（地质工程专业论文）垦利油田构造特征及勘探潜力分析.pdf

垦利油田构造特征及勘探潜力分析 硕士生：严高云( 地质工程) 指导教师：操应长( 教授) 摘要 本文对垦利油田的构造特征和勘探潜力进行了较为深入的分析。 主要是综合应用三维地震资料解释资料、生产动态资料以及动态监测 资料，结合本油田的区域地质特征及沉积背景，对垦利油田的构造进 行了精细描述，重新对复杂断块油藏地层、小层进行了精细划分对比， 采用时- 空多维小波分频地震资料高分辨率处理、全三维精细构造解释 技术分析构造形态，开展了低序级断层成因、识别方法的研究，并构 建了垦利油田低序级断层的空间展布模式，加强了对低序级断层封闭 性研究，揭示垦利油田低序级断层的封闭性与油气聚集之间的关系， 摸清了该区域复杂断块油藏的渗流规律，明晰了复杂断块油藏开发后 期剩余油分布规律及潜力措施，并指导对复杂断块油藏进行开发技术 攻关，从而进一步指导垦利油田的滚动勘探与开发。 关键词：三维地震，低序级断层，封堵性，油藏开发，垦利油田 i i a n a l y s i so f s t r u c t u r a lf e a t u r e sa n de x p l o r a t i o n p o t e n t i a li nk e n l io i l f i e i d p o s t g r a d u a t e ：y a hg a o y u n ( g e o l o g ye n g i n e e r i n g ) d i r e c t e db yp r o f e s s o rc a o y i n g c h a n g a b s t r a c t i nt h i st h e s i s ，t h es 仇l c t u r a lf e a t u r e sa n de x p l o r a t i o np o t e n t i a li n k e n l io i l f i e l di sa n a l y z e d m a i n l ya p p l y i n g3 - ds e i s m i ci n t e r p r e t a t i o n d a t a , d y i l a m i cp r o d u c t i o n d a t aa n dd y n a m i cm o n i t o r i n gd a t a , a n d c o m b i n i n gw i m t h er e g i o n a lg e o l o g yf e a t u r e sa n ds e d i m e n t a r yb a c k g r o u n d o ft h eo i l f i e l d , f i n es t r u c t u r a l i n t e r p r e t a t i o n o fk e n l io i l f i e l d i s d e s c r i p t e d ，a n dc o m p l e x f a u l tb l o c ki s d i v i s e d a p p l y i n gt i m e s p a c e w a v e l e tf r e q u e n c ya n d3 - ds e i s m i ci n t e r p r e t a t i o nt e c h n i q u e ，t h es t r u c t u r a l f e a t u r e sa r ea n a l y z e d t h er e s e a r c ho ft h er e a s o nl o w c l a s sf a u l ta n di t s i d e n t i f i c a t i o nm e t h o di sc a r r i e do u t , t h es p a c ed i s t r i b u t i o nm o d e lo f l o w c l a s sf a u l ti nk e nl io i lf i e l di sb u i ru p s ot h er e l a t i o n s h i po f s e a l i n g c h a r a c t e r i s t i c so ff a u l ta n dh y d r o c a r b o na c c u m u l a t i o ni sr e v e a l e d m o r e o v e r , t h ev m o s er u l eo fc o m p l e xf a u l tb