（地质工程专业论文）高青油田孔店组火成岩储层特征研究.pdf

中文摘要 高青油田位于东营凹陷构造带西南部，构造复杂，火成岩储集体 规模大、厚度变化大，且岩性致密，纵向上主要分布在孔店组。以工 作站技术为依托，建立了一套火成岩储集体综合解释技术，包括地层 精细对比、层位确定、构造精细解释和综合解释、取心井岩、电解释、 火成岩相带划分与评价。由于火成岩具有极强的非均质性，对其识别与 预测是油气勘探的难题之一，首次综合使用地震分析、铡井约束反演、 取心井岩心与电测曲线分析等技术和方法，有效地识别了高青油田火 成岩储集体，并根据火成岩喷发期次，将高青油田孔店组火成岩储集 体分为1 、2 、3 、4 期。在岩心观察及分析化验资料研究基础上，依据 喷发岩的岩性、构造特征、厚度变化及电性、储集空间发育程度的差 异等，将火成岩分为火山口相、近火山斜坡相及远火山斜坡相三个相 带1 1 。在储层及油气成藏地质条件分析研究基础上，依据圈闭钻井控 制程度，分控制储量和预测含量对油气资源量进行了评价，为火成岩油 气藏的有效开发提供了理论依据和技术方法。 关键词：高青油田，火成岩，测井约束反演，火山口相，近火山 斜坡相，远火山斜坡相 a b s 仃a c t o a c q m go i l f i e l d ，w h i c hi sc h 硼锄丑e r i z 酣b yc o m p l i c a t e ds t r u c t u r e s ，i sl o c a t e do n t h es o u t h w e s t e r np a r to fd o n g y i n gs a gs t r u c t u r a lb e l t t h ei g n e o u sr o c kr e s e r v o i r m a i n l yd i s t r i b u t e di nk o n g d i a nf o r m a t i o nb yv e r t i c a li sl a r g ei ns i z e ，w i t hv a r i a b l e t h i c k n e s sa n dc o m p a c tl i t h o l o g y as e to fc o m p r e h e n s i v ei n t e r p r e t a t i o nt e c h n i q u e s d o m i n a t e db ys e i s m i cd a t ap r o c e s s i n gt e c h n i q u eo nw o r ks t a t i o na n di n t e r a c t i v e t e c h n i q u e a r e e s t a b l i s h e d , i n c l u d i n g f i n ef o r m a t i o nc o r r e l a t i o n , f o r m a t i o n i d e n t i f i c a t i o n , s o p h i s t i c a t e d s t m c m m l i n t e r p r e t a t i o n a n d c o m p r e h e n s i v e i n t e r p r e t a t i o n , g o r ew e l ll i t h o l o g y , e l e c t r i cl o gi n t e r p r e t a t i o n , i g n e o u sf a c i e sd i v i s i o n a n de v a l u a t i o n i d e n t i 删o na n df o r e c a s t i n gf o ri g n e o u sr o c ki so n eh a r dp r o b l e mo f e x p l o r a t i o na c t i v i t y , b e c a u s ei t h a se x t r e m ea e o l o t r o p i s m ，b yf i r s t l ys y n t h e t i c a l l y u t i l i z i n gs e i s m i ca n a l y s i s , w e l ll o g g i n gr e s t r i c t e di n v e r s i o n , c o r ew e l lg o r ea n d e l e c t r i cl o ga n a l y s i sm e t h o da n ds oo n , t h ei g n e o u sr o c kr e s e r v o i ro f 6 a o q i n go i l f i e l d i se f f e c t i v e l yi d e n t i f i e da n dd m d e di n t oo n et of o u rf o u rp h a s e sa c c o r d i n gt oi g n e o u s r o c ke r u p t i n gp h a s e o nt h eb a s eo