丛式平台控制圈闭群勘探评价方法——以厄瓜多尔奥连特盆地X区块为例

马中振，谢寅符，张志伟，周玉冰，韩彬，阳孝法，王丹丹，刘亚明，赵永斌

（中国石油勘探开发研究院）

丛式平台控制圈闭群勘探评价方法
——以厄瓜多尔奥连特盆地X区块为例

马中振，谢寅符，张志伟，周玉冰，韩彬，阳孝法，王丹丹，刘亚明，赵永斌

（中国石油勘探开发研究院）

针对南美前陆盆地斜坡带圈闭规模小、数量多、资源国环保要求高等特点，提出一种以钻井平台控制圈闭为评价单元的斜坡带圈闭勘探评价新方法，并在奥连特盆地进行了现场应用。评价方法流程是：①圈闭地质风险分析，包括生、储、盖、圈、运、保等油气成藏关键要素分析，获得圈闭成藏概率；②风险评估后圈闭资源量计算，采用体积法计算圈闭资源量，圈闭资源量与圈闭成藏概率相乘得到风险评估后圈闭资源量；③钻井平台及钻探目标优选：以钻井平台控制范围为单元，统计不同平台控制范围内总圈闭风险评估后资源量、平均圈闭风险评估后资源量，根据数值大小对钻井平台进行优选排序；根据风险评估后圈闭资源量大小对优选出的钻井平台控制的圈闭进行钻探排序。运用该方法对奥连特盆地X区块M1层未钻圈闭进行优选排序，提出钻探平台建设和圈闭钻探顺序，实践表明效果良好。图6表4参33

前陆盆地；斜坡带；圈闭评价；奥连特盆地；丛式平台；评价方法

0 引言

南美前陆盆地斜坡带是油气主要富集区之一[1-5]，主要发育低幅度构造圈闭油气藏，具有“数量多、幅度小、面积小、距离近、资源量小”等特点[4-14]；资源国环境保护要求高，为保护地表条件，对石油公司提出的钻井平台建设申请审批极为严格，且要求石油公司在合同到期后对地表进行“复原”，因此从满足资源国要求出发，石油公司愿意采用丛式平台钻井。与单井井场相比，丛式平台井场具有控制面积大、控制目标多、单井占用地表面积小等优势。此外，丛式平台钻井具有单井井场建设费用低、后期易管理、成本低等优势，因此从自身利益角度考虑，石油公司也愿意采用丛式平台钻井。由于1个丛式平台能够控制地下多个钻探目标，针对单一圈闭的传统优选评价方法和流程已不再适用，因此圈闭评价需要从传统的“单一圈闭评价优选”转换到“丛式平台控制圈闭群评价优选”，亟需建立针对“丛式平台”钻井特点的圈闭评价方法和流程。本文以厄瓜多尔奥连特（Oriente）盆地X区块为例，建立“丛式平台控制圈闭群评价优选”的方法和流程，提出钻探平台建设和圈闭钻探顺序，对其他采用钻井平台勘探的地区具有一定借鉴意义。

1 丛式平台控制圈闭群勘探评价新方法

针对丛式平台钻井的特点，本文提出以丛式平台控制圈闭为单元的圈闭勘探评价新方法，具体流程如下。

1.1 圈闭地质风险分析

生、储、盖、圈、运、保是圈闭成藏的6大关键要素，其中每一要素对圈闭成藏都起关键作用，因此圈闭成藏概率C等于每一个要素单独作用时成藏概率Ci（i=1，2，…，6）的乘积[15]：

单项地质要素评价的内容较多，如烃源岩条件评价包括有机质丰度、类型、成熟度、生烃潜力等，烃源岩条件评价时对每项评价指标都给出评价标准[16]及权重系数[17]，因此评价结果受评价人员人为因素影响较大。尽管6大成藏要素对油气成藏都具有关键作用，但是不同地区圈闭成藏的主控因素不同，有些地区烃源岩对成藏起首要控制作用，而有些地区油气运移条件更为关键。因此圈闭地质风险分析首先要确定区域成藏主控因素，然后再计算圈闭的地质风险值（具体评分标准可根据研究区具体情况而定），减少要素权重分配中的人为因素干扰。

