（地质工程专业论文）四川盆地洛带气田上侏罗统蓬莱镇组储层预测与评价.pdf

摘要 为了增加和落实四川盆地洛带气田的天然气储量，该文利用地质、 地球物理相结合的方法，着重对洛带气田上侏罗统蓬莱镇组储层进行沉 积相研究、地球物理模型、神经网络等技术应用研究，并且综合运用这 些技术对天然气储层进行了评价。 洛带背斜构造是东侧龙泉山北东向断层的伴生构造。它的形成不但 是区域性的挤压的结果，而且与岩性有关( 因为背斜轴部砂岩发育，所 以背斜的形成可能与砂泥岩差异压实作用有关) 。洛带气田蓬莱镇组砂 岩储层属曲流河、网状河与废弃河道沉积。本文对蓬莱镇组1 8 个砂岩 组进行了沉积相分析，并绘制了部分砂体等厚图。 通过气藏地球物理模型研究，认为洛带气田含气砂体具有明显低速 特征，并且砂岩的孔隙度、渗透率和含气饱和度与速度呈线性关系。含 气砂岩具有低速度、强振幅、低频率、低关联维、低道积分特征。应用 神经网络油气预测技术，综合利用地质、地震和测井资料对油气藏的分 布形态进行描述和预测。预测的气藏分布与已知钻井和测井资料的符合 率为8 0 以上。对蓬莱镇组的综合评价得出，储集物性比较好的气层， 地震特征是低速度、强振幅、低频率，i 类含气砂层主要包括j p 。2 、j p 。3 、 j p 。3 、j p 4 及j p 。3 小层；i i 类含气储层主要包括j p 。3 ( 3 ) 、j p 。4 ( 4 ) 、j p ：1 ( 5 ) 、j p 。2 ( 6 ) 、j p ：4 ( 8 ) 、j p 。( 9 ) 、j p 。( 1 0 ) 、j p a 4 ( 1 3 ) 、j p 。5 ( 1 4 ) 、 j p 。6 ( 1 5 ) 、y 9 1 和y i o 一1 小层。根据含气储层综合评价结果，拟定了以 j a 4 3 ( 1 8 小层) 为主要目的层，设计了7 口开发井位。 这是对四川盆地含气砂体首次进行的地质、地震综合解释的预测， 具有一定的理论和实用价值。 主题词：天然气储层，地球物理模型，神经网络，储集空间分布， 四川盆地 a b s t r a c t i no r d e rt oi n c r e a s en a t u r a lg a sr e s e r v ea tt h el u o d a ig a s f i e l d ，t h e s i c h u a nb a s i n ，t h i st h e s i ss t u d i e st h es e d i m e n t a r yf a c i e sa n dt h eg e o p h y s i c a l m o d e lf o rt h er e s e r v o i ri nt h ep e n g l m z h e nf o r m a t i o no fu p p e rj u r a s s i ca t t h el u o d a ig a s f i e l d ，b ya p p l i c a t i o no fn e u r a ln e t w o r kt e c h n i q u e a n dt h e a u t h o rm a k e sa g a sr e s e r v o i re v a l u a t i o na n dp r o p o s a lf o rt h eg a s f i e l d i n v e s t i g a t i o n ss h o wt h a tt h el u o d a ia n t i c l i n ei sas e c o n d a r ys t r u c t u r eo f t h en ef a u l to nt h ee a s t e r nf l a n ko fl o n g q u a n s h a nm a i n t a i n t h ea n t i c l i n e w a sf o r m e d b y n o to n l y r e g i o n a lc o m p r e s s i o n b u ta l s od i f f e r e n t l i t h o l o g i e s ( s a n d s t o n e sa tt h ea n t i c l i n ea x i s ，m u d s t o n e0 1 1t h ef l a n k s ) t h e r e a r et w o h i g h so nt h el u o d a i a n t i c l i n e s a n d s t o n er e s e r v o i ro ft h e p e n g l a i z h e n f o r m a t i o na tl u o d a io a s f i e l d r e p r e s e n t s s e d i m e n t so f m e a n d e r i n gf i v e r , b r a i d e dr i v e ra n da b o u n d e dc h a n n e l t h ea u t h o rm a d ea