石油是国家政治、经济、军事安全的重要战略物质,也是国民经济发展的动力资源.石油的供需保障程度在相当大的程度上直接影响着国家经济的稳定和社会的安危.我国油气资源比较丰富,尽管陆上主要含油气盆地勘探程度较高,但剩余油气资源的总量不少.经过几十年的油气勘探,剩余油气资源的赋存条件变差,低品位资源所占比例增大,剩余资源的隐蔽性增强,勘探难度增大.因此,未来油气勘探必须依靠科技进步,并注意降低成本,才能实现油气勘探增储、增效.

资源-储量分级、分类是油气资源评价和储量评估与管理的执行准则,也是制定国家资源开发利用发展规划和资源管理政策的重要依据.因此,如何建立起既能满足我国对资源-储量评价管理的需求又能与国际基本接轨的资源-储量分级、分类体系,是当前我国资源评价、储量评估与管理的重要问题.通过对国际资源-储量分级、分类体系进行广泛调研,并分析我国目前资源评价和储量评估与管理现状及未来需求,提出了资源-储量分级、分类新体系,利用该分类体系,基本实现了与历史的衔接和与国际通用准则的接轨.

中国石油天然气股份有限公司"主要含油气盆地油气资源评价"项目是在我国石油工业重组改制后的新形势下开展的,在评价中建立和采用了一套既符合国际上通行做法,又与评价区的实际勘探和地质特点相结合的评价流程和评价方法体系.该体系具有3个明显的特点:①按盆地和区带两大层次建立相应的评价方法;②无论是盆地评价层次还是区带、区块等目标评价层次,都按成因法、类比法和统计法三大类方法建立各自的评价体系;③该体系经过了多种方法的相互验证及在成熟区评价中的具体检验,依据勘探程度和评价对象的不同,建立了有针对性的评价方法.

在中国石油天然气股份有限公司第三次油气资源评价中,对我国陆上主要含油气盆地油气资源潜力不断扩大的原因进行了探讨,研究结果发现,石油地质理论与勘探技术的进步对地下油气资源的评价发挥了重要作用,包括:有效烃源岩下限新认识,前陆盆地油气富集理论,岩性地层油气成藏理论,叠合盆地中下部组合油气富集成藏理论,前陆盆地复杂构造的地震勘探技术,低渗透储层的酸化压裂改造技术,高分辨率地震储层反演与预测技术.这些理论和技术还为拓展油气勘探领域、实现油气资源向储量的快速转化和客观评价油气资源潜力提供了重要的理论依据和技术保障,促进了对我国陆上几大含油气盆地资源潜力认识的深化和提高.

为了搞好中国陆上主要含油气盆地的油气资源评价工作,对成因法、类比法和统计法三大类主要评价方法进行了大量的研究,取得了一系列的新进展.成因法中引入了含油气系统的研究思路,深化了对油气生成、运移、聚集过程的认识.通过对有效烃源岩下限标准及各类烃源岩产烃率图版的统一建立,提高了生烃量的计算精度.通过对独立的油气运聚单元的解剖,初步解决了运聚系数的定量取值难题.类比法是通过对123个不同类型刻度区的解剖,建立了类比评价的数据库系统,使类比功能有了很大发展,除提高了资源量预测精度外,还能对油气资源在空间分布、品位等方面进行预测.统计法的应用功能也有了新的扩展.

含油气系统研究的作用主要体现为对一个负向沉积单元内油气资源总量的客观评价及对油气藏空间分布的有效预测.这一预测过程可以概括为"六定":即"一定"是对生烃灶范围、质量与成烃历史准确定位;"二定"是对生烃灶大量生、排烃与系统中已有油气藏发生大规模调整和改造的时间准确定期;"三定"是在大量生、排烃与油气藏大规模调整和改造的时间界面上,对油气运移流向准确定向;"四定"是对油气运聚单元准确分级和定界;"五定"是对含油气系统中油气资源潜力客观定量;"六定"是对不同运聚单元内勘探目标含油气把握性与丰度准确定级评价.中国石油天然气股份有限公司在第三次油气资源评价中引入了含油气系统的研究思路,使成因法得到了长足的发展,大大提高了油气资源评价的精度.

