松北探区扶余油层油气成藏有利区预测.pdf

2 0 1 2年 1 2月 第 3 1卷第 6期 大庆石油地质与开发 Pe t r o l e u m Ge o l o g y a n d Oi l fi e l d De v e l o pme n t i n Da q i n g De c ．，2 01 2 V0 L 31 No ． 6 DOI 1 0 ． 3 9 6 9 ／ J ． I S S N． 1 0 0 0 3 7 5 4 ． 2 0 1 2 ． 0 6 ． 0 0 4 松北探 区扶余油层油气 成藏有利 区预测 刘雪雪 付 广 李冬春。 刘 颖4 1 ．中国石油辽河油 田金马油 田开发公司 ，辽宁 盘锦1 2 4 0 1 0 ；2 ．东北石 油大学地球科学学院 ，黑龙江 大庆1 6 3 3 1 8 ； 3 ．大庆油 田有限责任公 司第二采 油厂 ，黑龙 江 大庆 1 6 3 4 1 4 ；4 ．大港油 田采油五厂 ，天津3 0 0 2 8 0 摘要源岩供烃、 油气储集 、 运移路径以及保存条件是松北探区扶余油层油气成藏的主要控制因素。以此为基础， 选取源岩平均厚度、 有机碳质量分数、 有机质成熟度、 氯仿沥青“ A” 、 有机质类型、 油源区距探区距离 、 沉积相类型、 储层平均厚度、 盖层平均厚度和地层水矿化度 1 0个指标作为松北探区扶余油层油气成藏综合评价参数， 构建油气 成藏模糊综合评价矩阵， 引用层次分析法确定各参数的权重系数。通过计算松北探区 1 3个区块扶余油层油气成 藏条件综合评价值， 可知松北探区扶余油层哈尔滨东区块油气成藏最有利， 其次为宾县和木兰区块。 关键词有利区预测；松北探区；扶余油层 ；模糊综合评判；层次分析法 中图分类号T E l 2 2 ． 1 文献标识码A 文章编号1 0 0 0 - 3 7 5 4 2 0 1 2 0 6 - 0 0 1 5 -05 PREDI CTI oN OF THE F AVoRABLE HYDRoCARBoN RES ERVoI R ATI oN I N F UYU OI L LAYERS OF S oNGBEI EXPLoRATORY AREA LI U Xu e x u e ， F U Gu a ng ， L I Do n g c h un ， L I U Yi n g 1 ． G o l d e n H o r s e O i e l d D e v e l o p m e n t C o m p a n y o f P e t r o C h i n a L i a o h e O i e l d ，P a n j i n 1 2 4 0 1 0 ，C h i n a ； 2 ． F a c u l t y of t h e E a r t h S c i e n c e s of N o r t h e a s t P e t r o l e u m U n i v e r s i t y ，D a q i n g 1 6 3 3 1 8 ，C h i n a； 3 ． N o ． 2 O i l P r o d u c t i o n P l a n t of D a q i n g O i lfie l d C o m p a n y L t d ． ，D a q i n g 1 6 3 4 1 4， C h i n a ； 4 ． N o ． 5 O i l P r o d uct i o n P l a n t ofD a g a n g O i lfie l d C o m p a n y L t d ． ，T i a n j i n 3 0 0 2 8 0 ，C h i n a Ab s t r a c t T h e h y d r o c a r b o n s u p p l i e d f r o m t h e s o u r c e r o c k s ，p e t r o l e u m a c c u mu l a t i o n，mi g r a t i o n p a t h s a n d c o n s e r v a t i o n c o n d i t i o ns a r e t he ma i n c o n t r o l l i n g f a c t o r s o n t he p e t r o l e u m r e s e r v o i r f o r ma t i o n i n F u y u o i l l a y e r s o f S o ng b e i e x p l o r a t o r y a r e a ．