（地质工程专业论文）东营凹陷西部地区滨浅湖滩坝砂岩储层预测及描述技术研究.pdf

东营凹陷西部地区滨浅湖滩坝砂岩储层预测及描述技术研究 东营凹陷西部地区滨浅湖滩坝砂岩储层预测及描述技术研究 摘要 本文主要应用沉积学理论，深入分析了古地貌、浪基面、物源对滩坝砂岩发育与 分布的控制作用，针对东营凹陷不同成因类型滩坝砂体的沉积特征，建立起陆相 断陷湖盆缓坡带各种成因类型滩坝砂体的沉积模式，系统总结了不同沉积环境下滩 坝砂体的沉积模式及储层特征；利用多元综合标定、相干分析技术，实现了滩坝砂 岩顶面构造形态的精细解释和落实；分析了以往古地貌恢复技术方法的特点及不足， 通过反复实验，开发出较为完善的高精度古地貌恢复技术，实现了古地貌背景的准 确再现。 针对滩坝砂岩储层的实际发育特点，设计了不同厚度、不同岩性组合特征的滩坝 砂岩地质模型，通过正演模拟，系统总结了滩坝砂岩地层的地震波形特征；总结了 不同地层岩性组合下滩坝砂岩的地震属性特征，建立了滩坝砂体的地震物理响应特 征与储层发育程度的对应关系和滩坝砂岩地震识别模式；根据正演模拟结果得到的 认识，利用井震资料的相关性分析及标定技术，根据不同区带滩坝砂岩发育的具体 地质特点，开发出有针对性的储层预测描述方法；尝试了利用地震属性对储层进行 定量评价，取得了较好的效果；通过对不同成因滩坝砂体储层的地层结构特征、岩 石学特征、概率图和c - m 图特征、古生物特征、沉积构造特征、速度特征、测井相 及地震相特征等储层物性进行研究，总结出断陷湖盆不同成因滩坝砂体的储集能力 及影响因素；研究了断裂作用及古今构造背景对滩坝砂体油气成藏的控制作用，综 合多种资料，融合多方位信息，实现了滩坝砂岩油藏的综合评价。创新形成高精度 古地貌恢复技术、学习型地震波形储层预测技术、基于不同属性的降维分析储层定 量评价技术；首次提出古地形最高部位以沉积滩沙为主，不利于坝沙沉积观点。在 勘探工作中发挥了重要作用并取得了良好的效果，并使整体勘探效益提高。 关键词：滩坝砂岩；浪基面；古地貌；属性分析 东营凹陷西部地区滨浅湖滩坝砂岩储层预测及描述技术研究 t h er e s e ar c ho nr e s e r v oir p r e d ic tin ga n dd e pic tin g t e c h n oio g yo ft h eb e a c hb a rs a n d s t o n eo fs h o r e s h al lo w l a k eind o n g yin gr e gio n a b s t r a c t b yr e s e a r c h i n ga tp r e s e n t ，a n a l y s i sd e e p l yd o m i n a t i o nf u n c t i o no ft h eb e a c hb a r s a n d s t o n ed e v e l o p m e n ta n dd i s t r i b u t i o nm a i n l yu t i l i z i n gs e d i m e n t a t i o nt h e o r y , w h i c hi s a c t e db yp a l eg e o m o r p h o l o g y ，w a v eb a s el e v e l ，m a t e r i a ls o u r c e ，b a s e do nt h ed e p o s i t i o n a l c h a r a c t e r i s t i c so fv a r i o u sg e n e t i ct y p e so fb e a c h - b a rs a n d b o d i e si nd o n g y i n gd e p r e s s i o n ， t h i sp a p e re s t a b l i s h e sd e p o s i t i o n a lm o d e lo fv a r i o u sg e n e t i ct y p e so fb e a c h - b a rs a n d b o d i e s i ng e n t l es l o p eb e l to fc o n t i n e n t a lf a u l t e dl a k eb a s i n s ，s u m m a d z es y s t e m a t i c a l l yb e a c hb a r s a n d s t o n e sd e p o s i t i n gm o d ea n dr e s e r v o i rc h a r a c t e ri nd i f f e r e n ts e d i m e n te n v i r o n m e n t ； i m p l e m e n tf i n ei n t e r p r e t a t i o no ft h eb e a c hb a rs a n d s t o n ep e a kc o n s t r u c ts h a p eb yp l u r a l i t y s y n t h e t i