中国东部断陷盆地富油气凹陷评价体系探讨.pdf
石油天然气学报 江汉石油学院学报 2 0 1 1 年 2 月第 3 3 卷第2 期 J o u r n a l o f O i l a n d Ga s T e c h n o l o g y J . J P I F e b . 2 0 1 I V o 1 . 3 3 N o . 2 中国东部断 陷盆地 富油气 凹陷评价体 系探讨 文 志 刚 , 刁帆 主 主 。L SI X - ,/ 周东红 ,李建平 中海石油天津分公司勘探开发研究院, 天津3 0 0 4 5 2 [ 摘要]在总结前人研究成果 的基础上,重新定 义 了富油气 凹陷,强调 了凹陷的勘探 成果 以及 勘探潜 力 ; 阐述 了富 油 气 凹 陷研 究 的 意 义 ,指 明 了 隐 蔽 油 气 藏 勘 探 的 重 要 性 ; 归纳 总 结 了 富 油 气 凹 陷 的 基 本 特 征 ; 提 出 了以资源量 、资源 丰度及探 明储量 为参数 的断陷盆地 富油 气凹 陷的评 价体 系,并运用 这个评 价体 系 对 我国东部 大部分含 油气盆地 的含 油气性进行 了客观评 价,为下 步制订 油气勘 探方案 奠定 了基 础 ,也 为 油田勘探部 门的科 学决策提供 了依据 。 [ 关键 词] 断陷盆地 ;富油气凹陷;资源量 ;资源 丰度 ;探 明储量 [ 中图分类号]TE l 2 1 . 1 [ 文献标识 码]A [ 文章编号]1 0 0 09 7 5 2 2 0 1 1 0 2 0 0 0 1 0 5 1 9 9 7年原 中 国石 油天 然气 总公 司勘探 局 、科 技 局 针对 渤 海 湾 盆地 高 丰 度 凹 陷开 展油 气 分 布 规律 及 潜 力研究 时提 出 了 “ 富油气 凹陷” 一词⋯ 。“ 富油 气 凹陷 ”理 论 发展 于 2 O世 纪 9 0年代 ,是在 中 国东 部 裂谷断陷盆地不断勘探实践和 “ 源控论” 、“ 复式油气 聚集 区带”理论基础上提出的新 的勘探理论 与思 路 ,也是 我 国油气勘 探历 程 中的第 3阶段 ] 。勘探 实践表 明 ,中国东部 陆上 绝大 部 分地 区 已进 入 以岩 性 地层油 气藏 为主要 勘探 对象 的勘 探 阶段 , . 中西 部 地 区也进 入 了构 造 和 岩 性地 层 油 气 藏 并 重 的勘 探 阶 段 。 由此 可见 ,“ 富 油气 凹陷 ”概念 是在 油气勘 探 到一 定 阶 段 勘 探 的 中后 期 时才 提 出的 ,也 是专 门 针对 隐蔽 油气藏 勘探 提 出的 。 1 “ 富油气 凹陷”概念与研究意义 “ 富油 气 凹陷”是 指那 些具 有 一定 沉 积 面 积 和厚 度 ,在地 质 历 史 上 发 生 过 大规 模 油 气 生 成 、运 移 、 聚集 、成藏 ,具有 较 多 的油 气 资源量 与较 高 的资源 丰度 , 同时 已经 探 明较多 油气储 量 ,已发现 或可望 发 现一个 乃至 多个亿 吨级 规模 大油 气 田 ,而且 仍有 较大 勘探 潜力 的 凹陷 。富油 气 凹陷理论 的核 心是 “ 满 凹 含 油” 。“ 满 凹含油 ” 观点 的提 出使 勘探 领域 跳 出 了 “ 二级 构造 带” 范 围 ,可 以实现 满 凹陷勘 探 ,勘探 范 围不仅包 括 已有 的正 向二级 构造带 ,也 包括 广 大 的斜 坡 区 和 凹 陷 的低 部 位 ] 。 “ 满 凹含 油 ”并 不 是 指 凹陷任何 部位 都含 有油 气 ,而是表 明 ,在资 源 丰富 的凹 陷里 ,油气不 仅 聚集在 正 向构造 带 内 ,更 应该 重 点 结合地 球物 理等 先进 手段 加大 隐蔽油 气藏 勘探 。