（地球探测与信息技术专业论文）杨米涧地区延长组长2油藏有利区预测.pdf

中文摘要 论文题目： 专业： 硕士生： 指导教师： 杨米涧地区延长组长2 油藏有利区预测 地球探测与信息技术 张妮 谭成仟 摘要 鄂尔多斯盆地油气资源丰富，地处陕北斜坡中部的杨米涧地区，经过几十年来的勘 探开发，中生界石油勘探不断取得进展，但整体勘探和研究程度较低。 本文以层序地层学、沉积岩石学、储层地质学、石油地质学、测井地质学等相关学 科的理论和研究方法为指导，以测井资料为基础，结合录井、岩心以及丰富的动态资料， 对研究区长2 油层组进行了系统的地层划分与对比、沉积相分析、沉积相带与砂体展布 以及储层特征等方面的研究。分析认为该区长2 为辫状河沉积体系，物源来自北东方向， 主要发育河道、河道砂坝和河漫滩微相类型。其砂体展布严格受沉积相的控制，河道砂 体为骨架砂体，长2 3 、长2 2 、长2 i 期砂体具有较好的继承性。长2 储层是以长石砂岩为 主的细砂岩，成分成熟度中等，分选中等一好，孔隙度集中分布在1 2 1 7 0 之间，平 均为1 5 4 ；渗透率主要分布在1 o 1 6 x 1 0 刁g m 2 之间，平均为1 1 0 1 0 d “i n 2 。通过“四 性关系”研究，建立了一套适用于研究区的储层参数解释模型，制作了油水识别图版； 并利用单因素评价和多因素评价对储层进行分类评价，筛选出有利储层。 综合沉积相、砂体展布、储层物性和储层综合评价等多方面的因素，分析研究区成 藏条件和控制因素，优选出长2 油层组的有利勘探区，为下一步勘探开发提供据。 关键词：沉积相储层特征测井解释综合评价有利区预测 论文类型：应用研究 i i 英文摘要 s u b j e c t ：r e s e a r c ho nf a v o r a b l ea r e ap r e d i c t i o no ft h ec h a n g 2r e s e r v o i ro fy a n c h a n g s e r i e si ny a n g m i j i a na r e a s p e c i a l i t y ：g e o p h y s i c si n t e r p r e t a t i o na n d d a t ap r o c e s s i n g n a m e ： z h a n gn i i n s t r u c t o r ：t a nc h e n g q i a n a b s t r a c t o r d o sb a s i ni sr i c hi n o i la n dg a s y a n g m i j i a na r e ai si nt h em i d d l eo fy i s h a ns l o p e ， w h i c hh a sb e e ne x p l o r e da n dd e v e l o p e df o rm o r et h a ns e v e r a ld e c a d e s t h ee x p l o r i n go f m e s o z o i cp e t r o l e u mi sm a d ec o n s t a n t l yp r o g r e s s ，b u tt h ew h o l ee x p l o r i n ge x t e ni ss t i l ll o w t h i sa r t i c l ec o m p r e h e n s i v e l yu s et h et h e o r ya n dm e t h o do fs e q u e n c es t r a t i g r a p h y , s e d i m e n t o l o g y , r e s e r v o i rg e o l o g y , p e t r o l e u mg e o l o g ya n dw e l ll o gg e o l o g y o nt h eb a s i so f l o g g i n gd a t a , c o m b i n e dw i t hl o g g i n ga n dc o r ed a t a , a n da p p l i e db o t hr i c hd y n a m i cd a t a , w e m a d er e s e a r e h e so fs t r a t i g r a p h i cc l a s s i f i c a t i o na n dc o r r e l a t i o n ，s e d i m e n t a r yf a c i ei d e n t i f i c a t i o n ， t h ea n a l y s i so fs e d i m e n t a r yf a c i e sa n ds a n db o d yd e t e r m i n a t i o nd i s t r i b u t i o n ，a sw e l la s ，s o m e s t u d i e sa b o u tr e s e r v o i rf