CN116381794A - 一种利用油气运聚规律圈定砂岩型铀矿有利区的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及的是一种利用油气运聚规律圈定砂岩型铀矿有利区的方法，它包括：收集研究区地质资料，确定砂岩型铀矿目标层、油气源岩层和储集层；根据三维地震资料数据以及钻孔数据，开展砂岩型铀矿目标层位构造解释，编绘构造图；开展砂岩型铀矿目标层位河道砂体预测工作，明确河道砂体的空间展布，编绘河道砂体分布图；根据构造解释结果，划分出油气输导断层；根据构造解释结果与砂体预测结果，识别油气圈闭；根据砂体、油气输导断层与油气圈闭的分布，圈定砂岩型铀矿分布有利区。本发明在铀矿发育的宏观背景下，通过寻找油气聚集的有利部位来间接确定铀矿富集的有利区，可行性强、应用效果好，尤其适用于含油气盆地砂岩型铀矿勘探研究。
Description
技术领域
本发明涉及含油气盆地砂岩型铀矿勘探领域的有利区预测方法，具体为一种利用油气运聚规律圈定砂岩型铀矿有利区的方法。
背景技术
铀是一种战略性的清洁、低碳核能源，是实现全世界能源可持续发展目标7——经济适用的清洁能源（SDG7）的重要保障。砂岩型铀矿床是指产于砂岩、砂砾岩等碎屑岩中的外生后成铀矿床。作为所有铀矿中规模占比最高的类型，其资源量占到全球的25%和中国的62%。该类型铀矿有着环保、埋藏浅、储量规模大、开采成本低等优点，在我国北方含油气盆地中广泛发育，展示出极大的勘探前景。
前人从构造背景、矿物蚀变、地化指标、流体来源、成矿期次、储层特征、断裂特征等多个方面进行了***研究，有效指导了各种复杂条件下砂岩型铀矿的地质找矿勘查及成矿规律分析，如《地球科学》2021年公开了曹民强等的“松辽盆地钱家店铀矿床层间氧化带结构定量表征及制约因素”指出铀储层内部结构和沉积相对层间氧化带发育具有重要制约作用；《地质找矿论丛》2017年公开了汤超等的“沉积盆地油气与砂岩型铀矿成矿关系研究”指出了沉积盆地油气作为还原性流体，可以将地层水中的六价铀离子还原成四价铀离子析出成矿，是含油气盆地砂岩型铀矿富集的重要因素；申请号为202210817549.4的中国发明专利申请，公开了基于三维地震综合解释的砂岩型铀矿勘探井位布署方法，通过利用地震资料明确地层与断裂分布对井位进行优选和部署；中国发明专利ZL202210078352.3公开的基于三维地震资料的砂岩型铀矿控矿断裂识别方法及***，通过对断裂***进行精细识别与划分确定成矿有利区；中国发明专利ZL 201710778813.7公开的一种砂岩型铀矿地震综合预测方法，利用反演技术和属性分析技术预测了砂岩型铀矿储层分布。然而对于含油气盆地，油气作为还原性流体，在铀矿化过程中扮演了重要角色，油气影响下的砂岩型铀矿富集规律仍有待于深入研究，利用油气运聚规律圈定砂岩型铀矿有利区的方法有待建立。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用油气运聚规律圈定砂岩型铀矿有利区的方法，这种利用油气运聚规律圈定砂岩型铀矿有利区的方法用于含油气盆地砂岩型铀矿有利区的预测。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：这种利用油气运聚规律圈定砂岩型铀矿有利区的方法包括如下步骤：
步骤一：收集研究区地质资料，确定砂岩型铀矿目标层、油气源岩层和储集层；
步骤二：根据三维地震资料数据以及钻孔数据，开展砂岩型铀矿目标层位构造解释，编绘构造图；
