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勘探效益法在苏北盆地金湖凹陷油气资源 评价中的应用冰 祝厚勤 中油国际海外研究中心，北京 1 0 0 0 8 3 刘平 兰 中国石化江苏油田分公司地质科学研究院，江苏省扬州市 2 2 5 0 0 9 庞雄奇 中国石油大学石油天 然气成藏机理教 育部重 点实验宰 ，北京1 0 2 2 4 9 摘 要随着油气勘探的深入，勘探程度不断提高，未发现的剩余油气资源不断降低，成熟探区剩余资源量的多少 备受关注。根据苏北盆地金湖凹陷储量发现规律， 应用勘探效益法预测该区剩余可探明储量，并简要介绍了勘探效益法 预测油气资源的原理和步骤。研究表明，金湖凹陷剩余可探明储量约为 3 3 2 0 ～3 6 7 0 X 1 0 t ， 仍具有一定的勘探潜力； 实践证明， 勘探效益法作为油气资源评价的一种新方法，由于其合理回避了油气成因机理问题，计算过程简便，结果可 靠 ，应用前景广 阔。 关键词 勘探效益法；金湖凹陷；油气资源；应用 中图分类号T El 6 文献标识码 A 油气资源评价已成为油气勘探决策分析中必不可 少的工作，目前 ， 资源评价方法可以分成三大类成因 法、类比法和统计法【 1 】 。国内以往侧重于成因法 ，但 随着国内油气勘探的不断深入，以及海外油气勘探的 不断突破 ， 近年来资源评价逐步和国际接轨 ， 统计法也 开始被广泛应用。统计法是根据油气田分布的统计规 律和勘探规律进行资源预测的方法[ 4 】 ， 该方法既能预 测剩余可探明储量也能预测剩余可采储量。由于统计 法主要应用评价区的资料， 同时也回避了油气生、 排、 运、 聚、 散的过程， 因此， 该方法较好地解决了成因法 和类比法中存在的问题。勘探效益法是统计法中的一 种 ， 体现了勘探投入 成本 与产出 储量之间的关 系。 1 概况 金湖凹陷为中国东部成熟勘探区之一，位于苏北 盆地东台坳陷的西部 ，北邻建湖隆起，南止于天长凸 起 ，西邻张八岭隆起 ，东与柳堡一菱塘桥低凸起相连 图1 ， 面积约为5 0 0 0 k m 。该凹陷为晚白垩世开始发 育的南断北超的箕状凹陷。 凹陷内主要发育新生界， 自 基金项 目 全国新一轮油气资源评价及中国石化科技开发部科技攻关项目 “ 苏北盆地泰州组成烃条件研究” P 0 5 0 0 4 部分研究成 第一作者简介 祝厚勤 ，男 ，工程师 ，博士 ，主要从事石油地质研究工作。 收稿 日期2 0 0 8 0 3 0 6 45 N o 6 2 0 0 8 C h i n a P e t r o l e u m E x p l0 r a t l0 n 、 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 图l金湖凹陷构造位置和油气藏分布 Fi g． 1 S t r u c t u r a l l o c a t i o n o f J i n h u s a g a nd i t s 0 i l a nd g a s r e s e r v o i r s d i s t r i b u t i o n 下而上划分为古近系阜宁组、 戴南组和三垛组 ， 新近系 盐城组和东台组 ，最大厚度达 6 0 0 0 m。主要含油层系 为阜宁组【 7 1 ，自下而上进一步划分为一段、二段、三段 和四段。 其中阜宁组二段中2 t 部暗色泥岩段为有效烃 源岩层， 二段下部和三段碎屑岩层是主要储层， 四段大 套暗色泥岩段为区域盖层。经过近3 0年的勘探，已探 明的储量在逐年递减 ，金湖凹陷还有多大勘探潜力已 成为人们关心的问题。本文应用勘探效益法对金湖凹 陷进行油气资源预测 ， 并结合该实例 ， 简要论述勘探效 益法预测油气资源的具体步骤。 2 原理和方法 某探区的勘探效益，即是指探区在一定的勘探投 入下能得到的勘探成果的多少 即发现多少储量 ，是 探区油藏规模分布、 油气丰度等客观因素， 以及勘探技 术水平等主观因素的综合体现【8 1 。 对于某探区， 比较常 见的勘探效益变化模型包括Hu b b e r t 1 9 5 6 的生命旋 回理论模型[9 1 、 A r p s 和R o b e r t s 1 9 5 8 的发现过程模 型Il o l 、 H u b b e r t 1 9 6 7 模型等fI “ 。 Wa l l s 1 9 9 2 在分 ； ，中国石油勘探 2 0 0 8 年第6 期4 6 析了前人研究成果的基础上，采用了提出勘探效益变 化的发现过程模型 1 y f ％ e 1 一 e 】 式中 累计储量 ； 累计钻探量 ； Z 其他干扰因素 ，如技术进步、经济、 市场条件及地质认识等； a o ， a 1 ， a 2 待定参数。 勘探效益法研究是根据过去发现情况的外推，采 用统计学分析方法预测将来的发现情况。