洛帶區(qū)塊須家河組圈閉評(píng)價(jià)及優(yōu)選

黃文芳，張 田，宋雅慧，張朝嬋

(長江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，湖北武漢 430100)

川西坳陷中段油氣資源量十分豐富，從深(T3)到淺( K1) 均有氣藏分布[1]。本文對(duì)川西坳陷中段深層的洛帶構(gòu)造進(jìn)行圈閉評(píng)價(jià)及優(yōu)選。洛帶構(gòu)造是川西坳陷中段東南方向的龍泉山褶皺帶大斷層下盤北東向大型隆起背斜帶上的一個(gè)重要含氣構(gòu)造，構(gòu)造軸線為北東向，短軸背斜圈閉、或北北東向的鼻狀構(gòu)造；整個(gè)研究區(qū)構(gòu)造形成以東南高而西北低的構(gòu)造格局。

1 石油地質(zhì)條件

1.1 圈閉條件

根據(jù)構(gòu)造解釋成果，結(jié)合LS1井須家河組儲(chǔ)層發(fā)育特點(diǎn)，本文僅對(duì)須二段(T3x2)、須三段(T3x3)和須四段(T3x4)層圈閉進(jìn)行了圈閉要素統(tǒng)計(jì)(表1)。該區(qū)塊圈閉類型主要為背斜，其次為斷鼻和斷背斜，圈閉面積小，最小0.61 km2，最大僅14.41 km2；閉合高度低，為25～75 m；須四段頂部深度為3 500 m左右。

1.2 烴源條件

烴源巖主要來自于須三段(T3x3)及須五段(T3x5)，總體品質(zhì)中等，從下往上源巖的生烴潛力逐漸增大，上部層位的源巖目前仍具有較大的生烴潛力，而下部層位源巖由于成熟度較高，生烴潛力已逐漸降低。有機(jī)質(zhì)類型以Ⅱ型為主，有機(jī)碳含量4.2%；有機(jī)質(zhì)成熟度達(dá)到了高成熟階段，疊合最大生烴強(qiáng)度為70×108m3/km2，整體上本區(qū)烴源條件較好。

表1 洛帶區(qū)塊須家河組圈閉要素統(tǒng)計(jì)

1.3 儲(chǔ)層條件

川西地區(qū)須家河組儲(chǔ)層均為低孔低滲致密儲(chǔ)層。須二段、須三段中上部及須四段為辮狀河三角洲前緣沉積相儲(chǔ)層。儲(chǔ)層巖性：須二段主要為巖屑砂巖，次為巖屑石英砂巖；須三段主要為長石巖屑石英砂巖，次為巖屑石英砂巖；須四段巖石類型多樣，主要有巖屑砂巖、巖屑石英砂巖、長石巖屑石英砂巖和長石巖屑砂巖。

1.4 蓋層與儲(chǔ)層組合

須二段、須三段和須四段以砂巖為主，須五段主要為泥巖；厚度大于10 m的砂巖主要分布在須二段、須三段和須四段，而厚度大于10 m的泥巖主要分布在須五段和須四段下部，次為須三段底部。根據(jù)這種砂、泥巖縱向組合特點(diǎn)，將須家河組儲(chǔ)蓋組合分為3 套：須二段儲(chǔ)-須三段蓋、須三段儲(chǔ)-須四段下部蓋和須四段儲(chǔ)-須五段蓋。

1.5 保存條件

圈閉保存程度直接影響氣藏保存程度，保存程度取決于蓋層條件和斷裂破壞程度等兩個(gè)方面[4]：①洛帶區(qū)塊須家河組有三套儲(chǔ)蓋組合，其中須四段-須五段儲(chǔ)蓋組合蓋層相對(duì)發(fā)育，靜態(tài)封蓋條件較好；對(duì)須二段-須三段和須三段-須四段組合而言，在區(qū)塊東部地區(qū)須三段和須四段主要為前三角洲沉積，泥質(zhì)巖較發(fā)育，封蓋條件相對(duì)較好；②構(gòu)造斷裂較發(fā)育，保存條件相對(duì)較差。

2 圈閉評(píng)價(jià)

2.1 圈閉地質(zhì)評(píng)價(jià)方法

目前圈閉評(píng)價(jià)的方法較多[2]，灰色關(guān)聯(lián)分析和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)這兩種方法基于與已知樣本的比較，對(duì)于勘探程度較高的地區(qū)效果較好，但是，研究區(qū)內(nèi)須家河組總體勘探程度較低，用灰色關(guān)聯(lián)分析和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法條件不成熟。因此，選用加權(quán)平均、風(fēng)險(xiǎn)概率、模糊數(shù)學(xué)[3]等3種方法分別進(jìn)行計(jì)算。

