CN113093302A - 复杂断裂带多层系油气立体充注运移分析方法 - Google Patents

Abstract

本发明复杂断裂带多层系油气立体充注运移分析方法，包括：第一步，复杂断裂带油气运移路径划分；第二步，源内油气运移分析；第三步，复杂断裂带油气泉点的识别；第四步，断裂截流能力分析；第五步，源外多层立体油气运移分析，对源外多个潜在输导层进行基于油气泉点的油气运移模拟，预测油气分布，指导探井部署；实现复杂断裂带多层系油气立体充注运聚的预测，预测成功率高，实现精细勘探，推动油田增储上产。

Description

复杂断裂带多层系油气立体充注运移分析方法

技术领域

本发明涉及石油勘探开发行业勘探技术领域，尤其涉及一种复杂断裂带多层系油气立体充注运移分析方法。

背景技术

上世纪90年代以来，根据晚期成藏理论的指导，在凸起区浅层陆续发现一批大中型油田。随着浅层勘探程度的增加，凸起区油气泉点的整装披覆背斜勘探殆尽，同时斜坡带、凹陷区的复杂断裂带，勘探程度较低，其浅层圈闭众多，靠近油源，成为勘探最现实的区域。

现有海域复杂断裂带的油气运移/成藏模式，包括网毯式运移、油气中转仓和贯穿式运移等，指出在晚期成藏充注和逸散的动平衡中，油气运移是复杂断裂带源外浅层油气成藏的关键。目前复杂断裂带圈闭虽多，但勘探成功率并不高，其中失利的原因80％与油气运移有关，如何预测油气运移优势路径和油气成藏的层位成为复杂断裂带勘探亟待解决的问题。

目前，主流的油气运移模拟分析方法主要有三种：

其一，源内顺层油气运移模拟，该方法模拟了从烃源岩生成油气然后顺层运移到圈闭成藏的运移路径，这个方法适合复杂断裂带深层源内的油气运移分析。但复杂断裂带90％的油气成藏都集中在浅层，这属于源外成藏。浅层并不发育烃源岩，源内顺层油气运移模拟显然不适合复杂断裂带浅层。

其二，漫灌运移模拟，该方法模拟了均匀油气充注下的油气运移路径，可以用于源外油气运移方向分析，但割裂了与深层油气生成、运移和断裂垂向输导的关系，分析结果往往是有圈闭即能成藏，预测价值不大。

其三，基于充注点的油气运移模拟，该方法通过设置充注点及其充注量，模拟油气运移。该方法适合源内/源外油气运移模拟，主要用于简单定向油气充注、运移分析，但没有用于复杂断裂带多充注点和多层系油气运移分析中。

另外，勘探证实复杂断裂带具有多层系源内和源外复式成藏的特征，其油气运移应该是立体的，以上三种方法都是单层的油气运移模拟分析，尚缺乏多层系立体油气运移模拟分析的方法来指导复杂断裂带的立体勘探。

因此，需要进一步改进。

发明内容

本发明的主要目的在于克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种复杂断裂带多层系油气立体充注运移分析方法，其通过源内油气运移模拟及其潜在中转仓识别、源外多层系油气泉点识别、断裂截流能力分析、源外多层系油气运移模拟分析，实现复杂断裂带多层系油气立体充注运聚的预测，指导探井的部署，并提高勘探成效。

本发明的目的是由以下技术方案实现的。

本发明复杂断裂带多层系油气立体充注运移分析方法，包括以下步骤：

第一步，复杂断裂带油气运移路径划分，把复杂断裂带的油气运移划分成：源内油气运移、复杂断裂带垂向油气运移和源外油气运移三部分；

第二步，源内油气运移分析，采用基于烃源岩的油气运移数值模拟方法分析源内油气的运聚及其潜在中转仓；

第三步，复杂断裂带油气泉点的识别，提出“油气泉点”的概念，根据复杂断裂带定性-定量的油气地质分析，归纳出源外油气泉点的识别的标准；通过构造建模计算油气泉点识别参数，结合油气泉点识别标准进行源外多层系油气泉点的识别；

第四步，断裂截流能力分析，根据不同砂地比下断距与断层最大截流高度关系图版，通过输导层砂地比与断距折算最大截流油藏高度；

第五步，源外多层立体油气运移分析，对源外多个潜在输导层进行基于油气泉点的油气运移模拟，模拟油气充注、侧向运聚及其截流成藏，预测油气分布，指导探井的部署。

前述的复杂断裂带多层系油气立体充注运移分析方法，其中，所述第一步的复杂断裂带油气运移路径划分是根据区域盖层的分割和与有效烃源岩的接触关系，纵向上划分成源内成藏体系和源外成藏体系，进一步基于对活动断裂带油气立体运移全流程的认识，将其运移划分成源内成藏体系侧向运移、复杂断裂带垂向运移和源外成藏体系侧向运移三部分。