On t h e b a s i s o f t h e a b o v e，t h e f o l l o wi n g t e n i n d e x e s a r e c h o s e n f o r t h e c o mp r e h e n s i v e e v a l u a t i n g p a r a me t e r s o f h y d r o c a r b o n r e s e r v o i r f o rm a t i o n i n F u y u o i l l a y e r s t h e a v e r a g e t h i c k n e s s o f t h e s o u r c e r o c ks ，t h e ma s s f r a c t i o n o f t h e o r g a ni c c a r bo n，t h e ma t ur i t y o f o r g a ni c ma t t e r ，c h l o r o f o rm b i t u me n “A”，t h e t y p e s o f o r g a n i c ma t t e r ，t h e d i s t a n c e f r o m t h e s o u r c e r e g i o n t o t h e e x p l o r a t o ry a r e a ，t h e k i n d s o f t h e s e d i me n t a r y f a c i e s ， t h e a v e r a g e t hi c k n e s s e s o f t h e r e s e rvo i r a nd c a p r o c k a n d wa t e r s a l i n i t y．T h us t h e f u z z y c o mb i n e d e v a l ua t i n g ma t r i x o f h y d r o c a r bo n r e s e r v o i r f o r ma t i o n i s e s t a b l i s h e d，a nd f u r t h e r mo r e t h e h i e r a r c h y a n a l y s i s i s i n t r o d uc e d t o d e t e rm i n e t h e we i g h t c o e ffi c i e n t o f e a c h f a c t o r ．Th r o u g h c a l c u l a t i n g t h e c o mp r e he n s i v e e v a l u a t i n g v a l u e o f t h i rte e n b l o c k s i n t h e a r e a，t h e 收稿日期2 0 1 2 - 0 2 1 3 改回日期 2 0 1 2 0 4 -0 2 基金项目国家油气重大专项课题 2 0 0 8 Z X 0 5 0 0 7 - 0 0 2 。 作者简介刘雪雪，女，1 9 8 6年生，助理工程师，硕士，从事油气藏形成与资源评价研究工作。 