運(yùn)用油藏規(guī)模序列法預(yù)測(cè)泌陽(yáng)凹陷資源量

石正勇，羅家群，金蕓蕓,龔嘉順，李小桃

(1.中國(guó)石化河南油田分公司勘探開(kāi)發(fā)研究院,河南南陽(yáng) 473132；2.陜西延長(zhǎng)油田下寺灣采油廠)

運(yùn)用油藏規(guī)模序列法預(yù)測(cè)泌陽(yáng)凹陷資源量

石正勇1，羅家群1，金蕓蕓1,龔嘉順2，李小桃1

(1.中國(guó)石化河南油田分公司勘探開(kāi)發(fā)研究院,河南南陽(yáng) 473132；2.陜西延長(zhǎng)油田下寺灣采油廠)

泌陽(yáng)凹陷已勘探開(kāi)發(fā)40多年，勘探程度較高，未發(fā)現(xiàn)資源越來(lái)越少，剩余資源量規(guī)模備受關(guān)注。運(yùn)用油藏規(guī)模序列法對(duì)該地區(qū)資源量進(jìn)行預(yù)測(cè)，泌陽(yáng)凹陷資源總量為3.98×108t，已探明石油地質(zhì)儲(chǔ)量2.79×108t，剩余儲(chǔ)量1.19×108t。從資源量分布區(qū)間看，百萬(wàn)噸以上的油藏有7個(gè)，其它油藏儲(chǔ)量為(5～50)×104t，以中小油藏為主。采用油田和油藏兩個(gè)級(jí)別評(píng)價(jià)單位進(jìn)行預(yù)測(cè)，減少了人為因素，使評(píng)價(jià)結(jié)果更加客觀。

泌陽(yáng)凹陷；油藏規(guī)模序列法；儲(chǔ)量預(yù)測(cè)

1 研究區(qū)概況

泌陽(yáng)凹陷是南襄盆地內(nèi)發(fā)育的一個(gè)次級(jí)凹陷，屬于疊置在秦嶺褶皺帶之上的一個(gè)中新生代小型山間斷陷盆地(圖1)，面積約為1 000 km2。凹陷內(nèi)自下而上發(fā)育的沉積地層有古近系大倉(cāng)房-玉皇頂組、核桃園組和廖莊組，新近系鳳凰鎮(zhèn)組以及第四系，研究目標(biāo)層系主要是古近系核桃園組H3段[1-3]。

圖1 泌陽(yáng)凹陷地理位置

泌陽(yáng)凹陷已勘探開(kāi)發(fā)40多年，勘探程度較高，未發(fā)現(xiàn)資源越來(lái)越少，剩余資源量規(guī)模備受關(guān)注。因此有必要對(duì)泌陽(yáng)凹陷的資源量進(jìn)行重新評(píng)價(jià)，研究剩余資源量的規(guī)模及分布規(guī)律，指導(dǎo)油氣勘探。

2 評(píng)價(jià)方法原理及參數(shù)研究

2.1 油藏規(guī)模序列法原理

油藏規(guī)模序列法使用有兩個(gè)前提條件，一是評(píng)價(jià)單元中一定要有油氣藏的發(fā)現(xiàn)，并且發(fā)現(xiàn)的油氣藏個(gè)數(shù)在3個(gè)以上。因此該方法適用于中高勘探程度區(qū)的評(píng)價(jià)。假設(shè)某個(gè)含油區(qū)經(jīng)過(guò)詳細(xì)勘探后，發(fā)現(xiàn)了絕大部分的油氣藏,且探明了每個(gè)油氣藏的儲(chǔ)量，油氣藏的儲(chǔ)量由大到小排列，所得的順序稱(chēng)為油氣藏規(guī)模序列；二是油藏規(guī)模序列法適用于一個(gè)完整的、獨(dú)立的石油體系，即該地質(zhì)體系內(nèi)的油氣生成、運(yùn)移、聚集以及之后的地質(zhì)變遷都是在同一石油地質(zhì)演化歷史條件下形成的[4-5]。

油藏規(guī)模序列法的理論基礎(chǔ)是Pareto定律，其表述如下：

式中，Qm為序號(hào)等于m的隨機(jī)變量(第m個(gè)油藏的儲(chǔ)量),正整數(shù)；Qn為序號(hào)等于n的隨機(jī)變量(第n個(gè)油藏的儲(chǔ)量),正整數(shù)；k為雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)中的斜率(油藏儲(chǔ)量規(guī)模變化率)，實(shí)數(shù)；m、n為1、2、3…的整數(shù)序列中的任一數(shù)值(油藏序列號(hào))，但m≠n。對(duì)公式兩邊取對(duì)數(shù)，則有：

