謝佳彤，秦啟榮，李 斌，2，楊素舉，曹自成

(1.西南石油大學(xué)，四川 成都 610500；2.油氣藏地質(zhì)與開發(fā)工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川 成都 610500；3.中國(guó)石化西北油田分公司，新疆 烏魯木齊 830011)

0 引 言

區(qū)帶地質(zhì)評(píng)價(jià)是油氣資源評(píng)價(jià)的重要內(nèi)容，也是優(yōu)選勘探目標(biāo)和決策的重要依據(jù)。中國(guó)東部地區(qū)碎屑巖層系評(píng)價(jià)比較完善，形成一定的規(guī)范流程[1-3]，主要通過(guò)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別，運(yùn)用概率論的原理對(duì)風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行定性和定量分析。由于區(qū)帶評(píng)價(jià)受勘探程度和勘探階段的影響，區(qū)帶評(píng)價(jià)具有階段性，不同階段區(qū)帶評(píng)價(jià)要求和規(guī)范不同，閆相賓、郭秋麟等將區(qū)帶按勘探程度劃分為3類[4-7]，分別為評(píng)價(jià)區(qū)帶、預(yù)探區(qū)帶和區(qū)探區(qū)帶。該文主要針對(duì)中低等勘探程度的預(yù)探區(qū)帶進(jìn)行研究和剖析。劉超英、龐雄奇等將預(yù)探區(qū)帶定義為油氣資源落實(shí)，已有油氣發(fā)現(xiàn)但未形成產(chǎn)能或鄰區(qū)已發(fā)現(xiàn)大中型油氣田的區(qū)帶[5-8]。作為區(qū)帶評(píng)價(jià)中的重要對(duì)象，其勘探目的不同于區(qū)域勘探區(qū)帶，重點(diǎn)在于油氣發(fā)現(xiàn)。閆相賓、郭秋麟等主要運(yùn)用傳統(tǒng)的油氣發(fā)現(xiàn)概率法和風(fēng)險(xiǎn)概率統(tǒng)計(jì)分析法，將其作為評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)預(yù)探區(qū)帶進(jìn)行評(píng)價(jià)和優(yōu)選排隊(duì)[5，9]。但這種傳統(tǒng)方法只適用于勘探程度較高的評(píng)價(jià)區(qū)帶和區(qū)探區(qū)帶，空間界限不明確，不適用于勘探程度較低、資料受限的預(yù)探區(qū)帶評(píng)價(jià)，存在較大的誤差，導(dǎo)致預(yù)探區(qū)帶評(píng)價(jià)結(jié)果不準(zhǔn)確[10-15]。因此，針對(duì)碳酸鹽巖預(yù)探區(qū)帶的評(píng)價(jià)方法是中國(guó)目前必須要面對(duì)的問(wèn)題，其評(píng)價(jià)方法和模式也亟待發(fā)展。

1 預(yù)探區(qū)帶劃分方法

針對(duì)預(yù)探區(qū)帶研究，以二級(jí)構(gòu)造單元為基礎(chǔ)，根據(jù)構(gòu)造巖相學(xué)的原理，以構(gòu)造、斷裂發(fā)育特征為背景依據(jù)，充分考慮目的層沉積相和生儲(chǔ)蓋層的特征[16]，分別采用源控論和復(fù)式油氣聚集帶觀點(diǎn)，以油氣運(yùn)聚單元為主體，以油氣主要成藏期和油氣運(yùn)聚格局為基礎(chǔ)，進(jìn)一步在含油氣系統(tǒng)研究的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)運(yùn)聚單元邊界的確定；采用以分割槽為邊界的劃分方法，考慮油氣疏導(dǎo)體系與油氣運(yùn)移因素從而確定出油氣運(yùn)聚單元的邊界。

以油氣輸導(dǎo)體系為中心，將成藏體系作為劃分依據(jù)，用平面分布的方式來(lái)展示成藏組合，稱作“五圖四帶”法。依據(jù)二級(jí)構(gòu)造單元、斷層和油氣運(yùn)聚邊界、沉積相邊界等進(jìn)行劃分(圖1a)，同時(shí)根據(jù)邊界對(duì)不同的區(qū)帶進(jìn)行界定，每個(gè)區(qū)帶又會(huì)有各自的油氣成藏條件(圖1b)。通過(guò)這種劃分方法可以避免含油氣系統(tǒng)之間可能出現(xiàn)的穿插，防止同一油氣藏中的油氣分類不清的現(xiàn)象。

