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文档简介
油气圈闭评价及管理刘全稳第一页,共217页。内容提要绪论油气圈闭评价方法与技术圈闭管理的内容与方法实例分析其他第二页,共217页。绪论——圈闭评价与管理在油气勘探阶段的地位盆地模拟圈闭评价油藏描述第三页,共217页。绪论——油气圈闭在国民经济发展中的地位国民经济发展油气产量增加新油气藏发现新圈闭的发现所以说,圈闭的评价与管理,关系到国民经济的发展大计第四页,共217页。绪论——圈闭的定义圈闭是指由地质营力作用形成的,具有储集性能与遮挡条件,达到工业制图标准的油气聚集场所第五页,共217页。绪论——发展简史序号有关概念提出者提出时间原由1背斜理论I.C.White1885年结合宾夕法尼亚气井与背斜的关系,概括出来的天然气聚集的背斜学说,曾经推动了石油工业的巨大发展2圈闭E.H.Mclollough1934年用以表示不同性质的油贮,并分出了“构造圈闭”与“非构造圈闭”3油储分类E.R.lilley1928年根据美国的勘探成果,总结出了多因素控制的油贮类型:褶皱、断层、盐丘,孔隙性变化、岩浆岩等4地层圈闭复合圈闭A.I.levorsen1936年在一系列的论著中论述5流体圈闭M.K.HubbertHillColbumJ.Toth1940年1961年1962年分别提出或确认6隐秘圈闭M.T.Halbouty1972年首次提出第六页,共217页。绪论——关于圈闭评价圈闭评价是油气资源各级评价中最具体、最实际,也是勘探阶段重要的评价内容之一。其目的是通过分析圈闭的可靠性、石油地质条件、资源量条件、经济条件等控制因素,与油气藏的线性、非线性关系,进行有利油气圈闭的分级排序。从而为拟定预探井井位,尽早发现油气田服务
第七页,共217页。绪论——关于圈闭管理圈闭管理是对油气勘探生产实践中所识别出和优选出的不同年份不同分布的圈闭,利用计算机技术进行系统管理的现代勘探决策内容。它是由中国石油天然气总公司(CNPC)勘探决策部门最早于1987年制订《圈闭管理暂行办法》而提出,并一年一度由CNPC主持召开全国各有关单位的圈闭评价与管理工作会议加以推进而落实
第八页,共217页。绪论——圈闭评价的国际概况——80年代早期,加拿大、美国就开始了圈闭评价工作,主要利用地质资料、勘探历史资料以及主观经验、风险分析技术等。——英国、荷兰、日本等国在圈闭评价中也应用了油气的生、排、聚三位一体的评价程序。——前苏联在石油勘探中也非常重视局部圈闭评价,他们主要是采用地质类比法、地球化学法和地球物理法,进行油气藏的统计分析、天然气藏的研究及水文地质的研究,强调圈闭的构造形成、储集层及盖层三要素,并用概率及回归方法对圈闭烃量进行预测第九页,共217页。绪论——圈闭评价的国内形势1987年,CNPC将圈闭评价管理工作纳入勘探决策程序,每年都要进行滚动圈闭评价与管理,先后制定颁发了《圈闭管理暂行规定》、《圈闭评价技术规定》(SY/TSS20-92)、《圈闭描述评价规范》、《圈闭成果管理细则》等,使国内圈闭评价与管理方法软件研制成为不断探索的课题四川石油管理局研究院陈子恩等开发的油气资源评价系统CY-85/92所涉及的圈闭评价部分,是建立在地质相似理论、蒙特卡洛模拟、效用函数理论基础上,通过多元统计分析、建立模型进行圈闭评价北京石油勘探开发科学研究院包世界开发的“圈闭快速评价系统”软件,采用实分圆域法取代蒙特卡洛法进行圈闭资源量估算、使圈闭评价的速度与精度都有了明显提高海洋研究中心王伟元等研制了PRES油气资源评价专家系统新疆石油管理局研制了TAS、TES等现在CNPC系统内推行的是由曲德斌等编制的一套应用软件系统第十页,共217页。一、油气圈闭评价方法技术圈闭评价因素分析单个圈闭评价技术多个圈闭评价技术关于蒙特卡洛算法第十一页,共217页。关于圈闭评价—1圈闭评价最先应该解决的问题是有没有圈闭和圈闭存在的可靠性分析;其次要回答有没有油(气)和有油(气)的把握程度;其三要回答大概有多少油气;其四要算一笔钻采系该圈闭内油(气)的经济帐,判断是否经济;最后,比较各个不同圈闭的好坏优劣第十二页,共217页。关于圈闭评价—2每个圈闭从其被发现开始,到最终转化为油气藏或成为各类储备圈闭及无油气圈闭,需要有一套正确的评价方法作指导。在市场竞争日益激烈,现代勘探技术手段丰富多彩的今天,选择一套满足实用性、先进性,符合科学化、现代化、规范化、可操作性强、可检查性强的评价方法,是节省勘探投资,增加勘探效益,减少勘探风险使勘探进入良性循环的必由之路第十三页,共217页。关于圈闭评价—3好的评价方法技术和正确的评价结果是建立在一套科学的圈闭评价参数选择的基础之上的第十四页,共217页。关于圈闭评价—4无论是对国有大中型企业管辖区域内的大样本量的圈闭评价,还是对投标区块或新型小区块内少数圈闭或单个圈闭的评价,都离不开对构成有利油气圈闭的各独立参数的评价。只有首先正确认识圈闭的各个参数,才能最终正确认识出有利油气圈闭第十五页,共217页。评价参数特性限于地下地质条件复杂性,人们对圈闭的认识仍是有限的。近十多年来,圈闭评价已从教科书中所归纳的“生、储、盖、运、聚、保”发展成为今天的规范化要求,逐步使圈闭评价完成了从定性评价到定性基础上的定量评价。一次圈闭评价结果的好坏,关键在于评价参数的选择及其取值。限于地下的未知性、模糊性以及参数的非线性,参数的选择与取值往往采用传统的类比法,因而评价结果大多为以定量分析为途径的定性分析第十六页,共217页。圈闭评价因素分析1圈闭的石油地质条件2圈闭的资源量条件3经济条件第十七页,共217页。圈闭的石油地质条件圈闭的石油地质条件包括:圈闭的基本条件保存条件储层条件烃源条件匹配条件第十八页,共217页。圈闭的基本条件是反映圈闭形态、大小、空间类型及其周边关系的一类条件,包括:类型面积大小闭合度大小埋藏深度在地震(时间)剖面上显示的可靠性大小等
第十九页,共217页。①面积参数很明显,在油源稳定的前提下,面积大的圈闭优于面积小的圈闭。然而,地下地质条件未知性大,不以人的意志为转移,大多数情况下,认识程度越低的圈闭,其面积都较大。因此,在一定区域内进行圈闭评价,圈闭的面积参数有可能导致圈闭评价产生明显的错误结果。在准噶尔盆地开展圈闭评价过程的前几年中,由于没有把握好对面积参数的认识,曾导致对地震测线网格稀疏地区的大面积圈闭和对油源条件明显差的地区的大面积圈闭的评价结果优于其它一些已经钻探证实了的好圈闭的不合理现象
第二十页,共217页。面积量化在准噶尔盆地圈闭评价过程中,对圈闭面积的量化分析所采用的公式:Ks=1-e-0.1S式中:Ks——面积量化值
