劉克奇,郝雪峰
中國(guó)石化勝利油田地質(zhì)科學(xué)研究院,山東 東營(yíng)257015
經(jīng)過近50 年勘探開發(fā),以濟(jì)陽拗陷為代表的中國(guó)東部成熟探區(qū)已達(dá)到中等—高勘探程度。油氣勘探明顯向深層、凹陷及主力含油氣區(qū)帶翼部、洼陷帶等轉(zhuǎn)移,面對(duì)勘探對(duì)象的轉(zhuǎn)移,目前已有的地質(zhì)認(rèn)識(shí)已經(jīng)不能完全適應(yīng)今后勘探范圍和精度上的需求[1-2]。在勘探程度越來越高、勘探難度越來越大的形勢(shì)下,濟(jì)陽拗陷面臨以下幾個(gè)亟待解決的制約勘探的地質(zhì)問題:高精度層序地層分析、油氣成藏期關(guān)鍵地質(zhì)要素恢復(fù)、油氣輸導(dǎo)體系精細(xì)刻畫及油氣藏分布規(guī)律與控藏機(jī)理。
層序地層學(xué)以層序地層單元邊界的識(shí)別和劃分為基礎(chǔ),通過露頭、巖芯、古生物、地球化學(xué)、測(cè)井和地震資料的宏觀和微觀分析,建立盆地不同級(jí)別的等時(shí)地層格架,進(jìn)而研究等時(shí)地層格架下有利儲(chǔ)集體展布規(guī)律,預(yù)測(cè)勘探目標(biāo)。層序地層學(xué)在經(jīng)歷了20 世紀(jì)70 年代的萌芽階段、80 年代的發(fā)展階段、90 年代的逐漸完善階段,至今,在理論上形成了Vail 層序地層學(xué)、Galloway 成因?qū)有虻貙訉W(xué)和Cross高分辨率層序地層學(xué)三大主流派系[3-5],已經(jīng)逐步形成了比較成熟的研究方法和研究流程,并且在指導(dǎo)石油勘探中取得了重大成就。隨著近年來高分辨率地震的覆蓋和地震數(shù)據(jù)處理新技術(shù)、新方法的實(shí)施,高精度層序地層及地震沉積學(xué)研究成為層序地層學(xué)分析的熱點(diǎn)。
為了減少日漸增加的隱蔽油藏的勘探風(fēng)險(xiǎn),石油地質(zhì)學(xué)家需要更加精確的技術(shù),以提高儲(chǔ)層預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確程度,高精度層序地層分析技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。高精度層序地層學(xué)是一項(xiàng)在成因地層格架內(nèi)對(duì)地層進(jìn)行評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)的理論和技術(shù),它以露頭、巖芯、測(cè)井、高分辨率三維地震資料為基礎(chǔ),以高精度層序地層理論為指導(dǎo),通過含油氣盆地精細(xì)地層對(duì)比和劃分,建立高精度地層格架,進(jìn)而達(dá)到為油氣勘探服務(wù)的目的。
近20 年來,中國(guó)陸相層序地層學(xué)的研究不斷深化,即從盆地規(guī)模的層序和沉積體系域分析轉(zhuǎn)向沉積微相和儲(chǔ)層規(guī)模的高精度層序地層分析。以Cross(1993)為代表的高分辨率層序地層學(xué)理論認(rèn)為“在構(gòu)造沉降、海平面升降、沉積物供給、沉積地形地貌等綜合因素制約下,地層基準(zhǔn)面是理解層序成因并進(jìn)行層序劃分的主要依據(jù)”,使得層序的劃分和對(duì)比更加精細(xì)和精確。通過將層序地層學(xué)的基本原理與中國(guó)構(gòu)造活動(dòng)盆地的地域特色相結(jié)合,中國(guó)學(xué)者提出了陸相湖盆沉積層序劃分方案[6-8]。