油气田开发中构造地质成因分析进展

构造地质成因分析,在油气田开发中具有十分重要的作用。文章从国内外研究现状入手,在文献调研基础上详细对 比了油气田开发中构造地质成因分析的优缺点。总结了构造地质成因分析研究内容：（1） 通过构造演化历史分析和地应力 场等研究,确定断裂体系构造地质成因。（2） 井震结合开展精细的构造解释,分析构造地质成因。（3） 对构造地质成因研 究方法进行探索和改进。（4） 综合动静态资料,开展储层地质成因分析。（5） 与沉积相研究和成岩作用研究等紧密结合。 （6） 加强地质成因分析成果应用,为油气田开发提供基础。（7） 裂缝表征和建模。（8） 微构造地质成因分析。油气田开发 中构造地质成因分析的方法主要包括：基础地质研究、野外露头观察描述、岩心观察和描述、镜下薄片观察、物理模拟、 各种测井解释、地震解释、各种分析测试统计、地质建模、动态监测和生产动态分析方法等。结合研究实践,对每一种方 法的优缺点进行分析。在此基础上,指出了油气田开发中构造地质成因分析存在的8方面主要问题和发展趋势。     

油气田开发中油气藏地质成因分析

本文从油气藏地质成因分析的基础资料入手,总结该项研究的主要内容包括:构造、储层和油气水分布特征等3方面.结合自身科研实践,认为油气藏地质成因分析方法主要包括:野外露头和现代沉积考察、岩心观察描述、显微镜下薄片观察鉴定、地球物理解释预测、地质统计学分析、分析测试、各种物理模拟和数值模拟、油气藏动态监测和生产动态等,并阐述了不同研究方法的优缺点.目前油气藏地质成因分析存在的主要问题包括:对油气藏地质成因分析重视程度不够、研究方法偏定性、地质成因分析和油气藏表征结合不紧密、油气藏表征精度制约了地质成因分析的准确度、油气藏地质成因分析综合性不强、特殊类型油气藏地质成因分析还存在诸多难题等.本文指出了该研究未来发展方向.主要包括:依靠油气藏地质成因分析解决油气田开发中的难题、通过各种模拟方法提高油气藏地质成因分析定量化水平、加强地质成因分析以提高油气藏表征水平、利用油气藏表征促进地质成因分析进步、拓展油气藏地质成因分析在油气田开发中应用的领域、特殊类型油气藏地质成因分析等.     

储层非均质性研究方法进展

储层非均质性作为储层表征的核心内容之一,一直是研究者关注的焦点。储层非均质性的研究内容主要包括储层非均质性分类、储层非均质性评价、储层非均质性成因分析和储层非均质性对油气田开发的影响等。国外对于储层非均质性研究主要包括利用各种实验研究储层孔渗等物性特征及其对流体渗流规律的影响、利用野外露头资料开展地质建模和模拟研究进行储层非均质性定量分析。国内主要包括通过沉积学、成岩作用等地质成因分析研究储层非均质性和基于测井精细解释的渗透率等储层物性参数进行非均质性的定量评价等。研究方法有地质成因分析法、层序地层学方法、各种实验研究方法、地质统计学方法、各种数学计算方法、测井解释方法、地质建模方法、地震预测方法、数值模拟方法和生产动态分析法等。结合自身科研实践,分析了不同研究方法的优缺点。在此基础上指出了目前储层非均质性研究中存在的主要问题和今后的发展方向。     

特约主编致读者

油气藏开发地质学是一门研究油气藏（田）开发过程中,从地质成因分析人手,以正确描述油气藏开发地质特征为主要任务,以有效管理油气藏为目的的应用学科。长期的油气田开发实践表明,开发地质研究对于有效开发油气田、提高油气田最终采收率具有至关重要的作用。近10多年来,开发地质研究不断向精细化、定量化、动态化发展,特别是随着我国东部一些大油气田相继走向高含水开发阶段,越来越要求油气藏开发地质研究与生产动态密切结合,     