(1)風(fēng)險(xiǎn)概率法：根據(jù)油氣成藏理論,烴源、圈閉、儲(chǔ)層、配套史、保存等五項(xiàng)成藏地質(zhì)條件是決定一個(gè)圈閉是否具有含油氣性的五個(gè)獨(dú)立事件，缺其一則圈閉難以形成油氣藏。因此圈閉含油氣性的幾率就可以用這五個(gè)事件同時(shí)發(fā)生的各自概率的乘積來表示。該方法的優(yōu)點(diǎn)是減少了人為因素影響，但是未考慮油氣成藏的主控因素。

(2)加權(quán)平均法：是烴源條件、儲(chǔ)層條件、保存條件、圈閉條件和配套條件五項(xiàng)因素各自發(fā)生概率分別與其權(quán)值乘積之和。權(quán)值可以通過相關(guān)分析或?qū)＜掖蚍肢@取。相關(guān)分析基于一定數(shù)量的已知樣本才有可信度，研究區(qū)內(nèi)已知樣本較少，故采用專家打分求取權(quán)值。優(yōu)點(diǎn)是充分考慮了成藏主控因素，但無法排除人為因素影響。

(3)模糊數(shù)學(xué)法：為烴源條件、儲(chǔ)層條件、保存條件、圈閉條件和配套條件五項(xiàng)成藏條件單獨(dú)發(fā)生概率集合與圈閉評(píng)價(jià)級(jí)別集合和成藏條件權(quán)重系數(shù)集合之間的模糊關(guān)系，并按照最大隸屬原則進(jìn)行評(píng)價(jià)。它體現(xiàn)了地質(zhì)認(rèn)識(shí)的模糊性和漸變性特點(diǎn)，其成藏條件權(quán)重系數(shù)的求取存在人為因素的影響。

根據(jù)上述3種方法的優(yōu)劣和研究區(qū)內(nèi)須家河組的勘探程度，圈閉評(píng)價(jià)采用加權(quán)平均法、風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)法、模糊數(shù)學(xué)法分別進(jìn)行地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，然后進(jìn)行加權(quán)平均，求取的值作為最后的評(píng)價(jià)值，即特爾菲法評(píng)價(jià)值。加權(quán)平均法、風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)法、模糊數(shù)學(xué)法的權(quán)值系數(shù)分別為0.4、0.4、0.2。

2.2 分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)及評(píng)價(jià)結(jié)果

根據(jù)特爾菲評(píng)價(jià)值確定洛帶區(qū)塊須家河組地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)以及圈閉評(píng)價(jià)結(jié)果，其分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)見表2，評(píng)價(jià)結(jié)果見表3。

表2 洛帶區(qū)塊須家河組地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

表3 洛帶區(qū)塊須家河組圈閉評(píng)價(jià)結(jié)果

3 圈閉資源量計(jì)算

3.1 計(jì)算方法

圈閉資源量是圈閉描述的重要內(nèi)容之一，也是圈閉綜合評(píng)價(jià)的主要參數(shù)之一。圈閉資源量的計(jì)算方法較多，本文按規(guī)范要求采用單儲(chǔ)系數(shù)法[4]計(jì)算，計(jì)算公式如下：

Q資=Ag×Cg×Hg×SGF

式中：Q資——圈閉資源量，108m3；Ag——圈閉面積，km2；Gg——圈閉的含氣面積系數(shù)，小數(shù)；Hg——平均有效厚度，m；SGF——天然氣單儲(chǔ)系數(shù)，108m3/(km2·m)。

3.2 參數(shù)取值

(1)圈閉面積：根據(jù)洛帶區(qū)塊構(gòu)造圖圈定識(shí)別得到的圈閉進(jìn)行量取。

(2)圈閉含氣面積系數(shù)：根據(jù)對(duì)世界各盆地油氣田圈閉充滿程度隨深度變化情況的統(tǒng)計(jì)，在油氣藏埋深大于4 000 m時(shí)，其圈閉含氣面積系數(shù)不低于0.8。根據(jù)川西地區(qū)圈閉的特點(diǎn)，以及不同圈閉的具體情況，來確定其含氣面積系數(shù)的取值。但由于本地區(qū)須家河組勘探程度低，因此通過類比大邑地區(qū)(地質(zhì)條件類比)獲得其含油面積系數(shù)。

