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红海盆地岩盐分布特征
红海盆地中新世中、晚期,南北通道关闭,海平面下降,导致蒸发岩快速沉积,全区内普遍沉积岩盐和石膏层。上新世以后,上覆地层不均衡导致盐流动,岩盐控制了沉积和构造。岩盐在该区不同构造带,盐层的发育特征明显不同,在盆地的浅水区为碎屑岩带,以滨岸带、滚动背斜带和盐刺穿构造带为特征,盐层呈层状展布,厚度约100~800m,是主要的勘探区带;深水区以大规模盐丘发育为特征,盐层呈丘状展布,地层厚度约1000~4500m,目前勘探程度低,但为本区潜在的勘探目标区(图2)。
盐不仅具有较强的致密性,而且具有极强的可塑性,当具有足够的埋深和承受不均衡的巨大压力时就会发生可塑性流动,岩盐受上部地层改造明显。在近物源区以挤压外推盐体为主,在远物源区以充填沉积分割盐体为主。岩盐因构造变形可形成多种类型的盐构造,在盆地滨岸带,受多排滚动滑脱断裂的影响,主要盐构造类型为盐底辟和盐焊接;在盆地盐盆区,主要盐构造类型为盐墙和盐舌。
红海盆地生储盖特征
红海盆地已钻井地层及油气显示分析,盆地主要发育两套烃源岩,主力烃源岩为裂谷早期的盐下Rudeis组深海泥岩(表1),此外Be-layim和Dungunab组海相泥岩也是重要的生油岩(未证实);其次为盐上的Zeit组下部三角洲泥岩,泥岩(10~150m,TOC0.5~0.9,Ⅱ2~Ⅲ型)厚度与质量变化大,有机质类型主要为Ⅲ型,生气为主,在浅水区达到早成熟阶段(Ro0.7%~1.0%),靠近深水区的地层才达到成熟,已得到钻井证实。红海盆地的主要储层为碳酸盐岩和砂岩。
盐下储层发育碳酸盐岩和砂岩,其碳酸盐岩地层分布范围有限,区域物源的发育,限制了生物礁的生长和分布范围,从部分已钻遇盐下地层井上综合分析认为,主要发育滨浅海相砂岩,储层厚度大、层系多,但单层厚度变化大(图4),有效孔隙度约为13%~17%,平均孔隙度约为15%;盐上储层以高能环境的三角洲相沉积为主,横向上岩性变化快,纵向上砂地比变化大,单砂层厚度一般为5~10m,砂地比为18%~38%,砂岩储层埋藏浅,有效孔隙度约为15%~25%,平均孔隙度大于18%。
本区砂岩含盐沉积是影响储集性能的重要因素之一,盐以胶结物形式沉淀在砂岩孔隙中,从而影响砂岩的储集性能(表3),易使砂岩储层变得致密坚硬。红海盆地盐层广泛分布,盐丘主要沿断层分布,从滨浅海区已钻遇盐层井上岩性统计分析,盐层段通常为岩盐夹粉砂岩、泥岩和白云岩等薄层的互层特征,通常单层岩盐厚度从几米到几十米(图5),深水区目前暂无钻井,但从地震解释上看岩盐无论规模和厚度都普遍较大(图4)。
厚层岩盐为盐下地层提供了良好的盖层条件,同时控制了本区的构造演化和油气的分布特征,盐体的构造运动为地下流体创造了可以运移的通道,同时也为油气聚集成藏提供了一定的空间,在盐构造的周围可以形成大型圈闭和各种类型的油气藏。红海盆地盐下构造继承了基底裂谷构造特征,主要圈闭类型为地堑、地垒和断背斜,油气藏类型为下生上储;盐上地层与盐层相互改造作用明显,主要发育滚动背斜、盐构造相关圈闭,盐下油源很难通过厚层的盐层运移到盐上地层,盐构造之间的迷你盆地内泥岩能够达到成熟,在局部范围内形成自生自储油气藏(图5)。
红海盆地勘探特点
1红海盆地具有高温高压特征
红海盆地为典型的高温高压盆地,这已从多口钻井中得到证实,从最新的钻井资料上显示,盆地最高井底温度(BHT)达160℃,盐下最大泥浆密度系数达2.1g/mL(图6),对钻井工程和钻井泥浆性能优化带来了极大的挑战。异常高压和第三系的膏岩盐分布密切相关,一般来说,当膏岩盐的厚度大于400~500m时,其下面就可能存在高压。红海异常压力存在的主要原因为盐层及盐变形的控制,由于上覆地层的不均衡性,导致了盐层的流动,同时受盐层的良好的封堵性作用,形成了本区异常高压区,如图地震层速度剖面上可见异常高速度带(图7)。膏盐层下常形成超压带和各种盐构造,若是在盐层之下发育有砂岩等储层,则在同等深度,该储层的孔隙压力或者流体压力将会比其它的未被盐体覆盖的储层的孔隙压力或者流体压力大,这种异常高压难以得到释放,使得砂岩等储集层未能够进一步压实,进而使该储集层的储集性能得以保持,为油气的运移和聚集提供了通道和空间。