近 年来 ,渤海 湾 盆地 陆上 富油气 凹陷 东 营凹 陷与 沾 化 凹陷的勘 探成 果充分 证 实 了这 一认 识 j 。 2 “ 富油气 凹陷“形成条件 2 . 1烃源 岩层 系 多、生烃 总量 大 。可保 证各 类有 效 圈闭成藏 富油气 凹陷中都存 在着 优 质烃 源岩 ,一般 表现 为优 质烃 源岩 层 系多 、规模 大 、热演 化程 度适 中 ,并 且生 烃总量 大 ,能够 为油气 聚 集成藏 提供 足够 的物 质基 础 ,从而 保证 与之 相关 的各 类储 集体 有机会 聚 油 [ 收稿日期]2 0 1 0 0 81 2 [ 基金项目]国家油气重大专项 2 O O 8 Z X O 5 0 2 3 0 0 1 0 0 3 。 [ 作者简介]文志刚 1 9 6 5 一 ,男 ,1 9 8 5年大学毕业 ,博 士 ,教授,现 主要从事石油地质学与油气地球化学方面的教学与科研 工作 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 石油天然气学报 江汉石油学 院学报 2 0 1 1年 2 月 气 成藏 。中 国东部 断陷盆 地优 质烃源 岩 主要 发育 在强烈 的裂 陷期 ,由于强烈 的构 造沉 降 ,造成 沉降 速率 大于沉积物供给速率 ,湖水较深,湖泊具欠补偿沉积条件 ,形成一定厚度的优质烃源岩 ,同时深湖一 半 深 湖环境形 成 的优质 烃源 岩有机 质类 型又 多以 I 一 Ⅱ 型 为主 。 另外 ,断 陷湖盆 往往具 有 多洼 、多 凸的构造 背景 ,发育 多个优 质生 烃洼 陷 ,同时多个 凸起 的发育 形 成 了相 当有 利 的成藏 背景 ,油气 多 以短 距 离 运 聚为 特征 ,散 失 量小 ,石油 聚 集 系数 一般 大 于 1 O ,天 然气 运聚 系数一 般大 于 0 . 5 。因此 ,断 陷型 湖盆发 育 的凹陷 自成油 气 系统 ,油 气 富集 程度 高 ,资源 丰 富 。 统计数 值表 明 ,渤海 湾盆地 富油 气 凹陷的有 效烃 源 岩层 系均 为 2层 以上 ,平均 厚 度 大于 5 0 0 m,且 分布 面积超 过 凹陷面 积 的 5 O 表 1 ,明显 高 于一般 的 陆相 沉 积 凹 陷 ] ,正是 由于烃 源 岩面 积在 凹陷 中所 占比例 大 ,分布 层系 多 ,才 能保证 烃源 岩 的有效 性 。 同时 凹陷 内烃 源岩 有 机碳 含 量T O C 大 于 1 . 5 % ,显 示 出好 烃 源岩 的特 征 ,有 机 质类 型 又多 都 以 I、 Ⅱ 型 为 主 ,有 机 质演 化 多处 于 成 熟 阶段 , 各 个 凹陷生 烃量 大 表 1 ,正是这 些有 效烃 源 岩 的存 在 才 为富 油气 凹陷 油气 聚 集成 藏 奠定 了雄厚 的物 质基础 。 同时 ,广泛分 布 的烃源 岩为 凹陷 内各类砂 体 与烃源 岩接触 提供 更大 机会 ,有利 于油气 运 聚成 藏 。在 渤 海 湾盆地 的部分 富 油气 凹 陷 中 ,主水 系砂 体 与烃 源 岩接 触 的 面 积 高达 8 0 以上 ,明显 高 于 坳 陷 湖 盆 引。 表 1 渤海湾盆地部分富油气凹陷烃源特征 据文献 [ 1 ,3 ] 。有修 改 凹陷 凹陷面积 发育层位 厚度 源岩面积 类 型 生烃量 资源量 / k m2 / m / k mz / % / 1 0 8 t /l O 8 t 2 5 6 0 Es 4 ,Es a,ES l ,Ed 3 5 0 0 1 6 9 0 2 . 