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1、油气田勘探与资源评价 讲义油气田勘探与资源评价代宗仰第一章油气田勘探总论第一节油气田勘探特点及本课程的性质油气田勘探的基本任务：根据石油地质和勘探理论，综合采用各种适合的勘探技术和方法，寻找和评价油气远景区带，发现具工业价值的油气田，并探明其地质储量，取得开发油气田所需的各项数据，为油气田的开发作好准备。气态烃: 天然气液态烃: 原油固态烃: 沥青砂、油页岩、天然气水合物（可燃冰）油气田勘探的基本特点：1油气田勘探是一门综合性的应用学科：理论知识的综合、技术方法的综合2油气田勘探是一门探索性很强的学科3油气田勘探是一项高投入、高风险的经济活动：地质风险、技术风险、政治风险、经济风险。未来的勘探
2、家渊博的知识和经验卓越的组织管理才能+勇于探索、敢于冒险的精神树立科学的找油世界观人的精神状态往往会对勘探进程产生重要影响首先找到油的地方是在人的脑海里 创新思维是油气勘探成功的源泉 正确看待油气勘探中的低潮与高潮 油气勘探实践中积累的经验和油气藏模式概括和总结丰富和发展了油气地质理论形成各种各样的找油理论或学说先进的、有效的油气勘探理论至少应具备：普遍性、机理性、可实现性（可操作性）常见的四种找油理论：1沉积盆地找油论2有效生油区控制油气田分布论3含油气系统理论4圈闭带控制油气聚集论一、沉积盆地找油论（一）盆地、沉积盆地、含油气盆地盆地：地球上周围被高地包围的低地，或者说岩石圈表面三维空间的
3、凹地，充满水和空气。地质意义上的盆地：指岩石圈表面三度空间上的凹地，其内部充填有沉积物，而且要具有时间的概念，即四维。也就是指沉积盆地。沉积盆地：在地质历史某一阶段形成的被水域占据的一个断陷或坳陷地带，它以负向运动占绝对优势，同时接受了足够厚的沉积物充填，形成了中间沉积厚度大，向边缘逐渐减薄的沉积体。含油气盆地指已经发现油气田（藏）或已有油气显示的沉积盆地，以及具备油气生运聚条件的沉积盆地。故必须具备三个条件：1首先必须是沉积盆地；2在漫长的地质历史时期曾经不断地沉降、接受沉积，具备油气生成与聚集的有利条件；3在地质历史时期中曾经发生过油气生运聚，或者已经发现过油气显示或工业油气田。（二）沉积
4、盆地是油气生成运移和聚集的基本构造单元在人类长期的找油实践过程中，人们认识到油气不仅可以在背斜中聚集，也可以在非背斜中存在，它们必然受更高一级的沉积和构造单元控制。油气有机生成说，以及油气运移、聚集和保存理论的建立，揭示了形成油气田（藏）的基本石油地质条件之间的内在联系，它们受一个基本地质单元沉积盆地的控制。世界上目前已经发现的油气田几乎都分布在各种类型的沉积盆地中。并不是所有的沉积盆地都是含油气盆地，有没有油气，取决于沉积盆地具不具备油气生、运、聚的基本条件。（三）沉积盆地控制油气赋存的因素油气的成藏温度、压力及有效受热时间控制的化学动力学过程压力、浮力和流体势所控制的流体动力学过程油气是沉
5、积盆地形成和演化过程中生成的流体矿产, 要弄清油气形成与分布规律，必须开展盆地分析。油气藏的形成条件包含生、储、盖、圈、运、保存和配套。这些条件的合理的、最优化的组合将形成油气储量丰富的含油气盆地，较差的组合则形成低储量丰度甚至非含油气盆地。（四）沉积盆地找油论在勘探中的应用1、确定找油的战略靶区2、深入持续地开展盆地分析和研究3、坚持已确定的目标盆地的勘探和评价，力争找油上的突破。盆地分析的意义和目的1世界油气勘探的实践表明，对沉积盆地科学研究和认识的突破是油气勘探获得突破的先决条件。2对已经勘探过多年的盆地，运用新理论和新技术，深入持续地开展盆地分析，可获得新的发现。盆地分析的最终目的就是