前述的复杂断裂带多层系油气立体充注运移分析方法，其中，所述第二步的源内油气运移分析，是综合考虑区域盖层、储层和不整合面对油气运移的控制作用，拼接主力区域盖层之下储层顶面与不整合面得到源内侧向输导层，根据沉积相图和潜山岩性完成源内侧向输导层的相建模，进一步采用“基于烃源岩的油气运移模拟方法”分析源内的油气的运聚及其潜在中转仓。

前述的复杂断裂带多层系油气立体充注运移分析方法，其中，所述第三步复杂断裂带油气泉点的识别，是根据“油气泉点”的概念，以及复杂断裂带油气垂向优势运移通道在源外大规模油气充注的位置，统计复杂断裂带大量油田的盖层厚度、盖层断接厚度、断盖比、源内断距、成藏期断距、中转仓汇烃规模参数，并分析这些参数与浅层源外储量百分比的相关性，结合油气中转仓与断面形态的定性因素，归纳出源外油气泉点的定性-定量识别标准，通过构造建模分析潜在油源断层、断面形态、计算研究区盖层厚度、盖层断接厚度、断盖比、源内断距、成藏期断距、中转仓汇烃规模参数，在此基础上结合油气泉点的定性-定量识别标准，进行源外多层系油气泉点的识别。

前述的复杂断裂带多层系油气立体充注运移分析方法，其中，所述第四步断裂截流能力分析，是通过已钻井资料统计，拟合源外不同砂地比下断距与最大截流油藏高度之间的关系并形成图版，然后结合此图版，通过各个输导层砂地比与断距，折算出这些输导层所有断裂最大截流油藏高度。

前述的复杂断裂带多层系油气立体充注运移分析方法，其特征在于，所述第五步源外多层立体油气运移分析，是根据第四步分析结果设置浅层各潜在输导层断裂截流油藏高度，并根据第三步分析结果设置其油气泉点，对源外多个潜在输导层进行基于油气泉点的油气运移模拟，模拟油气充注、侧向运移和截流成藏，预测研究区有利的油气聚集断块和成藏层系，指导探井部署。

本发明的有益效果是：本发明基于对活动断裂带油气立体运移全流程的认识，在源内成藏体系侧向运移分析中，采用“基于烃源岩的油气运移模拟方法”分析源内的油气的运聚及其潜在中转仓；在复杂断裂带的垂向运移中，通过区域统计建立油气泉点的识别标准，通过构造建模计算复杂断裂模型中油气泉点的识别参数，定性与定量相结合识别油气泉点；在源外成藏体系侧向运移中，同时考虑断裂的充注与截流作用，对源外潜在的多个运聚层系进行“基于油气泉点的多层系油气运移模拟”，从而实现复杂断裂带多层系油气立体充注运聚的预测，在实际勘探中取得了良好的效果。

附图说明

图1为本发明复杂断裂带多层系油气立体充注运移分析方法方框图。

图2为本发明复杂断裂带多层系油气立体充注运移分析方法在蓬莱19-3油田围区应用实施状态图，是步骤二的分析结果，展示了通过“基于烃源岩的油气运移数值模拟方法”分析得到的源内油气运聚分布。

图3为本发明复杂断裂带多层系油气立体充注运移分析方法在蓬莱19-3油田围区的实施状态图，显示第三步骤的分析结果，展示复杂断裂带源外的油气泉点。

图4为本发明复杂断裂带多层系油气立体充注运移分析方法在环渤中区域大量数据统计得到的不同砂地比下断距与断层最大截流高度关系图版，用于步骤4分析源外断层的截流能力。

图5为本发明复杂断裂带多层系油气立体充注运移分析方法在蓬莱19-3油田围区的使用状态图，是步骤五源外“单层”运移的分析结果，为基于油气泉点的油气运移数值模拟得到浅层源外油气充注、运聚成藏的分布图。

图6为本发明复杂断裂带多层系油气立体充注运移分析方法在蓬莱19-3油田围区的使用状态图，是步骤五源外“多层”立体运移的分析结果，为通过源外多层系油气泉点识别和油气运移模拟，得到复杂断裂带立体运移图，从而指导探井的部署。

