一种油气输导体系定量评价方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于油气地质勘探技术领域，具体地说，涉及一种油气输导体系定量评价 方法。
【背景技术】
[0002] 油气输导体系（petroleum migration pathways)最早是由 Gussow 于 1954 年提 出，定义为主要是受构造形态控制的有限的流体运移路径。随着输导体系的发展，目前大多 数学者都将其定义为：油气从烃源岩到圈闭过程中所经历的所有路径网及其相关围岩，包 括连通砂体、断层、不整合及其组合（张照录，2000)。该定义一方面明确了输导体系的要素 组成，另一方面暗示了输导体系与烃源岩及圈闭的关系，即输导体系必须以某种方式连接 烃源岩与圈闭。它作为油气成藏中连接生烃与圈闭之间的"桥梁与纽带"，在某种程度上决 定着含油气盆地内各种圈闭最终能否成为油气藏及油气聚集的数量，而且决定着油气在地 下向何处运移，在何处成藏及成藏类型（付广，2001)。
[0003] 对于输导系统来说，目前主要是对其静态要素即断层、储集砂体、不整合面的研 究，其中断层和储集砂体在陆相断陷盆地的油气运聚中尤为有效。
[0004] 断层是控制油气运聚和散失的主要因素，作为流体重要的纵向输导体，在油气成 藏中具有重要作用。关于断层对油气运聚所起的作用，一些学者认为断层只是作为油气运 移的通道或油气运移的遮挡面，以Allan和Dowrey等为代表的学者认为断层封堵性取决于 断裂两盘的岩性对接关系和地层形态。目前多数学者认为，断层既是油气运移通道，又是油 气封堵面，具有开启和封闭双重性（Chapman，1981 ;Hooper，1991 ;吕延防等，2002)。当断层 在某一部位开启，会导致油气的纵向或侧向运移，而在某一部位封闭时，则会导致油气的聚 集成藏。国内外大量含油气盆地油气沿断层纵向多层系富集的特点，为断层既是运移通道、 又是遮挡面的双重性观点提供了证据。油气在断层带中的运移不可能是均一的。断裂带物 质的非均一性、断裂带几何形态的不规则等都是导致油气在断裂带上不均一运移的重要因 素。
[0005] 目前关于断层定量评价的方法主要体现在断层活动性、封闭性方面。定量研究生 长断层的活动性，主要是计算断层的生长指数、断层落差和断层活动强度，其中正断层生长 指数、断层落差越大，断层活动越强烈；断层活动强度可以用断距、断层年龄和断层活动速 率来表征。断层封闭性方面，13〇11￥161'(1989)、1^11(1837(1993)和￥161(1;[1^(1997)等分别提 出并应用CSP (泥岩涂抹潜力）、SSF (泥岩涂抹因子）、SGR(断层泥比率）定量评价断层封 闭性，其中断层两侧的岩性配置关系对于断层侧向封闭性具有重要的作用。
[0006] 储集砂体输导体是最普遍和最重要的一种油气输导系统。储集层构成输导体必须 满足以下几个条件：储集层具有一定厚度、平面上连通性好、其分布广、孔渗性好、围岩封闭 性好、古产状有利，与油源区比邻。由于沉积学、高分辨率层序地层学、地震岩性预测和地层 模拟技术的发展和综合应用，砂岩输导系统分布的预测能力已明显提高。同时水一岩反应 过程和成岩机理及其控制因素的研究已取得了重要的进展，也为砂岩输导能力的有效预测 奠定了基础。其中对砂层输导系统的研究主要侧重在模拟实验方面，通过模拟认为：油的运 移呈跳跃式和脉动式，沿着优势路径进行，存在着一个临界注油速率。通过对均质砂层的油 气运移模拟，得出以下结论：油垂向充注进入砂层垂向运移时，油的运移通道比较宽，油可 以发生大量的弥散作用，散失量很大；而侧向运移时，运移通道较窄，并且主要限于砂层顶 部较小的区域，运移效率较高。
[0007] 在实际盆地中，储层砂体输导层往往是非均质的，在宏观上表现为岩性、岩相的频 繁变化，在微观上则主要受粒度大小、胶结物含量、成岩作用等的影响（李铁军，2001)。
