珠江口盆地東部油氣聚集系數(shù)求取

朱俊章，朱明，石創(chuàng)，黃玉平，楊嬌，魏?jiǎn)⑷?/p>

中海石油(中國)有限公司深圳分公司，廣東 深圳 518054

油氣資源是戰(zhàn)略性能源資源，直接關(guān)系國計(jì)民生、社會(huì)穩(wěn)定和國家安全[1，2]。中國近海海域是我國重要的能源基地和未來油氣儲(chǔ)量和產(chǎn)量主要增長區(qū)[3，4]。系統(tǒng)開展中國近海資源動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)，加深對(duì)不同地質(zhì)、地理?xiàng)l件下油氣成藏及資源分布規(guī)律的認(rèn)識(shí)，擴(kuò)寬評(píng)價(jià)領(lǐng)域，摸清總體資源潛力，對(duì)油氣勘探規(guī)劃制定和勘探部署決策都有著非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

油氣運(yùn)聚系數(shù)是盆地模擬成因法計(jì)算油氣資源量的一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)，直接影響資源量計(jì)算結(jié)果。油氣地質(zhì)資源量的計(jì)算和評(píng)價(jià)包括生油氣量、排油氣量、排油氣系數(shù)、油氣聚集系數(shù)和油氣運(yùn)聚系數(shù)的求取[5]。排油氣系數(shù)為排油氣量與生油氣量之比，油氣聚集系數(shù)為油氣聚集量與排油氣量之比，油氣運(yùn)聚系數(shù)為排油氣系數(shù)與油氣聚集系數(shù)之積。油氣運(yùn)聚系數(shù)可以通過統(tǒng)計(jì)分析確定，也可以通過刻度區(qū)解剖，建立油氣運(yùn)聚系數(shù)與其他地質(zhì)要素的擬合方程確定。我國近年來完成的油氣資源評(píng)價(jià)也普遍采用了油氣運(yùn)聚系數(shù)法求取地質(zhì)資源量。

全國新一輪資源評(píng)價(jià)中，柳廣第等[6]統(tǒng)計(jì)了松遼、渤海灣、鄂爾多斯、塔里木、準(zhǔn)噶爾、吐哈等盆地中勘探程度高、地質(zhì)認(rèn)識(shí)程度高、資源探明程度高的運(yùn)聚單元的油氣運(yùn)聚系數(shù)，其中新生代油氣聚集系數(shù)主體為9%～11%，不同地區(qū)、不同演化程度有所差異，最小值也大于5%。油氣聚集系數(shù)主要考慮烴源灶發(fā)育類型、時(shí)代、構(gòu)造發(fā)育特征、規(guī)模、所處位置、輸導(dǎo)體類型特征、保存條件等進(jìn)行選取。根據(jù)不同地區(qū)、不同盆地的具體情況，油氣聚集系數(shù)分為四類，一類運(yùn)聚區(qū)、二類運(yùn)聚區(qū)、三類運(yùn)聚區(qū)、四類運(yùn)聚區(qū)的油氣聚集系數(shù)分別為小于等于15%大于10%、小于等于10%大于8%、小于等于8%大于5%、小于等于5%[6]。

油氣聚集系數(shù)的確定方法有2種，一種是刻度區(qū)解剖法，即通過刻度區(qū)解剖確定影響油氣聚集系數(shù)的主要地質(zhì)要素及其與油氣聚集系數(shù)的相關(guān)關(guān)系。研究表明，烴源巖的年齡、成熟度、上覆地層區(qū)域不整合的個(gè)數(shù)和運(yùn)聚單元的圈閉面積系數(shù)等地質(zhì)因素與油氣聚集系數(shù)間存在相關(guān)關(guān)系。依此可以建立主要地質(zhì)因素與油氣聚集系數(shù)之間的統(tǒng)計(jì)模型，獲取評(píng)價(jià)區(qū)油氣聚集系數(shù)的取值標(biāo)準(zhǔn)與應(yīng)用條件。另一種方法是成藏分析法，即依據(jù)刻度區(qū)提供的大量油氣聚集系數(shù)、盆地類型和影響油氣聚集系數(shù)的主要地質(zhì)因素，分類建立油氣聚集系數(shù)取值標(biāo)準(zhǔn)與應(yīng)用條件。