f c o r eo b s e r v a t i o na n da n a l y s i sa n dl a b o r a t o r yt e s t d a t ar e s e a r c ha n di nt h et i g h to fl i t h o l o g yo fe r u p t i v er o c k , t e c t o n i cf e a t u r e ，v a r i a b l e t h i c 虹e s s , t h ed i f f e r e n c eo f e l e c t r i cn a t u l _ ea n dr e s e r v o i rs p a c ev e g e t a ld e g r e ee r e ，t h e i g n e o u sr o c kd i v i d e di n t oc l t c rf a c i e s ，p r o x i m a ls l o p ef a c i e sa n dd i s t a ls l o p ef a c i e s a saf o u n d a t i o no fr 嘲x v o i ra n dt h eg e o l o g i cc o n d i t i o no ff o r m i n gh y d r o c a r b o n r e s e r v o i rr e s e a r c ha n di nt h el i g h to fc o n t r o ld e g r e eo ft r a pw e l ld r i l l i n g ， s u b - c o n n o lr e s e l v e $ a n dp r e a i c t i n gc o n t e n t , h y d r o c a r b o nr e g o u r c e si se v a l u a t e d ， w h a tp r o v i d e st h e o r yf o u n d a t i o na n dt e c h n i q u em e t h n df o ri g n e o u sr o c kr e s e r v o i r v a l i dd e v e l o p m e n t k e yw o r d s ：6 a , , q i n go i l f i e l d ，i g n e o u sr o c lw e l ll o g g i n g r e s t r i o t e di n v e r s i o n , c r a t e rf a c i e s ，p r o x i m a ls l o p ef a c i e s ，d i s t a ls l o p ef a c i e s 独创性声明 本人声明所呈交的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的地方外， 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 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作了明确的说明并表 示了谢意。 签名： 加b 关于论文使用授权的说明 目f b 卒人元全群石油大学有关保留、便片j 字位论文的规定，即：字 校有权保留送交论文的复印件及电子版，允许论文被查阅和借阅；学 校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制 手段保存论文。 学生签名：址“年 月日 导师签名：聪 加6 年 月 矿日 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第1 章前言 第1 章前言 1 1 论文题目来源及研究目的和意义 本论文题目高青油田孔店组火成岩储层特征研究，来自中石化 胜利油田有限公司技术服务项目高青油田北区沙四段碎屑岩及孔店 组火成岩油藏地质研究。 由于北区断层多、断块碎、地层剥蚀严重，勘探开发认识程度较 低，尤其是孔店组火成岩一直未进行过系统的地质研究。为了认识和 控制北区沙四段碎屑岩和孔店组火成岩的资源量，开展北区的滚动勘 探，在现有资料基础上开展本项目石油地质综合研究，以期搞清北区 地层超剥关系和构造关系，总结出适合该类油气藏储层的特征、分布 规律、评价方法和技术，并在储层分布规律及油气富集规律研究基础 上，进行圈闭评价，为下一步油田滚动开发提供地质依据。 1 2 国内外研究现状 随着石油勘探、开发技术水平的提高，构造油藏越来越少，岩性 油藏的勘探、开发日益引起人们的关注，世界各产油国和世界级的石 油公司纷纷投入大量的人力物力进行研究岩性泊藏的分布规律及开发 措施。 经胜利油田图书馆科技信息检索部利用具有世界级权威的美国石 油文摘数据库( p a 检索系统) 和包涵石油上游文献信息量大的重庆维 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第1 章前言 普中文期刊全文数据库作为信息检索的两个检索系统，在p a 检索系 统中总共查到6 篇外文文献和2 1 篇中文文献。 