运用油藏规模序列法预测泌阳凹陷资源量

2017-03-02石正勇罗家群金芸芸龚嘉顺李小桃

石油地质与工程 2017年1期

关键词：泌阳资源量储量

石正勇，罗家群，金芸芸,龚嘉顺，李小桃

(1.中国石化河南油田分公司勘探开发研究院,河南南阳 473132；2.陕西延长油田下寺湾采油厂)

运用油藏规模序列法预测泌阳凹陷资源量

石正勇1，罗家群1，金芸芸1,龚嘉顺2，李小桃1

(1.中国石化河南油田分公司勘探开发研究院,河南南阳 473132；2.陕西延长油田下寺湾采油厂)

泌阳凹陷已勘探开发40多年，勘探程度较高，未发现资源越来越少，剩余资源量规模备受关注。运用油藏规模序列法对该地区资源量进行预测，泌阳凹陷资源总量为3.98×108t，已探明石油地质储量2.79×108t，剩余储量1.19×108t。从资源量分布区间看，百万吨以上的油藏有7个，其它油藏储量为(5～50)×104t，以中小油藏为主。采用油田和油藏两个级别评价单位进行预测，减少了人为因素，使评价结果更加客观。

泌阳凹陷；油藏规模序列法；储量预测

1 研究区概况

泌阳凹陷是南襄盆地内发育的一个次级凹陷，属于叠置在秦岭褶皱带之上的一个中新生代小型山间断陷盆地(图1)，面积约为1 000 km2。凹陷内自下而上发育的沉积地层有古近系大仓房-玉皇顶组、核桃园组和廖庄组，新近系凤凰镇组以及第四系，研究目标层系主要是古近系核桃园组H3段[1-3]。

图1 泌阳凹陷地理位置

泌阳凹陷已勘探开发40多年，勘探程度较高，未发现资源越来越少，剩余资源量规模备受关注。因此有必要对泌阳凹陷的资源量进行重新评价，研究剩余资源量的规模及分布规律，指导油气勘探。

2 评价方法原理及参数研究

2.1 油藏规模序列法原理

油藏规模序列法使用有两个前提条件，一是评价单元中一定要有油气藏的发现，并且发现的油气藏个数在3个以上。因此该方法适用于中高勘探程度区的评价。假设某个含油区经过详细勘探后，发现了绝大部分的油气藏,且探明了每个油气藏的储量，油气藏的储量由大到小排列，所得的顺序称为油气藏规模序列；二是油藏规模序列法适用于一个完整的、独立的石油体系，即该地质体系内的油气生成、运移、聚集以及之后的地质变迁都是在同一石油地质演化历史条件下形成的[4-5]。

油藏规模序列法的理论基础是Pareto定律，其表述如下：

式中，Qm为序号等于m的随机变量(第m个油藏的储量),正整数；Qn为序号等于n的随机变量(第n个油藏的储量),正整数；k为双对数坐标中的斜率(油藏储量规模变化率)，实数；m、n为1、2、3…的整数序列中的任一数值(油藏序列号)，但m≠n。对公式两边取对数，则有：

在双对数坐标纸上作图，则数据点的连线为斜率等于-k的直线[6-7]。

在具体操作过程中，采用直接拟合k值方法来计算。一般假定,研究区最大油田(或前几个最大油田)已经发现，此时可以根据前几个序号油田的储量求出评价区油田规模序列的k值和规模序列。但是泌阳凹陷规模较大的整装油藏都在早-中期发现，目前发现的单体油藏普遍规模较小，油藏规模排列分布形态转折下坠明显，按一段式拟合曲线，线性相关性较低。因此预测油田规模序列根据油藏规模大小划分和线性关系采用二段式或者三段式，力求准确刻画出泌阳凹陷油气资源量大小及分布[8-10]。

2.2 评价单元划分

研究区泌阳凹陷为一个完整的、独立的石油体系,对该凹陷已发现油田的规模进行统计,采用油气田规模序列法,通过已发现油田的规模序列预测未发现油田的储量和整个评价单元的资源量。