s e r i e st h i c k n e s sc o n t o u r sa n ds e d i m e n t a r yf a c i e sm a p sf o rt h es a n d b o d i e so f 1 8s a n dl a y e r si nt h ep e n g l a i z h e nf o r m a t i o n g e o p h y s i c a lm o d e lo fg a sr e s e r v o i rr e v e a l st h eg a s b e a r i n gs a n d b o d i e s a tt h el u o d a ig a s f i e l d t h es a n d b o d i e sa p p e a ro b v i o u s l yi nl o wv e l o c i t y t h ep o r o s i t y , p e r m e a b i l i t ya n dg a sm a t u r i t yo ft h es a n d s t o n e sa r ei nl i n e a r r e l a t i o n sw i t ht h ev e l o c i t y g a s b e a r i n gs a n d s t o n e sa r eo fc h a r a c t e r i s t i c so f l o wv e l o c i t y , s t r o n ga m p l i t u d e ，l o wf r e q u e n c y , l o wa s s o c i a t e dd i m e n s i o n a n dl o wt r a c ei n t e g r a t i o n u s i n gn e u r a ln e t w o r k ，o i l & g a sd i s t r i b u t i o nw a s p r e d i c t e dc o m p r e h e n s i v e l yo ng e o l o g i c a l ，s e i s m i ca n dl o g g i n gd a t a t h e p r e d i c t i o n sw a sp r o v e dc o r r e c tw i t hd r i l l i n ga n dl o g g i n gd a t a i na c c o r d a n c ew i t ht h e c o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o n ，s a n d b o d y y p 4 3 ( 1 a y e r - 18 ) w a s t h em a i np r o d u c t i o ns a n d s t o n e s t h ea u t h o rp o s t u l a t e d 7p r o d u c t i o nw e l l s t h i si st h ef i r s ta p p l i c a t i o no fc o m p r e h e n s i v eg e o l o g i c a l a n ds e i s m i ci n t e r p r e t a t i o nf o rt h eg a ss a n d b o d i e si nt h es i e h u a nb a s i n ， w h i c hi so ft h e o r e t i c a la n dp r a c t i c a ls i g n i f i c a n c ei ng a se x p l o r a t i o na n d p r o d u c t i o ni nt h eb a s i n k e yw o r d s ：g a sr e s e r v o i r , g e o p h y s i c a lm o d e l ，n e u r a ln e t w o r k , t h e s i c h u a nb a s i n i i i 原创性声明 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。尽我所知，除了论文中特i i ：i i 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 含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共 同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。 作者签名：血日期：互_ 年l 月- 二芝日 关于学位论文使用授权说明 本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有 权保留学位论文，允许学位论文被查阅和借阌；学校可以公布学位论 文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文； 学校可根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文。 