由于含油氣盆地中烴源巖排油氣量與排油氣系數(shù)難于計(jì)算，傳統(tǒng)資源評(píng)價(jià)采用刻度區(qū)解剖法、成藏分析法等來求取油氣運(yùn)聚系數(shù)，以代替排油氣系數(shù)和油氣聚集系數(shù)的計(jì)算，取得了較好的油氣資源評(píng)價(jià)效果。由于在盆地的形成、沉積、沉降和演化過程中，烴源巖生成的石油一部分經(jīng)過初次運(yùn)移排出烴源巖，但仍有一定量石油吸附在烴源巖中，隨著埋深、地溫和成熟度增加，吸附在烴源巖中的石油有一部分裂解成天然氣。因此，用生油量和油氣聚集系數(shù)求取石油地質(zhì)資源量在算法上存在一定問題，不能指導(dǎo)大型油型盆地深層天然氣資源的不斷發(fā)現(xiàn)，如渤海灣和珠江口油型盆地富油區(qū)深層大、中型凝析油氣田，因此該評(píng)價(jià)方法有待進(jìn)一步完善。

隨著烴源巖排烴模擬試驗(yàn)和排烴地質(zhì)研究的不斷深入，以及盆地模擬和資源評(píng)價(jià)軟件、方法和技術(shù)的不斷進(jìn)步，烴源巖排油氣模型和計(jì)算方法日益完善和可靠，需采用油氣聚集系數(shù)方法來開展油氣資源評(píng)價(jià)，重構(gòu)含油氣盆地?zé)N源巖生烴和排烴史，使評(píng)價(jià)結(jié)果能更客觀、更有效地指導(dǎo)油氣勘探規(guī)劃和部署。

目前，珠江口盆地油氣勘探程度差異大，有成熟區(qū)、低成熟區(qū)和未勘探區(qū)。其中，成熟油區(qū)油田或油藏發(fā)現(xiàn)數(shù)量比較多，且可以用統(tǒng)計(jì)法進(jìn)行石油地質(zhì)資源量預(yù)測(cè)，能夠比較清楚地反映烴源巖的生排油歷史，油源比較清楚；低成熟油區(qū)油田或油藏發(fā)現(xiàn)數(shù)量少，不能用統(tǒng)計(jì)法進(jìn)行石油地質(zhì)資源量預(yù)測(cè)。

以往珠江口盆地油氣資源評(píng)價(jià)主要采用油氣運(yùn)聚系數(shù)法，取得了良好的效果。根據(jù)其他盆地運(yùn)聚單元類型、烴源巖類型、關(guān)鍵時(shí)刻、烴源巖成熟度、圈閉發(fā)育程度、保存條件等石油地質(zhì)條件進(jìn)行類比，確定珠江口盆地不同地區(qū)油氣運(yùn)聚系數(shù)，其中油氣聚集系數(shù)主體為8%～10%。下面，筆者采用了一種新的方法求取珠江口盆地東部油氣聚集系數(shù)，開展石油資源評(píng)價(jià)：首先，開展成熟油區(qū)優(yōu)選；其次，在成熟油區(qū)采用盆地模擬成因法計(jì)算烴源巖排油量及其概率分布，采用油田規(guī)模序列法計(jì)算石油地質(zhì)資源量及其概率分布，采用Oracle抽樣模擬風(fēng)險(xiǎn)分析軟件求取成熟油區(qū)不同概率分布下的油氣聚集系數(shù)；最后，借用鄰區(qū)地質(zhì)條件相似的成熟油區(qū)的油氣聚集系數(shù)作為低成熟油區(qū)和未勘探區(qū)油氣聚集系數(shù)。該評(píng)價(jià)方法和結(jié)果也適用于運(yùn)聚單元類型為古近紀(jì)和新近紀(jì)斷陷緩坡構(gòu)造型、烴源巖類型為新生代、關(guān)鍵時(shí)刻為古近紀(jì)和新近紀(jì)、烴源巖成熟度為成熟-高成熟、圈閉發(fā)育程度較高、保存條件較好的其他盆地。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