林暢松等根據(jù)中國(guó)陸相斷陷湖盆層序地層發(fā)育的特征發(fā)展和完善了高精度層序地層理論,把高精度層序地層單元定義為在三級(jí)層序-體系域基礎(chǔ)上進(jìn)一步劃分的四、五級(jí)層序,并在中國(guó)東部高勘探程度油氣區(qū)得到了廣泛應(yīng)用[6]。研究表明,隨著時(shí)間分辨率增加,以高精度層序地層學(xué)為指導(dǎo)進(jìn)行地層對(duì)比和砂體分布預(yù)測(cè),提高了油氣成藏體系中生、儲(chǔ)、蓋、運(yùn)、圈、保等地質(zhì)要素的研究精度,為尋找隱蔽油藏提供了有效的科學(xué)手段。同時(shí),高精度層序地層學(xué)與油藏地球物理相結(jié)合開展儲(chǔ)層物性預(yù)測(cè),可以建立精確的三維油藏模型,并最終達(dá)到提高油氣采收率的目的。
勘探實(shí)踐證明,高精度層序地層學(xué)的概念、理論和方法,為精細(xì)的地層對(duì)比、沉積微相和儲(chǔ)層特征的研究提供了有效的分析方法和預(yù)測(cè)工具。盡管如此,層序地層學(xué)各學(xué)派的適應(yīng)性問題、層序地層模式、層序地層和油氣成藏的關(guān)系、層序地層格架的合理性、精度、沉積單元間及和其他沉積盆地間橫向上的可對(duì)比性等問題,在中國(guó)東部成熟探區(qū)也不同程度地存在著。總之,針對(duì)陸相高精度層序地層學(xué)目前存在的問題及現(xiàn)今油氣勘探需要,以下幾個(gè)問題有待進(jìn)一步的深入研究:
(1)在理論上要尋求突破,即充分考慮中國(guó)陸相湖盆的地貌特點(diǎn)、控盆因素、沉降作用、沉積特點(diǎn)及盆地環(huán)境等這些基礎(chǔ)性問題,并進(jìn)一步深化層序地層模擬以揭示層序形成過程與特定控制過程的成因聯(lián)系,建立主控因素及其相互作用與層序構(gòu)成樣式及其分布的定量關(guān)系。
(2)在方法上要尋求完善,即除了傳統(tǒng)的露頭、巖芯、測(cè)井等資料以外,高密度三維地震資料的采集、處理及解釋,地球化學(xué)分析方法的發(fā)展和完善,以及數(shù)值分析和計(jì)算機(jī)模擬等將會(huì)在層序地層學(xué)未來的研究中發(fā)揮更大的作用。
(3)在技術(shù)上要尋求創(chuàng)新,即提高定年技術(shù),針對(duì)陸相盆地,尤其是陸相斷陷盆地,構(gòu)造復(fù)雜、物源多樣、沉積多變的特點(diǎn),層序界面年齡的確定將有助于區(qū)域性的高頻層序地層對(duì)比。
(4)在應(yīng)用上要尋求效益,即開展多學(xué)科綜合研究,分析層序?qū)τ蜌馍?、運(yùn)移和聚集的控制作用,指導(dǎo)油氣勘探實(shí)踐,從而促進(jìn)層序地層學(xué)在資源勘探開發(fā)等方面應(yīng)用的發(fā)展。
隨著油氣成藏理論的不斷豐富,結(jié)合勘探實(shí)踐的日益深入,油氣成藏過程的方法研究越來越受到重視,即以富(含)油凹陷為對(duì)象,以時(shí)間為軸,以盆地演化過程為基礎(chǔ),以盆內(nèi)流體動(dòng)力演化為主線,恢復(fù)油氣自烴源巖中排出之后,在何種動(dòng)力作用下,以何種方式,通過哪些途徑(斷層、不整合、砂體),在哪里(有效儲(chǔ)層)聚集成藏。
油氣成藏期是油氣藏形成和分布規(guī)律研究中的核心問題之一,對(duì)于一個(gè)油氣系統(tǒng),其關(guān)鍵時(shí)刻就是烴源巖生排烴期和成藏期。在中國(guó),許多含油氣盆地具有多套烴源巖、多期油氣生成、多期油氣成藏,同時(shí)又遭受多期破壞的顯著特點(diǎn),因此,僅僅通過烴源巖生烴史、圈閉形成期、油藏飽和壓力等傳統(tǒng)方法難以準(zhǔn)確認(rèn)識(shí)油氣藏過程,從而導(dǎo)致油氣成藏期次劃分上存在爭(zhēng)議,影響了成藏規(guī)律認(rèn)識(shí)及勘探?jīng)Q策,其根本原因是缺乏能指示成藏期的有力證據(jù)。