随着油气勘探的不断深入,在岩性地层区带中发现的油气越来越多,准确划分和客观评价岩性地层区带的资源潜力对有效指导勘探选区具有重要意义.有效储层预测法是针对岩性地层区带进行油气资源预测的有效方法,其核心是通过准确确定有效储层的分布以及远景砂体的油气资源丰度来计算岩性地层区带的油气资源量,可以通过与已探明砂体的类比得到有效储层的下限标准以及远景砂体的油气资源丰度.系统地介绍了该方法的基本原理和评价流程,并对评价结果的可靠性进行了评述.

含油气系统分析模拟是按照含油气系统知识体系所规定的技术思路、分析方法和工作流程,以含油气系统特有的成果表达方式,再现含油气系统中成藏要素和地质作用的时空演变.资源评价中运用的含油气系统模拟技术,在流线模拟法、运移聚集过程的三维可视化等5个方面取得了重要进展.利用所研制的含油气系统模拟软件,全面开展了含油气系统及运聚单元分析评价工作,提高了目标预测的客观性和准确性.

介绍了油气资源经济性的分析方法和估算油气经济资源规模的技术路线.提出了油气资源经济系数的计算模型,并用图表数据列举了经济系数的求取方法.对松辽盆地和鄂尔多斯盆地数据进行了统计分析,确定了油气资源经济系数与资源丰度之间存在的正比关系.通过对刻度区的经济系数、资源丰度的计算,建立了油气资源经济系数图版,并解释了该图版的使用方法和适用范围.用实例介绍了运用该图版估算油气经济资源规模的方法.

刻度区解剖是中国石油天然气股份有限公司"主要含油气盆地油气资源评价"中的一项重要成果.共解剖各级、各类刻度区123个,其中主要为凹陷级、运聚单元级、区块级或区带级等.以辽河大民屯凹陷级和运聚单元级刻度区为例,论述了刻度区解剖方法及成果.通过对123个刻度区的解剖,获得了一系列不同级别、不同类型刻度区的石油地质特征参数和资源评价中一些关键的类比参数及资源计算参数(如油气资源丰度、油气可采系数、油气运聚系数、圈闭密度系数、含油气面积系数、烃产率等),建立了上述各重要参数与地质因素密切相关的统计预测模型和取值标准.这一成果为确保资源评价参数选取的客观性、合理性,对提高油气资源预测精度起到了重要的作用.

利用密闭容器加水热模拟实验方法,对中国陆相盆地不同类型烃源岩进行了热模拟实验.模拟实验所用样品取自中国10个陆相盆地,包括侏罗系、白垩系和下第三系的湖相泥岩、煤系泥岩和煤3大类烃源岩.其中湖相泥岩烃源岩的有机质类型包括Ⅰ型、Ⅱ₁型、Ⅱ₂型和Ⅲ型,煤系泥岩烃源岩的有机质类型包括Ⅱ₂型和Ⅲ型,煤烃源岩的有机质类型包括Ⅱ₁型、Ⅱ₂型和Ⅲ型.根据模拟实验结果,编制了上述各类烃源岩的液态烃产率图版.

按照中国石油天然气股份公司制定的《主要含油气盆地资源评价实施规范》要求及所推荐的油气资源评价方法体系,结合南堡凹陷资料的特点,解剖了影响资源评价的关键问题.在盆地地质评价中以含油气系统为评价单元,区带地质评价主要采用了地质风险分析法.在对高柳、老爷庙两个刻度区的解剖中,资源量计算主要选用了统计法中的油藏规模序列法、饱和探井法和圈闭加和法.区带资源量计算则选用了成因法中的供油单元法、类比法中的面积丰度类比法.运用特尔菲法得出各区带的最终资源量,将各区带的资源量求和,得出南堡凹陷的资源量.由于本次资源评价中将统计法、类比法、成因法结合使用,使评价方法及结果更具客观性.

油气资源评价系统(PASYS)是在中国石油天然气股份有限公司第三次油气资源评价中统一开发和使用的大型应用软件系统,它为本次资源评价提供了统一的评价标准、方法体系和评价流程.整个系统以油气资源评价为中心,在功能强大的数据库和图形库平台基础上,将盆地评价、区带(区块)评价、经济评价3大应用子系统及若干辅助功能模块(如图形矢量化、图形编辑、地质符号编辑)有机地集成在统一的平台下,可以对盆地级、区带级、区块级等地质目标进行综合评价、模拟计算和资源评价.各应用子系统既保持相对的独立性,彼此间又具有有机的联系,形成了完整的资源评价体系.在计算机技术上,本系统采用最新的面向对象的C++Builder和Visual C++语言进行研制开发,数据总库采用SQL Server数据库平台,本地库采用Access平台.整个系统具有方法先进、功能实用、操作简便、交互性强、软件集成度高、全中文界面和支持客户/服务器工作模式等特点,在中国石油天然气股份有限公司的第三次资源评价中取得了令人满意的应用效果,同时首次建立了油气资源评价的刻度区库、基础库、成果库和图形库,为今后油气资源的日常、动态评价提供了软件和数据支持.