检索出的6 篇外文文献的内容主要偏重于火成岩的岩矿特征，2 1 篇中文期刊多偏重于火成岩油藏的综合解释技术应用、火成岩油藏储 集体综合预测等技术研究领域。科技信息检索部认为本课题研究项目 旨在通过对岩性油藏较为特殊的火成岩油藏储集特征描述研究适合该 类油气藏储层的储集特征、分布规律及其评价方法和技术，涉及的内 容属于国内外油田开发领域的先进技术，完全具备开题条件。 1 3 主要研究内容 1 3 1 地层研究 根据测井地质学、沉积学等原理，分区块地层对比及砂体划分， 研究火成岩各期次划分原则、方法及火成岩各期次分布规律。 1 3 2 断裂及构造分析 在地层精细对比基础上，结合三维地震资料进行构造研究，落实 边界及块内断层，同时对每一主力含油小层进行微构造研究，为落实 含油边界、分析生产效果及下一步开发提供依据。 1 3 3 火成岩储层展布规律研究 ( 1 ) 根据沉积学等原理，应用岩心分析化验资料及测井解释等手段， 分析火成岩岩性特征、电性特征及含油性、储集空间等； ( 2 ) 利用测井约束反演技术，对火成岩体的空间规模进行了反演， 2 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第1 章前言 结合钻井资料对火成岩体展布特征进行了研究。 1 3 4 火成岩储层评价 ( 1 ) 火成岩储集空间类型、火成岩储集空间形成机制、火成岩储层 控制因素来对火成岩储集空间进行分析。 ( 2 ) 火成岩储层物性分析，主要根据分析化验资料及测井多功能解 释建立火成岩孔渗交会图。 ( 3 ) 火成岩储层评价 按照火成岩储集空间类型、储集空间控制因素及火成岩相带分布 规律等，将火成岩储层划分为缝洞复合型、孔隙裂缝型和微孔微缝 型三种类型，在此基础上进行分类评价。 1 3 5 火成岩资源评价 在储层及油、水分布规律研究基础上，依据圈闭钻井控制程度， 分控制储量和预测含量对油气资源量进行了评价。 1 4 技术路线与技术关键 1 4 1 技术路线 ( 1 ) 充分进行调研，利用层序地层学、沉积学和石油地质等理论， 在岩心观察、岩相变化规律研究基础上，按喷发期次进行划分，搞清 孔店组火成岩地层与上、下地层的超剥关系。 ( 2 ) 区域构造背景研究的基础上，对该块构造发育史进行研究，在 此基础上进行断层解释和断裂系统组合。 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第1 章前言 ( 3 ) 利用测井资料结合测井约束反演技术，对储层展布规律研究。 ( 4 ) 依据岩心、岩屑录井资料、室内分析化验资料、测井曲线、测 井多功能解释资料及试油资料分析，通过分析火成岩储集空间、储集 空间控制因素及火成岩相带分布规律、火成岩储层物性等方面对孔店 组火成岩储层进行分类并进行综合评价。 ( 5 ) 综合地质研究成果，在油、水分布规律研究基础上，依据圈闭 钻井控制程度，分控制储量和预测含量对火成岩资源评价。 1 4 2 技术关键 ( 1 ) 火成岩各期次分布规律研究 ( 2 ) 火成岩储层预测技术 ( 3 ) 火成岩储集体描述技术 4 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第2 章地质概况 第2 章地质概况 2 1 基本地质概况 高青油田位于山东省高青县城西，青城乡东部。构造上位于东营 凹陷西南部，西临惠民凹陷，东临博兴洼陷，北接里则镇洼陷，西南 接花沟断鼻带，根据地层发育特征，高青油田分为南部青城凸起、北 部青城北坡超剥带和东部高青断裂带三部分 2 1 ( 如图2 - 1 ) 。 图2 - 1 高青油田区域位置图 高青油田北区是青城凸起向里则镇洼陷过渡的斜坡区，为一古近 系的超剥带，新近系覆盖于古近系孔店组、沙河街组不同的组段之上。 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第2 章地质概况 北区主要含油层系为孔店组，此外还发现了馆陶组、沙一段、沙二段 沙三段、沙四段四套含油层系，其中孔店组火成岩为本次研究的主要 目的层。本次研究的工区范围为高青三维纵测线1 2 1 7 ，横测线l 1 6 9 ，于家庄三维纵测线1 1 7 7 ，横测线1 1 1 0 ，东以高青大断层为 界。 到目前为止，研究工区范围内共有完钻井8 9 口，多为1 9 9 0 年以 前完钻，其中北区目的层取心并2 口，间断取心，取心迸尺2 5 8 m ， 心长2 5 8 m ，平均收获率1 0 0 ，但分析化验资料较少( 如表2 1 ) 。 表2 - 1 高北地区孔店组火成岩取心资料统计表 进尺心长 收获 油砂孔隙 渗透 薄片 碳酸 井号井段m层位 mm率长m度块 率块块盐块 1 1 0 1 3 2 高4 2 1火成岩 2 1 32 1 31 0 09 23 23 066 1 1 2 2 6 5 1 0 3 2 4 4 1 0 3 3 4 1 高4 2火成岩 4 5 34 5 31 0 01 1 1 0 4 5 4 4 1 0 4 9 0 2 2 北区的勘探开发简史和现状 高青地区油气勘探始于六十年代中期，1 9 8 0 年之后加强了地震工 作，基本搞清了凸起区及边缘地区的地层构造特征，1 9 8 7 年至1 9 8 8 年2 月完钻1 3 口探井，多口井见工业油流，其中高4 1 井中生界获日 产4 1 4 吨油流，高1 9 井东营组获日产油7 0 吨的初产油流，由此揭开 了本区会战的序幕。 