e a t u r e s o fc h a n g2f o r m a t i o ni ny a n g m i j i a na r e a t h ep a p e r c o n c l u s i o nt h a tc h a n g2b e l o n g e dt ob r a i d e ds t r e a md e p o s i t i o n a ls y s t e mt r a c t ，t h ep r o v e n a n c e w a sf r o mn o r t he a s ta n dm a i n l yd e v e l o p e dc h a n n e l ，c h a n n e lb a ra n df l o o dp l a i n d u et o c o n t r o l l i n gb ys e d i m e n t a r yf a c i e ss t r i c t l y , t h e c h a n n e ls a n dw a st h ef r a m es a n d ，c h a n g 2 3 , c h a n g2 2a n dc h a n g2 1 s a n d sh a v eag o o di n h e r i t a n c e c h a n g2f o r m a t i o nw a sf i n e s a n d s t o n ew i t hf e l d s p a t h i cs a n d s t o n ，m e d i u mc o m p o s i t i o n a lm a t u r i t ya n dg r a d a t i o n t h e p o r o s i t yr a n g e dm o s t l yf r o m12 - 17 0 ，a n dt h ea v e r a g ew a s 11 0 t h ep e r m e a b i l i t yr a n g e d m o s t l yf r o m1 0 16 xl0 。3 l a m 2 ，a n dt h ea v e r a g ew a s15 4 xlo 。3 p m 2 b a s e do n f o u rp r o p e r t i e s ”， as u i to fr e s e r v o i rp a r a m e t e ri n t e r p r e t a t i o nm o d e l w h i c hb ea p p l i c a b l ei nt h es t u d yo fr e s e r v o i r g e o l o g yw i t h i nr e s e a r c h i n ga r e a , o i l a n dw a t e ri d e n t i f i c a t i o nc h a r tw a sp l o t t e d ，u s i n g s i n g l e f a c t o ra n d m u l t i f a c t o re v a l u a t i o nt om a k eac o m p r e h e n s i v er e s e r v o i re v a l u a t i o n ，t h e n s e l e c t et h ef a v o r a b l er e s e r v o i r w eo v e r a l l ye x a m i n et h es e d i m e n t a r yf a c i e s ，s a n db o d yd i s t r i b u t i o n ，p h y 7 s i c a lc h a r a c t e r , c o m p r e h e n s i v er e s e r v o i re v a l u a t i o na n do t h e rf a c t o r s ，c o m b i n e dw i t ht h eo i l g a se n r i c h m e n t d i s t r i b u t i o no ft h ea r e a s e l e c t et h ef a v o r a b l ea r e af o rp r o s p e c t i n go fc h a n g2f o r m a t i o n t h e s e a b o v ep r o v i d ee v i d e n c e sf o rf u r t h e re x p l o r a t i o na n de x p l o i t a t i o n k e yw o r d s ：s e d i m e n t a r yf a c i e s r e s e r v o i rf e a t u r e sw e l ll o ga n a l y s i s c o m p r e h e n s i v e r e s e r v o i re v a l u a t i o