作者签名：塑亟导师签名：生年二月兰日 硕士学位论文第一章研究区地质概况 刖舌 洛带地区位于四川省成都市东郊，正由于其特殊的地理位置，使得洛带气田的 勘探开发工作尤为重要。洛带气田的勘探工作起始于二十世纪七十年代末八十年代 初，九十年代后在洛带构造布置了三维地震测线，进一步检查核实了蓬莱镇组中浅 层构造存在。一九九六年以来，在洛带气田布置探井共3 2 口，经过加砂压裂后， 均有油气显示。前人对蓬莱镇组的研究表明，洛带气田天然气储量较大，勘探前景 良好。 但是为了解洛带气田含气砂体的真实情况，准确圈定蓬莱镇组气藏各套储层的 含气面积和高产富集区的分布范围，必须对储集砂体的分布规律和预测方法进行深 入研究。本文主要结合前期在洛带气田开展的勘探开发工作，在问明研究区的油气 地质特征的基础上，综合应用沉积相分析、地球物理模型，神经网络模式识别分析 等技术，针对含气砂岩蓬莱镇组目的层，进行储层预测与评价。 蓬莱镇组厚度近千米，分有1 9 个砂岩层，作者对其进行了详细的沉积环境与 砂体沉积微相分析。蓬莱镇组属于泛滥平原河流相沉积，是曲流河、网状河与废弃 河道交替演变的结果。通过地球物理模型技术发现含气储层频率变低、振幅增强、 道积分变低、关联维降低。含气砂岩在褶积模型剖面中表现为亮点，波形变胖即视 周期变大，波峰、波谷振幅变强，同相轴加强。神经网络技术预测的含气丰度与实 测结果基本相符，预测效果较好。本文绘制了主要砂岩的含气丰度平面图。以上分 析结果，指明了蓬莱镇组含气层的特征分布规律，为进步勘探开发工作，提供了 有效的依据。这是第一次对洛带气田蓬莱镇组应用地球物理模型技术进行研究，得 到了含气砂体的物理模型。同时也是第一次在洛带气田蓬莱镇组应用神经网络技 术，得到了蓬莱镇组各段含气砂体丰度平面图。 本文还应用多种方法对含气砂岩进行了追踪描述，对含气砂体的成因类型和空 问展布进行了研究，对其进行了综合评价，为进一步勘探工作提出井位的建议。总 之，本文使用的研究方法，在含气砂岩储层的预测和评价中有推广应用价值。 硕士学位论文 第一章研究区地质概况 第一章研究区地质概况 1 1 研究区构造位置及构造特征 洛带地区位于我国西南重镇成都市的东郊，川西坳陷主要是上三迭统的沉积坳 陷，沉积厚度3 0 0 0 - - - 4 0 0 0 m ，其中烃源岩发育，是个生烃坳陷，上覆侏罗系是以川 北为沉积中心的大型内陆湖盆，沉积厚度1 8 0 0 - - - 2 8 0 0 m ，是一套氧化环境的河流相 及少量滨湖相沉积，不具备生气条件，因而侏罗系气藏的气源是下伏的三迭系烃源 岩。白垩系残留厚度6 0 米左右。 洛带构造位于川西坳陷东坡，是盐井沟、苏码头至洛带背斜构造带北部一个潜 伏鼻状背斜构造( 图1 1 ) ，构造面积近2 0 0 k m 2 。而盐井沟、苏码头至洛带背斜构 造带则是被夹持于龙泉山断层和成都断层，两条北东向东倾的区域性大断裂之间的 构造带。因此洛带构造与区域性大断裂具有成生关系。 川西坳陷是一西陡东缓的不对称坳陷，由绵竹一合兴场组成北隆带。西部陡坡 带属龙门山逆掩推覆前缘地带，断裂走向北东，台阶状断裂发育，组成迭瓦式大幅 度构造。中间由绵阳、彭县和浦江等低缓向斜组成深凹陷带。东部缓坡带由盐井沟、 苏码头、洛带、石泉场等背斜组成，向东以北东向龙泉山逆掩断裂带为界。洛带气 田位于东缓坡带洛带背斜构造上。 川西坳陷自三迭系以后经历了印支运动，燕山运动和喜山运动。印支期和喜山 期均受西侧龙门山断裂活动控制形成北东向平行排列构造构局，而燕山期则受北部 大巴山断裂活动的影响形成近东西向隆、坳相间构造框架。尤其是喜山期构造运动 对川西坳陷影响最大。西部陡坡带构造和断裂总体走向n 艮- s w 向，与龙门山逆掩 推覆带区域走向一致，为印支、喜山期的古、今构造。东部缓坡带是一由东向西的 龙泉山反冲逆掩构造带，反映了喜山期川中台隆向西的推覆挤压，为印支、喜山期 的古、今构造。 2 硕十学侍论文第一章研究区地质概况 图1 - 1 洛带气田区域构造位置图 洛带背斜在本区有两个高点，主高点在南部龙1 6 井附近，次高点在北部龙3 一 龙2 6 井附近。闭合幅度和圈闭面积除蓬三段以外，主高点均大于次高点。构造轴 向蓬一段为北东转北北东向( 图卜2 ) ，蓬二段( 图卜3 ) 、蓬三段( 图卜4 ) 、蓬四段( 图 卜5 ) 均为北东向，蓬一段和蓬二段断层较少，蓬三段和蓬四段断层较多，i 号龙泉 山断掩层断距大，延伸长，走向北东。伴生次级断层走向多为北东向，同时亦存在 硕士学位论文 第一章研究区地质概况 北西向的，断距小，延伸短。断层发育裂缝也发育可形成良好的油气通道，有利于 油气聚集。 图1 2上侏罗统蓬一段( j ，p 1 ) 底界t 1 反射层构造图 图1 - 3 上侏罗统蓬二段( j 3 p 2 ) 底界t 0 1 反射层构造图 4 硕士学位论文第一章研究区地质概况 图1 - - 4 上侏罗统蓬三段( j 。