S——圈闭面积第二十一页,共217页。②闭合度在现有的勘探技术手段中,迄今为止,地震勘探是反映圈闭最直接有效的手段,限于地震勘探原理中的边界条件,一些小圈闭的高点经常发生偏移,而一些低幅度的圈闭则又存在测不准现象在已发现圈闭中,有几米闭合度的,也有几千米闭合度的第二十二页,共217页。闭合度量化采用公式:Kh=1-e-0.05h
式中:Kh——闭合度量化值
h—圈闭闭合度第二十三页,共217页。③埋藏深度反映圈闭在垂直剖面上的埋藏深度。对于一套平行层状地层,反映某层圈闭形态的图件分为顶层和底层两层,为给钻井设计提供准确的信息,高点埋深应该选择底层平面图件来读数,否则,势必造成钻井只能揭开该圈闭的表层而不能完成设计任务,给生产造成巨大损失。一般地,埋深越大,圈闭综合评价结果越差。
第二十四页,共217页。埋深量化埋深的量化分析,可使用下述公式:KH=e-0.00011H式中:KH——埋深量化值H——圈闭埋藏深度第二十五页,共217页。④圈闭类型
在现实生产实践中,通过地震发现的圈闭,很难找到水动力类圈闭,对采用常规地震手段寻找到的圈闭来说,地层类、岩性类及复合类圈闭存在较多的摸不准而勘探阶段的圈闭识别手段往往就采用常规手段因此,圈闭类型的量化分析,各地采用标准不同,但都表现为阶跃函数关系,看似作定量分析,实则属于限于资料风险的定性分析
第二十六页,共217页。圈闭类型参数的量化
圈闭类型量化值圈闭类型量化值背斜1岩性0.9断鼻0.95地层、潜山0.8断块0.9复合0.85第二十七页,共217页。⑤圈闭的落实程度反映圈闭识别结果的一个参数。该参数主要依据地震资料。它是对圈闭的空间位置、形态、类型及周边关系以及地震剖面的品质的综合分析结果。一般地,建立在常规地震基础资料上的地层、岩性、复合圈闭,很少落实程度为可靠的。但是,在构造类圈闭大量被钻探,新发现构造类圈闭越来越少的今天,往往落实程度不高的地层类、岩性类及复合类型的圈闭也要纳入圈闭评价的轨道。第二十八页,共217页。圈闭的落实程度的量化CNPC系统的各油田、院、所,对“落实程度”的量化分析均采用阶跃函数关系式。准噶尔盆地的量化分析中,加进了一些条件判断。如: 圈闭可靠——系数取1 圈闭较可靠——系数取0.8 圈闭不可靠——系数取0.4当圈闭较可靠,并且圈闭类型为“岩性”或“地层”或“复合”时,系数取0.90,加入这一条件判断的目的,实质上就是为了提高这类圈闭因地震条件限制而降低的系数,使勘探目标范围扩大,保持生产活力。
第二十九页,共217页。圈闭的保存条件
由于勘探期的圈闭评价建立在地震资料的基础之上,所以,圈闭的保存条件包括:盖层(岩性、厚度、沉积相),断裂封堵性(性质、断距大小、断裂两侧岩性组合),地层水(水型、矿化度、水动力系统)等因素。第三十页,共217页。①盖层岩性-1可作为盖层的岩性种类很多,有:膏岩类盖层:包括石膏和硬石膏,后者一般由前者在成岩作用下转化形成;碳酸盐岩类盖层:主要由碳酸盐或纯碳酸盐组成的非渗透岩层,包括含泥灰岩、泥质灰岩、硫酸化灰岩、石灰岩等,当碳酸盐岩被地下水溶蚀或淋滤后,易形成缝洞,在构造活动较强烈区,碳酸盐易破碎和形成节理等,此时碳酸盐岩又能作为储层或油气运移通道,不能作为盖层,因此,碳酸盐岩作为盖层的判断应慎重;泥质岩类盖层:是油气藏中常见的一种盖层。第三十一页,共217页。①盖层岩性-2现代石油地质理论已明确,盖层具有相对性,相对于储层物性而言,由于排驱压力不同,有些砂岩层亦可作盖层。勘探期的圈闭评价操作较难考虑排驱压力差影响的盖层,非均质类盖层等。盖层的分析判断主要依据区域钻井资料、露头资料、地震资料,联合区分出圈闭中是否存在区域性盖层和局部性盖层。事实上,在准噶尔盆地碎屑岩盖层中,很多的油气层或含油气层的封盖层表现为局部的。准噶尔盆地以碎屑岩为主,其盖层岩性均为碎屑岩岩。第三十二页,共217页。盖层岩性的定量分析符合阶跃函数关系。第三十三页,共217页。②盖层沉积相这是分析盖层横向稳定性的参数,不同的沉积相,对保存条件的影响不同。不同勘探程度不同地区的沉积相分析结果很多。一般地,深湖(海)、浅湖(海)相的沉积相表现最好,地层剖面易识别,横向追踪较稳定。第三十四页,共217页。③盖层厚度-1理论上讲,盖层性能的好坏与其厚度无关。按照封闭层的排驱压力必须大于所封盖的烃的浮力概念,有表达式:2γcosθ/R≥H·(ρ烃-ρ水)其中,γ为烃-水界面张力,θ为润湿角,R为孔喉半径,ρ为密度,H为烃柱高度。可见,油气藏的高度与盖层的厚度无关。第三十五页,共217页。③盖层厚度-2前苏联学者И·И·涅斯捷罗夫对盖层的厚度进行了实验和理论(?)计算后指出,油气通过1m厚的粘土盖层所需油藏压力差达120×10132Pa,因此,只要有1m的粘土层作盖层,就能起到封闭油气作用。另外,列别托对在不同深度段的盖层厚度问题作了已知油气藏的统计分析研究工作,并提出了盖层厚度的封隔作用。实际工作中,常规地震资料的圈闭解释很难区分出局部圈闭在不同深度的岩层厚度,对圈闭盖层的评价实质上是根据邻区钻井资料和延伸的地震测网对比分析进行第三十六页,共217页。盖层厚度量化分段函数式我国接受前苏联的思维模式较深,在准噶尔盆地,分析判断盖层厚度对油气封隔影响的标准为分段函数式:式中:K为量化值,h为盖层的厚度(m)。第三十七页,共217页。④断裂-1断裂对油气聚集的保存程度主要取决于构造应力条件(拉张或挤压)、作用时间长短、次数的多寡及断距大小造成的两侧岩性对应关系。实际操作中,一般认为,挤压应力条件下,快速形成的断裂对油气的聚集和保存是有利的,张应力作用下形成的断裂因存在破碎带,而不利于油气的聚集与保存。准噶尔盆地又可找到挤压断裂具有破坏性(如霍尔果斯背斜)、张性断裂具体保存性(如彩南油田)的例子。因此,对断裂的保存性进行评分只能是概略性的。第三十八页,共217页。④断裂-2具体操作时,先考察地震剖面上断裂是否显示“杂乱”或破碎带状、断裂两侧的“强”与“弱”相位是否错开,若相连则保存性差,然后再对该参数的结果给予一个小权。第三十九页,共217页。关于阿伦剖面-1分析断裂对油气的封堵性,最成功的例子是制作阿伦剖面(参见图)。Allan断面剖面图断面溢出点第四十页,共217页。关于阿伦剖面-2随着高分辨地震勘探技术的发展,阿伦剖面的制作在勘探期的圈闭评价中可以得以应用。准噶尔盆地大面元三维地震技术的发展,已使地震测网不可能更小,一般保持在2km×2km的测网上,即使在非均质有利油气圈闭地区,已鲜见0.5×0.5(km)或1×1(km)的地震测网。因此,依据地震资料进行的断裂组合、岩层分界面的组合,存在一定难度,其可信度大打折扣。阿伦剖面只有在油藏描述和已作三维地震工区内可作第四十一页,共217页。⑤地层水-1地层水是判断油气保存性的重要因素之一。不同的水型与矿化度,可以反映圈闭的垂向开启程度。不同的水动力条件则可反映圈闭的侧向开启程度。第四十二页,共217页。⑤地层水-2阴离子以HOC-3为主,次为SO2-4;阳离子Ca2+为主的水型,矿化度0.2-3g/L,显示垂向开启程度大;而矿化度为3-35g/L,水化学成分以SO2-4、Cl-为主,阳离子以Na+、K+为主,显示垂向有一定的开启。若矿化度大于35g/L,阴离子Cl-占40%-49%,SO2-4及HCO-3均小于2%,阳离子Na+占优势,则显示保存条件好。侧向的水动力条件主要以“是属于渗入水动力系统(向心流)还是属于承压水动力系统(离心流)”来判断保存条件的好与坏。一般地,向心流分布区为供、泄水条件较好区,其矿化度低,保存条件差。反之,离心流占主导的地区为沉积封存高矿化度区,保存条件良好。利用地层水资料判断圈闭的保存条件,一般要在已钻井区。无钻井的圈闭至多可以利用古水动力分析资料作侧向保存条件研究。否则,资料条件不可信,其结果应赋小权。第四十三页,共217页。圈闭的储层条件