n f a v o r a b l ea r e ap r e d i c t i o n t h e s i s ：a p p l i c a t i o ns t u d y i l i 学位论文创新性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成 果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他 人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安石油大学或其它教育机构的学位 或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做 了明确的说明并表示了谢意。 申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。 论文作者签名： 强握 日期： 学位论文使用授权的说明 本人完全了解西安石油大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期 问论文工作的知识产权单位属西安石油大学。学校享有以任何方法发表、复制、公开阅览、借 阅以及申请专利等权利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成 果时，署名单位仍然为西安石油大学。 论文作者签名： 援娅 导师签名： 日期： 日期： 第一章绪论 第一章绪论 1 1 研究目的及意义 鄂尔多斯盆地是全国第二大沉积盆地，面积约2 5 x 1 0 4 k m 2 。盆地中蕴藏着丰富的油、 气、煤、铀等矿产资源，有望成为我国大型综合能源接替基地。进入上世纪9 0 年代以来 已成为中国内地油气勘探开发热点的几大盆地之一。盆地内油气资源丰富，石油资源总 量8 5 8 8 1 0 8 t ，发育侏罗系、三叠系两套含油系统。 杨米涧地区地处鄂尔多斯盆地陕北斜坡的中部，区域构造为一平缓的西倾单斜，其 范围为长庆油田采油四厂管理区，东起t 1 0 5 井- - t 1 0 2 井，西至x 3 3 井，北达g 3 3 1 井 - - g 3 3 1 0 井，南抵g 4 8 - 4 井，面积约1 6 0 0 k m 2 ，地跨陕西省安塞县、靖边县等。 研究区经过近几年的勘探工作，取得了大量第一手资料，有了一些初步的认识。几 年来该地区延长组的石油勘探开发取得了突破性的进展，特别是长2 油层组及长6 油层 组。石油地质储量逐年递增，开发井产量稳步增长。但研究区又是鄂尔多斯盆地陕北斜 坡中生界油气藏形成和分布较复杂的一个地区，具有多层系含油、含水率普遍较高、分 布比较复杂，以及低孔、低渗等特点，制约了该区油田的增储上产。其现有的认识程度 很难满足勘探工作的需要，对三叠系延长组长2 油层组整个区域的沉积相，以及油藏控 制因素并没有形成一个明确的认识。因此，有必要对研究区延长组长2 油层组的主力油 层开展沉积微相及砂体展布特征研究；分析研究区砂体、生储盖和油气分布规律，总结 油藏控制因素和分布规律；根据油田地质特征，结合生产实际和开发中遇到的问题，在 上述研究的基础上，提出有利成藏区，解决目前勘探的被动局面，实现该区原油生产的 可持续发展，为油田下一步的开发提供坚实的地质依据。 1 2 国内外研究现状 鄂尔多斯盆地的开发过程历经了石油勘探初期( 1 9 0 7 - - 1 9 4 9 ) 、油气综合勘探期 ( 1 9 5 0 - - , 1 9 7 9 ) 、油气勘探协调发展期( 1 9 8 0 - - - - 1 9 9 0 ) 、油气勘探快速发展期( 1 9 9 1 年至今) 四大油气勘探阶段。经过近百年的油气勘探和地质研究，取得了极为丰富的油气、地质 资料和认识成果。其中颇具代表性的成果有“鄂尔多斯盆地上三叠统延长组岩相古地理 研究”( 银川石油勘探局，1 9 5 9 ) 、“陕甘宁盆地石油普查地质成果总结报告”( 孙肇才、谢 秋元等，1 9 7 4 ) 、“长庆油田”石油地质志( 长庆油田编，1 9 9 2 ) 、陕、甘、宁、晋及内蒙古 五省区区域地质志( 上世纪九十年代) 、“低渗透油气田研究与实践( 阂琪等，1 9 9 8 ) 等报 告和著作。地质学家从不同的角度涉及了鄂尔多斯盆地油气成藏条件、储层特征、资源 潜力及远景等诸方面的论述及研究。 研究区油气勘探历史较短。1 9 9 5 年以前，主要是长庆油田和第三石油普查大队等单 位，集中于6 0 7 0 年代在该区进行了一些油气勘探工作，之后该区没有得到足够重视而 西安石油大学硕士学位论文 少有油气勘探突破。1 9 9 5 年以来，长庆油田地质工作者进一步对其生储盖条件进行了大 量的研究，取得了丰硕的研究成果，并把勘探重点转向延长组，在延长组中发现了丰富 的油气显示，现今区内及周边已钻探井2 0 0 余口，部分钻井初产获工业油流。 随着勘探程度的加深，岩性和地层油气藏的比重日渐增大，油气田勘探需要运用多 学科以及多学科技术交叉和手段。勘探成功与否，很大程度上取决于对储层的研究和油 气藏分布因素研究上。