5 5 T 、 Ⅱ1型 为 主 2 0 7 2 3 . 3 8 0 0 E s 4 ,E s 3 7 5 0 5 9 9 2 . 5 I 、 Ⅱ型 为 主 6 5 5 . 7 5 7 8 0 E s 4 ,E s 3 3 0 0 3 9 7 0 4 . 1 I型 为 主 3 5 8 . 5 3 8 . 8 4 2 8 0 0 E s 4 ,E s 3 ,E s l 4 5 0 1 4 5 0 2 . 0 9 I 、 Ⅱl 型 为 主 1 4 0 . 4 1 9 . 1 1 9 7 2 Es 3 ,Es l ,E d 3 7 5 0 1 3 0 0 2 . 2 4 I, Ⅱ型 为 主 5 5 . 9 8 9 . 3 3 8 3 5 E s 3 ,E s 1 , E d 3 8 0 0 2 3 8 0 1 . 4 9 I 、 Ⅱ1 型 为 主 1 5 9 . 3 1 2 . 8 辽 西 大 民屯 东营 沾化 南堡 歧 口 注 东营凹陷厚度数据 为优质烃源岩厚度 ;E s 、Es 。 、E s 、E d 。 分别为古近系沙河街组一段 、三段 、四段和东营组三段 。 2 . 2 多种 类型 的圈 闭与油气 藏 。出现“ 满 凹含 油” 的特点 断陷盆 地 的形 成受 断裂 控制 ,因而与 断裂有关 的构 造 十分发 育 ,加 上 断陷盆 地水 系多 ,物源广 ,砂 体 十分 发育 ,因而断 陷盆地 既发 育构造 圈 闭 ,也 发育岩 性 圈闭__ 9 ] ,造成 油气在 凹 陷内平 面上与垂 向上有 规 律分 布 ,出现“ 满 凹含油 ” 的特点 。 勘 探事 实业 已证 明 ,在 渤海 湾盆地 , 。 与 生 油 凹陷 毗邻 的 “ 正 向二 级构 造 带 ”具 有 多 种类 型 的 圈闭 , 是 油气 聚集 的有利 场所 。如 歧 口凹陷北 大港 构造 带 位于 板 桥 与歧 口凹 陷之 问 ,面 积 7 5 0 k m ,发 现 7个 含油层系,形成了背斜 、断鼻、断块、岩性 、潜 山等类型 的油气藏 ,含油面积达 2 5 4 . 5 k m ,包含了板 桥 、唐 家河 、港 东 、港 西 、港 中 、马 西 、周 清庄 等油 田或含 油构 造 ,形 成 了下 第 三系 “ 自生 自储 ” 板 桥 、港 中、 白水 头等 油藏 ;上 第三 系 “ 下 生上储 ” 港 东 、港西 等油 田 ;前第 三系 “ 新生 古储” 港西 潜 山奥 陶系含油 断块 [ 1 o ] 。东 营 凹陷 陡坡带 、缓坡 带 、中央 背斜带 、洼 陷带 都 可形 成油 气 富集 带 ,造成 无论 构造 高部位 还是 构造低 部位 、凹陷 区 ,无论 是 中浅层 还是 中深层 都可 成藏 ,呈现 出整 体含油 、叠合 连 片含油 、“ 满 凹含 油” 的特征 。 2 . 3良好 的保存 条 件 富油气 凹陷一般 都存 在多套 大规 模 的区域性 盖层 ,这些 区域 性盖层 具 有厚度 大 、分布 广 、封 盖油气 能力强等特点。如东营凹陷发育良好的区域性盖层为 E s 与 Nm 明化镇组泥岩 ,其 中,E s 泥岩盖 层是沙河街组油气藏的总盖层 ,厚度一般 2 0 0 ~3 0 0 m,最厚达 4 0 0 m,在凹陷内广泛分布 ,主要封闭了 稀油 油气 藏L 1 ,所封 闭的油 藏 数量 约 占 凹陷 油 藏 总数 的 3 / 4 ;Nm 盖层 厚度 2 0 0 ~4 0 0 m,分 布 面 积更 广 ,主要 在 凹陷边缘 封 闭因缺 失 E s 盖层 而运移 上来发 生 次生作 用所形 成 的稠油 油藏 ,所封 闭 的油 藏数 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 3 3卷第 2期 文志刚等 中国东部断陷盆地富油气凹陷评价体系探讨 量接 近凹 陷油藏 总数 的 1 / 4 。 