珠江口盆地位于中國南海北部，東部和西部分別以臺(tái)灣、海南兩島為邊界，面積約為 26.7×104km2，東部海域面積約22.5×104km2，是中國近海最大的含油氣盆地之一[7]。珠江口盆地以NE向斷裂體系為主控，與 NWW向斷裂共同控制了盆地的隆凹格局，具有南北分帶、東西分塊的構(gòu)造格局，主要?jiǎng)澐譃椤叭A兩坳”5個(gè)構(gòu)造單元：北部隆起帶、北部坳陷帶、中央隆起帶、南部坳陷帶和南部隆起帶(見圖1)。

圖1 珠江口盆地構(gòu)造單元?jiǎng)澐謭DFig.1 Division of tectonic units of Pearl River Mouth Basin

珠江口盆地受到印度板塊、歐亞板塊的擠壓碰撞，以及太平洋板塊的俯沖擠壓，具有獨(dú)特的構(gòu)造應(yīng)力環(huán)境和復(fù)雜的構(gòu)造演化歷史。在不同地質(zhì)時(shí)期，盆地處于不同的大陸邊緣。珠江口盆地是新生代被動(dòng)大陸邊緣裂谷盆地，與中國近海其他的裂谷盆地發(fā)育相似，具有下斷上坳的雙層結(jié)構(gòu)。盆地主要發(fā)育在中生代褶皺基底之上，從古近紀(jì)始新統(tǒng)到第四紀(jì)期間，地層發(fā)育完全。珠江口盆地發(fā)育中生界與新生界地層，目前主要的勘探目的層系和油氣田產(chǎn)層都是新生代大陸邊緣型盆地充填序列[8]。由于盆地在形成過程中經(jīng)歷了多期區(qū)域構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，形成了盆地下斷上坳、下陸上海等特征，因此將盆地分為上下2個(gè)構(gòu)造層，即古近系和新近系。盆地自下而上依次為古新統(tǒng)神狐組，始新統(tǒng)文昌組和恩平組，漸新統(tǒng)珠海組，中新統(tǒng)珠江組、韓江組、粵海組，上新統(tǒng)的萬山組和第四系。

受南海構(gòu)造變遷、氣候、物源供給、古地理和海平面變化等多種因素的控制，珠江口盆地新生代以來經(jīng)歷了裂谷斷陷、斷坳、熱沉降凹陷、斷塊升降等4個(gè)構(gòu)造演化階段(見圖2)，相應(yīng)的發(fā)育了文昌組-恩平組的陸相湖泊-河流沉積，以及珠海組-珠江組-韓江組等海相碎屑巖以及碳酸鹽巖沉積組合；沉積環(huán)境也自老到新發(fā)育陸相斷陷沉積-陸相斷坳沉積-海陸過渡-淺海陸架+深水陸坡，形成由粗到細(xì)的沉積層序組合[9,10]。

圖2 珠江口盆地構(gòu)造運(yùn)動(dòng)事件圖Fig.2 Tectonic events in Pearl River Mouth Basin

文昌組沉積時(shí)期，沉積明顯受到斷裂作用的控制，珠江口盆地被多組正向和反向斷裂分割成多個(gè)半地塹，從而形成若干洼陷，珠一坳陷主要為北東東走向斷裂控制的一系列半地塹，南斷北超現(xiàn)象明顯。根據(jù)已有鉆井認(rèn)識(shí)，珠一坳陷在此時(shí)期主要為分隔、獨(dú)立的小半地塹組成的湖泊，由于發(fā)育湖盆拉張期最深的中-深湖相，因而形成了盆地內(nèi)最好的烴源巖[11,12]。