当前，国内外沉积相和油藏控制因素的研究，多采用多学科交叉、 多于段并用，整体分析与重点区块解剖相结合的方法，在研究了沉积相带和成岩作用规 律基础上，进行储层综合评价，预测有利砂体，分析油藏的孔隙结构等影响因素和主控 因素，从而确定成藏有利区。 目前有利区预测较为有效办法是首先合理地划分地层，应用层序地层学等理论为指 导来对比地层，建立等时地层格架；其次是在这种等时格架内，应用现代沉积学和储层 沉积学的方法和原理来研究沉积微相，寻找并研究储层：再次在结合油气运移、微构造 等研究油气藏形成的控制因素，总结油气成藏规律；最后利用此规律进行油气分布有利 区的预测。 在层序地层学方面，主要是通过对小层的精细划分与对比、油气水层的综合解释以 及试采成果的分析进行油藏精细描述。 沉积学主要包括两个重要方面：现代沉积学和动力沉积学。 2 0 世纪后期发展起来的河流和湖泊沉积学在不断积累现代沉积研究资料的同时，也 在不断的深化。m i a l ( 1 9 8 5 ，1 9 9 5 ) 对河流沉积多级界面和各种构型要素的认识，以及由 此概括出来的河流沉积类型，对研究古代河流无疑有重要意义。目前，在河成储层描述 以及从河流动力学出发解释河流沉积与地层方面，都取得了重要进展。湖泊沉积日益受 到重视，2 0 世纪8 0 年代对东非裂谷的研究己成为半地堑构造和沉积分析的成功实例。 动力沉积学是2 0 世纪6 0 7 0 年代发展起来的，研究泥砂质点启动、搬运和堆积的物 理规律，是水利学中泥砂动力学、地貌学和地质学结合而产生的一门边缘学科。2 0 世纪 6 0 年代初期，国外就开始利用水槽研究地形以解释沉积构造，同时出版了一批重要著作， 如s e p m ( 1 9 6 9 ) 的原生沉积构造的水利学解，m i d d l e t o n 和s o u t h a r d ( 1 9 7 8 ) 的沉积动 力学等。国内在这方面起步较晚，直至9 0 年代才出版了第一本专著动力沉积学与陆 相沉积。动力沉积学在储层研究中的意义，在于解释原生沉积构造、古代水文地貌条件 的重塑以及研究储层非均质性。 成岩作用的提出至今已有一百多年的历史，其研究经历了几个发展阶段，并取得了 许多重大的进展，特别是在沉积岩演化过程中的地位及其与成矿作用的关系的认识尤其 引人注目。 2 0 世纪5 0 年代以前，沉积学的研究主要是针对沉积作用过程的，大多数沉秋地质 学家认为沉积矿床是在沉积作用时期或是在同生沉积期就已形成。但从5 0 年代起，由于 对现代海洋沉积物研究工作的深入，人们对成岩作用与成矿作用关系的认识有了重大变 2 第一章绪论 化，与此同时对成岩作用的研究给予了极大的关注，而对成矿作用多阶段的认识则从根 本上改变了沉积岩石学的许多传统观念。 从7 0 年代中期开始，成岩作用的研究进入了一个新的阶段。这是源于对深部次生孔 隙带的发现和认识，广大石油地质学家和沉积学家对成岩作用进行了广泛而深入的研究， 重新评价油气地质演化过程和油气储集空间。7 0 年代中后期至今十多年中，油气盆地成 岩作用在理论和实验研究方面都得到了突飞猛进的发展。 在这期间，我国学者紧跟国际研究动向，对诸多含油气盆地的储层成岩作用也开展 了大量的研究工作，为深入揭示和对比国内油气盆地，尤其是陆相油气盆地的成岩作用 规律奠定了基础。 成岩作用的研究极大丰富了沉积学的理论和实践。然而，随着研究的深入也引出了 许多噬待解决的问题，如精确的储层成岩作用的时空结构、盆地地质作用系统中的成岩 规律等。近几年来，模拟方法和系统研究被石油地质学家所关注，但这一方向才刚刚开 始。如何利用学科交叉的思路和方法，己经成为成岩作用进一步发展的重要问题之一。 储层评价主要是站在勘探和地质工作的角度，认识储层特征，建立储层地质模型， 并最终对储层做出逼近真实地质情况的分类和评价【l 。3 l 。 国内油藏储层评价主要从沉积相、岩石学等角度综合成岩作用、储层物性、含油气 性能等进行储层综合评价。使用的参数主要有：渗透率、储能丰度、有效厚度、有效厚度 钻遇率、孔隙度、喉道中值半径、泥质含量、含水饱和度、变异因数等。 国外储层评价方法主要是勘探与开发结合、沉积与物性研究结合、宏观与微观结合、 描述与机理研究结合的方法，大致有储层类型、特征、成因、分布、演化、测试技术， 预测与评价方法等七个方面的评价技术。常用的参数主要有：地层因数、渗透率、相对渗 透率、孔隙度、饱和度、毛管力、岩性指数、平均厚度、平均总有机碳、初始压力等1 6 j 。 2 0 世纪6 0 年代，模糊数学在综合评价中得到了较为成功的应用，特别适用于对主 观或定性指标进行综合评价的模糊综合评价方法。7 0 8 0 年代，产生了多种的评价方法， 诸如层次分析法、数据包络分析法等。2 0 世纪8 0 年代是现代科学向纵深发展的年代。 人们对评价理论、方法和应用开展了卓有成效的研究，比如将人工神经网络技术和灰色 系统理论应用到综合评价。其他活跃的方法还有聚类分析方法、回归分析法、主成分分 析法等。近年来，流动带指数( f z i ) 分析法成为划分流动单元最为流行的一种方法， 而流动单元是储层岩石物理特征的综合反映。 1 3 研究内容 本文的主要研究内容有： ( 1 ) 小层精细划分与对比：以野外地层剖面和室内岩心观察、测井曲线分析为基础， 确定区域标志层并结合中期基准面旋回界面，对研究区地层进行精细地层对比。 ( 2 ) 沉积相研究：通过取心井岩心观察分析、充分利用测井资料并结合区域地质资料， 西安石油大学硕士学位论文 纵向上以单井相为基础，平面上以小层为单位，建立研究区沉积微相格架。 ( 3 ) 砂体展布研究：在沉积相研究的基础上进行砂体展布规律研究，由点到面系统分 析砂体发育及连通情况，确定主砂带的位置。 ( 4 ) 测井解释：进行四性关系研究，建立储层参数解释模型，求取可靠的储层地质参 数，开展地质约束条件下的测井资料二次解释。 ( 5 ) 储层综合评价：利用单因素评价和多因素评价对储层进行分类评价，筛选出有利 储层。 ( 6 ) 油藏控制因素：通过储层岩石学特征、物性特征、沉积微相纵向及平面分布规律 研究，分析研究区油层组的油藏控制因素和分布规律。 ( 7 ) 有利区预测：在储层综合评价的基础上，结合构造、录井显示、测井解释、试油 资料以及生产情况，对研究区各个小层进行有利区筛选，有针对性的部署9 1 ：3 评价井并落 实有利区。 1 4 技术路线 本次研究工作依据取心井的岩心资料、测井曲线资料以及野外地质剖面的观察，进 行全区探井的精细小层划分。在小层划分的基础上，结合区域构造背景和岩心、化石、 相组合、沉积背景分别进行小层顶面构造研究、小层砂体展布研究以及沉积微相研究。 在以上研究工作的基础上，综合储层岩石、孔隙结构、储层物性、成岩作用等多种信息， 对储层进行综合评价，分析研究区砂体、生储盖和油气分布规律，总结油藏控制因素。 最后根据油田地质特征，结合生产实际和开发中遇到的问题，提出油气有利区，为后期 油田的高效开发、提高采收率服务( 图1 1 ) 。 1 5 主要完成工作量 ( 1 ) 对研究区2 2 0 口的探井、评价井进行了精细的地层对比，建立了该区三叠系长2 层的层序地层格架。 ( 2 ) 收集分析研究区铸体薄片、重矿物、粒度分析、x 衍射分析等8 个项目分析化验 资料，完成了储层岩矿特征、微观结构、成岩作用的分析研究。 ( 3 ) 在岩心观察与实验分析的基础上，通过识别沉积相标志、单井相分析以及砂体的 空间展布对长2 各小层进行了沉积微相研究。 ( 4 ) 对研究区的测井数据进行了标准化处理：根据7 口取心井的储层物性参数的关系 分析，建立研究区长2 测井解释模型：结合试油成果，制定了油层判识图版及标准。 ( 5 ) 利用单因素评价和多因素评价对储层进行分类评价，筛选出有利储层。 ( 6 ) 编制长2 1 1 、长2 1 2 、长2 1 3 、长2 2 1 、长2 2 2 、长2 3 地层对比图、层顶构造等值线图、 骨干井岩性岩相柱状剖面图、沉积相平面展布图、砂层等厚图、储层物性平面分布图、 有利区预测图等地质图件5 4 张。 4 第一章绪论 图卜1 技术路线图 1 6 创新点 本论文采用宏观与微观相结合、区域地质资料与单井地质资料相结合、地质研究与 测井技术相结合的综合研究方法。在工作中将注重邻区资料的对比及研究区范围内各区 块之间的对比，注重静态研究与动态研究相结合，区域资料与单井资料相结合，地质研 究与地球物理研究相结合的方法，拓宽研究的深度与广度。 西安石油大学硕士学位论文 第二章油藏地质概况 2 1 构造特征 鄂尔多斯盆地地跨陕甘宁蒙晋五省区，又称陕甘宁盆地，其大地构造位置属华北克 拉通西部，呈一南北向较长的矩形盆地，北起阴山、大青山和狼山，南至秦岭，西自贺 兰山、六盘山，东抵吕梁山、中条山，总面积3 7 x 1 0 4 k m 2 ，是我国陆上第二大沉积盆地。 鄂尔多斯盆地为克拉通边缘坳陷盆地，盆地基底为太古代、元古代变质岩结晶基底，其 上有古生代、中生代、新生代盖层沉积，具有明显的二元结构。依据其构造演化史和现 今的构造形态，鄂尔多斯盆地可划分为伊盟隆起、渭北隆起、晋西挠褶带、陕北斜坡、 天环凹陷及西缘冲断裂构造带六个一级构造单元。 研究区位于陕北斜坡中段( 图2 1 ) ，区域构造为一平缓的西倾单斜，倾角小于l 度， 坡降6 - - - 8 m k m 。本区由差异压实作用形成轴向近东西或北东一西南向的鼻状构造，隆 起幅度达1 5 m ，宽度2 k m ，对油气聚集和油气产能有重要影响。 长2 项构造图( 图2 2 ) 显示，研究区范围内长2 地层同样东边高，西边低，海拔 高程范围为1 1 0 m 4 4 0 m ，高程差最大3 3 0 m 。近东西的鼻状微隆起呈排分布。 2 2 沉积演化特征 鄂尔多斯盆地延长期开始进入相对独立的大型内陆坳陷盆地演化阶段，盆地内延长 组沉积除了受当时古地貌、古气候、古水流的控制外，还严格地受湖盆演化的制约。湖 盆演化过程中沉降与回升有较明显的多期次多旋回的特征，盆地经历了早期的湖进、湖 水扩张和晚期湖水退缩的较完整的湖盆演化过程：湖盆初始产生阶段( t 3 y 1 ) 、湖盆扩张 发展阶段( t 3 y 2 t 3 y 3 早期) 、湖盆萎缩阶段( t 3 y 3 晚期) 、湖盆消亡阶段( t 3 y 4 _ t 3 y 5 ) 。 造就了鄂尔多斯盆地上三叠统的多旋回的河流一湖泊相的碎屑岩沉积。上三叠统延长组 地层自下而上分为1 0 个油层段。 晚三叠世延长期早期，盆地周缘相对抬升，面积大、水域广的大型鄂尔多斯湖盆形 成，于长l o 期主要发育了辫状河三角洲沉积，浅湖沉积。长卜长8 期伴随湖盆的发展， 湖水扩张背景的湖相沉积、河流三角洲发育。