步骤三：开展砂岩型铀矿目标层位河道砂体预测工作，明确河道砂体的空间展布，编绘河道砂体分布图；
步骤四：根据构造解释结果，划分出油气输导断层；
步骤五：根据构造解释结果与砂体预测结果，识别油气圈闭；
步骤六：根据砂体、油气输导断层与油气圈闭的分布，圈定砂岩型铀矿分布有利区。
上述方案步骤一中砂岩型铀矿目标层通过研究区或邻区已有钻孔的电阻率曲线和放射性曲线识别判断，砂岩型铀矿在电阻率曲线上表现为相对高值，高于电阻率值域范围的一半；砂岩型铀矿在放射性曲线上表现为异常高值，大于300API。
上述方案步骤二中目标层位构造解释方法为：利用钻孔对三维地震资料进行精细标定，明确砂岩型铀矿目标层位的地震反射特征，地震反射特征包括地震同相轴的振幅强弱、频率变化、连续性特征，并据此对层位进行三维追踪解释；同时根据断层在地震资料中的剖面同相轴错断或扭曲、平面属性不连续性的特征，对断层进行三维追踪解释。
上述方案步骤三中砂岩型铀矿目标层位河道砂体预测方法为：利用地震资料提取地震属性，提取的地震属性包括振幅，结合钻孔数据揭示的河道砂岩分布，对地震振幅进行标定，河道砂岩表现为强振幅特征，实现河道砂体的识别与预测。
上述方案步骤四中划分油气输导断层方法为：在三维地震资料中，识别出断穿铀矿目标层与油气源岩层或储集层的断层即为油气输导断层，油气输导断层为深部油气向上运移的输导通道，为砂岩型铀矿提供还原性流体。
上述方案步骤五中油气圈闭识别方法为：将砂岩型铀矿的构造图与河道砂体分布图叠合，在叠合图中寻找被地层、断层或砂体围陷的区域即为油气圈闭。
上述方案步骤六圈定砂岩型铀矿分布有利区方法为：同时满足具有河道砂体、油气输导断层和油气圈闭的位置为砂岩型铀矿分布有利区。
有益效果
1. 本发明考虑了油气作为还原性流体对砂岩型铀成矿具有重要作用，在铀矿发育的宏观背景下，通过寻找油气聚集的有利部位来间接确定铀矿富集的有利区，理论依据充分、应用效果好，明确了勘探潜力，能够提高钻探成功率。
2、本发明首先利用已知钻孔信息锁定目标层位，如此一来，该目标层位必然具备砂岩型铀矿成矿的宏观有利因素；在此基础上，利用三维地震资料对目标层位开展构造解释和砂体预测工作，以获得构造图与砂体分布图；最后结合油气运聚规律，根据砂体、输导断层和油气圈闭三方面主控因素的分布，实现砂岩型铀矿有利区的预测。本方法可行性强，尤其适用于含油气盆地砂岩型铀矿勘探研究。
附图说明
图1是本发明具体实施例的已知钻孔含铀目标层位识别图；
图2是本发明具体实施例的三维地震资料解释图；
图3是本发明具体实施例的目标层位顶面构造图；
图4是本发明具体实施例的目标层位河道砂体分布图；
图5是本发明具体实施例的油气运聚与铀成矿模式图；
图6是本发明具体实施例的油气圈闭识别图。
具体实施方式
这种利用油气运聚规律圈定砂岩型铀矿有利区的方法，包括以下步骤：
步骤一：收集区域地质资料，明确砂岩型铀矿目标层、油气源岩层和储集层；砂岩型铀矿目标层通过研究区或邻区已有钻孔的电阻率曲线和放射性曲线识别判断，砂岩型铀矿在电阻率曲线上表现为相对高值，一般高于电阻率值域范围的一半；在放射性曲线上表现为异常高值，一般大于300API。所述的油气源岩层和储集层通过前人研究成果获得，由于含油气盆地内前人已对油气源岩层和储集层已有充分认识，因此可以通过查阅文献资料获得。
步骤二：根据三维地震资料数据以及钻孔数据，开展目标层位构造解释，编绘构造图；目标层位构造解释方法，利用钻孔对三维地震资料进行精细标定，明确目标层位的地震反射特征，地震反射特征包括地震同相轴的振幅强弱、频率变化、连续性特征，并据此对层位进行三维追踪解释；同时根据断层在地震资料中的剖面同相轴错断或扭曲、平面属性不连续性等特征，对断层进行三维追踪解释。
