
一、概念
1、油气资源:指在自然条件下生成并赋存于天然地层中,最终可通过各种方式和方法被人们可采利用的石油和天然气的总体。
油气勘查:指对油气资源普查和勘探的总称。普查和勘探是寻找和发现油气、并确定其性质和规模的两个阶段。可以理解为首先普查找到油气,然后进行勘探。然而在现代油气勘查过程中,并没有将普查和勘探截然分开,勘探界也普遍将“油气勘查”称为“油气勘探”,二者具有相同的含义。
2、油气资源评价:是指在特定的时期和技术条件下对油气资源描述和测算,包括存在特点、分布状况、规模概率和序列等。为勘探开发整体部署、计划安排、工作量测算以及勘探开发效益分析提供科学的基础,为石油工业和国民经济计划提供有效的参考依据。简单地说,就是通过油气勘查主要回答三个问题-有没有油气?有多少?在什么地方?
二、思考
1、如何理解《油气勘查与评价》课程在专业课程体系中位置?
2、油气勘查的性质及特点
油气勘查是一项系统工程
油气勘查是一项科技和向地下未知领域探索的活动
油气勘查是一项高投入、高风险和高产出的产业3、油气勘查的基本理论
1、油气成因和聚集理论
2、理论与实践相结合原则
3、区域性和循序渐进的思想
4、对立统一和优化准则
4、油气资源评价的一般原则
1、成因原则
2、黑箱原则
3、木桶原则
4、地质滤波理论
5、测不准原则
三、论述
1、油气勘查在石油工业中的地位和作用
(1)油气勘查在石油工业中具有先导地位
石油工业具有一个从油气勘查→油气开发→油气储运→油气炼制→油气化工→油气销售等构成的完整链条,从这个链条中我们可以看到油气勘查处于一个先导和基础的地位,为整个石油工业提供基础资源,因此没有油气勘查的环节,石油工业将不复存在。
(2)油气勘查在石油工业中起基本保障作用
无论在国内市场还是在国外市场,只有通过勘探不断地发现油气田,才能为石油工业的发展提供充足的油气后备储量。石油工业是资源性工业,可采油气储量是石油工业发展的基础,因此石油工业发展的首要问题是加强勘探。
2、全球油气资源的状况
第二章油气勘查技术
一、概念
1、油气勘查技术:油气勘查过程中各种技术、方法和手段的总称。
2、井筒技术:井筒技术通常概括为从建井到完井全过程中,围绕着井筒不同的地质和工程需要,实现以油气勘查为目的所采用的不同工程专业的技术系列的总和,它包括钻井、测井、录井和井下测试等技术。
3、地震勘探技术中“三高一准”的含义:即高信噪比、高分辨率、高保真度和准确成像。
二、思考
1、油气勘查技术的分类
油气勘查技术按各类技术的专业范畴和实施方式及途径可以分为地面地质调查技术、地球物理勘探技术(地震勘探技术、重磁电法勘探技术、遥感技术)、地球化学勘探技术、井筒勘探技术(钻井技术、测井技术、录井技术、井下测试技术)以及实验室分析技术等五个大类。勘探界也有把各类技术分为地质、物探、钻井、测井和试油五个部分,有“五位一体”搞勘探的说法。
2、地面地质调查的目的和任务
(1)地面地质调查的目的
以查明盆地的大地构造属性、区域构造、地层分布和沉积环境以及生储盖等成藏条件和油气显示,并开展具有针对性的勘查对象(区带、圈闭和油气藏)的专项研究,同时考察区内的政治、人文、地理、气候及经济环境等,为进一步勘探及其它勘探手段的运用提供依据和意见。整体而言,地面地质调查是盆地普查早期所最先开展的工作,同时也是不同勘查阶段有选择性开展工作的内容。
(2)地面地质调查的任务
1、查明盆地的大地构造属性、构造格架、地层分布和沉积环境。通过地面地质调查首先从大的方面查明盆地的大地构造属性、区域构造特征和地层特征和分布等基础地质背景,然后进一步了解盆地结构特征、主要边界断裂体系、沉积岩的沉积环节和沉积相等。
2、分析生、储、盖等成藏条件和调查油气显示。开展石油地质调查的任务主要包括构成油气成藏条件中的成藏物质基础的存在与否,包括烃源岩、储集岩、盖层的特征和分布状况;可能的二级和局部构造发育特征及展布,构造改造情况,地层的抬升和剥蚀状况;油气显示的类型、性质、分布等。
3、采集与上述研究任务相关的各类样品用于室内研究和分析测试。
4、了解调查区内的政治、人文、地理、气候及经济环境为油气勘查决策服务。因为地面地质调查是深入到勘查对象的实际区域,也是最先开展的油气勘查工作,通过地面地质调查过程中了解到的调查区内的政治、人文、地理、气候及经济环境可为进一步的油气勘查决策提供依据。
3、地震勘探技术的主要类型
地震勘探以其分辨率高和效果突出为主要特点,包括折射波勘探、反射波勘探、横波勘探、转换波勘探以及多波勘探,其中反射波勘探是使用最广的一种。按震源与观测点的相对位置可分为:地面(海上)地震勘探、垂直地震勘探(VSP)、井间地震勘探(CT)。地面(海上)地震勘探可分为二维(2D)地震勘探、三维(3D)地震勘探和四维(4D)地震勘探。
4、井下测试的类型和获得的数据
井下测试包括电缆式重复地层测试、中途测试和完井测试三种类型。井下测试可以使用测井电缆和钻杆以及相适用的工具来进行测试,前者称为电缆式测试(RFT),后者称为钻杆测试(DST)。井下测试可以获得下列数据:
①油分析数据,如密度、粘度、凝固点、含水、含盐、含碱、初馏点、馏分等;
②天然气分析数据,包括相对密度、组分及百分含量、临界温度与压力等;
③地层水分析数据,包括密度、pH值、各种离子的含量、总矿化度、水型;
④高压物性油气水分析数据;
⑤油气水产量、油气比、压力资料(油压、套压、流压、静压)、温度数据(井口温度、流温、净温、地温梯度)、含水量、含砂量、高压物性与地面油气水资料。通过对这些资料的综合分析,可以确定油气层的产量(油气水产量)、压力(静压、流压)、产能、有效渗透率、表皮系数、串流系数等。
三、论述
1、地震资料的解释技术包括的内容