长7 期为湖泊的最大扩张期，湖盆进入全 盛时期，该期湖泊范围扩大，水体加深，盆地内湖相泥岩发育，多为浅湖半深湖环境， 是盆地中生界重要的烃源岩形成期。长l 卜长7 期是湖盆形成到发展的湖进期，表现为 纵向的正旋回沉积和平面上的各期湖岸线逐步向外扩张的特征。长卜长4 + 5 早期湖泊 逐渐进入萎缩阶段，河流三角洲沉积广泛发育。长4 + 5 晚期一长3 期为小规模的湖浸期， 三角洲沉积范围变小，主要为湖相泥岩沉积。长2 期湖盆范围缩小，为大规模的河流三 角洲发育期，分流河道沉积发育。长l 期为湖泊消亡期，广泛发育河流、泛滥平原沉积。 长卜长l 期是湖盆三角洲建设发育期，湖水退缩逐渐消亡，表现为纵向上呈反旋回沉 积，平面上各期湖岸线向湖心收敛的特征。延长组湖盆沉积物的物源来自盆地四周，晚 6 第二章油藏地质概况 三叠世早期、中期盆地的北部和西南部是其主要的物源方向。 由于沉积的多旋回性，从而形成了众多的油气藏类型。按地层时代自上而f 分为四 套含油层系：即中生代侏罗系低渗透砂岩油田、三叠系特低渗透砂岩油田、上古生界石 炭一二叠系低渗透砂岩气田和下古生界奥陶系碳酸盐岩气田。这些油气田主要分布在盆 地内西倾单斜上，石油主要分布在盆地中，南部，天然气主要分布在盆地中、北部，纵 向上多套含油气层系年复合叠加，形成了上油下气、南油北气的分布格局。 图2 l 鄂尔多斯盆地构造区划图 西安石油大学硕士学位论文 图2 - 2 研究区长2 1 1 层顶构造图 2 3 延长组地层特征 延长组沉积时随湖盆演化，盆地内总体沉积了一套灰绿色、灰色中厚层粉细砂岩、 粉砂岩和深灰色、灰黑色泥岩地层，下部以河流中、粗砂岩沉积为主，中部为一套湖泊 一三角洲为主砂泥互层沉积，上部为河流相砂泥岩沉积。总体北粗南细，厚度北薄南厚， 约8 0 0 - - 一1 5 0 0 米，最厚地层在盆地西南边缘的油水河剖面为1 5 0 0 米。岩性呈明显的韵律 变化，并发育多期旋回性，这些变化在区域上有较强的可对比性，依据延长组中凝灰岩、 页岩、炭质泥岩或煤线等标志及其在测井曲线上的变化特征将延长组自上而下细分为十 个油层组( 表2 一1 ) 。 由于晚三叠世末期盆地受印支运动影响，盆地内延长组遭受不均一抬升剥蚀，特别 是受侏罗世宁陕古河道、甘陕古河道、蒙陕古河道以及庆西古河道侵蚀，其项面形成了 沟谷纵横、阶地层叠、残丘起伏、坡凹蔓延古地貌景观，使得盆内长3 、长2 、长1 地层 残缺不全、盆地西南边缘甚至长4 + 5 长6 也被剥蚀。 8 第二章油藏地质概况 表2 1陕北地区延长组地层划分简表 地质时代厚度 岩性描述标志层 系统段油层组 ( m ) 第五段暗色泥岩、泥质粉砂岩、粉细砂岩不等 长l0 2 4 0 k 9 t 3 y 5 厚互层，夹炭质泥岩及煤线 第四段 长21 2 5 1 4 5 灰绿色浅灰色细砂岩夹暗色泥岩 k ， t 3 y 4 长31 0 0 1 0 0浅灰、灰褐色细砂岩夹暗色泥岩k 6 长4 + 58 0 1 0 0暗色泥质岩夹浅灰色粉细砂岩k 5 长6 l 3 5 4 5 浅灰色粉细砂岩夹暗色泥岩k 4 长6 长6 2 3 5 4 5褐灰色块状细砂岩央暗色泥岩 k 3 延 灰黑色泥岩、泥岩粉砂岩、粉细砂岩互层， j 长 第二三段 长6 3 3 5 4 0 k 2 一 统 t 3 y 3 夹薄层凝灰岩 叠 长7 l 3 0 4 0 粉细砂岩夹暗色泥岩、碳质泥岩 t 3 y 长7 2 3 0 4 0粉细砂岩及暗色泥岩，碳质泥岩瓦层 系 长7 暗色泥岩、碳质泥岩、油页岩夹薄层粉细砂 长7 3 3 0 4 0 k i 岩，及薄层凝灰岩 长8 i 3 0 4 5 灰色粉细砂岩夹暗色泥岩、砂质泥岩 第二段 长8 t 3 y 2 长8 2 3 0 4 5灰、浅灰色块状细砂岩夹暗色泥岩 长99 0 1 2 0暗色泥岩、页岩夹灰色粉细砂岩 第一段 长l o 2 8 0 灰色厚层块状中细砂岩，底粗砂岩 t 3 y 灰紫色泥岩、砂质泥岩与紫红色中细砂岩互 纸坊组t i + 2 c 层 9 西安石油大学硕士学位论文 第三章小层划分与对比 精细的地层划分与对比是油田开发中的一项重要的基础工作，通过精细地层划分与 对比，可以解决油田开发过程中遇到的许多地质问题，同时可提供研究小层特征的基础 数据。例如，利用精细地层对比成果，提取平面构造图、研究小层砂体平面展布特征及 沉积微相特征，对油藏控制因素做出合理分析，最终预测有利含油区块等。因此，做好 精细地层对比，对油田的开发具有重要意义。 研究区三叠系延长组长2 油层组是研究区的主力产油层，含油层位较多。随着勘探 开发的进一步深入，对地层划分和对比的要求越来越细。因此，针对研究区的具体地质 状况，应对地层进行进一步细分。 3 1 小层划分与对比的原理 所谓“小层”通常是指单砂体或单砂层，属于油田最低级别的储层单元，为油气田 开发的基本单元。由于沉积地质体是在不同时间段中形成的，沉积规律有所差别，这样 才在地层中形成层序，同时也才使得小层可以被识别，因此小层划分与对比，可依据层 序地层学原理，以沉积、构造学理论为指导进行划分。 沉积地质体是在不同时间段中形成的，在精细油藏描述过程中若将不同时间段的沉 积体作为一个层单元来描述，则可能混淆不同等时单元的实际地质规律，导致描述结果 不能客观地反映地质实际。