3 “ 富油气 凹陷”评价体系 3 . 1前人 工作成 果 总结 袁选俊等 认为渤海湾陆上凹陷多为富油气 凹陷;高瑞琪等Ⅲ认为渤海湾盆地 主要发育 1 4个 富油 气凹陷,其 中,中石油探区有 8个 ,依次为饶 阳、霸县、沧南、歧 口 含板桥 、南堡 、辽河西部、辽 河东部 及 大 民屯 凹 陷 ;翟 光 明等 认 为东 部 断 陷盆 地 富 油气 凹陷包 括 大 民屯 、辽 西 、东 营 、歧 口、沾 化 、南 堡 、板 桥 、车镇 、辽东 、沧东一 南皮 、霸县 、潍 北等 凹陷 ;李 小 地口 通过 对 中 国 1 6 0个 沉 积盆 地 的统计 分析 表 明 ,储量 大 于 1 亿 吨 的油气 田都 分布 在 富油气 凹陷 中 。 3 . 2 富油气 凹陷评价 体 系建立 的研 究方 法 为了科 学地 建立 断陷 盆地 富烃 凹 陷评 价 体 系 ,笔 者在 大量 收 集 渤 海 湾 陆上 油 气 凹陷研 究 成 果 基 础 上 ,通 过对 已知 陆上 富油气 凹陷的深 入解 剖 ,系统 开展 了陆上 富油 气 凹陷 的基础 地质 、石 油地质 、油 气 分布规 律 以及勘 探成果 等 资料 的分析 研究 ,并 结合我 国东部其 他 凹陷勘 探成 果 以及前人 关 于富油 气 凹陷 评 价 的研究 成果 ,优选 富 烃 凹陷的评 价指标 ,尝试建 立适 合断 陷盆 地 富油气 凹陷 的评 价体 系 。 3 . 3评价标 准 参 照前 人研 究成果 表 2 ,笔者评 价 选 取 资源 量 、资 源 丰 度 以及 探 明储 量 3 个 参 数 作 为指 标 来 评 价富油 气 凹陷 。其 中 ,资 源量 、资源 丰度代 表 了 凹陷 的勘 探潜 力 ,而探 明储 量则 反映 凹陷勘 探程 度 与勘 探 成果 。 表 2.富 油 气 凹 陷 的 评 价 参 数 咖1 0 1 0 2 O 3 0 4 0 资源丰度/ 1 0 t k m 。 2 咖1 耀 墨 3 0 2 5 资源 量1 1 0 t 图 1 中 国 东部 部 分 凹 陷 资 源 量 与 资 源 丰 度 左 、探 明 储 量 右 关 系 图 ∞∞∞∞∞的∞ ∞∞∞O 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 石油 天然气学报 江汉石油学院学报 2 0 1 1 年 2月 从 图 1 可 以看 出 ,东 部部 分 凹陷资 源量 与储 量 之间相 关性 好 , 而资 源量与 资源 丰度之 间相关 性并不 好 。 由此 可见 ,这 3个参 数并 不能 相互 代 替 。研 究 中资 源量 与 资 源 丰度 两 个 参 数划 分 标 准参 考 前 人 资 料 ,而探 明储量 的划 分标 准则 来 自于 图 1 右 。实 际操 作 中 ,不 只看 探 明储 量 多少 ,还 要 参考 这个 凹 陷是 否 已经发现 较 高级别 的油气 田 如发 现大 于亿 吨级 的油气 田 。综 合 以上 分 析 ,建立 了适合 中国东 部断陷盆地富油气凹陷的评价体系 表 3 。 关 于评 价体 系 的几点 说 明 笔 者研 究所 建立 的评 价体 系引入 探 明储 量参 数 , 目的在 于表 征富 油气 凹陷是 指有 一定 的勘探程 度且 有一定 量 的油气 发现 的 凹陷 ,而对 于那些 资源量 与资 源丰度 大 ,但 尚没有 一定 量 油气发 现 的凹陷就 不应该 称之 为富 油气 凹陷 。 