，注入量＞散逸量的区域即满足保存条件，根据生产记录获取已有生产井的生产流量，再根据储量记录获得该区域的精确储量变动，两组数值对比分析。

综上所述，与现有技术相比，本发明提供的幔源油气综合地质分析方法的有益技术效果为：

幔源油气理论认为除上地壳之外，中下地壳(10000m深度以下到莫霍面)、上地幔、地核内还存在三个气圈，加上上地壳，共有四个气圈，目前人类所发现的油气藏只是上地壳气圈中的一小部分，而且与下地壳气圈有所沟通。幔源油气理论将要寻找的油气藏有一部分分布在上地壳(按传统理论已经发现了一部分，但还有一部分没有发现)，更多的部分分布在中下地壳(即中下地壳的低速、低阻、低密体)，现在的工程技术手段，已经可以支持人类开发中下地壳的油气资源，通过利用已有的地球物理勘探技术、地球化学分析及地表勘测等技术手段，并进行重新组合，进而形成一种针对幔源油气藏的全新的分析方法。

附图说明

图1为S1中确定低速、低阻、低密体的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图及具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

幔源油气理论认为存在两个烃源：一个是浅部的有机烃源岩，另一个是深部的无机烃源，且浅部的有机烃源岩也要依赖于深部补给的热量才能生烃，所以，最根本的烃源在深部。

本发明提供了幔源油气综合地质分析方法，包括以下步骤：

S1、寻找油源，即寻找低速、低阻、低密体及深大断裂。具体包括：

S11、通过地震勘探确定区域内低速区范围

一般情况下地震波在地下岩石中传播时，其波速是随着埋深的加大而增加的，如果某一区域的地震波速小于上一层系的地震波速，则说明该区域地震波速出现反转，该区域即为低速区。根据目标区域采集到的地震数据，可按照此原理标出低速区的范围，并提取低速区的空间坐标。

S12、通过电法勘探确定区域内低阻高导区范围

地层中的电阻是不确定的，即便是同一种岩石也没有固定值，而是在一定的范围内浮动。一般情况下，电阻率在10Ω·m以下就可划为低阻区，电阻率在100Ω·m以上可划为高阻区。低阻即高导，高阻即低导。根据目标区域采集到的电法勘探数据，可按照上述原理划出低阻高导区的范围，并提取低阻高导区的空间坐标。

S13、根据重力勘探确定目标区域内密度异常区域

重力异常为地下密度不均匀体的综合反映，通过相应的处理技术，可圈定勘探区地下低密体区的分布位置及几何形体。根据目标区域采集到的重力勘探数据划出低密体区的范围，并提取低密体区的空间坐标。

S14、如图1所示，将上述地震、电法、重力勘探圈出的异常区域的空间坐标进行同坐标系投影，重叠区域即为低速、低阻、低密体空间范围。

S15、对各条测线上低速、低阻、低密体的空间范围进行整合，划出低速、低阻、低密体平面范围并投影在目标区域平面图上。

S2、寻找储层。具体包括：

S21、寻找次生溶蚀，包括：

S211、在目标区域已钻井位采集岩心并磨制薄片，对薄片进行岩心矿物鉴定，辨别是否发生次生溶蚀，同时确定次生溶蚀孔隙度；

S212、在岩心刻度测井基础上，根据测井响应特征识别次生溶蚀孔隙和原生孔隙；

根据测井响应特征，一般情况下，中子—密度求取的孔隙度反映了地层总有效孔隙度的大小，声波孔隙度反映储层的基质孔隙度变化(一般认为基质孔隙即是原生孔隙)，用中子—密度孔隙度减去声波孔隙度就可作为次生孔隙度；

根据成像测井孔隙频谱分析，在孔隙频谱上出现了典型的双峰或多峰响应特征，一般认为孔隙频谱的前部(孔隙度较小处)是基质孔隙，孔隙频谱的后部(孔隙度较大处)是次生孔隙。地层孔隙度很低时，孔隙频谱表现为窄的单峰；次生孔隙分布较均匀、基质孔隙较小时，孔隙频谱表现为后移的单峰；当地层分布多个尺度的溶蚀孔洞(次生孔隙)时，孔隙频谱表现为较宽的双峰或多峰；