最常用的统 计资料包括相对于勘探钻井进尺、勘探井数或勘探时 间的油气发现总量。勘探效益法常用于描述油气发现 量与探井进尺、 探井井数、 发现年份、 探井井深和探井 密度之间的关系[7 1 1 。假如过去的勘探趋势能持续下 去， 则可将这类历史资料拟合成的曲线进行外推， 并从 中确定待发现的资源量。 勘探效益法主要适用子成熟探区的评价。一般而 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 言 ， 随着储量发现年 时间或钻井进尺的累计增加 ， 储量发现曲线呈下降趋势， 其数学模型可以用图2 和公 式 1 、 2 来表示。 A Q f d Q ／ d h A h 1 Q d Q ／ d h d h 2 式中 Q累计发现量 探明储量或可采储量 ； h累计探井进尺 累计发现时间、累计发 现井数 ； d 。 ／ d 力 单位 进尺 、时间、井数发现率。 在对历史资料拟合过程中，主要采用了下降曲线 模式 指数下降曲线和双曲线下降曲线 和累计曲线模 式 指数下降曲线和双曲线下降曲线两个模型。 指数下降曲线模型可表述为 a e 似 3 双曲线下降曲线模型可表述为 y a ／ x 。 4 进尺 m 图2勘探效益法数学模型 Fi g． 2 Th e ma t h e ma t i c a l mo de l o f t h e e x p l o r a t i o n b e n e f i t me t ho d 式 3 和式 4 中的a 和b 都是根据历史资料用 回归分析估计出的； y变量代表油气量； X是以探井进 尺 、探井数或时间表示的勘探工作 。 勘探效益法根据所用的资料情况可以分为探井进 尺发现率法、 探井数发现率法和年发现率法等 表 2 。 1 年发现率法 成熟探区的盆地年发现量 d Q ／ d 与时间 t 的变化有一定的关 系， 当勘探到 f 年时， 年发现量 d Q ／ d t 达到一个经济下限时的累计发现量， 表 1勘探效益法资源预测方法 Ta b l e 1 T he r e s o u r c e s p r e di c t i n g me t ho d o f t h e e x pl o r a t i on b e n e f i t met h od 预测方法 原 理 参数含义 0 总资源量 1 0 t ； 某 年份； 探井进尺发现率法 d e‘ ‘ Q ‘ Q “ d h 0 、 当 年份时的累计发现量 1 0 t ； h 一 累计发现0 时的 累计探 j 牟 进尺 x 1 0 h n ； 探井数发现率法 dn e‘ Q 。 Q I n 血 一资源被全部发现时的 累t t 探井进尺 1 0 m。 ； t 一 当 年份时 资源被 发现的 祟计年数 a ； 年 发 现 率 法 △ Q ， r 6 Q ， ∑ △ Q a 、 b 一 常 数 ， 根 据 成 熟 探 区 同 归 系 数 表 2 I n A O -I n t 统计表 Ta b l e 2 S t a t is t i c s o f I n AO a n d I n t 序 号 △0 t l n J 0 I nt 1 l 8 7 l 3 2 0 0 0 5． 2 3l 1 0 9 2． 5 6 4 9 4 9 2 l 8 l 1 4 2 0 0l 5． 1 9 8 4 9 7 2． 63 9 05 7 3 l 7 5 l 5 2 0 0 2 5． 1 6 4 7 8 6 2． 7 08 0 5 4 1 7 0 l 6 2 0 0 3 5． 1 3 5 7 9 8 2． 7 7 2 5 8 9 5 1 6 5 l 7 2 0 0 4 5． 1 0 5 9 4 5 2． 8 3 3 21 3 就是盆地的总资源量 。 2 探井数 探井进尺发现率法 成熟探区的每 口探井 每米探井进尺 的发现量与累计探井数 累计 探井进尺 有一定的关系。当累计钻井进尺达到一定 时 ，每米探井进尺的发现量达到一个经济下限时的累 计发现量，就是评价盆地的总资源量。 3 油气资源预测 金湖凹陷油气勘探始于 2 0 世纪 7 0 年代， 至今 已有 4 7 N o 6 2 0 0 8 c rI in a P e t ro re u m E x p lo r a t io n 1 ’ 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 3 0 多年的勘探历史， 处于高勘探程度阶段。截至2 0 0 5 年底已累计探明石油地质储量7 1 2 31 0 t 。 经历了3 个 勘探阶段 1 9 7 6 -- 1 9 7 9 年 ， 勘探发现阶段 ； l 9 8 0 1 9 8 6 年， 勘探停滞阶段 主要是由于勘探工作的转移 ； 1 9 8 7 年至今，稳步勘探阶段 图3 。 