p 3 ) 底界t 0 2 反射层构造图 图1 - - 5 上侏罗统蓬四段( j p 4 ) 底界t 0 3 反射层构造图 硕十学位论文 第一章研究区地质概况 上侏罗统由西向东逐渐加厚，与中、下侏罗统一样向西北微微抬起，沉降中心 在东南方。直到喜山运动西部受龙门山逆推断层的影响，形成洛带背斜构造。 1 2 地层展布和沉积相 四川盆地在中三迭世末，由于印支运动的影响，结束了大规模的海侵活动，从 而转入以内陆湖盆为主的发展阶段。但四川盆地西部的川西坳陷，自晚三迭世开始 形成的龙门山前缘凹陷，由于受西侧地槽海影响，仍有少量海水通过康滇古陆与龙 门山古陆间的缺口进入川西坳陷，成为泻湖，沉积了马鞍塘组浅海相的暗色叶岩、 细砂岩、粉砂岩和泥灰岩，厚5 0 - 5 0 0 m 。小塘子组( 原须一段) 沉降中心在灌县一 带，海侵有所扩大，沉积了以海相碎屑岩为主夹部分陆相沉积，岩性为暗色泥岩夹 粉砂岩、细砂岩及少量煤层，具有海陆过度相的沉积特点，厚1 0 0 一1 0 0 0 m 。以后西 侧地槽海水后撤，川西坳陷从此与外海隔绝，但仍以川西坳陷为中心，沉积了须家 河组三角洲湖泊沼泽相沉积。 侏罗系主要为一套红色碎屑岩，属河流湖泊相沉积，侏罗系不同层位沉积沉降 中心有所转移，属坳陷盆地沉积，自下而上分为下侏罗统自流井组、中侏罗统千佛 崖组和沙溪庙组、上侏罗统遂宁组和蓬莱镇组。本文研究的目的层为上侏罗统蓬莱 镇组，绘制蓬莱镇组综合柱状图( 图l - - 6 ) 。 蓬莱镇组厚6 0 0 1 0 0 0 m ，为黄灰、灰色块状粉砂岩，细粒长石石英砂岩与棕紫 色泥岩互层，属河流一滨湖相沉积，在龙泉山以东至遂宁一带中上部夹有苍山叶岩、 景福院叶岩、李都市灰岩和骆子坡灰岩等薄层，较为稳定，河湖交替相沉积。在川 西南、乐山、马边、美姑一带，以灰质砂质泥岩为主夹多层泥灰岩及少许粉砂岩， 具微细水平层理，属湖相沉积，成为蓬莱镇组的沉积中心。而沉降中心仍在龙门山 前缘。 6 硕士学位论文 第一章研究区地质概况 地k。t 鬣 h冉 一n 啦瓤护 h 镬 王射 枷j 矗 自然却明 羿彳境钳段代qq a 毛，鞋 隍 “ 片f 电日i 栩 时 t h 志 h 准远础 p ； 8 一 蒸 静钾 增jt k t l j： 嘴 口自 掣 釜 q h 二t 连；鼍 。l ! 眇 。 h 0 i t 茹- 一 ：b 奠杖d， 童_ 。0 4 k 1 。 廷 _ ?亡 = z 一 -一 # ，* 3 抖f 口 ri ：j l 动 蓉c ；萋三 ”。p sr4 q 辑 翔 一廷 i 一一 ： 一 苫 瞎状秒敖自 二_ 娃三 1 1 自 系 明 jp l 。 季 # 辜一 j j p 鳓 段 】n l cjp l 。 一j 如 币 。r 差 j p i h p 8 # 自 j p l 4 基 产 t k h 薰 j p ， ； j f l 段 j p ， 1 5 _ 一 r专 qi 耋 薯 喜 堪 j p 。+ 1 6 镥 磐 e 粗 廷 董一 雌 t ij 巾 j ej n 。 1 9 _ 埘 一 j p 4 2 0 黼 一 缝 谢 薏 譬 ； j p 2 舞 递 j j 慨 豫 罾目圄目墓 瞄目酋”# 8 口诧4 圈”团”# 倒。# # 翰 榭* j 目 圈l - 6 洛带气田蓬莱镇组地层综合柱状图 1 3 油气勘探开发基本情况 洛带背斜构造是一个潜伏鼻状构造，早自七十年代末至八十年代初，四川石油 管理局在龙泉山构造带的地震普查详查勘探中就发现有构造的存在。后来在8 2 8 9 7 硕十学位论文 第一章研究区地质概况 年之间西南石油局物探大队在川西坳陷的区域地震概查中，亦在洛带地区发现中深 层( 沙溪庙组雷口坡组) 有构造显示，进入九十年代后，又在洛带构造布置了 三条地震测线进一步检查落实了中浅层构造( 蓬莱镇组和沙溪庙组) 。 在地震勘探评价的基础上，确认洛带构造是有利的含气构造，决定进行钻探。 于是在1 9 9 6 年沿洛带构造轴部部署了一批以蓬莱镇组为主要钻探目的层的探井。 首先在洛带构造东北部和西南部优选龙1 井和5 井进行预探。1 9 9 6 年和1 9 9 7 年先 后完钻的龙1 井和龙5 井分别在蓬莱镇组上部和中部钻遇气层，经射孔测试和加沙 压裂后获得工业性的气流，无阻流量分别为2 5 5 4 l 1 0 w d 和1 2 7 6 2 9 8 x 1 0 4 m v d 。 蓬莱镇组工业性气流的发现为洛带地区油气勘探开发展示了光明的前景，从此进入 了钻探评价阶段。 由于洛带地区位于我国西南重镇一成都市的东郊，因此洛带气田的发现对成都 市具有重要意义。为了加速洛带气田的勘探开发的步伐，采用边勘探边开发，滚动 前进的战略。 为了查清洛带构造的分布规律、圈闭大小以及断层的展布特征，在1 9 9 7 年上 半年和下半年分别部署一批地震测线和加密测线，从而完成洛带构造二维普查、详 查测网的地震勘探工作，为下一步油气勘探开发提供必要的地震数据。同时对洛带 气田的蓬莱镇组浅气层和洛带地区的地层构造，利用地震数据进行分析评价，通过 二维数据和2 9e l 单井资料的综合研究，计算洛带气田蓬莱镇组四套砂体的探明储 量达8 6 1 4 1 0 8 m 3 ，可采储量为5 5 9 9 x 1 0 8 m 3 。 洛带气田蓬莱镇组的天然气储量较大，属于中型气田，为进一步了解含气砂体 的真实情况，准确圈定蓬莱镇组气藏各套储层的含气面积和高产富集带的分布范 围，探索沙溪庙组、自流井组及须家河组中深层地层的含气性，扩大勘探开发成果。 