l o c ko i lr e s e r v o i r i sc l a r i f i e d , a n dt h es u r p l u so i ld i s t r i b u t i n gr e g u l a t i o na n dp o t e n t i a lm e a s u r eo f c o m p l e xf a u l tb l o c ko i lr e s e r v o i ri n l a t ed e v e l o p m e n tp e r i o di sc l e a r b a s e do nu p p e rw o r k ，t h e yc a ng u i d et h ed e v e l o p m e n to fe x p l o i t a t i o n t e c h n i q u eo fc o m p l e xf a u l tb l o c ko i lr e s e r v o i r t h e r e b yf u r t h e rr o l l i n g e x p l o r a t i o na n dd e v e l o p m e n ti nk e r d io i lf i e l da r eg u i d e d k e yw o r d s ：3 ds e i s m i c s ，l o w c l a s sf a u l t ，s e a l i n gc h a r a c t e r i s t i c ，o i l r e s e r v o i rd e v e l o p m e n t ，k e n - l io i l f i e l d i i i 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 中国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： 2 曲岳，y 月日 关于论文使用授权的说明 本人完全了解中国石油大学有关保留、使用学位论文的规定，即： 学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。 ( 保密论文在解密后应遵守此规定) 学生签名： 导师签名： 狲 ， 涨，2 - , e l 日 五彩年，z 月f 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 工区概况 垦利油田( 见图1 - 1 ) 位于山东省垦利县境内，黄河主河道横穿油 田北部，构造上位于垦利断裂带东西两端。垦利断裂带位于济阳坳陷 沾化凹陷的东部，北邻孤南洼陷，南靠富林洼陷，东至垦东断裂带， 向西消亡于三合村洼陷，东西延伸约2 6 千米，其间被近北东走向的垦 东6 断层分割为东、西两段。垦利油田油气勘探始于1 9 6 7 年，至今己 发现了古生界、中生界、沙河街组、东营组四套含油气层系。经过3 0 多年的勘探开发，垦利油田至今已探明含油面积1 9 1 平方千米，探明 石油地质储量2 8 6 6 万吨，建成了年产能1 0 万多吨的生产规模，是孤 岛采油厂增储上产的有利阵地。 图1 - 1 垦利油田综合地质图 多年的勘探开发实践证实，垦利油田为一油气富集区，是一主要 受垦利二级断层控制的复杂断块油气田。主要有垦1 2 区块、垦9 5 区 块、垦9 0 区块、富l l 1 1 1 地区。垦利油田早期利用二维地震资料， 以寻找大、中型断鼻断块为主发现了垦1 2 、垦古2 2 等一批富集高产区 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第1 章前言 块；从“八五”至今，随着三维地震资料的实施出站，利用三维地震 在垦利油田以落实次级断层为主，相继发现了垦2 0 、9 5 、3 8 、富1 1 1 等一批小而肥的断块油气藏，至今垦利油田利用三维地震共探明上报 含油面积5 6 平方千米，探明石油地质储量6 1 2 万吨，此期间利用三 维资料高效地指导了老油田的滚动开发，有效地弥补了老油田递减， 提高了垦利油田的可采储量。 1 2 研究依据、目的及主要技术路线 由于垦利断层受区域构造、沉积等多种因素的影响，垦利断层和 次级断层在剖面上多表现为犁式、座椅式或铲式等形态，局部表现为 “x ”型、“y ”型断层。垦利断裂带中段由于受垦东六三级断层的切 割，西段消亡处受孤西大断层影响，造成垦利断裂带次级断层、低序 级断层较为发育。这些小断层对沉积、成藏没有控制作用，但对剩余 油分布、油水关系起着较大控制作用。这些低序级断层在地震记录上 很难识别和发现，具有较强的隐蔽性。