具体实施方式

针对前人解释方法的缺陷，本发明基于对活动断裂带油气立体运移全流程的认识，在源内成藏体系侧向运移分析中首次把区域盖层下的储层和不整合面拼接成源内输导体系，采用了“基于烃源岩的油气运移模拟方法”分析了源内油气运聚及其潜在中转仓；在复杂断裂带的垂向运移中，以寻找垂向优势运移通道在浅层的“油气泉点”为核心，创新通过区域统计建立油气泉点的识别标准，通过构造建模计算复杂断裂模型中油气泉点的识别参数，定性与定量相结合识别油气泉点；在源外成藏体系展侧向运移中，同时考虑断裂的充注与截流作用，对源外潜在的多个运聚层系进行了“基于油气泉点的多层系油气运移模拟”，由此实现了复杂断裂带多层系油气立体充注运聚的预测，在实际勘探中取得了良好的效果。

本发明复杂断裂带多层系油气立体充注运移分析技术，具体步骤如下：

油气运移路径的划分；源内油气侧向运移数值模拟；复杂断裂带油气泉点的识别；断裂截流能力分析；源外多层系油气侧向运移数值模拟分析五部分。

1、复杂断裂带油气运移路径划分：通过油源对比和烃源岩评价，落实研究区的主要烃源岩，将侧向发育有效烃源岩的地层划分成源内成藏体系，将没有发育有效烃源岩的地层划分成源外成藏体系。结合钻井资料，压力资料、地震解释及沉积充填分析落实纵向上的主要区域盖层发育，同时把分割源内成藏体系和源外成藏体系的盖层划分成主力区域盖层。

进一步的，基于对活动断裂带油气立体运移全流程的认识，把复杂断裂带的油气运移划分成：源内成藏体系侧向运移、复杂断裂带垂向运移和源外成藏体系侧向运移三部分。

2、源内油气运移分析：

选择研究区烃源岩的类型及其生烃模型，落实烃源岩厚度、TOC和HI指数的平面分布，进行生烃数值模拟；确定源内主力区域盖层之下的主要储层；拼接主力区域盖层之下储层顶面与不整合面得到源内侧向输导层；根据沉积相图和潜山岩性完成源内侧向输导层的相建模；进行油气运移数值模拟，形成油气运移蛛网图；把深层油气聚集区标定为潜在的中转仓，并对其可能汇聚油气的规模进行评价。图2为,本步骤在蓬莱19-3油田围区应用实施结果，展示了通过“基于烃源岩的油气运移数值模拟方法”分析得到的源内油气运聚分布。

3、复杂断裂带油气泉点的识别：

统计复杂断裂带大量油田的盖层厚度、盖层断接厚度、断盖比、源内断距、成藏期断距、中转仓汇烃规模等参数；分析这些参数与新近系储量百分比相关性，寻找控制源外油气充注的主控参数；分析油气中转仓、断面形态等定性因素与源外成藏的关系；根据以上定性-定量的油气地质分析，归纳出源外油气泉点识别的标准。

通过已钻井油气显示和测井解释资料，确定浅层源外油气充注、运聚的主要输导层；通过构造建模分析计算各个输导层的盖层厚度、盖层断接厚度、断盖比、源内断距、成藏期断距、中转仓汇烃规模等参数；在此基础上结合油气泉点识别定性-定量标准，对各个输导层进行源外油气泉点的识别。图3为本步骤在蓬莱19-3油田围区的实施结果，展示了其复杂断裂带源外一主要输导层的油气泉点。

4、断裂截流能力分析：

源外断裂的截流能力主要受断距与切割地层砂地比的控制。通过大量已钻井资料统计，得到源外不同砂地比下断距与最大截流油藏高度之间的关系图版，即图4，图4为本发明复杂断裂带多层系油气立体充注运移分析方法在环渤中区域大量数据统计得到的不同砂地比下断距与断层最大截流高度关系图版，用于步骤4分析源外断层的截流能力，结合此图版通过各个输导层砂地比与断距，折算出这些输导层所有断裂最大截流油藏高度。

5、源外多层立体油气运移分析：

对不同输导层进行兼顾断裂与沉积体系的相建模，根据第4步分析结果设置各浅层潜在输导层断裂截流油藏高度，根据第3步分析结果设置其油气泉点，对源外不同输导层进行基于油气泉点的油气运移模拟，模拟油气充注、侧向运移和截流成藏的过程。实现研究区有利的油气聚集断块和成藏层系的预测，指导探井的部署。