影响储层优劣的重要参数:岩性沉积相储集类型厚度孔隙度渗透率第四十四页,共217页。储层条件评价内容
项目内容资料条件较缺地区储层类型混合型、孔隙型、裂缝型储层规模储层厚度可求时,厚度大,储集条件好储层厚度不可求时,比较目的层厚度与储层厚度关系储层横向展布面积,是大于等于还是小于圈闭面积已作沉积相分析地区滨浅湖砂泥岩相,三角洲前缘砂泥岩相冲积平原砂泥岩交互相,河流-沼泽砂泥岩交互相洪积扇不均质粗碎屑岩相深水-半深水偏泥岩相资料条件良好地区孔隙度()≥15%10%≤<15%=5%-10%第四十五页,共217页。储层条件技巧孔隙度与渗透率是分析储层物性的两参数。由于绝大部分圈闭未钻探,因此多数情况下此两项参数是不确定的。在作储层评价时,如两参数未求出,可赋予小权。储层条件只说明具备流体储存和流通的空间条件,并不考虑其中是否有油气存在。第四十六页,共217页。圈闭的烃源条件圈闭的烃源条件评价主要依据盆地模拟结果。区带资源量大小,可以反映圈闭所处区带的烃源条件好坏,但不能充分反映区带内某一圈闭的烃源条件优劣。圈闭的烃源条件还与圈闭与烃源区之间的距离、通道、圈闭长轴展布方向和油气运移方向的关系有关。圈闭的油源条件好,是指该圈闭存在油源供给,并有一定的油气聚集量。判断圈闭的油源条件好坏,不是判断生油岩的好坏,也不应当将烃源的排烃强度作为判断圈闭烃源条件的参数。影响圈闭的烃源条件因素包括:区带资源量、运移通道、运移距离、圈源关系等。
第四十七页,共217页。①区带资源量圈闭评价是在区带评价基础上进行,如果一个区带资源量大,说明该区带油气资源量丰富,圈闭获取油气的机会大,反之则小。区带内各圈闭资源量的总和,理论上是不能超过区带资源量的,现实生产中,往往会因资料条件不够,所估算出的区带资源量偏小。因此,盆地模拟、区带评价不能周期太长,否则会出现一个区带的原油产量大于区带资源量的不合理现象。第四十八页,共217页。②运移通道烃源条件即使再好,若无通道与圈闭相连,这种好坏在圈闭中就无法表现。通道的主要类型有:混合型、不整合面、断裂、疏导层及其它(计算机判别时采用)。一般地,在圈闭评价中,认为混合型通道较好,不整合通道次之。第四十九页,共217页。③运移距离显然,油气运移的距离越远,对圈闭来说,其捕获油气的可能性越小。实际上,运移距离多大作为划分好坏的标准,还很难把握。在准噶尔盆地开展圈闭评价的这些年里,我们总结了一个用以表示距离影响大小的经验公式:
K为量化值,A表圈闭与烃源中心区距离。第五十页,共217页。烃源区的理想油气排聚模式图显然A区带圈闭最有利,B、C区带次之,D区带较差。ABCDD凹陷凹陷凸起凸起第五十一页,共217页。理想圈源关系模式而在同一个区带中,正交关系的圈闭优于斜交关系的优于平行的(如图)。排烃方向排烃区斜交正交平行圈闭第五十二页,共217页。圈闭的匹配条件指圈闭基础条件、保存条件、储层条件、烃源条件四项因素的配置关系。地下地质复杂,摸不准因素很多,有些各方面条件均好的圈闭,由于配置不好,而不能成为有利含油气圈闭;当圈闭转化为油气藏后,也会因各种原因遭受破坏。只有有利于形成油气藏并有利于持续保存至今的圈闭,才是好圈闭。第五十三页,共217页。①生储盖配套一是指具有良好的生储盖组合二是指油源区油气大量生成时间、运移时间、圈闭形成时间配套。第五十四页,共217页。
生储盖组合分类及模式图
连续的生储盖组合不连续的生储盖组合不整合型断裂型后生断层同生断层下伏式上覆式互层式侧变式封闭式生储盖组合分类及模式图(据潘钟祥,1986)第五十五页,共217页。②埋深配套指圈闭的埋藏深度有利于油气生成、运移,有利于次生孔隙发育,有利于油气保存,有利于钻探。在一些新区或油源岩层系少的地区,一些埋藏深度太浅或太深的圈闭是不利的;有的地区储层致密或较差,只有埋藏深度适中的圈闭才有利,有些深度很大,石油地质各方面条件均好,但目前钻探能力达不到(如玛湖南背斜)即为不匹配。第五十六页,共217页。玛湖南背斜(埋藏太深,主要目的层目前钻探能力达不到)-6500-7000-7400-8000第五十七页,共217页。③构造运动配套构造运动有利于对区域油气分布的改造,在准噶尔盆地,一般认为大型逆(掩)断裂较有利于遮挡,小断裂较有利于油气疏通,不整合较有利于油气重新分布,构造热运动不利于生物降解和水洗、水动力破坏等,而有利于有机质热演化。第五十八页,共217页。独南背斜位于大的逆断裂面之上,是一个典型的逆断裂遮挡油气的例子,已经钻探的独南1井无任何油气显示。
第五十九页,共217页。关于油气运移油气运移是一个重要环节,贯穿于油气生、聚、散及破坏等过程,涉及面广,受自然界的物理、化学、生物、地质等多因素制约。判断油气运移是一个相当繁琐和模糊的过程。中国石油学会地质专业委员会成立了专门的油气运移学组,组织专家、学者、教授在这一领域展开研究,取得了一些主要研究成果,但对油气运移机制的研究仍缺乏手段与突破。因此,油气运移研究成果较难转化为生产力而直接为圈闭评价服务。第六十页,共217页。圈闭的资源量条件无论是勘探计划规划管理部门,还是勘探决策层,在预探井部署中,圈闭的油气资源量大小是其最关心的几个关键参数之一。如果说圈闭的石油地质评价只是回答了圈闭存在油气的可能性大小的话,那么,圈闭的资源量计算,则是应该告诉其具体量值。作为一个地质家,心里最清楚这一量值的地质含义。但如何来获得这一量值,不同的办法赋予这一量值不同的可信度。第六十一页,共217页。关于圈闭资源量的计算-1一种最简单的办法,就是将现时的盆地模拟所得区带资源量,按现时该区带的圈闭面积总量均摊,而获得各圈闭不同层位面积资源量大小,从而算得各圈闭资源量。这一办法不考虑今后新增的圈闭面积第六十二页,共217页。关于圈闭资源量的计算-2其理由主要有两点:第一,往往随勘探技术提高,发现的圈闭面积越来越小,反过来说,越是勘探初期,圈闭面积越大,所以,尽管将来会在层位上、圈闭类型上有新的发现,但新增的圈闭面积总量不会有大的波动第二,现时的就是现时的,现时的区带资源量对应于现时的圈闭资源量。