2 成熟油區(qū)選擇與成熟油區(qū)石油地質(zhì)資源量求取

選取珠江口盆地東部A、B、C、D、E等5個(gè)成熟油區(qū)(見圖3)。這5個(gè)成熟油區(qū)中三維地震覆蓋程度較高，60%～100%；二維地震較密，測(cè)線間距為1km×0.5km、1km×1km、1km×2km、3km×4km等；預(yù)探井和評(píng)價(jià)井密度較大，0.4～1.28口/100km2；油氣田和含油構(gòu)造個(gè)數(shù)較多，11～47個(gè)；原油探明+控制儲(chǔ)量較多，(1～7)×108m3。

圖3 珠江口盆地東部成熟油區(qū)分布圖Fig.3 Distribution map of mature oil areas in eastern Pearl River Mouth Basin

結(jié)合區(qū)域勘探現(xiàn)狀，采用油藏規(guī)模序列法來計(jì)算成熟油區(qū)石油地質(zhì)資源量，采用正態(tài)分布算法求取概率分布。

2.1 油藏規(guī)模序列法原理

油藏規(guī)模序列法是根據(jù)油藏序號(hào)同油藏規(guī)模之間的關(guān)系來計(jì)算石油地質(zhì)資源量及其分布的一種統(tǒng)計(jì)學(xué)方法[13]。眾多國內(nèi)外研究實(shí)例表明，當(dāng)一個(gè)含油單元發(fā)現(xiàn)了一系列油藏后，以油藏規(guī)模為縱坐標(biāo)，以油藏規(guī)模序號(hào)為橫坐標(biāo)，在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙上作圖，可以得到一條直線，即油藏規(guī)模序列服從Patero定律[14,15]。根據(jù)這一規(guī)律，可以在探區(qū)早期或中期勘探階段，由已發(fā)現(xiàn)油藏的儲(chǔ)量預(yù)測(cè)尚未發(fā)現(xiàn)的油藏資源量及石油地質(zhì)資源量。

將一組離散型隨機(jī)變量由大到小進(jìn)行排列后，如果滿足式(1):

(1)

則稱這組離散型隨機(jī)變量服從Patero定律。式中：qm為序號(hào)為m的隨機(jī)變量；qn為序號(hào)為n的隨機(jī)變量；k為實(shí)數(shù)；m,n∈Z+，且n≠m。

將式(1)兩邊取對(duì)數(shù)，變形得到：

(2)

Pareto定律適用于一個(gè)完整、獨(dú)立的石油體系，該體系內(nèi)的石油生成、運(yùn)移、聚集以及以后演化都是在體系內(nèi)進(jìn)行的，與外界沒有聯(lián)系；且評(píng)價(jià)單元中至少已有3個(gè)以上被發(fā)現(xiàn)的油田(藏)。對(duì)于勘探程度較高的地區(qū)而言，一般假定，評(píng)價(jià)區(qū)最大油田(藏)(或前幾個(gè)最大油田(藏))已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，則式(1)可表述為：

(3)

式中：Qmax為評(píng)價(jià)區(qū)最大油田(藏)儲(chǔ)量；Qj為序列j的隨機(jī)變量的數(shù)值，表示第j個(gè)油田(藏)的儲(chǔ)量。式(2)即為油田(藏)規(guī)模序列遞推公式。

由該式遞推出的儲(chǔ)量累加可得區(qū)域石油地質(zhì)資源量Q：

(4)

式中：p為最小油田(藏)規(guī)模序列號(hào)。

2.2 評(píng)價(jià)參數(shù)選取

2.2.1k值確定

根據(jù)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的油田儲(chǔ)量序列推算出油田規(guī)模序列的k值，分別采用迭代法和擬合法求取。

1)迭代法：對(duì)已知樣本按照規(guī)模大小進(jìn)行排序(升序)，給定k值范圍取kmin=35°(角度)，kmax=65°，按照公式：k=k+step，其中，step=1°，進(jìn)行迭代求值。