评 价体 系 中 工类 与 Ⅱ类 凹陷都 是所 谓 的富 油气 凹陷 。设 立 极 富 油气 凹陷 I类 目的在 于 优 中选 优 ,更 细致 的评 价 富油气 凹陷 ,指导 下步 油气勘 探 。贫油气 凹陷则是 指 凹陷 内有 少量 的油气 资源 ,且勘 探前景不好的凹陷。含油气 凹陷就是介于富油气凹陷与贫油气凹陷之间的凹陷。值得一提的是各个级别 之间是 动态 变化 的 ,凹陷 的评价 级别 明显受 勘探 程度制 约 ,因为 勘探 程度制 约 了资源评 价 的准确性 ,同 时制约 着储 量 的不断发 现 。 资 源量 5 1 0 t 与 资源丰 度 2 0 1 0 t /k m 的界 限 确定 基 于 以下 2点 一 是 资源 量 大于 5 1 0 。 t 与 资源丰 度大 于 2 0 1 0 t /k m 的 凹陷 盆 地 的油气 资源 量 占全 国资源量 2 / 3以上 ,油 气探 明储 量 约 占 全 国已探 明储 量 的一半 ,由此看 出 ,我 国油 气 的发 现 主要 与 这些 凹陷有 关 ,这 些 凹 陷 的地位 举 足轻 重 , 故 称之 为富油 气 凹陷 ;二是 依据 渤海湾 盆地 陆上 中石油 8个 富油气 凹陷的勘 探现状 而设 立口 ] ,在这 8个 富油气 凹陷 中 ,沧南 凹陷 的资源 量与 资源 丰度最低 ,分 别为 5 . 9 M 1 0 。 t 、2 3 . 9 1 0 t /k m。 ,但 沧南 凹陷 探 明储 量达 3 . 8 2 1 0 。 t ,探 明程 度高 达 6 4 . 7 5 ,且 发现 了枣 园 、王官 屯 2个亿 吨级 大油 田,是名 符其 实 的富 油气 凹陷 。 评 价体 系 中使 用 了探 明储 量 参数 ,而亿 吨级 大油 田的发 现与 否在 此 只作 为一 个 参考 指标 。实 际上 , 除 I类 凹陷都 具有 若干 个亿 吨级 大 油 田特 征 外 , Ⅱ类 凹 陷并 不 都 具 备亿 吨级 大 油 田这 一 特 征 。原 因有 二 一 是 凹陷 内油 气资 源分 布 自身 决 定 ;二 是 由勘 探 程 度 决定 。 比较 而言 ,勘 探 程 度 的影 响 因素更 为 莺 要 。 表 3 中 国东 部 断 陷 盆 地 富 油 气 凹陷 评 价 体 系 4 中 国东部断陷盆地富油气 凹陷的评价 据 表 3标准来 看 ,东部 地 区极 富油气 凹陷I类 有 辽西 、东 营 、沾 化 、渤 中 、辽 中 、黄河 口凹 陷 ;富油气 凹陷 Ⅱ类 包 括 辽东 、大 民屯 、南 堡 、歧 口、沧 南 、饶 阳 、车镇 、东 濮 、泌 阳凹陷 ;含 油气 凹陷 I l l 类 有 惠 民 、霸 县 、潜 江 、板桥 、高 邮 凹 陷 ;贫 油 气 凹 陷 I V 类 则 有 江 陵 、金湖 、 百色 凹陷 。 从 所划 分 出的富油 气 凹陷来 看 ,它们不 但资 源量 、资 源 丰度 、探 明 储量 3个 参数 达 到一 定 数值 外 , 还具有一个共 同特征 ,就是 凹陷内都发现了一个或多个亿吨级油气 田。如辽河西部凹陷的曙光、欢喜岭 油 田等 ,大 民屯 凹陷 的静安 堡 ,歧 口凹陷 的北大港 ,沧南 凹陷 的枣 园 与王官 屯油 田,饶 阳凹陷 的任丘油 田,东 营 凹陷 的胜坨与 东 辛 油 田,沾化 凹陷 的 孤 东 与孤 岛 油 田,渤 中 凹 陷 已发 现 QHD3 2 6与 P L 1 9 3 两个 大油气 田,辽 中凹陷 与黄河 口凹陷分别 发现 了绥 中 3 6 1 和 B Z 2 5 1 S大 油气 田。