地震资料的地质解释,指根据地震资料确定地质构造形态和空间位置,推测地层的岩性、厚度及层间接触关系,确定地层含油气的可能性,为钻探提供准确井位。
地震勘探的地质成效,在很大程度上取决于地震资料的正确与否。而要正确地解释地震资料,必须了解地震剖面上的反射特性及其与地质剖面的内在联系,了解并掌握地质现象及变化规律的地震响应,要善于识别和区分地震假象,要正确认识和理解地震勘探的分辨率,同时也要明确,在沉积岩地区地震剖面上大多数反射是干涉复合的结果,地震资料的地质解释往往具有多解性和局限性。
地震资料中蕴藏着丰富的地质信息,主要有两大类:一类是运动学信息,另一类是动力学信息。
运动学信息主要是指地震波反射时间(to及层间旅行时差),同相性和速度(平均速、层速度)等,利用这些信息可以把地震时间剖面变为深度剖面,绘制地质构造图,进行构造解释,搞清岩层之间的界面、断层和褶皱的位置及展布方向等。
动力学信息主要是指地震反射特征,如反射波的振幅、频率、吸收衰减、极化特点、连续性,反射波的内部结构,外部几何形态等。从这些地震信息中可以提取非常有用的地层岩性信息,借此确立地震层序、分析地震相、恢复盆地的古沉积环境、预测生储盖相带的分布、寻找地层或岩性圈闭油气藏。除此之外,借助于地震波的振幅、频率、极性等动力学信息并结合层速度以及钻井、测井资料,提取岩性和储层参数,如流体成分、储层厚度与性质、孔隙度等,进行地震资料的岩性分析及烃类检测。
2、探井的类型和方式
(1)盆地区域概查阶段的科学探索井、基准井和参数井
(2)圈闭预探阶段的预探井
(3)油气藏评价勘探阶段的评价井
目前的钻井方式主要有:直井、定向井、水平井、大位移井、多分支钻井、小井眼等类型和深井、超深井、平衡钻井、欠平衡钻井、自动化钻井、井下增压钻井等技术。
3、测井技术的主要类型
从油气勘探和开发生产两大阶段来讲,可将测井分为勘探测井(完井测井)和生产测井(开发测井)。按照测量的原理和测井方法,可分为以下几类:1、以岩石导电性质为基础的测井方法。如侧向、感应测井等。2、以岩石电化学性质为基础的测井方法。如自然电位、人工电位测井等。3、以岩石弹性为基础的测井方法。如声波速度、全波列测井等。4、以岩石的原子物理及核物理性质为基础的测井方法。如自然伽马、密度、中子测井等。5、其他测井方法。如核磁测井、地层倾角测井、气测井等。
4、录井技术的主要类型
1、钻时录井
钻时是指在钻井过程中每钻进单位厚度的岩层所用的纯钻进时间,单位为“min/m”。钻时录井就是系统地记录钻时并收集与其有关的各项数据、资料的全部工作过程。
2、岩心录井
岩心录井就是在钻井过程中用一种取心工具,将井下岩石(岩心)取上来,并对其进行分析化验,综合研究而取得各项资料的方法。
3、岩屑录井
地下的岩石被钻头破碎后,随钻井液被带到地面,这些岩石碎块就叫岩屑,又常称之为“砂样”。在钻井过程中,按照一定的取样间距和迟到时间,连续收集和观察岩屑并恢复地下地质剖面的过程,称为岩屑录井。
4、钻井液录井
钻井液,俗称泥浆,是钻井工程的血液。由于钻井液在钻遇油、气、水层和特殊岩性地层时,其性能将发生各种不同的变化,所以根据钻井液性能的变化及槽面显示,来判断井下是否钻遇油、气、水层和特殊岩性的方法称为钻井液录井。
5、荧光录井
荧光录井仪根据石油的荧光性特性,将现场采集的岩屑浸泡后,直接测定岩样中的含油性。
6、综合录井
综合录井技术是在钻井过程中应用电子技术、计算机技术及分析技术,借助分析一起进行各种石油地质、钻井工程及其他随钻信息的采集(收集)、分析处理,进而达到发现油气层、评价油气层和实时钻井监控目的的一项随钻石油勘探技术。
7、地球化学录井
岩石热解地化录井是根据有机质热裂解解原理,利用岩石热解仪随钻对岩石样品进行分析,进而对烃源岩和储集层进行评价的录井方法。
第三章油气勘查程序和阶段
一、概念
1、油气勘查对象:指实施油气勘查的特定地质单元。油气勘查的对象按地质单元的规模和勘查程序划分出盆地、区带、圈闭和油气藏四个级别。这四个对象的划分体现了从大到小完整链条和逐渐逼近最终目标的原则。油气勘查实践中不同的勘查对象有不同的勘查价值和意义。对油气勘查对象的划分国内外仍然有一定的差别。
2、油气勘查阶段:指针对不同勘查对象分步骤、分时期和分勘查方法进行、并按任务和评价结果来划分出的相对的阶段勘查过程。虽然油气勘查工作是一个相对连续的过程,但必须分阶段进行,即勘查是有阶段的,各阶段既有性又有连贯性。
3、油气勘查程序:油气勘查中阶段与阶段之间的相互关系和勘查工作实施的先后顺序称为油气勘查程序。
二、思考
1、勘查程序的基本含义和原则
勘查程序不仅明确界定了油气勘探的阶段划分(包括各阶段的勘探对象、工作任务、资源储量目标),而且也规定了各阶段应采用的主要勘探技术、勘探地质综合研究和资源评价方法等。
原则:
1)勘查范围从大到小
2)认识由浅到深
3)精度由粗到细
4)不同的技术手段组合
5)投入由低到高
就整个勘查过程而言,勘查程序是指勘查工作应保持一定的阶段性和连续性,它遵循勘查范围从大到小,勘查阶段由浅到深,勘查投入由少到多的原则;就某一具体的勘查阶段而言,勘查程序是指勘探工程(非地震物化探、地震勘探、钻探)实施的先后顺序,应遵循物化铺路、地震先行、钻井居后的原则。(课本P)
2、勘查阶段划分的意义、原则和方案
(1)意义
第一、它使得勘查的任务和目标更加具体明确。特别是突出了不同阶段的主要矛盾,便于检查和衡量每个阶段的工作效率;
第二、它使得确定一个阶段进入另一个阶段,作出继续、放弃或者及时调整勘探决策部署的依据更加充分;
第三、它有利于合理调配勘探力量和勘探资金。如果没有统一的勘查阶段划分标准,往往会使实际的勘查工作处于一种混乱状态。
(2)原则
节奏可以加快
阶段不能逾越
程序不能打乱
标准不能降低
效益必须提高
三、论述
1、为什么要坚持和贯彻按油气勘查程序进行勘查?
