中国非构造油气藏研究现状

基金项目:四川省重点学科建设项目资助(SZD0414)㊂收稿日期:2004⁃09⁃09作者简介:陈　果(1979-),男,四川蓬溪人,西南石油学院在读硕士㊂ 文章编号:1000⁃3754(2005)03⁃0001⁃04中国非构造油气藏研究现状陈　果,彭　军(西南石油学院资源与环境学院,四川新都　610500)摘要:经过几十年的分析与研究,对非构造油气藏的认识在不断加深㊂近年来,随着全球非构造油气藏的探明储量节节攀升,对非构造油气藏的研究更是成为了热门课题㊂对非构造油气藏的概念㊁分类㊁分布特征㊁非构造油气藏的识别与预测及其研究思路和方法等进行了综述,这些研究对提高非构造油气藏勘探成功率有重要意义㊂但是,对非构造油气藏的研究目前还存在一系列亟需解决的问题,有待进一步深入讨论㊂关键词:非构造油气藏;隐蔽油气藏;隐蔽圈闭;坡折带;低位体系域;水动力油气藏中图分类号:TE122.3+22 文献标识码:A 在我国除新疆㊁西藏和海上少数盆地外,多数盆地都已进入勘探高成熟阶段㊂据统计,渤海湾盆地非构造油气藏的探明储量占总探明储量的54.7%[1];南襄盆地岩性油气藏储量占总储量的比例高达84.6%[2];济阳坳陷2000年以来探明储量的60%~70%属于非构造油气藏[3];在美国其已占探明储量的30%左右[2,4]㊂由此可见,随着油气勘探程度的提高,容易勘探的中㊁浅层大型构造油气藏逐渐减少,转向非构造油气藏勘探势在必行㊂1　相关概念非构造油气藏也有人把它叫做隐蔽油气藏㊂隐蔽油气藏的概念最早是由卡尔(1880)提出的㊂威尔逊(1934)提出了非构造圈闭是 由于岩层孔隙度变化而封闭的储集层”的观点㊂莱复生(A.I.Levorsen)1936年提出了地层圈闭的概念,在1964年的论文中用隐蔽圈闭来称呼构造㊁地层㊁流体(水动力)多要素结合的复合圈闭,并在其1966年的遗著中以隐蔽和难以捉摸的圈闭来形容隐蔽圈闭㊂哈尔鲍蒂(H.T.Halbouty,1972)著文将地层圈闭㊁不整合圈闭㊁古地形圈闭等统称为隐蔽圈闭,并在1982年进一步把隐蔽在不整合面下或复杂构造带下不易认识和勘探难度较大的各类潜伏圈闭都称之为隐蔽圈闭㊂萨维特(C.H.Savit,1982)也撰文指出 所谓隐蔽圈闭,是用目前普遍采用的勘探方法难于圈定其位置的圈闭”[5,6]㊂从上面的叙述中不难看出,不同的石油地质学家对隐蔽油气藏的认识和理解不同,至今关于隐蔽油气藏的概念也还没有一个统一而又确切的定义,国内学者比较多的是根据圈闭的隐蔽性和勘探的难易程度给隐蔽油气藏下定义㊂就目前的研究程度而言,国内主要存在两种理解[7]:其一,认为隐蔽油气藏是指采用目前通用的勘探技术和方法不易找到的油气藏,将各种岩性油藏㊁地层超覆油藏㊁地层不整合油藏㊁古地貌油藏,还有深层构造油藏㊁逆掩断层下盘油藏等统统包括在内;其二,认为隐蔽油气藏指的是非构造类型的㊁在沉积过程中形成的岩性油气藏㊁地层不整合或地层超覆油气藏以及古地貌油气藏等㊂可以看出,第一种理解对于隐蔽油气藏的地质含义不够确切或不严格,仅代表勘探技术水平或勘探已达到的程度,实际上包括了构造油气藏㊂而第二种理解将隐蔽油气藏限定在地层和岩性油气藏内,强调非构造成因㊂笔者赞同第二种理解,认为隐蔽油气藏是非构造类型的,是在沉积过程中形成的岩性油气藏㊁地层油气藏㊁水动力油气藏及复合型油气藏㊂为了避免不必要的争论,作者认为不宜再采用隐蔽油气藏的概念,而应采用非构造油气藏的提法㊂2　