步骤三：开展目标层位河道砂体预测工作，明确河道砂体的空间展布，编绘河道砂体分布图；目标层位河道砂体预测方法，利用地震资料提取振幅等地震属性，结合钻孔数据揭示的河道砂岩分布，对地震振幅等属性进行标定，一般河道砂岩厚度较大，表现为强振幅特征，从而实现河道砂体的识别与预测。
步骤四：根据构造解释结果，划分出油气输导断层；划分油气输导断层方法，在三维地震资料中，识别出断穿铀矿目标层与油气源岩层或储集层的断层即为油气输导断层，该类断层可以作为深部油气向上运移的输导通道，为铀矿目标层提供还原性流体。
步骤五：根据构造解释结果与砂体预测结果，识别油气圈闭；油气圈闭识别方法，将目标层的构造图与河道砂体分布图叠合，在叠合图中寻找被地层、断层或砂体围陷的区域即为油气圈闭。
步骤六：根据砂体、油气输导断层与油气圈闭的分布，圈定砂岩型铀矿分布有利区。圈定砂岩型铀矿分布有利区方法，同时满足具有河道砂体、油气输导断层和油气圈闭的位置即为砂岩型铀矿分布有利区。河道砂体是良好的储层，输导断层提供了油气来源，而圈闭为油气聚集提供了空间，因此同时具有河道砂体、输导断层和圈闭的位置即为油气聚集的有利区；而油气作为砂岩型铀矿成矿必不可少的条件，油气聚集的有利区同时也是砂岩型铀矿分布有利区。油气在以后漫长的地质岁月中可能逐渐散失，但已经沉淀的铀矿只要在稳定的氧化还原条件下就可以保存至今。
实施例
这种利用油气运聚规律圈定砂岩型铀矿有利区的方法，该方法包括以下步骤：
步骤一：收集区域地质资料，明确砂岩型铀矿目标层、油气源岩层和储集层。实施例为松辽盆地大庆长远南部区块，根据已有资料可以明确研究区浅部油气源岩层为嫩一二段泥岩，油气储集层为嫩三四段砂岩。如图1所示，根据已有钻孔资料可知，位于更浅层位的四方台组一段电阻率曲线为高值，说明砂岩发育，同时自然伽马曲线为异常高值，说明存在放射性异常。两条曲线揭示四方台组一段发育高品位砂岩型铀矿，是铀矿目标层。
步骤二：根据三维地震资料数据以及钻孔数据，开展目标层位构造解释，编绘构造图。如图2所示，将地震数据及钻孔数据加载到专业地震解释软件中，地震解释软件包括geoeast、landmark、Fastgrid等，通过钻孔对三维地震资料进行精细标定，明确目标层位的地震反射特征，地震反射特征包括地震同相轴的振幅强弱、频率变化、连续性特征，并据此对层位进行三维追踪解释；同时根据断层在地震资料中的剖面同相轴错断或扭曲、平面属性不连续性等特征，对断层进行三维追踪解释。然后将解释结果处理后编绘成构造图，如图3所示。
步骤三：开展目标层位河道砂体预测工作，明确河道砂体的空间展布，编绘河道砂体分布图。利用地震资料提取本实施例目标层位均方根振幅属性，结合钻孔数据揭示的河道砂岩分布，对该振幅属性进行标定，明确河道砂岩厚度较大，表现为强振幅特征，从而实现河道砂体的识别与预测，如果4所示。
步骤四：根据构造解释结果，划分出油气输导断层。如图2所示，本实施例发育多条断层，其中断穿目标层（四方台组一段）和油气储层（嫩三四段）或源岩层（嫩一二段）的断层才是油气输导断层。如图5所示，本实施例嫩一二段烃源岩生成的油气经过初次运移进入到嫩三四段储层当中，再通过输导断层发生二次运移，进入到四方台组底部，从而铀成矿提供还原剂。
步骤五：根据构造解释结果与砂体预测结果，识别油气圈闭。将本实施例目标层（四方台组一段）的构造图与河道砂体分布图叠合，如图6所示，在叠合图中寻找被地层、断层或砂体围陷的区域即为油气圈闭。