c sc a l i b r a t i o n ，c o h e r e n c ea n a l y s i st e c h n o l o g y ；a n da n a l y s i st h ec h a r a c t e ra n d s h o r t a g e o fp a l eg e o m o r p h o l o g yr e n e w i n gt e c h n o l o g y a n c i e n t l y , w i t ht h er e p e a t e d e x p e r i m e n t s ，d e v e l o po u tp e r f e c tp a l eg e o m o r p h o l o g yh i g hp r e c i s i o nr e n e w i n gt e c h n o l o g y , i m p l e m e n ta c c u r a t er e a p p e a r a n c eo fp a l eg e o m o r p h o l o g yb a c k g r o u n d a i m i n ga tt h ef a c td e v e l o p i n gc h a r a c t e ro ft h eb e a c hb a rs a n d s t o n er e s e r v o i r , d e s i g n b e a c hb a rs a n d s t o n e g e o l o g ym o d e l s o fd i f f e r e n t t h i c k n e s s ，d i f f e r e n tl i t h o l o g y c o m b i n a t i o n ，w i t ht h ef o r w a r dm o d e l i n g ，s u m m a r i z es y s t e m a t i c a l l ys e i s m i cw a v e c h a r a c t e ro ft h eb e a c hb a rs a n d s t o n e ；g e n e r a l i z eb e a c hb a rs a n d s t o n e ss e i s m i ca t t r i b u t e c h a r a c t e r so fd i f f e r e n ts t r a t u ml i t h o l o g yc o m b i n a t i o n ；s t i l lc r e a t et h ec o r r e s p o n d i n g c o n n e c t i o nb e t w e e nb e a c hb a rs a n d s t o n e sp h y s i c a lr e s p o n d i n gc h a r a c t e ra n dt h ed e g r e eo f r e s e r v o i rd e v e l o p i n ga n ds e i s m i ci d e n t i f i c a t i o nm o d eo fb e a c hb a rs a n d s t o n e ；b a s e do nt h e a c q u a i n t a n c ef r o mf o r w a r dm o d e l i n gr e s u l t ，w i t hc o r r e l a t i o na n a l y s i so fb o r e h o l es e i s m i c d a t aa n dc a l i b r a t i o nt e c h n o l o g y , o nb a s i so fs p e c i a lg e o l o g yc h a r a c t e ro ft h eb e a c hb a r s a n d s t o n ei nd i f f e r e n tz o n e ，d e v e l o pc o r r e s p o n d i n gr e s e r v o i rp r e d i c t i n ga n dd e p i c t i n g m e t h o d s ；a t t e m p tt oe v a l u a t er e s e r v o i rq u a n t i t a t i v e l yb ys e i s m i ca t t r i b u t e s ，a n dg e tt h e b e t t e re f f e c t ；t h i sp a p e rs u m su pt h es t o r a g ec a p a c i t ya n de f f e c tf a c t o ro fv a r i o u sg e n e t i c 东营凹陷西部地区滨浅湖滩坝砂岩储层预测及描述技术研究 t y p e so fb e a c h b a rs a