因此在小层划分与对比过程中应坚持等时对比原则，其具体 方法是应用层序地层学原理确定等时界面，利用等时界面将沉积体划分为若干等时层， 实现小层的合理划分。 在本次小层划分与对比中，针对鄂尔多斯盆地为稳定升降型的沉积型盆地特点，比 较稳定的沉积环境下沉积旋回明显、标志层清晰、沉积体的岩性厚度均有一定规律可循， 采取以沉积模式为指导、以标志层为基准、以厚度旋回为参考、以分级控制为步骤、动 静结合反复对比验证为方法的分层技术进行了全区2 2 0 口井的小层划分及对比。 3 2 小层划分与对比 3 2 1 资料的选取 小层划分中广泛应用的资料是测井资料。运用测井资料对比地层，就是根据同层相 邻井曲线的相似性，或根据几个稳定的电性标志层作控制，且考虑到柏变来进行的。 在本次小层对比的过程中，主要参考了深感应、4 米电阻率、声波时差、自然电位 和自然伽玛五条测井曲线。4 米电阻率曲线能够反映油、气、水层，一般油气层的电阻 率高于水层。声波时差曲线可用来划分岩层，在砂泥岩剖面中，一般砂岩显示为高的声 速( 低的时差) ，泥岩显示为低的声速( 高的时差) ，页岩介于砂岩和泥岩之间，砾岩一 般具有高的声速，且愈致密时差愈低。当一定类型的岩层，其孔隙度及岩性在横向上大 1 0 第三章小层划分与对比 致恒定时，时差曲线即可用来做地层对比，声波时差曲线的异常可以作为很好的标志层。 自然电位是判断旋回最好的曲线，能比较清楚的反映各级旋回特征。用自然电位曲线划 分砂层厚度，一般是小于或等于实际的砂层厚度，结合自然伽玛曲线就能比较准确的反 映各类储层的岩性。对于响应灵敏的自然伽玛曲线来说，由于自然伽玛曲线的计数率与 岩层孔隙中所含液体性质无关，与地层水、泥浆矿化度无关，能很好的反映隔夹层，因 此当进行油气水边界地带的地层对比时，可以比较容易的获得标志层。同时在工作过程 中还结合了其它曲线的特征，这样使得小层划分对比的结果更趋合理。 3 2 2 确定标准井、建立骨架网 由于研究区目的层属陆相盆地沉积，储层发育的共同特点是岩性及厚度变化大，不 同区块沉积相类型、剖面特征差异极大，要单纯采用统一层组划分对比方案是难以做到 的，因此在本次小层划分与对比过程中，首先选择用于划分地层的典型井作为地层对比 时的控制井，然后从典型井出发，选择了1 0 条骨架剖面组成骨架网，向外延伸，逐步控 制全区，进行小层划分与对比。这1 0 条骨架剖面如图( 图3 1 ) ： 横向剖面l ：y 3 l y 1 2 0 t 2 1 7 x 1 3 z j l 6 z j l 7 z j 8 7 z j l - - - d p 3 横向剖面2 ：y 3 0 y 4 0 t 1 9 4 t 1 5 7 s 2 4 5 横向剖面3 ：g 3 6 2 x 1 4 j 5 s 1 0 l - j 3 y 9 横向剖面4 ：g 3 6 - 4 g 3 7 4 y 1 7 s 1 0 g 4 1 9 横向剖面5 ：g 3 4 6 g 3 5 6 y 3 2 y 5 y 1 3 y 1 4 横向剖面6 ：y 2 6 t 2 2 5 y 2 7 s h 7 9 y 3 3 g 3 7 1 0 纵向剖面l ：t 2 1 7 y 4 0 y 2 1 g 3 6 2 s h 7 1 g 3 4 3 纵向剖面2 ：z j l 6 j 7 t 1 5 7 t 2 1 5 j 5 g 3 7 - 4 g 3 6 - 5 g 3 5 6 y 2 6 纵向剖面3 ：t 1 9 0 z j l 7 x p l 6 s 2 4 5 s 1 0 1 s 1 0 y 4 3 y 3 2 - g 3 6 - 9 g 3 4 9 b 纵向剖面4 ：t 1 8 7 t 1 3 0 y s - - - y 1 0 j 6 y l l y 1 4 3 2 3 确定标志层 标志层系指剖面中那些岩性稳定，厚度均匀，标志明显，分布范围广，测井曲线上 易识别，与上下岩层容易区分开来的时间一地层单元，可以是一个单层或是一套岩性组 合，也可以是一个界面。在标志层的控制之下，结合岩性、沉积旋回、沉积相序组合、 电性等特征综合考虑，才能获得比较正确精细的小层划分结果。 根据次一级沉积旋回、岩性及电性特征，研究区延长组长2 段共有k 7 - - - k 9 三个标 志层，其中k 9 标志层，在区域分布稳定，岩、电特征明显，易于追踪对比，可作为本 区地层划分对比的主要依据。 k 9 标志层：位于长2 油层组顶部，岩性凝灰质泥岩，厚度为l m - - - - 2 m ，测井曲线表 现为尖刀状高时差、大井径、高伽玛的特征。有时会连续出现2 3 个薄层泥岩，应认定 西安石油大学硕士学位论文 其中感应特低，声波时差特高，井径最大的一层泥岩为k 9 标志层，它是划分长2 和长l 的重要依据( 图3 2 ) 。 k 8 标志层：长2 l 和长2 2 分界线。厚度0 6 m - 0 8 m ，为薄层暗色泥岩。电性特征为： 较高电阻、低感应、高声波时差与大井径、高伽玛值( 图3 3 ) 。 k 7 标志层：长2 与长3 交界，距长3 项1 0 - - - 1 5 m 。厚度0 8 m 左右。岩性为暗色薄层 泥岩。电性特征：电阻曲线与声波时差呈现一高尖，自然伽玛值较高。感应与井径曲线特 征不明显( 图3 - 4 ) 。 