CN117852307B - 一种构造形变体控制浅层油气充注成藏规模的预测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种构造形变体控制浅层油气充注成藏规模的预测方法，包括S1.计算构造形变体根部汇烃单元内的汇烃量；S2.计算构造形变体的塌陷体积；S3.分析构造形变体根部的切割层位及垂向供烃距离；S4.引入构造形变充注系数，构造形变充注系数=塌陷体积×汇烃量/垂向供烃距离×层位系数；S5.拟合典型油藏构造形变充注系数与已发现油田浅层成藏储量的函数关系，通过该函数关系预测研究区内浅层预探目标的成藏储量规模。本发明把汇烃量、垂向供烃距离与构造形变塌陷体积结合，从源到汇综合定量评价了其油气垂向运移能力，并在此基础上，定量预测了复杂断裂带浅层预探构造的潜在储量规模，为科学部署勘探评价方案提供依据。
Description
技术领域
本发明涉及石油勘探技术领域，特别涉及一种构造形变体控制浅层油气充注成藏规模的预测方法。
背景技术
新近系作为源外成藏体系，断裂带的汇烃能力和垂向泵吸是其向源外充注成藏关键。构造形变体三维空间的形变强度及其汇烃能力在很大程度上决定了断裂带浅层（源外）充注成藏的规模。随着浅层勘探程度的增长，对勘探精度要求不断提高，亟需科学、定量评价构造形变体的油气垂向运移能力，并在此基础上预测浅层潜在目标规模，从而提高勘探成功率、实现价值勘探。
发明内容
本申请的目的在于提供一种构造形变体控制浅层油气充注成藏规模的预测方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：
一种构造形变体控制浅层油气充注成藏规模的预测方法，包括：
S1.构造形变体根部汇烃能力的定量评价，根据分隔槽原理和运移路径划分构造形变体根部汇烃单元，结合生烃动力学模型模拟计算构造形变体根部汇烃单元的汇烃强度，并按汇烃单元面积对汇烃强度积分得到构造形变体根部汇烃单元内的汇烃量；
S2.计算构造形变体的塌陷体积，塌陷体积指构造运动过程中构造形变体的下陷和坍塌体积，测量构造形变体塌陷体积的宽度、长度和高度，长度指构造形变体沿着走向的延伸距离，宽度指构造形变体波及范围的横向宽度，高度指坍塌的深度，基于宽度、长度和高度计算塌陷体积；
S3.分析构造形变体根部的切割层位及构造形变体根部成熟烃源岩到浅层次生成藏层位垂向供烃距离；
S4.引入构造形变充注系数来定量评价油气垂向运移能力，构造形变充注系数=塌陷体积×汇烃量/垂向供烃距离×层位系数，层位系数用于表征构造形变体根部的切割不同层位导致的充注效率的变化；
S5.复杂断裂带构造形变体浅层油气成藏储量规模预测，拟合已发现油田的构造形变充注系数与已发现油田的浅层油气成藏储量规模的函数关系，通过该函数关系预测研究区内浅层预探目标的成藏储量规模。
进一步地，步骤S1前还包括：
S01.收集研究区三维地震及其解释资料，确定各油田或构造断裂带的构造形变体的范围和近源油气运移汇烃的控制层面，识别油田或构造断裂带的构造形变体；
S02.收集研究区已钻井不同层系烃源岩TOC和HI指数，结合地震相、沉积相和有机相研究，开展TOC和HI指数分析，得到已钻井不同层系烃源岩TOC和HI指数的平面分布。
S03.收集整理研究区各油田或构造断裂带的测录井资料和已发现油田的浅层油气成藏储量规模。
进一步地，步骤S2中，塌陷体积=长度×宽度×高度。
进一步地，步骤S3中构造形变体根部成熟烃源岩到浅层次生成藏层位垂向供烃距离的计算步骤为：测量构造形变体根部成熟烃源岩到浅层次生成藏层位的垂向双程时差，通过垂向供烃距离=垂向双程时差×地震波速度/2，计算垂向供烃距离。
进一步地，步骤S1后还包括拟合汇烃量与其浅层油气成藏储量规模的关系；步骤S2后还包括拟合塌陷体积与浅层油气成藏储量规模的关系；步骤S3后还包括拟合垂向供烃距离与浅层油气成藏储量规模的关系。
进一步地，步骤S4前还包括对构造形变充注系数的适用性进行分析，统计油田或构造断裂带已有的浅层油气成藏储量规模、汇烃量、塌陷体积、垂向供烃距离和切割层位的深度，若发现浅层油气成藏储量规模与汇烃量和塌陷体积成正比，与垂向供烃距离和切割层位的深度成反比，则引入构造形变充注系数。