6、更多地发现油气储量。沉积盆地的特征包括动态和静态两个方面：静态特征：沉积盆地的相对稳定状态，它包含有前期自身演化的各种信息，是恢复盆地演化历史的重要依据（空间上的）动态特征：是盆地的发展演化特征（时间上）研究方法上要采取动静相结合的方法盆地的类型及特征:原始盆地类型、构造位置、基底、盖层、深大断裂、盆地边界等盆地的充填埋藏史:盆地的沉降与充填、沉降机制等沉积相及沉积体系分析:有利的生储盖发育时期和分布、旋回性、成岩演化等盆地的热史和生烃史分析:盆地的热状态和热机制、生油岩的受热史和成烃史等油气的排、运、聚史分析:排烃机制、范围，运移相态及规模范围、效率。构造样式、圈闭类型及分布、聚集效率及有效
7、性。盆地模拟动态再现盆地的演化史二、含油气系统找油论含油气系统的定义含油气系统是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。含油气系统根据有效烃源岩体来确定和划分，一个有效的烃源岩体对应一个含油气系统，含油气系统的边界由该烃源岩体生成的所有油气分布的最外边界或油气运移的最外边界确定。含油气系统特征的确定按照Magoon的意见，表征一个含油气系统需要4张图件来描述含油气系统的区域、地层及时间展布范围。埋藏史曲线图：展示关键时刻及基本要素关键时刻时的平面及剖面图：展示基本要素之间的空间联系。含油气系统事件图：展
8、示基本要素之间的时间关系，表现了系统的持续时间和保存时间。持续时间指沉积含油气系统所需的基本要素及完成油气田形成时所必须的那些地质作用所用的时间。保存时间指烃类在该系统内能保存下来，受改造或遭到破坏的时间段。它开始于油气生成、运移及聚集作用完成之后。在保存期间可能发生的作用是油气的再次运移、物理或生物降解作用乃至烃类的完全破坏。关键时刻通常接近于持续时间末，那时大部分烃类正在其最初的圈闭中运移和聚集。确定它的依据是地层剖面的埋藏史曲线图，即源岩处于最大埋深的时刻。定义的三重含义1.油气系统是盆地中一个油气生成、运移、聚集和保存的独立的石油地质单元。2.油气系统的内涵是指该地质单元内存在的，油气
9、藏形成所必需的地质要素和地质作用。3.油气系统又是一种思维方式和研究方法，油气系统强调地质要素和地质作用在时间和空间上的演化和相互关系强调系统、整体、动态和历史的研究思路和研究方法与传统石油地质综合研究的区别1.油气系统强调系统和整体的研究，强调 用地质作用把各成藏地质要素联系成一个有机的整体，而传统的石油地质主要注重各成藏要素的研究；2.油气系统强调动态和历史地研究，强调以过程为主导的研究思路，突出过程的恢复和关系的建立，而传统石油地质综合研究以现今石油地质条件静态描述性研究为主。有效烃源岩体Petroleum SystemFrom Source to Trap油气藏从源岩到圈闭：从源岩到圈
10、闭的油气系统空间展布从源岩到圈闭的一切地质要素从源岩到圈闭所发生的一切地质作用过程从源岩到圈闭的综合研究方法一个有效的烃源岩体对应一个油气系统。含油气系统的划分：有效烃源岩体的研究与圈定油气成因类型的研究进行油源对比和气源对比划分油气系统一套有效的烃源岩和与该有效烃源岩有关的油气构成一个油气系统。根据有效烃源岩的研究和油气源对比的结果确定每个含油气系统的平面展布范围。成熟的烃源岩才能形成油气系统；剖面上不同的有效烃源岩体形成不同的油气系统。同一套烃源岩在盆地的不同成熟烃源岩体，形成不同的油气系统同一套烃源岩的不同演化阶段，形成的油气系统的个数可以是变化的。含油气系统静态要素研究有效烃源岩研究：