2断裂和盐层发育对勘探工程的影响
在盆地的浅水区,发育多排的滚动滑脱断裂,在钻探过程中,如果钻遇断裂发育区,特别是钻遇通天大断裂,由于泥浆的浸泡和冲刷,导致周围砂岩疏松,泥浆会沿着断裂发生漏失,因此在设计井位目标时,应尽量避开大断裂的影响;而在钻遇岩盐地层时,由于岩盐的特殊物理性质,会导致井筒缩径,因此在钻探岩盐过程中,适时控制钻探速度,及时进行地层划眼工作,避免钻杆卡钻或下套管遇卡等地质灾害的发生(图8)。
3红海盆地盐下构造识别难度大
随着对含盐油气盆地的勘探深入,对盐构造的研究也由初期对盐上构造的研究转向对盐下深层构造的研究,重点是对盐下“假构造”的识别。岩盐在区域构造应力和上覆地层重力的作用下发生塑性流动,在流动过程中容易与围岩混杂,给地震解释造成很大难度。盐上构造圈闭类型多样、结构复杂,但地震容易识别;盐下油气勘探中,盐层与围岩(砂泥互层)速度的差异性,在地震剖面上盐下地层会产生上拉效应,使其下伏地层在常规地震剖面上出现畸变,使得构造建模及圈闭落实非常困难,即盐下存在假构造。盐层和盐下地震成像技术已成为制约盐下油气勘探的关键,从研究区复杂的地质条件及二维地震资料局限性分析,针对红海盆地深水或超深水区二维地震资料可以满足油气地质条件分析及区带优选的需要,但难于解决盐丘复杂构造准确成像及井位目标优选等研究工作。
含盐盆地油气勘探认识
1.1油气勘探项目实物期权特性分析
投资项目的价值出现减少情况时,采用实物期权法计算的项目价值包括了所含有的期权的价值,其计算结果将会大于NPV法算出的结果;如果没有出现造成项目价值降低的可能时,采用实物期权法算出的结果会与NPV法相同。由此可知,从油气勘探开发项目现实投资与运营特点分析可以看出,其所含有的实物期权特性是非常明显的。因此,对这类项目进行经济评价时,应该引入可以处理因管理决策不同所带来灵活性价值的实物期权法。
1.2油气勘探项目实物期权评价方法分析
在油气勘探投资项目的经济评价中,一般采用净现值法。一定意义上来说传统净现值法是一种静态的分析方法,认为投资者面对投资机会只能现在投资或放弃投资,忽视了投资者可以根据实际情况决定是扩大投资还是缩减投资,是推迟投资还是放弃投资。其比较适合于风险较低、现金流量波动不大的项目。而实物期权法突破了净现值法局限性,充分考虑了投资项目中存在的期权特性,合理评估了项目的真实价值,更加适用于风险高、现金流量波动大的项目经济评价。从期权分析入手,一个项目的真实价值是由项目的净现值与灵活性价值两部分构成,而后续期权的价值则取决于新的地质不确定性以及石油价格不确定性的水平和性质。其中灵活性价值可由期权价值表示,公式为ENPV=NPV+OPV,其中ENPV为项目的真实价值,NPV为项目的净现值,OPV为项目的期权价值[3]95-96。当ENPV≥0时,此项目是可以接受的;当ENPV<0时,则项目目前不可以接受。与净现值法相比,实物期权法除了考虑预期现金流量现值和投资费用现值两个变量外,还考虑了项目投资机会的持续时间、预期现金流量的不确定性、无风险利率等变量,突破了传统经济评价法对油气勘探项目的“静态”评价,使得评价项目的价值更具准确性。由此可见,具有期权特性项目的投资价值应该包括两个部分:其一是不考虑实物期权的存在,可以通过传统的NPV法求得投资项目固有的内在价值;其二是由项目的期权特性产生的期权价值,可通过期权定价模型求得。实物期权的定价方法主要有两种,一种是针对具有单一不确定性来源和单一决策时间的简单实物期权常用的Black-Scholes定价模型,该方法对评价连续条件下的风险投资决策较为适用;另一种是二叉树模型,适用于评价离散条件下的风险投资决策[4]69-71。在评价项目价值时,与传统的净现值方法需要考虑诸多复杂因素相比,使用期权定价公式所用的信息相对较少,通常只需要了解油价的波动性,对于油价的期望值和风险调整理论则没有要求。一般来说,油气储量、勘探成功率和油气价格于实际中油气勘探项目本身的高风险及其现金流量的波动性,同时油气探勘大多数是分阶段投入,因此任何后续阶段的投资都是建立在之前的投资决策基础上的。随着勘探投入的增加,勘探程度的深入,投资者会逐步获得一些有价值的信息,从而使得油气勘探项目经济价值的不确定性也相应降低。在油气勘探项目的经济评价中引入实物期权法,让投资者可以根据影响将来决策的现实情况,选择放弃或者继续投资,从而能够更准确地确定项目的价值。