成藏期次是油氣成藏作用研究的基本內(nèi)容之一,包括成藏的時(shí)間和次數(shù):首先需要確定油氣成藏的時(shí)間,然后確定該成藏期的各種其他成藏地質(zhì)條件,最后分析不同成藏期,特別是主成藏期的成藏作用。流體歷史分析是近年來發(fā)展起來的一種系統(tǒng)分析方法,它以烴類流體為主要研究對(duì)象,從儲(chǔ)層或油氣藏出發(fā),追溯烴類流體運(yùn)移、聚集、產(chǎn)生的過程:一方面,在沉積盆地演化過程中,尤其是在構(gòu)造沉降、地下水流動(dòng)和油氣運(yùn)移時(shí)期,都伴隨著大量流體包裹體的形成和捕獲作用,因此,利用儲(chǔ)層流體包裹體可以研究油氣成藏史確定油氣成藏期;另一方面,當(dāng)烴類流體充填到儲(chǔ)集層后,隨著含油飽和度的增高,儲(chǔ)層自生礦物形成作用便停止了,即,砂巖儲(chǔ)層中的自生伊利石是烴類流體充填儲(chǔ)集層前最晚形成的,所以可以通過成巖礦物(自生伊利石)的同位素絕對(duì)年齡,確定油氣藏的形成時(shí)期??傊?,油氣圈閉的形成時(shí)間是由盆地構(gòu)造發(fā)育史決定的;沉積埋藏史控制烴源巖熱演化史,當(dāng)源巖排烴達(dá)到一定強(qiáng)度和規(guī)模,同時(shí),又有油氣運(yùn)移通道與圈閉連通時(shí)即可形成油氣藏;儲(chǔ)層流體包裹體測(cè)溫則直接反映油氣充注成藏時(shí)的溫壓條件,根據(jù)古地溫梯度和埋藏史就可以確定油氣成藏時(shí)間。在實(shí)際工作中,以上幾種方法相互關(guān)聯(lián),應(yīng)該加以綜合應(yīng)用[9-12]。
油氣是在特定的成藏地質(zhì)條件下形成和演化的,(古)壓力和(古)溫度是控制油氣生、排、運(yùn)、聚的基本條件。磷灰石裂變徑跡法、鏡質(zhì)體反射率法和流體包裹體測(cè)溫方法近幾年來發(fā)展迅速,在沉積盆地動(dòng)態(tài)熱體制的定量研究和模擬中發(fā)揮了重要作用。其中,鏡質(zhì)體反射率最為成熟和常用,Ro作為主要的反演指標(biāo),同時(shí)結(jié)合其他資料綜合分析,對(duì)不同凹陷開展熱史研究,包括Ro資料的選取和研究井的確立、受熱史特征分析,從而建立Ro-T 關(guān)系式,最終求取古地溫梯度和古地溫等。同時(shí),中國(guó)的地質(zhì)工作者在利用流體包裹體研究沉積盆地古壓力方面開展了大量探討,并取得了一些研究成果[13-14]。應(yīng)用流體包裹體恢復(fù)盆地古壓力有多種方法,在實(shí)際工作中一定要注意各自的適用范圍及條件。目前,利用流體包裹體來分析古流體壓力的方法主要有以下幾種:均一溫度-鹽度法、流體包裹體PVT 模擬方法、CO2容度法、CO2拉曼光譜法、利用NaCl-H2O 體系包裹體的密度式和等容式法、不混溶流體包裹體法以及沸騰流體包裹體法。研究表明,在適當(dāng)?shù)臈l件下,通過流體包裹體恢復(fù)的古溫壓場(chǎng)數(shù)值能夠達(dá)到勘探實(shí)踐的精度要求,因此具有廣闊的發(fā)展空間。