第六十三页,共217页。关于圈闭资源量的计算-3这是一种典型的不能发挥圈闭评价人员主观能动性的算法。这一算法只需取“圈闭面积”这一参数。如果圈闭评价人员只采用这种方法估算一个新区圈闭集的资源量(事实上有时也是需要的,往往有些新区的勘探,不可能先有盆地区带评价,直接由地震部署、施工、处理、解释人员与圈闭评价人员的结果指导预探井的部署),那么,圈闭资源量的估算演化为盆地或区带资源量的估算,这时需从生烃岩的有机质丰度、类型、热演化程度,生、排、散、聚烃量等参数开始(这样的算法繁多、参数也杂,与CNPC推行的正常的勘探程序相违,本文不作深入的研究)第六十四页,共217页。关于圈闭资源量的计算-4特尔菲(Delphi)法用于估算圈闭资源量,在CNPC系统曾流行过一段时间(约一到两年)。其实质是一种客观综合多位石油地质专家的主观判断结果。这一方法的应用条件,一是在新区早期评价中,资料有限,时间有限;二是所选专家必须是知识广泛,见解独到,经验丰富的具有对探区及其邻区地质资料了解的人员;对圈闭评价人员来说,这种方法无需考虑各种参数。
第六十五页,共217页。关于圈闭资源量的计算-5这种特尔菲(Delphi)算法在条件以外情况下,易转变成“拍脑袋”。所以,在勘探程度较高地区,有计算机技术的支持,圈闭评价人员不应以这种算法为主,更不能唯一依赖它。第六十六页,共217页。圈闭资源量计算方法的核心——圈闭容积
用圈闭容积法计算圈闭油气资源量,分不同勘探程度地区有以下几个公式供选择:N=A·ΩoN=A·F·h·SNFN=A·F·(Hr·Sd·Hk)·SNFN=A·F·h·
·So·ρo·Boi-1式中:N—圈闭资源量,单位:万t;Ωo—单位面积圈闭资源量丰度;F—圈闭内油气充满度(%);h—平均油气层厚度,单位:m;SNF—单储系数,单位:万t/km2·m;Hr—目的层储层总厚度,单位:m;Hk—有效砂岩厚度比;Sd—砂岩百分含量;—储层有效孔隙度;So——含油饱和度(So=1-Sw);Sw—含水饱和度;ρo—油常温常压下密度;Boi—油体积系数。
第六十七页,共217页。①单位圈闭面积资源量丰度在钻探程度不高的地区或层位里,或有钻井无含油气层的地区,圈闭资源量计算没有任何参数量作依据,可以采用地质类比法,借用邻区的含油气藏单位成藏面积的油气储量这一参数,来预测单位圈闭面积的资源量丰度。一般地,在勘探程度成熟地区,或在开发区,也可以采用这一参数来计算圈闭资源量,前种情况下,由于受本地资料条件限制,往往与钻探结果有较大的出入,不是因为钻探结果无油气显示里显得圈闭资源量偏大(如笔者曾因无任何钻探资料,依此预测新疆伊犁盆地察布查尔背斜侏罗系圈闭资源量,后经钻探证实,该层圈闭内无任何油气显示),就是因为钻探结果发现油气藏而使预测值显得偏小(如笔者曾初次预测过的彩南背斜,经过钻井发现彩南油田,其储量就大于钻前资源量);后一种情况,往往与结果相当接近,这是因为各种资料相当丰富,无钻探井圈闭与邻区已钻探井圈闭的所有参数量均一致,圈闭资源量的大小只与圈闭面积有关。所以,在圈闭评价中,评价人员应视具体情况,合理使用本参数。
第六十八页,共217页。②充满度当一个圈闭捕获油气后,地震时间剖面上一定会有所反应,在地震资料条件好的构造上,往往依据烃类检测技术可以找到油气水的分界点。依据这些检测点可以圈出含油气范围的面积,用以与圈闭面积相比,即可获得充满度。在地震资料条件和钻井均达不到要求的地区或圈闭上,使用这一参数,与其说是在定量计算圈闭的资源量,不如说是在调整圈闭资源量。充满度的最大值为1,绝大多数情况下,“充满度”参数会使原预测结果按百分数减小。武守诚等(1985)在珠江口盆地早期的圈闭资源量预测中,研究了不同类型圈闭的充满度与圈闭面积的关系后认为,充满度与面积大小成线性比例关系,圈闭面积越大,充满度越小,不同类型的圈闭,其线性斜率、截距不同。第六十九页,共217页。③平均含油气厚度看起来只是一个值的问题,实际上很难操作。以常规资料条件,对不同地区、不同圈闭、不同层系,在未钻井资料区取值是非常困难的。取值的大小不同,引起的资源量差别异常明显。一般地,在同一个盆地,可以根据地震资料的横向变化率,以及邻区钻井的测井解释结果,联合获得这一参数值。
第七十页,共217页。④单储系数表示每平方千米每米储层厚度的含油气重量的参数。采用这一参数而计算圈闭资源量时,要求首先计算出圈闭的碾平面积。可以采用归纳统计分析法,将全盆地已知各油气藏的探明(或控制)储量与各成藏的碾平含油气面积相比,得出不同类型圈闭在不同层位不同地区的各种单储系数值。实际工作中,人们一般不作碾平圈闭面积计算,因为其产生的误差与充满度和油气层厚度取值不同产生的误差较之较小。
第七十一页,共217页。关于单储系数单位单储系数的单位为:每米每平方千米储层含油万吨(或含气亿立方米),这是生产工作中人们的习惯用法,理论上的推导应为×106t/m·km2,作为评价人员应该清楚这一点:推导如下:SNF=·So·ρo·Boi-1上式等号右侧为基本量,左侧为导出量。式中:,So,Boi无单位,量纲(dimension)指数为0,ρo单位:g/cm3。则dimSNF=dim(ρo)=M·L-3单位检验为:SNF=g/cm3=g/cm2·cm=10-3kg/(10-2m)2·10-2m=10-3×10-3t/(10-2×10-3km)2·10-2m=10-6t/10-10km2·10-2m=10-6t/km2·m这就是为什么实际计算单储系数时,上式之前要乘以“100”的原因所在。第七十二页,共217页。⑤Hr,Sd,Hk是一组求储层厚度的参数。在地震资料条件好而无钻井的地区,可开展储层地震学的研究应用,如:通过合成地震记录预测储集体的反射特征;制作地震模型以验证地震解释方案;利用地震反射结构识别储集体;应用合成声波测井解释岩性变化;利用振幅响应划分砂岩发育带;通过速度研究分析砂岩百分含量;利用测井解释统计有效砂岩厚度比;编制砂岩储集体厚度图、构造图、沉积模式图等。圈闭评价工作人员可根据上述资料,迭合圈闭图件,选择具体Hk,Hr,Sd系数,计算出储层的平均有效厚度值。第七十三页,共217页。圈闭的经济条件可靠性再好,石油地质条件再优越,资源量也可观的圈闭,不一定是可获利的油气圈闭。在市场经济条件下,必须考虑每个圈闭的经济条件,是否值得钻探。油气圈闭的经济条件大体可分为两类:一类为根据当今原油的不同价格(市场价,计划价),自炼油的成品油价等为主换算出的总收入;一类为考虑圈闭从被发现到转变为油气藏至开采结束时的总投入(包括地震投入,钻井投入,基建投入,科管投入,还贷款利息,税率等)。第七十四页,共217页。经济条件评价参数-1可采储量预探井数单井日均产量还贷款利息总收入评价井数钻井投入调整系数二维测网开发井数单井测试费总投入三维面积预探每米测试投入净现值单位测线成本评价每米成本基建投入收益率单位三维成本开发每米成本科研管理投入经济系数第七十五页,共217页。