（地质工程专业论文）胜利油田孤东一区第三系油藏特征描述.pdf

中南大学硬士学位论文摘要 摘要 孤东油田一区处于孤北洼陷、桩东凹陷和孤东潜山的交汇处，面积约3 0 平 方千米，主要发育有馆陶组、东营组和沙河街组三套含油层系，多发育近东西 向和南北向断裂，地层整体向北、西倾没。该区紧靠桩东、孤北油源洼陷，第 三系储层发育、储盖组合良好，成为油气聚集的有利区块，是孤东油田下步的 重要勘探区带之一。 构造上受孤东断层以及五号桩断层影响，发育多条北东向及近东西向雁列 式断层，向北东方向延伸到桩东凹陷，并且断层多为继承性发育，贯穿该区整 个第三系地层，为油气提供了良好的运移通道。综合分析孤东北部第三系成藏 潜力，其沙河街组以及馆陶组油藏主要受储层发育影响。 沉积上，孤东北部地区下第三系地层自桩东凹陷向孤东潜山层层超覆，上 第三系披覆其上，其下第三系沙河街组主要发育沙三段、沙一段地层，可形成 断块、地层等油气藏类型；馆陶组上段以曲流河沉积为主，自下而上砂泥比逐 渐变小，储盖组合良好，同时该区储层被近东西向断层切割，形成了良好的运、 储组合关系，为该区岩性成藏奠定了基础。近几年来，通过对该区不断深入研 究，陆续有新的发现。但由于区域构造，储层条件非常复杂，在其周围钻探的 井都不太理想，因此搞清该区构造和储层特征与油气分布规律，寻找新的出油 点和在开发区中寻找新的储量增长点是本次研究工作的重点。为挖掘该区潜力， 需对孤东一区及周边第三系含油层系进行综合地质研究，寻找有利岩性、岩性 一构造圈闭。 关键词：孤东油田，断层，沉积相，曲流河，生储盖组合，油气远景 中南大学硕士学位论文 a b s t r a c t a b s t r a c t t h er e g i o nn o 1o f g u d o n go i l f i e l dl o c a t e so nt h ei n t e r j e c t i o no fg u b e is a g ， z h u a n g d o n gs u b b a s i na n dg u d o n gb u r i e dh i l l ，a b o u t3 0l ：i n 2 ，m o s t l yc h a r a c t e r i z e d b yt h r e ek i n d so fo i l - b e a r i n gl a y , s u c ha sw a n t a of m ，d o n g y i n g f ma n dh e j i ef m ， p r e s e n t i n gm a n yn e a re w s t r i k ef a u l ta n ds ns t r i k ef a u l t t h es t r a t u r n sd e s c e n tt o n o r t ha n dw e s ti nt h em a s s t h i sr e g i o ni sc l o s ew i t l lz h u a n g d o n ga n dg u b e io i l s o u r c es a g ，p r e s e n t i n gt e r t i a r ys i x a t u m s ，t h ec o m b i n a t i o no fr e s e r v o i ra n dc a p p i n gi s g o o d w i l lb e c o m e sa d v a n t a g e dr e g i o nf o ro i la n dg a sa s s e m b l ea n d w i l lb eo n eo f t h ei m p o r t r t a n te x p l o r a t i o nr e g i o i l sa tg u d o n go i l f i e l dn e x t o ns t r u c t u r e ，i n f l u e n c e db yg u d o n gf a u l ta n ds t a k ef a u l tn o 5 ，p r e s e n t i n g s e v e r a ls t r i p sn es t r i k e f a u l t sa n dn e a re ws t r i k ee c h e l o nf a u l t s e x t e n d i n gt o z h u a n g d o n gs u b b a s i na tn e ，a n dm o s tf a u l t sa r ei n h e r i t e df a u l t s ，p e n e t r a t i n ga l l t e r t i a r ys t r a t u m si nt h i sr e g i o n ，p r o v i d i n go i la n dg a s 埘协g o o dm i g r a t o r yp a s s a g e s s y n t h e t i c a l l ya n a l y z i n