因此利用常规三维地震资料识 别断距较小的级低序级断层十分困难。 目前垦利油田经过三十多年的开发，油田含水9 0 8 ，采出程度 2 4 5 ，在高含水区加密、调整等常规挖潜工作难度加大的情况下， 很有必要搞清垦利油田次级断层，甚至低序级断层分布情况；重新落 实目的层构造形态，划分断裂体系，理顺构造格局，寻找那些未发现 的、低于地震规模的小断层、微构造；对老油田后期调整注采井网， 解决注采矛盾，了解剩余油分布、提高老油田采收率是十分必要的， 也是可行的。为此进行了垦利油田低序级断层描述及调整潜力与措施 的研究，以满足老油田后期注采开发、挖潜增效，延长垦利油田的开 发时间。 在垦利油田构造精细描述，复杂断块油藏地层、小层精细划分对 2 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第1 章前言 比，低序级断层成因、识别方法、应用效果等领域，进行深入细致的 研究工作，并取得了一些新的认识。 1 2 i 主要研究内容 综合应用三维地震资料解释资料、生产动态资料以及动态监测资 料，结合油田的区域地质特征及沉积背景，强化低序断层的目标研究， 构建垦利油田低序断层空间展布模式，揭示断层的封闭性与油气聚集 之间的关系，摸清复杂断块油藏的渗流规律，明晰复杂断块油藏开发 后期剩余油分布规律及挖潜对策，并指导进行复杂断块油藏开发技术 攻关，从而进一步指导垦利油田的滚动勘探与开发。 垦利油田三维地震精细解释，建立等时构造格架。 垦利油田不同级别、不同序次和不同力学性质断层的描述与组 合。 a 无约束三维地震相干计算； b 层约束三维地震相干计算； c 三维地震多尺度边缘检测计算； d 不同尺度断层空间分布特征研究； e 低序级断层的识别、断裂系统的剖面特征、平面组合研究； f 低序级断层的性质、类型及其与主干断层的关系研究。 井区开展复杂断块油藏地层、小层精细划分对比。 开展断层封闭性研究。 理顺构造格局，重新落实注采状况及下步挖潜方向。 1 2 2 研究的技术路线 以石油地质学、构造地质学、沉积学及地震勘探、测井原理为理 论依据，针对研究区地下地质条件，井区开展复杂断块油藏地层、小 层精细划分对比；采用时一空域多维小波分频地震资料高分辨率处理、 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第1 章前言 全三维精细构造解释技术等技术，分析构造形态；并通过已开发油气 藏的解剖研究，总结该区油气成藏机理、主控因素和分布规律。研究 过程中，将成藏规律与潜力预测相结合、储层预测与开发动态分析相 结合、滚动增储与开发建产相结合。落实垦利地区油气勘探开发潜力， 预测油气后备储量资源，优选油气滚动勘探开发目标，提出井位部署 意见( 见图1 - 2 ) 。 技术路线 图卜2 技术路线图 1 2 3 技术关键 ( 1 ) 等时地层、小层的划分与对比； ( 2 ) 相干、多尺度边缘检测等对低序级断层的识别技术； ( 3 ) 综合地震、测井、监测等对低序级断层的描述与组织； ( 4 ) 应用“层次逻辑递推评价法”进行了断层封闭性研究。 1 2 4 技术指标 ( 1 ) 垦利油田低序断层认识准确。 ( 2 ) 分井区的油组、小层划分与对比关系清楚，与开发动态现状 吻合。 1 2 5 研究难点 4 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第l 章前言 ( 1 ) 由于垦利地区沙二段不同断块的分层不统一，因此等时地层、 小层的划分与对比是研究的一个主要难点； ( 2 ) 由于断裂体系发育，断层破碎严重，因此，构造精细解释和 断裂体系组合是本研究的主要难点所在。 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第2 章地质分层及小层的精细对比 第2 章地质分层及小层的精细对比 2 1 地质特征 2 1 1 地层 从地震剖面看，本区沉积了古生界、中生界、新生界等地层。目 前钻井钻遇有中生界、沙三段、沙二段、沙一段、东营组、馆陶组、 明化镇组及第四系地层( 见图2 1 ) ，中生界、沙三段、沙二段、沙一 段为不整合接触，主力含油层系为沙一段、沙二段和沙三段。 图2 一l 钻井钻遇地层示意图 中生界顶部地层主要灰绿色、紫色、杂色凝灰岩及安山岩，岩性 致密、坚硬、储集性能差。在垦9 3 、9 4 两井见油气显示，未获工业油 流，其储集类型主要为裂缝储油，就目前试油资料看，裂缝连通性不 好，地层供液能力较差，压裂效果不明显。该套地层有待于进一步认 识。就钻井资料看，本区缺失孔店组沙四段地层。 从区域沉积特征看，本区沙三段地层可分为三段，即沙三下、中、 上段，高部位地层断缺。