在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙上作圖，則數(shù)據(jù)點(diǎn)的連線(xiàn)為斜率等于-k的直線(xiàn)[6-7]。

在具體操作過(guò)程中，采用直接擬合k值方法來(lái)計(jì)算。一般假定,研究區(qū)最大油田(或前幾個(gè)最大油田)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，此時(shí)可以根據(jù)前幾個(gè)序號(hào)油田的儲(chǔ)量求出評(píng)價(jià)區(qū)油田規(guī)模序列的k值和規(guī)模序列。但是泌陽(yáng)凹陷規(guī)模較大的整裝油藏都在早-中期發(fā)現(xiàn)，目前發(fā)現(xiàn)的單體油藏普遍規(guī)模較小，油藏規(guī)模排列分布形態(tài)轉(zhuǎn)折下墜明顯，按一段式擬合曲線(xiàn)，線(xiàn)性相關(guān)性較低。因此預(yù)測(cè)油田規(guī)模序列根據(jù)油藏規(guī)模大小劃分和線(xiàn)性關(guān)系采用二段式或者三段式，力求準(zhǔn)確刻畫(huà)出泌陽(yáng)凹陷油氣資源量大小及分布[8-10]。

2.2 評(píng)價(jià)單元?jiǎng)澐?/p>

研究區(qū)泌陽(yáng)凹陷為一個(gè)完整的、獨(dú)立的石油體系,對(duì)該凹陷已發(fā)現(xiàn)油田的規(guī)模進(jìn)行統(tǒng)計(jì),采用油氣田規(guī)模序列法,通過(guò)已發(fā)現(xiàn)油田的規(guī)模序列預(yù)測(cè)未發(fā)現(xiàn)油田的儲(chǔ)量和整個(gè)評(píng)價(jià)單元的資源量。

根據(jù)評(píng)價(jià)的需要，泌陽(yáng)凹陷可以按兩個(gè)劃分級(jí)別評(píng)價(jià)。一是按油田級(jí)別，根據(jù)已發(fā)現(xiàn)的探明儲(chǔ)量泌陽(yáng)凹陷可劃分為7個(gè)含油區(qū)塊(表1)，分別是雙河、王集、新莊、趙凹、古城、下二門(mén)-孫崗和井樓。二是按油藏級(jí)別，根據(jù)流體勢(shì)將泌陽(yáng)凹陷分為四個(gè)成藏組合體(圖2)，分別是雙河-趙凹成藏組合體、王集-新莊成藏組合體、井樓-古城成藏組合體、下二門(mén)-孫崗成藏組合體。每個(gè)成藏組合體可視為一個(gè)獨(dú)立的石油體系，對(duì)其油藏規(guī)模進(jìn)行統(tǒng)計(jì),采用油氣田規(guī)模序列法,通過(guò)已發(fā)現(xiàn)油藏的規(guī)模序列預(yù)測(cè)未發(fā)現(xiàn)油田的儲(chǔ)量和整個(gè)評(píng)價(jià)單元的資源量[11-13]。

表1 泌陽(yáng)凹陷各含油區(qū)塊及探明儲(chǔ)量(截至2013年底)

圖2 泌陽(yáng)凹陷成藏組合體系劃分

2.3 參數(shù)選取研究

運(yùn)用油藏規(guī)模序列法預(yù)測(cè)油氣資源量，要考慮的參數(shù)比較多，主要包括研究區(qū)的勘探程度、儲(chǔ)量規(guī)模、最大單體油藏規(guī)模、截止點(diǎn)儲(chǔ)量大小、擬合曲線(xiàn)斜率k值以及根據(jù)曲線(xiàn)相關(guān)性確定是否需要分段等因素[14-15]。在進(jìn)行油田規(guī)模序列擬合時(shí)，總探明儲(chǔ)量為27 926×104t，單體最大油藏為10 170×104t。可以認(rèn)為最大單體油藏已找到，截止點(diǎn)油藏規(guī)模為1 000×104t，曲線(xiàn)不分段。各成藏組合體依據(jù)情況不同，選取不同的參數(shù)(表2)。