进一步地，构造形变充注系数=塌陷体积×汇烃量/垂向供烃距离×层位系数，其中若构造形变体根部的切割层位的深度到馆陶组，则层位系数为2%；若构造形变体根部的切割层位的深度到东营组，则层位系数为50%；若构造形变体根部的切割层位的深度到沙河街组，则层位系数为100%。
进一步地，步骤S5中，拟合已发现油田的构造形变充注系数与已发现油田的浅层油气成藏储量规模的函数关系为：储量=a×ln(构造形变充注系数)+b，a和b为通过拟合得到的两个常数。
综上，本发明的技术效果和优点：构造形变体的塌陷体积能在很大程度上反应其形变强度，本发明创新性把汇烃量、垂向供烃距离与塌陷体积结合起来，引入构造形变充注系数来定量评价油气垂向运移能力，并在此基础上，定量预测了复杂断裂带浅层预探构造的潜在油气成藏储量，为科学部署勘探评价方案提供依据；该方法资料易于获取、操作步骤简单，适用于裂陷盆地复杂断裂带断块油藏预探目标的勘探评价，具有广阔的应用前景。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一实施例构造形变体控制浅层油气充注成藏规模的预测方法的方法流程图；
图2为本发明一实施例的构造形变体塌陷体积示意图；
图3为本发明一实施例的环渤中凹陷汇烃量与浅层油气成藏储量规模的关系图；
图4为本发明一实施例的环渤中凹陷塌陷体积与浅层油气成藏储量规模的关系图；
图5为本发明一实施例的环渤中凹陷垂向供烃距离与浅层油气成藏储量规模的关系图；
图6为本发明一实施例的环渤中凹陷构造形变充注系数与浅层油气成藏储量规模的关系图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
构造形变体是指三维的活动断裂体。本发明提出一种构造形变体控制浅层油气充注成藏规模的预测方法，如图1所示，包括：构造形变体近源汇烃的定量评价，根据分隔槽原理和运移路径划分构造形变体根部汇烃单元，结合生烃动力学模型模拟计算构造形变体根部汇烃单元的汇烃强度，并按汇烃单元面积对汇烃强度积分得到构造形变体根部汇烃单元的汇烃量；计算构造形变体的塌陷体积，基于三维地震及其解释成果，测量构造形变体塌陷体积的宽度、长度和高度，基于宽度、长度和高度计算塌陷体积；分析构造形变体根部的切割层位及构造形变体根部成熟烃源岩到浅层次生成藏层位垂向供烃距离；引入构造形变充注系数来定量评价油气垂向运移能力，构造形变充注系数=塌陷体积×汇烃量/垂向供烃距离×层位系数；复杂断裂带构造形变体浅层油气成藏储量规模预测，拟合已发现油田的构造形变充注系数与已发现油田的浅层油气成藏储量规模的函数关系，通过该函数关系预测研究区内浅层预探目标的成藏储量规模。
实施例1
环渤中凹陷位于中国东部渤海湾盆地海域，该凹陷古近系发育多套烃源岩，是渤海浅层新近系油气大规模成藏的主要区域，凸起区勘探程度高，油气勘探逐步向复杂断裂带挺进，但复杂断裂带断裂众多，油气的垂向运移非常复杂。因此，复杂断裂带垂向输导能力的评价，是油气勘探部署亟待解决的问题，断裂带构造形变体的形变强度和汇烃及其输导能力是解决问题的关键。
本实施例提出利用构造形变体控制浅层油气充注成藏规模的预测方法，分析环渤中凹陷已钻油田或构造断裂带的构造形变体的形变强度、汇烃与其垂向输导能力的定量关系，引入构造形变充注系数来定量评价油气垂向运移能力，并在此基础上，定量预测了复杂断裂带浅层预探目标（油田或构造断裂带）的潜在储量规模。
具体实施步骤为：
S1、收集研究区三维地震及其解释资料，确定各油田或构造断裂带的构造形变体的范围和近源油气运移汇烃的控制层面。本实施例收集了环渤中凹陷复杂断裂带的36个油田或构造断裂带的三维地震及其解释资料，覆盖构造形变体深层汇烃到浅层形变波及的所有层位，识别油田或构造断裂带的构造形变体。
S2、收集整理研究区已钻井不同层系烃源岩TOC和HI指数，TOC指数是指烃源岩的有机碳含量；HI为烃源岩的氢指数。本实施例收集了环渤中凹陷不同层系烃源岩TOC和HI指数资料，并结合地震相、沉积相和有机相研究，开展TOC和HI指数分析，得到不同层系烃源岩TOC和HI指数的平面分布。
S3、本实施例收集了环渤中凹陷复杂断裂带的36个油田或构造断裂带的测录井资料和储量报告。