图5为本发明复杂断裂带多层系油气立体充注运移分析方法在蓬莱19-3油田围区的使用状态图，是步骤五源外“单层”运移的分析结果，为基于油气泉点的油气运移数值模拟得到浅层源外油气充注、运聚成藏的分布图。图6为本发明复杂断裂带多层系油气立体充注运移分析方法在蓬莱19-3油田围区的使用状态图，是步骤五源外“多层”立体运移的分析结果，为通过源外多层系油气泉点识别和油气运移模拟，得到复杂断裂带立体运移图，从而指导探井的部署。根据图5和图6分析结果，预测了蓬莱19-3油田围区的有利富集断块，并指导了探井部署，符合率超过80％，参与发现油田的储量超过2000万吨，值得推广使用。

本发明复杂断裂带多层系油气立体充注运移分析方法的设计原理：

本发明基于对活动断裂带油气立体运移全流程的认识，通过生排烃模拟、构造建模、油气运移模拟、断裂控藏统计等方法，从复杂断裂带的深浅油气的桥梁—油气泉点入手，通过对深层、垂向和浅层油气的接力式分析，在源内成藏体系侧向运移分析中，采用了“基于烃源岩的油气运移模拟方法”分析源内油气运聚及其潜在中转仓；在源外成藏体系侧向运移中，同时考虑断裂的充注与截流作用，对源外潜在的多个运聚层系进行了“基于油气泉点的多层系立体油气运移模拟”，预测复杂断裂带成藏层位和油气富集断块，实践精细勘探，推动油田的增储上产。

在复杂断裂带的垂向运移中，以寻找垂向优势运移通道在浅层的“油气泉点”为核心，创新通过区域统计建立油气泉点的识别标准，通过构造建模计算复杂断裂模型中油气泉点的识别参数，定性与定量相结合识别油气泉点；在源外成藏体系侧向运移中，同时考虑断裂的充注与截流作用，对源外潜在的多个运聚层系进行了“基于油气泉点的多层系油气运移模拟”，由此实现了复杂断裂带多层系油气立体充注运聚的预测，在实际勘探中取得了良好的效果，预测成功率超过85％，很好的实践了精细勘探，推动了渤海油田的增储上产。

此外，源内油气侧向运移模拟步骤中，主力区域盖层之下的储层与不整合面拼接为源内输导层；复杂断裂带油气泉点识别标准建立步骤，提出“油气泉点”的概念，归纳出源外油气泉点形成的定性-定量条件；复杂断裂带油气泉点的识别步骤，通过构造建模计算油气泉点识别参数，结合油气泉点识别标准进行源外多层系油气泉点的识别；断裂截流能力分析步骤，通过输导层砂地比与断距折算最大截流油藏高度；源外多层系油气侧向运移模拟分析技术步骤，重要的是油气泉点约束下多层系油气运移、截流模拟。

此外，复杂断裂带油气运移路径划分步骤中，由于区域盖层的分割和与有效烃源岩的接触关系，纵向上可以划分成源内成藏体系和源外成藏体系，进一步的，基于对活动断裂带油气立体运移全流程的认识，将其运移划分成源内成藏体系侧向运移、复杂断裂带垂向运移和源外成藏体系侧向运移三部分。

此外，源内油气运移分析步骤中，综合考虑到了区域盖层、储层和不整合面对油气运移的控制作用，拼接主力区域盖层之下储层顶面与不整合面得到源内侧向输导层，根据沉积相图和潜山岩性完成源内侧向输导层的相建模，进一步的，采用了“基于烃源岩的油气运移模拟方法”分析了源内油气运聚及其潜在中转仓。

此外，复杂断裂带源外油气泉点的识别步骤中，创新提出“油气泉点”的概念为：复杂断裂带油气垂向优势运移通道在源外大规模油气充注的位置，统计复杂断裂带大量油田的盖层厚度、盖层断接厚度、断盖比、源内断距、成藏期断距、中转仓汇烃规模等参数，并分析这些参数与浅层源外储量百分比的相关性，结合油气中转仓与断面形态等定性因素，归纳出源外油气泉点识别的定性-定量标准。通过构造建模分析潜在油源断层、断面形态，计算研究区盖层厚度、盖层断接厚度、断盖比、源内断距、成藏期断距、中转仓汇烃规模等参数，在此基础上结合油气泉点定性-定量识别标准进行源外多层系油气泉点的识别。