圈闭可靠性是油气成藏最为关键的要素，目前主要通过地震资料及综合地质分析等多种手段识别和描述圈闭[18-21]，不同技术手段自身具有一定局限性，加上地下情况复杂，因此需要对圈闭进行可靠性评价。目前圈闭识别主要依靠地震资料（2D和3D），可靠性主要取决于地震资料品质和圈闭规模，主要通过以下参数进行评价[15,22]，包括：地震资料类型（2D、3D）、覆盖圈闭的测线样式（“井”字、“十”字、“一”字型等）、圈闭面积、圈闭闭合幅度、与最近的采集声波时差曲线和密度曲线的钻井的距离（以下简称“与声波-密度采集井距离”）等。总体而言，3D地震资料解释的圈闭可靠性要优于2D地震资料；“井”字型过圈闭地震测线样式识别的圈闭可靠性要优于“十”字型测线，更优于“一”字型测线；大面积圈闭可靠性优于小面积圈闭；闭合幅度大的圈闭可靠性优于闭合幅度小的圈闭；与声波-密度采集井距离近的圈闭可靠性高于距离远的圈闭。不同地区可根据实际地震资料品质情况建立圈闭可靠性定量评价要素（见表1），几项要素分别评分、相乘即可获得圈闭可靠性概率。

表1 地震识别圈闭可靠性评价参数定性评价表

1.2 风险评估后圈闭资源量计算

首先采用体积法计算圈闭资源量：

式中 N——圈闭资源量，104t；A——含油面积，km2；h——油层厚度，m；φ——有效孔隙度，%；Soi——含油饱和度，%；Boi——原油体积系数，无量纲；ρ——原油密度，t/m3。

圈闭资源量乘圈闭成藏概率即可获得风险评估后圈闭资源量（见图1）。

图1 风险评估后圈闭资源量计算流程

1.3 钻井平台及钻探目标优选

1.3.1 钻井平台优选

钻井平台控制范围是指在该钻井平台上钻井所能达到的最远距离，取决于地表和地下施工条件，以及施工单位的钻井水平。钻井平台优选主要有2个原则：单一钻井平台控制的风险评估后总圈闭资源量大者优先；单一钻井平台控制的风险评估后平均圈闭资源量大者优先。根据上述优选原则，建立平台优选的步骤（见图2）如下：①对目标区已发现圈闭进行编号；②根据圈闭位置及平台控制范围设计尽可能多的平台，为每个平台编号（Pj，j=1，2，…，n，n为平台总数，平台内圈闭组合相同的平台记为一个平台）；③统计各平台控制的风险评估后总圈闭资源量、风险评估后平均圈闭资源量及最大3个圈闭风险评估后总圈闭资源量；④根据统计的数据对平台进行排序：平台风险评估后总圈闭资源量大者排前，如相等（风险评估后总资源量相差在5%以内均视为相等）则平台内风险评估后平均圈闭资源量大者排前（风险评估后平均资源量相差在5%以内视为相等），如相等，则平台内最大3个圈闭风险评估后总圈闭资源量大者排前，如还相等，则两个平台并列，如此得到最优的平台；⑤将区块内的圈闭剔除最优平台控制圈闭后重复①—④步，再优选出第2个平台，以此类推，直到所有未钻圈闭均有平台控制后，平台优选结束。最后得到区块平台建设顺序以及平台控制可钻圈闭。

图2 平台优选流程

1.3.2 钻探目标优选

平台优选完成后，根据以下2个原则优选钻探目标：①位于排序靠前平台内的圈闭优先钻探；②同一平台内，风险评估后圈闭资源量大的优先钻探；③如果2个或多个平台同时部署，则这几个平台控制的所有圈闭按风险评估后圈闭资源量大小顺序进行钻探。