油气勘查程序是客观规律的反映
(1)油气勘查程序是认识深化过程的反映
(2)油气勘查程序是经济施工的要求
(3)不能超过勘探阶段
2、油气各勘查阶段的勘查目的、任务、工作部署和评价成果
(1)盆地概查
目的:从整体着眼,查明盆地的区域石油地质条件,开展盆地优选,并在盆地整体工作的基础上进一步优选出有利的勘探区带并进行初步评价,为区带详查
阶段的工作做准备。
任务:圈定有利的生油坳陷、评选油气聚集的有利地带、预测可能存在的油气圈闭类型、远景资源量的估算。
1)地层:时代、厚度、岩性、岩相等
2)构造:盆地结构、单元、边界和主干断层、构造带、演化等
3)烃源岩:岩性、厚度、分布、地球化学、成熟状况、演化等
4)储集层:岩性、孔隙类型、厚度、物性等
5)可能存在的油气圈闭类型和分布状况
6)圈定有利的生油坳陷、评选油气聚集的有利地带
7)远景资源量的估算
工作部署:
1)建立项目
2)地面地质调查、化探普查和遥感
2)物探普查
3)区域探井(基准井和参数井)
4)盆地评价
评价成果:不但包括综合石油地质条件成果,也包括盆地优选、区带优选的成功,还包括盆地推测资源量和合最有利的区带目标。
(2)区带详查
目的:区带优选评价和圈闭筛选及评价,提出有利的含油气区带
任务:在盆地研究的基础上进行的,提出有利的含油气区带。在经过圈闭识别和分析研究后所估算出来的总体圈闭内可能存在的潜在资源量,评价可靠性有所增加,但仍未得到钻井证实,评价结果是预探井部署的重要依据。
1)分类及空间特征
2)烃源岩特征及油气源
3)储盖层特征
4)圈闭的初步识别和分析
5)区带成藏条件分析(成藏动力学)
6)资源量估算
工作部署:
1)建立项目
2)地表地质调查及物化探等详查
3)区带评价
评价成果:包括区带烃源岩特征及油源分析、区带储盖层特征,区带油气成藏分析等,区带资源量(潜在资源量)也是区带评价结果的重要内容。
(3)圈闭预探
目的:发现油气和圈闭评价,具体查明圈闭含油气状况和成油条件,寻找商业性油气田,预测圈闭的储量,并为油气藏评价勘探做准备。
任务:
1)圈闭识别与描述
2)圈闭条件
3)风险评价和资源量测算4)预探井位
5)储量预测
工作部署:
1)确定预探项目
2)地震祥查
3)预探井钻探
4)圈闭评价
评价成果:主要包括识别圈闭、优选圈闭和描述圈闭,实现资源量的转化,提交预测储量是最重要的成果之一。
(4)油气藏评价
目的:探明油气田和油气藏评价。
任务:
1)油气藏类型、形态、面积和高度
2)油气层岩性、物性、电性及变化规律
3)油气层层数、有效厚度等
4)压力及压力系统
5)温度及温度系统
6)油、气、水性质及分布
7)油气藏描述
8)控制储量和探明储量
工作部署:
1)建立项目
2)地震精查
3)评价井钻探
4)油气藏评价
评价成果:从圈闭的预测储量到控制储量和探明储量,油气藏评价勘探实现了储量的升级,也获得了整个油气勘查过程的最终和最核心的成果之一。
第四章油气资源的评价
一、概念
1、油气资源评价:计算和分析某一特定区域(小到圈闭,大至全球)地下油气蕴藏数量及分布特征的过程。
2、探明储量:在油气藏评价阶段,经评价钻探证实油气藏(田)可提供开采并能获得经济效益后,估算求得的、确定性很大的地质储量,其相对误差不超过±20%。
应满足如下条件:①查明了油气藏类型、储集类型、驱动类型、流体性质及分布、产能等;②流体界面或油气层底界是钻井、测井、测试或可靠压力资料证实的;③有合理的井控程度,或开发方案设计的一次开发井网;④各项参数均具有较高的可靠程度。
3、控制储量:在圈闭预探阶段预探井获得工业油(气)流,并经过初步钻探认为可提供开采后,估算求得的、确定性较大的地质储量,其相对误差不超过±50%。
应满足如下条件:①初步查明了构造形态、储层变化、油气层分布、油气藏类型、流体性质及产能等,②具有中等的地质可靠程度。
4、远景资源量:根据地质、地球物理、地球化学资料统计或类比估算的尚未发现的资源量。依据他可推测出今后油气田被发现的概率及规模大小的概率。按普查勘探程度可进一步分为潜在资源量和推测资源量两大类。
5、总资源量在某一特定时间,估算的地层中已发现(含采出量)和尚未发现的油气聚集的总量;为地质储量与远景资源量的总和;也可分为可采和不可采资源量二大部分。
二、思考
1、油气资源评价的性质与特点
性质:油气资源评价是一门为决策者(部门)提供油气资源勘探决策的软科学,是油气勘探地质综合研究与系统工程技术相结合的产物,介于石油地质学与勘探经济学之间的一门综合应用学科,涉及地质学、地球物理学、地球化学、数学地质、概率与数理统计、规划论、决策论、经济学、计算机科学等多学科知识与范畴。
基本特点:实践性、风险性、综合性及长期性。
(1)实践性:油气勘探过程是个实践性很强的过程,而资源评价则是它的理性表现。油气资源评价所基于的资料及方法技术应从勘探实践中获得和抽象、总结而来,其评价结果又要接受勘探实践的检验。