3 2 4 小层对比的步骤 在充分选取各种资料，依据中期基准面旋回界面及标志层k 9 识别出长2 油层组的 顶界面，再用k 7 、k 8 辅助标志层确定出长2 l 、长2 2 、长2 3 的顶底界面。然后，在中期 基准面旋回的控制之下，进一步利用短期基准面旋回界面划分方法，同时以沉积模式为 指导对该地区进行了精细的小层划分。将长2 油层组分为长2 卜长2 2 和长2 3 三个小层； 进一步将长2 l 细分为长2 1 1 、长2 1 2 、长2 1 3 三个小层，将长2 2 细分为长2 2 1 、长2 2 2 两个 小层( 图3 5 ) 。 3 2 5 小层划分与对比结果 具体划分小层时，首先将典型井的标志层画出，结合旋回、厚度、层序界面、测井 曲线岩电特征标出分层再将其推至剖面井。然后以骨架剖面小层划分对比为依据，对单 井小层划分进行调整，实现全油田范围内分界线的统一，从相邻钻井开始，向四周井作 放射井网剖面，进行对比，通过反复对比调整，最终完成了全区2 2 0 口井的延长组长2 小层划分与对比( 表3 1 ) ，并使之空间闭合( 图3 - 6 - - - 图3 7 ) 。这是一个多次反复的过 程，即所谓的“由近而远，闭合复查”。在此过程中始终坚持动静态验证，由此确立了全 区储层等时格架。 表3 1研究区小层划分结果 层位油层组油层段小层 长2 1 1 长2 l长2 1 2 三叠系 长2 1 3 延长组 长2 长2 2 1 长2 2 长2 2 2 长2 3 长2 3 1 2 第三章小层划分与对比 j 、层划分与对比骨架网 蛩_ t ”= 。 s 矜 k ( 专 一 ，- 。”k 囤3 - 2k 9 标志层特征曲线图3 - 3k 8 标志层特征曲线 图3 - 4k 7 标志层特征曲线图3 5t 18 2 井、t 2 1 9 井长2 小屡划分 一坚旦墼塑壁堂生一 垂鲑鼗看# 灌一鬻 耋妊聋一一一毒 f 捺一稍1 虫k _ j 牟一一牟 。州牡驯 。灞潍 ； 撞 | ：i l 坩 图3 6g 3 6 2 井y 9 井长2 地层对比曹l 面圉( 横岛、 图3 7z j l 6 茹：- - y 2 6 井长2 地屡对比剖面围( 纵向) 第p i j 章储层沉积相类型及特征 第四章储层沉积微相研究 沉积环境和沉积相决定着地层的岩石类型，岩石组合决定着储层的发育和分布。因 此，沉积相研究特别是沉积微相是进行储层结构研究的重要基础，同时也是建立准确、 客观的地质模型的重要环节。此次研究中，首先结合钻井取心资料和相应的测井曲线， 对各沉积微相特征进行分析，依据自然电位、自然伽玛、声波时差和电阻率四条测井曲 线对各井段沉积微相进行划分；在纵向和横向上进行对比，确立其时空演化；最后，确 定砂体的空间展布格架。 4 1 区域沉积背景 在漫长的地质历史中，鄂尔多斯盆地具有稳定沉降、坳陷迁移、扭动明显和多期次 多沉积旋回构造沉积演化特点，自下而上，大致可以划分为四个构造一沉积演化阶段， 经历了从海相到陆相，从陆核到克拉通至前陆盆地的演化过程。 延长组的沉积经历四个演化阶段，即湖盆形成及扩张期、鼎盛期、回返期、萎缩消 亡期：长1 0 、长9 至长8 期由满盆的河流到迅速的湖进，至长7 期湖盆发育逐渐达到鼎盛。 长6 期三角洲大规模充填，湖盆萎缩开始，长4 + 5 期在盆地西北部出现短暂的湖泛，整 体来看湖盆仍继续萎缩。长3 期湖泊面积减小，深湖区向东南部退缩，长2 期河流沉积 广布，湖岸线萎缩i 幅度较大，深湖衰竭，至长1 期演化为三角洲平原，仅在子长一庙沟 一带深湖短暂复活，由于后期剥蚀作用，湖泊已支离破碎。延长组沉积结束后，受印支 运动影响，延长组广泛遭受剥蚀形成侵蚀谷地。 长2 期，地壳整体抬升，湖盆的收缩速度加剧。深湖相已收缩到正宁一固城川一带 的极小范围内，此时，伴随基底抬升和断裂作用减弱，湖相沉积的范围进一步萎缩，统 一湖盆局面接近解体。深湖相已不复存在，全区进一步平原河流化，以辫状河沉积为主， 层系厚度1 2 0 m - - 一1 3 0 m ( 图4 1 ) 。由三叠统延长组长2 油层组沉积相图可以看出研究区 范围属于辫状河沉积。 4 2 沉积相的鉴别标志 ( 1 ) 颜色标志 沉积物的颜色和其沉积环境有着十分密切的联系，一般陆上沉积砂体为氧化环境， 颜色较浅，相反，水下沉积砂体主要为还原环境，砂体颜色较深。通过对研究区长2 目 的层的岩心观察可见，砂体沉积多为灰白色或灰色，由此可见，研究区长2 期可能为陆 上沉积环境。 ( 2 ) 粒度特征 粒度分析资料是鉴别沉积相的重要相标志之一，目前用于环境研究的粒度方法中以 莫斯a j m o s s 和维希尔gs v i s h e r 所提出的概率标度累积曲线应用最为广泛且效果最 好。由于不同的沉积环境有着不同的水动力条件，而不同的水动力条件会造成不同的粒 西安石油大学硕士学位论文 度分布，从而形成与水动力条件相应的概率累积曲线，所以不同的水动力条件和不同的 颗粒搬运方式在粒度概率累积曲线上有不同的形态和截点。砂体的搬运方式一般可以分 为滚动、跳跃和悬浮三类，在概率累积曲线上分别连成各自的线段，组成三个次总体线 段的斜率反映了该次总体的分选性，斜率陡分选好，斜率缓分选就差。牵引次总体与跳 跃次总体的交点称为粗截点，跳跃次总体与悬浮次总体的交点称为细截点，截点的粗细 反映了水动力条件的强弱，所以概率累积曲线可以较好的区分砂体的搬运性质和水流强 弱。