n d b o s i e si nc o n t i n e n t a lf a u l t e dl a k eb a s i n st h r o u g hs t u d y i n gt h e c h a r a c t e r i s t i c so ff o r m a t i o ns 仃u c t u r e ，p e t r o l o g y , p r o b a b i l i t ya n dc - mg r a p h s ，p a l e o n t o l o g y , s e d i m e n t a r ys t n l c t u r e ，v e l o c i t y , e l e c t r o f a c i e sa n ds e i s m i cf a c i e s a n do t h e rp h y s i c a l p r o p e r t i e s o fv a r i o u sg e n e t i ct y p e so fb e a c h b a rs a n d b o d i e s r e s e r v o i r ；s t u d yt h e d o m i n a t i o nf u n c t i o no fb e a c hb a rs a n d s t o n ea c t e db yf f a c t u r es y s t e ma n dp a l e o n o w c o n s t r u c tb a c k g r o u n d ，i n t e g r a t em a n yk i n d so fm a t e r i a l ，a n dc o m b i n em u l t a z i m u t h i n f o r m a t i o n , i m p l e m e n ti n t e g r a t i v ee v a l u a t i o no ft h eb e a c hb a rs a n d s t o n e i n n o v a t i v e l y f o r m i n gh i 曲p r e c i s i o np a l a e o g e o m o r p h o l o g yr e c o v e r yt e c h n i q u e s ，r e s e r v o i rp r e d i c t i o n t e c h n i q u e sb ym o d e l i n gs e i s m i cw a v e s h a p e ，a n d r e s e r v o i rq u a n t i t a t i v ea s s e s s m e n t t e c h n i q u e sb a s e do nt h ed i m e n s i o nr e d u c t i o na n a l y s i so fv a r i o u sa t t r i b u t e s i ti sp r e s e n t e d f o rt h ef i r s tt i m et h a tt h eu p p e r m o s tp o s i t i o no ft h ep a l a e o t o p o g r a p h yi sm a i n l yd e p o s i t e d b yb e a c hs a n d sa n di su n f a v o r a b l ef o rb a rs a n d st od e p o s i t i t p l a ya ni m p o r t a n tr o l ei n e x p l o r a t i o np r o c e s sa n da c q u i r ef a v o r a b l ee f f e c t ，m a k et h eo v e r a l le x p l o r a t i o nb e n e f i t k e y w o r d s ：b e a c hb a rs a n d s t o n e ；w a v eb a s el e v e l ；p a l eg e o m o r p h o l o g y ；a t t r i b u t e a n a l y s i s 东营凹陷西部地区滨浅湖滩坝砂岩储层预测及描述技术研究 独创声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究 成果。据我所知，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，也不包含未获得! 注；翅遗查墓丝重墓缱别童明的： 奎拦亘窒2 或其他教育机构的学位或证书使用过的材料。