1 9 9 8 年8 月部署洛带气田的三维地震勘探工作，1 9 9 9 年7 月完成三维地震 1 7 5 6 7 3 6 k m 2 的拖工和处理任务。本文就是利用这些数据进行了储层预测研究。 继龙l 井和龙5 井先后于1 9 9 6 年和1 9 9 7 年相继获得高产工业气流以来，到2 0 0 0 年元月底在洛带气田陆续完成探井3 2 口( 图1 - - 7 ) ：正钻井2 口( 3 3 ，3 5 ) ，待钻井 3 口，上述完成探井基本上每口井均有气层显示，钻探成功率近1 0 0 。为扩大勘探 领域，1 9 9 8 年底在洛带构造项部部署了第一口深探井龙6 5 1 井，于1 9 9 8 年1 2 月 1 1 日开钻，1 9 9 9 年5 月2 7 日完钻，完钻井深3 6 8 0 m ，钻达层位须三段。 8 硕十学位论文第一章研究区地质概况 图1 7连井剖面位置图 根据录井显示和测井解释，龙6 5 1 井除在蓬莱镇组钻遇气层8 层3 7 2 m 外又在沙溪 庙组和须四段分别钻遇气层5 2 3 m 4 层和6 5 m 9 层。龙6 5 1 井钻探结果证实洛带 气田共有三套含气层系，不仅有蓬莱镇组的浅层气藏，而且有沙溪庙组和须家河组 的中深层的原生气藏。 截止目前为止，已在完钻的3 2 口井中5 7 个层段进行测试，测试结果各井产能 大小不一，但经加砂压裂后均有显著的增产效果。无阻流量从同产数百方至上千方， 最高可达1 8 9 5 6 m 3 ( 龙2 5 井) 平均增产2 6 倍，个别井高达2 0 0 倍( 龙7 井) 。龙6 5 1 井是唯一测试沙溪庙组气层的井，气层虽厚( 2 6 2 m ) 产量不高仅日产2 5 1 6m 3 ，可 能是泥浆污染和测试措施不当所致。 洛带气田上述完钻测试井获工业气流后，已有2 9 口井投入试采。其中投产最 早的龙5 井自1 9 9 7 年6 月2 日投产以来到2 0 0 0 年1 月底已生产9 6 0 天，平均日产 量1 5 0 0 0m 3 以上，产量稳定，累计产气量近1 4 4 0 0 0 0 0m 3 。整个气田平均日产气总 量已达到1 3 6 0 0 0m 3 以上水平，仅有少量的凝析油( 5 4 7 5 t ) 和残余地层水( 8 1 4 2 m 3 ) 。 9 硕士学位论文第一二章储气层沉积相分析 第二章储气层沉积相分析 2 1 沉积相分析方法 相分析就是依据各种相标志，恢复沉积物形成时的沉积环境和沉积历史。相分 析大致可以分为三个阶段，单井相分析、剖面对比相分析和平面相分析。剖面相分 析就是在单井相分析的基础上，建立单井或单剖面之间的联系。通过对比确定，沉 积相在二维空问内的展布特征，在取芯井较少时，可依据探井的岩屑井或电测曲线 数据迸行对比。但最好能有取芯井资料。在相分析中，应首先收集各种数据，在确 定剖面范围、单位和比例尺基础上，绘制各种基础图件，以反映盆地的沉积特征， 并进行沉积条件分析。常用的基础图件：综合柱状图、岩性横剖面图、地层等厚图、 砂岩等厚图、砂泥比图、岩石类型图。地层等厚图是编制沉积相图的主要基础图件， 用以反映盆地范围，沉积边界，古地理及古构造特征等。 通过对洛带气田上侏罗统蓬莱镇组含气砂体进行地震三维追踪、描述和预测， 对其空日j 展布形态虽有基本的了解，但未涉及砂体的成因。为了认识砂体的分布规 律，还必须对砂体进行沉积相分析。由于洛带气田所在的川西坳陷中生代地层前人 己做了比较充分的研究，因此在对洛带气田上述三套储气层进行分析之前，很有必 要了解川西坳陷中生代区域地层特征。洛带气田上侏罗统蓬莱镇组属于泛滥平原沉 积，位于川西坳陷东坡的洛带地区，则属于河流三角洲发育地带，为了论证上述三 套储气层相带的判断，在分析过程中采用了以下四个步骤和方法。 2 1 1 观察描述部分储层的岩芯和岩屑录井资料 对于储层的岩芯和岩屑录井数据进行观察描述，建立对储层沉积相的感性认 识，而且注重砂岩储层中岩性序列和沉积构造的观察，为识别砂体微相提供依据。 例如龙2 4 井第二次取芯，在j p 3 4 ( 1 3 ) 砂层底部9 3 6 7 3 _ _ 9 3 8 0 9 m 井段约1 3 6 m 岩芯 中见一完整的曲流砂坝的岩性序列和沉积构造序列。底部l o c m 为灰绿色细砂岩含 深灰色细泥砾和少量褐灰色大泥砾，具火焰构造，与其下的泥岩呈侵蚀接触，属桔 水期河床底部河岸跨塌沉积。下部4 5 c m 粉沙岩由绿灰色变为褐灰色，具发育的交 错层理，斜层倾角2 0 度，属从枯水期进入洪水期的急流沉积，中部3 4 e r a 为褐灰色 粉砂岩具沙纹构造( 波状交错层理) 和上攀波纹层理，属洪水期缓流沉积，上部3 7 c m 为褐灰色粉砂岩具卷曲层理( 泄水构造) 属洪水期的天然堤沉积，顶部l o c m 为棕 1 0 硕七学位论文第一二章储气层沉积相分析 褐色泥岩与粉砂岩突交接触，属河漫滩沉积。大多数砂体只能看到不完整的岩 性序列和沉积构造序列，但是可以根据曲流河的二元结构进行砂体成因类型的判 断。例如龙2 5 并在j p 4 ( 1 6 ) 砂层( 1 2 0 9 - - - 1 2 2 9 m ) 岩芯和岩屑描述均为褐灰色细砂 岩和粉砂岩。