儲(chǔ)層物性的演化歷史是一個(gè)復(fù)雜的過程,其變化規(guī)律受到多種因素的影響,儲(chǔ)層巖性、埋藏深度、沉積類型、儲(chǔ)層內(nèi)部的地層流體性質(zhì)、沉積盆地的地溫梯度和構(gòu)造埋藏史都是重要的影響條件。近期,圍繞儲(chǔ)層物性恢復(fù)開展了大量的研究工作,將低滲透儲(chǔ)層的致密史研究與構(gòu)造演化史、埋藏史、生排烴史等研究相結(jié)合,探討低滲透儲(chǔ)層致密化的成因機(jī)制和主控因素,認(rèn)為地溫場(chǎng)在加快砂巖的化學(xué)成巖作用的同時(shí),也大大加速了砂巖的成巖壓實(shí)作用,并在此基礎(chǔ)上建立了巖屑砂巖類的定量預(yù)測(cè)模型;在對(duì)塔里木東河砂巖研究過程中,提出古構(gòu)造格局與演化共同控制了酸性流體運(yùn)移的路徑和方向,進(jìn)而控制了優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層的分布位置;通過室內(nèi)實(shí)驗(yàn)建立了時(shí)間、溫度與儲(chǔ)層之間的關(guān)系;探討了成巖相的形成機(jī)理、劃分方案及定量評(píng)價(jià)方法;在濟(jì)陽拗陷,古近系深部碎屑巖儲(chǔ)層主要受其所處構(gòu)造背景、地層壓力和流體環(huán)境的影響,發(fā)育6 種成巖演化模式[15-16]。此外,研究低滲透原因(壓實(shí)作用還是膠結(jié)作用)及低滲透時(shí)間(成藏前低滲還是成藏后低滲),分析流體活動(dòng)過程中水巖作用對(duì)孔隙結(jié)構(gòu)演化的控制作用,有助于認(rèn)識(shí)現(xiàn)今的超低滲透儲(chǔ)層在石油充注期的儲(chǔ)層面貌以及流體在儲(chǔ)層運(yùn)移過程中的難易程度,對(duì)分析油氣成藏過程、總結(jié)油氣成藏規(guī)律具有重大意義。
總之,對(duì)于碎屑巖儲(chǔ)層的研究?jī)?nèi)容和方法多樣,人們多是按照儲(chǔ)層成巖過程中的主導(dǎo)成巖作用來劃分成巖相帶,或者依據(jù)不同的地質(zhì)條件(地溫場(chǎng)、異常壓力等)來劃分成巖模式。但是對(duì)于儲(chǔ)層在整個(gè)地質(zhì)歷史時(shí)期物性演化的軌跡,學(xué)者們均沒有提出一套完整的演化模式。研究表明,沉積盆地不同沉積類型儲(chǔ)層物性有一定的差異,但這種差異主要是受到儲(chǔ)層發(fā)育位置、層位、時(shí)期和埋藏深度的影響。因此,不同的構(gòu)造位置、不同的儲(chǔ)層類型,其儲(chǔ)層物性演化模式是不同的。
20 世紀(jì)末到21 世紀(jì)初,在含油氣系統(tǒng)和成藏動(dòng)力學(xué)研究的推動(dòng)下,為了揭示油氣從烴源巖到圈閉的動(dòng)態(tài)過程、認(rèn)識(shí)油氣優(yōu)勢(shì)運(yùn)移通道和油氣差異分布的關(guān)系,中國(guó)學(xué)者提出了油氣輸導(dǎo)體系的概念:連接烴源巖與圈閉的運(yùn)移通道所組成的輸導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)。作為油氣成藏體系中連接烴源巖與圈閉的“橋梁與紐帶”,輸導(dǎo)體系在某種程度上決定著含油氣盆地內(nèi)油氣在地下向何處運(yùn)移、在何處成藏及成藏類型,其核心問題是輸導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)的三維空間展布及其輸導(dǎo)能力。