gt h ed e p o s i t f o r m i n g p o t e n t i a lo ft e r t i a r ys t r a t u m sn o r t ho f g u d o n g ，t h es h a h e j i ef ma n dw a n t a of mo i ld e p o s i ta r em o s t l yi n f l u e n c e db y r e s e r v o i ru p g r o w t h o ns e d i m e n t a t i o n ，l o wt e r t i a r ys t r a t u mo f n o r t hr e g i o no f g u d o n go v e r l a pe a c h o t h e rf r o mz h u a n g d o n gs u b b a s i na n dg u d o n gb u r i e dh i l l ，u p p e rt e r t i a r ys t r a t u m s d r a p eo ni t t h es h a h e j i ef mo fl o ws e r t i a r ym o s t l yg r o w ss h a - s e g m e n tn o 3a n d s h a - e g m e n tn o 1s t r a t u m ，c a nf o r mf a u l tb l o c ka n ds t r a t u mt y p eo fo i la n dg a s d e p o s i t u p p e rw a n t a of mi sm e a n d e r i n g s f f e a ms e d i m e n t m i o nm o s t l y , t h e p r o p o g i o no fg r i tt om u d t u r n sl e s sa n dl e s s ，t h ec o m b i n a t i o no fr e s e r v o i ra n dc o v e r r o c ki sg o o d ，a n dt h er e s e r v o i rt h i sr e g i o ni si n c i s e db yn e a re ws t r i k ef a u l ta tt h e s a l n et i m e ，f o r m i n gg o o dm o v e m e n ta n dr e s e r v i o rc o m b i n a t i o nr e l a t i o n ，p r o v i d i n g l i t h o l o g yd e p o s i t f o r m i n gw i 廿lg o o df o u n d a t i o n t h e r ea r es o m en e w d i s c o v e r si n s u c c e s s i o nt h r o u g hn e a rs e v e r a ly e a r sc o n t i n u a l l ya n dh o m er e s e a r c ht ot h i sr e g i o n h o w e v e gb e c a u s et h er e g i 伽s t r u c t u r e a n dr e s e r v o i rc o n d i t i o na r ev e r yc o m p l e x ， t h ew e l l sa r o u n da r en o tv e r yi d e a l ，s ot h em o s ti m p o r t a n tw o r kt h i st i m ei st om a k e o u tt h ec h a r a c t e ro fs t r u c t u r ea n dr e s e r v o i ra n df i n dn e wo i le m e r g e n c es p o t a n df i n dn e wr e s e r v e sg r o w t hs p o ta tt h i sr e g i o n i no r d e rt oe x c a v a t et h ep o t e n t i a l ，i t i sn e e dt od os y n t h e t i c a l l yg e o l o g yr e s e a r c hi ng u d o n gr e g i o nn o 1a n dt e r t i a r y o i l b e a r i n g s t r a t u ma r o u n dt of i n da d v a n t a g e o u sl i t h o l o g ya n dl i t h o l o g y - s t r u c t u