油气藏三元分类方法的探讨.pdf

l 8 第 2 6卷 第 3期 大庆石油地质与开发P ． G ． O ． D ． D ． 2 0 0 7年 6月 文章编号 1 0 0 0 3 7 5 4 2 0 0 7 0 3 -0 0 1 8 - -0 4 油气 藏三元分 类方法 的探讨 林景晔，林铁锋，施立志 大庆油 田有限责任公司 勘探开发研究院 ，黑龙江 大庆 1 6 3 7 1 2 摘要在 系统研究过去油气藏分类法的基础上 ，根据坳陷盆地 向斜 区砂岩储层找油的 实际需要 ，从常 规油气藏形成的基本原理出发 ，提 出了由构造、断层和岩性为油气藏分类要素的三元分类法。解决 了 常规油气藏定量分类的问题 ，通过各要素对油气成藏控制程度的定量刻画，使 油气藏分类更加明确。 研究表明，任何油气藏的形成都不是单一因素作用的结果，只是各要素控制的程度有别。油气藏三元 分类法能提供更多的油气成藏信息，在进入盆地向斜区或隐蔽油气藏的勘探领域应用该分类方法，有 利 于搞清油气藏成藏机理及油气藏的分布规律，因此以松辽盆地北部为例 ，论证 了该方法的优越性。 关键词油气成藏 ；油气藏分类；油气藏定量分类；油气藏三元分类法 中图分类号 T E 1 2 2 文献标识码 A Re s e a r c h o n t e r na r y c l a s s i fic a t i o n o f o i l a nd g a s r e s e r v o i r L I N J i n g y e，L I N T i e f e n g，S HI L i z h i E x p l o r a t i o n a n d D e v e l o p m e n t R e s e a r c h I n s t i t u t e o f D a q i n g O i lf w l d C o m p a n y L t d ． ，D a q i n g 1 6 3 7 1 2 ， C h i n a Ab s t r a c t Ba s e d o n t h e a n a l y s i s o f p a s t r e s e r v o i r c l a s s i fi c a t i o n，a c c o r d i n g t o t h e a c t u a l n e e d o f fin di n g o i l o n s a n ds t o n e r e s e rvo i r i n s y n c l i n a l a r e a o f d e p r e s s i o n b a s i n，a n d i n t e r m o f t h e f u n d a me n t a l p rin c i p l e o f c o n v e n t i o n a l r e s e rvo i r g e n e r a t i o n，t h i s pa p e r h a s p r o p o s e d a t e r n a r y c l a s s i fic a t i o n c o mp o s e d b y t h r e e f a c t o r s o f s t r u c t u r e，f a ul t a n d l i t h o l o g y ．I t c a n b e u s e d f o r q u a n t i t a t i v e c l a s s i fi c a t i o n o f c o n v e n t i o n a l r e s e rvo i r ，w i t h wh i c h t h e r e s e rvo i r c l a s s i fi c a t i o n i s mo r e a c c u r a t e ．R e s e a r c h i n d i c a t e s t ha t a n y r e s e rvo i r g e n e r a t i o n i s t h e r e s u l t o f mu l t i f a c t o rs wi t h d i f f e r e n t c o n t r o l l i ng e x t e n t ．