2 应用实例

应用丛式平台控制圈闭群评价优选方法，对奥连特盆地X区块M1层未钻圈闭进行优选评价。

2.1 区块概况

X区块位于奥连特盆地东部斜坡带（见图3）。奥连特盆地为一典型的不对称前陆盆地[1-3]，西陡东缓，其西为安第斯山，冲断褶皱发育；向东逐渐超覆到圭亚那地盾之上，为盆地斜坡区。盆地勘探面积约10×104km2，地表主要为亚马逊雨林[4]。盆地经历了晚古生代以前的克拉通边缘盆地、中生代白垩纪裂谷盆地和新生代前陆盆地3个演化阶段[4]，经历了2个“海—陆”循环[6]。盆地古生界以海相沉积为主，部分地区顶部有火山岩分布；中生界以海陆交互相沉积为主；新生界则以河流-三角洲沉积覆盖整个盆地。盆地发育两套主要烃源岩：三叠系—侏罗系Pucara群和白垩系Napo组，其中Napo组海相黑色页岩是盆地最重要的烃源岩层，以Ⅱ型、Ⅲ型干酪根为主，TOC最大值为6.6%，平均2.5%[7-9]，位于现今盆地西部边界的烃源岩在早—中始新世达到生烃高峰，而Napo隆起烃源岩在新近纪才达到生排烃高峰[8,10]。盆地储集层主要为白垩系Hollin组、Napo组海陆过渡相砂岩和古近系的Tena组中下部河流—三角洲相砂岩[11-12]。盆地内发育1套区域性盖层（Tena组上部泥岩和泥质粉砂岩），此外白垩系Napo组发育的层间页岩和灰岩也是重要盖层（见图3）。盆地东部斜坡带主要发育低幅度构造和构造-岩性圈闭[1,7,13-14]，截至2008年，奥连特盆地共发现油气藏348个，其中斜坡带上发现的油藏多为低幅度构造和构造-岩性复合油藏，具有圈闭面积小、闭合幅度低、资源储量小的特点，通常圈闭幅度不超过15 m[23-24]。

图3 厄瓜多尔奥连特盆地区域位置及典型地层剖面柱状图

X区块勘探面积近100 km2，3D地震覆盖全区，没有钻井，勘探程度低。其南部为T区块，勘探成熟度高，3D地震覆盖全区，发现了多个低幅度构造圈闭油藏，主要通过丛式钻井平台钻探大斜度井和水平井进行勘探开发。X区块主力目的层M1、U和T已识别出多个低幅度背斜圈闭，本文以M1层为例，对圈闭进行评价优选。

2.2 区块低幅度构造圈闭的地质风险分析

奥连特盆地发育2个生烃中心：北部中心和南部中心[4,8]，X区块主要由北部生烃中心供油[4]，与生烃中心相距50 km，区块内圈闭油源条件基本一样；区块内发现的圈闭均为低幅度构造和构造-岩性圈闭，盖层均为层间泥岩和上覆Tena组泥岩和泥质粉砂岩。区块面积较小，区块内圈闭均经历了相同的保存过程，因此区块内圈闭的烃源岩条件、盖层条件和保存条件基本一样。通过上述分析认为X区块成藏的关键是圈闭条件、储集条件和运移条件。