经济条件评价参数-2预储比资源量计划原油价格采收率控储比预储市销原油价格科研费比投入探明比控制自炼吨成油价管理费比投入计划原油比例物价上涨率贷款年利率市销原油比例税率还贷期自炼原油比例生产期单井基建费第七十六页,共217页。单个圈闭评价技术1.圈闭的可靠性评价2.闭合度与油气柱高度3.石油地质条件评价4.圈闭资源量预测如何把握好圈闭参数的采集及运用,使参数的取值与评价结果正确对应,是这节要阐述的内容第七十七页,共217页。圈闭的可靠性评价主要依据圈闭平面图和过圈闭主要地震剖面图,对当前送审的圈闭进行可靠程度识别,确认出可靠、较可靠、不可靠圈闭。目前,CNPC系统的圈闭可靠性分析大都以人工召集会议综合会诊加以确定,不利于更高频次的滚动,更不利于应用计算机技术。一般地,圈闭可靠性判断准则:圈闭可靠是指:地震测网密度能够控制和确定圈闭的形态和位置,地震剖面品质好,层位对比可靠。圈闭较可靠是指:地震测网密度局部不足,地震剖面品质较好,层位对比较可靠。圈闭不可靠是指:地震测网密度不能控制和确定圈闭的形态和位置,地震剖面品质差,层位对比不可靠。第七十八页,共217页。圈闭可靠性判断的细化一是,什么样的地震测网才能控制圈闭的形态和位置。二是,影响地震剖面品质的因素有哪些,如何分析判断。三是,什么样的层位对比对应怎样的结论。第七十九页,共217页。各种地震测网控制圈闭形态与位置例证
表1-3各种地震测网控制圈闭形态与位置例证
#形艹形十形单线平面图形
可靠测网完全控制圈闭形态,剖面品质好,等值线走向唯一总体等值线走向唯一,地震剖面品质好其高点是由高品质地震剖面确定的,可靠性很强的背景等值确定,而背景线一般是由其它测网确定无较可靠等值线走向唯一但地震剖面品质较差圈闭高点是可确定的,但圈闭整体在某个方法走线还存在疑问,剖面品质好背景等值线条数不多,不足以确定高点,或剖面品质稍较差高点可确定,剖面品质好,闭合度可辨别非处理参数影响地表有露头不可靠地震剖面品质差多解性强等值线走线不唯一,品质较差,或品质不足以说明问题无背景等值线,高点数据点少,或地震剖面品质不一致等品质再好,高点再可靠,无露头无钻井资料,顶多为单走向背形关于圈闭高点是带毂辘的,圈闭的埋深是带弹簧的
第八十页,共217页。地震剖面品质因素分析
品质好中差野外采集环境噪声无影响与主濒相近与地震主频重合地表条件均匀,潜水面高农舍,陡坝山地陡崖,沙漠观测系统设计符合目的层要求设计较符合目标要求设计不符合要求实施方案与设计出现分歧设计与实施均不完全设计实施均差仪器一致性好,稳定一致性与稳定性不全好一致性与稳定性差资料处理速度分析速度谱质量好,点多速度谱较好,点较多速度谱质量差动静校正正确较正确不正确叠加效果好,参数选取正确参数选取较正确参数选取不正确偏移参数选取正确参数选取正确参数选取不正确其它处理模块优化处理负责任心强较前者次之差解释臆断正确正确正确正确一般较差或差差或较差差错误差差差第八十一页,共217页。层位对比影响圈闭可靠性的因素分析
性质层位标定地震剖面反射界面数备注好有井标定连井剖面界面数清晰与井界面数一致层位对比可信中有井标定或无井标定有或无连井剖面反射界面数不一致,但层位可连续性较好层位对比具有可信性差无井标定无连井剖面根据不整合控制层位对比不可信解决好了上述三个关键问题,再辅之以平面方位角,那么,圈闭的可靠性分析即可完全彻底地计算机化了第八十二页,共217页。闭合度与油气柱高度
准噶尔盆地东部的油气勘探,曾经给人们留下了“口口井见油,口口井不流”的深刻创痛。人们认识到这是储层性质差的原因。但是,储层性质差是如何影响油气藏产能的?如何分析这些影响因素,指导下一轮预探井部署和上钻圈闭的选择?实际上,一个油气藏的储集岩能够生产原油,需要圈闭具有一定的闭合高度的,所需的闭合度是受岩石的孔隙度和相对渗透率及油水的密度差控制的。第八十三页,共217页。受渗透率和孔隙度控制的所需最小闭合度h45—所需的最小闭合度受渗透率和孔隙度控制的所需最小闭合度(Arps,1964)低中高010045临界水饱和度sw,%h45h45中等和K的h45水(润湿相)和K的影响产出纯油产出水油水同产自由水平面溢出点中低高水第八十四页,共217页。受密度差控制的所需最小闭合度123211.01.11.13010045临界水饱和度sw,%h45h45(a)(b)(c)产出纯油产出水油水同产自由水平面溢出点受密度差控制的所需最小闭合度(Arps,1964)(a)—对于低比重油—盐水所需最小闭合度;(b)—密度差的影响;(c)—毛管压力曲线1—高密度油—淡水系统,=0.1;2—低比重油—盐水系统,=0.3;3—气—盐水系统=1.0第八十五页,共217页。目的层的最小闭合度计算公式
式中:Zc—临界油柱高度δ—油水界面张力rt—孔隙喉道半径rp—储集层孔隙半径g—重力加速度ρw—水密度ρo—油密度第八十六页,共217页。关于Zc当ρo换为ρg界面张力换为水气界面张力时,则Zc为气柱的临界高度。计算所得Zc为临界油柱高度,它是基于圈闭的溢出点所在平面即为自由水平面(或通常所说的油水界面)的条件下获得,假如一个圈闭的闭合度小于Zc,那么该圈闭在理论上已经无经济价值了;假如一个圈闭的闭合度非常大,那么Zc仍然需要换算,换算时要结合充满度。第八十七页,共217页。石油地质条件评价为圈闭基础条件、保存条件、储层条件、烃源条件、匹配条件等的综合评价。由于各项条件均具有一票否决权,因此,综合评价应该是此五个条件的连乘结果,计算式为:
式中:Zj——第j个圈闭(层)的石油地质条件系数Xji——第j个圈闭(层)的第i个条件系数i=1—第j个圈闭(层)的基础条件系数,i=2—第j个圈闭(层)的保存条件系数,i=3—第j个圈闭(层)的储层条件系数,i=4—第j个圈闭(层)的烃源条件系数,i=5—第j个圈闭(层)的匹配条件系数第八十八页,共217页。圈闭资源量预测前节已经就圈闭资源量预测参数进行了详细分析,并给出了资源量预测的体积法计算式。实际工作中,其预测技巧和计算方法则是分步骤完成的。圈闭资源量预测的集成式可以写成:
Njk——第j个圈闭第k组样本资源量Njik——第j个圈闭i个地质参数第k组样本资源量第八十九页,共217页。m个圈闭资源量之和当j=m时,圈闭资源量之和为
完成计算的步骤如下:第一步:各参数k组样本的挑选第二步:各参数样本的分布函数分析模拟第三步:计算。现代石油勘探要求地震资料解释人员对所从事区块的地震解释成果进行综合评价。对圈闭的资源量预测,已成为人们必做的功课。
第九十页,共217页。多个圈闭评价技术现实生产中,圈闭评价都是多样本的,要求从大量的圈闭中,选择出部分利于钻探的圈闭提供给勘探决策部门。滚动勘探要求评价者反复认识圈闭,不断提高评价水平。因此,多圈闭的评价技术逐步发展起来,而应用新的技术理论的评价方法,往往更有生命力。