Th e r e f o r e，t h e t e rn a r y c l a s s i fic a t i o n ma y p r o v i d e muc h mo r e da t a r e l a t e d t o o i l a n d g a s p o o l g e n e r a t i o n，whi c h wi l l h e l p ma k e c l e a r o f t h e p o o l g e n e r a t i o n me c h a n i s m a nd i t d i s t rib u t i o n r u l e i n t h e e x p l o r a t i o n o f b a s i n s y n c l i n a l a r e a o r s u bt l e r e s e rvo i r ．T a k i n g S o n g l i a o b a s i n a s a n e x a mpl e，t h e s u p e rio rit y o f t e rn a ry c l a s s i fic a t i o n h a s b e e n v e rifie d． Ke y wo r ds o i l a n d g a s p o o l g e n e r a t i o n；r e s e r v o i r c l a s s i fic a t i o n；q u a n t i t a t i v e c l a s s i fic a t i o n o f r e s e rvo i r ；t e rna ry c l a s s i fi a t i 0 n 0 f r e s e rvo i r 自然界存在各种各样的油气藏 ，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 的一项重要内容。从理论认识或 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 j 。在油气藏 的勘探地质分类方面， 国内外石油地 质专家曾提出过上百种分类方 案 ， 大致可以概括为圈闭成因 、储层形态 、圈闭形态 、烃 类相态 、油气产量等分类。油气藏是含油气盆地中油 气聚集的最小单元 ，它是油气在单一圈闭的单一储层 中的聚集 ，并具有统一 的压力系统和油 气水界 面。过去的油气藏分类法 尤其是 以勘探 找油为 目 的通常都依据 圈闭形态来 分类 ，在 油气 勘探实践 中发挥了重要作用 ，这种分类 的基础在于油气藏勘探 实践 中表现为圈闭勘探 引。中一低渗透率砂岩储集 层的勘探实践表明，我们寻找到的油气 田都不是由单 一 圈闭形成的油气藏，而是 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内错叠 的砂体 ，或者是平面上同一构造或 同一砂体被断层切 割形成不同小断块组成 的 “ 小型油藏群 ” 。在进入 向斜区及隐蔽油气藏勘探之后 ，其特点是构造圈闭少 或不明显 ，用过去的油气藏分类法难 以搞清油气藏的 成 因和分布规律 ，致使有些找油理念也不适应今后的 勘探思路。因此 ，充分遵循油气藏分类的科学性和实 用性 ，提出了油气藏三元分类新方 法，该方法基本属 收稿 日期 2 0 0 5 1 2 - 0 1 作者简 介林景哗 1 9 5 9一 ，男 ，黑龙江哈尔滨人 ，高级工程师，从事油 田勘探及储量研究工作 。 维普资讯 2 0 0 7年 6月 林景晔等油气藏三元分类方法的探讨 l 9 圈闭成因的油气藏分类法。 1 油气藏三元分类原理及概念 给油气藏分类 ，有必要先研究一下油气藏的形成 过程。油气不断进人圈闭储层空间 的过程称为充注 ， 油气聚集是发生在二次运移过程 中的事件 。油 的 二次运移以游离相态为主 ，在运移过程 中，油首先在 高孔渗层中或运载层顶部发育的优势通道中运移 ，在 三维 空 间上 往往 形成“ 溪 流” 的形式 ，当遇 圈 闭 构造 、地层 遮挡 ，油就停 留在圈闭中并 占据较大 的孔隙 ，而小孔隙仍被水充填 ，随着油的充注 ，越来 越多的油进入圈闭 ，越来越多的小孔隙中的水被油驱 替 ，当储层 中的含油饱和度增加到一定程度时最终形 成油藏 。虽然圈闭的形成是多样 的，但对 于砂岩 储层 中遮挡油气运移应以构造 、断层和岩性这 3种为 最基本的也是最为重要的因素 ，根据这一原理可对油 气藏进行三元分类 。