6 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第2 章地质概况 在1 9 8 8 年4 月会战之前高青油田为工业预探阶段，油田范围内完 钻探井2 4 口，发现了高1 7 块、高1 9 块、高1 2 块、高4 1 块等四个含 油断块，确定了七套含油层系，圈定了各块的含油面积及储量。1 9 8 8 年底通过进一步的详探，北区的高1 2 块解体为高1 0 、高1 2 、高9 和 高4 3 等四个断块，储量大减。1 9 8 9 年1 4 月对重点断块强建产能， 其它断块进行开发准备。通过钻探高4 2 5 7 井和高1 2 井，证实北区油 层物性差，北区四个断块又划分为1 2 个断块，其中9 个断块含油；高 4 2 井试油发现了孔店组火成岩新含油层系。1 9 8 9 年5 1 0 月油田全面 进入开发阶段，开发方案北区主要是针对孔店组油层。 由于北区断层多、断块碎、地层剥蚀严重，勘探开发认识程度较 低，尤其是孔店组火成岩一直未进行过系统的地质研究。北区孔店组 火成岩1 9 9 0 年曾计算含油面积o 3 k i n 2 ，地质储量1 8 x1 0 4 t ，目前火成 岩已累计采油1 4 1 0 4 t 。 为了认识和控制北区沙四段碎屑岩和孔店组火成岩的资源量，开 展北区的滚动勘探，在现有资料基础上开展本次研究，以期搞清北区 地层超剥关系和构造关系，在储层分布规律及油气富集规律研究基础 上，指出有利的含油圈闭，为下一步油田滚动开发提供地质依据。 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第3 章地层与构造 第3 章地层与构造 3 1 地层 3 1 1 地层层序 依据钻并资料显示，本区自下而上发育中生界、古近系孔店组、 沙河街组、东营组、新近系馆陶组、明化镇组和第四系平原组【3 】 由于本区为一古近系超剥带，孔店组、沙河街组不同组段的地层 由北向凸起层层超覆剥蚀呈迭瓦状，地层变化较大。从区域地层展布 规律看，北区孔三段火成岩之上有两次大的地层不整合，一是馆陶组 底部与沙河街组地层之间的不整合，二是沙河街组与下伏孔店组之间 的地层不整合【4 】。从电性特征看，馆陶组地层主要为一套泥岩沉积， 表现为电阻低平，在工区的南部馆陶组与沙河街组、孔店组地层的高 阻明显分界；在工区的北部馆陶组底部发育一套火成岩，以高阻为特 征，底界划在火成岩底部，为本区地层对比的一个区域标准层：沙河 街组为一套湖相的砂、泥互层沉积，微电极呈现为梳状高阻，与下伏 的孔店组地层较易识别，为本区地层对比的另一个区域标准层。这两 个标准层控制了沙河街组地层的分布。孔店组的火成岩为一特殊岩性， 据高4 2 1 井岩心观察及薄片鉴定，火成岩以玄武岩、安山玄武岩为主， 在电性上表现为高阻低导，声波时差多低于2 5 0 “s m ，电性上易于识 别。 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第3 章地层与构造 3 1 2 地层的划分与对比 在对比工作中，以馆陶组底部不整合、沙河街底部的不整合及火 成岩为区域对比标志，以沙四段2 砂层组底部三个“山”字状感应高 阻( 白云质砂岩) 作为局部对比标志，在吸收前人工作成果的基础上， 利用层序地层学、沉积学和石油地质理论，综合考虑地质、测井、构 造、沉积旋回、油水关系、电性组合及隔、夹层分布等多种因素，将 沙四段按三个次级旋回划分为3 个砂层组、1 0 个小层；其中1 砂层组 划分为3 个小层，2 砂层组划分为4 个小层，3 砂层组划分为3 个小层。 孔店组火成岩在岩心观察、岩相变化规律研究基础上，按喷发期次进 行了划分，将火成岩自上而下划分为4 期。其中1 、2 期厚度较大，北 部部分井1 、2 期火成岩合在一起；3 、4 期火成岩厚度较小，部分井 合在一起( 如图3 1 ) 。 图3 - i 高青油田高1 2 - 4 0 高1 2 2 4 井地层对比剖面图( 南西北东向) 在标准层确立和小层划分的基础上，首先利用测井资料全、小层 9 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第3 章地层与构造 发育全的井作为标准井，建立骨架剖面及网格剖面，对全区所有完钻 井进行了统层对比，搞清了沙河街组各组段及孔店组地层的超剥关系。 3 1 - 3 地层接触关系 火成岩各期次分布规律：火成岩主要分布在靠近高青大断层的东 部地区，从南部的高1 2 5 0 、1 2 2 2 井至北部的高4 2 、4 3 、4 4 井， 呈南东收敛、北西撒开的喇叭形。地层厚度差别较大，厚度中心如高 1 2 1 0 井达到4 5 m ，薄的如高1 2 2 4 井则只有1 s m 。 从4 期火成岩平面展布情况看，3 、4 期主要位于高4 3 高4 2 4 1 井附近，有8 口井钻遇。1 、2 期火成岩全区范围明显较第3 、4 期 大，平面上可分为三个分布区域：北部区域位于高1 2 1 0 井以北，两 期火成岩都发育，有9 口井钻遇，高4 2 、4 2 3 3 井测井虽未测至火成 岩，但从综合录井图和试油成果看，其下均有火成岩沉积，北部高4 3 、 4 4 等井两期火成岩合在一起。中部区域以高1 2 1 1 等井为中心，主 要分布有第2 期火成岩，部分井有第3 期，但大部分没有第1 期火成 岩沉积。