其中沙三下段为典型的深湖半深湖沉积环 境，在垦利断裂带西段，富林洼陷内发育了小型扇三角洲，地层埋深 2 5 6 0 2 6 6 0 m ，沉积厚度约7 0 m 左右，其岩性主要为湖相暗色泥岩、 6 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第2 章地质分层及小层的精细对比 油页岩及灰色灰质泥岩，底部沉积了一套灰色砂岩、粉砂岩、含砾砂 岩，是本区主力生油及储油层段( 见图2 2 ) ；沙三中段亦为深湖半 深湖沉积环境，地层埋深2 4 2 0 2 5 3 0 m ，沉积厚度约1 6 0 m ，其岩性 主要为深灰色泥岩、灰色灰质泥岩及粉砂岩，是本区仅次于沙三下段 的主力生油及储油层段；沙三上段为浅湖相沉积，地层埋深2 2 9 0 2 4 0 0 m ，沉积厚度1 3 0 m 左右其岩性主要为砂岩、粉砂岩、含砾粉砂 岩与泥岩互层。沙三段总体沉积特征是岩性下细上粗，由多个反旋回 组成。 图2 2 富1 1 卜1 井分层对比图 该区沙二段主体为河流沉积环境，为大套砂泥岩互层段，高部位 变薄，顶界埋深1 8 5 0 2 4 5 0 m ，地层厚度1 2 0 一2 3 0 m ，砂泥比0 5 o 7 ， 其岩性为灰色粉砂岩、泥质粉砂岩与灰色泥岩、砂质泥岩呈不等厚互 层，夹灰色细砾岩及含砾砂岩。在垦利断裂带东段，垦9 0 断块沙二段 及沙三上部定为湖相三角洲支流河口砂坝相沉积，由于水体变浅，沉 7 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第2 章地质分层及小层的精细对比 积岩性变粗，随着湖相水体深浅的变化，沉积了多套砂泥岩互层段， 该套地层呈下细上粗的反旋回特征，砂岩横向连通性较好，但分选性 很差( 垦9 0 、9 0 1 两井分选性差的岩样分别占总岩样的6 7 、7 5 ) ， 以砾状砂岩和不等粒砂岩为主，砂岩粒度分布大致可分为两类。第一 类：粒级构成以细粉砂级为主，粒级分布比较集中，在概率曲线 上呈三段分布，滚动跳跃悬浮三级明显，为浅湖相沉积特征。 第二类：粒级分布比较分散，从砾级粉砂级均有沉积，构成混杂， 粒级排列呈多峰态，分选差，水动力状态区分不明显，概率曲线呈多 段型或间断型，岩性多以不等粒砂岩，砾状砂岩为主，其矿物成份成 熟度低，石英、长石、岩屑混杂，说明沉积速度快，在录井及取芯中 可见碳屑，植物碎片及碳质泥岩沉积。沙二段地层在垦1 2 、垦9 0 、垦 9 5 等断块沙二段地层主力含油层系。 该区沙一段为深湖半深湖沉积环境，地层厚度一般为8 0 1 2 0 m ，高部位变薄，该段下部岩性主要为灰褐色，棕褐色油页岩及深 灰色，浅灰色灰质泥岩，在其底部可见薄层生物灰岩，沙一底部发育 有两个油层，其储层为灰色粉细砂岩及砂质白云岩，油层顶界埋藏深 度2 2 4 0 2 3 5 0 m ，油层厚度5 2 5 m 。上部以灰色泥岩、砂质泥岩为主。 在垦1 2 、垦9 0 、垦9 5 等断块沙一段地层为主力含油层系。 东营组在垦2 0 一l 井逆牵引构造高点见油层，在富11 井区有零星 分布，没有统一的油水界面，目前尚未发育馆陶组和明化镇组油层， 所以对其不作详述。 在该块已钻遇的地层中，中生界地层通过其上覆的不整合面直接 与沙三下油页岩或通过断面与上覆地层接触，沙三段通过其上覆的风 化面与沙二段呈不整合接触，沙二段通过其上覆的风化面与沙一段呈 角度不整合接触。在垦9 0 断块，沙二段与沙一段的角度不整合接触面 8 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文 第2 章地质分层及小层的精细对比 十分清楚，位于高部位的垦9 0 l 、9 0 一5 井沙二段地层保存较多，而 低部位的垦9 0 等井反而剥蚀较多，较垦9 0 一5 、9 0 一1 缺失了s 2 1 。 沙一段与东营组整合接触，东营组与馆陶组在地震剖面上可见不整合 接触关系。 2 1 2 储层特征 在中生代末期燕山运动尾幕的构造运动形成了该区以垦8 3 1 中生 界潜山为主要特征的古地貌之后，进入第三纪沙三期，伴随着济阳坳 陷发生的广泛水侵，该区在沙三下沉积了大套暗色泥岩及油页岩。在 垦利构造西段富林洼陷内发育了小型扇三角洲，该区沙三下段储层以 泥质粉砂、灰质粉砂、含砾砂岩为主，根据油层物性分析资料，平均 孔隙度2 5 4 ，渗透率9 8 6 9 0 9 x1 0 3 i t m 2 ；从录井资料看，沙三中段 储层以粉砂岩为主，孔隙度、渗透率相对较高，储集性能良好。 垦9 0 断块油层集中发育在e s l 、e s 2 和e s 3 段，e s 2 段该套储层 分选性中差，( 分选性差的岩样占总样品数的6 8 2 ) ，以砾状砂岩 和不等粒砂岩为主( 占6 1 ) ，砂岩粒度中值为0 3 0 6 ，c 值为1 0 8 1 9 4 m m ，分选系数1 7 6 1 9 9 。