[0008] 无论是在断层还是在砂体输导系统中，优势通道是油气优先选择运移的路线。从 量上讲，优势通道仅占油气输导系统的极少部分，但它输导的油气可能占输导系统输导油 气总量的绝大部分。因此，"优势通道"也可俗称为油气运移的"高速公路"。处在优势通道 上的圈闭容易富集油气形成油气藏，约有70%的油气藏位于优势通道上（李明诚，2004)。 姜振学、庞雄奇等（2005)根据地质分析和实验室模拟，提出油气总是沿阻力最小和分力最 大的优势通道方向运移，并指出油气优势运移通道存在级差优势通道、分隔优势通道、流向 优势通道、流压优势通道、断面优势通道5种基本模式。
[0009] 综合来看，油气输导体系具有主导性与复合性、非均质性和变化性三大特点（曾 溅辉等，2002)。不同的盆地类型和不同的构造单元，表现为以某一类或两类输导体起主导 作用，同时亦表现为两种甚至多种输导体的复合。同时，由于输导介质本身存在非均质性和 变化性，导致随着时间和空间的变化，油气输导体类型也会发生相应的变化。因此在输导体 系的研究中，必须充分考虑各种因素的影响。
[0010] 目前，对输导体系中断层活动性、封闭性、砂体厚度、物性等单参数的半定量-定 量评价方法已经基本成熟，但油气由烃源岩向圈闭的运移通道往往是受多参数共同控制， 所以仅仅通过输导体中单参数的评价很难实现整个输导体系输导性能的准确分析。
[0011] 对于不同构造单元，由于断层、储层砂体主要输导体的发育情况存在一定的差异， 仅仅通过各输导体的分析，很难对不同构造单元输导体系进行对比，进而会影响有利勘探 区的优选排序，并导致油气勘探成功率的降低。
[0012] 目前，油气输导体系的评价方法仍处于不断地探索中，主要包括地质法、地球物理 法、地球化学法和数值模拟法，其中地质法、地球物理法和数值模拟法主要是基于构造、沉 积等地质分析来确定可能的输导体系，地球化学法主要利用原油的地球化学参数来示踪是 否存在输导体系，这些方法对于定性评价输导体系是否有效具有一定的应用效果，但无法 实现输导体系输导性能的定量评价，阻碍了下一步有利油气勘探区的评价和优选。
[0013] 综上可知，现有涉及输导体系的定量评价存在以下缺点：
[0014] (1)现今涉及的输导体系定量评价方法多是针对单个输导体的单参数进行，没有 同时考虑多参数来实现整个输导体系的定量评价，对输导体系输导性能的评价不够全面、 准确、直观。
[0015] (2)现今对整个输导体系的评价主要为定性评价，不同构造单元之间由于输导体 的差异，往往难以进行各输导体系输导性能的对比，制约了有利勘探区的优选，降低了油气 勘探成功率。
【发明内容】
[0016] 本发明针对现有对油气输导体系进行评价过程中存在的上述不足，提供了一种油 气输导体系定量评价方法，该方法将地质分析与层次分析相结合，在断层、砂体输导体多参 数地质分析的基础上，采用层次分析的数学方法实现对输导体系的定量评价，解决了以往 难以同时考虑多因素对输导体系进行定量评价的不足，在输导体系输导性能定量评价、不 同构造单元输导体系输导性能对比和有利油气勘探区优选方面具有重要意义。
[0017] 根据本发明实施例，提供了一种油气输导体系定量评价方法，含有以下步骤：
[0018] 断层输导要素的地质分析：结合油气分布和油气显示情况分析断层活动性、断层 两侧岩性对置关系、纵向上的断面形态、走向上的断面形态、断层级别五个参数对油气运聚 的控制作用，确定上述五个参数对断层输导性能贡献程度的相对大小；
[0019] 砂体输导要素的地质分析：结合油气分布和油气显示情况分析砂体有效厚度、孔 隙度与渗透率、砂体顶面形态、砂体坡度、沉积相五个参数对油气运聚的控制作用，确定上 述五个参数对砂体输导性能贡献程度的相对大小；
[0020] 通过层次分析定量表征输导体系输导性能：采用层次分析法，将断层-砂体输导 体系输导性能视为总目标，断层、砂体输导体输导性能视为子目标，断层、砂体的各输导参 数视为各要素，建立层次结构模型；
[0021] 采用同一层次两两比较的方法，结合各输导体地质分析确定同一层次中各要素的 相对重要性，建立判别矩阵并给出各要素的权值；
[0022] 结合各输导体地质分析确定单要素内部差异对输导性能的影响，建立各要素自身 的评价标准，并根据单要素的实际情况采用评价标准对其量化赋值；
[0023] 通过公式⑴和公式⑵分别对子目标的断层、砂体输导体输导性能进行定量评 价，公式⑴和公式⑵的表达式如下：
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