E ma i l x c x c x c 1 4 3 2 1 6 3 ． t o m 1 6 大庆石油地质与开发 f o r mi n g c o n d i t i o n s i n Ea s t Ha r b i n Bl o c k a r e p r o v e n t o b e t h e mo s t f a v o r a b l e f o r h y d r o c a r b o n a c c u mu l a t i o n i n Fu y u o i l l a y e r s o f S o n g b e i e x pl o r a t o r y a r e a，a n d t h e n e x t i s Bi n x i a n a n d Mu l a n b l o c ks ． Ke y wo r d sf a v o r a b l e b e l t p r e di c t i o n； S o n g b e i e x p l o r a t o ry a r e a； f uz z y c o mp r e h e ns i v e e v a l ua t i o n；h i e r a r c h y a n a l y s i s 模糊综合评价法以其 良好的适应性在油气成 藏、构造及资源评价等方 面得 到了广泛应用 引。 但模 糊综合评 价法对样 品最后 确定 的评价 级别 P 是按权向量 A权衡诸 因素 的结果 ，而权 向量 A 主 要靠经验确定 ，人 为确定 的权 向量 A 势必影响到 评判结果 的准确性。层 次分析法 能通 过简单的 比较和计算确定复杂问题若干因素之间的权重 ，降 低人为因素对评价结果的影 响。松北探区成藏条件 较差 ，其油气运聚成藏机理和过程是松辽盆地油气 勘探领域的棘手问题，前人对松辽盆地东部边缘油 气成藏问题做过大量研究 J ，但针对有利 区预测 只局限于叠合油气成藏条件 的定性描述【 ，而在 定量方面没有突破。因此研究 了松北探区扶余油层 的烃源岩、储集层 、油气保存和运移条件 ，总结了 油气成藏主控因素，并综合利用模糊综合评判法和 层次分析法对松北探 区油气成藏有利区进行预测 ， 以便指导下一步的勘探工作。 1油气成藏条件 1 ． 1源岩供烃条件 松北探 区内烃 源岩主要有青一段 、青二 三 段 、嫩一段和嫩二段 ，其中扶杨油层供烃层位为青 一 段 。位于松辽盆地长春岭背斜带和呼兰隆起带结 合部位上的青 2井在泉头组储层 中发现了油砂 ，油 源对 比证实主要来 自松辽盆地三肇 凹陷青 一段源 岩 ，由此可以推断松北探区扶余油层油气主要来 自 附近的三肇凹陷青一段源岩 J 。三肇 凹陷青一段 源岩最大厚度 超过9 0 m，主要分 布在东部的 阶地 和宾县一王府 凹陷之间，向其 四周厚度逐渐减小 ， 而松北探 区内部宾县、木兰 、哈尔滨东和绥化区块 青一段 暗色泥岩厚 度较 大 ，最 大厚度 超过 9 0 m。 海伦 、铁力 、嫩江和德都区块也有青一段暗色泥岩 分布 ，但厚度较小。其他 区块在青一段尖灭线 以 外，无该套源岩分布 图1 。 三肇 凹陷青 一 段 源 岩有 机 碳 质量 分 数 可 达 2 ． 0 ％以上，并向四周逐渐减小，直至盆地边部降 为 0 。而有机碳质量分数在松北探区较低 ，仅在绥 化 区块 可达 1 ． 5 ％左右 ，而在嫩 江、德都 、海伦 、 木兰 、宾县区块基本都小于 0 ． 5 ％ ，平均有机碳质 图1松辽盆地青一段源岩厚度 F i g ． 1 T h i c k n e s s o f t h e s o u r c e r o c k i n O i n g No ．1 Me mb e r o f S on gl i a o B as i n 量分数很低， 有机质丰度低， 对探区内部油气资源 贡献很小 。由镜下鉴定和有 机元素分析结果可知 ， 三肇 凹陷青一段源岩有机质类型主要为 Ⅱ 型和Ⅲ 型，而松北探区内部除宾县和木兰区块有机质类型 在青一段 以 Ⅱ型为主外 ，其余区块有机质类型均为 Ⅲ型干酪根。 青一段源岩在三肇凹陷已进入成熟阶段 ，但成 熟 区面积与齐家一古龙凹陷相比较小 ，可能是由于 三肇凹陷青一段源岩埋藏相对较浅 、地温低 、有机 质热演化程度低造成的。而松北探 区内部青一段烃 源岩成熟度较低 ，其 R 值仅在嫩江一德都 区块达 到0 ． 5 ％ ～ 0 ． 7 ％，而在其他1 1 个区块R 值均低于 0 ． 5 ％ ，尚处在生物化学气生气 阶段 ，源岩成熟度 较低 ，不具备生油条件 。 氯仿沥青 “ A”质量分数是最常用 的有机质丰 度指标之一 ，据研究 可知，青一段源岩氯仿 沥青 “ A”质量分数在整个 中央坳 陷区和青 山口一钓鱼 第 3 1 卷第 6期 刘雪雪等松北探区扶余油层油气成藏有利区预测 1 7 台隆起均较 高 ，可达 0 ． 