r e t r a p k e yw o r d s ：g u d o n go i lf i e l d ；f a u l t ；s e d i m e n t a r yf a c i e s ；m e a n d e r i n gs t r e a m ； c o m b i n a t i o no f b i r t h ，r e s e r v o i ra n dc a p p i n g ；o i la n dg a sp e r s p e c t i v e h 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：巫监嗍2 必互月型日 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阅；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。 储躲必纽导师签鑫鉴瞧盟年三月兰日 中南大学硕士学位论文 第一章绪论 第一章绪论 1 1 论文来源与选题依据 本论文依托中石化胜利油田分公司孤东采油厂孤东一区第三系油藏特征 描述项目。 孤东油田经过二十年的注水开发，已进入特高含水期，油层水淹严重，剩 余油分布复杂。目前面临两个方面的突出问题，一是随着油田含水的不断增加， 挖潜工作需要进一步深入，原有的分层己不能满足剩余油研究和开发的需要； 二是储层非均质性严重，现有井网层间干扰突出，开发状况不均衡。围绕减少 干扰、提高采收率，必须对油层进行韵律层细分，分析韵律层非均质性及剩余 油分布状况。 1 2 研究的基本思路 孤东油田一区北馆陶组河流相储层的原始沉积非均质性是影响油田后期开 发的基本因素，它决定了井网对储层控制程度、注采关系的完善程度，以及油 田的层内、平面、层间三大基本矛盾。针对孤东油田一区北的开发现状，结合 现有的密井网有利条件，本文采用的研究思路为：以储层沉积学理论为指导， 依据油田密井网测井资料所反映的各种沉积特征和沉积界面，以及河流相沉积 储层特有的沉积规律和沉积模式，采用地面露头调查与地下地质类比建立储层 静态模型，根据层序地层学原理建立对比等时地层格架，从岩一电关系着手精 细划分沉积微相单元。按照微观、层内、平面、层问由小到大的四个层次来系 统描述储层的非均质体系，并对剩余油分布做出预测。 1 3 研究内容与工作方法 根据以上的研究思路本文的主要研究内容及工作方法如下： ( 一) 取芯井精细观察与描述 对取芯井段岩石类型、沉积构造、岩石矿物组成、颜色进行描述，确定沉 积环境与沉积微相，以及沉积微相在垂向上的演变关系。识别出韵律层与泥质 夹层、隔层，划分储层与非储层。详细描述储集砂体内部的韵律层厚度、韵律 中南大学硕士学位论文 第一章绪论 层在垂向上的物性、岩性变化特征，韵律层与韵律层的叠加方式，韵律层与韵 律层的接触关系，以及不同叠加方式下的韵律层间的隔、夹层分布规律。 ( 二) 精细划分沉积微相 在取芯井观察描述的基础上，详细地刻划不同沉积微相或不同岩性的电性 关系，建立不同微相的测井响应模式。在此基础上，建立起沉积微相一岩性一 物性一测井相( 电性) 的标准相关图版。 ( 三) 高精度等时地层对比 以层序地层学理论为指导，识别出不同级别的等时地层界面，将砂体严格 限制在高精度的等时地层格架内进行对比。 ( 四) 地面露头描述与地下储层模型对比 选取与工区馆陶组相同或相似沉积环境下的地质露头剖面一至二条，进行 剖面沉积微相、岩面、砂体展布、横向变化规律、砂体宽厚比、砂体垂向叠 置与接触关系、砂层韵律层及砂层内泥质条带隔层的精细描述与数字化。应用 地面可见的储层模型进行研究区地下储层静态模型的对比研究。 ( 五) 厚层砂体内韵律层与隔、夹层研究 在岩芯描述与岩一电关系研究的基础上，建立起不同韵律层与隔层的测井 识别标准，对未取芯井进行单井韵律层与隔层的自动识别和划分。 ( 六) 储层非均质性研究 通过连井剖面对比、储层模型的研究成果，结合物性分析和测进解释，对 各小层层内与层间的隔、夹层的厚度展布，砂体横向连续性、垂向通性、孔隙 度、渗透率各向变化进行精细描述，查明储层的层内、平面、层间非均质性。 1 4 主要工作量 硕士论文研究工作具体计划及实物工作量如下： ( 1 ) 2 0 0 5 年1 0 月1 日一- - 2 0 0 5 年1 0 月3 1 日 熟悉研究区基本情况、查阅有关的发表的文献和资料。 ( 2 ) 2 0 0 5 年1 1 月1 日一- - 2 0 0 5 年1 1 月3 0 日 编写论文提纲。 ( 3 ) 2 0 0 5 年1 2 月1 日一- - 2 0 0 6 年元月3 1 日 对孤东油田一区地质状况和生产状况进行对比分校。 ( 4 ) 2 0 0 6 年2 月1 日一- - 2 0 0 6 年5 月3 1 日 建立模型、优选方案，并结合区块调整，组织实施。 ( 5 ) 2 0 0 6 年6 月1 日一- - 2 0 0 6 年7 月3 lr 2 中南大学硕士学位论文第一章绪论 数据统计，结合分析。 ( 6 ) 2 0 0 6 年8 月1 日一- - 2 0 0 6 年1 2 月3 1 日 总结提升研究成果，完成硕士论文的编写工作。 