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 3 3卷第 2 期 文 志刚等 中国东部 断陷盆地富油气凹陷评价体系探讨 5 5 结 论 1 中 国东 部 “ 富油 气 凹陷” 形成 条件 有 烃 源 岩层 系多 、生烃 总量 大 ,可保 证各 类有 效 圈闭成 藏 ; 能够 形成 多种 类型 的圈 闭与 油气 藏 ,出现 “ 满 凹含 油 ” 的特 点 ;具 有 良好 的保 存 条 件 可 以 阻 止油 气 逸 散 。 2 选取了资源量、资源丰度以及探 明储量 3项参数作为指标来评价 富油气凹陷,并建立了适合 中 国东 部断 陷盆地 富油 气 凹陷 的评价 标准 。评 价结 果显示 辽西 、东 营 、沾化 、渤 中 、辽 中 、黄河 口、辽 东 、大 民屯 、南 堡 、歧 口、沧 南 、饶 阳 、车镇 、东濮 、泌 阳是 富油气 凹陷 。 [ 参考文献] [ 1 ] 牛嘉玉 ,吴小洲 ,方杰 ,等 .富油气凹陷勘探潜力、领域与重点区带分析[ A].赵政璋 .渤海湾盆地 油气勘探论文集 I t ].北京 石 油 工 业 出 版 社 ,2 0 0 8 . 4 4 ~ 5 7 . [ 2 ]袁选俊 ,谯汉生 .渤海湾盆地富油气凹陷隐蔽油气 藏勘探[ J ].石油 与天然气地质 ,2 0 0 2 ,2 3 2 1 3 0 ~1 3 3 . [ 3 ]赵文智 ,邹才能,汪泽成 ,等 .富油气 凹陷 “ 满凹含油”论 内涵 与意义 [ J ].石油勘探与开发 ,2 0 0 4 ,3 1 2 5 ~1 4 . [ 4 ]赵政璋 ,杜金虎,牛嘉玉 ,等 .渤海湾盆地 “ 中石油”探区勘 探形势 与前景分析【 j ].中国石油勘探 ,2 0 0 5 , 3 1 ~8 . [ 5 ]赵文智 ,张光亚,王红军 .石油地质理论新进展及其在拓展勘探领域 中的意义 [ J ].石油学报 ,2 0 0 5 ,2 6 1 1 ~8 . [ 6 ]李丕龙 .陆相 断陷盆地油气地质与勘探 [ M].北京 石油工业 出版社 ,2 0 0 3 . [ 7 ]潘元林 .从济 阳坳陷石油储量 2 O年持续高速增长看老 区勘探 [ J ].当代石油石化 ,2 0 0 5 ,1 3 7 2 1 ~2 6 . [ 8 ]帅德福 ,潘元林 ,李丕龙 .济阳坳陷油气勘探 [ M].北京 石油 工业 出版社 ,2 0 0 4 . [ 9 ]贾承造 ,赵政璋 ,杜金虎,等 .中国石油重 点勘探 领域地 质认识 、核心 技术 、勘 探成 效及 勘探方 向 [ J ].石油勘 探 与开发 2 0 08, 3 5 4 3 8 5 ~ 3 9 6 . [ 1 O ]孙希敬 .大港油田科技丛 书 3 油气藏与分布 [ M].北京 石油工业出版社,1 9 9 9 . [ 1 1 ]李春光 .试论东 营断陷盆地 区域盖层对油气藏分布的控制 [ J ].石油与天然气地质,1 9 9 1 ,1 2 1 6 5 ~7 O . [ 1 2 ]翟光 明,何文渊 .从区域构造 背景看我 国油气勘探方 向 E J ].中国石油勘探 ,2 0 0 5 , 2 1 ~9 . [ 1 3 ]李小地 .中国大油田的分布特征 与发现前景 [ J ].石油勘探与开发 ,2 0 0 6 3 3 2 1 2 7 ~1 3 0 . [ 编辑] 宋换新 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m