2)擬合法：對(duì)于勘探程相對(duì)較高的地區(qū)而言，一般假定，評(píng)價(jià)區(qū)最大油田(或前幾個(gè)最大油田)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)。第1,2,3,…,分別對(duì)應(yīng)于油田儲(chǔ)量由大到小的排列，根據(jù)前幾個(gè)序號(hào)油田的儲(chǔ)量求出評(píng)價(jià)區(qū)油田規(guī)模序列的k值和規(guī)模序列。

2.2.2 最小經(jīng)濟(jì)油藏規(guī)模確定

最小經(jīng)濟(jì)油藏規(guī)模是油藏規(guī)模序列法預(yù)測(cè)中的重要參數(shù)之一，受開發(fā)設(shè)施、地質(zhì)油藏條件、儲(chǔ)量豐度等多種因素的影響[16]。一般根據(jù)區(qū)域?qū)嶋H，給出經(jīng)驗(yàn)值。結(jié)合成熟區(qū)商業(yè)性油田的開發(fā)動(dòng)用狀況確定最小經(jīng)濟(jì)油藏規(guī)模，成熟油區(qū)A、B、C、D、E分別選取30×104、20×104、20×104、20×104、30×104t作為該區(qū)最小經(jīng)濟(jì)油藏規(guī)模，具體闡述如下：

成熟油區(qū)A為開發(fā)較晚的區(qū)塊，該區(qū)域部分油田開發(fā)井已實(shí)施完畢，目前正處于開發(fā)調(diào)整階段，已開發(fā)油藏規(guī)模多數(shù)在30×104t以上；剩余部分新發(fā)現(xiàn)的油田正在實(shí)施建設(shè)階段。綜合考慮選取30×104t作為該區(qū)最小經(jīng)濟(jì)油藏規(guī)模。

成熟油區(qū)C是南海東部開發(fā)較早的區(qū)塊，該區(qū)域各油田均已經(jīng)歷較長時(shí)間的開發(fā)，井網(wǎng)較為完善，已開發(fā)油藏中20×104t以下的油藏占比較小。該區(qū)新發(fā)現(xiàn)、未開發(fā)的油藏?cái)?shù)量少。因此，選取20×104t作為該區(qū)最小經(jīng)濟(jì)油藏規(guī)模。

成熟油區(qū)B和成熟油區(qū)D投入開發(fā)較早，整體油藏條件及開發(fā)狀況與成熟油區(qū)C有一定相似性，選取與成熟油區(qū)C相同的最小經(jīng)濟(jì)油藏規(guī)模20×104t。

成熟油區(qū)E為開發(fā)最晚的區(qū)域，以輕質(zhì)油田發(fā)現(xiàn)為主，也有個(gè)別小型凝析氣田發(fā)現(xiàn)，已發(fā)現(xiàn)11個(gè)油田及含油構(gòu)造，選取最小經(jīng)濟(jì)油藏規(guī)模30×104t。

2.3 評(píng)價(jià)結(jié)果

采用油藏規(guī)模序列法計(jì)算成熟油區(qū)石油地質(zhì)資源量，采用正態(tài)分布算法求取概率分布，評(píng)價(jià)結(jié)果見表1。表1中，P5、P50、P95等是指的計(jì)算結(jié)果的概率分布，分別對(duì)應(yīng)概率為5%、50%、95%時(shí)的計(jì)算結(jié)果，數(shù)字越大計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確性越高，Pmean是指概率均值，對(duì)應(yīng)計(jì)算概率均值下的結(jié)果。下同。

表1 珠江口盆地東部5個(gè)成熟油區(qū)石油地質(zhì)資源量預(yù)測(cè)結(jié)果

3 成熟油區(qū)烴源巖排油量求取

采用盆地模擬成因法計(jì)算烴源巖排烴量，而烴源巖厚度、有機(jī)質(zhì)豐度、有機(jī)質(zhì)類型、成熟度和生烴動(dòng)力學(xué)模型等是成因法計(jì)算生、排烴量的重要參數(shù)[17]。