1 5 取得的成果和认识 根据本次工作针对孤东油田沙河街组构造，地层，沉积和油气成藏的综合 研究，取得以下成果和认识： l 、构造上孤东一区处于孤东断裂带和孤南断裂带扭张构造交汇处，形成 北部的北东向走滑断裂体系和南部近东西向孤南断裂体系。 2 、通过对孤东区馆陶组、沙河街组进行沉积相划分，一区馆陶组为河流 相沉积，纵向上自下向上由辫状河一网状河一曲流河相沉积。沙河街组发育湖 相和辨状河三角洲相沉积。 3 、馆上段、沙河街为主力含油层系；馆上段成藏主要受微幅构造控制的岩 性油藏。沙河街组以构造油藏和地层超覆油气藏为主。 4 、在预测有利油砂体的基础上，结合所做出的t 1 ，t 1 ，t 2 构造图，确定 圈闭的位置及面积，建议井位6 口，预测储量5 8 0 0 1 0 4 t ，已部署探井2 口( 孤 东5 7 1 井和孤东7 2 井) 。 中南大学硕士学位论文第二章地层及沉积特征研究 2 1 地层特征 2 1 1 下第三系 第二章地层及沉积特征研究 本区下第三系储层可划分为沙三下、沙三中、沙三上、沙二下亚段，沙一、 东三、东二段等七套层系( 图2 - 1 ) ，其中沙三上亚段和东三段、东二段等三套 储层分布范围最广，砂层厚度最大。 沙河街组较为发育，垂向上发育沙河街组沙三段到沙一段，沙一段地层以 一套暗色泥岩和油页岩为主，底部为一套有油页岩或生物灰岩组成的特殊岩性 段，电性曲线明显。能与区域上对比，沙二，三段目前是一套砂泥岩互层的沉 积，具体可划分为两套砂岩集中段夹一段泥岩发育段，砂岩段主要发育一套细 砂岩和粉细砂岩，夹一些暗色泥岩和粉砂质泥岩，下部砂岩段中砂岩灰质含量 较重，多为灰质砂岩粉砂岩。泥岩段主要发育一套暗色泥岩和灰质泥岩，夹一 图2 - l孤东一区综合录井图 些薄砂层。较低部位的一些井中，在下部砂岩段的下边，又出现一套泥岩较发 育的地层。在局部层位中出现一些薄层炭质泥岩夹层。电性曲线特征亦较明显， 4 中南大学硕士学位论文第二章地层及沉积特征研究 砂岩段自然电位曲线上呈明显负异常，电阻率曲线呈中高值，在两套砂岩顶部， 电阻率呈较高值，这多与含油情况有关，泥岩段自然电位呈平直的基线。偶有 些砂岩夹层引起的异常，电阻率曲线呈低值，两条曲线对应，形态上形成脖子 状。 沙河街组地层在平面上的分布很不均匀，具有一定的规律性，在上升盘的 古隆起部位，地层主要为一套砂岩集中段，而在洼子内则表现为两套砂岩夹一 套泥岩沉积，厚度分布也不均一，在古隆起上地层厚度很薄，而在四周低洼部 位，地层厚度逐渐增大。从厚度变化看，沙二、三段较沙一段的变化更为明显， 岩性在平面上的分布也具有一定的规律，沙二三段主要表现为砂泥岩比例的变 化，砂岩百分比最高的是在孤东3 孤东2 0 一带，可达7 0 9 6 以上，西部砂岩百分 比比较低，一般在3 0 4 0 。沙一段的岩性变化主要表现在底部的特殊岩性段。 在孤东主断层以东，孤南断层以北的上升盘高部位，发育一套生物灰岩的沉积， 而在两断层的下降盘较低部位则发育一套油页岩沉积。 2 1 2 上第三系 上第三系馆陶组是在晚第三纪早期广泛发育的河流相沉积，主要沉积一套 碎屑岩地层。馆陶组下段为区域性分布的租碎屑岩，主要为灰白色砾岩、砾状 砂岩和含砾砂岩，夹灰绿色、紫红色泥岩，厚度5 0 0 m 左右，为辫状河沉积。馆 陶组上段也是区域性分布的碎屑岩，主要由细砂岩、粉砂岩、灰绿色泥岩、紫 红色泥岩和杂色泥岩组成，厚度3 5 0 m 左右，为曲流河泥包砂沉积。通过对孤东 5 1 1 井、孤东5 1 井开发区馆上段对比分析，孤东油田西部馆上段有利储层主要 发育在4 l 、4 5 、5 2 、5 5 、6 等砂组。孔隙度在2 8 3 2 。渗透率一般在o 1 3 0 2 达西，含油饱和度为4 0 6 0 。从钻探情况分析，该区馆陶上段地层沉积泥岩和 砂岩为主，沉积结构具有泥包砂的特征。砂岩主要以灰白色细砂岩、棕褐色粉 砂岩为主，在自然电位曲线上呈箱形、钟形和漏斗形，对应的沉积为河床、边 滩和决口扇等，结合该区的地理环境，判断该区沉积属曲流河沉积。从油藏剖 面上看，馆上段4 、5 砂组泥岩地层沉积较稳定，砂岩沉积变化快，纵向上相互 叠置，横向上连通性差。该层段沉积的这一特点，使得该区的泥岩成为这一层 段的区域性盖层，该区4 、5 两个砂组砂泥岩储盖配置关系较好，砂岩含量适中， 砂岩单层厚度不大，一般在5 7 米左右；上下泥岩隔层厚度较大，平均在1 0 一2 5 米左右，是两套非常有利的储盖组合，有利于成藏。 中南大学硪士学位论文第二章地层及沉积特征研究 2 2 沉积特征 2 2 1 下第三系沉积特征 a 、沙三下亚段沉积相特征 沙三下亚段是早第三纪第一次湖扩展沉积。沙三早期，研究区中部、北部 古地形较高，湖水未扩展这些区域，导致中部，北部大面积出露地表，遭受剥 蚀，未接受沉积。沉积厚度南北相差明显，北部薄，南部厚，研究区蘸南部孤 深2 井，孤东2 8 井等处沉积最厚，可达1 0 0 多米。沉积物以泥岩、油泥岩、油页 岩为主，富含钙质，含砂率总体较低，粒度分析发现悬浮组分含量较高，为季 节性洪水流产生的混浊流体沉积所至，推测为辨状河沉积，以辨状河三角洲平 原，辨状河三角洲前缘亚相为主，浅湖亚相及半深湖亚相仅在西南部发育。