南部区域只有3 口井分布有火成岩，以1 2 5 0 井为中心。从 三维地震资料分析看，这三口井火成岩位于断裂带附近，地震反射散 乱，不易追踪对比，与北部火成岩期次关系不清；测井上则由于其北 部无井钻遇火成岩，与北部火成岩不易对比。 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第3 章地层与构造 3 2 构造 3 2 1 区域构造背景 高青油田处于东营凹陷西南缘和青城凸起的东缘，分属两大构造 单元。以高青大断裂为界，东部下降盘属于东营凹陷博兴洼陷，断层 上升盘南部属于高青凸起，北部为凸起北坡超剥带。其总体构造格局 为东部断裂带，西部凸起和斜坡带阎( 见图2 1 ) 。 由于本区分属凸起和凹陷两大构造单元，它的构造和地层发育特 征必然受到这一区域构造背景的控制。而高青大断层作为东营凹陷与 青城凸起的分界断层，其发展演化必然对东部断裂带和西部凸起及超 剥带产生重大影响，也势必对火成岩的发育和油气聚集起重要影响。 3 2 2 构造发育史 高青大断层既是东营凹陷与青城凸起的分界断层，也是本区的主 要断层，它控制着青城凸起和博兴洼陷的形成和演化，对油气聚集起 着重要作用。 高青大断层是一条长期继承性活动的基底大断层，为一级铲式正 断层，它的发展演化与整个区域构造背景相一致。 大约从中生代末期高青大断层开始活动，即相当于燕山运动时期， 强烈的褶皱运动使得南部中生界地层凸起，并在中生界地层顶部伴有 多期基性花岗岩岩浆侵入活动。由于南部青城凸起，使得该块中生界 地层长期出露地表接受风化剥蚀，致使该区出现沉积间断，与上覆的 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第3 章地层与构造 孔店组地层呈不整合接触( 如图3 - 2 ) 。 图3 - 2 高青油田地层接触关系示意图 早第三纪为高青大断层强烈活动期，即相当于燕山运动末期和济 阳运动时期。此时由于高青大断层的强烈活动，在孔三段在靠近高青 大断裂附近曾多期形成局部火山喷发，与金家、草桥地区孔店组火成 岩的形成属同一时期。在始新世末期，受燕山运动末期的影响，该块 在孔三段末期局部抬升，出露地表风化剥蚀，使得该块缺失孔一段， 局部缺少孔二段，致使沙四段与孔店组呈区域性不整合接触。至始新 世中叶，即沙四段末期，此时为高青大断层强烈活动时期，受济阳运 动影响，高青北部斜坡带抬升出露地表，接受风化剥蚀，致使沙三段 中、下缺失，沙三段上直接覆盖在沙四上，呈不整合接触。而又因南 部中生界地层凸起，古近系孔店组、沙河街组地层呈迭瓦状层层上超。 1 2 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第3 章地层与构造 到始新世末期，受东营运动的影响，东营凹陷整体抬升，出露地 表风化剥蚀，古近系地层由新到老、由北到南逐层受到剥蚀，以泥岩 为主的新近系馆陶组地层覆盖在古近系不同层位之上。由于东营运动 的影响，在金家草桥地区沿大断裂有基性玄武岩岩浆岩喷发。在高 青北部斜坡带北部，此时也有基性玄武岩岩浆岩喷发，在馆陶组底部 发育有一套厚度不等的玄武岩。 中新世以后，高青大断层活动强度逐渐减弱，至明化镇组沉积后 期，断层基本停止活动。 3 2 3 断裂系统 高青北部斜坡带的一个显著构造特征为断块构造。由于该块从中 生代到晚第三纪长期受较强烈构造活动的影响，区内各级断层较发育。 断块多、断块碎是北部斜坡带的一个重要特征。 根据三维地震解释的e k 3 火成岩顶面断裂系统分布图( 如图3 3 ) ， e k 3 火成岩共发现各级断层2 3 条，主要可分为四组： o ) ：i l 东向( 包括北北东向) 、东南倾断层，对油气的富集起主要的 控制作用。以高青大断裂为代表，其断层落差达5 0 0 m 左右，而一些 区内三、四级小断层，落差3 0 5 0 m ，此类断层为全区的主断层。 ( 2 ) 北东向( 包括北北东向) 、西北倾断层。此类断层落差均较小， 多为三、四级小断层。 ( 3 ) 东西向断层。此类断层倾向既有北倾的，又有南倾的，且多为 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第3 章地层与构造 北东向断层所切割。断层落差一般2 0 5 0 m ，对油气的遮挡起一定的 作用。 图3 - 3 火成岩顶面断裂系统分布图 ( 4 ) 北西向、东北倾断层。此类断层数目较少，断层落差也较小。 根据三维地震解释的顶面断裂系统分布图( 如图3 3 ) ，目的层共 1 4 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第3 章地层与构造 发现各级断层2 1 条，其断层的分布特点与e k 3 火成岩断层的分布特点 基本一致，都是分为四组，特征相同，只是断层规模稍微小一点。断 裂系统具有一定的继承性。 依据上述的e k 3 火成岩断层产状、断层分布特点，考虑到断层对 油水分布的影响，可将e k 3 火成岩顶面断裂系统细分为8 个小的断块： 高5 4 块、高6 3 块、高1 2 - - x 3 1 块、高1 2 1 1 块、高1 2 1 0 块、高 4 2 块、高4 3 块、高4 4 块等。其中高4 2 块又可分为高4 2 块和高4 2 - - 3 8 1 块。 