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全球性和我国石油、天然气资源勘探发展历史表明,在人类社会不断进步和发展的今天,复杂油气藏和碳酸盐岩油气藏的勘探,愈来愈受到高度的关注,逐渐已成为目前的勘探和增储、上产的主要对象。
四川盆地侏罗系大安寨段内陆湖相碳酸盐岩油藏,是在贫矿地质条件和背景下形成的,其储集岩为国内、外少有而典型的内陆湖相碳酸盐岩建造,非均质性极强,因而在成藏特征,油气分布规律,圈闭表现特征和适应性勘探技术方法等方面都有别于常规油气藏和一般的海相碳酸盐岩油气藏。本文针对这一特殊的内陆湖相碳酸盐岩复杂油藏,以基本石油地质特征认识为基础,明确油藏形成主控因素,建立油藏成藏模式和地质模型,指出油气富集规律,进而根据近年来勘探实践中的探索和总结,有针对性的建立起了包括:油藏地质预测技术方法;油藏地震识别,预测技术方法;油藏工程工艺技术方法在内的“三位一体化”的勘探技术方法系列。
本次论文研究取得以下主要进展和创新:
大安寨段介屑灰岩与碎屑岩混合沉积建造,是四川盆地形成与演化过程中,特定地史条件下的内陆坳陷湖泊沉积产物。盆地的形成与演化及区域格局,宏观控制了大安寨段沉积相带展布;纵向沉积相序变化;生、储、盖特征和组合关系;局部构造特征;成岩及成藏史;以及油藏的特殊性和复杂性。
大安寨段含油层系以自生、自储和自成相对独立的成矿系统为特征,在这一成矿系统中,油气资源丰度低;储集岩非均质性极强;泥页岩与介屑灰岩薄互层分布这三大特征要素,是造就大安寨段油藏特殊复杂性的根本所在。四川盆地经历了川中刚性基底隆起的长期抵柱作用,致使大安寨段含油气层系分布区域在地史上主要处于隆—坡位置,构造形变较弱;破裂构造不甚发育;油气运、聚不充分;难以形成规模整装油藏,这乃是造就大安寨段油藏特殊复杂性的“后生”原因所在。大安寨段储集岩以介屑灰岩为主,岩石基质超低孔渗,基本不具备储油能力,储集岩主要储渗空间为溶蚀孔、洞和裂缝,通过对其成因、期次、成生关系分析认为:溶蚀孔、洞的发育明显的依附于裂缝,表现出先裂缝后孔、洞,或缝造孔、洞的成生关系,并且裂缝成因和期次多,正因为如此,决定了溶蚀孔、洞、缝的发育具多类型、多期次、多系统和空间分布极不均一性。
在大安寨段超低孔、渗致密介屑灰岩层中,非均一分布的溶蚀孔、洞和裂缝相互沟通而形成形态极不规则的储渗系统,被称之为“储渗体”。储渗体的发育主要是受沉积、成岩、构造三个缺一不可的综合地质因素控制,其关系为:介屑灰岩是基础;破裂构造是关键;溶蚀使孔洞缝进一步扩展的三位一体关系。不同的地质环境下,三种主控因素的配置、强度、贡献大小是不一致的,导致了孔、洞、缝类型、组合关系上的明显差异,所构成的储渗体在储渗性能、容积大小、类型、含流体状况方面也均有不同。基于孔、洞、缝的成因类型,发育特征及组合关系,该研究将大安寨段储渗体划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种类型,不同的类型在录井(钻时、放空、喷、漏、次生矿物特征等)、测井、含流体状况、地层压力等方面,都具有相应的特征表现。
在自生自储成矿系统中,介屑灰岩储集岩内溶蚀孔、洞及裂缝的主要形成期与大量油气生成期匹配良好,所形成的储渗体为油气聚集提供了邻近而又适时的场所,成为大安寨段油藏形成的有效圈闭。在有效圈闭中,油气普遍聚集而成藏,即:储渗体的发育就预示着油藏的存在;储渗体的发育与否是油藏形成的关键所在。该研究以此为基础,建立起了大安寨段油藏的形成演化模式。
大安寨段油藏属非均质性孔、洞—裂缝型;定容封闭;弹性驱动;无边、底水;异常高压;非饱和—饱和的非常规复杂油藏。其分布与正向构造圈闭没有必然的联系,有利的沉积相带、成岩作用带,破裂构造发育带相复合的区域,即是油藏分布的良好领域。
针对大安寨段油藏的特殊性,该研究探索性的创立了油藏地质预测技术方法体系,包括:目的层区域构造裂缝TM图像解译预测法;高精度局部构造形变分析裂缝预测法;变形应力场模拟分析法;录井、测井信息及勘探成果分析法等。这些地质预测技术方法的应用,在勘探实践中取得了一定的成效。
作者以大安寨段成藏模式和地质模型为指导,提出了关于建立新的地震勘探等效地球物理模型的见解,并创新性的建立了大安寨段油藏的等效地球物理模型。进而明确提出:用层序上超和强反射来圈定滩体;在滩体(介屑灰岩发育区)中利用多参数“异常”找油藏的地震勘探基本原则。并通过探索性应用,吸取、筛选国内外先进技术,创建了大安寨段油藏的地震勘探技术方法系列。即:通过层序分析和反射强度来进行沉积相带展布及介屑滩体分布预测、识别的技术方法;在介屑灰岩发育区中用多参数来预测和识别油藏的技术方法,其中包括:振幅强中弱,相位错动,能量衰减,沿层频谱主频降低,高频衰减,突变系数,关联维较高,合成声波测井降幅、降速,AVO流体因子参数异常等响应模式。
为实现勘探目的,提高勘探成效,结合大安寨段油藏实际,该研究还总结和优化性的建立了包含井身结构、钻井工艺、钻井液、油层保护、完井工艺、产层解堵和改造、增产措施等适应性配套勘探工程工艺技术方法系列。这些优化技术方法的应用,在很大程度上保障了近年来大安寨段油藏勘探成效的不断提高。
面对从预测→部署→获得成果的勘探活动全过程,该研究针对四川盆地侏罗系大安寨段复杂油藏的特征,通过深入研究、系统总结以往的勘探经验,首次系统建立了地质、地球物理、工程工艺一体化的勘探技术方法系列。这一配套技术方法系列,虽尚需完善,但无疑已在近几年的勘探实践中初见成效,而且还会在今后大安寨段复杂油藏的勘探活动中显示出更有用的价值,这对推进我国,乃至全球复杂碳酸盐岩油气藏勘探技术方法的进步也将起到积极的作用。
主题词:四川盆地大安寨段储渗体油藏勘探技术方法