(2)风险性:油气勘探是一个投资大、利润大,同时也是风险高的活动,风险性是其基本特点之一。油气资源评价的风险性主要与地质认识、技术条件、经济条件及政治等因素的不确定性有关。
(3)综合性:油气资源评价是一项巨大、复杂的系统工程,涉及因素众多,既有地质方面的,也有经济、政治等领域的;既涉及理论研究,也包括方法技术优选。
(4)长期性:油气资源评价是一个长期的、坚持不懈的探索过程,如美国、前苏联等发达国家每隔5-7年,就要对本土乃至全球的油气资源进行新的评价,以及时调整国家能源战略,并指导油气勘探工作。
此外,油气资源评价所采用的参数、标准和方法技术等是基于当前的认识水平与技术现状而优选的,随着勘探程度的提高、认识的深入和技术的进步,其参数、标准和方法技术等肯定会更新,评价结果也会随之发生变化。因此,从这个意义上说,油气资源评价还具有动态性和时效性等特点。
2、不同资源分类方案的联系与区别
•SPE(石油工程师学会)分类:不提供资源量的评价,储量评价结果是确定性的,且估值持保守态度。预测+控制可信度为50%,探明为100%。适于勘探成熟地区。
•WPC(世界石油大会)分类:采用概率定义,对于资源和储量的评价有不同的理解,探明(P1)90%概率、探明+控制(P2)50%概率、探明+控制+预测(P3)10%概率。对于成熟区,3P比较接近;不成熟区,3P差别很大。
•前苏联的分类:属乐观评价,注重总资源量和原始地质储量评价,与勘探阶段明确对应。我国采用此分类。
•经营公司的定义:根据用户要求生成不同分类体系的评价结果,满足不同资源(储量)报告的要求。
3、油气资源评价方法选择原则及适用性
(1)地质类比法
类比是根据两个不同对象某些属性的相同,推出它们的其它属性也可能相同的间接推理。
地质类比法是世界上一种最古老同时也是最基本和最常用的方法,几乎所有的油气资源评价方法(包括参数选取)中都涉及到地质类比,它适用于任何勘探阶段和任何勘探条件,贯穿于整个油气资源评价过程,尤其是在盆地级的油气资源评价中被广泛应用。
(2)地质风险分析
风险:某一事件出现的实际状况与预期状况(即实际值与预期值)有背离,从而产生的一种损失。这种损失有时表现为实际值的绝对减少,有时表现为相对减少或机会损失,而这种背离或差异的出现又是不确定性的,即是以一定的概率随机发生的,而不是事先能准确预计的。
与油气资源评价相关的风险主要有地质风险、经济风险、政治风险和工程技术风险等,其中地质风险是油气资源评价中主要的风险,也是地质家应着重分析的内容,其反映在地质评价、资源量估算和决策分析的各个环节中。
(3)模糊综合评判法
模糊数学是研究和处理模糊体系规律性的理论和方法,其把普通集合论中只取0或1两个值的特征函数推广到[0,1]区间上取值的隶属函数,把绝对的属于或不属于的“非此即彼”扩展为更加灵活的渐变关系。
沉积盆地(凹陷、区带、圈闭)油气地质条件(含油气性)的好坏往往就是一个模糊概念,因此,可以采用模糊综合评判法来评价一个地质单元油气地质条件的相对优劣。
(4)专家系统法
专家是人类的宝贵财富,系指对某一门学问有专门研究或擅长某项技术的人。他们必须具备有某一领域内全面高深的知识与丰富的实践经验,其不仅能处理与确定性知识有关的专业问题,更能处理与不确定性或模糊性知识有关的专业问题。
专家系统在油气资源评价方面的应用,主要是将油气地质学家的专业知识、经验以一定形式编排成数据结构,并存入计算机中而形成知识库,以实现知识利用、知识推理和咨询解释,从而可以通过计算机模仿专家的思维方式进行油气资源的评价。
三、论述
1、油气资源评价的流程与原则
研究流程
(1)资料的收集与整理:地面地质、遥感遥测、重、磁、电、地震、地球化学勘探、钻井、测井、试井、分析化验、经济地质;外围区与类比区资料(基本油气地质条件与资源量或/和储量之间的关系);注意资料的可靠程度、新旧程度、系统的或零星的、原始或处理过的等;
(2)油气地质研究:地层对比、烃源条件、储集条件、区带及圈闭条件、保存条件、配套史、勘探效果(勘探成败的历史性总结、勘探程度、效果分析、生产动态分析)等单项的评价研究;
(3)油气资源定量评价:地质条件的综合评价、资源量估算(方法研究与选择、参数求取、定量计算)、风险分析。
(4)综合评价与决策分析:综合评价(在地质评价、资源量计算、风险分析的基础上,结合工程与经济条件作出综合评价,对有利的含油气区进行分级,指出有利的勘探方向与钻探目标);决策分析(在地质评价与综合排队分析的基础上,进一步对有利勘探区带及圈闭进行勘探部署研究,包括提出勘探部署建议、方案分析与比较、勘探目标的把握性分析等)。
原则
(1)成因原则:在进行油气资源评价过程中应遵守从油气生成到运移、再到聚集成藏的基本原则,这是油气资源评价过程中最基本的原则。
(2)黑箱原则:与成因原则相对应(反),黑箱原则不关心油气的具体成藏过程,而是把油气藏的形成过程看作为一个黑箱,试图在可测定的地质变量与油气储量之间寻找对应关系(储量丰度=f(地质因素1,地质因素2,…,地质因素n))。
