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油气不均一分布及成藏差异性评价方法及其应用研究

朱兆群  
【摘要】:油气不均一分布理论指出油气的不均一分布是一种普遍现象和客观规律,也是成藏差异性的具体体现,并具有层次性,而开展油气不均一分布及成藏差异性评价可以定量刻画认识油气的不均一分布及成藏差异性特征,对深化油气地质认识、提高勘探开发综合效益以及提供科学决策指导意见等具有重要的科学和现实意义。因此,本文在充分梳理总结已有研究成果的基础上,尝试建立起针对油气不均一分布及成藏差异性评价的理论和方法体系,并重点围绕不同层次的评价进行实际应用研究,以期能够为更好地开展油气不均一分布及成藏差异性评价工作提供一定的指导和借鉴。论文主要研究工作内容如下:通过系统归纳初步给出油气不均一分布及成藏差异性评价的相关定义、理论基础、评价流程和评价原则等,指出油气不均一分布及成藏差异性评价是以油气不均一分布理论和差异性思维为指导,在立足于已有有限的勘探资料和成藏地质认识的基础上,最大限度地借助于系统评价方法及计算机技术等手段进行油气勘探目标评价以实现快速、直观地刻画分析不同层次的油气不均一分布和成藏差异性特征,进而能够直接服务于油气勘探开发工作。其中油气分布评价单元的划分、差异成藏评价指标的确立以及定量评价方法模型的构建是油气不均一分布及成藏差异性评价的主要环节。在前人研究的基础上建立了油气不均一分布及成藏差异性评价单元的层次划分方案,并通过成藏差异性影响要素分析重点针对油气区带-圈闭单元、钻探目标-储聚单元、油气藏-储层单元所对应层次的评价对象建立起初步的评价指标库;对构造油气不均一分布及成藏差异性评价指标体系以及进行定量评价可采用的方法模型进行系统总结,提出了选择评价指标和方法模型的一般原则,并针对不同层次单元的评价特点建立起初步的评价模型库;指出评价指标的有效筛选处理以及不同评价模型的组合改进等是提高油气不均一分布及成藏差异性评价质量的重要手段。以济阳坳陷邵家地区沙四段为例开展基于油气区带-圈闭单元的油气不均一分布及成藏差异性评价。通过构造特征及流体势分析确定出主要的区带和圈闭单元,并结合油气分布和差异成藏要素特征采用粗糙集方法筛选出主要的评价指标;针对研究区评价对象多,钻探结果差异大,油气勘探程度偏低且以定性认识为主的评价特点,围绕地质风险及有利性采用具有不同评价思路的改进的层次分析和地质风险概率法、集对分析法以及分类建模评价方法等对评价单元进行组合评价和综合分类,并刻画其平面展布,同时通过多重对应分析、统计分析等手段对成藏差异性进行对比;最后综合定量评价结果揭示出成藏主控因素和差异特征,提供有利目标,为油气勘探决策部署提供指导依据。以高邮凹陷永安地区戴一段为例开展基于钻探目标-储聚单元的油气不均一分布及成藏差异性评价。在平面上根据构造特征将永安地区划分出不同的三级圈闭和四级圈闭作为主要的钻探目标,在纵向上根据标志层法和高分辨率层序地层学将戴一段划分出不同的砂组作为主要的储聚单元;通过油气分布和差异成藏要素分析并采用条件概率法筛选出主要的评价指标,并针对研究区断块“小、贫、碎、散”,勘探程度不均衡且兼有定性和定量指标的特点,围绕评价单元的含油气性采用多个含油气概率模型包括变权Topsis模型、Logistic回归模型和支持向量机SVM模型进行组合评价;利用空间叠合方法实现含油气性的立体量化表征,并通过星座图分析、应用统计分析等对含油气差异性进行对比;最后结合油气地质认识对评价结果进行成因解释,并提出下一步的油气勘探思路和有利钻探目标。以苏里格气田苏29井区盒8下段为例开展基于油气藏-储层单元的油气不均一分布及成藏差异性评价。根据高分辨率层序地层学结合构型分析等对盒8下段低渗透油气藏进行地层细分,以单砂体作为主要的储层单元;通过成藏要素分析指出储层是影响油气不均一分布的关键要素,并采用熵权法筛选出主要的评价指标;针对研究区油气藏储层变化大,不确定性强,开发成果资料不完备以及以定量连续型指标为主的特点,围绕储层非均质性采用多种具有不同评价原理的模型包括改进的模糊灰色评价模型、BP神经网络模型以及数据包络分析模型进行储层综合定量评价;通过空间表征刻画储层的平面非均质和不确定性特征,并采用简单对应分析、应用统计分析等对储层差异性进行对比;最后根据定量评价结果预测有利区并结合储层发育特征进行地质成因解释,以有效指导气田的钻探井位部署和开发方案制定等。油气不均一分布及成藏差异性评价某种意义上隶属于油气资源评价中勘探目标评价的范畴。本文在评价中通过组合集成改进探索形成和引入了多种新的评价方法模型,并在实例应用中取得了较好的评价效果,对丰富油气勘探目标评价方法手段具有一定指导意义,同时本文对评价中的不足和展望进行了相关讨论说明,并初步设计了油气不均一分布及成藏差异性评价系统。


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