(3)儲(chǔ)層平均有效厚度：從已有鉆井的地區(qū)取鉆井顯示段儲(chǔ)層的平均厚度；沒有鉆井的圈閉以鄰區(qū)鉆井實(shí)鉆含氣儲(chǔ)層砂體的累計(jì)厚度、區(qū)域地層砂體分布圖以及鄰區(qū)含氣砂體與地層厚度的比值等綜合確定。

(4)天然氣單儲(chǔ)系數(shù)：本區(qū)勘探程度低，通過類比大邑地區(qū)求取。

3.3 計(jì)算結(jié)果

通過計(jì)算，洛帶區(qū)塊須家河組圈閉資源量合計(jì)197.39×108m3(表4)。平面上主要分布在洛帶Ⅰ和Ⅱ號(hào)圈閉?？v向上主要分布在須二段，為135.77×108m3，占69%；次為須三段，為41.03×108m3，占21%；須四段少量，為20.59×108m3，僅占10%。

表4 洛帶區(qū)塊須家河組圈閉資源量計(jì)算結(jié)果

4 目標(biāo)優(yōu)選

4.1 優(yōu)選原則與方法

對(duì)鉆探目標(biāo)選擇來說，考慮的不應(yīng)該僅僅是層圈閉的評(píng)價(jià)結(jié)果，而應(yīng)該是圈閉的綜合評(píng)價(jià)。因此，先要對(duì)圈閉進(jìn)行統(tǒng)一評(píng)價(jià)排隊(duì)后，然后結(jié)合圈閉資源量的大小以及資料可信度評(píng)價(jià)結(jié)果，采用多因素法對(duì)圈閉進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)排隊(duì)，在此基礎(chǔ)上再優(yōu)選勘探目標(biāo)。

(1)優(yōu)選原則：目標(biāo)優(yōu)選的目的是為勘探提供更好的目標(biāo)，所以根據(jù)立足大目標(biāo)、著眼大發(fā)現(xiàn)和高產(chǎn)的勘探原則，確定目標(biāo)優(yōu)選原則如下：地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)的高低；圈閉資源量的大??；圈閉資源豐度的高低。

(2)優(yōu)選方法：根據(jù)各圈閉資源量的大小、資源豐度的高低和地質(zhì)評(píng)價(jià)結(jié)果，采用多因素法分別進(jìn)行打分，并進(jìn)行加權(quán)平均，資源量、資源豐度、地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)值的權(quán)值分別為0.4、0.1、0.5，最后根據(jù)其綜合得分進(jìn)行排隊(duì)。

4.2 優(yōu)選結(jié)果

依據(jù)上述方法和原則，對(duì)川西坳陷洛帶構(gòu)造須家河組勘探目標(biāo)進(jìn)行了綜合排隊(duì)(表5)，排在前3位的層圈閉分別是須二段洛帶Ⅱ、洛帶Ⅰ、須三段洛帶Ⅰ。

5 結(jié)論及建議

(1)須家河組層圈閉類型主要為背斜，次為斷鼻和斷背斜，具有圈閉面積小、閉合高度低、埋深淺等特征。

(2)采用單儲(chǔ)系數(shù)法對(duì)須家河組進(jìn)行了圈閉資源量計(jì)算，合計(jì)197.39×108m3，主要分布于須二段。

(3)采用加權(quán)平均法、風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)法、模糊數(shù)學(xué)法和特爾菲法進(jìn)行了圈閉評(píng)價(jià)，同時(shí)結(jié)合圈閉資源量的大小、資源豐度的高低進(jìn)行了圈閉優(yōu)選，優(yōu)選出須二段洛帶Ⅱ、洛帶Ⅰ、須三段洛帶Ⅰ三個(gè)圈閉。因此，建議以須二段為主要目的層兼顧須三段和須四段進(jìn)行部署及勘探。

表5 洛帶區(qū)塊須家河組圈閉地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

[1] 賈存善,周東升,饒 丹.川西坳陷洛帶構(gòu)造沉積成巖作用對(duì)油氣聚集的控制[J].石油實(shí)驗(yàn)地質(zhì),2003,25(5):553-556.

[2] 郭秋麟,米石云.油氣勘探目標(biāo)評(píng)價(jià)與決策分析[M].北京:石油工業(yè)出版社,2004.

[3] SYT5520-2005.圈閉評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范[S].北京：石油工業(yè)出版社，2005.

[4] 劉伯土,朱允輝.圈閉定量評(píng)價(jià)——三因素綜合排隊(duì)法[J].石油與天然氣地質(zhì)，2000,21(4): 366-369.