(3)最弱因素原则:油气成藏过程受多种因素控制。一般说来,生油层、储集层、盖层、圈闭、运移、保存及互相之间的配置关系是其主要影响因素。设油气藏存在的概率为P,控制油气藏存在的因素即生、储、盖、圈、运、保及其时间配置的概率分别为PS,PR,PC,PT,PM,PRE,PMT,则油气藏存在的概率为P=PS×PR×PC×PT×PM×PRE×PMT。只有在上述条件都存在时,油气藏才存在。上述条件中任意一个条件不存在,即Pi=0,则油气藏不存在,即P=0。换言之,油气藏存在与否受控制条件中最弱因素的概率控制,这一原则叫最弱因素原则,也有人称之为木桶原理或瓶颈效应。不同地区的最弱因素是不一样的。
(4)测不准原则:油气资源评价中经常同时面对两个主要问题,即资源量大小及其在盆地或次级构造单元中的三维空间位置分布。对盆地评价而言,油气资源量预测的误差范围不大,但具体位置往往是不知道的;对圈闭而言,其三维空间位置是相对准确的,但资源量数值误差范围往往很大。也即两者不可兼得,这一现象叫做测不准原则。
(5)地质滤波理论:参数的选取是油气资源评价中一项十分重要的工作,它的准确与否将直接影响着预测结果,而选准参数又是一项非常困难的事情。在使用地质信息、选取油气资源评价参数时,需要结合油气勘探过程具体分析。
2、油气资源评价的任务、内容及分类
任务:对当前所评价地区的油气资源回答出:有多少?在那里?怎样获得?
主要任务包括:
(1)地质背景分析:包括区域地质背景,构造格架,地层发育,构造-沉积演化历史及特征等;
(2)油气成藏条件研究:包括烃源岩、储集层、盖层发育及组合特征,圈闭类型及形成时间与空间展布,油气生排运聚过程及其与圈闭的时空配置关系等;
(3)资源评价方法研究:包括方法的选择和评价参数的确定等;
(4)油气资源预测:包括不同类型和不同级别油气资源量的定量估算及其层系与区域分布状况,预测结果的可信度等;
(5)勘探对象的经济技术评价:包括对评价对象进行地质风险分析、勘探风险分析、经济评价和针对不同勘探开发方案的决策分析等;
(6)资源的勘探开发部署:包括勘探目标的综合评价与排队,勘探开发部署建议及中、长期勘探开发规划的编制等。
内容:地质评价、资源量估算和勘探决策三大部分,其中地质评价是基础,资源量估算为重点,勘探决策为结果。
分类:按油气勘探阶段和对象的不同,油气资源评价可分为盆地评价、区带评价、圈闭评价和油气藏评价四大类。一般以盆地为单元,以区带-圈闭-油气藏为重点,以对象中的含油气层系为中心。
此外,针对不同的目的,有时还开展油气区评价、含油气系统评价等。
第五章盆地勘查和评价
一、概念
1、参数井和基准井:基准井-任务全面、目的明确、具有战略性找油任务;参数井-取得地质和物探参数,兼有评价性(试探性)找油任务。
2、盆地热史的类型划分
高温递进型受热史:现今地温梯度大于3.0℃/100m,埋藏史属持续藏型,无大规模抬升。
低温递进型受热史:现今地温梯度小于3.0℃/100m,埋藏史属持续藏型,无大规模抬升
高温退火型受热史:现今地温梯度大于3.0℃/100m,晚期发生过大规模抬升低温退火型受热史:现今地温梯度小于3.0℃/100m,晚期发生过大规模抬升
3、盆地类比的基础参数:盆地、油气源、储集、圈闭、保存、配套
4、含油气系统:沉积盆地中的一个自然流体系统,它包括一个有效的烃源岩体和与此烃源岩体有关的所有油气以及形成这些油气藏所必须的所有地质要素和地质作用。
二、思考
1、盆地勘查工作部署
(1)建立项目
盆地勘查评价项目的建立和设计是从全国、全区油气勘探的长远战略安排出发,考虑在保持当前生产水平的同时,抽出力量进行工作以保证油气后备储量不断发展。这一阶段的主要任务有两个:一是初步了解盆地的类型及构造特性、盆地的成因、盆地的沉降史和沉积史,选择最有利的盆地优先进行勘查评价;而是作好勘查评价所选盆地的总体设计。
(2)物探普查
本阶段部署方案的主要内容有:(1)进行全区重力、磁力普查及地震概查,明确盆地结构、地质构造特征及沉积岩厚度分布;编制全区1:20万~1:100万的重力异常图、磁力分布图和地质地面图,并有针对性的进行电法测量。(2)开展全区地震概查和普查。大型盆地的概查一般以10~32公里的测线距作地震大剖面,普查测网密度8×16公里;海域及中、小盆地或复杂构造地区测线距应适当加密,一般可用4×8公里测线距进行面积连片测量。有利凹陷及地区地震测网密度可达3×6~4×4公里。(3)划分构造单元及查明二级构造带,作出构造分析。(4)提出参数井钻探方案。
(3)钻参数井或基准井
主要任务是了解勘探地区的地层层序,岩性岩相,厚度以及生油条件,储盖层组合情况,并为物探解释提供参数。
(4)盆地评价
评价主要内容有:(1)盆地的构造特征及发展史。(2)盆地的地层沉积特征,沉积史,岩性、岩相变化及地震相研究成果。(3)盆地生油地球化学特征,热演化史,生油母质类型、丰度及成熟度。(4)综合各种资料进行含油气远景评价和资源量估算