3.1 烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度

烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度是衡量源巖優(yōu)劣的直接標(biāo)志，烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度與沉積環(huán)境、母源輸入及生源構(gòu)成密切相關(guān)[18,19]，有機(jī)碳含量(TOC，%)是有機(jī)質(zhì)豐度的主要指標(biāo)。珠江口盆地珠一坳陷含油氣系統(tǒng)為南海東部油田主力原油生產(chǎn)區(qū)，發(fā)育文昌組及恩平組烴源巖，其中，文昌組中深湖亞相烴源巖為優(yōu)質(zhì)烴源巖(TOC>2%)，有機(jī)質(zhì)豐度和生烴潛力(S1+S2)為好-很好，濱淺湖亞相烴源巖為中等；恩平組淺湖-三角洲相烴源巖為油氣兼生型烴源巖，有機(jī)質(zhì)豐度和生烴潛力主要為差-中等，部分達(dá)到好(見圖4)。總體而言，珠一坳陷鉆遇的文昌組烴源巖質(zhì)量文四段最優(yōu)，文三段和文五段次之，文一段、文二段和文六段相對(duì)較差。

圖4 珠一坳陷文昌組和恩平組烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度和生烴潛力分布圖Fig.4 Distribution of organic matter abundance and hydrocarbon generation potential of source rocks in Wenchang and Enping Formations of Zhu ⅠDepression

3.2 烴源巖有機(jī)質(zhì)類型

烴源巖有機(jī)質(zhì)類型是衡量有機(jī)質(zhì)生烴演化屬性的重要指標(biāo)，不同類型烴源巖的生油氣能力、產(chǎn)烴類型、生烴過程等存在較大差別[18，19]。IH-Tmax分類法表明珠一坳陷文昌組中深湖相傾油型優(yōu)質(zhì)烴源巖以Ⅰ-Ⅱ1型為主(見圖5)；中深湖相烴源巖中生物標(biāo)志物分析結(jié)果顯示富含來源于藻類的C304-甲基甾烷系列；孢粉中富含浮游藻類和無定形有機(jī)質(zhì)，指示該套烴源巖以水生生物貢獻(xiàn)為主。恩平組淺湖-三角洲相油氣兼生型烴源巖以Ⅱ2型為主，烴源巖生物標(biāo)志物分析結(jié)果顯示高含量的樹脂化合物(T、W)、高Pr/Ph(姥植比)、貧C304-甲基甾烷的特征；孢粉組合以松粉-榆粉組合和淚杉粉-雙溝粉組合為特征，指示該套烴源巖以陸源高等植物貢獻(xiàn)為主(見圖5)。圖5中，IH為氫指數(shù)，mg/g；Tmax為最大熱解峰溫，℃。

圖5 珠一坳陷文昌組和恩平組烴源巖有機(jī)質(zhì)類型劃分圖Fig.5 Classification of organic matter types of source rocks in Wenchang and Enping Formations of Zhu Ⅰ depression

3.3 烴源巖熱演化史

地溫場(chǎng)對(duì)烴源巖的熱演化和生烴演化有直接的控制作用，地溫場(chǎng)與巖石圈的拉張減薄作用有關(guān)，在南海北部，巖石圈的拉張減薄產(chǎn)生的熱異常導(dǎo)致珠江口盆地南部基底熱流值高于北部[20]。

研究區(qū)實(shí)測(cè)烴源巖鏡質(zhì)體反射率Ro數(shù)據(jù)與埋深的關(guān)系統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，受控于珠江口盆地變地溫場(chǎng)的影響，不同凹陷烴源巖的生油門限和成熟階段的深度具有較大的波動(dòng)范圍。珠一坳陷以西江凹陷北部地溫梯度最低(2.62℃/100m)，生油門限埋深在3000m左右，達(dá)到成熟門限的埋深在4100m左右，埋深在5700m左右烴源巖熱演化進(jìn)入高成熟階段；陸豐凹陷、惠州凹陷地溫梯度中等，生油門限埋深在2500m左右，達(dá)到成熟門限的埋深在3500m左右，埋深在5200m左右烴源巖熱演化進(jìn)入高成熟階段；西江凹陷南部和恩平凹陷地溫梯度相對(duì)較高，生烴門限相對(duì)較淺，生油門限埋深在2300m左右，達(dá)到成熟門限的埋深在3000m左右，埋深在4700m左右烴源巖熱演化進(jìn)入高成熟階段。