吴堡长8地区三维可视化地质模型的建立

Petrel地质建模软件的核心部分是建立储层沉积体系结构。充分利用钻井、地震、测井以及地层对比等信息,在岩性描述原测井曲线基础上对储层的孔、渗、饱等属性进行解释,选用不同的建模方法。通过对各个随机模型进行对比评价分析,建立接近油藏实际地质特征的三维地质模型。针对吴堡长8地区储层,利用 Petrel 软件在各类钻井、岩性以及测井曲线的基础上,采用随机建模的方法建立符合实际的构造模型、相模型以及属性模型,为油藏数值模拟提供基础。     

精细油藏描述中的沉积微相建模进展

从区域沉积学分析和运用高分辨率层序地层学建立地层分层数据库两方面入手,分析了精细油藏描述中沉积微相建模研究的基础.结合建模实践,详细介绍了当前沉积微相建模中广泛使用的利用地质、地球物理、油田开发动态数据等信息基于目标和基于象元的各种随机建模方法和构型分析法、井间地震等建模新技术,并对各种方法和技术的优缺点进行了简评.在此基础上分析了沉积微相研究中应注意的建模方法技术、建模软件的选择、相模型的验证和优选等问题.针对目前的研究现状和存在的问题,指出了精细油藏描述中沉积微相建模研究的发展趋势.     