储层中矿物成分石英含量3 5 4 1 。 长石含量3 3 3 5 ，岩浆岩，变质岩岩屑2 0 2 4 ，颗粒磨园度以次 棱状为主，颗粒最大粒径o 5 2 2 1 m m ，一般为o 1 o 5m i l l ，颗粒 支撑，杂基含量2 1 0 ，胶结物成份以自生高岭石为主，含量2 5 ， 孔隙式或接触孔隙式胶结，可见孔隙5 1 1 。 根据压汞资料( 借用垦2 0 一1 资料) 分析，储层中孔隙半径2 5 4 0 i j t m 范围，对渗透率贡献值最大( 在8 6 以上) ，平均孔隙半径 1 7 2 7 2 2 7 5 m n ，最大孔隙半径4 3 5 3 2 6 9 5 2 6 1 a m ，孔隙均质系数 o 3 8 4 2 o 3 8 5 3 。 根据油层物性资料分析，该断块沙一段平均孔隙度2 5 “，渗透 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第2 章地质分层及小层的精细对比 率1 4 8 3 x 1 0 。肛m 2 ，沙二段平均孔隙度2 4 1 3 ，渗透率1 6 4 2 4 x l o 3 9 m 2 ， 水饱和度3 4 2 1 ，在沙二段地层中，s 2 一1 1 4 与s 2 1 5 7 储层物 性具有明显的差异，s 2 1 1 4 平均孔隙度2 3 4 ，平均渗透率 1 7 5 4 x l o p , m 2 。而s 2 1 5 7 平均孔隙度2 5 5 ，平均渗透率达 1 8 2 1 3 5 x 1 0 3 9 m 2 。 2 2 砂层组及小层划分的研究思路与原则 地质分层的确定与小层对比是对工区进行精细地震地质解释及储 层预测的基础。为此，依据层序地层学原理，结合工区实际情况，综 合利用测井资料，结合三维地震剖面进行地层对比，对储油层及有利 地区的单砂体精确划分。 第一、利用综合测井图等测井资料，综合区域地震研究结果及岩 心资料开展小层或单砂体精确对比、划分，建立所有井的精细小层对 比格架。 第二、手工分层和软件小层对比相结合，进行了详细的地质分层 及小层对比，在对比过程中做出一些适当的修正。 2 2 1 对比原则 ( 1 ) 采用“标志层的控制下多级旋回分级对比原则”： 以区域性分布的标志层作为大段的层位控制；依据不同沉积相带 中岩心和测井曲线显示的不同级次旋回层的性质、特征和界线，进行 相控旋回等时对比。 区域标志层：馆陶底砾岩及其底部不整合面；沙一底的2 层灰质 白云岩；沙三底电阻突变点；沙三下泥岩为高阻泥岩，沙三中泥岩为 低阻泥岩；沙三底砂砾岩与中生界砂泥岩分界及不整合面。 局部标志层：旋回层，东一、东二底的细脖子泥岩，沙二底细脖 子泥岩段等。 1 0 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第2 章地质分层及小层的精细对比 多级旋回分级控制：一级旋回控组，二级旋回控段，三级旋回控 砂层组，四级旋回控小层组，五级旋回控小层。以岩性为依据，电测 曲线形态定界线。 ( 2 ) 在进行地层对比时要充分考虑不同构造背景、不同沉积环 境采用的对比方法也应有所侧重。同时连井对比与三维地震剖面反射 特征反复对照，准确确定分层及断点位置。 2 2 2 对比方式和程序步骤 首先选定作为工区划分对比的标准井，布置能控制工区的“井” 字型一级对比剖面。“井”字型对比剖面由近东西向和近南北向的各 两条剖面组成。其次加密对比剖面建立二级控制对比剖面井网，构成 纵横交错的对比井网，采取追索和交叉对比相结合的方法提高对比精 度，采用闭合验证的方法检验对比精度，同时与三维过井地震剖面相 互对照保证对比质量。 最后将井网内所有井与井网剖面进行对比，以取得每口井的层位 数据。重点层段单砂体精细划分与对比在小层划分对比工作的基础上， 以小层( 砂层组) 的顶底界作为对比标志，依据沉积旋回特征寻找相 对稳定的旋回界限作为单砂体的顶底，对于无砂体沉积的单层小层对 比主要采用等厚度法划分。 2 3 砂层组、小层划分对比及小层平面图的编制 地层对比与储层划分是油田地质研究的基础。无论对储层特性的 了解，还是对储层空间构造形态的研究，或是研究生储盖组合特征， 都是在储层( 尤其是油层) 划分与对比的前提下实现的。通过储层( 油层) 对比，掌握地层及油气层的岩性、厚度、分布特征及其变化规律，对 于油气田的勘探和开发具有重要意义。 在油田地质研究中所称的储层( 油层) 对比，系指在一个油田范围 1 1 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第2 章地质分层及小层的精细对比 内，对区域地层对比时已确定的含油层系中的油层进行划分和对比。 