近二十幾年來,油氣輸導(dǎo)體系的研究取得了一系列進(jìn)展[17-20]。油氣運(yùn)移是油氣成藏過程中最為活躍的因素,輸導(dǎo)體系主要研究油氣自烴源巖中排出之后運(yùn)移、聚集和成藏的動(dòng)態(tài)過程,最終目的是建立流體發(fā)生運(yùn)移的輸導(dǎo)網(wǎng)絡(luò),從而確定油氣聚集成藏的具體位置。目前,輸導(dǎo)系統(tǒng)的研究思路如下:針對(duì)不同輸導(dǎo)要素,研究油氣從源巖到圈閉的優(yōu)勢(shì)運(yùn)移通道;利用地質(zhì)、地球物理、動(dòng)態(tài)分析資料以及地球化學(xué)研究技術(shù)方法,研究油氣運(yùn)移特征;三維地質(zhì)建模并進(jìn)行輸導(dǎo)能力和效率評(píng)價(jià);利用油藏地球化學(xué)方法或流體示蹤技術(shù)證實(shí)油氣運(yùn)移的路徑;結(jié)合盆地流體動(dòng)力場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)分析,最終確定油氣運(yùn)移聚集的方向及特征。
油氣在孔隙介質(zhì)(骨架砂體)中的輸導(dǎo)一般以橫向?yàn)橹?,且具明顯的非均一性,是溝通烴源巖與油氣圈閉的橋梁之一[21]。由于發(fā)育大量孔隙空間,烴類可以輕松從烴源巖進(jìn)入骨架砂體,然后沿骨架砂體輸導(dǎo)體系向低勢(shì)區(qū)圈閉運(yùn)移聚集。地下油氣運(yùn)移方向明顯受石油運(yùn)移時(shí)所通過巖石的水平滲透率控制,從而斷陷湖盆主力沉積體系的主流向就成為骨架砂體輸導(dǎo)體系的優(yōu)勢(shì)方向[22]。在實(shí)際盆地中,骨架砂體往往是非均質(zhì)的,在宏觀上表現(xiàn)為巖性、巖相在盆地范圍內(nèi)的頻繁變化,在微觀上則主要受粒度大小、膠結(jié)物含量、成巖作用等的影響。砂體毛細(xì)管力是油氣在骨架砂體運(yùn)移的主要阻力,油氣在浮力的驅(qū)動(dòng)下必須克服砂體本身的毛細(xì)管力才能一直運(yùn)移下去。當(dāng)一定高度的油氣上浮過程中形成的浮力不足以克服毛細(xì)管阻力時(shí),就要等后續(xù)的油氣的補(bǔ)充使油柱高度得以積累,從而增大浮力,當(dāng)油柱高度積累到一定程度后,浮力足以克服毛細(xì)管力,油氣就可以繼續(xù)向前運(yùn)移。由此可見,油氣運(yùn)移的動(dòng)力、阻力受控于砂體產(chǎn)狀和物性,所以砂體的產(chǎn)狀和物性是控制油氣在砂體中輸導(dǎo)能力和運(yùn)移優(yōu)勢(shì)方向的主控因素,這兩個(gè)主控因素致使油氣在砂體中的運(yùn)移具有選擇性,即,砂體的產(chǎn)狀和物性的耦合共同控制了油氣的優(yōu)勢(shì)運(yùn)移路徑。
不整合與油氣藏的關(guān)系研究早在20 世紀(jì)30 年代就得到重視,不整合是指巖石地層之間接觸上的構(gòu)造關(guān)系,沉積上具有新、老地層沉積時(shí)間不連續(xù)、產(chǎn)狀不一致的接觸特征[23],它對(duì)地下油氣的運(yùn)聚成藏具有重要意義,世界上有大量油氣資源聚集在不整合面附近。研究表明,不整合面是油氣側(cè)向運(yùn)移的良好通道,控制油氣藏的形成:不整合面作為油氣運(yùn)移的通道應(yīng)屬于裂縫與孔隙形成的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),可作為油氣側(cè)向運(yùn)移的輸導(dǎo)層;但值得注意的是,陸相斷陷盆地以碎屑巖沉積為主,砂、泥空間上變化快,無論是不整合頂部的底礫巖,還是半風(fēng)化帶,其滲透性結(jié)構(gòu)層都難以大規(guī)模連續(xù)分布,導(dǎo)致其油氣運(yùn)移能力和距離均比較有限。不整合面和烴源巖直接接觸,在海(湖)侵過程中,新沉積的富含有機(jī)質(zhì)的泥巖直接超覆在不整合之上,形成烴源巖和儲(chǔ)層的理想配置(新生古儲(chǔ))。不整合面直接連接源巖與圈閉的特點(diǎn),控制著油氣藏的形成。當(dāng)前,地質(zhì)工作者認(rèn)識(shí)到了不整合三層結(jié)構(gòu)存在的普遍性,但對(duì)其控制機(jī)制尚不十分清楚,通過對(duì)不整合結(jié)構(gòu)及其變化特征的系統(tǒng)對(duì)比,有望建立特定條件下不整合結(jié)構(gòu)的變化模式,進(jìn)而有效預(yù)測(cè)地層油氣藏的分布規(guī)律。