特约主编致读者

沉积盆地是地球表层岩石圈的基本构造单元之一,保存着地球演化的物质记录,尤其是中、新元古代以来地球演化的信息。近年来,随着超深钻井的实施,高精度地震反射、地震叠前偏移、深地震反射剖面等技术的快速进展,地球科学家对沉积盆地深层的构造背景、地质结构、构造演化等的认识有了大幅度的提高。在沉积盆地深层取得了激动人心的发现,相继发现了一系列大油气田。 在我国西部三大海相沉积盆地深层相继发现巨型油气田。在四川盆地中部,发现了安岳、磨溪震旦-寒武系特大型气田,探明天然气储量逾万亿方,三级储量达1.5万亿方;在鄂尔多斯盆地深层奥陶系,在靖边气田西侧及盐下取得多个发现,三级储量近万亿方,尤其在奥陶系深层、寒武系也有重要进展;在塔里木盆地,除塔河奥陶系巨型油田之外,在北部坳陷7 000~8 000 m埋深发现了顺北油气田。 在我国准噶尔盆地、松辽盆地深层,均发现了与火山岩储集体相关的大型油田或气田。准噶尔盆地深层石炭系“火山岩”中,发现了克拉美丽、滴水泉、金龙等大型油气田,主要与石炭纪裂陷发育有关。松辽盆地深层徐家围子、双城等断陷下白垩统火山岩中发现了徐深气田、双城油田,与早白垩世裂谷有关。研究表明,这些深层断陷呈幕式发展,具有“宽裂谷”成因特点,不同断陷之间具有相似性。 在我国东部渤海湾盆地于新生代裂陷盆地之下,在冀中坳陷河西务构造带奥陶系杨锐务内幕潜山发现高产油气流;该构造带是燕山期形成的挤压构造,于喜马拉雅期伸展改造而成,在东部盆地具有代表性。在黄骅坳陷,于乌马营、王官屯、歧北、港北等潜山二叠系中发现高产原生油气藏,这对渤海湾盆地深层潜山的整体勘探具有启发性。 在位于青藏高原的柴达木盆地,于柴西坳陷深层发现了大面积分布的古近系（E23）咸化湖相碳酸盐岩油田,碳酸盐岩与优质烃源岩互层分布,形成了累计厚度超过1 000 m的有利源储组合,源储广泛分布,整体含油,展现出源内原生油气藏有利的勘探前景。同时,在阿尔金斜坡带基岩和侏罗系中探明了逾千亿方的大气田。 上述油气发现不断揭示出我国沉积盆地深层的巨大勘探潜力,同时,如何认识深层的基础地质问题与油气地质条件,则是地球科学家的主要任务。这也是“沉积盆地深层构造与油气成藏研究进展”专辑的主要初衷。 本专辑共收录20篇相关文章,主要集中讨论：（1）盆地深层的地质结构。对塔里木、鄂尔多斯、四川、准噶尔、柴达木等盆地的深层地质结构应用新的钻井、地震资料进行了深入解剖。（2）深层原型盆地恢复。在四川、柴达木等盆地进行了这方面的探索。（3）深层构造解析。主要体现在对古隆起与（古）冲断带的构造解析方面,在古隆起研究方面,提出了“古隆起复原”的概念与方法,如对四川盆地天井山、泸州古隆起,塔里木盆地的塔北、巴楚隆起,渤海湾盆地的沧县隆起的分析;也开展了对主要断裂带构造特征的研究,如对塔里木盆地哈拉哈塘-跃满区块奥陶系走滑断层、准噶尔盆地西北缘大侏罗沟走滑断层等的研究。（4）深层储集体成因与发育规律。对塔里木盆地阿满过渡带顺北油田超深层碳酸盐岩储层成因与分布进行了研究;对准噶尔盆地玛湖凹陷百口泉组砾岩储层特征及其主控因素进行了分析。（5）深层油气成藏机制。以准噶尔、吐哈、塔里木、四川等盆地为例,开展了这一方面的探讨。 今后,在地质大数据平台、油气勘探开发大数据平台基础上将对沉积盆地深层开展整体、动态与综合研究,主要聚焦于以下5方面：（1）深层的地质背景。应用地学大断面、深部探测（Sinoprobe）及深部岩浆岩“探针”等方法技术揭示深部的地质背景及其演化,如关于华北克拉通的研究。（2）深层的原型盆地恢复。将从深层的构造古地理重建出发,恢复沉积盆地的位置,重建盆地的地质结构,复原盆地的演化历史,在四川、塔里木、鄂尔多斯等盆地已经开展了这一尝试。（3）深部地质结构的定量解析。对不整合面、断裂、隆坳结构等进行研究,复原其时空结构,其中构造数值模拟、三维地质建模等技术将发挥重要作用,如对动力地形、古地貌及不整合面的研究。（4）深层储集体成因与分布预测。对岩溶系统、礁滩体、白云岩、裂缝系统等碳酸盐岩储集体或它们之间的叠加产物（如断溶体）以及对碎屑岩砂砾岩储集体深层孔隙的成因机制,将在成因与定量预测方面取得实质性进展,这也是油气勘探的迫切要求。地球物理技术必将发挥其预测优势。（5）深层油气成藏机制。深层的油气地质要素与油气成藏作用过程是研究的主要对象;深层的温度场、压力场、应力场与流体场有其独特性,它们之间的耦合机制及其决定的流体运动场有待破解。随着深层油气勘探开发的进行,必将提供更多的油气田研究范例,为深层油气地质学奠立重要基础。     

哈拉哈塘油田缝洞型碳酸盐岩储层三维地质建模与应用

哈拉哈塘油田奥陶系碳酸盐岩储层发育,由洞、孔、缝之间的不同组合所形成的缝洞型油藏是主要研究目标。油藏建模是油藏描述的关键技术,对于油气田的开发具有重要意义。这里提出以主应力带为单元,在准确构造建模的基础上,通过地质统计学算法与确定性优势属性有机结合的方式,实现建模过程中井与地震数据的整合,形成了动静态数据相互约束下的碳酸盐岩综合油藏建模方法,为准确的油藏数值模拟提供了基础模型,为哈拉哈塘地区奥陶系碳酸盐岩高精度勘探开发一体化进程中高效井组的布设提供可靠依据。     