在1 2 2 1 9 1 1 2 2 2 6 6 m 约0 9 7 m 岩芯中有三个流水波痕，波长6 7 c m ， 波高7 - 一l o 咖波痕指数7 - _ 8 5 应属河流沉积，龙2 5 井j p 4 1 ( 1 6 ) 砂层为一条大型曲 流河的决口坝沉积。 2 1 2 分砂层组逐层进行三维追踪 根据录井显示和测井解释的含气砂层，分砂层组逐层迸行三维追踪，勾绘砂体 的空间展布形态和厚度变化。根据砂体的波型特征进行三维追踪，是目i ； 分析变化 较大的河流相砂体的有效方法。但三维追踪亦有一定的局限性，因为三维地震资料 目的的精度仅能反映大于l o m 的含气砂体平面展布，并不代表砂体的整体面貌。因 此三维追踪砂体展布图仅是砂体展布的大概轮廓。在有断层切割特别是厚度较薄的 砂体，在砂体平面展布图上就显得支离破碎。在这种情况下还不能直接利用三维追 踪砂体展布形态和厚度图进行沉积相分析。 2 1 3 绘制砂体等厚图 根据三维追踪砂体图和分层分井砂体厚度统计资料勾绘砂体等厚图。为了弥补 三维追踪砂体图的不足，还必须利用已有的分井分层砂层厚度统计资料结合三维追 踪砂体图提供的沉积相信息，人工勾绘砂体厚度图。由于三维砂体平面形态和厚度 变化提供砂体空间展布的基本框架，因此在勾绘砂体等厚图时，不但减少了构图的 多样性，而且避免了单纯根据资料构图的不足，两者结合优势互补，从而使砂体等 厚图更接近于真实的情况。 2 1 4 标定砂体沉积微相 根据人工勾绘和三维追踪的砂体图再结合岩芯观察，解释标定砂体沉积微相。 由于河流相砂体的沉积微相分布彼此都有成生关系，只要确立其中一个微相，其余 彼此相关的微相就可依成生关系迸行判别。例如曲流河沉积有曲流砂坝、天然堤和 决口坝等一系列沉积微相就可如此确认。 上述沉积相分析的四个步骤和方法的特点实际上也是一种人机联作互补的方 法，也是一个编制砂体沉积相图的过程。沉积相分析结果证实这是沉积相分析十分 有效的方法。 硕士学位论文 第二章储气层沉积相分析 2 2沉积相分析结果 洛带气田浅层蓬莱镇组储层较为复杂，但目前已有钻井3 0 口，其中有1 6 口井 取芯。洛带气田蓬莱镇组共分1 9 个砂层组，其中第一砂层组砂体不发育，本文只 对以下1 8 砂层组进行了研究。 2 2 1 蓬莱镇组沉积环境属泛滥平原河流相沉积 蓬莱镇组1 8 个砂层组沉积相分析结果( 表2 - 1 ) 表明，其中8 个砂体为曲流河 沉积，它们是j p 2 ( 2 ) 、j p 。”( 3 - 1 ) 、j p ，4 ( 4 ) 、j p 。2 ( 6 ) 、j p z 5 ( 9 ) 、j p ? ( 1 2 ) 、j p , 1 ( 1 6 ) 、j l 4 ( 1 9 ) ，9 个砂体为网状河沉积，它们是j p 。”( 3 - 2 ) 、j p 。1 ( 5 ) 、j p ：3 ( 7 ) 、 j p 2 4 ( 8 ) 、j p 。1 ( 1 0 ) 、j p 。2 ( 1 1 ) 、j p 。4 ( 1 3 ) 、j p 3 5 ( 1 4 ) 、j l 3 ( 1 8 ) 。1 个砂体为废弃 河道沉积，它是j ( 1 5 ) 。由于曲流河与网状河在纵向上交替沉积，蓬莱镇组大致 有7 个由曲流河到网状河的演变周期。 蓬一段、蓬二段共计9 个砂层组，其中j p 3 1 ( 1 0 ) ( 图2 - 1 ) 、 图2 - 1 洛带气田j p 。1 ( 1 0 ) 网状河砂体厚度等值线图 j p 3 2 ( 1 1 ) 、j p 3 4 ( 1 3 ) 、j p 3 5 ( 1 4 ) 和j p 4 3 ( 1 8 ) 号五个砂层组为网状河沉积( 表2 - 1 ) ， j p 3 6 ( 1 5 ) 号砂体( 图2 - 2 ) 为废弃河道沉积， 1 2 硕士学位论文 第一章储气层沉积相分析 图2 - 2 洛带气田j p ：( 1 5 ) 废弃河道砂体厚度等值线圈 j p ? ( 1 2 ) 号砂体( 图2 - 3 ) 、j p 。( 1 6 ) 、j e , 4 ( 1 9 ) 号三个砂体为曲流河沉积。 2 吨n 图2 - 3 洛带气田j p ? ( 1 2 ) 曲流河砂体厚度等值线图 1 3 硕士学位论文第二章储气层沉积相分析 9 个砂体自下而上分别由j p 4 4 ( 1 9 ) 一j p 。3 ( 1 8 ) 、j p 。1 ( 1 6 ) - j 聪( 1 3 ) 、j p ? ( 1 2 ) 一j p 。1 ( 1 0 ) 砂体组。成三个交替演变周期。蓬三段、蓬四段共计9 个砂体，其中j p ，2 ( 2 ) 、j p 。1 ( 3 1 ) 、j p 。4 ( 4 ) 、j p 2 2 ( 6 ) ( 图2 4 ) 、j p 2 5 ( 9 ) 五个砂体为曲流河沉积， j p 。”( 3 - 2 ) 一j p ，2 ( 2 ) 、j p 2 1 ( 5 ) 、j p ? 3 ( 7 ) 、j p z ( 8 ) ( 图2 5 ) 号四个砂体为网状 河沉积，9 个砂体自下而上由j p 2 5 ( 9 ) 一j p 2 3 ( 7 ) 、j p z 2 ( 6 ) 一j p z l ( 5 ) 、j p 。4 ( 4 ) 一 j p ”( 3 - 2 ) 、j p 。”( 3 - 1 ) 一j p 。