这8 个断块除高4 4 块因北部受研究区范围限制而未能落实外，其 余断块均较落实，且每块均有井钻遇。 3 2 4 构造形态 根据三维地震解释结果，结合钻井及测井资料，得到了e k 3 火成 岩顶面构造图。 火成岩顶面构造形态南高北低。南部地层向北东方向倾没，地层 倾角1 1 。左右，北部地层则向北、北西方向倾没，地层倾角可达 2 4 。不同走向的断层将北区切割成8 个小断块。顶面埋深- 9 5 0 1 9 0 0 m 。 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第4 章火成岩储层展布特征 第4 章火成岩储层展布特征 4 1 储层描述 4 1 1 岩性特征 孔三段火成岩沉积位于孔三段的中、上部，高4 2 1 井火成岩为第 一、二期沉积。据岩心观察及薄片鉴定，火成岩以玄武岩、安山玄武 岩为主，玄武岩呈斑状基质填隙结构，主要矿物成份为斜长石、辉石 ( 已完全蚀变，现推测为辉石) ，次生矿物为皂石、绿泥石、白云石。 依据火成岩气孔、裂缝发育及充填程度将玄武岩分为致密玄武岩和气 孔玄武岩两种类型 6 1 ：致密玄武岩气孔一杏仁构造不发育，或虽发育 但气孔及裂缝多被方解石充填，含油性较差。气孔玄武岩则气孔、溶 蚀孔及高角度裂缝发育，部分气孔被充填。这两种类型玄武岩在孔三 段火成岩中交替出现。 据高4 2 1 井岩心观察，第一期火成岩气孔、裂缝及溶蚀孔较发育， 且多未被方解石充填，含油性较好；第二期火成岩虽也发育气孔、裂 缝，但多被方解石充填，储集空间不发育，含油性较差。在两期火成 岩中间发育一套细晶白云岩、白云质砂岩、铁白云质砂岩，裂缝比较 发育，为火山斜坡亚相沉积。据薄片资料分析，白云岩、白云质砂岩 次生特征明显，白云石细晶结构，部分见雾心，视面孔率5 ，而铁 白云石砂岩致密块状，其中铁白云石占4 5 ，微细晶结构，在电性上 1 6 中国石油大学( 华东) t 程硕士学位论文第4 章火成岩储层展布特征 表现为高阻。陆源碎屑占5 5 ，以粉细砂为主，分选中差，其中石英 4 8 ，长石3 0 ，岩屑2 2 ，岩屑以中酸性喷出岩屑和石英为主。铁 白云石砂岩由于胶结致密，裂缝及孔隙不发育，基本不含油。 火成岩顶部部分井沉积一套碎屑岩，部分井火成岩则直接与孔店 组、沙河街组不整合面接触。据高4 2 1 井岩心观察，该井火成岩顶部 为浅灰绿色正韵律沉积的砾状砂岩、含砾不等粒砂岩，砾石成份为灰 岩，砾径一般2 5 m m ，砂岩胶结疏松，底部与火成岩接触处砂岩见 铁质充填缝。孔三段下部为一套砂、泥沉积。 纵向上，在白云岩附近火成岩多发育裂缝及溶蚀孔，岩心多显示 为油斑或油浸，含油性较好。远离白云岩的玄武岩，则孔、缝大多被 方解石充填，含油性较差或不含油，故作为火成岩斜坡相 7 1 的白云岩 附近储集空间发育，为含油的有利部位。 4 1 2 电性特征 火成岩在电性上以高阻、低导、低声波、低自然伽马为特征舶， 其中两种类型的玄武岩在电性上略有区别： 致密玄武岩：火成岩自然电位平直，声波较低，一般2 0 0 2 7 0 p a m ，局部可达1 5 0 1 s m ，电阻率普遍较高，一般大于4 0 q m ，密度 一般2 7 9 2 8 8 ，接近玄武岩2 8 8 9 c m 3 的骨架密度。 气孔玄武岩自然电位明显回返，声波时差较高，一般大于2 5 0 l a s m ，且声波时差多有起伏变化，电阻率一般1 0 2 5 q m ( 如图4 1 ) 。 1 7 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第4 章火成岩储层展布特征 毡 l - k 一 5 x 1 0 - 3 p , m 2 ，占样品的1 6 7 。 高孔低渗：孔隙度1 0 2 0 ，渗透率5 l x l o - s p m 2 ，占样品总 数的6 1 1 。 4 0 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第5 章火成岩储层评价 低孔低渗：孔隙度 2 51 8 21 8 2 5 2 5 i 油 9 4 2 块9 4 2 4 1 1 8 61 8 61 8 65 0 7 油 9 4 2 1 2 5 41 3 7 油花f干层 9 4 2 一1 02 0 9液5 2 5|干层 9 1 2 一1 22 3 882 5 5o 7油 9 1 2 2 0 1 9 69 89 84 7 油 9 1 2 x 3 1 块9 1 2 2 2 1 5 41 3 9 1 3 92 3 4油 9 1 2 5 0 1 4 47 2f油 9 1 2 1 96 1| 3 1 |油 9 1 2 - 1 0 块9 1 2 一1 0 2 6 4 1 3 2 |油 9 1 2 1 8 2 9 f 1 5 |f油 9 1 2 1 i 2 1 8 1 0 9 f| 油 9 1 2 1 1 块 9 1 2 1 7 1 3 1 6 6 油 9 1 2 2 4 1 8 0 9 油 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第6 章火成岩油水分布规律 6 3 油气藏类型 本区孔三段火成岩主要储集空间为构造裂缝和溶蚀孔，其中裂缝 既可作为储集空间，又作为连通各类孔隙的通道，它控制了溶孔的发 育，为储集空间的主要控制因素。综合分析其油藏类型为裂缝性火成 岩油藏。 