非构造油气藏的分类以圈闭的成因类型为主要划分依据的分类是目前国内非构造油气藏的主流划分方案㊂虽然不同学者的具体分类稍有差异,但大都差不多,归纳起来不外乎将非构造油气藏分为四个大类和若干个亚类(表1)㊂笔者也赞同这种分类方案㊂1第24卷 第3期 大庆石油地质与开发　P.G.O.D.D. 2005年6月表1　非构造油气藏分类大 类亚 类岩性油气藏岩性上倾尖灭油气藏岩性透镜体油气藏古河道砂岩油气藏生物礁油气藏物性封闭油气藏地层油气藏地层超覆油气藏不整合遮挡油气藏古潜山油气藏水动力圈闭油气藏水动力圈闭油气藏复合油气藏构造-岩性油气藏构造-地层油气藏地层-岩性油气藏另外,有些学者以油层岩石类型为划分依据将非构造油气藏分为碎屑岩油气藏㊁碳酸盐岩油气藏㊁火成岩油气藏㊁变质岩油气藏及泥岩类油气藏[8]㊂但这种分类方案目前没有被广泛采用㊂3　非构造油气藏的分布特征非构造油气藏的储集体发育和分布非常复杂,精确描述其空间展布是油气勘探开发能否取得高效的关键㊂弄清非构造油气藏的分布规律对其勘探开发具有极其重要的意义㊂3.1　盆地内部不同次级构造单元非构造油气藏的分布特征我国中东部陆相含油气盆地主要为箕状断坳陷盆地,其内部结构一般主要由陡坡带㊁洼槽带和斜坡带三部分组成㊂在不同的次级构造部位发育不同的非构造油气藏,且主要受储集层单元㊁断层㊁局部构造三个因素及组合关系控制[9]㊂(1)陡坡带在坡度10°~30°以上的断陷陡坡带,主要发育冲(洪)积扇-近岸水下扇-浊积扇与扇三角洲或辫状河三角洲沉积体系,发育以岩性油气藏群为主体的非构造油气藏聚集带[2,4]㊂更进一步,在陡坡带下倾部位主要是地层超覆与砂砾岩扇体油气藏,在陡坡带的上倾部位主要为同生构造-岩性复合油气藏或地层不整合油气藏[4]㊂(2)洼槽带在生油洼陷及其附近,由重力流水道㊁湖底扇和前扇三角洲与前三角洲的滑塌浊积岩复合,可形成岩性油气藏群[4],也可有构造-岩性油气藏分布㊂(3)缓坡带由于经过了多次超覆㊁退覆和多个不整合,因此在缓坡带更容易发育地层超覆油气藏㊁地层不整合油气藏㊁岩性油气藏和地层-岩性复合油气藏㊂(4)大断层负地形区在盆地发育的后期,河流相发育,在断层下降盘形成负地形,河流下切充填形成条带状河道砂体[2]㊂因此在大断层负地形区易发育古河道砂岩油气藏㊂(5)古隆起区在古隆起区主要发育古潜山油气藏㊂3.2　层序地层格架内非构造油气藏的分布特征据G.R.Baum(1995)统计,世界上大部分油气田86%的储量赋存于低水位体系域中,只有12%与水进体系域有关,2%与高水位体系域有关[10,11]㊂松辽盆地中央坳陷区有48.2%的油气储存于低水位体系域,26.8%的油气储存于水进体系域中,25.0%的油气储存于高水位体系域中[12⁃14]㊂由此可见,非构造油气藏的分布与层序地层格架有一定关系㊂(1)低水位体系域中非构造油气藏的分布大多数油气藏都赋存于低水位体系域中[11,15⁃17],而与低水位体系域有关的油气藏多数是地层㊁岩性油气藏㊂其中包括盆底扇㊁水下扇形成的岩性透镜体油气藏和前积楔附近形成的与三角洲或河口湾有关的地层尖灭油气藏及逆着湖(海)口向上追溯的古河道砂油气藏㊂(2)水进体系域中非构造油气藏的分布水进体系域中非构造油气藏并不十分发育,主要分布一些水进型扇三角洲,远端可能发育浊积扇沉积,层序充填以向凹陷边缘方向超覆为特征,较易形成超覆型油气藏,但规模一般较小㊂(3)高水位体系域中非构造油气藏的分布高水位体系域最主要的意义在于它提供了良好的盖层和生油层㊂以三角洲㊁扇三角洲的进积型沉积为主,晚期可发育泛滥平原沉积,前端也可发育滑塌浊积扇㊂因此,高水位体系域中也可有岩性㊁地层或岩性-地层复合油气藏分布㊂另外,发育于基准面上升半旋回的浊积扇砂体㊁近岸水下扇和辫状三角洲前缘砂体在有利的地层或构造位置可以形成构造-岩性油气藏或地层油气藏[18]㊂3.3　