S4、构造形变体根部汇烃能力的定量评价。本实施例划分了环渤中凹陷复杂断裂带的36个油田或构造断裂带的构造形变体根部汇烃单元，结合生烃动力学模型模拟计算构造形变体根部汇烃单元的汇烃强度，汇烃强度=烃源岩厚度×烃源岩密度×有机碳含量×氢指数×生烃转化率（公式1），汇烃量=汇烃强度×汇烃面积（公式2），按汇烃单元面积对汇烃强度积分得到构造形变体根部汇烃单元内的汇烃量。并在此基础上，如图3所示，拟合汇烃量与其浅层油气成藏储量规模的关系。
S5、计算构造形变体塌陷体积。构造形变体的塌陷体积能在很大程度上反应其形变强度。该方法提出了复杂断裂带构造形变体塌陷体积的快速计算方法：塌陷体积=长度×宽度×高度（公式3）。塌陷体积指构造运动过程中构造形变体的下陷和坍塌体积，长度指构造形变体沿着走向的延伸距离，宽度指构造形变体波及范围的横向宽度，高度指坍塌的深度。本实施例基于三维地震及其解释成果，测量了环渤中凹陷复杂断裂带的36个油田或构造断裂带的构造形变体的长度、宽度和高度，如图2所示示出了长度、宽度和高度的示意，根据公式3计算构造形变体的塌陷体积，图2中上方中部为构造形变体的塌陷体积。并在此基础上，如图4所示拟合了塌陷体积与浅层油气成藏储量规模的关系。
S6、分析构造形变体根部的切割层位及其垂向供烃距离。本实施例分析了环渤中凹陷复杂断裂带的36个油田或构造断裂带的垂向供烃距离，根据三维地震及其解释资料，测量构造形变体根部成熟烃源岩到浅层次生成藏层位的垂向双程时差，通过垂向供烃距离=垂向双程时差×地震波速度/2，计算垂向供烃距离。同时，统计了各个油田或构造断裂带的构造形变体根部的切割层位。并在此基础上，如图5所示，统计分析垂向供烃距离与浅层油气成藏储量规模的关系。
S7、构造形变充注系数的计算。如果浅层油气成藏储量规模与汇烃量和塌陷体积成正比，与垂向供烃距离及其切割层位的深度成反比，则符合引入构造形变充注系数的条件。引入构造形变充注系数，构造形变充注系数=塌陷体积×汇烃量/垂向供烃距离×层位系数（公式4），其中，层位系数用于表征构造形变体根部的切割不同层位导致的充注效率的变化，层位系数的选取方法如下：若构造形变体根部的切割层位的深度到馆陶组，则层位系数为2%；若构造形变体根部的切割层位的深度到东营组，则层位系数为50%；若构造形变体根部的切割层位的深度到沙河街组，则层位系数为100%。
本实施例统计了环渤中凹陷复杂断裂带36个油田或构造断裂带浅层油气成藏储量规模、汇烃量、塌陷体积、垂向供烃距离和切割层位的深度，由图3和图4发现浅层油气成藏储量规模与汇烃量和塌陷体积成正比，由图5和统计结果发现浅层油气成藏储量规模与垂向供烃距离和切割层位的深度成反比，这符合构造形变充注系数适用的条件。于是，根据公式4，计算环渤中凹陷复杂断裂带的36个油田或构造断裂带的构造形变充注系数。
S8、构造形变充注系数预测复杂断裂带浅层油气成藏储量规模。本实施例拟合环渤中凹陷复杂断裂带的36个油田或构造断裂带的构造形变充注系数与浅层油气成藏储量规模的关系，36个油田或构造断裂带均为已发现浅层油气成藏储量规模的油田，如图6所示，得到：储量=a×ln(构造形变充注系数)+b（公式5），其中a和b为通过拟合得到的两个常数，对于得到公式5的拟合算法在此不作限定，例如，拟合算法可以包括现有的多元回归拟合算法；本实施例通过拟合得到a=890.5，b=73.87。将其应用到研究区内预探圈闭的勘探风险评价中，例如，根据步骤S1-S7算得的PL13-A油田的构造形变充注系数为215，根据公式5预测其储量为4856万吨，BZ19-A油田的构造形变充注系数为995，根据公式5预测其储量为6220万吨，表明这两个油田都具有良好的资源前景，是下步勘探的有利目标。之后，这两个油田都取得了良好的勘探效果，揭示的两个油田实际探明储量与预测储量相比，误差在15%以内，说明该方法预测效果良好。
在环渤中凹陷的浅层目标的勘探评价中，该方法为科学部署勘探评价方案提供了依据，参与探明储量超过4亿吨，取获得了良好的应用效果和经济效益。本方法原理与步骤简单，该方法利用塌陷体积、垂向供烃距离和汇烃量定量评价复杂断裂带的三维构造形变强度、垂向供烃和汇烃能力，相比传统断裂控藏定性分析，更准确、客观和真实。本方法不仅能定量地评价复杂断裂带构造形变的强度，还把汇烃量、垂向供烃距离与塌陷体积结合起来，从源到汇综合评价了其油气垂向运移能力。相比单纯构造控藏的思路，本方法在浅层充注能力的评价中，不仅考虑了构造的差异形变，还考虑了不同凹陷的生烃能力，因此可以实现跨凹陷（各个凹陷的生烃潜力不同）的对比研究，具有更好的普适性。由本方法获取的构造形变体的构造形变充注系数，可以直接用于预测复杂断裂带油田或构造断裂带的储量，为科学部署勘探评价方案提供了重要依据。