物 源主要来自孤东油田中部凸起，垦东一青坨子凸起提供了东南部部分物源。 b 、沙三中亚段沉积相特征 沙三中期较沙三下时期沉积范围有所扩大，表现为中部凸起暴露地表的区 域缩小，本期研究区内仍以辨状河三角洲平原，辨状河三角洲前缘为主，沙三 中亚段的物源补给充分，充填作用增强。结合沉积相剖面图中沉积体系及成因 相叠置关系可知南部以辨状河三角洲体系进积为特征，在西南部发育浅湖亚相 沉积，从沉积特征及相类型分析，沙三中期研究区地形更趋平坦，构造运动稳 定，沉积中心不明显。 c 、沙三上亚段沉积相特征 沙三晚期的沉降中心向北偏移，研究区西南部与中部结合处沉积厚度较大， 厚度在2 4 0 m 以上，而其它地区，除个别井外，一般小于l o o m 。g d 2 8 2 井，孤深 2 井沉积最厚，厚度达3 0 0 多米，为本期的沉降中心。 进入沙三晚期，研究区内不均衡升降明显，东北部、东南部地形坡降变大， 物源供给充足，接受了一套辫状河三角洲沉积，研究区中部有小部分地区沉积 厚度为零，推测为后期遭受剥蚀造成的。研究区西部则主要为湖泊沉积。东部 的沉积边界线呈不规则的凹凸状，较沙三中期向北东方向偏移了许多；并在研 究区北部( 即中央低凸起) ，接受了湖相与辫状河三角洲相的沉积，故沉积范围 较沙三中期明显扩大。从三角洲分布特征看，本期东部垦东青坨子凸起加大了 物质供给，砂质沉积物明显增加，并有含砾砂出现。此外，由于构造不均衡隆 升，使得研究区东北部地形高差增大，此期，研究区西北的孤岛凸起又提供了 部分物源，发育了小范围辫状河三角洲平原亚相的沉积。湖泊相以浅湖亚相为 6 中南大学硕士学位论文第二章地层及沉积特征研究 主，与前三角洲相邻。 d 、沙二期沉积相特征 由于受沙二末期区域构造抬升运动的影响，孤东中部凸起沙二期沉积受到 不同程度剥蚀，故沙二段的分布范围较局限，为明显的湖退沉积，沉积最厚的 地区在孤东5 5 1 井附近，在其他地区沉积厚度均较薄，从图2 - 2 中可看出，研究区 沙二段残余厚度由几十米至1 7 0 余米不等，沙二期，区内继承发育三种沉积相类 型，沙二段残留区的东北部发育辨状河三角洲前缘亚相，东南部发育辫状河前 三角洲，西南部，西部为浅湖亚相。沙二期末，孤东地区及整个济阳坳陷区域 抬升，长期遭受剥蚀，故使得沙二段与上覆地层在区域上呈平行不整合接触。 图2 2孤东一区沙河街沉积相图 e 、沙一期沉积相特征 沙一段是研究区早第三纪第二次大规模湖扩展沉积期。该期湖面最广，沉 积范围覆盖全区，其原因一是经过沙二期末的长期风化剥蚀即夷平作用，进入 沙一期后，研究区地形趋于平坦。其次沙一期研究区及其周缘发生大规模沉降， 湖水自西部侵入本区。由于气候温暖、潮湿多雨，降雨量远大于蒸发量，故造 成了大范围湖侵，这一时期，研究区湖侵范围是整个早第三纪最广的时期。沉 积厚度显示东薄西厚的特征，东部一般在百米以下，中西部厚度增大至2 0 0 余 米，其中g d 2 8 2 、g d 2 8 3 、孤深2 井厚度大干3 0 0 m 。研究区大面积均为湖泊沉 7 中南大学硕士学位论文第二章地层及沉积特征研究 积。以浅湖亚相和半深湖亚相为土，深湖亚相局限主要分布于研究区西南部， 与孤南凹陷有关。由丁粗碎屑物质供给不足，沙一期湖泊沉积物以细粒悬浮物 质为主，以此为基础皿形成的岩石为泥岩、页岩、油泥岩及油页岩，少量粉砂 质泥岩。此外，在沙一段底部浅湖亚相中普遍见有生物碎屑灰岩；在沙一段中 下部半深湖亚相中夹有少量中、薄层白云岩，以上说明沙一期存在生物一化学 沉积作用，这与陆源物质供给不足，湖水清澈是相吻合的。 2 2 2 上第三系沉积特征 馆上段都是河流相沉积，基本上都可以划分出两种沉积相，即曲流河和辫 状河。在孤东地区，曲流河与辫状河的分界在馆l ：段6 砂组。 本次研究的重点层位4 砂组属于典型的曲流河沉积( 图2 3 ) ，而5 砂组则 属于曲流河向辫状河过渡沉积，不同的河型发育不同类型的砂体，所以所划分 的沉积微相不同。 曲流河沉积主要发育大套的河道沉积，占整个砂体范围的9 0 5 左右，所以将 其细分为较厚的河道砂坝微相和相对薄一点的河道充填微相，此外，曲流河沉 积的有利储层是窄条形，发育在河道边部的天然堤微相和新月形的砂泥互层状 的废弃河道沉积，河道边缘亚相还包括决口扇沉积微相，在某些层位比较发育， 是较有利储层，而河漫滩和泛滥平原微相基本不能成为具有开采价值的储层。 图2 - 3孤东一区馆上段4 砂组沉积亚相图 8 中南大学硕士学位论文 第二章地层及沉积特征研究 过渡沉积河道较窄而且相对平直，河道横向摆动较少，造成纵向上局部发 育巨厚砂体或连续分布多套砂体而某些区域却基本不发育河道砂体。网状河沉 积河道亚相发育心滩和河道沉积微相，河道边缘亚相主要发育天然堤微相，很 少发育，也很难区分出决口沉积，在河道间发育泥质沉积或粉砂质泥沉积，物 性很差，基本上是非储层。基于此，把研究区的四种亚相划分为五种微相，即 砂坝微相( 边滩、心滩) 、河道充填微相、河道边缘、泛滥平原、废弃河道。 具体划分依据如下： 、河道亚相 河道砂坝微相：电位及感应曲线均表现为大型箱形、钟型或箱、钟型叠 加，砂层厚度大于6 m ( 图2 4 ) 。 