坡折带背景下非构造油气藏的分布特征坡折带对非构造圈闭的发育具有明显的控制作用,且其形成的非构造圈闭在储集物性㊁封堵条件以及油源条件的组合十分理想,因此弄清坡折带下非构造油气藏的分布规律是指导油田进一步勘探的有效途径[19,20]㊂综合归纳前人的研究成果,总结坡折带背景下非构造油气藏的分布特征有以下几点: (1)非构造圈闭紧邻坡折带发育,沿坡折带呈串珠状展布㊂2大庆石油地质与开发　P.G.O.D.D. 第24卷　第3期(2)坡折带上最有利于产生地层超覆㊁削截等不整合现象,因此坡折带下的非构造圈闭中地层圈闭的发育更为突出㊂(3)坡折带在纵向上发育有继承性,因此其控制下的非构造圈闭在纵向上的分布也具有继承性㊂(4)坡折带横向上的变化控制了非构造圈闭沿坡折带的分布类型㊂通常在盆地边缘由于有较大的构造沉降差异,坡折带高差较大,坡折带上下可容纳空间差异亦较大,在坡折带之上易于形成深切谷圈闭,向盆地方向,随着坡折带规模的逐渐减小,坡度减缓,地层圈闭逐渐减少,地层-岩性圈闭㊁岩性圈闭逐渐增多㊂4　非构造油气藏的研究方法非构造油气藏的最大特点是圈闭隐蔽,因此,圈闭的识别是非构造油气藏勘探中最关键的问题之一,也是难点所在㊂关于非构造圈闭的识别,目前国内研究较多的是对地震资料进行多次处理和解释,结合层序地层学原理和坡折带理论对各种非构造油气藏进行综合研究[21,22]㊂4.1　地球物理研究方法(1)地震资料的处理与解释王成祥等从改善地震资料分辨率着手提出了利用窄带子波扫描探测非构造圈闭的方法及可视化处理技术,它在横向上能够识别厚度等于甚至小于λ/100(λ为地震波波长)的薄层圈闭,在纵向上能够对λ/8厚度的薄层记录进行高分辨率重建[23]㊂张守昌等利用地震信息,采用道积分㊁三瞬剖面的特殊处理㊁瞬时振幅㊁均方根振幅分析和人工神经网络等技术进行地震储层横向预测和油气检测[24]㊂王连山等采用测井约束三维地震反演技术对储层的平面展布㊁厚度㊁物性变化规律等进行过精细描述[25]㊂(2)成像技术的应用肖乾华等(1998)在研究辽河断陷西部凹陷时,提出运用测井等时地层分形成像技术和三维地震沿层信息提取成像技术以及其他一些相关地震相分析技术,可在等时格架内对非构造油气藏生储盖层的时空配置进行研究[15]㊂(3)非构造圈闭的双界面识别方法所谓双界面是指封堵层界面和储集层界面㊂该方法以非构造圈闭形成机理为基础,以地震井约束反演为主要手段,在求得渗透率基础上识别封堵层和输导层之间界面;结合孔隙度划分储集层与非储层之间的界面,两界面组合划分非构造圈闭,其流程见图1[26]㊂4.2　