1 5 ％以上。松北 探 区除 哈 尔滨东和五常区块氯仿沥青 “ A”质量分数可达 0 ． 1 ％以上外 具备生油能力 ，其余区块均较低， 其中嫩江、德都区块基本在 0 ． 0 1 ％左右，而海伦、 绥化 、铁力 、木兰区块氯仿沥青 “ A” 质量分数平 均值在 0 ． 0 5 ％左右。 1 ． 2储层条件 松辽盆地泉四段沉积相类型发育单一 ，只存在 冲积平原相与河流相 。冲积平原在整个盆地大面积 发育 ，河流相也较为发育 ，流 向不单 一 既有南 北 向，也有东西向 。在盆地北部嫩江 阶地 、乾元 构造带 ，盆地东部海伦隆起带 、绥棱背斜带、绥化 凹陷以及盆地南部王府凹陷处均有河流 ，并且延至 工区内部 ，因此在松北探区嫩江 、海伦 、绥化、铁 力及哈尔滨东区块均有利于砂体发育。但是泉四段 砂体展布方 向不唯一 ，砂体在松北探区发育厚度较 小 图 2 ，只在嫩江 区块南部 与绥化 区块西侧边 部厚度超过 4 0 m，其余大部分区块砂岩厚度均小 于 3 0 m，而在距离三肇 凹陷青一段 源岩最近处 的 哈尔滨东 区块砂体发育也不厚 为 5～ 3 0 m 。 图2松辽盆地泉四段砂岩厚度 F i g ． 2 S a n d s t o n e t h i c k n e s s o f Q u a n N o ． 4 M e m b e r i n S on gl i a o B asi n 据前人研究成果可知 ，泉 四段上部储层物性 呈现从物源区到沉积中心逐渐变差的趋势 ，孔隙度 由盆地边部的 2 9 ％ 降低到中心部位 的 1 1 ％ ，渗透 率由 5 0 0 01 0一 m 减／ J 、 到 0 ． 11 0 一 m 。与 泉三段相 比，泉四段上部储层物性相对较好 ，在松 北探 区内部 1 3个区块储层孑 L 隙度均可达到 2 3 ％以 上 ，且大部分 区块 渗透率为 1 0 0 0～5 o o o 1 0 ～ m 。与盆地其他地 区相 比，在呼兰隆起 带与 王府凹陷交界处储层物性达到最好 ，孔隙度和渗透 率均呈现高值区，改善了储层品质 ，弥补 了泉四段 储层在沉积方面的不足。 1 ． 3油气运移路径 由以上源岩条件分析可知 ，松北探区扶余油层 油气若要成藏只能来 自三肇 凹陷青一段源岩 ，而三 肇 凹陷青一段源岩生成的油气能否在松北探区扶余 油层聚集成藏 ，取决于三肇 凹陷向松北探区的运移 条件。通过盆地模拟研究得到 ，三肇凹陷青一段源 岩生成 的油气向松北探区运移 ，主要存在 2个方 向 的优势运移路径 图 3 第一条油气优势运移路 径分布在克 山一依龙背斜带和乾元背斜带西南部 ， 油气运移路径仅到达乾元背斜带西侧 ，尚未到达松 北探区；第二条油气运移优势路径位于绥化凹陷和 呼兰隆起带交界处，连通三肇凹陷青一段源岩与松 北探区泉三 、四段砂体 ，使得油气在 T 源断裂与 砂体结合 ，可顺利运移到达哈尔滨东区块。 1 ． 4油气保存条件 青一段泥岩作为松北探区扶余油层的上覆盖层 在松北探 区木兰一宾县区块较为发育 ，可达 1 2 0 m 以上，哈尔滨东 区块也较 为发育 ，厚度最 大可达 6 0 m，而其 余 区块 泥 岩厚 度 相 对 较薄 ，一 般 在 2 0 m以下。松北探 区内部 海伦隆起带北部 区块 地 层水矿化度为 2～ 5 L ，而海伦隆起带南部区块矿 化度值相对较大 ，在 5～l 3 L ，尤其是在呼兰隆 起带与王府凹陷交界处的哈尔滨东 区块附近地层水 矿化度值可达 l 3 L以上 ，这对油气的聚集 与保 存是很有利的。影响油气成藏的因素很多 ，针对松 北探 区研究资料少 、勘探程度低的具体情况 ，找出 影响油气成藏 的 1 0个主控因素 ，并 以此作为预测 有利区综合评价的因素集 ，在层次分析法确定权重 的基础上利用模糊综合评判法对松北探区扶余油层 油气成藏有利区进行预测排序。 2模糊综合评判原理 2 ． 1确定 因素集合 通过对油气成藏有利区的评判确定了 1 0种因 1 8 大庆石油地质与开发 图3松北探区扶余油层油气运移路径模拟 F i g ． 