松辽盆地新肇地区G634-63井区三维地震精细构造解释

开发地震精细构造解释的基本任务是三维地震资料解释与实钻结果进行交互分析验证，及时指导井位调整，提高钻遇储层的成功率。针对松辽盆地新肇地区G634—63井区开发地震地质任务要求，摸索出一套适合本区特点的技术组合，取得较好的地质效果。在应用解释系统中放大地震剖面、时间切片、椅式切片和三维可视化等常规解释功能的基础上，结合精细层位标定、层面解释分析技术、地震相干数据分析技术和高分辨率波阻抗反演等多种技术开展小断层的研究，避免了1m～2m薄储层断失；应用地质统计学方法进行动态时深转换，提高密集井网区构造解释精度；进行全三维的层面和断面成图，指导复杂条件的井位调整；总结出构造发育特征与储层有效厚度分布的关系。     

储层建模研究进展及发展趋势

油气田开发的后期进入高含水阶段,为了更加经济准确地进行油气开发,有必要采用储层地质建模的方法对老油气田进行储层研究。详细阐述了国内外储层地质建模的发展史,对储层地质建模的方法进行了细致的分类及论述。方法分类包括确定性建模方法和随机性建模方法。每一种建模方法又有多种子方法。提出了目前储层地质建模研究尚未很好解决的一些问题,如建模的对象局限于常规的碎屑岩储层。虽然有学者对火成岩、裂缝碳酸盐岩进行了相关的探究工作,但目前对非常规储层涉及较少,储层建模的精度也有待提高。     

多点地质统计学建模研究进展

从精细油藏描述中地质建模的意义和现状入手,介绍了多点地质统计学建模研究现状及其与传统地质建模方法的差 异。以辽河盆地西部凹陷某蒸汽驱试验区为例,分析了多点地质统计学建模中建模的基础、训练图像的建立、多点地质统计学 建模与传统地质建模相比所具有的优势等内容。指出多点地质统计学在井间预测方面具有明显优于其他传统建模方法的特 点。在文献调研基础上,结合自身工作实践,探讨了多点地质统计学建模目前存在的问题和未来的发展方向。指出未来多点 地质统计学建模的发展方向主要包括多信息综合地质成因分析基础上的训练图像获取、多点地质统计学算法进行改进和完善 和多点地质统计学建模方法应用领域的扩大等。     

中国含油气盆地深层勘探的主要进展与科学问题

中国沉积盆地深层的油气勘探实践不断取得进步,提出了与之密切相关的油气地质基础科学问题,凝练与分析这些问题将为深化我国沉积盆地深层地质研究与油气勘探提供引领。近年来,我国在深层海相碳酸盐岩、砂砾岩、火山岩、变质岩与页岩气等勘探领域中发现了一系列大型油气田,油气勘探发现深度推进到7 000～8 500m,勘探前景良好。但由于沉积盆地深层经历了长期构造演化,温、压场与应力场变化大,地质结构多变,油气成藏过程复杂,深层油气勘探面临着一系列关键地质问题,主要包括:中国大陆的形成演化及其构造-古地理,中国小克拉通地块之上海相盆地的原型及演化,中国沉积盆地的多期改造过程与叠加地质结构,沉积盆地的成因机制与动力学演化,深层烃源岩发育、成烃机制及其演化,深层储集体的形成机制与分布,深层油气成藏机制,多期叠加、改造背景下油气聚集与分布规律,深层页岩气赋存机制与分布规律,过程导向的沉积盆地4D动态模拟。我国沉积盆地深层的油气地质基础研究与实际应用需求相比有较大差距,需要立足于中国大陆实际,在盆地的形成演化过程与油气成藏动力学等方面进行深入探索,期望在活动论构造-古地理、三维构造复原、流体-岩石相互作用与四维动态模拟方面取得实质性进展。     