2 X 蝈 耀 墨 骚 图3金湖凹陷各年度石油探明储量 1 9 7 6 2 0 0 4年 Fi g． 3 Ar mu a l p r o v e n 0 i l r e s e r v e s o f J i n hu s a g f r o m 1 9 7 6 t o 2 0 0 4 储量发现曲线峰谷起伏先后多达6 次 ， 其中峰值最 高的为 1 9 8 9 年 ， 年探明储量为 l 1 1 8 X 1 0 t 。自1 9 9 7 年 以来 ，金湖凹陷发现势头有所减弱，尤其是 2 0 0 0 年以 来 ，储量发现逐年下降 图3 、图 4 。 宝 嘲 超 器 鞲 量 萎 量 量 g 年份 图4 金湖凹陷各年度石油探明储量及趋势拟合曲线 1 9 8 7 2 0 0 4年 Fi g． 4 Fi t t i n g c u r v e s o f t h e a n n u a l p r o v e n r e s e r v e s o f J i nh u s a g a n d i t s t r e n d 由于年度新增石油储量受诸多因素干扰，为了更 直观地分析金湖凹陷储量发现规律及发展趋势 ，同时 考虑到1 9 8 0 --1 9 8 6 年问近 7 年的勘探停滞， 因此对1 9 8 7 ，／ ／ 中国石油勘探 2 0 0 8 年第6 期 48 以来年发现储量按每5 年做数据平滑， 即算出自“ 七五” 以来各5 年期年均石油探明储量数据 ， 然后拟合储量发 现趋势曲线。 从拟合曲线明显看出， “ 七五” 、 “ 八五” 储 量平稳增长； “ 八五”末进入储量发现高峰期； 进入 “ 九 五”后 ，发现势头有所减缓 ，并逐年下降 图4 。 通过分析金湖凹陷的勘探历程及储量增长趋势， 认为金湖凹陷满足勘探效益法预测油气资源的条件。 3 ， 1 参数的求取 本文以年发现率法 双曲线下降模型 为例， 详细 介绍运用勘探效益法预测油气资源的步骤并计算苏北 盆地金湖凹陷剩余可探明储量。 首先要求取参数 a 、b 的值。收集整理 自1 9 7 6 年勘 探以来历年发现的储量资料，将发现年份折算成勘探 时间 距第一个油藏发现的年份 。由于金湖凹陷在发 现储量后不久就经历了近7 年的勘探停滞期 ， 因此将金 湖凹陷发现第一个油气藏的时 间定为 1 9 8 7年；而从 2 0 0 0 年开始 ，储量开始逐年下降，因此 ， 从 l 3 开始 统计 表2 ， 对勘探时间和发现储量取对数进行拟合 ， 求出a 、b 值 表 2 、图5 。 图 5 l n△Q l n f 关系图 F i g． 5 Co r r e l a t i o n b e t we e n △0 a n d l nt 通过拟合得到 a 6 1 9 。 9 2 5 9 ；／ 9 0 ． 4 6 6 9 。 其次 ，确定预测年份 根据单位最小经济储量确 定 ，根据江苏油田历史数据，本文预测年份确定为 2 0 3 0 年末， 并折算成勘探时间 t 4 3 ， 预测未来2 6 年 所能发现的探明储量。 将拟合的参数a 、b 值代入年发现率法计算公式得 A Q 6 1 9 ． 9 2 5 9 ／ t 0 ．4 6 6 9应用该公式计算金湖凹陷未 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 来2 6 年 即2 0 3 0 年末 可发现的探明储量。 通过计算， 金湖凹陷至 2 0 3 0 年末还可探明石油 3 5 5 2 ． 3 7 61 0 t 。 同时， 运用同样的步骤， 分别应用探井数发现率法和探 井进尺发现率法对该 凹陷剩余探明储量进行了预测 ， 预测结果分别为 3 6 7 0 X 1 0 t 和 3 3 2 01 0 t 。比较 3 个 结果， 其误差不大 ， 因此金湖凹陷未来可发现的探明储 量在 3 3 2 0 ～3 6 7 0 1 0 4 t 之间。 4 结论 综上所述，可以得出如下结论 1 应用勘探效益法预测油气资源量回避 了油气 生、 排 、 运、 聚的过程 ， 减少了资源评价工作中人为因 素的影响，使资源评价的结果更为客观； 2 金湖 凹陷剩余可探明储量约为 3 3 2 0 ～3 6 7 0 X 1 0 t ，仍具有一定的勘探潜力。 致谢 本文在研究过程 中得到 了柳广弟教授和姜 振学教授等支持与帮助，在此深表谢意。 参考文献 [ 1 ]贾承造，赵政璋，赵文智，等． 陆上主要含油气盆地油气 资源与勘探潜力 ． 石油学报，2 0 0 5 ， 2 6 增刊 1 ～6 ． [ 2 ]王涛 ． 实施国家可持续发展战略不可替代的重要条件[ A] ． 见2 1 世纪中国石油战略高级研讨会编． 2 l 世纪中国天然 气资源战略～一中国石油论坛报告文集 第 2 集 [ c ] ． 