2.2.1 圈闭条件评价

南美前陆盆地斜坡带主要发育低幅度构造圈闭（又称小幅度圈闭、微幅度圈闭等），指构造相对平缓、闭合幅度只有10～20 m左右的地质体[25-26]。针对南美前陆盆地斜坡带低幅度构造圈闭特征，前人从地球物理角度提出了多种解决方法，包括溢出点约束速度场法[27]、钻测井资料校正法[28]、叠前深度偏移区域连片处理法[29]、长波长静校正/振幅归位法[30]、平滑平均速度法[31]、叠前Kirchhoff积分偏移法[32]、相干数据体技术、水平切片技术、构造剩余量分析和积分地震道方法[26]等。经钻探证实，利用相干数据体技术、水平切片技术、构造剩余量分析和积分地震道方法[26]在奥连特盆地斜坡带上识别低幅度构造圈闭误差较小，钻后圈闭形态基本吻合，具有很强的适用性，因此本文采用该方法进行低幅度构造圈闭识别，M1层共识别出低幅度构造圈闭50个。

X区块全区3D地震覆盖，地震资料品质好，实际解释中，采用1×1网格解释，网格间距25 m，因此当圈闭面积大于单个网格面积即625 m2时，认为圈闭是可靠的。邻区T区块实际勘探证实，闭合幅度大于6 m的圈闭地震识别落实程度高，3～6 m的圈闭落实程度相对较高，小于3 m的圈闭落实程度较差。低幅度构造圈闭的落实程度与地震解释中速度点的拾取有很大关系，实际地震解释中以500 m×500 m进行速度点取样，当目标圈闭与声波-密度采集井距离在500 m以内时，速度场可靠；距离在500～5 000 m时，认为速度场相对可靠；距离在5 000～10 000 m时，速度场可靠性一般；当距离大于10 000 m时，认为速度场不可靠。据此建立X区块圈闭可靠性参数评分标准（见表2），根据评分标准对M1层圈闭进行评分（见表3）。

表2 低幅度构造圈闭可靠性评价参数表

2.2.2 储集条件评价

区块目的层属于潮控三角洲沉积环境，南部邻区已发现的油藏储集层主要为潮汐河道与潮汐砂坝，其次为潮下砂坪，可见位于潮汐河道和潮汐砂坝的圈闭储集层成藏条件好，建立赋值标准如下：储集层为潮汐河道和潮汐砂坝赋值0.8～1.0，潮下砂坪赋值0.5～0.8，其余相赋值0～0.5；评价结果见表3。

2.2.3 运移条件评价

油气运聚特征研究表明，奥连特盆地斜坡带油气具有沿构造脊运移成藏特征（见图4）。在区块东部，一系列位于构造脊上的圈闭全部充满，成藏条件好[33]，因此认为区块内位于构造脊上的圈闭运移成藏条件好，远离构造脊的圈闭成藏条件差。具体赋值标准如下：位于构造脊上的圈闭赋值0.7～1.0，距离构造脊较近赋值0.5～0.7，远离构造脊赋值0～0.5，据此评分标准，对各圈闭进行成藏概率评分（见图5，表3）。

表3 区块圈闭基本要素及地质风险评价表

图4 盆地斜坡区油气沿构造脊运移成藏过程及分布模式实例

图5 M1层构造脊展布及未钻圈闭分布位置

2.2.4 圈闭风险评估后资源量

用体积法计算圈闭资源量需确定以下几个参数：圈闭体积（圈闭面积和圈闭有效厚度）、圈闭平均有效孔隙度和平均初始含油饱和度。X区未进行钻探，邻区T区块油气勘探表明，低幅度构造圈闭充满度很高，通常油藏油水界面与圈闭溢出点一致，泥岩夹层较薄，多为底水油藏，因此本文用网格积分法求圈闭溢出点以上圈闭体积，平均有效孔隙度和平均初始含油饱和度用邻区邻近油藏数据，原油密度和原油体积系数也借用邻区相同层位数据，据此计算了X区块内未钻圈闭的资源量，所得结果与前文评价获得的圈闭成藏概率相乘即得圈闭风险评估后资源量（见表3）。

2.3 钻井平台优选与钻探目标排序

根据钻井平台优选方法和原则，结合计算的区块未钻圈闭风险评估后资源量设计钻井平台，进行最优钻井平台优选，共优选出6个平台，其钻探顺序为P1，P2，P3，P4，P5和P6（见图6），单一平台内未钻圈闭钻探顺序按照圈闭风险评估后资源量排序（见表4）。