如果说区域地层对比是确定地层层位关系的对比，那么储层( 油层) 对 比则是确定相同层位内的油气层连续关系的对比。 储层精细划分与对比是在储层划分和对比的基础上，将油田内的 储油层系剖面根据地层接触关系、沉积层序或旋回和岩性组合等特征 细分成不同级次的层组，并建立油田各井间各级层组的等时对比关系， 在油田范围内实现统一划分与对比。 在含油层系中，地层的岩性、沉积旋回、岩石组合及特殊矿物组 合等，都客观地记录了地壳演变过程、涉及的范围和延续的时间，这 为储层划分和对比提供了地质依据。 2 3 1 垦利地区地层、砂层组及小砂层划分对比 根据现有的资料，充分运用油田取得的成果，并结合前人的对比， 对垦利油田的垦1 2 块、垦9 5 、垦9 0 、富斜l l 富1 1 1 块从馆陶组底 界、东营组、沙河街组至中生界顶面地层进行了精细划分与对比。由 于这些区块在沙河街组沉积时期地质、地貌条件的不同，致使沉积物 堆积厚度有一定的差别，储集砂体沉积状况有所不同。因此，分别对 它们进行单独的划分，得出各自区块的对比结果。 ( 1 ) 地层划分 以区域划分特征为标志进行划分。馆陶组沙河街组地层分界在 该地区都具有较好的对比特征，比如馆陶组底部的箱状砂岩，沙一顶 部的步步高电性特征等，其岩电特征明显并具有普遍性，均可作为地 层划分的标志。为地层的划分提供了较好的对比依据。如：富1 1 1 1 井n g e d l 底砾岩、不整合面，s p 突变一区域标志( 见图2 3 ) 。 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第2 章地质分层及小层的精细对比 图2 - 3 富1 1 1 1 井n g e d l - - 夏域标志图 馆陶组岩性为高渗透性的砾岩及含砾砂岩，底部与东营组不整合 接触，s p 突变为分界。s p 突变为馆陶组与东营组分界，区域对比标 志。 ( 2 ) 砂层组划分 砂层组划分的关键是对“标志层”进行确定。要保证砂层组能够 在对比中不出现“串层”或错误，就要注意控制标志层。作为标志层， 一是要求岩性、电性特征明显，易于识别，二是要在一定范围内稳定 分布和具有基本等时的意义。在研究区内，由于在沉积过程中水体扩 张形成的深灰色泥岩或稳定的灰质泥岩( 俗称“隔层”) 具备作为标志 层的条件。 砂层组划分对比的基本原则是把沉积层序、旋回性与储层非均质 性等结合起来，即从沉积成因出发，落脚于储层的开发研究。只有客 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第2 章地质分层及小层的精细对比 观地按固有的沉积层序及旋回性划分砂层组，才能正确地进行等时对 比。同时，合理的划分又是为实施其它一些开采措施服务的。划分砂 层组应体现出砂体内储层开发地质特征的相对近似性，层组问的差异 性和相对的隔绝性。 此外沉积记录中的沉积旋回变化或沉积韵律变化是进行砂层组划 分对比的基本思想。如在研究区中沙二段( 见图2 4 ) 各砂层组的发 育都是由底部的泥岩开始，向上碎屑粒度逐渐变粗，由泥岩变为砂质 沉积，之后又开始另外一个砂层组的沉积。因此，一个完整的砂层组 从底部的泥岩开始，到顶部的砂岩结束。 图2 4 富1 1 1 1 井e d e s 划分图 实际上，一个砂层组是由若干具有成因联系的小砂层( 小层或沉积 时间单元) 构成的，它们是在相对稳定的沉积条件中以某种形式沉积形 1 4 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文 第2 章地质分层及小层的精细对比 时间单元) 构成的，它们是在相对稳定的沉积条件中以某种形式沉积形 成的实体记录。“小砂层”从油田开发上来说，是一个单砂层；而从沉 积学研究上来讲，大致相当于一个“成因相”或“微相”单元。它是 指在一次沉积事件中所沉积的全部岩系中的具有储集性和渗透性的那 部分岩层。 一般而言，这种小砂层仅在一定范围内稳定发育。因此小砂层的 对比除了相对等时性差外，更明显的是岩性变化大。鉴于这种特征， 在对该地区进行小砂层对比、划分时应主要考虑以下几点对比原则： a 综合考虑研究范围内同一砂层组中沉积事件或小砂层的发育情 况，而后确定可在大部分井中能识别的小砂层数目。 b 综合砂层组内各小层的特征，在变化序列上一般包括三种情况： 向上变相型、向上变细型和砂泥互层型。 c 在进行小砂层对比时，若相应的砂层不发育，按照沉积事件基 本等时和沉积上同期异相的原理进行处理。例如对应的砂层相变为泥 岩，可考虑按照厚度比例进行“劈分”。 通过对已有资料作详细的分析与对比，认为垦利地区沙河街组沙 二三段具有沉积旋回性或韵律性，沙二段与沙三段的界限一般以一段 较为稳定的厚泥岩为标志划分，其岩性一般为深灰色泥岩、粉砂质泥 岩或灰质粉砂岩，视电阻率曲线里低阻特征，在此基础上然后进一步 细分出各砂层组。 