油氣勘探實(shí)踐表明,在斷陷盆地中,油氣的運(yùn)移、聚集和分布與斷裂關(guān)系密切,斷層使得油氣縱向分布層系多、復(fù)雜多變,尤其在以非生烴層系為油氣富集層系的凹陷,斷裂是油氣成藏的關(guān)鍵因素,往往決定著油氣的富集與分布。近二十年來,國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)斷層活動(dòng)性、斷層開啟性與封閉性、斷裂帶結(jié)構(gòu)及其對(duì)油氣運(yùn)聚的作用,開展了大量研究,發(fā)現(xiàn)斷層多以斷裂帶的形式出現(xiàn),將斷裂帶劃分為滑動(dòng)破碎帶和誘導(dǎo)裂縫帶等主要結(jié)構(gòu)單元[24]。國(guó)內(nèi)外學(xué)者從斷面形態(tài)、斷層性質(zhì)、斷裂活動(dòng)強(qiáng)度、斷面兩側(cè)巖性配置、斷層埋深、斷距大小、黏土涂抹勢(shì)(CSP)、泥巖涂抹因子(SSF)及斷層泥比率(SGR)等方面,不同程度地闡述了斷層封堵的可能性和封閉機(jī)制[25-26]總的來看,國(guó)內(nèi)外對(duì)斷層封閉性的研究,在研究?jī)?nèi)容上側(cè)重于斷層的幾何形態(tài)及斷層面的涂抹作用;在研究的方法上側(cè)重于應(yīng)用現(xiàn)代測(cè)試和數(shù)學(xué)分析的方法,從單一學(xué)科和單一手段研究向多學(xué)科、多角度方向發(fā)展,逐步實(shí)現(xiàn)了從定性研究到定量研究。此外,油氣沿?cái)嗔训妮攲?dǎo)方式、過程及模式還缺乏深入研究。
油氣輸導(dǎo)體系研究具有以下幾個(gè)特點(diǎn):它是油氣成藏體系研究的一個(gè)熱點(diǎn)(輸導(dǎo)體系是油氣成藏體系中連接烴源巖與圈閉的橋梁與紐帶),但也是一個(gè)難點(diǎn)(油氣輸導(dǎo)體系研究的核心問題是輸導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)的三維空間展布及其輸導(dǎo)能力);單一輸導(dǎo)體系構(gòu)成要素研究比較多(斷裂輸導(dǎo)油氣能力討論最多、骨架砂體次之,不整合討論最少),而輸導(dǎo)體系作為一個(gè)整體研究較少;油氣輸導(dǎo)體系二維描述較多,而三維表征較少(建立油氣運(yùn)移三維輸導(dǎo)格架是研究的最終目的);油氣輸導(dǎo)體系研究定性描述較多,而定量表征較少(輸導(dǎo)體系構(gòu)成要素油氣輸導(dǎo)能力的定量表征是研究的方向);油氣輸導(dǎo)體系研究涉及學(xué)科多(地質(zhì)學(xué)、地球物理學(xué)、地球化學(xué)等),制約了各種方法(野外地質(zhì)觀測(cè)、地震地質(zhì)綜合解釋、流體歷史分析、物理實(shí)驗(yàn)?zāi)M、數(shù)值模擬等)的綜合應(yīng)用;油氣輸導(dǎo)體系的成藏效應(yīng)(油氣向何處運(yùn)移,在哪里成藏)研究方法還有待發(fā)展和完善。