2期权定价法应用实例分析
2.1实物期权定价模型
实物期权定价方法主要有两种,一种是针对具有单一不确定性来源和单一决策时间的简单实物期权,常用Black-Scholes定价模型,该方法对评价连续条件下的风险投资决策较为适用。另一种是二叉树模型,适用于评价离散条件下的风险投资决策。在企业实际投资项目中,面临的投资项目很多是比较复杂的,充满很大的不确定性,同时何时是最佳决策时间也很难确定,这就需要引入二叉树期权定价模型。二叉树期权定价模型:C=PC++(1-P)C-1+r其中:P=(1+r)V-V-V+-V-C代表含实物期权的投资项目价值;C+、C-分别代表市场好和不好时的实物期权价值;V是项目现金流现值。V+、V-分别代表市场好和不好时第一年末的现值,r是无风险利率。
2.2相关数据
下面通过案例来比较净现值法(NPV)与实物期权法评价结果。某石油公司拥有对某含油气盆地的勘探开采权(数据来源于该油田内部资料),公司目前打算进行勘探投资,初步预计投资金额为2.5亿美元。假定该公司拥有一年的选择权,即可以现在投资也可以选择一年后进行投资。一年后该项目产生的现金流有两种可能性:如果勘探效果理想,则项目寿命期内所产生的各期现金流贴现到第一年末的价值为4亿美元;反之,如果勘探效果不理想,则各期现金流贴现到第一年末的价值为1.5亿美元,并且投资方有权选择现在投资还是推迟一年后再进行投资。假设市场出现这两种情况的概率分别为0.6、0.4。该项目适用的风险调整贴现率为25%,无风险收益率为8%。
2.3相关计算
下面,我们使用传统的净现值法评价该项目。项目现金流现值:V=4×0.6+1.5×0.41+25%=2.4亿美元于是净现值为:,公司应当放弃该项目投资;而考虑到等待一年的延迟期权价值为0.426亿美元,显然净现值法低估了勘探项目的真实价值。造成这种结果的原因是,对于不确定性,传统净现值法与实物期权法存在截然不同的分析:净现值法中,不确定性越高,则意味着风险越大,折现率越高,项目价值的NPV越小;而实物期权法却认为不确定性越大,可能得到的收益越大。期权观点与传统观点之间投资收益所产生的差异,即期权的价值是一种充分考虑经营管理柔性、应用决策者主观能动性而创造的价值。因此,考虑到决策者投资决策灵活选择的可能性,通过采用实物期权法评估表明该项目是可行的,可以等待一年后再实施。
3对策建议
[关键词]潜山 储集特征 辽河断陷滩海区
[中图分类号] P612 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-9-48-1
辽河断陷滩海区位于渤海湾盆地北部,属辽河断陷陆上向海域的自然延伸。其地质特点与辽河断陷陆上相似,具有典型的陆相断陷盆地特征。区内油气资源丰富,构造复杂,油气藏类型多样,并在新生界已找到非常可观的油气储量规模。在具备油源及盖层条件下,潜山油气藏主要受控于潜山孔缝的发育程度,所以探讨潜山孔缝发育规律、寻找孔缝发育带是潜山油气藏研究的关键问题。
1潜山油气藏勘探进展及研究现状
潜山油气藏由于其油源丰富、储集条件好、圈闭容积大、单井产量高,正受到国内外石油地质学家的高度重视,而潜山油气藏的研究是随着其勘探开发进展而进行的。
1.1潜山油气藏的概念和分类
潜山油气藏是一种特殊类型的基岩油气藏,是位于年轻沉积层底部的区域不整合面之下、地貌呈高断块或隆起的较老地层中的油气藏。
1.2潜山油气藏勘探进展及研究现状
潜山油气藏由于其油源丰富、储集条件好、圈闭容积大、单井产量高,正受到国内外石油地质学家的高度重视,而潜山油气藏的研究是随着其勘探开发进展而进行的。
1.2.1国内潜山油气藏勘探进展