S213、根据测井识别的次生溶蚀在地震上标定对应层位并反追，寻找次生溶蚀带。

S22、采取有限元力学分析寻找应力负异常区

其流程为：根据目标区域地震解释建立地质构造模型，根据地质构造模型进一步建立地质实体模型，根据测井、录井得到的地质资料及实验室数据计算出岩石学参数，结合地质实体模型与岩石学参数划分材料属性及边界条件，对结果进行验证，得出应力负异常区。

S23、寻找地球化学异常

根据次生溶蚀的特征，蚀变带中碳酸岩被溶解减少，沉淀带中碳酸岩沉积增大，在地球化学剖面上寻找相应的层位，在地震上对该层位进行标定并反追相同的层位。

S3、寻找运移输导体系。具体包括：

S31、寻找断裂，包括浅部断裂和深大断裂；

浅部断裂运用三维地震即可识别，深大断裂则相对复杂。深大断裂是指规模巨大向地下深切而且发育时间很长的区域性大断裂，其切割深度可达下地壳、甚至切穿地壳伸入地幔，具有切割深度大、空间延伸远、发育具长期性和继承性等特点。深大断裂的判断有很多标志，包括地貌学标志、沉积标志、岩浆活动标志、构造标志、地球物理标志。通过常规的遥感、地测、物理勘探等技术可以有效识别这些标志，从而识别出深大断裂；

(1)遥感技术：利用遥感技术解译和分析地质构造，识别深大断裂的各种地貌学标志、沉积标志、岩浆活动标志和构造标志。如：地堑、河谷、湖泊和洼地的线状分布；线状地两侧常见有呈串珠状分布的内陆断陷盆地；岩浆活动区存在呈带状分布的基性—超基性侵入岩体、呈带状延伸含深源橄榄岩捕虏体的花岗岩、呈线状分布的现代或古代火山、呈带状分布递增的热液蚀变以及呈明显带状分布的岩脉、矿脉和与岩浆有关的矿产；在狭长地带内，地表断层密集分布，褶皱作用强烈和复杂，出现显著的片理化带、劈理带、节理破碎带和动力破碎带，构造呈长条状延伸，构造主体方向与两侧不一致；康拉德面和莫霍面埋深突然改变地带，重力梯度突然转变带地带，特别是正负异常急剧变化带，线状正磁异常带，深源地震带突变等；

(2)地测技术：通过野外地质露头的观察，结合地质浅钻和构造剖面井等手段，确定地层层序、建立地质模型。通过这一技术可以查勘到深大断裂的地貌学标志、沉积标志、岩浆活动标志和构造标志。幔源油气理论认为，蛇绿岩套来自地幔，一般来说，当地表发现蛇绿岩套时，其下必然发育有深大断裂。

(3)物理勘探技术：综合分析大地电磁测深发现的连续性比较好的高磁异常带、重力垂向导数的零值线、剩余重力异常、布格重力异常及宽角地震剖面的不连续带；

将以上方法所得结果综合解释，就可以比较准确地推断出深大断裂的位置及范围。

S32、寻找火山通道，即通过地震剖面寻找同相轴连续完整的近圆形破碎带；

S33、寻找排气通道，即通过地震剖面寻找同相轴破碎、不连续的破碎带，以及S32中的火山通道。

S4、确定成藏的关键时期。幔源油气认为油气是瞬间生烃、幕式成藏，这个时间大概在第三纪以后，波尔菲利耶夫等研究指出第三纪之前形成的油气藏均在新构造运动时期被破坏，只有第三纪以后成藏的油气藏才有可能留存下来。

S5、确定保存条件。具体包括：

S51、寻找流、固平衡点，即孔渗性界面。

一面孔渗性高可为储层，一面孔渗性低可为盖层，则该目标满足保存条件。孔渗界面可通过测井资料获得；

S52、地质力学分析。

依靠有限元力学分析寻找应力+值和应力-值交界区，应力+值区为盖层，应力-值区为储层，两者交界区域即满足油气保存条件；

S53、比较分析液体动力。

注入量＞散逸量的区域即满足保存条件，根据生产记录获取已有生产井的生产流量，再根据储量记录获得该区域的精确储量变动，两组数值对比分析。

S6、对S1至S5的结果进行综合评估，其结果即为最优选区。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.幔源油气综合地质分析方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、寻找油源，即寻找低速、低阻、低密体及深大断裂，具体包括：