根据评价的需要，泌阳凹陷可以按两个划分级别评价。一是按油田级别，根据已发现的探明储量泌阳凹陷可划分为7个含油区块(表1)，分别是双河、王集、新庄、赵凹、古城、下二门-孙岗和井楼。二是按油藏级别，根据流体势将泌阳凹陷分为四个成藏组合体(图2)，分别是双河-赵凹成藏组合体、王集-新庄成藏组合体、井楼-古城成藏组合体、下二门-孙岗成藏组合体。每个成藏组合体可视为一个独立的石油体系，对其油藏规模进行统计,采用油气田规模序列法,通过已发现油藏的规模序列预测未发现油田的储量和整个评价单元的资源量[11-13]。

表1 泌阳凹陷各含油区块及探明储量(截至2013年底)

图2 泌阳凹陷成藏组合体系划分

2.3 参数选取研究

运用油藏规模序列法预测油气资源量，要考虑的参数比较多，主要包括研究区的勘探程度、储量规模、最大单体油藏规模、截止点储量大小、拟合曲线斜率k值以及根据曲线相关性确定是否需要分段等因素[14-15]。在进行油田规模序列拟合时，总探明储量为27 926×104t，单体最大油藏为10 170×104t。可以认为最大单体油藏已找到，截止点油藏规模为1 000×104t，曲线不分段。各成藏组合体依据情况不同，选取不同的参数(表2)。

表2 泌阳凹陷全油田及各成藏组合体参数选取

3 资源评价结果

3.1 预测油田规模序列

确定关键参数:根据勘探程度，认为泌阳凹陷最大油田已发现，即双河地区为该凹陷最大油田；根据过往发现油田规模，确定截止点油田规模为1 000×104t,通过对已发现的油田规模数据进行拟合,得出lnQ=-0.852 6lnn+9.22,k=0.852 6时拟合效果较好,然后预测出评价区的油田规模序列,对已发现的油田在油田规模序列中进行归位(图3)。

图3 泌阳凹陷油田规模序列法预测序列归位(红色为未发现)

根据拟合的油田规模曲线，对未发现油田进行归位，预测油田数量15个(表3)，已发现7个，未发现8个(*标为未发现)；预测可探明量总计为4.22×108t，已发现探明储量2.79×108t，占总量的66%;未发现1.43×108t，占总量的34%。

3.2 预测油藏规模序列

表3 泌阳凹陷油藏规模序列法预测油田规模

注：*标为未发现

双河-赵凹区域是泌阳凹陷最大已发现油田区域，截至2013年底总探明储量1.33×108t(图4)，单体油藏大，中小油藏数量200多个。根据过往勘探程度及地质认识，认为其最大单体油藏已发现，截止点油藏规模为10×104t，按油藏规模大小进行排序，可以明显看到分为两段：30×104t以上和(10～30)×104t；拟合曲线分别为lnQ=-0.867 7lnn+7.451 3,lnQ=-0.208 8lnn+3.45。

泌阳凹陷总可探明储量37 394×104t，已发现27 927×104t，未发现9 477×104t，总油藏数量1 347个，已发现779个，未发现568个(表4)。

图4 泌阳凹陷各成藏组合体已发现油田规模序列

成藏体系已探明油气藏特征个数单体最大油藏规模/104t总储量/104t预测(未发现)油气藏特征个数单体最大油藏规模/104t总储量/104t油气藏总特征个数单体最大油藏规模/104t总储量/104t双河-赵凹2751610133182063644032481161017350王集-新庄2352627158158403309639340310253井楼-古城140356464911028614332503566072下二门-孙岗1292742802941069162232743718合计77979275689477134737394

3.3 资源量预测

以油田级别为评价单元计算的可探明储量总计为42 208×104t，以油藏为评价单元的可探明储量总计为37 394×104t，二者取均值，即泌阳凹陷总可探明储量为39 847×104t。已探明2.79×108t，剩余1.19×108t。从储量区间统计看，100×104t以上的油藏有7个(图5)，双河-赵凹区域4个，其它3个区域各1个；其它油藏储量为(5～50)×104t，以中小油藏为主。