图6 优选平台平面分布

表4 平台优选结果及圈闭钻探顺序

根据评价结果，首先建设平台P1，并钻探圈闭20和圈闭17，钻探获得成功，在目的层分别获得15 m和10 m油层，取得了良好的经济效益。

3 结论

针对南美前陆盆地斜坡带圈闭规模小、数量多、资源国环保要求高等特点，提出丛式平台控制圈闭群评价优选新方法，其核心是从传统的以单一圈闭为基本评价单元转换为以丛式平台控制的多个圈闭为基本评价单元。丛式平台控制圈闭群评价优选钻井平台原则：单一钻井平台控制的风险评估后总圈闭资源量大者优先；单一钻井平台控制的风险评估后平均圈闭资源量大者优先。圈闭优选原则：优先平台内的圈闭先钻；同一个平台内圈闭风险评估后资源量大的优先；多个平台同时部署，则这几个平台控制的所有圈闭按风险评估后资源量大小进行统一排序。运用该方法对南美奥连特盆地斜坡带X区块M1层的圈闭进行了优选评价，优选出了6个钻井平台，其中平台1控制目标5个，风险评估后总的资源量为351×104t，风险评估后平均圈闭资源量为70×104t，建议最先部署，并建议优先钻探20号和17号圈闭，实钻后两个圈闭分别在目的层获得15 m和10 m油层，获得了较好的应用效果。

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Evaluation for cluster platform controlling traps exploration: Taking the X block in Oriente Basin, Ecuador as an example

Ma Zhongzhen, Xie Yinfu, Zhang Zhiwei, Zhou Yubing, Han Bin, Yang Xiaofa, Wang Dandan, Liu Yaming, Zhao Yongbin
(PetroChina Research Institute of Petroleum Exploration & Development, Beijing 100083, China)

Aimed at the small size, large quantity of traps and high environmental requirements of resource countries on slope belt of South America foreland basins, a new evaluation method is proposed for trap exploration on slope by taking the area controlled by a cluster platform as one evaluation unit. The evaluation process is: (1) trap geological risk analysis: including key oil & gas accumulation element analysis such as source, reservoir, seal, trap, migration and preservation; (2) trap resources calculation: including trap resources calculated with volumetric method, trap accumulation probability evaluation by geological risk analysis, and finally the risk trap resources by multiplying the above two values; (3) platform and drilling target selection: count the total risk trap resources and average risk trap resource of different platform and rank the drilling platforms according to the calculated resources; and rank the trap drilling sequence according to the risk trap resources. The method was used in ranking undrilled traps in the M1 layer of Block X, Oriente Basin, and the platform construction and trap drilling order was recommended accordingly which shows good results in practice.

foreland basin; slope; trap evaluation; Oriente Basin; cluster platform; evaluation method

TE122.1

A

马中振（1980-），男，辽宁熊岳人，博士，中国石油勘探开发研究院工程师，主要从事美洲油气地质与资源评价研究工作。地址：北京市海淀区学院路20号，中国石油勘探开发研究院南美研究所，邮政编码：100083。E-mail：mazhongzhen@petrochina.com.cn

联系作者：谢寅符（1974-），男，辽宁鞍山人，博士，中国石油勘探开发研究院高级工程师，主要从事石油地质研究工作。地址：北京市海淀区学院路20号，中国石油勘探开发研究院南美研究所，邮政编码：100083。E-mail：xieyinfu@petrochina.com.cn

2013-11-01

2014-02-12

（编辑 黄昌武 绘图 刘方方）

国家科技重大专项（2011ZX05028）；中国石油天然气股份有限公司重大科技项目（2013E-0501）

1000-0747(2014)02-0182-08

10.11698/PED.2014.02.07