我国最早发现的古潜山油田是1959年酒西盆地的鸭儿峡古潜山油田,储层为志留系千枚岩、板岩及变质砂岩,潜山高度500 m,潜山项部风化壳较发育。渤海湾盆地不仅是我国东部盛产油气的地区之一,而且以其富集高产的潜山油气藏著称于世。目前潜山油气藏的勘探由寻找大型的、明显的、简单的高中潜山转到寻找中小型的、隐蔽的、复杂的中低潜山,潜山油气藏已成为我国重要的油气勘探方向。
1.2.2潜山油气藏研究现状
潜山油气藏的早期研究多为已发现油藏的坳陷或盆地的区域地质研究,其后则侧重于潜山成藏条件及同类型坳陷或盆地的对比研究,以期发现新的潜山油气藏。国外古潜山油藏注重于某一个盆地的潜山成藏条件、特点及分布规律,没有形成一个系统理论。1960年,近年来,随着潜山油气勘探形势越来越紧迫,国内外涌现了许多成型的潜山储层研究技术和手段,如高分辨率地震勘探技术、地应力预测技术、5700测井成像技术、多地震属性预测技三维可视化技术等,使潜山储层预测研究日益深化、完善。这些新技术、新方法及新理论成藏动力学、含油气系统的提出和应用,使潜山油气藏研究提高到了一个新高度。
2变质岩储层
2.1储集空间类型
变质岩储层几乎都是裂缝型的,本区太古宇岩性是混合花岗岩,根据成因、形态,其储集空间大致有以下几类
(1)构造裂缝:太古宙岩石经受频繁构造活动,形成构造裂缝创造了良好条件。特别是中、新生代剧烈的断裂活动,为刚性较强的混合花岗岩形成构造裂缝创造了良好条件。据辽河断陷变质岩潜山研究表明1mm,构造裂缝多受张性正断层控制。其中高角度裂缝(与岩芯横切面夹角大于75o)分布多与断层走向平行,缝壁规则,开度多在l mm以上,延伸长;斜交裂缝(夹角在15o~75o之间)数量多,在构造裂缝中占70%以上,开度一般在0.01--1mm之间。这两种裂缝是变质岩主要储集空间。而低角度裂缝(夹角小于15o)多是在压性应力作用下形成,开度多小于0.01mm,不发育,储集性差。
(2)风化孔缝:太古宙岩石在漫长地史中多次处于抬升状态,潜山顶部风化孔缝发育。多表现为裂缝错综,密度较大,网状形态分布,多为溶缝式风化淋溶裂缝。
(3)溶孔:溶孔在变质岩储层分布不普遍,发育程度差,大小不等,主要有粒间溶孔、晶内溶孔、蚀变溶孔等。
2.2储层裂缝物性分析
2.2.1物性分析
有关资料显示,变质岩储层孔隙度一般都很低,约为1.7%--8%。辽河断陷孔隙度平均值为2%--4%。通过物性的相关性分析,显示裂缝开度与孔隙度关系不明显,这可能是由于裂缝的随机性及裂缝间距造成。从变质岩潜山油藏的试井资料到生产井的试采资料也都反映储层产能与孔度关系不大,推测是因裂缝的高度连通性和巨大的总体容积空间而造成高产和较大的地质储骚。显示渗透率与孔喉半径存在较为明显的线性关系即渗透率随着孔喉半径的增大而增大,这就证明裂缝开度的大小是决定变质岩储层性质的主要因素。
3碳酸盐岩储层
3.1储集空间类型及物性
本区碳酸盐岩储集空间比较复杂,根据成因、形态,其储集空间大致有以下几类:
3.1.1构造裂缝:
A张裂缝:裂缝延伸较远,镜下宽度约0.03-0.08mm,多为方解石或泥质半充填。岩芯中可见长约8 cm、宽2~5mm的垂直层面张裂缝被方解石充填。这种高角度裂缝串通上、下层面,把各种类型的孔缝连通起来,有利于改善储层物性。
B “X”型剪切裂缝:裂缝呈X型与层面斜交,缝面较平直,镜下宽0.02-0.1mm。可见后裂开的一组切割先裂开的另一组,为方解石半充填。岩芯中也可见有两组X相交的,共轭剪切裂缝,其中一组倾斜裂缝.与层面约40o~45o相交,与其共轭的另一组不发育。裂缝宽约2~8mm,比较平直,延伸长约10~15 cm。
3.1.2风化孔缝及洞穴:
风化裂缝网状分布、缝擘不规则。裂缝宽窄不一,宽度0.01-0.1mm,延伸较远,密度也较大,多为方解石全充填或半充填。
3.1.3溶蚀孔缝及洞穴:
一般较宽,缝壁不规则,呈弯曲状延伸,镜下宽度为0.05~0.1mm,呈半充填,充填物为方解石和石英。该类裂缝多在原有缝隙(如X型剪切裂缝、张裂缝或缝合线)基础上局部溶蚀扩大而成。
参考文献
[1]李文权.刘立.焦丽娟.王丽 辽河坳陷曙北地区新生代层序地层及沉积体系发育特征[期刊论文]-地质力学学报2004,10(2).