2、中高勘探程度盆地地质评价的主要内容和方法
有效烃源岩研究:有效烃源岩等厚图、有机碳含量等值线图、有机质类型分布图、烃源岩Ro等值线图、烃源岩沥青“A”等值线图、产烃率曲线图版、烃源岩生烃强度等值线图、烃源岩排烃强度等值线图。
储集层研究:储层宏观特征、储层孔隙结构、储层物性参数、储层综合评价。
输导体系研究:输导层特征、断裂特征与分布、不整合特征与分布、输导体系综合评价。
盖层研究与评价:盖层宏观特征、断层微观特征、盖层保存条件、盖层综合评价。
油气生成过程:有效烃源岩的演化、油气生成历史、生烃量在地史上的变化。
油气运移过程研究:油气初次运移、油气二次运移、流体历史分析。
圈闭形成过程:圈闭类型与分布、圈闭形成与演化、圈闭可容空间研究。
三、论述
1、盆地早期评价的内容和方法
盆地构造演化史分析:盆地基底研究、盆地构造研究、盆地剥蚀研究、盆地成因机制和盆地类型研究。
盆地沉积发育史分析:地层层序分析、盆地地层展布研究、盆地沉积体系研究、储层特征研究、盖层特征研究、沉积旋回与生储盖组合。
盆地生烃演化史分析:盆地有效烃源岩研究、烃源岩地化特征、盆地受热史、有机质的成熟度。
盆地受热史类型:高温递进型受热史、低温递进型受热史、高温退火型受热史、高温退火型受热史。
盆地油气成藏条件分析:生储盖组合分析、圈闭形成与油气运移的时空匹配、油气藏类型与成藏期次、油气后期改造与再分配、油气分布规律。
2、类比法盆地资源量计算的基本方法
面积丰度类比法 ()∑=××=n
i i i i K S Q 1α
体积丰度类比法 2
2V q Q ××=α
3、盆地基础地质条件和石油地质条件研究的主要内容
(1)盆地基础地质条件研究的主要内容包括盆地范围、类型、构造-沉积基本特征。主要查明盆地地层时代、厚度、岩性、岩相,以及盆地的结构、构造单元,边界和主干断层,构造带,构造演化等。
(2)盆地石油地质条件研究的主要内容包括盆地烃源岩、储层、生储盖组合、圈闭类型及发育特征、有利区带等。具体就是要查明烃源岩的岩性组成、厚度、分布、地球化学特征、成熟状况、演化等;储集层岩性、孔隙类型、厚度、物性等;可能存在的油气圈闭类型和分布状况;圈定有利的生油坳陷,评选油气聚集的有利地带。
第六章 区带勘查和评价
一、概念
1、区带和成藏组合:区带(play )是盆地内油气聚集的基本场所,是为适应局部的油气勘探和评价而产生的过渡性地质单元,它可以理解为存在于盆地同一构造带中,具有相同成因联系和油气生、运、聚规律并在地域分布上相邻的一系列圈闭与已发现油气藏(田)的统一组合。
2、成藏模式:相似地质背景之下的一组远景圈闭或油气藏,它们在油气充注、储盖发育、圈闭结构及生运聚配套方面经历了相似的发展演化。
3、油气疏导体系:目前,输导体系尚未具有统一的定义和分类方案,文中将其定义为油气从烃源岩运移到圈闭的过程中,各种潜在或已知的油气输导体的三维几何形态、内部构成、流体输导能力综合以及不同输导体的空间配置形式和时间上与生油期的匹配关系。
二、思考
1、区带评价的目的和意义
区带勘查是在盆地研究的基础上进行的,它丰富和充实了盆地研究的内容,它有利于提高对评价对象分布规律以及资源量和储量分析预测的准确性,有利于勘探区块选择和规划部署,是石油公司具体操作和把握的基本方法。任务包括地质评价、资源量估算、经济评价、勘探决策与投资组合分析等五个方面的基本任务,其目的是满足石油公司勘探部署的需要。
2、区带地质风险分析的主要参数
圈闭条件、储层条件、保存条件、油(气)源条件、配套条件。
三、论述
1、区带的分类
区带勘探分类:①己具有油气田的区带:已有油气田开发或己具探明储量准备开发;②已有油气发现的区带:经钻探测试具有商业价值的油气流、少量油气
流或油气显示;③尚未发现油气的区带:尚未钻探或钻探很少尚无油气发现,但分析认为是有希望发现的区带。
区带地质成因分类:①构造型区带:包括长垣构造带、弯窿背斜带、挤压背斜带、逆牵引背斜带、披覆背斜带、底辟/盐丘/泥丘构造带、断块/断阶/断鼻/裂缝带等;②非构造型区带:包括生物礁区带、砂岩上倾尖灭带、透镜体区带、地层超复不整合带、地层不整合圈闭带、潜山带(碎屑岩型、碳酸盐岩型、火山岩型)等 ;③混合型区带:包括构造—岩性带、断层—岩性带、地层—断层带等。
2、区带评价的内容和方法
包括每一区带(或区块)边界、主要目的层构造等高线、圈闭的分布、油气田位置、重要探井、重要油气显示井、区带(或区块)的供烃范围、区带(或区块)的评价结果;附区带(或区块)的油气藏规模序列分布图、资源量概率曲线图、标明最小经济油田规模与地理条件、评价区带(或区块)的综合排队结果。
区带评价的主要方法包括进一步的地面地质调查,精度进一步提高的地球物理综合勘探和少数探井(基准井及参数井)分析是工作的重点,其中地震勘探是该阶段主要的勘探手段。
3、区带地质风险分析方法:概率统计分析方法