此外，断裂截流能力分析步骤中，通过大量已钻井资料统计，拟合源外不同砂地比下断距与最大截流油藏高度之间的关系形成图版，结合图4图版通过各个输导层砂地比与断距，折算出这些输导层所有断裂最大截流油藏高度。

此外，源外多层立体油气运移模拟分析步骤中，对源外多个潜在输导层进行基于油气泉点的油气运移模拟，模拟油气充注、侧向运移和截流，预测研究区有利的油气聚集断块和成藏层系。

以上借助具体实施例对本发明做了进一步描述，但是应该理解的是，这里具体的描述，不应理解为对本发明的实质和范围的限定，本领域内的普通技术人员在阅读本说明书后对上述实施例做出的各种修改，都属于本发明所保护的范围。

Claims (6)

1.一种复杂断裂带多层系油气立体充注运移分析方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步，复杂断裂带油气运移路径划分，把复杂断裂带的油气运移划分成：源内油气运移、复杂断裂带垂向油气运移和源外油气运移三部分；

第二步，源内油气运移分析，采用基于烃源岩的油气运移数值模拟方法分析源内油气的运聚及其潜在中转仓；

第三步，复杂断裂带油气泉点的识别，提出“油气泉点”的概念，根据复杂断裂带定性-定量的油气地质分析，归纳出源外油气泉点的识别的标准；通过构造建模计算油气泉点识别参数，结合油气泉点识别标准进行源外多层系油气泉点的识别；

第四步，断裂截流能力分析，根据不同砂地比下断距与断层最大截流高度关系图版，通过输导层砂地比与断距折算最大截流油藏高度；

第五步，源外多层立体油气运移分析，对源外多个潜在输导层进行基于油气泉点的油气运移模拟，模拟油气充注、侧向运聚及其截流成藏，预测油气分布，指导探井的部署。

2.根据权利要求1所述的复杂断裂带多层系油气立体充注运移分析方法，其特征在于，所述第一步的复杂断裂带油气运移路径划分是根据区域盖层的分割和与有效烃源岩的接触关系，纵向上划分成源内成藏体系和源外成藏体系，进一步基于对活动断裂带油气立体运移全流程的认识，将其运移划分成源内成藏体系侧向运移、复杂断裂带垂向运移和源外成藏体系侧向运移三部分。

3.根据权利要求1所述的复杂断裂带多层系油气立体充注运移分析方法，其特征在于，所述第二步的源内油气运移分析，是综合考虑区域盖层、储层和不整合面对油气运移的控制作用，拼接主力区域盖层之下储层顶面与不整合面得到源内侧向输导层，根据沉积相图和潜山岩性完成源内侧向输导层的相建模，进一步采用“基于烃源岩的油气运移模拟方法”分析源内的油气的运聚及其潜在中转仓。

4.根据权利要求1所述的复杂断裂带多层系油气立体充注运移分析方法，其特征在于，所述第三步复杂断裂带油气泉点的识别，是根据“油气泉点”的概念，以及复杂断裂带油气垂向优势运移通道在源外大规模油气充注的位置，统计复杂断裂带大量油田的盖层厚度、盖层断接厚度、断盖比、源内断距、成藏期断距、中转仓汇烃规模参数，并分析这些参数与浅层源外储量百分比的相关性，结合油气中转仓与断面形态的定性因素，归纳出源外油气泉点的定性-定量识别标准，通过构造建模分析潜在油源断层、断面形态、计算研究区盖层厚度、盖层断接厚度、断盖比、源内断距、成藏期断距、中转仓汇烃规模参数，在此基础上结合油气泉点的定性-定量识别标准，进行源外多层系油气泉点的识别。

5.根据权利要求1所述的复杂断裂带多层系油气立体充注运移分析方法，其特征在于，所述第四步断裂截流能力分析，是通过已钻井资料统计，拟合源外不同砂地比下断距与最大截流油藏高度之间的关系并形成图版，然后结合此图版，通过各个输导层砂地比与断距，折算出这些输导层所有断裂最大截流油藏高度。

6.根据权利要求1所述的复杂断裂带多层系油气立体充注运移分析方法，其特征在于，所述第五步源外多层立体油气运移分析，是根据第四步分析结果设置浅层各潜在输导层断裂截流油藏高度，并根据第三步分析结果设置其油气泉点，对源外多个潜在输导层进行基于油气泉点的油气运移模拟，模拟油气充注、侧向运移和截流成藏，预测研究区有利的油气聚集断块和成藏层系，指导探井部署。

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