与我一同工作的同志对本 研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名：郴签字日期：枷7 年月f 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向 国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权 学校可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、 缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将 本学位论文收录到中国学位论文全文数据库，并通过网络向社会公众提供信息服 务。( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名：彳知书 签字日期：如7 年多月，2 日 导师签字： 签字日期：如7 年i 月膨日 东营凹陷西部地区滨浅湖滩坝砂岩储层预测及描述技术研究 0 前言 0 1 选题目的及意义 目前，以构造为主的油气藏勘探程度日益提高，岩性等复杂油藏在勘探中所占 的地位越来越重要。截止目前，济阳坳陷探明储量中岩性油藏所占的比例己高达在 2 5 以上，特别是“九五”期间，岩性油气藏对探明储量的贡献率更是达到了3 4 。 沙四段滨浅湖滩坝砂岩油藏作为岩性油藏的一种重要类型，其勘探取得了良好的效 果。就拿东营凹陷来说，1 9 9 9 年在滨东地区上探控制石油地质储量2 1 8 7 万吨，并于 2 0 0 0 年实现部分储量升级，升级探明储量7 3 3 万吨；2 0 0 1 年在位于纯北地区的梁4 块上报新增探明储量2 7 9 万吨，从而使博兴洼陷沙四段滩坝砂岩探明储量总和己达 5 7 0 0 多万吨。至今，以沙四段滩坝砂岩为主要含油层系，整个东营凹陷己累计探明 石油地质储量1 6 0 0 0 万吨。近两年，随着在纯北及博兴南坡地区部署的梁1 0 6 、1 0 8 、 1 1 0 、梁1 1 2 、梁1 1 6 、高8 9 等井都获得高产油流，掀起了该类油藏新的勘探高潮， 2 0 0 4 年博兴南坡上报预测储量4 1 9 6 万吨，显示出该类油藏巨大的勘探潜力和良好的 勘探前景。 就东营凹陷而言，滨浅湖滩坝砂岩储层主要分布在凹陷南部构造缓坡带沙四上 亚段。在沙四段沉积晚期，由于湖盆的不断扩张，湖盆范围由小变大，远岸碎屑物 在湖浪等外力作用下向湖盆方向推进，湖浪在东营凹陷南部构造缓坡带几大鼻状构 造及凹陷内部次级洼陷间鼻状构造的前缘及侧翼受阻后能量减弱，碎屑物质在高地 周缘卸载沉积，致使东营凹陷沙四段滨浅湖滩坝相成因的砂体广泛发育，并成为东 营凹陷十分重要的储层类型之一。 依据对地质、钻井等资料的分析，东营凹陷构造缓坡带滩坝砂岩储层广泛发育， 其有利分布面积达1 5 0 0 余平方千米，潜在资源潜力在1 2 - - 1 5 亿吨。近几年东营 凹陷西部地区滨浅湖滩坝砂岩油藏勘探取得的良好的效果，表明滨浅湖滩坝砂岩油 藏已经成为东营凹陷下步增储上产的重要接替阵地，是下步勘探值得给予充分重视 的有利勘探方向之一。 但由于滨浅湖滩坝砂岩油藏具有隐蔽性强、储层横向变化大、储层单层厚度较 东营凹陷西部地区滨浅湖滩坝砂岩储层预测及描述技术研究 薄的特点，加之受地震资料分辨率低等因素的影响，致使其地震描述及勘探难度极 大，导致过去部署钻探的部分探井低产甚至落空，对滨浅湖滩坝砂岩油藏的整体勘 探效益不高。因此，探索出一套行之有效的滨浅湖滩坝砂岩油藏地震描述技术是提高 其勘探效益的关键因素之一。 通过本课题的研究，研发完善一套适用于滨浅湖滩坝砂岩的地震描述配套技术 系列，建立一整套济阳坳陷滨浅湖滩坝砂岩的油气勘探的自主知识产权的理论技术 体系，提高该类油藏勘探效益；同时，对提高其它类型岩性油藏的油气勘探开发效 率起到有益的技术支持和指导作用。 通过对东营凹陷南斜坡滨浅湖滩坝砂体的成因、分类、沉积特征、沉积模式及 储层物性的的研究，建立断陷湖盆缓坡带有关滩坝沉积的理论体系，必将丰富陆相 断陷湖盆沉积理论，对渤海湾盆地滩坝砂体的勘探和开发具有重要指导意义。 0 2 国内外研究现状 目前，虽然近几年东营凹陷滨浅湖滩坝砂岩油藏勘探不断取得新的突破和重大 进展，但由于滨浅湖滩坝砂岩油藏具有隐蔽性强、储层横向变化大、储层单层厚度 较薄的特点，加之受地震资料分辨率低等因素的影响，致使其地震描述及勘探难度 极大，这已经成为长期以来制约沙四段勘探的瓶颈问题。至今，尚没有真正形成一 套完善的有关滨浅湖滩坝砂岩油藏的地震描述技术。 0 2 1 国外地质、地球物理方法技术研究现状 1 9 9 9 年，n e u m e i e r u 利用试验模型论证微生物对滩相砂体储层的影响； 2 0 0 0 年，c h a m u e l j r 等进行含水滩砂弹性波速度中超声波影响研究；2 0 0 1 年， b o u d r e a u b p ；h u e t t e l m 等发现少量砂体中的残余生物体，砂体中的碳酸盐体，滩 砂以及粗砂沉积中的矿化比等对海滩的砂质沉积储层具有重要作用，否认了覆盖加 拿大7 0 大陆架和大多数海滩砂质储层没有地球化学特征的说法；2 0 0 2 年， g o d d a r d d a ；z i m m e r m a n r k 等指出在路易斯安娜洲利文斯顿地区的下第三系地层 上部的疏松滩砂砂岩储层中，化石资料具有重要作用；2 0 0 3 年，k i m u r a m ；n o g u c h i m 通过对含水滩相砂体纵波速度的研究对其进行孔隙度以及颗粒粒度大小的预测。 