如在垦9 0 、垦9 5 和垦1 2 块用于沙二段砂层组划分的较稳定的标 志层有2 个，它们分别把1 、2 砂层组，2 、3 砂层组分隔开，分别称 之为i 、隔层。它们具有以下特征： i 隔层：厚2 肛嗡m ，岩性为深灰色泥岩或灰质泥岩。视电阻率 曲线呈低阻平直状。微电极曲线也有相应的反映。作为划分1 、2 砂层 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第2 章地质分层及小层的精细对比 i i 隔层：厚2 5 7 m ，岩性为深灰色泥岩、粉砂质泥岩或灰质粉 砂岩。视电阻率曲线呈“u ”型低阻。作为划分2 、3 砂层组的标志。 在进行小砂层划分与对比时，鉴于该区沉积物一直在比较稳定的沉积 环境下沉积的，因此，应用“旋回对比，分级控制”的旋回厚度对比 方法来进行单砂层划分，图2 5 为垦9 0 x l l 井分层标志及新老分层方 案对比图。 图2 - 5 垦9 0 x 1 1 井分层对比图 2 3 2 砂层组及小砂层对比结果 通过精细油藏描述，对于每一口井的砂层组的具体划分和数据己 1 6 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第2 章地质分层及小层的精细对比 2 3 2 砂层组及小砂层对比结果 通过精细油藏描述，对于每一口井的砂层组的具体划分和数据已 汇编成e x c e l 文件的分层数据表，对于没有测井曲线的数据的层段 没有进行砂层组的细分，只是参照油田原划分方案划分到油层组。油 层组和砂层组的划分方案与油田的划分方案基本一致，但也有一些井 与油田的划分有一些出入，具体差异列入垦利油田分层数据表中( 表 2 1 ) 。 表2 - 1垦利油田分层修改表 井号层位原分层新分层井号层位原分层新分层 k 9 0 - 2e s 2 1 2 5 l o 2 5 2 7 k 1 2 _ 4e s 2 2 0 4 0 k 9 0 5e s 2 12 2 9 7f 2 3 1 4k 1 2 4井深2 1 0 9 k 9 0 x 1 1e s l2 3 0 52 2 8 0k 1 2 5e s 21 9 4 4 未穿 k 9 0 x 1 1e s 2 12 4 1 02 3 4 2k 1 2 6e s 22 0 0 0 未穿 k 9 0 2 0 4 e s l2 2 8 7f 2 2 8 4k l 一8e s 21 9 9 4 未穿 k 9 0 3f 2 3 0 8 k 1 2 1e s l 1 8 8 9去除 k 9 5e s 3 z2 4 7 2 去除 k 6 1e s 22 1 8 5 改为2 3 2 0 k 9 5e s 32 5 7 6 去除 k 8 3m z2 1 7 1 5 改为e s 3 k 9 5f 2 4 7 2k 9 8e s 3 z2 3 3 0 去除 k 9 5 1e s 2 3 去除 k 9 8e s 22 3 3 0 k 9 5 1e s lf 2 3 8 0k 9 9f 1 2 1 6 6去除 k 9 5 - 2e s 32 5 5 6去除k 1 5 2e s l2 4 2 9 去除 k 9 5 - 2e s 2 12 5 5 6k 1 5 22 4 0 8f k 9 5 - 3e s 22 5 5 1k 8 3 lm z2 2 5 6改为e s 3 k 9 5 - 3 e s 2 12 5 4 8k g l le s 2 2 0 5 1改为1 9 8 0 k 9 5 x 6f2 5 6 3去除 k g l l e s 32 0 5 1 k 9 5 1 6f2 6 5 7去除 f 1 1 1 1 e s 22 3 7 42 4 2 3 f 4e s 22 4 3 1 未穿 f 1 1 3m z2 3 7 0 f 3e s 22 3 5 5ff 1 1 3e s 3 x 2 3 7 0 1 7 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第3 章三维地震资料精细解释与构造研究 第3 章三维地震资料精细解释与构造研究 3 1 构造精细解释 3 1 1 构造精细解释思路 构造解释是在地震资料常规处理基础上进行，包括地层对比、层位 标定、解释模式的建立及构造解释、成图速度的获取及构造成图几大 部分，具体思路和流程见图3 - 1 。 图3 1 构造解释思路 3 1 2 地震一地质层位标定 地震一地质层位标定是地震资料解释的基础。层位标定的正确与 否，直接影响构造解释的结果。本区目的层段各反射波组特征比较明 显，因此层位标定比较顺利。