分别寻找低速、低阻、低密体区域，将低速、低阻、低密体的异常区域的空间坐标进行同坐标系投影，低速区、低阻区、低密体区的重叠区域即为低速、低阻、低密体的空间范围；

对各条测线上低速、低阻、低密体的空间范围进行整合，划出低速、低阻、低密体平面范围并投影在目标区域平面图上；

S2、寻找储层：

S3、寻找运移输导体系，包括断裂、火山通道以及排气通道，包括：

S31、寻找断裂，包括浅部断裂和深大断裂；

S32、寻找火山通道，即通过人工地震剖面寻找同相轴连续完整的近圆形破碎带；

S33、寻找排气通道，即通过人工地震剖面寻找同相轴破碎、不连续的破碎带，以及S32中的火山通道；

S4、确定成藏的关键时期为第三纪以后；

S5、确定保存条件，具体包括：

S51、通过测井资料获得孔渗性界面，一面孔渗性高为储层，一面孔渗性低为盖层；

S52、依靠有限元力学分析寻找应力+值和应力-值交界区，应力+值区为盖层，应力-值区为储层，两者交界区域即满足油气保存条件；

S53、比较分析液体动力，注入量＞散逸量的区域即满足保存条件，根据生产记录获取已有生产井的生产流量，再根据储量记录获得该区域的精确储量变动，两组数值对比分析；

S6、对S1至S5的结果进行综合评估，其结果即为最优选区。

2.根据权利要求1所述的幔源油气综合地质分析方法，其特征在于，S1中，采用人工地震波测试低速区，通过电阻率大小确定低阻区，通过重力勘探数据确定低密体区，低速区、低阻区、低密体区的重叠区域即为低速、低阻、低密体的空间范围。

3.根据权利要求1所述的幔源油气综合地质分析方法，其特征在于，S2包括：

S21、寻找次生溶蚀；

S22、寻找应力负异常区，根据目标区域人工地震解释建立地质构造模型，根据地质构造模型进一步建立地质实体模型，根据测井、录井得到的地质资料及实验室数据计算出岩石学参数，结合地质实体模型与岩石学参数划分材料属性边界条件，对结果进行验证，得出应力负异常区；

S23、寻找地球化学异常，根据次生溶蚀的特征，蚀变带中碳酸岩被溶解减少，沉淀带中碳酸岩沉积增大，在地球化学剖面上寻找相应的层位，通过人工地震对该层位进行标定并反追相同的层位。

4.根据权利要求3所述的幔源油气综合地质分析方法，其特征在于，S21包括：

S211、在目标区域已钻井位采集岩心并磨制薄片，对薄片进行岩心矿物鉴定，辨别是否发生次生溶蚀，同时确定次生溶蚀孔隙度；

S212、在岩心刻度测井基础上，根据测井响应特征识别次生溶蚀孔隙和原生孔隙；

S213、根据测井识别的次生溶蚀，同时人工地震标定对应层位并反追，寻找次生溶蚀带。

5.根据权利要求1所述的幔源油气综合地质分析方法，其特征在于，通过三维地震识别浅部断裂，结合遥感、地测或物理勘探识别深大断裂。

6.根据权利要求5所述的幔源油气综合地质分析方法，其特征在于，通过遥感识别深大断裂的各种地貌学标志、沉积标志、岩浆活动标志和构造标志，包括：地堑、河谷、湖泊和洼地的线状分布；存在呈带状分布的基性—超基性侵入岩体、呈带状延伸含深源橄榄岩捕虏体的花岗岩、呈线状分布的现代或古代火山、呈带状分布递增的热液蚀变以及呈明显带状分布的岩脉、矿脉；地表断层密集分布地带，以及褶皱作用强烈和复杂的狭长地带；康拉德面和莫霍面埋深突然改变地带，重力梯度突然转变带地带，正负异常急剧变化带，线状正磁异常带，深源地震带。

7.根据权利要求5所述的幔源油气综合地质分析方法，其特征在于，通过地测识别出现蛇绿岩套区域。

8.根据权利要求5所述的幔源油气综合地质分析方法，其特征在于，通过物理勘探发现连续性比较好的高磁异常带、重力垂向导数的零值线、剩余重力异常、布格重力异常及宽角地震剖面的不连续带。

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