表2 泌陽(yáng)凹陷全油田及各成藏組合體參數(shù)選取

3 資源評(píng)價(jià)結(jié)果

3.1 預(yù)測(cè)油田規(guī)模序列

確定關(guān)鍵參數(shù):根據(jù)勘探程度，認(rèn)為泌陽(yáng)凹陷最大油田已發(fā)現(xiàn)，即雙河地區(qū)為該凹陷最大油田；根據(jù)過(guò)往發(fā)現(xiàn)油田規(guī)模，確定截止點(diǎn)油田規(guī)模為1 000×104t,通過(guò)對(duì)已發(fā)現(xiàn)的油田規(guī)模數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合,得出lnQ=-0.852 6lnn+9.22,k=0.852 6時(shí)擬合效果較好,然后預(yù)測(cè)出評(píng)價(jià)區(qū)的油田規(guī)模序列,對(duì)已發(fā)現(xiàn)的油田在油田規(guī)模序列中進(jìn)行歸位(圖3)。

圖3 泌陽(yáng)凹陷油田規(guī)模序列法預(yù)測(cè)序列歸位(紅色為未發(fā)現(xiàn))

根據(jù)擬合的油田規(guī)模曲線(xiàn)，對(duì)未發(fā)現(xiàn)油田進(jìn)行歸位，預(yù)測(cè)油田數(shù)量15個(gè)(表3)，已發(fā)現(xiàn)7個(gè)，未發(fā)現(xiàn)8個(gè)(*標(biāo)為未發(fā)現(xiàn))；預(yù)測(cè)可探明量總計(jì)為4.22×108t，已發(fā)現(xiàn)探明儲(chǔ)量2.79×108t，占總量的66%;未發(fā)現(xiàn)1.43×108t，占總量的34%。

3.2 預(yù)測(cè)油藏規(guī)模序列

表3 泌陽(yáng)凹陷油藏規(guī)模序列法預(yù)測(cè)油田規(guī)模

注：*標(biāo)為未發(fā)現(xiàn)

雙河-趙凹區(qū)域是泌陽(yáng)凹陷最大已發(fā)現(xiàn)油田區(qū)域，截至2013年底總探明儲(chǔ)量1.33×108t(圖4)，單體油藏大，中小油藏?cái)?shù)量200多個(gè)。根據(jù)過(guò)往勘探程度及地質(zhì)認(rèn)識(shí)，認(rèn)為其最大單體油藏已發(fā)現(xiàn)，截止點(diǎn)油藏規(guī)模為10×104t，按油藏規(guī)模大小進(jìn)行排序，可以明顯看到分為兩段：30×104t以上和(10～30)×104t；擬合曲線(xiàn)分別為lnQ=-0.867 7lnn+7.451 3,lnQ=-0.208 8lnn+3.45。

泌陽(yáng)凹陷總可探明儲(chǔ)量37 394×104t，已發(fā)現(xiàn)27 927×104t，未發(fā)現(xiàn)9 477×104t，總油藏?cái)?shù)量1 347個(gè)，已發(fā)現(xiàn)779個(gè)，未發(fā)現(xiàn)568個(gè)(表4)。

圖4 泌陽(yáng)凹陷各成藏組合體已發(fā)現(xiàn)油田規(guī)模序列

成藏體系已探明油氣藏特征個(gè)數(shù)單體最大油藏規(guī)模/104t總儲(chǔ)量/104t預(yù)測(cè)(未發(fā)現(xiàn))油氣藏特征個(gè)數(shù)單體最大油藏規(guī)模/104t總儲(chǔ)量/104t油氣藏總特征個(gè)數(shù)單體最大油藏規(guī)模/104t總儲(chǔ)量/104t雙河-趙凹2751610133182063644032481161017350王集-新莊2352627158158403309639340310253井樓-古城140356464911028614332503566072下二門(mén)-孫崗1292742802941069162232743718合計(jì)77979275689477134737394

3.3 資源量預(yù)測(cè)

以油田級(jí)別為評(píng)價(jià)單元計(jì)算的可探明儲(chǔ)量總計(jì)為42 208×104t，以油藏為評(píng)價(jià)單元的可探明儲(chǔ)量總計(jì)為37 394×104t，二者取均值，即泌陽(yáng)凹陷總可探明儲(chǔ)量為39 847×104t。已探明2.79×108t，剩余1.19×108t。從儲(chǔ)量區(qū)間統(tǒng)計(jì)看，100×104t以上的油藏有7個(gè)(圖5)，雙河-趙凹區(qū)域4個(gè)，其它3個(gè)區(qū)域各1個(gè)；其它油藏儲(chǔ)量為(5～50)×104t，以中小油藏為主。