2 东营凹陷西部地区滨浅湖滩坝砂岩储层预测及描述技术研究 从上主要相关文献可以看到，国外有关滩坝砂研究主要针对浅海海相砂体。地 质研究主要利用地球化学特征以及沉积旋回特征进行分析。地球物理方法主要集中 于滩相砂体反射速度特征或者高分辨率地震反射特征等研究。 o 2 2 国内地质、地球物理方法技术研究现状 1 9 9 4 年，中国地质大学姚光庆等通过测井参数分析对南海h z 2 6 1 油田滩坝砂体 的储层地质模型为“夹心 层状模型进行识别；1 9 9 8 年，石油大学周丽清等对板桥 凹陷沙河街组滩坝沉积的发育程度进行研究，同时指出该区滩砂体多呈正旋回层序， 坝砂体多呈反旋回层序，以后者居多；1 9 9 9 年，成都理工大学覃建雄等对西南地区 二叠系层序成因格架及储集体分布关系进行研究表明，不同成因沉积盆地的层序内 部构型及成因格架不同，其中储集体特征及分布亦各异；2 0 0 0 年，大庆石油学院张 绍臣等针对大港枣西地区孔店组储层特点，选择反映储层宏观和微观特征参数，在 建立储层评价标准基础上，应用模糊理论分析方法，对储层进行多因素综合分类评 价；2 0 0 0 年，滇黔桂油田分公司勘探开发科学研究院赖生华等利用分形几何学原理 研究了可容空间与沉积环境变化对砂、砾岩自组织程度的影响。通过研究表明，层 序由水进体系域演化到高水位体系域，自组织程度不断降低。滩坝砂、砾岩沉积与 辫状分流河道沉积的自组织程度相近：而盆底扇砂、砾岩体颗粒分布自组织程度较 差；2 0 0 2 年，大港油田分公司孙小明等系统总结了地震储层预测技术在大港滩海唐 东地区的应用效果，明确对复杂构造和复杂储层分布区应用地震精细目标处理、沿 层相干、三维反演、地震属性分析等地球物理新技术，是进行精细储层预测与非构 造圈闭识别的有效手段。 从上可以看出，国内其它油田针对本区滩、坝砂体研究主要还是采用常规理论、 方法与技术并且研究较少。地质研究方面主要集中在层序的划分、成因、构造方面； 地球物理方法技术研究的深度仅仅局限在采用常规的相干分析、三维反演、地震属 性分析以及分形几何等进行储层的初步预测。 根据前期调研的结果，目前国内外关于滨浅湖滩坝砂岩地震描述技术的研究成 果较少，涉及较多的方面是关于滨浅湖滩坝砂体沉积特征及沉积模式的识别和认识、 储集层特征以及有关滩坝砂岩油气藏的类型的描述，对于滩坝砂岩油藏的油气成藏 东营凹陷西部地区滨浅湖滩坝砂岩储层预测及描述技术研究 条件、油气富集规律以及针对滩坝砂岩储层的地震描述技术和方法则涉及得极少。 目前，针对滨浅湖滩坝砂岩油藏的勘探，在地质研究上，利用钻井统计资料来了解 滩坝砂岩在平面上的分布情况。在地球物理研究方面上，综合钻井、测井资料，利 用合成地震记录对滩坝砂体在地震剖面上反射层位的标定，进行滩坝砂体的精细构 造解释；通过恢复滩坝砂体沉积时期的古地貌，并借助地震属性提取来预测滩坝砂 体发育的有利区带。最终，通过对构造、储层的综合评价来进行勘探部署。这种滩 坝砂岩油藏的描述和勘探方法，虽然在过去的勘探工作中发挥了重要作用并取得了 良好的效果，但是其带来的整体勘探效益并不高。 0 3 主要研究内容与技术路线 主要针对滩坝砂体的沉积特征及控制因素研究和滩坝砂岩储层的地震描述技术 研究二项专题进行研究。以综合描述滩坝砂岩地质成因、分布规律、成藏控制因素、 特殊处理技术及描述技术为目的，通过地质与地震、处理和解释的结合，对滩坝砂 岩进行系统性的研究，建立一套滩坝砂岩的地震描述技术系列和流程，为该类油藏 的勘探提纲坚实的依据。 0 3 1 滩坝砂体的沉积特征及控制因素研究 通过对滩坝砂体的地质成因和控制因素进行研究，明确古地形、古地貌和古水 流等因素对其成因及沉积特征的影响，搞清不同类型滩坝砂体的沉积特征、沉积模 式及储集性能。 ( 1 ) 滩坝砂体沉积背景研究 滩坝砂体主要发育于沉积物源丰富、古地形差异较小、波浪作用持续稳定的场 所。常发育于陆相断陷盆地缓坡带，在缓坡带的三种类型( 宽缓型、窄陡型、双元 型) 中，又以宽缓斜坡带最为发育。宽缓斜坡带通常是在基岩古地貌背景上发育的 斜坡，断层较少，古地貌控制着断陷期地层的发育和圈闭，本课题通过对古地貌的 恢复，研究古地貌对滩坝形成的影响。 ( 2 ) 滩坝砂体的沉积特征及沉积模式研究 东营凹陷西部地区滨浅湖滩坝砂岩储层预测及描述技术研究 就目前的认识，根据一个完整的滩坝沉积的发育历史和形成过程，把滨浅湖滩 坝沉积划分出四个沉积微相：暗色泥岩( 灰岩) 微相、滩坝侧缘微相、滩坝主体微 相、炭质页岩微相。其垂向常表现为复合粒序，下部为反序，上部为正序。测井曲 线上多为厢形、钟形。每个沉积相序厚度一般小于1 0 米，平均3 - - 6 米左右。 一般情况下由于受沉积条件控制，常较难见到一个完整的沉积相序，但总是以 反映较深水条件下形成的沉积产物开始，构成相序的底部；以反映浅水沼泽环境的 沉积产物结束，构成沉积相序的项部。本专题将以岩心、测井资料、地震资料为基 础，结合岩石学分析化验资料，以东营凹陷南斜坡沙四段滩坝砂体为目标，总结滩 坝砂体沉积特征，不同沉积微相的岩性特征、沉积构造、结构及滩坝的相序特征， 建立起陆相断陷湖盆缓坡带滩坝砂体的沉积模式。 ( 3 ) 滩坝砂体的控制因素研究及时空展布规律研究 滩坝砂体的垂向演化受构造、湖平面变化、气候和物源等因素的影响。