鲫 jq 并状河心雄埂电性恃簦曲漳河点砂填电性特蕾 舸遒勉孽徽相电性特捱漫滩沉积徽相电挂特征 图2 4馆上段河流相沉积测井响 、河道充填微相：电位及感应曲线表现为小型箱、钟型，砂岩厚度2 3 m 。 b 、河道边缘亚相 曲线成锯齿状、指状，砂层厚度2 3 m 。 c 、泛滥平原亚相 漫滩微相：电位曲线弹簧状、砂层厚度小于2 m ，无有效厚度。 河漫平原微相：紫红、杂色泥岩。 d 、废弃河道亚相 与河道充填微相类型相似，但砂层薄，小于4 m ，有效厚度0 2 m ，多为孤立 砂体或贴近于河道沉积的砂泥互层沉积。 9 、 正= r _ = = = n 扎 懈| | ； 中南大学硕士学位论文第三章构造特征研究 第三章构造特征研究 孤东一区属于北北西向的埕岛一桩西一长堤一孤东一垦东潜山披覆构造带的一 部分( 南部) ，东西方向上，又是孤东、长堤两个扭张构造交汇处( 图3 - 1 ) ，构 造位置非常特殊，决定了其构造条件及对沉积、成藏的影响特殊而复杂。一区 整体上是一继承性发育的断鼻构造带，呈北东走向，向北东方向倾没，向东西 两翼微倾，总趋势北高南低。该区的成山断层在潜山西部主要为北东向的雁行 式排列的断层，潜山南部则主要为近东西向的断层。受断层继承性发育的影响， 断层的主要走向也是近北东向的雁行式排列的断层。受披覆构造带的影响，该 区构造整体上东高西低，地层西倾，倾角在1 - 3 5 度之间。受断层的切割在该 区形成多个圈闭，是油气聚集的有利场所。因此，该区的继承性披覆构造是该 区圈闭形成的基础，断层具有形成构造圈闭和油气运移双重作用。 3 1 构造发育特征 图3 - 1 孤东一区构造位置图 埕岛一垦东潜山披覆构造带作为分隔沾化凹陷带与桩东凹陷带的正向构造 l o 中南大学硕士学位论文第三章构造特征研究 单元，具有密切的成生关系。推测在印支期，该带应是统一的北西走向的压性 构造带。 燕山运动早期，郯庐断裂左旋剪切所产生的扭张应力场使该大型潜山构造 带解体，并由长堤，孤东、垦东等边界主断层的雁行式排列而使各潜山( 凸起) 呈雁行式排列，形成了今构造主体南北走向、雁行排列、东西向凹凸相间的格 局。 燕山运动晚期，该带又遭受过较强烈的挤压变形，埕岛、桩西、长堤、垦 东主体均有确证，进一步印证了该区带是有机统整体的认识。 喜山运动期，由郯庐断裂剪切所产生的右旋扭张应力场使长堤、孤东，垦 东等边界断裂带再度持续强烈活动，最终形成今构造格局。 在第三纪区域扭张应力场中，在南西一北东方向上，随着沉积中心向渤中 凹陷迁移，发生过多次不均衡的区域性翘倾运动。这种区域翘倾运动在本区最 直接的反映即是长堤与孤东、垦东三者地质关系的变迁。沙三中一沙二下期， 孤东潜山披覆构造整体位于长堤潜山披覆构造和垦东凸起之间，地层由孤东向 长堤、垦东底超顶剥。沙一段一东三段地层覆盖孤东、长堤全区，但依然表现 出南、西厚，北、东薄。东二段一东一段地层由长堤经垦东北部向垦东凸起主 体底超顶剥，至垦东凸起主体东一段地层全区剥蚀殆尽，反映地形在该期已经 反转，长堤潜山带及垦东北坡垦东l o 北断层以北已大大低于孤东潜山，垦东凸 起主体成为垦东北坡一孤东地区大规模物源区。在垦东凸起东部斜坡带，馆陶 组之下保留了4 0 0 m 厚的沙三中下一沙四段暗色泥岩等半深湖相沉积，并由南向 北超、剥保留。而在北部斜坡带，则是东营组一沙三上地层由北向南层层超覆， 也是这种运动产生的结果。 同时第三纪区域扭张应力还在孤东主体形成了走滑运动，主要表现为雁列 构造和花状构造。 3 2 构造描述 1 、水平切片法 水平切片是三维地震数据中反映同一时间值的水平剖面，能够反映地层的 走向，配合剖面还可以知道地层的倾向。由于断层的活动，使得断层两边的地 层走向和倾向发生改变，因此，可利用水平切片反映出的地层走向变化研究断 层的走向和组合特征。该方法能够较全面地反映地质体平面特征，可利用地层 的产状不同判别断裂系统的分布及延伸情况，但由于切片是等时面，不是构造 中南大学硕士学位论文第三章构造特征研究 层本身，所以只反映断层的宏观形态，更细致的工作应结合常规的地震剖面进 行解释。 2 、倾角分析法 倾角分析是构造研究中一项非常有用的手段，主要用于分析断层的走向、 延伸程度和有无小断层。倾角分析( d i p ) 的基础是：曲面可用倾角的函数进行 数学描述，对倾角函数求导就可以得到倾角的导数。倾角的导数的大小是曲面 函数空间变化光滑程度的判别依据。倾角的导数应用于地质的构造分析，可进 行断层分析。当地层存在断层时，构造层不是光滑的曲面，因此，倾角的导数 会突然变大，所以可应用倾角的导数的变化判别断层的存在，并根据其值的大 小判别断层的延伸方向( 图3 - 2 ) 。 图3 - 2 孤东一区倾角分析平面图 3 、正交切线法 一般的地震施工主测线都垂直于主构造的延伸方向，因此，可利用地震测 线直接解释主断层。次要构造与主构造走向一般有一定角度，也就是说，主测 线方向与这些构造不垂直，这样难以较好地描述这些构造。三维地震数据体和 强大的解释软件系统为我们提供7 垂直构造切任意线的功能，可利用该功能较 好地描述这些构造。 在初步解释层位后，可运用平行于断层方向切线引地震解释层位，沿垂直 于断层方向切任意线，可较准确地找到断点位置。运用向前向后菜单就可看到 平行于前一任意线的其它切线，用此方法，在断层断距变小时也能较好地解释。 