第九十一页,共217页。神经网络应用技术神经网络的研究起源于五十年代,到八十年代中后期,才得以蓬勃发展,直到近几年,神经网络的研究和应用才形成高潮,成为热门的非线性科学的一个重要分支。在解决生物学、心理学、数理科学及计算机和信息科学等众多领域中的高新技术难题中,应用广泛,效果较好。应用神经网络技术,解决石油勘探领域中的圈闭评价非线性问题,经应用于准噶尔盆地,效果良好。第九十二页,共217页。神经元模型X1XIIJW1JθJXNWIJWNJyJ神经元模型图中X=(x1,x2,……,xn)是输入向量,W=(w1j,w2j,……,wnj)是第i(i=1,2,…,n)层神经元与邻层j神经元连接的权向量。θ为神经元的域值,yj为神经元的输出第九十三页,共217页。神经元的输入与输出之间的关系
Yj又称神经元的激活值f称激活函数,通常取S型非线性函数
第九十四页,共217页。BP网络结构图V11V1iV1pVh1VnxVhiVniVnpVhpW11Wi1Wp1W1jWijWpjWiqW1pWpqa1ahanb1bibpc1cjcqajkahkankc1kcjkcqk┇┇┇┇┇┇BP网络结构图第九十五页,共217页。网络学习算法思路
先给一组连接权Wij和阈值θ的初值。然后将已知样品的输入代入公式求网络的响应值。再与实际的输出相比较,根据偏差的情况,返回修改连接权Wij,再计算、比较。通过多次迭代修改,直到网络的响应与实际输出的误差可接受为止。第九十六页,共217页。神经网络在圈闭评价中的应用机理
①显然神经网络用于圈闭评价这样多元的非线性系统是合理的。神经网络的最大优点就在于不管系统如何复杂、变量间有无关系,它都能通过隐式方式把变量与目标输出表达出来,通过学习而确定参数。不象数理统计、灰色理论、模糊数学等那样,必须建立数学模型,也就是它是一种不建数模的非线性求解算法,应用范围不受限制。②如前所见,圈闭评价变量太多,如果将这些原始变量作为神经网络的输入,显然计算工作量太大、效率太低。为了提高计算速度,提高预测外推的准确度,可根据灰色理论的分析、对比结果,将原始变量组合成有代表性的、少量的灰变量后,再作神经网络的输入,进行计算。因此,这里又称灰神经网络。实践证明,收敛速度大大加快,拟合效果十分良好。模糊神经网络第九十七页,共217页。圈闭评价BP网络结构图V11V1iV1pVh1VnxVhiVniVnpVhpW11Wi1Wp1W1jWijWpjWiqW1pWpqa1ahanb1bibpc1cjcqajkahkankc1kcjkcqk┇┇┇┇┇┇输入层结点数隐含层结点数输出层结点数第九十八页,共217页。误差反传计算式
输出:误差分配:权值修改:阈值修改:第九十九页,共217页。灰色关联分析灰色关联分析是灰色系统理论中的主要方法,它是研究系统结构,分析系统内部因素间关系,寻找影响系统变化的主要因素、主要特征、主要关系的重要手段。灰色关联分析的主要特点是着眼于系统发展过程的量化分析,即根据因素间发展趋势的相似或相异程度来衡量因素间的接近程度。由于它只着重于发展趋势的分析,因而对样本量大小无特殊要求,也不需要以典型的统计分布为前提。因此适应性强,应用面广,效果好。
第一百页,共217页。灰关联度
X1=(x1(1),x
1(2),……,x
1(n))
…Xi=(xi(1),xi(2),……,xi(n))…Xm=(xm(1),x
m(2),……,x
m(n))这里的m是序列的长度,或者圈闭个数,n为变量数第一百零一页,共217页。比较曲线几何形状的接近程度20406080Y53124X0X1X0,X1圈闭关系示意图X灰关联分析就是量化圈闭(层)参数序列间的相似程度,实质上就是比较曲线几何形状的接近程度。一般来说,几何形状越接近,变化趋势也就越接近,关联度就应越大。
第一百零二页,共217页。灰关联度系数ξi(k)定义
是xi对x0的绝对误差全局极小;是xi对x0的绝对误差全局极大即是对i=1,2,……,m,k=1,2,……,n求全局极小、极大。
第一百零三页,共217页。整体关联度ri灰关联系数ξi(k)是参考序列X0与对比序列Xi在各个不同参数(第k个)的相似性度量,只是逐点比较其关联性大小,结果太多,信息分散,不是整体的关联性度量。序列Xi关于X0的整体关联性量化值称关联度ri,定义为:显然0<ri≤1。即ri越大,表明Xi与X0相比关联性或相似性越大,反之,关联性越小。
第一百零四页,共217页。圈闭的分级排队技术圈闭识别工作获得了圈闭的可靠程度;石油地质条件综合分析得到了石油地质条件综合系数;资源量估算得到了圈闭的资源量大小;而经济评价则是分析圈闭的钻探是否经济。上述各项工作都只是从一个方面完成了圈闭的素质分析,圈闭的分级排队则是综合前述各项素质优劣的评价,圈闭评价的最终结果体现在圈闭分级排序上。圈闭排序直接指导着预探井的部署和下步地震目标勘探。圈闭排序的正确性是提高圈闭钻探成功率,降低石油勘探成本的重要保证。几年来,我国的圈闭评价工作基本上经历了从定性分析到定量研究、从人工处理到半计算机化,从几个人的综合分析到认真严格的专家意见集中的阶段。
第一百零五页,共217页。地质统计类比分级首先,选定一种控制圈闭形成油气藏的关键因素。如石油地质条件综合分析结果,或风险资源量等。第二,化解主控因素,作各参变量的量化分析,求解综合结果。第三,挑选类比样本(圈闭),把评价区已经钻探的圈闭挑出,列出已知圈闭的各种参变量。第四,分三类进行已知样本的主控因素分析:一类为已获工业性油气流的圈闭(A),一类是钻井落空的圈闭(C),另一类是钻井仅遇油气显示或少量油气流的圈闭(B)。第五,作数集数轴分析。求出圈闭的分级标准,Ⅰ级下界为{A}min,Ⅱ级的下界为{B}min,即Ⅰ类圈闭等于主控因素量化值大于{A}min的,Ⅲ类圈闭等于主控因素量化值小于{B}min的,其它为Ⅱ类圈闭。第六:按级分别以数值大小排队。第一百零六页,共217页。地质统计类比分级图示ABC{B}min{A}min类比定级示意图第一百零七页,共217页。复平面分级排队法将圈闭的石油地质条件分析结果与圈闭资源量预测结果进行数据的标准化处理,转换成〔0,1〕的标准格式,再进行复数形式的平面研究分级的方法,叫做圈闭分级复平面法。其步骤如下:第一:复平面法的数据标准化处理公式Xi=lgNi
/lgNmaxYi=(Rpi/Rpmax)0.5