總之,油氣輸導(dǎo)體系應(yīng)在以下幾方面加強(qiáng)研究:利用地震地質(zhì)綜合解釋技術(shù)建立輸導(dǎo)體系三維格架是輸導(dǎo)體系研究的一項(xiàng)重要內(nèi)容;油氣在輸導(dǎo)體系中運(yùn)移的優(yōu)勢(shì)通道研究、以及影響油氣運(yùn)移通道的物理化學(xué)條件、地質(zhì)因素和數(shù)值模擬方法的探索為油氣運(yùn)移領(lǐng)域研究的主要發(fā)展方向;作為輸導(dǎo)體系構(gòu)成要素之一,斷層啟閉性評(píng)價(jià)方法研究,尤其是斷裂帶三維空間的輸導(dǎo)特征和啟閉史研究是油氣運(yùn)移路徑研究的關(guān)鍵;輸導(dǎo)體系構(gòu)成要素(斷裂、骨架砂體)輸導(dǎo)能力的定量表征是輸導(dǎo)體系研究的發(fā)展方向。
從“源控論”到現(xiàn)今的百家爭(zhēng)鳴,油氣勘探指導(dǎo)性理論的發(fā)展經(jīng)歷多個(gè)輪回,在實(shí)踐中不斷上升和完善。同時(shí),從“凸起和背斜”、“正向構(gòu)造帶”到“洼陷帶”,油氣勘探的戰(zhàn)略也隨之而不斷地演化和更新。相應(yīng)地,油氣成藏研究也由定性評(píng)價(jià)向定量表征推進(jìn)。
油氣藏成藏機(jī)制、預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)技術(shù)一直是國(guó)內(nèi)外研究的焦點(diǎn)內(nèi)容。總的看來,在20 世紀(jì)80 年代之前,研究的重點(diǎn)在于構(gòu)造控制為主的油氣藏和油氣分布狀態(tài)的靜態(tài)描述,沒有從成因機(jī)制上開展系統(tǒng)的研究工作。20 世紀(jì)80 年代后期發(fā)展成熟起來的“低熟油”、“含油氣系統(tǒng)”、“超壓體系及壓力封存箱”、“幕式排烴”等理論為隱蔽油氣藏的成藏分析提供了新的依據(jù)。一些地質(zhì)、地球物理預(yù)測(cè)描述技術(shù)迅速發(fā)展,取得了較好的勘探效果。20 世紀(jì)90 年代以來,隱蔽油氣成藏逐漸成為油氣勘探技術(shù)研究中的重要內(nèi)容。油氣生成、排出和進(jìn)入隱蔽圈閉的動(dòng)態(tài)過程,已經(jīng)成為隱蔽油氣藏研究的關(guān)鍵問題,實(shí)驗(yàn)室分析技術(shù)的發(fā)展為研究工作提供了重要支撐。
順應(yīng)勘探形勢(shì)的要求,勝利油區(qū)自20 世紀(jì)80年代開始有目的地研究和勘探隱蔽油氣藏,進(jìn)入20世紀(jì)90 年代以來,以儲(chǔ)層預(yù)測(cè)為主要內(nèi)容的隱蔽油氣藏勘探技術(shù)得到了長(zhǎng)足發(fā)展,同時(shí)形成了“構(gòu)造巖相帶”、“低位扇、坡折帶”等為代表的一些理論認(rèn)識(shí)?!笆濉币詠?,勝利油田加強(qiáng)了隱蔽油氣藏成藏的研究和勘探理論的總結(jié),逐漸形成了以“斷-坡控砂”、“復(fù)式輸導(dǎo)”、“相-勢(shì)控藏”等認(rèn)識(shí)為主體的隱蔽油氣藏勘探理論框架和配套的勘探技術(shù)?!皵嗥驴厣啊标U述了斷裂坡折帶對(duì)沉積儲(chǔ)層的控制作用,斷陷盆地不同時(shí)期,在不同的構(gòu)造部位發(fā)育的不同斷坡類型控制了不同的沉積體系;“復(fù)式輸導(dǎo)”提出了“網(wǎng)毯式”、“T 型”、“階梯型”和“裂隙型”輸導(dǎo)體系及其空間構(gòu)成的復(fù)式輸導(dǎo)關(guān)系,斷陷盆地不同階段、不同的構(gòu)造部位發(fā)育不同類型的輸導(dǎo)體系,它們共同組成了斷陷盆地“復(fù)式輸導(dǎo)”體系網(wǎng)絡(luò);“相-勢(shì)控藏”揭示了“相”、“勢(shì)”在油氣成藏中的作用及耦合關(guān)系,在富油盆地中,運(yùn)移條件(流體勢(shì))、接受條件(巖相)是控藏的主要因素,無論何種儲(chǔ)集體類型,只有當(dāng)其“相-勢(shì)”耦合有利時(shí),才能成藏。隱蔽油氣藏成藏理論的發(fā)展為陸相斷陷盆地隱蔽油氣藏研究和勘探開辟了新的空間[27-28]。