1 ( 1 ) ( 可能为网状河) 组成4 个交替演变周期。蓬 一段、蓬二段与蓬三段、蓬四段虽然都是由曲流河、网状河与废弃河道交替沉积形 成，但三者周期长短差别较大，蓬一段、蓬二段三个演变周期较长，每个周期的跨 度较大，约5 0 - 1 2 0 m 说明河道比较稳定，这可能是蓬一段、蓬二段泛滥盆地泥质沉 积发育的根本原因。既然河道的位置大致固定，迁移改道现象较少，但是洪水期的 悬移质和推移质历次稳定供给泛滥平原上最低洼的泛滥盆地，再加上适宜的下沉速 度，必然导致发育较厚的泛滥盆地泥质沉积，使砂质沉积被夹在泥质沉积之中。蓬 一段、蓬二段以棕褐色紫褐色泥岩为主夹灰棕褐色粉沙岩与绿灰色细纱岩的岩性组 合特征，可能就是在这种环境下沉积的结果。 表2 1 蓬莱镇组沉积要素统计表 宽度支 心 边天然决口 层位编号类型流向 备注 ( m )数滩滩 坝坝 j p 。2 ( 2 )曲流 n e s w8 0 0 - 1 5 0 0 41 l j p 。3 ( 3 - 1 )曲流 n e - s w6 0 0 8 0 02 j 0 j p ，3 ( 3 2 )网状n e - s w7 0 0 - 1 5 0 0 42 j p 。4 ( 4 )曲流 e s w9 0 0 - 1 8 0 0 24 j r l ( 5 )网状 n e - s w7 0 0 1 8 0 035 j p 2 2 ( 6 )曲流 n e s w 2 0 0 - 1 3 0 0 5l j 3 p 3 j p z 3 ( 7 )网状 n e - s w6 0 0 一1 2 0 0 47 j n 4 ( 8 )网状 n e - s w8 0 0 - 1 4 0 0 3 3 j p 。5 ( 9 )曲流 n e - s w8 0 0 - 2 0 0 0312 j p 3 1 ( 1 0 )网状 n e s w6 0 0 - 1 2 0 024 j p ，2 ( 11 )网状 n e - s w8 0 0 - 1 4 0 023 j p 3 3 ( 1 2 )曲流 n e - s w1 0 0 0 - 1 6 0 0l2l j jj p 。4 ( 1 3 )网状 n e - s w4 0 0 1 4 0 044 j r , 。5 ( 1 4 )网状 n e - s w4 0 0 - 8 0 0232 废弃 j 聪( 1 5 ) n e - n w9 0 0 1 4 0 0l 河道 三维 j p , 1 ( 1 6 )曲流 ll 追踪 j 尊1 三维 j p 4 3 ( 1 8 )网状 2 追踪 j p , 4 ( 1 9 )曲流推测 1 4 硕士学位论文 第一二章储气层沉积相分析 蓬三段、蓬四段由曲流河向废弃河道及网状河的演变周期较短，每个周期的厚 度较小仅( 2 0 5 0 r e ) ，说明改道频繁。由于曲流河侧向迁移速度较快，一部分曲流 河从单河道的曲流河逐渐演变成废弃河道，另一部分迅速演变成多河道的网状河。 在这种情况下，洪水期的悬移质与推移质不能充分补给泛滥盆地，导致泛滥盆地沉 积减少，从而形成河流沉积的砂质岩与泛滥盆地沉积的泥质岩频繁交替沉积，这就 是蓬三段、蓬四段岩性组合为棕褐色泥岩、粉砂质泥岩与灰褐色粉砂岩和灰绿色细 砂岩的沉积相分析。 图2 - 4 洛带气田j p 2 2 ( 6 ) 曲流河砂体厚度等值线图 硕士学位论文 第二章储气层沉积相分析 图2 - 5洛带气田j p 2 4 ( 8 ) 网状河砂体厚度等值 2 2 2 蓬莱镇组砂体展布受曲流河、废弃河道与网状河控制 蓬莱镇组曲流河、废弃河道与网状河形成的微相砂体具有不同的展布特点。曲 流河沉积的微相砂体呈串珠状展布。例如j p 。( 2 ) 砂体( 图2 - 6 ) ，为一条东北一 西南向的曲流河，在洛带地区自东北蜿蜒曲折流向西南，分别在l i o 井l 3 井一带， l 1 8 _ l 2 7 井以东，l 1 9 和l 2 4 井等部位形成四个曲流砂坝，沿河道呈串珠状展布， 四个曲流砂坝除l l 踮- l 2 7 井以东的曲流砂坝尚未钻探外，其余三个曲流砂坝均己 钻探证实为含气砂体。此外在l l l 3 井曲流砂坝西南曲岸带以外l 3 5 一l 2 9 一l 2 5 一l 2 8 井一带为较宽的天然堤沉积，在l 2 4 井曲流河砂坝西侧l 1 5 - l 2 1 井一带则为决口坝 沉积，这两个堤岸沉积亦钻探证实为含气砂体。网状河沉积的微相砂体则呈树枝状 展布。例如，j p ：3 ( 7 ) 砂体( 图2 - 7 ) 为一条东北一西南向的网状河，在洛带地区， 自东北流向西南，逐渐分划成为四条分支河道而里树枝状。四条分支河道内共形成 7 个河问砂坝，每条分支河道的河问砂坝沿河道亦呈串珠状展布。 1 6 硕十学位论文第一二章储气层沉积相分析 图2 - 6 洛带气田j p ，2 ( 2 ) 砂体厚度等值线圈 图2 7 洛带气田j p 2 3 ( 7 ) 网状河砂体厚度等值线图 1 7 硕士学位论文第三章气藏地球物理模型 第三章气藏地球物理模型 地球物理模型是通过研究地震参数的变化规律预测含油气储层的空间展布。即 在提取地震波各种信息( 包括振幅、频率、波形、传播速度、吸收衰减和时间因子 等) 的基础上，研究地震信息的纵、横向变化，由于这种变化是由地震波传播的物 理机制及岩石物性等决定的，因此有必要研究反映油气的地震信息与岩石物性之间 的关系，从而建立完善的地球物理模型。 