最后应说明的是：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种构造形变体控制浅层油气充注成藏规模的预测方法，其特征在于，包括：
S1.构造形变体根部汇烃能力的定量评价，根据分隔槽原理和运移路径划分构造形变体根部汇烃单元，结合生烃动力学模型模拟计算构造形变体根部汇烃单元的汇烃强度，并按汇烃单元面积对汇烃强度积分得到构造形变体根部汇烃单元内的汇烃量；
S2.计算构造形变体的塌陷体积，塌陷体积指构造运动过程中构造形变体的下陷和坍塌体积，测量构造形变体塌陷体积的宽度、长度和高度，长度指构造形变体沿着走向的延伸距离，宽度指构造形变体波及范围的横向宽度，高度指坍塌的深度，基于宽度、长度和高度计算塌陷体积；
S3.分析构造形变体根部的切割层位及构造形变体根部成熟烃源岩到浅层次生成藏层位垂向供烃距离；
S4.引入构造形变充注系数来定量评价油气垂向运移能力，构造形变充注系数=塌陷体积×汇烃量/垂向供烃距离×层位系数，其中层位系数用于表征构造形变体根部的切割不同层位导致的充注效率的变化；
S5.复杂断裂带构造形变体浅层油气成藏储量规模预测，拟合已发现油田的构造形变充注系数与已发现油田的浅层油气成藏储量规模的函数关系，通过该函数关系预测研究区内浅层预探目标的成藏储量规模。
2.根据权利要求1所述的构造形变体控制浅层油气充注成藏规模的预测方法，其特征在于，步骤S1前还包括：
S01.收集研究区三维地震及其解释资料，确定各油田或构造断裂带的构造形变体的范围和近源油气运移汇烃的控制层面，识别油田或构造断裂带的构造形变体；
S02.收集研究区已钻井不同层系烃源岩TOC和HI指数，结合地震相、沉积相和有机相研究，开展TOC和HI指数分析，得到已钻井不同层系烃源岩TOC和HI指数的平面分布，
S03.收集整理研究区各油田或构造断裂带的测录井资料和已发现油田的浅层油气成藏储量规模。
3.根据权利要求1所述的构造形变体控制浅层油气充注成藏规模的预测方法，其特征在于，步骤S2中，塌陷体积=长度×宽度×高度。
4.根据权利要求1所述的构造形变体控制浅层油气充注成藏规模的预测方法，其特征在于，步骤S3中构造形变体根部成熟烃源岩到浅层次生成藏层位垂向供烃距离的计算步骤为：测量构造形变体根部成熟烃源岩到浅层次生成藏层位的垂向双程时差，通过垂向供烃距离=垂向双程时差×地震波速度/2，计算垂向供烃距离。
5.根据权利要求1所述的构造形变体控制浅层油气充注成藏规模的预测方法，其特征在于，步骤S1后还包括拟合汇烃量与其浅层油气成藏储量规模的关系；步骤S2后还包括拟合塌陷体积与浅层油气成藏储量规模的关系；步骤S3后还包括拟合垂向供烃距离与浅层油气成藏储量规模的关系。
6.根据权利要求1所述的构造形变体控制浅层油气充注成藏规模的预测方法，其特征在于，步骤S4前还包括对构造形变充注系数的适用性进行分析，统计油田或构造断裂带已有的浅层油气成藏储量规模、汇烃量、塌陷体积、垂向供烃距离和切割层位的深度，若发现浅层油气成藏储量规模与汇烃量和塌陷体积成正比，与垂向供烃距离和切割层位的深度成反比，则引入构造形变充注系数。
7.根据权利要求1所述的构造形变体控制浅层油气充注成藏规模的预测方法，其特征在于，若构造形变体根部的切割层位的深度到馆陶组，则层位系数为2%；若构造形变体根部的切割层位的深度到东营组，则层位系数为50%；若构造形变体根部的切割层位的深度到沙河街组，则层位系数为100%。
8.根据权利要求1所述的构造形变体控制浅层油气充注成藏规模的预测方法，其特征在于，步骤S5中，拟合已发现油田的构造形变充注系数与已发现油田的浅层油气成藏储量规模的函数关系为：储量=a×ln(构造形变充注系数)+b，a和b为通过拟合得到的两个常数。
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