中南大学硕士学位论文第三章构造特征研究 4 、相干体分析 相干体分析技术是复杂断块描述、查清小断层的最有效方法。相干技术主 要是通过定量描述地震道与道之间相干特征来分析断层和岩性体的一项技术， 当地层发生断层时，地震记录全被切断，造成断层区域道与道之间在波形、能 量、频率、相位等诸方面的相似性降低即相关系数减小，从而可以根据相干系 数的大小来描述断层。 通过相干处理和分析，重点是确定相干特征与构造对应的关系。通过相干 处理和分析，利用各种地震信息，如地震反射时间、功率谱、振幅、频率及相 关等，结合地质、钻井等资料精细识别和解释断层，建立各种识别模式，避免 单一条件的随意性，对小断层及特殊岩性体的处理更为清晰，并把用常规方法 无法识别的信息提取出来，同时判断解释的合理性，把空间想象的信息通过平 面表现出来，把数字模拟技术应用到断层研究中来，对断层的几何形态及分布 特征进行详细分析，并对断层两盘地质特征进行研究，从而可以清楚地观察到 地质体的地震波特征，最终研究对油气聚集起遮挡和保存作用的小断层及岩性 体。利用该技术不仅可以使研究目标直观化、准确把握断层及岩性体在空间内 的变化特点，更加细致的描述断层及岩性体的发育及油气藏内部特征，而且使 解释结果定量化，使解释精度从根本上得到改善。 在常规地震解释时，大的断层虽然较容易识别，但对于断层较复杂的地区， 断层组合的合理性往往存在一定的问题，特别对于那种比较隐蔽，延伸不长， 断距很小的断层，在断层解释中往往被忽略，但这些小的断层往往对泥岩裂缝 储层起到较好改造作用。断层就是连续的地震反射发生错断或扭动，所以其波 形的相似性也会发生相应的变化，连续性变差，这样就可以利用相干属性分析， 能较清楚地识别出这些断层，包括细小的断层，解决复杂地区断裂系统组合不 合理和隐蔽断层的识别问题。 该区构造整体比较平缓，小构造、甚至微幅构造控制着圈闭的含油性。因 此必须精细描述构造。在常规构造描述方法基础上，加入了相干数据体的倾角 分析法，使构造描述更精细。 通过常规构造分析，结合倾角分析法断层解释得到了t 0 、t l 、t 】、t 2 构 造图，解决了常规解释中难以解决的问题，为正确评价该区的构造提供依据。 对比工区内已钻井的含油气情况，与构造匹配情况较好( 图3 3 ) 。 中南大学硕士学位论文 第三章构造特征研究 3 3 断裂特征 图3 - 3 孤东一区相干分析图 本区断裂发育，除孤东、孤南等边界断裂带外，区内还发育孤东6 3 、孤东 6 7 、孤东6 8 5 等多条北东东向晚期反向断层。这些断层依走向分为两组：近南 北向北北东向的孤东断裂带；北东东向的孤南断裂系统。北东东向晚期反向 断层将断鼻构造带切割成孤东5 1 、孤东6 3 、孤东6 7 等多个大小不一的反向断 鼻构造。自南向北，各个断鼻构造有依次降低的趋势。这些断层平面上主要有 两种组合方式：雁行式，南北北北东向边界主断层排列方式。单条主断层 呈s 型延伸，多条主断层呈雁行式紧密排列形成复杂断裂带。如孤东断裂带， 由呈雁行排列，s 型延伸的2 3 条主断层及其派生断层组成复杂断裂带；走向 南北北北东，向南消失于孤南洼陷，向北消失于长堤潜山东翼，延伸长1 8 k i n ： 落差1 0 0 6 0 0 m 。本区分布的是其北段。平行式，多条北东东向断层平行排 列，组成顺向或反向断阶带，例如孤南等断裂带及一区内部的北东东向断层组 合。 1 4 中南大学硕士学位论文 第三章构造特征研究 3 3 1 孤东断裂带 断层以南北走向为主，竖穿孤东中部，向南突转为北西西向，再向东转为 北北东向，构成以中部，北部为上升盘，西部，南部和东部为下降盘的“u ”型 断层。断面坡度起伏不一，一般较陡，西部，南部下降盘断入基底后断面陡直， 东部下降盘稍缓。其为张扭断层。断层具同生性，但各个部位生长指数和断距 不一，总的是两端断距生长指数低，而中部生长指数高。该断层控制了孤东地 区沙河街组的沉积发育。活动具中间强、两端弱的特点，活动最强烈区段对应 孤南洼陷沉积沉降中心、与孤东2 1 断层的交汇处。断裂带北段在沙三期活动强 度明显弱于中段，但在沙二期末两条主断层同时活动形成断裂带，e d 末期至今， 孤东断裂带北段解体为一系列北北东向雁行排列的小断层，t 1 落差一般2 0 - 7 0 米。 孤东断裂带受走滑运动影响，形成多条北东向断层，向北东方向延伸到桩东 凹陷，并且断层多为继承性发育，剖面上自南向北落差依次增大( 图3 4 ) 。 图3 - 4 孤东潜山南北向剖面 中南大学硕士学位论文 第三章构造特征研究 3 3 2 孤南断裂带东端 孤南断裂带呈近东西走向，断裂活动强烈，落差一般为5 0 2 0 0 米，倾角也 明显大于孤东断裂带南部。断裂较为复杂，具有一系列伴生断层，成为复合“y ” 型。断层持续活动至n m 后期。孤南断裂带在e d 期以前，可能是北侧主断层活 动。e d 末期强烈活动，南侧台阶断层产生，孤南断裂带形成，持续活动至n m 后 期。北侧主断层t 。落差可达1 5 0 米。 3 3 3 一区内部断层 孤东6 3 、孤东6 7 、孤东6 8 5 等内部断层均产生于e d 末期甚至n g 期，并 持续活动于晚第三纪。