油气藏三元分类方法 中的构造 、 断层和岩性 3个概念介定如下 1 构造油气藏是指以地层的构造变形为遮挡 条件形成的油气藏 。过去常说 的背斜油气藏归属 为此分类法的构造油气藏 ，称为构造油气藏是沿用了 人们长期以来的习惯用语。 2 断层油气藏指储集层在某些方 向受断层遮 挡形成的油气藏。在过去油气藏分类中，都把断层油 气藏归属于构造油气藏 ，其实这是沿用了构造地质学 的概念。此分类法 中把 断层 与构造 定义为独立 的概 念 ，更有利于石 油地质学 中油气藏分类科学性 的发 展 。 3 岩性油气藏是指由于沉 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形成的油气 藏。过去的地层不整合或超覆油气藏按该分类法的成 因分类法来看都属于岩性油气藏。 2 三个圈闭要素的研究方法及定量原则 三个圈闭要素的研究方法应是对油藏综合研究认 识 的全过程 ，它包括油藏描述及储层建模的最终研究 成果。首先，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 、盖层和圈闭 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 ，利用取心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 含流体性质及有效厚度 ；第三 ， 利用地震 、测井和录井等 多种资料 ，结合先进的油藏 描述技术和地质建模等技术 系统解剖油气藏 ；第 四， 编制油层顶面构造图 、编制油藏十字剖面图 、断裂叠 合 图及三维地质建模等分析图件 。定量是还要结合油 层的原始含油饱和度 、毛管压力曲线及油柱高度等资 料 。定量的过程也是深入研究和认识油气藏的过程 ， 定量的原则是根据构造 、断层和岩性 3个圈闭要素对 成藏的控制程度评估进行定量 ，主要是指对形成油气 藏起的作用和对油气藏地质储量及含油饱和度的增加 等方面的贡献 ，然后根据量化标准确定油气藏类型。 3 油气藏三元分类方法及命名原则 油气藏三元分类采用三角图法 ，以构造 、断层和 岩性圈闭要素 为三角 图的 3个顶点 图 1 ，依据各 要素对成藏的控制程度定量 ，数值采用百分 比，将油 气藏分为 3类 6亚类 和 6小类 共计 l 5种 类型 表 1 。 构造 断层 2 5 5 O 7 5 岩性 图 1油气藏三元分类法三角图 Fi g． 1 Te r n a ry c1 a ss i fi c a ti on di a g ra m f o r oi1 a n d g as a c c u mul a t i on 表 l 油气藏 三元分 类明细表 Ta bl e 1 Te r nar y c l a s s i fic at i o n s c he dul e f o r o i l and g a s a c c umul a t i on 从成因上可分为 3个区一元 区有 3个油气藏类 维普资讯 2 0 大庆石油地质与开发P ． G ． O ． D ． D ． 第 2 6卷 第 3期 型，特点是单一 因素控制 程度较高 ，大 于 7 5 ％ ，命 名用单一元素，如构造油气藏 、断层油气藏和岩性油 气藏 ；二元区有 6个亚类油气藏 ，特点是有一个因素 控制程度 比较 高，但不 占绝对优势 ，在 7 5 ％ ～5 0 ％ 之间，第二种因素控制程度明显 ，命名用 2个 因素， 次一级 因素 放在名称 前面 ，如断 层． 构 造油气 藏等 ； 三元 区有 6个小类油气藏 ，特点是有一种因素控制程 度稍高 于其它因素 ，在 5 0 ％ ～3 3 ％之间 ，其余 2种 因素有一者稍大于第三者，命名用 3个因素 ，最次一 级控制因素放在名称前面 ，如岩性． 断层． 构造油气藏 等。 4 油气藏三元分类法的必要性及意义 油气藏三元分类的意义在于它是从油气富集成藏 过程出发 ，说明任何油气藏的形成都不是单一 因素控 制的 ，只是控制 的程度 不同。如大庆油 田的喇嘛甸 、 萨尔图油藏是构造油藏，但岩性因素也较明显。如油 藏东西两侧的油 、水界面高度不一致 ，有较大范围的 油、水过渡带及开发中的层间 、层 内、平面三大矛盾 的存在等都是岩性 因素控制的结果 。通常称为构造油 藏 ，并不是说没有断层和岩性 因素控制 ，只不过是构 造因素 占了绝对优势。 