圖1 預(yù)探區(qū)帶劃分方法

2 預(yù)探區(qū)帶評(píng)價(jià)方法

前人針對(duì)不同勘探程度地區(qū)研究出不同的評(píng)價(jià)方法[9]，但對(duì)于勘探程度低、資料較少的預(yù)探區(qū)帶存在不合理性。針對(duì)這一情況，根據(jù)預(yù)探區(qū)帶的勘探實(shí)際，形成了一套適用于現(xiàn)階段的評(píng)價(jià)思路和方法：①梳理成藏條件，進(jìn)行評(píng)價(jià)參數(shù)的優(yōu)選，并建立評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)；②明確評(píng)價(jià)賦權(quán)方法，并確定權(quán)重系數(shù)；③進(jìn)行地質(zhì)評(píng)價(jià)，優(yōu)選有利區(qū)帶。其中權(quán)重的計(jì)算方法對(duì)油氣勘探和區(qū)帶評(píng)價(jià)具有重要意義，反映了各評(píng)價(jià)指標(biāo)間的相對(duì)重要性。該文根據(jù)預(yù)探區(qū)帶的適應(yīng)性選取了3種權(quán)重計(jì)算方法。

2.1 特爾菲法在預(yù)探區(qū)的應(yīng)用

特爾菲法是主觀權(quán)重方法的一種，與專家經(jīng)驗(yàn)法具有相似性，但不同的是特爾菲法具有匿名性、輪間反饋、預(yù)測(cè)結(jié)果定量處理等特點(diǎn)，可以彌補(bǔ)專家經(jīng)驗(yàn)法的不足，針對(duì)中低勘探程度地區(qū)的預(yù)探階段可以使結(jié)果誤差降到最低，使中低勘探程度地區(qū)的資料較少問(wèn)題得到充分改善，使評(píng)價(jià)具有較好的效果[17-18]。

2.2 灰色關(guān)聯(lián)度法在預(yù)探區(qū)的應(yīng)用

灰色關(guān)聯(lián)度是灰色數(shù)學(xué)中的一種方法，用來(lái)研究事物相互關(guān)聯(lián)、相互作用的復(fù)雜因素的影響作用，灰色關(guān)聯(lián)分析的目的和意義就是探索系統(tǒng)中各因素間的主要聯(lián)系和影響目標(biāo)參數(shù)的重要因素，從而掌握數(shù)據(jù)的主要特征，對(duì)該系統(tǒng)的發(fā)展起到促進(jìn)作用，使各種影響因素之間的“灰色”關(guān)系清晰化。該方法對(duì)于半定量參數(shù)的不統(tǒng)一性可以做到在客觀方法中使計(jì)算結(jié)果更貼合實(shí)際[19-24]。

2.3 主客觀組合法在預(yù)探區(qū)的應(yīng)用

為了彌補(bǔ)主觀權(quán)重和客觀權(quán)重方法的缺點(diǎn)和不足，使評(píng)價(jià)參數(shù)權(quán)重值的主觀與客觀達(dá)到統(tǒng)一，采用合理賦權(quán)方法的同時(shí)考慮指標(biāo)數(shù)據(jù)的客觀性以及專家經(jīng)驗(yàn)的主觀性。主客觀組合法分為乘法集成法和加法集成法，乘法集成法——式(1)適用于指標(biāo)個(gè)數(shù)較多、權(quán)重分配比較均勻的情況，能夠克服單一賦權(quán)法的不足之處，但由于存在“倍增效應(yīng)”，在主觀和客觀賦權(quán)排序不一致時(shí)，乘法集成法則存在很大誤差；加法集成法——式(2)實(shí)質(zhì)上是線性加權(quán)，當(dāng)決策者對(duì)不同賦權(quán)方法存在偏好時(shí)，α能夠根據(jù)決策者的偏好信息和實(shí)際確定相關(guān)性數(shù)值來(lái)確定，從而使評(píng)價(jià)更加準(zhǔn)確。

(1)

wi=αai+(1-α)bi，0≤α≤1

(2)

式中：wi為組合權(quán)重；ai、bi分別為客觀權(quán)重和主觀權(quán)重；α為偏好數(shù)值；m為評(píng)價(jià)指標(biāo)個(gè)數(shù)。

3 應(yīng)用分析

通過(guò)上述預(yù)探區(qū)帶劃分和評(píng)價(jià)方法，以塔里木盆地中央隆起帶良里塔格組為例，對(duì)預(yù)探區(qū)帶評(píng)價(jià)的思路與方法加以說(shuō)明，從主控因素優(yōu)選、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)建立、權(quán)重方法評(píng)估3個(gè)方面對(duì)中央隆起帶良里塔格組進(jìn)行區(qū)帶地質(zhì)評(píng)價(jià)，并進(jìn)行有利區(qū)帶的排序和優(yōu)選。

