海外油氣勘探地質風險評價方法探討

饒　勇，于　水，張樹林，黃興文，程　超

(1.中海石油研究總院海外評價中心，北京 100028；2.中海石油(中國)有限公司上海分公司)

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海外油氣勘探地質風險評價方法探討

饒勇1，于水1，張樹林1，黃興文1，程超2

(1.中海石油研究總院海外評價中心，北京 100028；2.中海石油(中國)有限公司上海分公司)

根據海外油氣勘探的特點，從 “兩個步驟、五個條件、兩個層次”探討海外油氣勘探地質風險評價分析的方法。以油氣成藏的五個必要地質條件為分析對象，在初始評價階段，基于"資料豐富程度、資料品質、地質認識程度"三個方面對區帶油氣成藏地質條件存在性風險概率進行分析；在后期詳細評價研究階段，充分考慮影響油氣成藏過程發生的各項地質條件的次級因素，對研究對象開展多因素綜合性地質風險概率分析。

地質風險；海外油氣勘探；地質條件；風險概率；資源規模

隨著中國經濟的快速增長，僅僅依靠國內石油資源已難以滿足國民經濟發展的需要，越來越多的中國石油公司開始實施“走出去”戰略，與國際石油公司競爭參與海外油氣勘探。但是，目前海外相對低成熟勘探區絕大多數地下地質條件復雜、目標隱蔽性強、勘探難度大、風險高。海外油氣勘探往往需要快速評價、快速鉆探、快速上產，具有“短、平、快”的特點，因此開展地質風險評價有利于勘探決策、規避風險，尤其是在當前持續低迷的油價背景下這方面顯得格外重要。

1　地質風險分析概況

地質風險分析，也稱地質風險概率法，是在給出缺一不可的成藏地質要素條件的定量或數值化基礎上，計算目標區域的地質風險確定性評價結果[1-5]。地質風險分析概率法強調的是油氣成藏過程所受控制因素的不確定性分析，應包括各相互獨立地質條件的存在性分析，又包括各地質條件之間相互關聯性的分析，地質條件缺一或者相互之間配置關系不好都不能形成油氣藏[1,4,6,7]。不同石油公司成藏地質條件的界定有所不同(一般4～5個，最多可達14個)[8])。本文基于成藏基本原理，把烴源巖、運聚充注、儲層、圈閉和保存這個五個條件納入評價體系。

地質風險分析作為油氣成藏評價的內容之一，在國內油氣勘探目標評價中早已應用，主要目的是通過量化各成藏地質條件的存在性概率來綜合估算預探目標的風險[6-8]。在不同階段，海外勘探地質風險分析的目的和任務有所差異：在項目初始評價階段，僅對區帶地質條件存在性概率進行評價分析；在項目詳細評價階段，地質風險評價不僅僅限于研究目標地質條件的存在性概率，而是考慮多種影響因素的綜合性概率分析。

國內地質風險評價通常沒有直接與資源規模相關聯，只是假設了鉆井獲得油氣發現的概率，即地質成功概率，而并沒有表明獲得多大儲量規模的把握性[9]。然而，由于海外油氣勘探的特殊性(時間短、投資大、風險高)，明確獲得最小規模油氣資源的風險性有利于更好地快速決策，降低風險，因此海外地質風險評價分析必須要與資源規模相關聯。地質風險評價估算的是獲得相應資源規模的風險，即期望資源規模與風險大小的關系。國內早期有學者嘗試把地質風險評價和資源規模相結合，把地質風險評價分為兩個部分，即①形成油氣田基本石油地質條件的風險；②估算資源量大小的風險，在地質成功概率(A)和大于最小資源規模的概率(B)基礎上，計算獲得最小資源規模的成功概率(C=A×B)。但二者并沒有真正意義的相關聯，地質風險條件估值也沒有把資源規模考慮進去，僅是兩個獨立的分析過程[9]。