從定性分析到定量模擬,從要素表征描述到過程的歷史恢復(fù),從靜態(tài)研究到動(dòng)態(tài)解剖,是油氣成藏研究發(fā)展的必然趨勢(shì)。近期,油藏研究的主要方向也可歸結(jié)為3 個(gè)方面:成藏動(dòng)態(tài)過程和主要機(jī)制的研究、油氣藏成藏過程的定量研究以及物理和數(shù)值模擬試驗(yàn)技術(shù)[29-30]。油氣成藏研究的主要目的就是力求找到準(zhǔn)確預(yù)測(cè)油藏的科學(xué)方法,面對(duì)今后越來越復(fù)雜的勘探對(duì)象,相關(guān)的理論認(rèn)識(shí)和技術(shù)方法需要不斷地完善和發(fā)展。結(jié)合國(guó)內(nèi)外油氣成藏研究進(jìn)展和勝利油區(qū)油氣勘探實(shí)際,通過成藏要素量化關(guān)系的探索,逐漸建立量化的油氣藏預(yù)測(cè)和評(píng)價(jià)的技術(shù),是勝利油區(qū)油藏研究和勘探的主要努力方向。因此,成藏過程及要素的量化研究既是油藏研究的關(guān)鍵所在,也是今后勘探的必然要求。
陸相斷陷盆地特有的復(fù)雜性造成了油氣藏形成、分布的復(fù)雜和多樣特點(diǎn),決定了油藏預(yù)測(cè)與評(píng)價(jià)的難度。目前成藏研究當(dāng)中存在的主要問題同樣有以下3 個(gè)方面:其一,“相-勢(shì)”研究的片面性;其二,物理模擬實(shí)驗(yàn)手段的局限性;其三,“相-勢(shì)”耦合缺乏量化表征。為了刻畫隱蔽油藏成藏規(guī)律,開展有效的勘探目標(biāo)預(yù)測(cè),先后提出了“三元”成藏、“相-勢(shì)”控藏理論,但是觀點(diǎn)的表述僅限于油氣成藏與諸要素之間統(tǒng)計(jì)規(guī)律基礎(chǔ)上的定性描述,無法揭示成藏過程內(nèi)在的必然聯(lián)系[31-32]。成藏動(dòng)力學(xué)模型基礎(chǔ)上的“相-勢(shì)”耦合控藏量化表征是實(shí)現(xiàn)油氣成藏真正意義上的定量評(píng)價(jià)與預(yù)測(cè)的必由之路。
現(xiàn)有的油氣藏研究缺乏動(dòng)態(tài)的、歷史的、定量的分析,因而對(duì)勘探目標(biāo)的預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)的精度不夠。從定性分析到定量模擬,從靜態(tài)要素表征到動(dòng)態(tài)過程的歷史恢復(fù),是油氣成藏研究發(fā)展的必然趨勢(shì)。為此,面對(duì)新的勘探形勢(shì)和制約因素,通過積極探索實(shí)踐,總結(jié)形成一套適合成熟探區(qū)勘探的精細(xì)地質(zhì)評(píng)價(jià)思路及方法:高精度層序地層分析、油氣成藏期關(guān)鍵地質(zhì)要素恢復(fù)、油氣輸導(dǎo)體系精細(xì)刻畫及油氣成藏定量表征等,是當(dāng)務(wù)之急。這些理論和方法必將在不斷深化濟(jì)陽拗陷隱蔽油氣勘探、實(shí)現(xiàn)中國(guó)東部成熟探區(qū)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的目標(biāo)方面發(fā)揮積極作用。
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