成熟油區(qū)A、C、E文昌組烴源巖成熟度較高，達(dá)到成熟-高成熟階段，洼陷中心局部達(dá)到過成熟階段；成熟油區(qū)B、D文昌組烴源巖整體處于成熟-高成熟階段。研究區(qū)恩平組烴源巖成熟度分布趨勢(shì)與文昌組相同，整體處于成熟演化階段。

3.4 烴源巖生烴動(dòng)力學(xué)參數(shù)求取

目前生烴模擬方法主要分為開放體系與封閉體系兩大類。開放體系是指烴源巖在生油過程中邊生邊排出的過程，生成的油氣會(huì)由于烴源巖的內(nèi)部增壓而排到儲(chǔ)層中；而封閉體系是指烴源巖在生油過程中生成的油氣并沒有排出，依然存在于體系內(nèi)。一般認(rèn)為烴源巖生排烴過程是半開放半封閉的。該試驗(yàn)通過半封閉半開放體系對(duì)烴源巖的生排烴過程進(jìn)行模擬，模擬試驗(yàn)直接對(duì)烴源巖全巖樣品施壓，盡可能模擬真實(shí)的地下地質(zhì)條件，通過對(duì)溫度、壓力、水介質(zhì)等條件的控制，模擬烴源巖中有機(jī)質(zhì)在地層孔隙介質(zhì)、流體、溫壓耦合條件下的生烴、排烴過程。

文昌組中深湖亞相烴源巖是研究區(qū)主力烴源巖，據(jù)有限空間溫壓雙控半封閉半開放體系烴源巖生排烴物理模擬試驗(yàn)產(chǎn)烴率圖版(見圖6)，Ro=0.7%～1.2%是該套烴源巖主要生油期，Ro>1.2%～2.2%是該套烴源巖主要生氣期。利用這些熱壓模擬試驗(yàn)參數(shù)和生烴動(dòng)力學(xué)模擬軟件建立了文昌組和恩平組中深湖亞相烴源巖和淺湖-三角洲相烴源巖半封閉半開放條件下生油生氣的化學(xué)動(dòng)力學(xué)模型，用于計(jì)算烴源巖生、排烴量。

圖6 半封閉半開放體系文昌組中深湖亞相烴源巖生排烴物理模擬試驗(yàn)Fig.6 Physical simulation experiment on hydrocarbon generation and expulsion of medium-deep lacustrine source rocks in Wenchang Formation of semi-closed and semi-open system

3.5 評(píng)價(jià)結(jié)果

通過地質(zhì)統(tǒng)計(jì)和沉積相分析，雕刻研究區(qū)文昌組、恩平組不同類型烴源的厚度、有機(jī)質(zhì)豐度、有機(jī)質(zhì)類型，采取三角概率分布模型；根據(jù)實(shí)際鉆井泥巖樣品S1/有機(jī)碳(S1為吸附烴)與深度地質(zhì)剖面統(tǒng)計(jì)(S1為吸附烴，mg(油)/g(巖石))，取不同類型泥巖樣品S1/有機(jī)碳最大值作為該類烴源巖的吸附系數(shù)，中深湖相烴源巖吸附系數(shù)取100mg(油)/g(有機(jī)碳)，三角洲-濱淺湖相烴源巖吸附系數(shù)取50mg(油)/g(有機(jī)碳)；通過對(duì)珠江口盆地構(gòu)造熱演化研究及基于巖石圈底界固定溫度模型的熱史模型求取研究區(qū)各個(gè)凹陷烴源巖的熱演化史。在研究區(qū)實(shí)測(cè)Ro和溫度數(shù)據(jù)約束下，采用Easy-Ro動(dòng)力學(xué)模型和不同類型烴源巖生烴動(dòng)力學(xué)方程(活化能頻率分布)，利用Trinity盆地模擬軟件模擬計(jì)算各評(píng)價(jià)單元排油量及其概率分布。成熟油區(qū)烴源巖排油量計(jì)算結(jié)果見表2。