對于詳細評價階段的目標地質風險評價，本文的思路是：要獲得最小資源規模(至少圈閉資源量的99%或至少充滿90%圈閉面積)，油氣成藏的各項地質條件必須存在，且各項地質條件次級因素也必須達到某個門檻標準(如儲層厚度、孔隙度大于某個門檻值)，那么這些次級因素至少滿足此門檻標準的概率即為其對應的地質風險概率估值。對于地質成藏條件評價分析，要充分考慮影響各地質條件發生作用的內在次級因素，并把這些次級影響因素作為地質風險評價分析的基本單元，通過增加次級因素的限定條件，減少人為主觀判斷對地質風險評價結果的影響。

2　地質風險分析方法

海外油氣勘探往往會遇到處于不同勘探階段、不同勘探成熟度的研究對象，因此在地質風險評價分析的方法和內容上會有所差異性。本文把海外油氣勘探分為項目初始評價、詳細評價兩個步驟，分別探討各階段地質風險評價分析的方法。

2.1初始評價階段的地質風險分析

初始評價是指利用有限的資料和已有研究成果，分析待評價區塊是否位于含油氣盆地的有利區帶，并根據區帶油氣成藏條件及勘探成效的綜合分析，指出待評價區塊的風險和勘探潛力。初始評價階段區帶地質風險評價僅是對區帶油氣成藏條件是否存在的風險概率進行分析，且把烴源巖風險作為評價重點。

地質條件存在概率法是指通過研究區帶油氣藏形成條件，估算各項基本石油地質條件存在性概率的方法。每項地質條件存在概率估算結果用一個0～1之間的數值表示，數值越大表示存在的概率越大，把它們的乘積作為區帶的存在概率[1,2,6,7]。

本文中地質條件存在概率法分析主要是基于資料豐富程度、資料品質以及地質認識程度三個方面考慮，每個方面都會對地質條件的存在概率估值起到控制作用(圖1)。以資料豐富程度為例，當沒有資料時，對于地質條件判斷應該是可能存在也可能不存在，即取值0.5；隨著資料的增加，對地質條件認知程度不斷提高，當資料非常豐富足以說明地質條件模型唯一，即如果判斷地質條件肯定存在，概率取值1，如果判斷地質條件肯定不存在，概率取值0；當資料豐富程度介于以上兩種情況之間時，即如果資料對地質條件存在性判斷是起到負向影響則相應取值0～0.5，如果資料對地質條件存在判斷是起到正向影響則相應取值0.5～1。同理，其他兩個方面對地質條件存在性概率的評分估值方法同上所述。

根據“木桶原理”，取三個方面中對地質條件估值得分最低值做為該地質條件的存在概率的風險估值，每個地質條件都采用相同的方法獲得地質風險存在概率，最后通過各項地質風險存在性概率連乘得到區帶的地質風險。

圖1　地質條件存在概率分析模型

2.2詳細評價階段地質風險分析

詳細評價是在初始評價的基礎上開展的進一步項目研究與評價工作，以區塊成藏條件評價和目標評價為重點，在區塊成藏條件評價、資源量估算、圈閉風險分析基礎之上，指出重點目標的勘探風險與潛力。

該階段主要對重點目標的油氣成藏地質條件進行風險分析，其目的是為了估算至少獲得相當于99%(或至少充滿90%圈閉面積)資源規模的風險，為了達到該資源規模，影響各地質條件發生的次級因素也需要達到最小資源規模所需的門檻標準。此階段，不僅僅是重點目標地質條件存在性的分析，而是對地質條件內在次級因素深入分析，地質風險評價與資源規模相關聯，綜合估算風險概率。因此，地質風險評價分析前必須完成目標資源量估算，獲得資源量的概率分布，同時包括圈閉面積、儲層物性等條件的概率分布也需要提前落實。

油氣成藏風險評價是一個結果更是一個過程，分析其結果的概率更應注重其過程的概率，五大成藏地質條件都有影響其在成藏過程中發生作用的內在控制次級因素[6-7](圖2)。