圖5 泌陽(yáng)凹陷各成藏組合體預(yù)測(cè)探明儲(chǔ)量分布

4 結(jié)論

泌陽(yáng)凹陷屬于高勘探程度區(qū)塊，適用于油藏規(guī)模序列法預(yù)測(cè)總資源量及剩余資源量，采用油田級(jí)別和油藏級(jí)別兩種評(píng)價(jià)單位進(jìn)行預(yù)測(cè)，客觀反映研究區(qū)真實(shí)儲(chǔ)量分布規(guī)律，預(yù)測(cè)總探明儲(chǔ)量為3.98×108t，剩余1.19×108t，百萬(wàn)噸以上大油藏有7個(gè)，其余油藏為(5～50)×104t，以中小油藏為主。

[1] 邱榮華,付代國(guó),萬(wàn)力.泌陽(yáng)凹陷南部陡坡帶油氣勘探實(shí)例分析[J].石油與天然氣地質(zhì)，2007，28(5)：605-609.

[2] 羅家群.泌陽(yáng)凹陷深層系油氣成藏樣式[J].石油與天然氣地質(zhì)，2003，24(1)：55-57.

[3] 蔡佳,羅家群,甘華軍.南襄盆地泌陽(yáng)凹陷隱蔽油氣藏模式與富集規(guī)律[J].石油實(shí)驗(yàn)地質(zhì)，2009，31(3)：244-248.

[4] 油氣資源評(píng)價(jià)方法研究與應(yīng)用編委會(huì).油氣資源評(píng)價(jià)方法研究與應(yīng)用[M].北京:石油工業(yè)出版社, 1988.

[5] 姜福杰，龐雄奇，姜振學(xué).應(yīng)用油藏規(guī)模序列法預(yù)測(cè)東營(yíng)凹陷剩余資源量[J].西南石油大學(xué)學(xué)報(bào)，2008，30(1)：54-57.

[6] 嚴(yán) 科，徐守余，蔡傳強(qiáng).油藏規(guī)模序列法在勝坨油區(qū)資源評(píng)價(jià)中的應(yīng)用[J].高校地質(zhì)學(xué)報(bào)，2006，12(1)：142-146.

[7] 姜振學(xué)，龐雄奇，周心懷.油氣資源評(píng)價(jià)的多參數(shù)約束改進(jìn)油氣田(藏)規(guī)模序列法及其應(yīng)用[J].海相油氣地質(zhì)，2009，14(3)：53-59.

[8] 李曉光，魯 港，單俊峰.油藏規(guī)模序列法的改進(jìn)及應(yīng)用[J]. 新疆石油地質(zhì)，2009，30(1)：106-108.

[9] 宋寧，王鐵冠，劉東鷹，等.應(yīng)用油氣藏規(guī)模序列法預(yù)測(cè)金湖凹陷的油氣資源[J].新疆石油地質(zhì)，2005，26(6)：692-694.

[10] 周慶凡, 張亞雄.油氣資源量含義和評(píng)價(jià)思路的探討[J].石油與天然氣地質(zhì)，2011，32(3)：474-480.

[11] 談彩萍，陳擁鋒，江興歌,等.成烴成藏定量研究及在泌陽(yáng)凹陷的應(yīng)用[J].石油實(shí)驗(yàn)地質(zhì)，2011，33(5)：468-473.

[12] 周慶凡.關(guān)于油氣資源探明程度的探討[J].石油與天然氣地質(zhì),2003,24(4):317-320.

[13] 金之鈞,張金川.油氣資源評(píng)價(jià)方法的基本原則[J].石油學(xué)報(bào),2002,23(1):19-23.

[14] 趙文智, 胡素云, 沈成喜, 等.油氣資源評(píng)價(jià)方法研究新進(jìn)展[J].石油學(xué)報(bào),2005,26(增刊):25-29.

[15] 關(guān)德范.對(duì)我國(guó)石油資源評(píng)價(jià)方法的分析與思考[J].當(dāng)代石油石化,2005,13(7):12-16.

編輯：趙川喜

1673-8217(2017)01-0062-04

2016-07-22

石正勇，工程師，1983年生，2009年畢業(yè)于中國(guó)石油大學(xué)(北京)地球化學(xué)專(zhuān)業(yè)，主要從事油氣地球化學(xué)及資源評(píng)價(jià)方面的研究。

國(guó)土資源部項(xiàng)目“南襄及南華北盆地油氣資源動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)”(1A14YQKYQ0107) 。

TE16

A