6 4 流体性质 6 4 1 原油性质 本区火成岩有71 3 井进行了原油性质分析( 如表6 - 2 ) ，原油密度 一般0 9 4 6 0 9 8 1 9 e r a 3 ，平均0 9 6 4 9 c m 3 ，原油粘度一般5 5 2 3 3 0 0 m p a s ，平均1 4 8 7 m p a s ，凝固点平均4 8 ；初馏点一般2 0 0 2 5 0 ，平均2 3 8 ，含硫0 2 0 5 ，含蜡量3 7 8 3 ，胶质2 5 4 6 ， 沥青质含量4 2 9 6 。为普通稠油。 表6 - 2 高北地区原油性质统计表 原油密度g c m 原油牯度m p a s 凝固舍蜡含硫胶质沥青质 层位 井 范围平均范围平均 点 教 0 9 4 6 7 6 93 70 22 5 火成岩 70 8 6 41 4 8 74 8 4 2 0 9 8 1 3 3 5 48 8o 54 6 平面上，原油性质表现为靠近高青大断层附近，原油密度多低于 0 9 6g e m 3 ，原油粘度低于1 0 0 0m p a s ，而远离大断层的西北部，原油 密度0 9 6 0 9 8g e m 3 ，原油粘度大于1 6 0 0m p a s ，说明本区的原油主 要是沿高青大断层向地层上倾方向运移。在纵向上，原油性质表现为 随埋藏深度的增大，原油密度逐渐减少，原油粘度逐渐降低。原油性 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第6 章火成岩油水分布规律 质的变化规律说明本区的原油主要是沿高青大断层自下而上向地层上 倾方向运移。 6 4 2 地层水性质 本区火成岩有8 口井有地层水分析资料，据资料统计，本区地层 水性质如下： c l ：一般4 0 6 0 9 7 4 1 m g 1 ，平均7 5 5 3m g n s 0 4 ：一般3 0 1 5 0m g a ，平均5 5m g a h c 0 3 。：一般3 0 0 1 0 0 0m g n ，平均5 5 6m g a 总矿化度：平均1 3 4 9 9m g a 水型：c a c h 、m g c h 水型。 6 4 3 气层气性质 北区火成岩试油井9 口，两口井产气，日产气2 8 6 9 1 3 4 4 9 5 m 3 。 据气组分分析，气中c h 4 含量一般9 7 9 8 0 1 ，相对密度为0 5 6 0 3 0 5 8 9 c m 3 ，为低硫干层气藏气。 6 5 油气富集规律 本区油气运移主要发生在馆陶组中晚期一明化镇组，沙四段上、 沙三段中、下生成的油气，经初次运移进入沙三段一沙二段三角洲砂 体中，沿地层上倾方向向高青断裂带运移。油气进入断裂带后，由于 重力分异作用，油气未遇到泥质盖层时，以垂向运移为主。由于东区 具有高1 7 、高1 9 等幅度较大的鼻状构造，其上为馆陶组的泥岩盖层， 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第6 章火成岩油水分布规律 形成了东区的馆陶组油气藏。部分油气穿过断层进入南区中生界，形 成南区中生界油气藏。北部油气运移在断裂带时，因断裂带内缺乏较 大规模的构造，油气不能在断裂带大规模聚集起来，油气以垂向运移 为主，沿高青大断裂向上运移，进入断层上升盘的孔店组及沙河街组 储集体中，向上倾方向运移，被馆陶组底的不整合或断层遮挡，形成 油气藏。 通过以上分析，北区的油气富集具有以下几点规律： ( 1 ) 断层作为油气运移的通道，油气主要在靠近断层线附近圈闭内 富集，表现为靠近大断层，油层组多，油层厚，远离断层的西部则油 层少，含油性明显变差。另外作为火成岩，断层附近裂缝及储集空间 的孔洞发育，易形成高产裂缝性油藏。 ( 2 ) 油气沿断层进入储层后，向上倾方向运移，由于天然气运移速 度快，可运移至较远的距离，而油则不能运移很远，故气层可作为同 层油气运移的最大距离。 ( 3 ) 从油气分布看，由于油源不足北区未能满块含油，油气富集于 南部剥蚀线附近，离剥蚀线的远近成为斜坡带油气富集的主要控制因 素。 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第7 章资源评价 第7 章资源评价 在储层及油气成藏地质条件分析研究基础上，依据圈闭钻井控制 程度，分控制储量和预测含量对油气资源量进行了评价。 7 1 评价区的划分 有油水井控制评价区：高1 2 x 3 1 块、1 2 1 l 块、1 2 1 0 块、4 2 - - 3 8 1 块、4 2 块无油水井控制评价区：高4 2 1 西块、高4 4 块、高4 3 块无井试油。 7 。2 有井控制区储量评价 7 2 1 储量计算参数的选取 7 2 1 1 含油气面积的确定： 依据油井与尖灭线问1 3 ，油水并间1 2 、油气井间1 2 的标准圈 定有效厚度“0 ”线，将地层超覆线作为有效厚度“0 ”线，结合各小 层的油水边界线，分别圈定各小层的油、气分布范围，油、气分别量 取面积作为各小层的油气面积。一 7 2 1 2 有效厚度： 依据有效厚度划分结果值，按面积权衡法分别计算火成岩气、油 层有效厚度。 7 2 1 3 孔隙度： 高4 2 1 井火成岩分析2 0 样品块，平均1 5 5 ，1 2 口井的测井多 功能解释孔隙度1 1 9 。综合分析火成岩孔隙度取1 1 。 