表2 珠江口盆地東部5個(gè)成熟油區(qū)烴源巖排油量計(jì)算結(jié)果

4 成熟油區(qū)油氣聚集系數(shù)求取

油氣聚集系數(shù)是油氣資源評(píng)價(jià)中最為關(guān)鍵的一個(gè)參數(shù),科學(xué)地求取油氣聚集系數(shù)，可以使油氣資源評(píng)價(jià)結(jié)果更加客觀[21]。通過對(duì)前人研究成果進(jìn)行調(diào)研，綜合認(rèn)為，在油氣成藏體系成熟區(qū)，應(yīng)用油藏規(guī)模序列法和盆地模擬成因法求取成熟區(qū)的定量油氣聚集系數(shù)，可以減少資源量計(jì)算過程中的人為因素，使油氣資源評(píng)價(jià)的結(jié)果更加客觀，貼近實(shí)際地質(zhì)情況。

該研究綜合選取成熟油區(qū)A、B、C、D、E作為石油成藏體系的成熟油區(qū)，采用油藏規(guī)模序列法和盆地模擬成因法綜合求取各成熟油區(qū)的油氣聚集系數(shù)，其概率分布均值Pmean的油氣聚集系數(shù)介于8.36%～11.59%之間(見表3)。綜合考慮油氣成藏的地質(zhì)條件，可將成熟油區(qū)的油氣聚集系數(shù)應(yīng)用于鄰區(qū)低成熟油區(qū)或未勘探區(qū)。

表3 成熟油區(qū)油氣聚集系數(shù)取值表

探明率是指一個(gè)獨(dú)立的成藏體系中已探明儲(chǔ)量與地質(zhì)資源量的比值。采用聚集系數(shù)法所計(jì)算的5個(gè)成熟油區(qū)的石油資源量、石油探明率與目前該區(qū)勘探開發(fā)實(shí)踐相符合，均為特富-富生油評(píng)價(jià)單元，目前處于勘探階段的中期，還有一定規(guī)模石油資源待探明，有效地指導(dǎo)了研究區(qū)油氣勘探規(guī)劃與部署。

5 結(jié)論

1)應(yīng)用油藏規(guī)模序列法和盆地模擬成因法綜合求取成熟區(qū)的定量油氣聚集系數(shù)，可以減少資源量計(jì)算過程中的人為因素，使油氣資源評(píng)價(jià)的結(jié)果更加客觀，貼近實(shí)際地質(zhì)情況。

2)珠江口盆地東部不同地區(qū)地質(zhì)認(rèn)識(shí)和勘探開發(fā)程度差異大，共有A、B、C、D、E 等5個(gè)成熟油區(qū)。這5個(gè)成熟油區(qū)中三維地震覆蓋程度較高，二維地震較密，預(yù)探井和評(píng)價(jià)井密度較大，油氣田和含油構(gòu)造個(gè)數(shù)較多，石油探明+控制儲(chǔ)量較多。

3)采用油藏規(guī)模序列法計(jì)算5個(gè)成熟油區(qū)的石油地質(zhì)資源量及其概率分布，采用盆地模擬成因法計(jì)算5個(gè)成熟油區(qū)烴源巖的排油量及其概率分布，采用Oracle抽樣模擬風(fēng)險(xiǎn)分析軟件計(jì)算5個(gè)成熟油區(qū)不同概率分布下的油氣聚集系數(shù)。

4)A、B、C、D、E等5個(gè)成熟油區(qū)的油氣聚集系數(shù)分別為10.50%、8.68%、10.00%、8.36%、11.59%。綜合考慮石油成藏的地質(zhì)條件，可將成熟油區(qū)的油氣聚集系數(shù)應(yīng)用于鄰區(qū)低成熟油區(qū)或未勘探區(qū)。