北 京 石油工业 出版社 ，2 0 0 0 5 ～9 ． { 上 接 第 4 4页 性 ， 因此叠前保幅成像处理是非常重要的环节。 根据地 震数据的特点选取合理有效的叠前保幅成像技术是本 文工作的研究核心。 通过对原始资料的详细分析发现 ，近地表速度横 向变化、 高速层出露 、 非线性异常强振幅噪音等主要的 非岩性因素造成了有效反射信号的振幅畸变。 此外 ， 由 于叠前时间偏移处理是使用 已采集的地震数据 ，而获 得这种数据的采集系统是针对常规处理设计的，仅以 共中心点道集覆盖次数均匀为准则，道集 内的偏移距 分布却很不规则， 理论上不适合进行叠前时间偏移。 本 文结合 O ME G A地震处理系统 ，研究开发了有针对性 的折射波层析静校正、 非地表一致性剩余静校正、 非线 性异常噪声衰减技术和叠前偏移距规则化技术 ，有效 恢复了C MP道集的反射波振幅和相位信息 ， 消除了偏 移距分布不规则造成的叠前时间偏移成像假象 ，得到 了振幅相对关系保持良好 、适合叠前储层预测需求的 [ 3 ]周总瑛，唐跃刚． 我国油气资源评价现状与存在的问题[ J ] ． 新疆石油地质，2 0 0 4 ， 2 5 5 5 5 4 ～5 5 6 ． [ 4 】 赵文智，胡素云． 油气资源一储量分类体系探讨[ J ] ． 石油学 报 ，2 0 0 5 ， 2 6 增刊 7 ～1 1 ． [ 5 】赵文智，胡素云，沈成喜，等． 油气资源评价的总体思路 和方法体系[ J ] ． 石油学报，2 0 0 5 ， 2 6 增刊 1 2 ～1 8 ． [ 6 】廖前进，于学敏 ，何咏梅 ，等． 统计法在中一高成熟探区 资源评价中的适应性研究[ J 】 ． 石油学报，2 0 0 5 ， 2 6 增刊 1 0 2～ 1 0 5． [ 7 】P a n g X Q，L i MW，L i S M，e f a ／ ．O r i g i n o f c r u d e o i l s in t h e J i n h u d e p r e s s i o n o f n o r t h J i a n g s u i n S o u t h Y e l l o w S e a b a s in， E a s t e rn C h i n a [ J ] ． O r g a n i c G e o c h e mi s - y 。 2 0 0 3 ， 3 4 5 5 3 ～ 5 7 3 ． [ 8 】石红霞，郭元岭，张燕，等． 济阳坳陷探井勘探效益分析 ⋯． 油气地质与采收率，2 0 0 2 ， 9 1 3 3 ～3 5 ． [ 9 ]9 Hu b b e r t M Ki n g ．N u c l e a r e n e r g y a n d t h e f o s s il f u e l s ； Ne w Yo r k， Am． P e t r o l e u m I n s t ． ， Dr i l l i n g a n d Pr o d u c t i o n P r a c t i c e ， 1 9 5 6 7～2 5 ． 【 l O 】Ar p s J J ，Ro b e r t s T G．E c o n o mi c s o f d r i l l i n g f o r Cr e t a c e o u s 0 j 1 o n e a s t fl a n k o f De n v e r J u l e s b u r g Ba s i n． A AP G B u l l e t i n，1 9 5 8 ， 4 2 1 1 2 5 4 9 ～2 5 6 6 ． 【 1 1 】Hu b b e r t M Ki n g ．D e g r e e o f a d v a n c e me n t o f p e t r o l e u m e x p l o r a t i o n i n Un i t e d S t a t e s．AAPG Bu l l e t i n， 1 9 6 7， 5 1 1 1 2 2 0 7 ～2 2 2 7 ． 【 l 2 ]Wa Ⅱ s M A．Mo d e l i n g a n d f o r e c a s t i n g t h e s u p p l y o f o i l a n d g a s s u p p l yA s u r v e y o f e x i s t i n g a p p r o a c he s ． Re s o u r ．En e r g y， 1 9 9 2， 1 4 2 8 7～ 3 0 9 ． 偏移距共成像点道集和角道集 ，取得 了理想的保幅处 理效果。 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