本专题 将从以下五方面对滩坝砂体的控制因素进行研究 物源对滩坝砂体发育程度的影响； 同生断层对滩坝砂体发育的影响； 湖泊水动力条件对滩坝砂体的岩性特征和砂体分布规律的影响； 湖平面升降对滩坝砂体的沉积相序发育的完整程度的影响； 在对滩坝砂体控制因素研究的基础上，总结出滩坝砂体的时空展布规律。 ( 4 ) 不同成因滩坝砂体储层特征研究 滩坝砂体一般分布在湖盆缓坡带滨浅湖地区，其物源主要来自附近的三角洲、 扇三角洲等近岸砂体，经湖浪和湖流再搬运和改造而形成。另外，风暴作用也可以 形成风暴岩沉积在滩坝与岸之间，或与滩坝砂体混杂在一起，这是由于风暴流所携 带的沉积物越过滩坝主体，能量降低，同时由于滩坝砂体的遮挡作用使风暴流所携 带的沉积物在滩坝与岸之间发生沉积。总之，物源不同，其储层物性特征变化较大。 本专题将选取研究工区内不同成因的滩坝砂体进行研究，充分利用分析化验资料， 运用镜下薄片及扫描电镜等仪器，对不同成因滩坝砂体储层的微观特征包括孔隙结 东营凹陷西部地区滨浅湖滩坝砂岩储层预测及描述技术研究 构、孔隙成因、孔隙发育程度、孔隙度、渗透率等储层物性进行研究，总结出不同 成因滩坝砂体的储集能力及影响因素。 0 3 2 滩坝砂岩储层的地震描述技术研究 现有的滩坝砂岩储层的地震描述技术有三大类。 ( 1 ) 合成地震记录多元综合标定技术 利用连片高分辨率三维地震资料，通过精细的合成地震记录多元综合标定技术， 准确标定层位，精细落实构造形态，寻找有利的构造发育区，研究构造背景和断裂 对滩坝砂体油气成藏的控制作用。 ( 2 ) 测井相分析技术 用完钻井的钻、测井等资料，对滩坝砂体的测井相特征进行分析，制作单井测 井相特征平面对比图；制作重点区带的滩坝砂岩储层厚度图，加强对滩砂、坝砂在 平面上的展布规律的认识。 ( 3 ) 滩坝砂岩储层预测技术 应用三维可视化技术，对研究区的古地形、古沉积环境进行恢复，研究古地 形对滩坝砂体沉积的控制作用； 借助正演模型技术，研究不同厚度、具有不同岩性组合特征的滩坝砂体的地 球物理特征，建立砂体的地震识别模式，为后续储层预测工作奠定基础。 在对滩坝砂体地震相特征进行正演模拟的基础上，充分利用物探信息，应用 测井约束反演及地震属性分析等技术对有利区块进行储层预测，寻找滩坝砂岩尤其 是坝砂的有利发育范围。 针对滩坝砂体地质特征，以粗糙界面和各向异性地震传播理论为指导，结合 常规反射系数分析，利用广义反射函数理论，研究波阻抗差异小的薄层、薄互层地 震响应特征。利用多尺度小波分析技术，多尺度多方向分形分维技术及混沌分析技 术，研究地震结构和物性属性在滩坝砂体储层特征提取、识别及分类方法，研究滩 坝砂体储层预测新的地震属性分析技术。 东营凹陷西部地区滨浅湖滩坝砂岩储层预测及描述技术研究 0 3 3 技术路线 在对滩坝砂岩成因的地质分析基础上，总结出滩坝砂岩形成的地质成因和控制 因素，明确古地形、物源、水流等因素对滩坝形成的影响，分析不同成因滩坝砂体 的特征，储集能力，建立陆相断陷湖盆缓坡带滩坝砂体的沉积模式，预测滩坝砂体 的有利储集相带；针对滩坝砂岩油气藏特点，通过速度分析和正演模型，建立了滩 坝砂岩储层的地震识别模式，并尽可能探索含油气性对滩坝砂体地震相特征的影响， 大大提高滩坝砂岩储层和滩坝砂岩油藏描述的精度。运用滩坝砂岩储层预测及描述 技术，准确预测滩坝砂岩储层的有利发育区带，结合对滩坝砂岩油藏成藏条件、成 藏模式及油气富集规律的研究，确定有利的勘探目标区带，明确下一步的勘探方向。 4 主要研究成果与创新内容： 0 4 1 主要研究成果 针对隐蔽型岩性油气藏特点，利用地震波速度、振幅、频率、相位、积分能谱、 时频能量等特征与地层岩相组合、岩石密度、孔隙度、流体性质等的密切关系，通 过速度分析和正演模型，建立了滩坝砂岩储层的地震识别模式，并尽可能探索含油 气性对滩坝砂体地震相特征的影响，大大提高滩坝砂岩储层和滩坝砂岩油藏描述的 精度。 ( 1 ) 针对东营凹陷不同成因类型滩坝砂体的沉积特征，建立起陆相断陷湖盆缓 坡带各种成因类型滩坝砂体的沉积模式。 ( 2 ) 通过对不同成因滩坝砂体储层的微观特征包括孔隙结构、孔隙成因、孔隙发 育程度、孔隙度、渗透率等储层物性进行研究，总结出断陷湖盆不同成因滩坝砂体 的储集能力及影响因素。 ( 3 ) 准确预测滩坝砂岩储层的有利发育区带，结合对滩坝砂岩油藏成藏条件、成 藏模式及油气富集规律的研究，确定有利的勘探目标区带，明确下一步的勘探方向。 东营凹陷西部地区滨浅湖滩坝砂岩储层预测及描述技术研究 0 4 2 创新内容 ( 1 ) 创新形成高精度古地貌恢复技术 分析了以往古地貌恢复技术方法的特点及不足，通过反复实验，开发出_ 套目前 较为完善的古地貌恢复技术，实现了古地貌背景的准确再现。 ( 2 ) 创新形成学习型地震波形储层预测技术 学习型地震波形储层预测技术是在正演理论模型的指导下，深入分析不同岩性组 合的地震波形特征，系统总结各种波形与储层发育状况之间的关系，在此基础上进 行地震相划分，结合实际井进行储层宏观分布预测的一项技术。 ( 3 ) 创新形成基于不同属性的降维分析储层定量评价技术 根据不同区带滩坝砂岩发育的具体地质特点，设计相对应的实际正演模型，建立 不同地层岩性组合模式下滩坝砂体的地震属性特征与储层发育程度的对应关系和滩 坝砂岩地震识别模式；然后基于不同的数据体提取多种沿层地震属性，通过交汇分 析选择最佳的属性组合，用其与储层参数采用b p 神经网络的算法进行人工智能储层 预测，来实现储层的定量评价。 