层序地层学研究方法应用层序地层学原理研究非构造油气藏的方法已得到国内学者普遍认同[27⁃29]㊂层序地层学研究实践表明,油气在层序格架中的分布是有一定规律的,这是因为形成油气藏的生㊁储㊁盖等各要素在层序格架中是有一定分布规律的[14,30,31]㊂沈守文等从层序地层学的角度给出了研究非构造油气藏的具体步骤[11]:①先从测井资料入手,识别准层序㊁准层序组㊁密集段;并且配合生物地层学资料和同位素年龄资料,确定年代地层格架;②接着在地震剖面上寻找反射终止点,识别不整合面和最大洪泛面,结合测井信息和古生物资料进行经典层序地层学研究,划分一级㊁二级㊁三级层序及其体系域,作合成地震记录,将地震和测井解释结果联系起来,建立研究区层序地层格架;③通过露头或岩心观察对地震和测井分析结果进行检验和完善,并开展高分辨率层序地层学研究,利用岩心或测井曲线,作Fischer图解,分析可容空间变化和地层基准面旋回,以地层基准面旋回为依据,进行连井地层精细对比;④进行地震相分析,根据地震相与沉积相的关系将其转化为沉积相,作反射振幅(或波阻抗)平面分布图,在地震相分析基础上,解释地震微相,研究砂体平面展布特征;⑤综合分析形成油气藏的地质条件和成藏模式,重点识别非构造圈闭,探讨层序地层与非构造油气藏的关系;⑥通过地震资料特殊处理,对圈闭进行含油气性检测和评价,指出油气勘探的有利区块和目标㊂4.3　其他研究方法李丕龙等提出三元(砂体类型,埋藏深度,砂体物性)成藏条件可预测砂体是否含油气[3]㊂由于水动力圈闭油气藏实例较少,国内在这方面研究程度不高,可采用E.C.Dahlberg(1982)提出的水动力圈闭勘探法(C⁃V⁃Z),即通过绘制油势图来评价[32]㊂4.4　综合研究方法非构造油气藏的勘探一般都在盆地勘探中后期进行,勘探难度大,应结合地质分析㊁物探研究等方法手段综合研究非构造油气藏的发育和分布㊂根据勘探实践的启示,费宝生总结概括为:立足资源选区带,3　2005年6月 陈　果等:中国非构造油气藏研究现状依据成藏建模型,老井复查定靶区,技术进步找圈闭,储层预测搞突破,滚动勘探交储量[2]㊂5　结束语综上所述,可以得出以下几点认识: (1)隐蔽油气藏是非构造类型的,是在沉积过程中形成的岩性油气藏㊁地层油气藏㊁水动力油气藏及复合型油气藏㊂(2)以圈闭成因为分类依据,我国非构造油气藏可分为岩性㊁地层㊁水动力和复合油气藏四个大类及岩性上倾尖灭油气藏等若干个亚类㊂(3)非构造油气藏的分布特征主要表现在:盆地陡坡带发育岩性油气藏㊁岩性-构造复合油气藏,洼槽带发育岩性油气藏,缓坡带发育地层油气藏㊁地层-岩性油气藏;大部分非构造油气藏都分布于低水位体系域中,水进体系域和高水位体系域中分布较少,且规模一般也较小;非构造油气藏沿坡折带呈串珠状分布,坡折带横向上高差的变化控制了非构造油气藏发育的类型㊂(4)国内在非构造油气藏的研究方法上,主要利用地震资料结合测井资料进行一些特殊处理,利用层序地层学原理和方法进行综合研究㊂非构造油气藏研究在国内已取得了显著成绩,但是在许多方面还存在一些亟需解决的问题,比如对发育不多的水动力圈闭油气藏缺乏系统的研究;对碳酸盐岩油气藏研究不够;对中西部其他类型的盆地研究较少等等㊂参考文献:[1]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,2002,23(2):130⁃133.[2]费宝生.隐蔽油气藏的勘探[J].油气地质与采收率,2002,9 (6):29⁃32.[3]李丕龙,金之钧,张善文,等.济阳坳陷油气勘探现状及主要研究进展[J].石油勘探与开发,2003,20(3):1⁃4. 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