河流相砂体精细描述在西湖凹陷某气田的应用

西湖凹陷某气田钻井资料少,传统陆上利用多井点资料描述河流相储层展布的方法不适用该气田。前人关于该区为浅水三角洲平原分流河道沉积、储层横向上连片分布的认识过于宏观,不能指导气田的开发生产。研究从已钻井资料出发,充分利用海上高分辨率三维地震资料对河流相储层横向识别精度高、单一河道边界刻画清晰的特点,开展地震沉积学研究和单河道精细解释,识别出4期目的层单河道砂体,形成横向上逐渐向东迁移摆动、纵向上相互叠置的沉积演化模式。这一认识指导了地质模型优化,解决了生产井动静储量差异矛盾,能够有效指导气田开发生产。在海上少井条件下,利用地震沉积学方法进行河流相砂体精细描述的方法有较强的适用性。     

沉积数值模拟研究现状及实例

沉积数值模拟是开展沉积学定量研究的重要手段,在油气地质学、水利工程等领域中发挥着重要作用。本文基于大量国内外文献调研,结合实际研究工作,系统概述了沉积数值模拟的发展历程及模型分类,归纳了几何规则、水动力方程、扩散方程、元胞自动机和模糊逻辑等5种模拟方法,对比各种方法的基本原理、优缺点以及与其相对应的代表性模拟软件的特点;总结了沉积数值模拟在层序地层学,沉积过程及沉积机理,“源-汇”系统和油气地质学等4个研究领域中的应用现状及独特优势;并结合东营凹陷北部陡坡带断层控制背景下两种湖相重力流沉积数值模拟研究实例,进一步说明了沉积数值模拟在沉积学研究中的有效性与重要性;最后展望了探索不同沉积机制数值模拟新方法,多地质过程耦合数值模拟与地质几何建模一体化,基于人工智能驱动的沉积过程反演数值模拟以及在非常规油气资源勘探开发中深入应用是该领域未来的发展方向。     

塔中隆起碳酸盐岩叠合复合岩溶模式与油气勘探

塔里木盆地大型碳酸盐岩台地形成与构造演化过程中,发育了台缘礁、台内滩与深层白云岩等巨厚的碳酸盐岩建造,经过多期构造运动形成了种类繁多、规模巨大的岩溶缝洞系统,是台盆区海相碳酸盐岩油气勘探开发的重要领域.基于野外露头与井下地质、岩样分析、地球物理预测及岩溶地质刻画,静态特征与生产动态等多学科动静态一体化研究,阐明了洞穴、溶蚀孔洞、裂缝等储集空间发育特征及大型岩溶缝洞系统的形成机理;创建了与不整合暴露、断裂破碎相关的岩溶叠合复合发育模式;揭示了不整合面相关岩溶横向广泛分布、断层相关岩溶纵向局部拓展及其三维展布规律;提出叠合复合岩溶缝洞系统是油气复式成藏的关键,亦是复式油气聚集区立体勘探开发的基础,叠合复合岩溶模式的建立有效指导了塔中隆起碳酸盐岩凝析气田的重大发现与高效开发.      

根据FMI资料分析大庆油田徐家围子断陷构造应力场

现今构造应力场及古构造应力场最大主应力方向的准确判断对成矿地质研究,尤其是石油、天然气勘探和开发具有重要的意义。利用FMI(全井壁微电阻率成像测井)资料,以大庆油田徐家围子断陷下白垩统营城组为研究对象,对该断陷的构造应力方向进行分析。对FMI资料识别出的裂缝走向进行统计,结果表明：钻井伴生缝受现今应力场控制,构造成因的高导缝和高阻缝的形成则受古地应力控制,可指示古地应力场的方向;徐家围子断陷下白垩统营城组现今最大水平主应力方向为近东西向;在地质演化中,研究区域的构造应力场曾经发生多次变化,根据发育的裂缝组判断留下明显迹象的有3个方向,即近南北向、北东向和近东西向。