区带地质风险的分析采用概率统计分析方法。根据区带的定义和油气成藏的基本原理,烃源、圈闭、储层、配套史、保存等五项成藏地质条件是决定一个区带是否具有油气藏的五个事件,缺一则区带不能形成油气藏。因此区带是否存在油气的可能性,就可以用这五个事件同时发生的各自概率的乘积来表示。即:
5
1∏==i i P P
式中,P —区带含油气概率(0≤P ≤1); Pi —单项成藏地质条件存在(发生)的概率0≤P ≤1)
第七章 圈闭勘查和评价
一、概念
1、圈闭和有效圈闭:圈闭 – 由储集体及其上方或侧翼的封盖层共同构成的统一体。
2、预探井:是针对一个区带中的局部构造(圈闭)进行的以发现油气藏为目的的钻探工作而设的井。
3、风险和地质风险:风险 – 指失败的可能性,在油气勘探中通常指勘探成功的可能性。地质风险 – 形成油气藏的基本石油地质条件,包括烃源岩条件、圈闭条件、储盖条件、运聚匹配条件对油气聚集成藏的影响程度。
二、思考
1、圈闭资源量和储量的分级
圈闭资源量计算依赖于对圈闭识别和描述的结果分析,依赖于圈闭的落实程度分类,圈闭类型可划分为三类:I 类、II 类、III 类。
I 类:落实的有利圈闭,可供预探
III类:不落实或较落实的不利圈闭,不能提供预探
2、圈闭资源量和储量计算方法
对I、II类圈闭,主要以单元体积法进行资源量计算,
对石油其算式为:
N=A×h×SNF
式中,A为含油面积;h为油层有效厚度;SNF为石油单储系数。
对天然气其算式为:
G=A×h×SGF
式中,A为含气面积;h为气层有效厚度;SGF为天然气单储系数。
对于III类圈闭,因未落实,故不进行资源量的计算。
3、预探井布井原则和布井系统
预探布井的基本原则:
1)合理的布井系统:井位(井与井的关系)、井数和钻井次序
2)第一口探井设计在圈闭聚油最有利的部位
3)稀井广探:预探的面广,目的层多
确定布井系统的根据
1)圈闭的平面形态
2)预计的油气藏类型
3)埋藏深度
4)构造复杂程度
三、论述
1、圈闭的分类及基本特点
圈闭的成因分类:根据成因分为构造圈闭、非构造圈闭、复合圈闭三大类;以形态可以进一步细分。
圈闭的封盖机理分类:单一封盖层圈闭和多封盖层圈闭。
圈闭或油藏开发地质分类:根据原油性质、构造条件、储集渗透性、储集岩石类型进行分类。
2、圈闭描述的内容和主要方法
(1)圈闭构造描述:构造轮廓、断裂组合、高点位置进一步落实、圈闭的封闭能力确定。
(2)圈闭储层描述:通过地震资料和钻井对储层的空间展布及储层的岩性、物性进行预测分析。确定勘探的目标层并且预测岩性圈闭。
(3)圈闭含油气条件及保存条件描述:油气显示(钻、测和录井等)、供油条件和聚油条件分析、盖层分析、烃类检测技术。
(4)圈闭发育和成藏条件描述:圈闭发育史和形成过程分析;油气生、排、运、聚史分析;模拟成藏史;预测圈闭的含油气性。
3、圈闭地质风险概率分析方法
圈闭含油气性的主要控制因素包括圈闭、油源、储层、保存和配套史五个方面,设圈闭含油气性的概率为P,控制因素发生的概率分别为PS、PR、PST、PM、PT、PMT,则圈闭含油气性的概率为:
P=PS×PR×PST×PM×PT×PM
只有上述条件都存在时,圈闭才含油气;任意一个条件不存在,圈闭就不含油气。
第八章油气藏勘查与评价
一、概念
1、油气藏勘查与评价:从圈闭预探获得工业油气流开始,直到探明油气
田的全过程。
2、油气藏描述:对油气藏进行综合研究和评价。以沉积学、构造地质学、
储层地质学和油气地质学理论为指导,综合运用地质、地震、测井和试
油试采等信息,以现代油气勘探技术和计算机技术为手段,对油气藏进
行定性、定量描述和评价的一项综合研究方法技术。
3、油气藏地质模型:反映油气藏类型、形态、规模大小、储层物性参数
和流体空间变化的高度概括。
二、思考
1、评价井设计原则
(1)稀井广探
(2)一井多探
(3)主体探明
(4)优先钻探
(5)开发早期介入
2、油气藏储量计算的主要方法
静态法:
容积法- 基于“体积法”的基本原理,对储存油气的有效空间进行计算,它是孔隙型储层类型油气藏储量计算的最主要方法。
统计模拟法- 以数理统计的概率理论为指导,将控制储量大小的不确定性因素作为随机变量进行处理,经过模拟运算,得到不同概率风险条件下的储量,从而求得不同期望的储量数据。
动态法:
物质平衡法- 依据物质守衡原理,利用动态生产数据进行物质平衡方程求解,得到较理想条件下的油气藏地质储量,尤其适用于封闭性强的未饱和型高连通渗透小油气藏,要求条件是油气藏得到一定程度的开采且油气藏压力出现明显下降,对于开发早期阶段的储量计算效果较好。
矿场不稳定试井法- 适用于油气藏(田)开发后期,油气藏已达一定的采出程度,并经过开发调整之后,油气藏产量要进入递减阶段。
产量递减曲线法- 利用出油、气的探井,进行矿场不稳定试井的测试工作,在保持产量稳定的条件下,连续地测量井底流动压力随时间的变化关系,以确定油、气井控制的断块或裂缝、岩性油气藏的地质储量。