3.1 良里塔格組區(qū)帶劃分

油氣區(qū)帶劃分是基于成藏主控因素優(yōu)選的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)考慮油源、儲(chǔ)層、保存、圈閉以及配套條件，依據(jù)“五圖四帶”法對(duì)良里塔格組進(jìn)行區(qū)帶劃分。4條邊界線中最重要的是油氣運(yùn)聚邊界(圖2)，對(duì)于油氣運(yùn)聚邊界的確定，前人已經(jīng)做過(guò)大量的研究，主要是運(yùn)用塔里木盆地的構(gòu)造演化分析法和流體勢(shì)分析法對(duì)整個(gè)盆地的含油氣系統(tǒng)進(jìn)行了劃分，并結(jié)合區(qū)域構(gòu)造、斷裂和沉積相邊界將良里塔格組劃分為11個(gè)區(qū)帶(圖3)。

3.2 良里塔格組區(qū)帶評(píng)價(jià)

3.2.1 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)建立

前人在參數(shù)的確定與分級(jí)中采用了多種方法，大多數(shù)學(xué)者主要是根據(jù)研究區(qū)的油氣成藏特點(diǎn)來(lái)人為優(yōu)選對(duì)現(xiàn)場(chǎng)有利的參數(shù)[21-28]。而該文針對(duì)預(yù)探區(qū)帶的特點(diǎn)根據(jù)所提取的參數(shù)，對(duì)成藏條件參數(shù)所在盆地的分布特征進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，在因子分析的方法中擇優(yōu)選取Q型因子分析法(通過(guò)SPSS軟件進(jìn)行優(yōu)選)，其優(yōu)點(diǎn)在于Q型是對(duì)指標(biāo)進(jìn)行縮減，指標(biāo)變量較多意味著大量的數(shù)據(jù)需要采集，如果可以用更少的指標(biāo)來(lái)代表，則不必因?yàn)楦蟮恼`差或者異常的數(shù)值而導(dǎo)致干擾，非常符合預(yù)探區(qū)帶的參數(shù)優(yōu)選。在參數(shù)確定的基礎(chǔ)上通過(guò)均值聚類分析對(duì)參數(shù)的取值進(jìn)行等級(jí)劃分，同時(shí)根據(jù)評(píng)價(jià)模型的建立制訂不同的分級(jí)界限，將定性判斷和定量表征相結(jié)合，最終確定區(qū)帶地質(zhì)評(píng)價(jià)參數(shù)體系和參數(shù)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(表1)。

圖2 良里塔格組海西早期油氣運(yùn)聚趨勢(shì)

圖3 中央隆起帶良里塔格組區(qū)帶劃分

3.2.2 權(quán)重方法評(píng)估

在參數(shù)權(quán)重的確定上，多年來(lái)并沒(méi)有一個(gè)固定的標(biāo)準(zhǔn)，不同學(xué)者采用了不同的方法進(jìn)行計(jì)算，由于地質(zhì)參數(shù)之間類型不同，采用純粹的數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)方法會(huì)使統(tǒng)計(jì)結(jié)果誤差過(guò)大，導(dǎo)致結(jié)果不準(zhǔn)確，因此，大多數(shù)學(xué)者采用專家經(jīng)驗(yàn)法，憑借人為經(jīng)驗(yàn)以及地質(zhì)成藏特征對(duì)參數(shù)權(quán)重進(jìn)行賦值。

該文采用了主客觀不同的3種方法進(jìn)行分析和對(duì)比(表2)。由表2可知，主觀法雖符合實(shí)際勘探，但人為因素太強(qiáng)使評(píng)價(jià)失去了意義，而客觀法符合統(tǒng)計(jì)規(guī)律但參數(shù)平衡性差導(dǎo)致誤差變大，只有組合法既符合實(shí)際勘探，又符合數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)[22]。經(jīng)過(guò)對(duì)方法優(yōu)劣以及參數(shù)適用性的對(duì)比，為了減小主觀賦權(quán)與客觀賦權(quán)的誤差，該文采用加法集成法對(duì)研究區(qū)進(jìn)行分析統(tǒng)計(jì)。結(jié)果表明，主客觀權(quán)重計(jì)算方法接近勘探實(shí)際，更適用于預(yù)探區(qū)帶的評(píng)價(jià)。