3 P a t h s i m ul a t i o n of t h e h yd r o c a r bo n mi g r at i o n i n F uy u oi l l a ye rs o f S on g b ei e x pl o ra t o r y ar e a 素，其组成的集合为 U { 1 1 ， 1 2 ， 1 3 ， U 1 4 ， U 1 5 ， U 2 ， U 3 1 ， U 3 2 ， 1 ， U 4 2 } 1 式中 源岩平均厚度 ；U 有机碳平均 质量 分 数 C 。 ；U ， 镜 质 组 反 射 率 R 。 ； 有机质类型 ；U 氯仿沥青 “ A”质量 分数 ； U 2 油源区距探区距离 ；U 3 沉积相类 型；U 3 储层平均厚度 ； 。 盖层平均厚度 ； 地层水矿化度 。 2 ． 2利用层次分析法确定权重集合 层次分析法的一个重要特点是用两两之间的重 要程度之比表示 2个方案的重要程度等级。对某一 问题的 ／2 个因素进行两两对 比，并按其重要程度评 定等级。 针对松辽盆地北部探区扶余油层油气成藏条件 的具体情况，对其综合分析可知 与 U 。 ，U 与 。 同等重要 ；U 。 。 比 略微重要 ；U 3 比 明 显重要⋯⋯，根据各 因素之问的关系确定判断矩 阵 为 P 1 ] ⋯ 2 3 2 3 2 3 ⋯ 2 2 2 1 1 2 2 1／2 2 1／2 2 3 I I l l l。1 1 ；2 2 1 ；2 i2 ；j 表 1 权重分配表 Ta b l e 1 Ch a r t o f we i g h t d i s t r i b u t i o n 2 ． 4综合决策值 Ⅳ的确定 如表 2所示 ，C C 1 ，C 2 ， C 3 ，C 4 是评语 集 的一个权重分配，根据松北探区实际地质情况赋 等级矩阵 c以具体值 ，按 照普通矩 阵的乘法 即可 得到综合决策值 N A RC ’ ，根据 Ⅳ值对各 区块进 行排序优选 。 3有利区预测 根据松北探 区 1 3个 区块扶 余油 层成 藏条 件 表 2 对其进行等级划分 ，赋予权重系数 ，最后 利用综合评判原理计算得到该区块扶余油层 的油气 成藏条件评价值 ，认为哈尔滨东区块成藏最有利， 其次为宾县和木兰区块。 第 3 1卷第 6期 刘雪雪等松北探区扶余油层油气成藏有利区预测 1 9 表 2 各区块排队结果 T a b l e 2 Qu e u e s t a ti s ti c s o f e a c h b l o c k 4结束语 模糊综合评价法通过数学手段对蕴藏在源岩供 烃条件 、油气储集条件 、运移路径以及保存条件等 模糊因素中的信息资料进行了合理的量化评价。应 用层次分析法确定权重 可大大减少人 为因素 的影 响，使评价结果更易于对评价对象进行排序优选。 但是，当模糊综合评价影响因素较多时，对权重向 量的要求十分严格，而权重向量的确定仍存在主观 因素 ，而且应用层次分析法对权重的计算过程相对 复杂，因此该方法的综合应用还有待于不断改进， 才能最大程度地降低人为因素的影响。 参考文献 [ 1 ]周南翔 ，蔡正旗 ，王寿庆 ，等 ．模糊综合评判在油田地质中的 应用 [ J ]．新疆石 油地质 ，1 9 8 6 ，7 2 1 2 0 1 2 9 ． [ 2 ]雷 占祥 ，陈月明 ，徐耀东 ．应 用模糊层次分 析评判法进行油藏 调剖适宜度综合评价 [ J ]．大庆石油地质与开发，2 0 0 7 ，2 6 3 8 2 - 8 4 ． [ 3 ]蔡希源， 侯启军． 油气圈闭地质评价方法及应用 [ J ]．大庆 石油地质与开发，1 9 9 4，1 3 2 2 4． [ 4 ]赵翰卿， 付志国，吕晓光 ． 储层层次分析和模式预测描述法 [ J ]．大庆石油地质与开发 ，2 0 0 4，2 3 5 7 5 - 7 6 ． [ 5 ]付广，卢双舫， 李宏涛，等 ． 滨北地区扶杨油层油气远景预测 [ J ]．油气地质与采收率 ，2 0 0 3 ，1 0 5 2 5 - 2 7 ． [ 6 ]唐振海， 朱国同， 李淑筠． 松辽盆地东南隆起区油气分布规律及 含油气系统 [ J ] ．大庆石 油地质与开发 ， 2 0 0 0， 1 9 1 5 - 7 ． 1 7 ]付广，付晓飞， 刘安英 ． 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