根据不同区带滩坝砂岩发育的具体特点，探索出滩砂发育区基于频率类属性的降 维分析储层预测、坝砂发育区基于振幅类属性的降维分析储层预测预测、白云质灰 质成分发育区多种属性降维分析储层预测三种有针对性的储层综合预测描述方法。 ( 4 ) 首次提出古地形最高部位以沉积滩沙为主，不利于坝沙沉积观点。 应用测井相分析技术结合古地貌特征的研究，首次提出古地形最高部位以沉积滩 砂为主、不利于坝砂沉积的新观点，加深了滩坝砂岩的地质成因和沉积控制因素的 认识，丰富了陆相断陷湖盆沉积理论。 东营凹陷西部地区滨浅湖滩坝砂岩储层预测及描述技术研究 1 基础地质研究 1 1 滩坝砂岩的形成机制与控制因素 1 1 1 滩坝砂岩的形成机制 滩坝砂体多分布于湖泊边缘、湖湾、湖中局部隆起及湖中岛屿周围的缓坡侧的滨 浅湖地区，离开河流入口处，以迎风侧波浪较强的湖岸处发育较好。由于以波浪作 用作为主要动力，所以在浅湖区滩坝砂岩最为发育。 滩坝砂岩的陆源碎屑物质主要来自附近的三角洲、扇三角洲或其它类型近岸浅水 砂体，经湖浪和湖流再搬运和改造而形成。陆源碎屑物质在波浪和沿岸流的作用下， 沿岸漂移，在滨岸区具有一定消能条件的部位沉积下来，形成滩坝砂。湖泊中这些 消能部位一般位于湖泊边缘、湖湾、湖中局部隆起及湖中岛屿周围。 滩坝砂体展布具有一定的特征。在平面上，滩坝砂呈卵形或条带状平行湖岸线分 布或位于水下隆起之上，单个滩坝砂体长3 8 千米，宽2 - - 3 千米，面积为6 - - 2 4 平方千米。根据砂岩的形态和产状，滩坝砂岩可划分为坝砂和滩砂两种微相。坝砂 位于砂岩垢中心，砂岩层数少，但单层厚度大，一般大于3 米。产状为与岸线平行 的细长条带状砂体，可能出现几排。滩砂分布在坝砂周围，砂层多但单层厚度薄， 呈席状。 湖盆微陷扩张期，湖大水浅，湖底平缓，滨浅湖区占地面积大，是最利于滩坝砂 体发育的时期。东营凹陷沙四上时期处于湖盆断陷的初期，此时湖盆水体广阔，但 总体不深，广阔的地区处于滨浅湖一半深湖环境，最有利于滩坝砂岩的发育。 1 1 2 滩坝砂岩的沉积类型及其沉积模式 根据古地理位置、物源供给条件以及形成滩坝的水动力条件，可把陆相断陷湖盆 中发育的滩坝划分成四种成因类型n 1 。即位于湖岸线拐弯处的砂质滩坝及生物滩、鲕 粒滩，如东营凹陷沙四段和辽东湾盆地东营组的滩坝沉积；水下古隆起处的生物滩、 鲕粒滩及砂质滩坝，如东濮凹陷沙一段的生物滩、鲕粒滩；三角洲侧缘的砂质滩坝， 如惠民凹陷沙四段夏口地区的滩坝；浅湖地区的砂质滩坝及生物滩、鲕粒滩，如东濮 东营凹陷西部地区滨浅湖滩坝砂岩储层预测及描述技术研究 凹陷沙二段和廊固凹陷沙三段中的滩坝。下面将考虑湖盆的发展演化特点，对上述四 种成因类型滩坝的形成条件、沉积特征及其沉积模式进行分析。 ( 1 ) 湖岸线拐弯处滩坝沉积模式 在断陷湖盆发育的早期，如东营凹陷沙四段时期，湖盆刚刚形成不久，湖盆周缘 母岩区的地势高差较大，湖盆边缘参差不齐，形成部分湖岸线向陆方向凹的湖湾。当 湖浪和沿岸流侵蚀、搬运大量碎屑物质流经上述湖湾地区时，由于湖岸线的拐弯变化， 造成沿岸流和湖浪能量的消耗，使得经淘洗的砂粒沉积下来，形成平行岸线伸展的长 条状湖岸砂嘴，并逐步发展为条带状滩坝。这些滩坝沉积物由成分和结构成熟度均高 的砂岩和粉砂岩组成，常显示下细上粗的反韵律。韵律下部为潍坝外缘沉积，由粉砂 岩和砂质泥岩不等厚互层组成，具水平纹理和波状交错层理；中部为滩坝主体，由分 选磨圆好的中细砂岩组成，具大型低角度交错层理；上部为滩坝内缘沉积，由粉砂岩 和灰绿色泥岩互层构成，具水平纹理、生物钻孔以及植物根等沉积构造( 图卜1 a ) 。 图卜i 断陷湖盆滩坝砂体沉积模式 ( 2 ) 水下吉隆起处滩坝沉积模式 断陷湖盆水下古隆起的成因主要包括以下三种类型，即构造活动造成的隆起、 火山喷发形成的隆起以及持续性古地形隆起。一般来说，这些隆起相对地远离陆源 碎屑供给区，多受湖浪和岸流的综合作用，从而使得在陆源碎屑供给相对较少的地 区，局部发育鲕粒灰岩和生物灰岩，构成鲕粒滩和生物滩。鲕粒灰岩呈块状，其中 的正常鲕和表鲕的核心多为陆源碎屑。生物灰岩中含有大量的螺化石和介形虫化石， 含量高达9 5 。生物灰岩中厚层，可见波状层理，在垂向上，多下伏浅灰色砂岩、粉 东营凹陷西部地区滨浅湖滩坝砂岩储层预测及描述技术研究 砂岩，上覆灰色泥岩，整体构成湖进序列( 图卜1 b ) 。 ( 3 ) 三角洲侧缘滩坝沉积模式 当断陷湖盆处于盆地发育的断陷晚期和断坳时期，在断陷湖盆的缓坡，常发育 小型的短轴三角洲。这种三角洲的河流作用不十分强烈，携带的沉积物沿盆地短轴 方向进入湖盆后，易受到湖浪和岸流的重新改造，使沉积物沿湖岸线方向发生侧向 移动，从而在三角洲侧缘形成滩坝沉积( 图卜l c ) 。这种滩坝多由灰绿色泥岩和粉细 砂岩构成。粉细砂岩成分和结构成熟度均高，常含有鲕粒，发育波状交错层理和小 型槽状交错层理。概率图为跳跃总体含量达7 0 以上的两段式，自然电位曲线多为齿 化漏斗形和宽幅对称指形，在地震剖面上多呈现丘形反射。这种滩坝的垂向序列整 体显示下细上粗的反韵律，其中砂岩厚度可占整个韵律厚度的7 0 - - 8 0 。 ( 4 ) 开阔浅湖滩坝沉积模式 这类滩坝位于平均枯水面与浪底之间。当垂直岸线或斜交湖岸的波浪由湖盆中 央向湖岸运动时，波浪触及浪底，形成升浪，并继续向岸方向运动形成碎浪，波浪 能量消耗较大，使得较粗粒碎屑沉积下来，形成开阔浅湖滩坝。此类滩坝由浅灰色 粉、细砂岩及泥质粉砂岩构成，砂粒分选和磨圆均较好，有时可见一些鲕粒。根据 这类滩坝的详细沉积特征，可进一步确定出近岸滩、坝、远岸滩等三个次级单元( 图 2 - 1 d ) 。近岸滩临近湖平面，薄层砂岩中发育浪成交错层理，在垂向上，与棕褐色泥 岩薄层间互，构成厚0 4 - 2 米的反韵律。坝砂以发育厚层槽状交错层理、平行层理 为特征，在垂向上常与灰绿色块状泥岩构成下泥上砂、厚约3 米的反韵律。远岸滩 靠近浪基面分布，发育透镜状层理、砂泥间互层理及丰富的生物扰动构造，在垂向 上与灰色、灰绿色泥岩互层，构成厚约2 米的反韵律。在湖退序列中，开阔浅湖滩 坝自下而上总体显示泥岩颜色由灰色变为棕褐色、粒度由细变粗再变细、砂岩厚度 由薄变厚再变薄的复合反韵律( 图1 - 1 d ) 。 1 1 3 滩坝砂岩发育的控制因素 滩坝沉积体系平面上主要发育于沉积物源丰富、古地形差异较小、波浪作用持续 稳定的场所。常发育于陆相断陷盆地缓坡带，在缓坡带的三种类型( 宽缓型、窄陡 型、双元型) 中，又以宽缓斜坡带最为发育乜1 。宽缓斜坡带通常是在基岩古地貌背景 上发育的斜坡，古地貌控制着断陷期地层和滩坝砂岩的发育，通过对古地貌的恢复， 东营口陷西邮地区滨拽湖滩坝砂岩储层预测厦描述技术研宄 可研究古地貌对滩坝砂岩形成的影响。 物源、古地貌、湖平面升降、湖泊水动力条件控制了滩坝砂岩的发育与分布： ( 1 ) 物源对滩坝砂体发育程度的影响 陆源物质供给的多少控制了滩坝砂岩的发育规模。在碎屑物质供给充分的湖盆， 滩坝砂体较为发育。在洼陷广大斜坡上发育广泛而层薄的滩砂，在有物源供给及有 利于砂体堆积的环境形成坝砂：在无或少量物源供给的区域形成自云岩、灰岩和泥 岩；洼陷腹地为半深湖、深湖相泥岩。 ( 2 ) 古地貌对滩坝砂体发育的影响 平面上，宏观古地貌控制了滩坝砂体的横向展布鼻状构造侧翼、湖湾区斜坡、 水下古隆起发育区水体较浅，多发育坡折带，有利于湖浪改造沉积滩坝砂体。微观 古地貌与浪基面的交汇区控制滩坝砂岩的集中发育带，湖岸线走向和早期发育沟槽 控制局部滩坝砂体的展布。 梁1 0 8 井区沙四段纯下亚段纯化潜山形成的古高地呈北西向展布，湖岸线走向 整体呈北东东向，此时发育的多条断层呈北东向由断层形成的断层槽控制了储层 的北东向展布。南北两个物源供给的碎屑岸集中在梁1 0 8 井区，经湖浪的改造作用 和北东向岸流影响，在古地形隆起、湖湾及斜坡处形成粱1 0 8 、粱4 等多个砂坝。 ( 3 ) 湖平面升降对滩坝砂体发育的影响 基 藿 l ： 图卜2 东营凹陷西部沙四段纯下亚段沉积相平面分布图 东营口陷m 地医滨拽湖滩坝砂岩层预描t 技$ 研r 滩坝砂体主要发育于浪基面以上、波浪作用较强的浅湖区，湖平面升降导致浪基 面有规律地升降，控制了滩坝砂体发育带在垂直岸线方向有规律的摆动。滩坝砂体 可形成于潮进或湖退阶段，前者的剖面呈正旋回，后者呈反旋回层序，古代保存下 来的以后者居多。由于湖水的多期进退，平面上在湖盆缓坡带不同深度可发育多个 条带状展布的滩坝砂体集中发育带( 图1 2 ) 。 为了详细研究古地形及湖平面升降对滩坝砂体发育的控制作用，深化对滩砂、坝 砂在平面上的展布规律的认识，在上述工作的基础上引入测井相分析技术进行进一 步研究。测井相 分析技术就是 依据钻井及测 井资料对滩坝 砂体的测井相 特征进行细致 分析，利用滩 砂、砂坝在测井 相特征上差异， 图卜3 撙兴南垃沙四段测井相特征平面对比图 来识别滩砂和砂坝，然后将识别结果投影到平面上，实现对滩砂和砂坝在平面卜分 布特征的描述( 图l3 ) 。从测井相分析结果看，滩坝砂体主要分布于博兴洼陷几大 鼻状构造的前缘及侧翼、各鼻状构造带的鞍部( 构造转换带) 以及同生断层的下降 盘i 在纯化古隆起的最高部位，由于湖浪作用较弱，以沉积滩砂为主，坝砂不发育， 这一观点的提出进一步丰富和完善了对滩坝砂体沉积特征的认识，对勘探部署具有 较强的指导性。 “) 湖泊水动力条件对滩坝砂体发育特征的影响 砂质沉积物经过波浪、湖流的搬运、沉积、筛选作用，最终在同生断层或盆倾断 层下降盘转折处、鼻状构造侧翼、水下隆起侧翼、湖岸转折处等有利地带沉积下来 形成滩坝砂体。湖泊水动力作用强的部位更有利于滩坝砂体的沉积和发育。 东f 口m 目部地e 滨钱碓坝砂岩储层预测及描述技术研宄 1 2 滩坝砂岩储集层特征 12i 滩坝砂岩地层结构特征 滩坝砂岩纵向上呈典型的砂泥岩互层。滩砂单层厚度大多在2 米以下，坝砂单层 厚度较大，一般在3 - 8 米最厚可达近2 0 米。即使在坝砂较为发育的区带，砂岩平 均厚度依然不大，如坝砂发育的粱1 0 8 井，统计2 8 3 0 2 8 9 0 米井段，共钻遇滩坝砂 岩储层17 层3 25 米，平均单层厚度约i9 米( 如图卜4 所示) 。横向上，由于单层 厚度较薄，导致滩坝砂岩在平面展布上变化较大，单个砂体平面展布范围小，连通 性差。 l _ 22 滩坝砂岩岩石学特征 砂质滩坝以砂泥岩间互为特征。由灰