表1 塔里木盆地中央隆起帶碳酸鹽巖區(qū)帶評(píng)價(jià)參數(shù)

表2 不同權(quán)重方法結(jié)果對(duì)比

3.2.3 區(qū)帶地質(zhì)評(píng)價(jià)結(jié)果

良里塔格組油氣受滿加爾坳陷烴源巖控制；儲(chǔ)層主要為縫洞型儲(chǔ)層，儲(chǔ)層非均質(zhì)性強(qiáng)，儲(chǔ)層評(píng)價(jià)以Ⅰ類為主?？v向上發(fā)育多套生儲(chǔ)蓋組合并發(fā)育多種類型圈閉。油氣運(yùn)移通道為斷層和疏導(dǎo)層，受加里東中期和海西晚期油氣充注影響較大。綜合區(qū)帶編圖和測(cè)試分析資料，根據(jù)區(qū)帶劃分結(jié)果，確定良里塔格組地層不同區(qū)帶成藏條件，參考評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(表1)和權(quán)重系數(shù)對(duì)區(qū)帶進(jìn)行評(píng)分，這里按照模糊聚類的理論層層計(jì)算，將每個(gè)區(qū)帶的各個(gè)參數(shù)進(jìn)行加權(quán)疊加從而獲得最終的區(qū)帶地質(zhì)評(píng)價(jià)結(jié)果(圖4)。

3.3 有利區(qū)帶優(yōu)選

在地質(zhì)評(píng)價(jià)結(jié)果的基礎(chǔ)上，對(duì)區(qū)帶進(jìn)行排序，并根據(jù)實(shí)際勘探和均值聚類相結(jié)合的方法對(duì)區(qū)帶評(píng)價(jià)的邊界條件進(jìn)行分類，從而優(yōu)選有利區(qū)帶，從區(qū)帶排序?qū)^(qū)帶劃分為3類(表3)。

Ⅰ類(優(yōu)選評(píng)價(jià)值不小于0.75)：該類共有2個(gè)區(qū)帶，為卡塔克隆起北區(qū)帶和東北區(qū)帶；以上區(qū)帶成藏地質(zhì)條件好，靠近烴源巖，資源規(guī)模大，可以作為下一步勘探的重點(diǎn)區(qū)帶，為有利油氣富集區(qū)。

Ⅱ類(優(yōu)選評(píng)價(jià)值大于等于0.58且小于0.75)：該類共有6個(gè)區(qū)帶，為阿瓦提坳陷、巴楚隆起東南、巴楚隆起北、塘沽巴斯北、卡塔克隆起西、麥蓋提-塘沽巴斯區(qū)帶，以上區(qū)帶的成藏地質(zhì)條件較好，資源量較大，但勘探井位少，是長(zhǎng)期勘探的目標(biāo)區(qū)。

Ⅲ類(優(yōu)選評(píng)價(jià)值不大于0.58)：該類共有3個(gè)區(qū)帶，為巴楚隆起南、麥蓋提斜坡、卡塔克隆起南區(qū)帶，該區(qū)帶成藏地質(zhì)條件一般，勘探成本較高，綜合評(píng)價(jià)相對(duì)較差。

圖4 塔里木盆地中央隆起帶良里塔格組地質(zhì)條件評(píng)價(jià)

4 結(jié) 論

(1) 通過(guò)成藏組合的觀點(diǎn)，采用油氣運(yùn)聚理論和油氣成藏特征得到“五圖疊合、四線定帶”的預(yù)探區(qū)帶劃分方法，在油氣運(yùn)聚邊界條件的約束下將中央隆起帶劃分為11個(gè)區(qū)帶。

(2) 建立中央隆起帶良里塔格組預(yù)探區(qū)帶評(píng)價(jià)技術(shù)模板，采用Q型因子分析法建立主要成藏控制因素的地質(zhì)評(píng)價(jià)模型，分別優(yōu)選出碳酸鹽巖良里塔格組評(píng)價(jià)參數(shù)18個(gè)。

(3) 在油氣風(fēng)險(xiǎn)概率法的基礎(chǔ)上，優(yōu)化權(quán)重計(jì)算方法，使用主客觀組合法得到良里塔格組成藏條件權(quán)重值為0.12，0.27，0.24，0.11，0.16，0.10。

(4) 運(yùn)用成藏條件加權(quán)疊加法計(jì)算區(qū)帶分值并排序，通過(guò)均值聚類分析優(yōu)選出卡塔克隆起北和東北2個(gè)有利油氣富集區(qū)。