过去油气藏的分类主要是依据圈闭和储层形态分 类 ，在以寻找构造油气藏为主的油气勘探中发挥 了重 要作用 ” 。随着勘探领域 的变化 ，尤其 进入 向斜 区及隐蔽油气藏勘探之后 ，用过去油气藏分类法难以 搞清油气藏的成因和分布规律 ，有些找油理念已难以 适应新领域的勘探思路。这就要求油气藏分类不能只 满足对圈闭形态的描述 ，而应反映油气藏的成因以及 各成因之间的内在联系 ，以便得 出区域油气藏分布规 律。通常把成因相似的岩性油气藏分布区称为岩性油 气聚集带 ，在一般情况下 ，一个油气聚集带有多种类 型岩性油气藏或 以一 种油藏 为主，辅 以其它类 型油 藏 。经多年对松辽盆地北部 的勘探实践 ，人们根 据沉积和构造特征 ，将盆地的5套油层的油藏分布特 征划为三大环带 图 2 I S - 1 6 ] 。迄今为止 ，盆地 内大 的构造 已基本查 明，而岩性 油气 藏带 内带 是今 后寻找各种岩性油气藏的主要地区。研究表明，从盆 地凹陷的齐家一古龙到盆地以西地区，凹陷内为以透 镜状 、片状砂岩为主的油藏聚集带；凹陷边缘为砂岩 上翘尖灭岩性油藏、鼻状构造一岩性油藏聚集带 ；凹 陷坡折带为断层遮挡断层一岩性油藏聚集带 ；西部斜 坡为低幅度构造 、地层岩性油气聚集带 。在这些 油气聚集带 中油气藏的特点是构造小或不明显 ，找出 构造 、断层及岩性谁是影响油气藏形成 的主控 因素 ， 运用油气藏三元分类方法对其找到的油藏进行深入分 析并分类 ，有利于查清油气藏的分布规律 ，对指导勘 探生产实践有着明显的优越性。 豳油田 构造油藏带 目岩性油藏带 零散油 藏带 图2松辽盆地油藏类型分带图 据杨祖序， 1 9 8 2 Fi g ． 2 Z o ni n g ma p o f t y pe o f r es e r v oi r fo r So n gl i a o B a s i n a c c o r d i n g t o Y A N G Z h u X U， 1 9 8 2 油气藏三元分类法虽然是定量分类 ，但它不是 拘于细小百分数的变化 ，而重点是某一油气藏在三元 区的 3个大类别上的定量。提出油气藏三元分类法真 正的意义还在于①它是今后 中低渗透砂岩储层 ，尤 其是向斜区勘探的需要 ；②它是油藏描述和地质建模 等先进技术的最终认识成果之一。反过来说 ，正是 由 于有了三维精细油藏描述等技术，才使得油气藏三元 定量分类成为可能。可以说它最能体现近年来飞速发 展的精细油藏描述技术的研究成果。 5 结论 1 油气藏三元分类是对常规油气藏 的分类方 法 ，其中不包括水动力 、裂缝 、古潜 山等特种油气 藏。它解决了常规油气藏的定量分类问题 ，尤其适合 于砂岩储层油气藏的分类 ，可使油气藏的分类更为精 确。 2 油气藏三元分类建立 了一个油气藏分类 的 理论标准 ，有助于科研人员对油气藏 类型概念 的统 一 。尽管构造 、断层 、岩性 3个圈闭要素的定量方法 尚未成熟，但它们 的确不同程度地控制着任何一个油 气藏的形成。任何新理论 的提 出，最初是不完善的， 但这并不影响它的科学价值。油气藏三元分类定量方 法仍需要在今后的实践中发展和完善。 3 通过总结国内外诸 多油 田的各 种油气藏类 型 ，建立广义的油气藏分类方案 ，对于开阔视野固然 维普资讯 2 0 0 7年 6月 林景晔等油气藏三元分类方法的探讨 ． 2 1 必要 ，但建立适合具体盆地及 自身勘探领域的油气藏 分类方案，实用性更强 ，更有利于指导油气勘探。 4 油气藏三元分类方法试 图从揭示砂 岩储层 原始含油饱和度增长的基本过程出发 ，达到充分认识 隐蔽油气藏的成藏机理 ，寻找油气藏的分布规律 ，以 便发现更多的油气地质储量。 致谢 本文在撰写过程中，得到了李 明城教授的 衷心的指导 ，在此表示衷心感谢 参考文献 [ 1 ]伍友佳 ．油藏地质学 [ M]．北京 石油工业 出版社 ，2 0 0 4 ． wu Y o u j i a ． R e s e r v o i r G e o l o g y [M] ． P e t r o l e u m I n d u s t r y P r e s s ， 2 O o 4 ． [ 2 ]张厚福．方朝亮，高先志．等 ． 石油地质学 [ M]． 北京石油 工业出版社 ，1 9 9 92 2 8 - 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