11、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:沉积相图、砂岩百分比图、储层等厚图储层孔隙结构:孔隙类型分布图储层物性参数:储层物性统计图储层综合评价:储层综合评价图疏导体系研究：疏导层特征:分布、几何形态、沉积相、物性等，关键时刻疏导层顶面埋深图，疏导层砂岩百分比图断裂特征与分布:断裂的性质、断穿层位、断裂带的厚度、封闭性，断裂组合分布图不整合特征与分布 :类型、与源岩和储层的关系、风化带特征、物性，不整合分布图疏导体系综合评价:疏导体系类型与分布图盖层研究与评价：
12、盖层宏观特征:盖层岩性、厚度与分布盖层微观特征:孔隙度、渗透率、排替压力盖层保存条件:断裂发育情况、剥蚀情况盖层综合评价:盖层综合评价图油气生成过程：有效烃源岩的演化:Ro演化史图、不同时期有效烃源岩的Ro等值线图油气生成历史:生烃门限、生烃高峰、生烃结束的时间、生烃速率变化图生烃量在地史上的变化:不同时期生烃量直方图、不同时期生烃强度等值线图油气运移过程研究：油气初次运移:排烃史，排烃量、排烃强度在地史上的变化油气二次运移:关键时刻疏导体系分析、流体势分析、古构造分析流体历史分析:二次运移的时期、成藏期圈闭形成过程：圈闭类型与分布:圈闭类型分布图、圈闭面积系数圈闭形成与演化:圈闭形成时间、圈
13、闭发育史图，圈闭可容空间研究:关键时刻圈闭可容空间及其变化要素与作用的关系研究要素与作用关系研究的时间参照点关键时刻关键时刻是含油气系统研究的时间参照点。它是油气系统有效烃源岩的生排烃作用、油气运移作用、圈闭形成作用和成藏作用的最佳匹配期。关键时刻一般主要根据含油气系统有效烃源岩大量生排烃的时间确定。关键时刻确定：主要生排烃期法确定成藏期次关键时刻确定：包裹体均一温度反映的成藏期次关键时刻确定：储层自生伊利石同位素年代学测定反映的成藏期次含油气系统事件图反映油气系统各要素与作用在时间上的关系关键时刻油气系统平面图反映各要素与作用在空间上的关系中国叠合盆地含油气系统的特点1.多套烃源岩：叠合盆地
14、同一区域内有两套或两套以上生烃层系，形成不同时代的有效生烃区可重叠或交叉。2.多期成藏：叠合盆地的多个烃源岩的有多个主要生排烃期，也包括已经形成的油气藏在后期构造运动中的大规模调整改造期。3.混源聚集：同一油源层可向不同储集层系提供油气，同一含油气层系或油气藏可接受两个或两个以上生烃层系或生烃灶提供的油气，混源现象普遍存在。4.要素共享：每一个有效的烃源岩体有隶属于自己的生排烃期和油气运移空间范围，可形成一个相对独立的含油气系统，同时各相对独立的系统之间存在交叉复合区，共享某些石油地质条件，如共同的区域盖层、储集层、油气聚集带和运移通道。5.共同外边界：内部包含的各含油气系统之间既相对独立又有
15、联系，具有共同最大外边界，平面上分布在一个连续的面积内。6.多套含油气组合：叠合盆地内部通常有多套含油气层系和多种类型油气藏，但最主要的油气藏分布于多套生烃层系共同的区域盖层之下。复合含油气系统概念：是指在叠合含油气盆地中，多套烃源岩系在一个或数个负向地质单元中集中发育，并在随后的继承发展中，出现多期生烃、运聚成藏与调整改造的变化，从而导致多个含油气系统的叠置、交叉与窜通。复合含油气系统研究的关键之一：多个关键时刻的确定复合含油气系统研究的关键之二：油气系统演化的研究运聚单元的划分油气运聚单元为含油气系统或复合含油气系统内部由有效烃源岩最大生排烃期油气运移分割槽所围限的具有相似油气运移聚集特征的独立的和完整的三维石油地质单元。运聚单元边界的划