步骤六：根据砂体、油气输导断层与油气圈闭的分布，圈定砂岩型铀矿分布有利区。同时满足具有河道砂体、油气输导断层和油气圈闭的位置即为砂岩型铀矿分布有利区。如图6所示，本实施例所发现的圈闭均与输导断层相邻，因此均为铀矿分布有利区。
本实施例砂岩型铀矿成矿过程如图5所示，油气经输导断层向上运移至四方台组底部，并在圈闭内聚集。另一方面，携带六价铀离子的地下水在嫩五段泥岩的隔挡下，沿着四方台组底部的河道砂体流动。流经输导断层以及油气藏时，六价铀离子被油气还原并在砂岩孔隙中沉淀富集。后期由于该圈闭的封盖能力较差，油气逐渐散失，而氧化还原环境未发生改变，已沉淀的铀矿在圈闭内得以保存至今。
Claims (7)
1.一种利用油气运聚规律圈定砂岩型铀矿有利区的方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤一：收集研究区地质资料，确定砂岩型铀矿目标层、油气源岩层和储集层；
步骤二：根据三维地震资料数据以及钻孔数据，开展砂岩型铀矿目标层位构造解释，编绘构造图；
步骤三：开展砂岩型铀矿目标层位河道砂体预测工作，明确河道砂体的空间展布，编绘河道砂体分布图；
步骤四：根据构造解释结果，划分出油气输导断层；
步骤五：根据构造解释结果与砂体预测结果，识别油气圈闭；
步骤六：根据砂体、油气输导断层与油气圈闭的分布，圈定砂岩型铀矿分布有利区。
2.根据权利要求1所述的利用油气运聚规律圈定砂岩型铀矿有利区的方法，其特征在于：所述步骤一中砂岩型铀矿目标层通过研究区或邻区已有钻孔的电阻率曲线和放射性曲线识别判断，砂岩型铀矿在电阻率曲线上表现为相对高值，高于电阻率值域范围的一半；砂岩型铀矿在放射性曲线上表现为异常高值，大于300API。
3.根据权利要求2所述的利用油气运聚规律圈定砂岩型铀矿有利区的方法，其特征在于：所述步骤二中目标层位构造解释方法为：利用钻孔对三维地震资料进行精细标定，明确砂岩型铀矿目标层位的地震反射特征，地震反射特征包括地震同相轴的振幅强弱、频率变化、连续性特征，并据此对层位进行三维追踪解释；同时根据断层在地震资料中的剖面同相轴错断或扭曲、平面属性不连续性的特征，对断层进行三维追踪解释。
4.根据权利要求3所述的利用油气运聚规律圈定砂岩型铀矿有利区的方法，其特征在于：所述步骤三中砂岩型铀矿目标层位河道砂体预测方法为：利用地震资料提取地震属性，提取的地震属性包括振幅，结合钻孔数据揭示的河道砂岩分布，对地震振幅进行标定，河道砂岩表现为强振幅特征，实现河道砂体的识别与预测。
5.根据权利要求4所述的利用油气运聚规律圈定砂岩型铀矿有利区的方法，其特征在于：所述步骤四中划分油气输导断层方法为：在三维地震资料中，识别出断穿铀矿目标层与油气源岩层或储集层的断层即为油气输导断层，油气输导断层为深部油气向上运移的输导通道，为砂岩型铀矿提供还原性流体。
6.根据权利要求5所述的利用油气运聚规律圈定砂岩型铀矿有利区的方法，其特征在于：所述步骤五中油气圈闭识别方法为：将砂岩型铀矿的构造图与河道砂体分布图叠合，在叠合图中寻找被地层、断层或砂体围陷的区域即为油气圈闭。
7.根据权利要求6所述的利用油气运聚规律圈定砂岩型铀矿有利区的方法，其特征在于：所述步骤六圈定砂岩型铀矿分布有利区方法为：同时满足具有河道砂体、油气输导断层和油气圈闭的位置为砂岩型铀矿分布有利区。
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