其中孤东6 7 断层t l 落差可达1 0 0 米，活动强度仅次于 孤南断裂带东端主断层，超过孤东断裂带北段，特别是其北端( t 1 落差一般2 0 4 0 米) 。与其它斜坡带上第三系断层相比，孤东6 7 断层活动强度也是大的。断层 断面均较陡，为主断层同生性断层，总体呈阶梯状向南下掉，远离主断层处断 距较大，近主断层处断距逐渐变小( 图3 - 5 、6 ) 。孤东5 5 1 井断层上盘为两个向 斜夹一鼻状构造。孤东4 - 9 - 9 井断层下降盘位于孤南洼陷，其沉积厚度和沉积深 度均大幅度增加。 剖3 - 5 孤南断裂带南北向剖面 1 6 中南大学硕士学位论文 第三章构造特征研究 图3 _ 6 孤东一区t l 构造图 1 7 中南大学硕士学位论文第四章油藏分布规律及控制因素 第四章油藏分布规律及控制因素 4 1 油藏分布规律 4 1 1 有利的南、北双向油源条件 本区南、东北面分别是孤南洼陷和桩东凹陷，两凹( 洼) 陷均具有很强的 生油能力，均是孤东油田主要油源区。桩东凹陷也是垦东北坡油源区。孤南断 裂带东端对应孤南洼陷生油中心，具有很强的纵向运移油气能力。桩东洼陷也 为一区北部提供丰富的油气源，从而形成双向供源( 图4 1 ) 。本区西北方向的 孤北洼陷虽然也有很强的生油能力，但该洼陷内部南、中、北三个向斜分割性 很强，其油气资源集中于中、北两个向斜，南向斜生油能力差，油气分布很少， 基本不能为一区提供油源。 4 1 2 油藏类型 图4 - l 孤东一区油气运移示意图 本区已经发现两种油藏类型。包括( 1 ) 构造岩性油藏，是本区主要油藏 类型，主要分布于本区南部馆上段，具有含油面积较大、油层厚度大、主力油 砂体分布较稳定的特点。( 2 ) 断鼻构造油藏，典型代表孤东6 8 - 6 9 块沙河街油藏。 中南大学硕士学位论文第四章油藏分布规律及控制因素 该种油藏分布于北部具有含油面积小，油层厚度大、油砂体分布稳定的特点。 4 1 3 油藏分布规律 ( 1 ) 馆陶组油藏分布规律 本区已发现明化镇组、馆上段、馆下段、东营组等四套含油层系，以馆上 段为主力含油层系，分布于本区东部和南部。 其中南部( 孤东5 1 井区) 以馆上段3 5 砂组为主力含油层系，也是全区主 力含油层系，具有多套油层组合。主力油砂体分布稳定，含油高度大，单井含 油砂体多多、油层厚度大、产能高( 油层最厚达4 0 m ，日产油最多达4 0 方) 。横 向上，油层集中分布于断鼻构造轴部高部位，横向变化小，各砂组油藏相互迭 合，含油面积达l - 8 k 酽，和孤东油田主体完全含油连片。 东北部主要分布馆上段5 、6 砂组、馆下段、东营组油藏，是本区含油层系 最多的次级区带，含油层系明显偏下，单井含油砂组少( 一般为单砂体含油) 、 油层厚度薄( 一般小于1 0 米) 平面上油气分布零散，横向变化大，连片性差， 很难找到主力含油砂体。单油藏( 含油区块) 含油面积小，油层薄，产能低， 多为油水同出或以含水为主。整体上，和孤东油田主体含油不连片。 由南向北馆陶组油藏存在含油层系由多变少，由新变老的宏观趋势。 ( 2 ) 沙河街组油藏分布规律 一区东北部在沙河街组储层中见大量高级别的油气显示，在孤东六区高部 位则富集成藏，甚至形成孤东5 9 千吨井油藏。越向南，油气显示越少南区直 至孤南断裂带东端，沙河街组地层虽然厚度明显大于一区北部，但储层油气显 示少，级别低。 4 2 油藏控制因素 4 2 1 馆陶组油藏控制因素 ( 1 ) 油源断层是控制油藏形成的关键因素 上第三系需下第三系供给油源才能成藏，而东三一沙一段厚一巨厚区域泥 岩盖层的广布，决定了绝大部分上第三系油藏，特别是大型油藏，都是由大型 油源断层沟通下第三系油源而成藏；或者由邻区大型油源断层沟通下第三系油 源进入n g 下块砂输导层后，由区块( 带) 内小型晚期断层或与区域不整合面配 1 9 中南大学硕士学位论文第四章油藏分布规律及控制因素 合控制成藏。而且，大部分上第三系特别是n g 大型圈闭也主要是由油源断层控 制形成。因此，油源断层特别是大型油源断层是控制上第三系油藏形成的关键 原因。 孤南断裂带东端对应孤南洼陷生油中心，成藏期强烈活动。因此孤南断裂 带东端具有很强的纵向运移油气能力，成为孤南洼陷向孤东潜山披覆构造油气 运移的主要断裂带之。孤南洼陷的油气顺孤南断裂带运移至沙河街、馆下段 块砂疏导层后，遇到圈闭( 孤东5 1 反向断鼻构造) 聚集成藏( 图4 - 2 ) 。孤南断 裂带含油层系最全( 包括明化镇组沙三段) ，各层含油厚度及高度最大，横向 变化最大，即是这种典型的断层纵向运移、成藏规律的很好说明。孤东5 l 断鼻 构造油藏以馆上段3 5 砂组含油为主，单井含油砂组多、油层厚度大，油气沿 反向断鼻构造轴部高带富集高产，纵、横向分布稳定，与孤东油田主体含油连 片，成统一成藏体系。又因为一区上第三系构造形态为由东向西、由南向北倾 没，所以来自孤南洼陷油气经孤东5 l 断鼻构造向孤东油田主体运移聚集，而难 以继续向一区北部运移聚集。 图4 2 孤东一区综合含油面积图 ( 2 ) 单个油藏明显受微型构造的影响 因本区位于孤东n g 上披覆背斜油藏的翼部，油水过渡带附近，油藏展布明 显受到断鼻构造控制，油气集中富集于断鼻构造轴部高带，断层落差越大，