式中:Ni——第i个圈闭(层)的预测资源量;Nmax——当次评价圈闭集中最大圈闭(层)资源量;Rpi——第i个圈闭(层)的石油地质条件综合系数值;Rpmax——当次评价圈闭中最大圈闭(层)的石油地质条件综合系数值。第二:复数化,转换公式为:Zi=Xi+jYi第三:求模。第四:对运算结果进行分级,排队第一百零八页,共217页。圈闭因素复数化示意图ⅠⅡⅢ11ZA=XA+jYAZi=Xi+jYiR=∣ZA∣0ImZA—圈闭A的复向量;XA—圈闭A的实部;YA—圈闭A的虚部;R—模;Im—虚部;Re—实部;实狐线—直角坐标法分界线ⅠⅡⅢ—分级后的圈闭分布区域Re第一百零九页,共217页。直角坐标分级排队法将复平面进行坐标变换即得直角坐标系。在直角坐标系内研究圈闭分级排队的方法叫直角坐标法。根据圈闭的Xi,Yi值,在平面上总可找到一点与之一一对应,研究这一点与平面上某一特殊点的关系(如求两点间距离)值大小,将圈闭以类比法或观察法分级排队第一百一十页,共217页。解析法分级排队在单位平面内研究点到直线的距离,再根据勾股定理求股长,根据股的长度将圈闭分级,该方法建立在直角坐标系内。第一百一十一页,共217页。直角坐标示意图实狐线—直角坐标法分界线虚直线—解析几何法分界线ⅠⅡⅢ—分级后的圈闭分布区域0YⅡⅠⅢC(0,1)A(1,1)B(xi,,yi)B’D(1,0)Ra=ABRb=AB’X第一百一十二页,共217页。组合法分级排队根据复平面法与直角坐标法,将平面统一大小后叠合,两个方法所分级的区间交汇后,得到不多于9个区域的分割图(如下图),组合分级按后表进行第一百一十三页,共217页。组合分级示意图ⅠⅡⅢ①②④③⑤⑥⑦⑨⑧第一百一十四页,共217页。圈闭分级组合表
Ⅰ级Ⅱ级Ⅲ级适用条件1①②∪③∪④∪⑤⑥∪⑦∪⑧∪⑨该方法在勘探程度低,地质条件与油源条件不详的地区适用2直角坐标法①∪④②∪③∪⑤∪⑧⑥∪⑦∪⑨该方法在勘探程度较低,了解了一定地质条件情况和一定的油源情况的地区适用3复平面法①∪②∪③④∪⑤∪⑥∪⑦⑧∪⑨该方法在掌握了一定的区域地质条件,油源条件,为加速探区的探明,和有一定潜力的地区适用4①∪②∪③∪④⑤∪⑥∪⑦∪⑧⑨该方法在老区扩边、加深勘探,油田经济状态好,地质条件、油源条件清楚的地区适用5①∪②③∪④∪⑤∪⑥⑦∪⑧∪⑨该方法在地质条件清楚,油源条件较差的地区适用…组合次数较多,大多失去份量另外,还可以组合出在油源条件清楚,地质条件模糊地区适用的分级排队法第一百一十五页,共217页。三步双曲法分级排队这是综合前述几种算法后的一种算法。其核心是在作Xi,Yi的乘积后,再进行圈闭的分级排队,其分级的界线为双曲线。第一步:求Yi。第二步:求Xi。第三步:按下式计算Fi=Xi·YiFi即为第i个圈闭的分级排队系数值,在平面上为一组双曲线
第一百一十六页,共217页。三步双曲法圈闭分级示意图ⅠⅡⅢ(1,1)XY第一百一十七页,共217页。Blin排序法布林(Blin)法为模糊决策分析方法之一,它是综合各种意见最优化结果的一种办法。应用Blin法进行圈闭排序,无疑对解决圈闭的排序问题具有良好的效果。第一百一十八页,共217页。发展后的Blin法圈闭排序实际作法实际工作中,待排的圈闭为批量式,邀请的专家较多。如果仅从众多的圈闭中挑选出专家们关于某两个圈闭的共同意见,显然,除此两个以外的其它圈闭排序结果将出现与生产实际不相吻合的情况。另外,邀请专家众多,难免存在“不合格”的数据。因此,圈闭的排序中具有一定的实施步骤与技巧。
第一百一十九页,共217页。实施步骤(1)确定勘探区的待评圈闭n个,注意这些圈闭必须是相互独立的。(2)给各个待评圈闭编上代码。代码应该具备唯一性,以免作线性序扩张时混淆,致使排序结果错误。(3)挑选m位专家,对上述n个圈闭排序,检查意见的有效性(剔除重排或漏排圈闭的意见,也可以要求发生此类错误的专家改正,使意见有效)。(4)以代码序中的元素先后关系Nij,求m条意见的rij
(5)构造圈闭的模糊关系阵R(6)根据实际要求,作R的λ_截阵P(7)根据λ_截阵中,由元素为1所确定的两两圈闭先后关系及所涉及的圈闭,作扩张序集K,(8)以最优扩张序作偏序。(9)求最优线性序(10)根据最优线性序确定的元素先后顺序,转换成圈闭的先后顺序,排序结束。第一百二十页,共217页。实施技巧(1)对参加发表意见的专家进行筛选。由于圈闭排序涉及复杂的地下地质问题,所请专家既要懂得对地震资料的品质判别,又要对圈闭所处的地质背景(如烃源问题、油气运聚、保存、资源量预测、经济评价等)进行综合分析。专家应该是那些具有丰富的理论知识、实践经验和独到见解的人。“不合格”的专家增多,势必导致“人云亦云”或“非驴非马”,使专家意见出现异常的集中或发散,致使评价结果不能集思广益,不能正确地指导勘探。(2)在待测样本中,有意识地加进n个已知相互关系的样本,用以检测专家意见,判断置信水平的高低,去掉不合格的专家意见。(3)检查总意见数m的有效性,若无效意见数有m’,则计算rij值的分母应为m-m’。(4)保持线性扩张序中元素的代码与偏序代码一致。第一百二十一页,共217页。准噶尔盆地腹部圈闭Blin法排序1994年,我们聘请13名专家就盆地腹部的夏盐背斜等20个储备圈闭进行了优选排序,为了综合专家意见,我们使用发展后的Blin法,对其进行排序。其实施过程及结果:(1)检查专家意见是否合格。集中13位专家意见,检查结果发现有一位专家严重漏排,一位专家出现重排。因此,实际有效的意见为11条,即m=11,
将20个圈闭编号,计算rij和作线性扩张时,各个圈闭使用统一代码
第一百二十二页,共217页。盆地腹部圈闭专家排序意见表序号圈闭名称专家排序abcdefghijk1夏盐背斜121134515112乌伦古1号背斜343445266723石南16号背斜212312124234滴西5号背斜17387777515445滴西1号背斜125965188416656三个泉4号背斜465223632367三个泉3号背斜5765610473578滴西2号背斜88101191210128999石南9号背斜东高点791388131291881010石南8号断鼻11101112121413810101211石南18号背斜15111615131511137111112夏盐北断背斜91215141019171017151413石南9号背斜西高点6131213148141111121314石南13号地层圈闭101449151314113815三个泉1号东背斜1815710111191620141516石南20号背斜16161416161618159161617三个泉6号古潜山191720182020201719171718石南11号背斜131817171717161912181819石南1号背斜14191919189151814191920陆南东2号背斜202018201961920132020第一百二十三页,共217页。构造模糊关系R