中国石油天然气股份有限公司第三次油气资源评价表明,酒泉盆地剩余油气资源丰富,具有较大的勘探潜力.盆地的3大主要勘探领域是盆地南部冲断带;富油凹陷内部低凸起以及环凹斜坡带岩性及构造-岩性复合性油气藏;盆地西部走滑断裂构造带.其中,盆地南部冲断带是近期最主要的勘探领域.

根据我国陆上八大盆地40余个区带成藏条件的解剖结果,提取了油气成藏条件中的油气源条件、储集条件、圈闭条件、保存条件和配套条件参数共27项,对上述参数在中国盆地中分布特征进行了统计分析,对每一项参数的取值进行了等级划分,确定了每一项参数的分级界限,以40个区带作为统计样本,进行了因子分析,剔除初选参数中对油气成藏影响不显着或与其他参数相关的变量,最终确定了包括21项参数的区带地质评价参数体系和参数分级标准.

类比法是国外石油公司普遍采用的油气资源评价方法之一,因此,建立符合我国石油地质特点的类比基础库与参数库是进行类比评价的基础,而类比刻度区的解剖是建立类比参数的重要手段.吐哈盆地是一个富含油气的聚煤盆地,而台北凹陷是我国煤成烃研究取得丰硕成果的地区,对台北凹陷刻度区的油气成藏地质条件、油气成藏特征、资源量计算和重点地质等问题进行了研究,建立了台北凹陷煤成烃刻度区类比参数体系.利用该体系,可以对煤成烃盆地(凹陷)进行类比资源量计算,扩充了中国石油天然气股份公司类比刻度区数据库.

玛湖西斜坡位于准噶尔盆地玛湖凹陷内紧邻西北缘断裂带,成藏条件有利,油气资源丰富.但是,其探明程度低,勘探目的层深度一般超过3000m,储层质量相对较差.虽然构造圈闭不发育,但却是岩性、地层等复合圈闭的有利发育区.针对该区的地质特点,主要利用有效储层预测法估算了斜坡区资源量(油、气资源总量分别为4.94×10⁸t和529×10⁸m³).结合成藏条件的分析,指出了下步西斜坡区在二叠系和三叠系的勘探方向是不整合面与扇体发育的复合部位,侏罗系的勘探目标主要是寻找构造坡折带.

华北盆地的南部地区发育有5套烃源岩,其中石炭-二叠系烃源岩是全区的主力烃源岩,在第三系、第四系沉积厚度较大的凹陷存在二次生烃的条件.下古生界碳酸盐岩古风化壳和二叠系砂岩为该区主要储集层,石炭系太原组和本溪组的铝土岩为优质盖层.该区发育多种类型的构造圈闭和岩性地层圈闭,已发现各类圈闭233个,总计圈闭面积为4225.65km².选择了10个有利凹陷作为油气资源评价的单元,评价方法以类比法为主,但对鹿邑、黄口2个凹陷应用盆地模拟法进行了油气资源评价.10个评价凹陷的总地质资源量:油期望值为3.526×10⁸t,气期望值为1606×10⁸m³.综合评价结果表明,黄口凹陷的商丘次凹及黄口次凹中、西部和黄口次凹向砀山凸起的斜坡带,鹿邑凹陷大连背斜是油气勘探的有利区带.

柴达木盆地在第三纪时期位于北纬干燥气候带上,由于缺乏源远流长的河流,仅有短暂性洪水型河流补给水源,加上四周被高山环抱,所以形成了常年性内陆封闭咸水湖盆.咸水湖相中的烃源岩有机质丰度和成烃演化过程对生烃评价具有特殊意义.勘探证实柴达木盆地西部地区是以第三系盐湖相为烃源岩的油气富集区,烃源岩以含盐度高(15‰~60‰)、碳酸盐岩含量高(>20%)、有机碳含量低(一般低于0.5%)、烃转化率高(氯仿沥青"A"与有机碳含量之比一般为20%,最高可达60%;烃含量与有机碳含量之比一般为12%,最高可达40%)为其特征.同时,烃源岩的演化具有"两期成烃"的特点,即早期(R_o≤0.7%)形成未熟-低熟石油,晚期(R_o>0.7%)形成成熟-高成熟石油.