詳細評價階段地質風險分析充分考慮了影響各成藏地質條件發生的次級因素，估算各次級因素滿足達到最小資源規模所需一定門檻標準時的概率；次級要素估值從0～1分為五個級別，根據滿足門檻標準的可靠程度賦予相應的估值，以矩陣的形式給出各次級因素的風險概率，進而取次級因素中得分最低者為對應各地質條件的風險估值。同理，依此方法對每個地質條件的風險概率進行評價分析，估算有利勘探目標的綜合地質風險。

圖2　有利目標油氣成藏地質風險評價要素及流程

2.3有利勘探目標地質風險估算

有利勘探目標可能存在一個或者多個目的層系，在估算目標地質風險即地質成功概率時要區別不同情況對待：

(1)對于單一目的層勘探目標，其地質風險(Pg)為該層圈閉各成藏地質條件風險概率的乘積，即：

Pg=Psource×Pcharge×Preservoir×Ptrap×Pcontainment

式中：Pg——單層圈閉的地質成功概率；Psource——烴源條件風險概率；Pcharge——運聚充注條件風險概率；Preservoir——儲層條件風險概率；Ptrap——圈閉條件風險概率；Pcontainment——保存條件風險概率。

(2)對于具有兩個以上目的層的勘探目標，要區分各個目的層之間各地質條件是否相互獨立或具有相關性分別計算。由于計算過程比較復雜，在此不作分析計算。

3　結論與問題

(1)把海外油氣勘探分為項目初始評價、詳細評價兩個步驟：①初始評價階段分析對象為區帶，主要基于資料豐富程度、資料品質和地質認識程度三個方面僅對五個成藏地質條件存在性概率進行分析；②詳細評階段以重點目標為對象，分析重點目標成藏地質條件的綜合風險概率。

(2)注重油氣成藏過程而不是成藏結果在地質風險分析中的作用，五大成藏地質條件在油氣成藏發生的過程中受到多個內在次級因素控制，增加了次級因素在風險分析中的限定作用，減少了人為主觀判斷差異性對風險分析結果的影響。

(3)該地質風險分析方法仍屬于探討階段，不夠成熟，實際操作中仍存在一些問題與不足,初始評價階段地質條件存在概率評價不夠細化,詳細評價階段目標風險分析法中最小資源規模的確定難度大，合理定義次級影響因素達到最小資源規模門檻標準的概率有一定的困難。

[1]盛秀杰，金之均,等.地質風險評價中的不確定性分析[J].石油實驗地質，2014，36(5):633-641.

[2]盛秀杰，金之均，等.圈閉評價中含油氣風險依賴性的概念、方法及應用[J].石油與天然氣地質，2015，36(1):154-161.

[3]金之均，張金川.油氣資源評價方法的基本原理[J].石油學報，2002，23(1):19-24.

[4]武守城.石油資源地質評價導論[M].北京：石油工業出版社，2005：196-219.

[5]郭秋麟，米石云，等.油氣勘探目標評價與決策分析[M].北京：石油工業出版社，2004：26-28.

[6]呂鳴崗，朱向東.圈閉/區帶的地質風險分析[J].石油學報，1997，18(2)：49-53.

[7]王亮國，劉樹根.油氣勘探地質風險分析程序與原則[J].資源調查與評價，2004，21(4)：1-4.

[8]李軍，蔡利學.油氣勘探風險分析技術應用現狀與發展趨勢[J].石油實驗地質，2014，36(4)：500-505.

[9]張寬.地質風險分析在海域油氣勘探中的應用回顧及方法探討[J].中國海上油氣，1997，11(1)：19-28.

編輯：韓玉戟

1673-8217(2016)04-0085-03

2016-02-23

饒勇，工程師，碩士，1983年生，2009年畢業于中國石油大學(北京)礦產普查與勘探專業，現主要從事海外油氣勘探地質評價工作。

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