不同的地区岩石物性不同，同地区不同时代的岩石物性也有变化，因而决定 了它们的地震反射特征不同。含有油气的储层类型很多，它们的厚度及与上下围岩 组合不同，地震反射特征也不同。所以，我们从已知钻井、测井、地质、试采等实 际资料出发，进行大量的资料统计，找出本区储层的物性特征及与地震参数之间的 变化规律，建立含气储层的识别标志，然后用此标准地震数据预测洛带地区的含气 储层及研究它的空间分布，为油气开发提供依据。 3 1蓬莱镇组地质资料统计 3 1 1 不同岩性速度统计 对本区2 0 多口井经过环境校正后的测井曲线进行了统计分析，分别对不含气 砂岩、含气砂岩、泥岩、砂质泥岩的速度分布范围进行统计。因为环境校正后的测 井曲线消除天然气的影响，所以在分析速度分布时， 将天然气影响补偿回来之后 再进行分析( 图3 1 ) 。在统计过程中，从各井典型井段中提取资料，做成了各种 岩性速度统计图( 图3 2 ) 。参与统计的各种岩性的资料点数见表3 一l 。 表3 一l 岩性数据点统计表 岩性数据点数 含气砂岩 4 1 4 不含气砂岩 3 2 2 泥岩 1 7 5 砂质泥岩 2 1 9 0 1 8 硕十学位论文 第二章气藏地球物理模型 图3 1对校正过的无气影响的声波曲线进行恢复气影响的处理 1 9 硕士学位论文第二章气藏地球物理模型 图3 2蓬莱镇组不同砂岩速度统计图 从图3 - 2 中可以看出：泥岩速度最低，在中心频率7 0 9 6 处的速度约为 3 5 0 0 - - - 3 6 0 0 m s ；含气砂岩速度其次，在中心频率7 0 处的速度约为3 8 0 0 m s 左右； 砂质泥岩的速度要高于含气砂岩的速度，在中心频率7 5 处的速度约为 4 2 0 0 - 一4 3 0 0 m s ；不含气砂岩速度最高，其中心频率存6 0 处的速度约为 4 9 0 0 _ - 5 0 0 0 m s 。这就说明不含气的砂岩速度最高，砂体含气之后其速度明显降低， 但仍然要大于纯泥岩的速度。泥岩含砂质后，其速度明显变高，介于含气砂岩和不 含气砂岩之间。经过对测井曲线分析及沉积环境分析后发现，该区蓬莱镇组基本上 都属于河流相沉积。在河流相沉积体系中，真正的纯泥岩很少，漫滩沉积的泥岩中 通常都含有一定数量的砂质在里面。图3 2 表明砂体在含气之后速度要低于砂质 泥岩，蓬莱镇组含气储层在地震剖面上表现为亮点，亮点应成为在蓬莱镇组寻找并 确定气藏的根据之一。 2 0 硕十学位论文 第二章气藏地球物理模型 3 1 2 速度与孔隙度、渗透率及含气饱和度的关系 影响储层速度的三个重要的因素是孔隙度( 由) ，渗透率( k ) 及含气饱和度( s i ) ， 对由v 、k v 、s ，v 之间的关系，在此对其进行研究。根据胜利油田测井公司对 该区测并资料的重新解释成果， 选取龙1 7 井进行分析。在井中选取典型的含气层 段，做出井的由呷交会图( 图3 3 ) 、k v 交会图( 图3 4 ) 、s r v 交会图( 图 3 5 ) 。 孔隙度( 小数) 图3 3 龙1 7 并速度一孔隙度交会图 一渗透率( m d ) 图3 4 龙1 7 井速度一渗透率交会图 2 1 一三|_ | 一 一 彳e 2l一一篡一 麓z z z 一 篙v 谜锻 # a 4 o 3 4 3 3 4 4 =篡篡|!篡一 普) 巡域 硕士学位论文 第二章气藏地球物理模型 m w m 3 一? 。咚：囊黼： v ej - c ，d f ( m s ) 7 * l e 一f 含气饱和度( m 3 m 3 ) 图3 5 龙1 7 井速度一含气饱和度交会图 从这些图中可以看出，由一v 、k - v 、s g - v 之间基本上都呈一种线性关系，即随着 含气饱和度的增加，储层速度降低：随着孔隙度的增加，储层速度降低；随着渗透 率的增加，储层速度降低。根据这个特征，可以得出这样一个结论：储层物性越好， 即含气饱和度越大、孔隙度越大、储层速度越低，那么该储层在地震剖面上的亮点 特征越明显、越突出。这个结论将有助于从众多亮点中筛选出最具有开发价值的储 层。 o 3 8 a 3 3 3 3 8 3 3 8 篡篡篇篙羹篡一 ，liiv趔艘 一 蔓 一 一蔓 乏一 i 三 一一一 爹墓一 硕七学位论文 第二章气藏地球物理模型 3 2 蓬莱镇组的含气砂岩褶积模型与地震参数研究 考虑到地下储层的实际情况，从厚度及围岩组成结构分析了含气砂岩的褶积模 型。做褶积模型时，分别在含气和不含气两种情况下进行，然后对这两种情况下的 褶积模型进行对比分析，从而确定砂体含气之后的反射特征。在蓬莱镇组与沙溪庙 组选取的用于做褶积模型的井段见表3 2 。 表3 - - 2沉积井段厚度统计表 井号褶积层段c m )目标层号 目标层厚度( i n ) l 84 0 0 一7 6 0j p 2 ( 2 ) 1 7 4 l 8 4 0 0 一7 6 0j p ，( 3 ) 1 3 8 l 84 0 0 一7 6 0 j r ( 5 ) 8 l 2 51l o o - 一1 3 0 0j 一1 ( 1 6 ) 2 0 l 57 5 0 一1 0 5 0 j p 。1 ( 1 3 ) 2 2 l 2 57 0 0 国5 0