2002年结束的新一轮油气资源评价结果表明,四川盆地石油总地质资源量为4.26×10⁸t,剩余地质资源量为3.57×10⁸t;天然气总地质资源量为5.35×10¹²m³,剩余地质资源量为4.63×10¹²m³.这说明四川盆地油气资源探明率低,剩余资源丰富,仍具有巨大的勘探潜力.明确提出以下5个战略重点勘探领域:①川东飞仙关组鲕滩气藏;②川东石炭系;③川西上三叠统和侏罗系砂岩气藏;④川中三叠系和侏罗系;⑤川东下三叠统嘉陵江组粒屑滩气藏.此外,还提出了6个战略接替勘探领域.

统计法是国际各大石油公司通用的资源评价方法,主要适用于中-高成熟探区.可将其分为多种不同的具体方法,如油藏规模序列法,统计趋势预测法等,各种方法的原理及关键参数有一定差别.以黄骅坳陷某地区为例,对统计法中的油藏(田)规模序列法、统计趋势预测法进行了应用对比,结果表明,油藏(田)规模序列法是本地区中-高成熟探区资源量预测的首选方法,其参数之间的相关系数较高,一般大于0.9,预测资源量期望值非常接近.油藏(田)规模序列法的计算结果差异小,稳定性较好,适用性较强.客观、合理地划分计算单元是该方法评价结果可靠性的关键.

陕北地区中生界发育大型三角洲沉积体.三角洲平原分流河道、三角洲前缘河口砂坝等各种成因的砂体极为发育.砂体处于大面积分布的成熟烃源岩之上,或夹于成熟烃源岩之中,形成大面积分布的低孔隙度、低渗透率、低压力、低丰度隐蔽性砂岩岩性油藏.通过回顾勘探历史、分析勘探现状和油气成藏地质条件,结合新一轮资源评价结果,对陕北地区资源潜力进行了重新认识,阐明了各类、各级油气资源的数量和分布.陕北地区中生界石油资源潜力优于盆地其他地区,是鄂尔多斯盆地中生界今后勘探的主要地区之一.

库车前陆盆地三叠系-侏罗系烃源岩广泛分布,是充足的油气来源;巨厚的第三系膏盐岩广泛发育,形成了良好的保存条件;第三系-白垩系巴什基奇克组砂岩优质储层发育,大型圈闭成排成带分布;油气成藏条件优越,具备形成大中型油气田的地质条件.新一轮的资源评价加强了对影响资源评价的烃产率、烃源岩分层系分岩性的重新厘定、原型盆地地质史的恢复以及克拉苏刻度区等研究工作,为库车前陆盆地资源潜力的再认识奠定了良好的基础.利用盆地模拟法、区带评价、层系评价以及统计法等多种方法计算的资源量及采用特尔菲法综合评价求取库车前陆盆地的资源量,表明库车前陆盆地是一个以气为主的油气资源非常丰富的盆地,为勘探决策和部署提供了有效依据.

在资源评价中,常用方法有统计法和类比法,但这些方法只能得到资源量的大小,不能明确资源的分布.有效储层预测法则考虑了储层展布及其有效性,不仅能得到资源量的大小,而且明确了资源量的平面分布.另外,用本方法确定资源量的上限更加符合实际情况,可用于检验其他方法的评价结果.其评价结果可直接应用于油气勘探,更具有实用性,并且在松辽盆地南部油气资源评价中得到了成功应用.

油气资源评价系统是一套集数据库管理、图形库管理和资源评价方法为一体的综合信息评价系统,采用客户/服务器体系(C/S)和浏览器/服务器体系(B/S)两种模式,两者均是建构在三层结构之上.按照用户层、应用服务器层和数据库服务器层将整个系统进行逻辑功能划分,极大地提高了评价系统的适用性、灵活性、先进性和可扩展性.以区带地质评价为例,介绍了该评价程序.评价人员可根据区带不同的地质条件、勘探程度,为评价软件选取最合理的参数以及为改进的算法提供扩展接口,以最小的代价满足企业的需求.