0a6bb89bbbbbb8bbbbbb1018959bbbbbb9bbbbbb5a0bb9abbbbbb9bbbbbb03007259a99a96a9b99802040148989a8699b9993629a0abbbbbb7bbbbbb2216710bbbbba7bbbbaa000230006aaa857bbbaa00012005089a768aba99000230013089946abbaa000220012306646aba9a0001100112503469b889000230134258057abbbb32255446577760abbbbb0001200435554108a9890002200011121030b98a000000000000001004560002200010130022708a0002201121230033630800032011211210215130第一百二十四页,共217页。作R的λ=1的截阵P
0001100111111011111100000001111110111111000110011111101111110000000000000000100000000000000000001000000000011111101111110000000111110011110000000000000000011100000000000000000010000000000000000000110000000000000000001000000000000000000010000000000000000000111100000000000000011111000000000000000000000000000000000000100000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000λ=1
P=
第一百二十五页,共217页。公认的先后次序为P={(1,4),(1,5),(1,8),(1,9),…,(1,13),(1,15),…,(1,20),(2,8),…,(2,13),(2,15),…,(2,20),(3,4),(3,5),(3,8),…,(3,13),(3,15),…,(3,20),(4,17),(5,17),(6,8),…,(6,13),(6,15),…,(6,20),(7,8),…,(7,12),(7,15),…,(7,18),(8,16),(8,17),(8,18),(9,17),(10,17),(10,18),(11,17),(12,17),(13,17),…,(13,20),(14,16),…,(14,20),(16,17)}第一百二十六页,共217页。找出一个最优线性序L
L=(1,3,6,7,2,4,5,14,8,9,10,11,13,12,15,16,18,19,17,20)第一百二十七页,共217页。专家意见综合结果
序号圈闭名称排序结果序号圈闭名称排序结果1夏盐背斜111石南18号背斜122乌伦古1号背斜512夏盐北断背斜143石南16号背斜213石南9号背斜西高点134滴西5号背斜614石南13号地层圈闭85滴西1号背斜715三个泉1号东背斜156三个泉4号背斜316石南20号背斜167三个泉3号背斜417三个泉6号古潜山198滴西2号背斜918石南11号背斜179石南9号背斜东高点1019南1号背斜1810石南8号断鼻1120陆南东2号背斜20第一百二十八页,共217页。小结(1)Blin法可以较好地解决少量样本的排序问题,对大量样本的排序容易产生与实际不相吻合的结果。(2)地震圈闭排序,属大量样本的排序,适合用多级扩张排序。(3)发展后的Blin法为多级扩张排序法,扩大了Blin法的应用范围。第一百二十九页,共217页。关于蒙特卡洛算法-1
蒙特卡洛(Monto-Carlo)是位于地中海北岸摩纳哥的一座著名赌城,用它命名应用随机数技术进行模拟计算的方法,很显然,是具有“风险”性。可以这样说,一切带有不确定性的参数运算,均可以应用蒙特卡洛法,它求出的结果是带概率的,这是因为它的运算过程是独特的。第一百三十页,共217页。关于蒙特卡洛算法-2第一:它要求人们首先将计算参数作概型分布研究,以便插值运算。如:三角分布,矩形分布,正态分布,偏态分布,及不规则分布等。第二:概率累加,使各种分布转变成单调的上升函数。第三:累减,变单调上升为单调下降,使各参数数据与各概率(0-100%)具有一一对应关系。第四:选择随机数产生方式,如无线电噪声讯号(完全随机),或可计算随机数,以免计算重复。第五:将随机数作(0-1)间数据变换,以对应概率值,根据概率寻找各参数的对应值。第六:由所选值进行数学运算(选定的方法)。如此反复若干次。
第七:将若干次运算法结果再作概率累加、累减统计,而获得各种概率条件下的结果。
第一百三十一页,共217页。关于蒙特卡洛算法-3蒙特卡洛法的最大贡献点,在于它的概率累加、累减,改变参数的分布,使其具有单调性,使参数与概率一一对应。蒙特卡洛算法的最大弱点在于极差太大。无论是其加法运算,还是乘积运算,或在数值比较中,其结果相差很大。圈闭评价中的资源量预测,石油地质条件评价,都曾使用过蒙特卡洛法,但由于圈闭间往往都要进行比较,故越来越少地应用它了。
第一百三十二页,共217页。二、圈闭管理内容与方法国民经济的发展和国民生活水平的提高,一是依赖科学技术的发展,二是依赖科学管理水平的提高,先进的管理在一定程度上可以弥补落后的技术。事实告诉我们,在现在以至今后相当长的一段时间内,国家的发展与发达,离不开石油的生产,而石油贮存在圈闭中,因此,圈闭的管理具有重要的作用与意义,它能在不增加勘探投资或少增加勘探投资的条件下,迅速地提高石油企业以及整个社会的经济效益。第一百三十三页,共217页。圈闭管理出效益自1987年CNPC系统推行圈闭评价与管理以来,准噶尔盆地的石油勘探部门严格执行并强调了圈闭评价与圈闭管理并重的思想。经过“七·五”后三年和“八·五”期间的贯彻与实施,石油勘探与开发取得了迅猛的发展,先后在大庆、辽河、新疆、四川等地的有利圈闭钻探中,取得了重大突破和进展。可以这么讲,近年来石油勘探的突飞猛进,与其管理部门在圈闭管理方面倾注的必要劳动密不可分第一百三十四页,共217页。圈闭管理与圈闭评价的比较圈闭评价注重的是对圈闭的控制因素好坏优劣的评价,圈闭管理则对圈闭的发现、重查、评价、储备、钻探等一系列活动的过程及其图形、数据进行统一管理。一次圈闭评价结果可以指导下一次的预探井部署,而一次圈闭管理结果则既可以指导下阶段近期、中期、远期的勘探部署,又可以对前阶段的勘探效益做出定量的分析。脱离圈闭管理的圈闭评价,是一种短期的行为方式。先进的圈闭评价不能弥补落后的圈闭管理。相反,先进的圈闭管理可以弥补落后的圈闭评价。
第一百三十五页,共217页。圈闭管理的对象目的任务
圈闭管理的对象:各种勘探手段发现、重查的,以及圈闭评价后、钻探后的各种圈闭。
圈闭管理的目的:为勘探部署提
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