水驱特征曲线法- 在油藏投入开发含水率达到50%以后,利用油藏的累积产水量和累积产油量在半对数坐标上存在明显直线关系的特点(该曲线叫做水驱曲线),外推到含水率为98%时求油藏可采储量的方法。
三、论述
1、油气藏地质模型的组成
一个完整的油气藏地质模型包括构造特征模型、储层地质模型和流体分布模型。
(1)构造特征模型
构造特征模型主要表征油气藏构造形态、断层分布及其封闭性特征,由断层模型和层面模型组成。
断层模型:反映三维空间的断层面以及断层之间的相互切割关系,其关键是单个断层面形态的精确刻画和多个断层之间空间配置关系的准确确定。
层面模型:反映地层界面的三维分布,叠合的层面模型即为地层格架模型。
(2)储层地质模型
表征储层特征及其非均质性在三维空间上的变化和分布。是油气藏地质模型的核心,是储量计算与评价的关键,也是油气藏地质模型研究的重点。储层地质模型就是把储层各项物理参数在三维空间的分布定量地表征出来。
(3)流体分布模型
表征的是储层内流体(油、气、水)分布和流体性质的空间变化。
建立该模型的目的在于揭示油气藏内流体性质基本特征、分布规律和控制因素,探讨流体性质非均质性及对油井产能的影响,为储量计算、油气藏综合评价提供必要参数,最终为油田选择合理开采工艺、改善开发效果提供依据。
2、储量评价要点
油气地质储量的经济价值不仅与储量规模大小有关,而且还与储量的质量、开发难度等密切相关;对地理条件优越、埋藏浅、原油性质好、产量高的油藏,在建立同等产能时,其所需要的开发投资必然少,因此其经济价值也就高。
①储量规模;②储量丰度;③埋藏深度;④油气井产能;⑤流度;⑥储层孔隙度;⑦储层渗透率;⑧原油性质;⑨油气藏含硫量;⑩气藏凝析油含量。
第九章油气勘查决策
一、概念
1、油气勘查决策:从若干个油气勘查方案中选择最佳方案决,其在油气勘查活动中普遍存在。
2、决策树:以方框和圆圈及节点,并由直线连接而形成的一种像树枝形状的结构图。
3、效应曲线:决策者对待风险态度的变化关系曲线,以直角坐标系中的横坐标表示益损值,纵坐标表示效用值。
二、思考
1、确定型、风险型和不确定型决策的比较
确定型决策分析
基本条件
①存在一个明确的决策目标,即预期的勘查效益
②存在一种明确的状态;
③存在可供决策者选择的两个或两个以上的勘探方案;
④可计算各勘查方案在确定状态下的益损值。
风险型(随机型)决策分析
基本条件
①存在着决策者希望达到的目标(如收益最大或损失最小);
②存在着两个或两个以上的勘查方案可供选择,最后只能选择一个方案;
③存在着两个或两个以上不以决策者主观意志为转移的自然状态;
④可以计算出不同勘查方案在不同自然状态下的损益值;
⑤在可能出现的不同自然状态中,决策者不能肯定未来将出现哪种状态,但能确定每种状态出现的概率。
不确定型决策分析
基本条件
①存在着一个明确的决策目标;
②存在着两个或两个以上随机的自然状态;
③存在着可供决策者选择的两个或两个以上的勘查方案;
④可以计算出不同勘查方案在不同自然状态下的损益值。
2、油气勘查方案制定的原则及其考虑因素
不确定型勘查决策相比确定型和风险型勘查决策更为复杂,其往往会因决策者采用不同的决策方法,而得到不同的决策结果,而且常常也难以判断哪种决策效果的好与不好,这是由于各种勘查方案可能出现自然状态的概率难以估计所造成的。
因此,在进行不确定型勘查决策时,采用何种计算方法,完全取决于勘探工作中决策人所持有的态度
对于勘查前景持乐观态度者可采用乐观决策法
持悲观态度者可采用悲观决策法
持中间状态度者可采用折中决策法
持一视同仁态度者可用等可能法
对决策失误持后悔态度者可采用后悔值法
三、论述
1、油气勘查风险的主要类型
地质风险
自然风险
经济和政治风险
2、效应曲线的类型及其基本特征
根据决策者对待风险的态度,可将效用曲线分为保守型(I)、中间型(Ⅱ)和保守型(Ⅲ)三种基本类型,以及厌风险型(Ⅳ)。
保守型(I)
决策者对利益的反应比较迟钝,而对损失比较敏感,是不求大利、回避风险、小心谨慎的保守型决策人。
中间型(Ⅱ):决策者对风险漠不关心,认为益损值的效用值与益损值成正比。
冒险型(Ⅲ):决策者对损失的反应比较迟纯,而对利益的反应比较敏感,是谋求大利、敢冒风险的进取型决策人。
厌风险型(Ⅳ):决策者在小益损值情况下敢冒风险,而在大益损值情况下又回避风险。
3、不确定型决策分析的常用方法
(1)乐观决策法(好中选好)
适应条件:乐观冒进的决策者
①高收益值诱导
②绝处求生
③前景看好
④实力雄厚
(2)悲观决策法(差中求好)
适应条件:悲观保守的决策者
①把握性小
②损失大
③前景不明
④实力薄弱
(3)折中决策法(积极、稳妥)
(4)等可能决策法
假定未来各种自然状态发生的概率相同(1/n),然后,求各行动方案的期望收益值,具有最大期望益损值的方案即为等可能决策准则下决策的最优方案。
(5)后悔值决策法(萨凡奇决策法)
后悔值法决策的准则就是要求决策者在选择决策方案时所产生的后悔感最小,属于最小-最大后悔值决策法(与悲观决策法相似)。