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第7 章资源评价 7 2 1 4 含油、气饱和度： 火成岩含油饱和度参考原火成岩储量计算饱和度选值，取5 0 。 7 2 1 5 原油密度、体积系数： 原油密度依据本次原油性质分析结果，火成岩原油密度取 o 9 6 4 9 c m 。 体积系数依据北区孔店组选值，取1 0 5 。 7 2 1 6 地层压力、地层温度、校正系数： 参考北区天然气储量计算报告选值，地层压力p r 取8 9 1 m p a ，t f 地层温度取5 5 ，温度校正系数1 t f 取o 8 9 3 ，偏差系数1 z 取1 1 2 。 北区天然气综合系数= o 0 1 x 中x s g x p r x l t f x l z = 0 0 1 3 0 x 5 0 8 9 1 o 8 9 3 1 1 2 = 1 3 3 7 x | 0 4 m 3 k m 2 m 。 7 2 2 油气储量计算 本次储量估算以小层为计算单元，采用容积法进行储量估算( 如 表7 1 ) 。 表7 - l 高北地区火成岩储量信算表 小 面积k m 2厚度m孔隙饱和度原油体积综合 单储储量 气 度 气油 密度系数系数系数气层油层 层气层 油层油层 层 层层g c m 3k m 2 m m 】舾2 m1 2 皿 1 0 a m 31 0 t 火 成0 6 2 60 8 3 59 01 0 2 1 15 00 9 6 41 0 24 9 0 15 20 2 7 6“3 岩 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第7 章资源评价 7 2 3 孔店组火成岩储量分块评价 火成岩油气主要集中在南部高青大断层附近，火成岩断裂组合可 将火成岩划分为六块，自南向北依次为高1 2 x 3 1 块、1 2 1 1 块、1 2 一l o 块、高4 2 块、高4 3 块、高4 4 块，其中高4 2 块又可分为高4 2 块和高4 2 - - 3 8 1 块。目前有井生产的块：高1 2 一x 3 1 块，高4 2 块、 高1 2 1 1 块及高4 2 1 块。高4 2 块、4 2 1 块气油界面依据实际试油试 采资料确定，火成岩含油面积o 8 3 5 k m 2 ，石油地质储量3 6 7 1 0 4 t ， 含气面积0 6 2 6 k m 2 ，天然气储量0 2 8 4x1 0 8 m 3 。 7 3 无井控制区储量评价 据高4 2 1 井岩心观察，该井火成岩具有一定的储集空间和储油能 力，1 9 9 5 年对该井火成岩试油见到了油花，最终产油o 1 t ，测井解释 为于层。高4 2 一l o 井9 1 年试油也见到了一定的液量，反映该区火成 岩具有一定的储集空间。经对火成岩储集空间控制因素及油气富集规 律分析认为：高4 2 1 井南部小范围仍可能有一定的潜力。 高4 2 - - 3 8 1 井西块目前无井控制，测井约束反演为一火成岩厚度 中心，依据火成岩储集空间控制因素分析，为可能的有利块，但由于 油源不足，该块资源量有待于进一步落实。 本次对火成岩无井控制区的资源评价，单储系数采用有井控制区 资源评价时的选值，取5 2 1 0 4 t k i n 2 1 1 1 ，厚度高4 2 1 井南部暂取8 m ， 高2 1 3 8 1 西块暂取6 m 。按容积法对火成岩资源量进行了评价。高4 2 1 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第7 章资源评价 南预测储量1 1xl o t ，高4 2 - 3 8 1 西块预测储量2 9 1 0 4t ，两块合计资 源量为4 0 1 0 4 t ( 如表7 2 ) 。 表7 - 2 高北地区孔店组火成岩预测资源量 厚度单储系数预测储量 层位区块面积k m 2 m 1 0 t k i n 2x l o t 高4 2 1 南块 0 2 685 2 1 1 火成岩 高4 2 3 8 1 西块 0 9 565 22 9 火成岩合计 1 1 7 | 5 24 0 合计资源量 1 7 5 7 4 油藏综合评价 本区火成岩油藏埋深9 0 0 1 0 5 0 m ，储量丰度5 3 x 1 0 4 t k m 2 ，产能 一般2 0 8 0 t d ，为浅层、中高产、低丰度小型油田。 天然气产量低于1 0 1 0 4 m 3 ，储量丰度o 3 x1 0 8 m 3 ，气藏埋深小 于1 5 0 0 m ，为中产能、低丰度、浅层小型气藏。 7 5 开发前景评价 依据前述孔店组火成岩资源评价结果，分有井控制区和无井控制 区分别对其发前景进行了评价。 7 5 1 有井控制区开发前景评价 火成岩有井控制区储量较为落实，可以在油井控制程度较差部位 考虑下一步滚动开发。如火成岩高1 2 - 1 0 块、高1 2 1 1 块，可考虑低 产井改层生产火成岩，有望获得一定的产量。 7 5 2 无井控制区开发前景评价 ( 1 ) 火成岩高4 2 1 井南部、高4 2 3 8 l 井西块有一定的潜力，可考 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第7 章资源评价 虑在高4 2 1 井与高4 2 3 8 1 井之间打一口滚动勘探井，进一步增加资源 量。 ( 2 ) 在商4 2 3 8 1 西块构造部位布一口井，以落实西块资源量，见 到较好效果后可继续向西部高部位布井，开展该块的滚动开发。 中国