从地震剖面的实际情况出发，首先正确 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第3 章三维地震资料精细解释与构造研究 选择合成记录的子波频率、波长、相位极性、以及采样间隔，根据地 震资料的特点提取合适的子波，并用地震测井资料标定起始时间，然 后利用声波合成记录求取垂直时距曲线与地震垂直时距曲线比较并加 以标定。 利用统一时深关系确定地震地质层位，达到地震一地质层位标定的 目的。工区内有钻井2 3 7 口，为高勘探区，通过对部分井( 如图3 - 2 、 图3 - 3 所示) 做的合成地震记录进行层位标定，证实垦利地区时深关系 曲线和合成记录的结果较吻合。 图3 - 2富1 1 1 井层位标定 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文 第3 章三维地震资料精细解释与构造研究 图3 3 垦9 0 一7 井层位标定 通过地震一地质层位标定分析，其目的层的地震相位反射特征描述 如下： e s l 砂组底反射层特征：正相位，能量强、连续性好，易追踪。 e s 2 砂组底反射层特征：弱振幅，波峰与波谷的拐点处。连续性不 好，比较难追踪。 e s 3 砂组底反射层特征：正相位，能量比较强、连续性比较好，比 较易追踪。 2 0 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第3 章三维地震资料精细解释与构造研究 3 1 3 构造解释 构造解释是在正确的层位标定的基础上，进行地震层位的追踪对 比构造解释的一项重要的基础工作。首先选择过井的主干剖面精细地 标定目的层位，同时进行断层解释，并进行空间闭合；然后根据地震 反射特征进行追踪解释，利用交叉测线投影解释点，按一定的间距形 成网格。最后，将全区的地震解释层位闭合。 在地震地质层位标定的基础上，为了控制构造格架，从上到下共 解释4 个地震层位，分别为沙一段( e s l ) 、沙二段( e s 2 ) 、沙三中( e s 3 + ) 、沙三下( e s 3 ) 的底( 代号下同) 。 本地区构造整体为，在追踪对比中，以地震相位特征为主，结合 相干体识别小断层，在解释的基础上，编制主要目的层全区构造图及 局部构造图。 ( 1 ) 地震资料构造解释思路 应用全三维精细解释技术、地震相干数据体断层识别技术和地震 方差数据体断层识别技术等，进行微构造的识别、小断层解释和砂组、 小层的波组特征识别和标定；结合工区钻井、测井资料，特别是与小 层的精细划分与对比进行相互印证，进一步落实目的层构造形态，划 分断裂体系、理顺构造格局，主要针对未发现的小断层、微构造，开 展精细目标区研究，断层模式及发育规律研究。 ( 2 ) 地震资料构造解释具体做法 第一、从过井主测线解释入手，精细地标定目的层位，同时进行 断层解释，建立构造框架，把握主体断裂构造特征。 第二、依据主测线解释建立的构造框架，利用交叉测线投影解释 点解释联测线，完善构造框架。 第三、整体解释，依据主测线和联测线解释建立的构造框架，按 2 l 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第3 章三维地震资料精细解释与构造研究 一定的间距形成网格进行整体构造的精细解释，最后，将全区的地震 解释层位闭合。 在对垦利油田地震资料的解释中，剖面上确定断层的依据是：高 序级大断层以波组错断为解释依据，小断层的解释参考上下标准层的 错断、地层产状、波组特征、同相轴的扭动、分叉和合并等特点进行 确定。断层线的勾绘主要依据工区的区域构造特点，地震反射特征和 钻井资料，多层断裂叠合，互相印证，确保主要目的层断层解释合理、 可靠。在断层和地质层位的闭合过程中还大量地使用连井线、任意线、 折线、多窗口多剖面显示联合解释等技术，保证断层和地层的闭合。 最后，在构造解释完成后，利用了沿层相干体切片技术对解释结果进 行验证，以保证断层组合及延展长度的合理性。这些解释技术的综合 运用，为垦利油田地震地质解释成果的真实可靠奠定了坚实的基础。 3 2 构造研究 3 2 1 断裂特征 垦利构造带的演化及油气成藏和分布与断层密切相关，它由近e w 、 n e 两大断裂构造体系叠加复合而成。e w 向的断裂形成较早，在早第三 系e s 2 地层沉积时期活动有所减弱，但影响深远，对沉积和构造演化 具有控制作用，而n e 向构造体系在早第三系e s 2 时期活动强度加大， 与e w 向构造叠合加强，形成了向的富林洼陷。导致现今的南北分区， 东西分块，西高东低，北高南低的演化结果。 研究区断裂主要沿垦利、垦东6 两大断裂周缘发育，存在西北断 裂系统，垦利西断裂系统、垦利东断裂系统、南部断裂系统及垦东6 断裂系统五个断裂密集区带，它们的存在与发育与垦利、垦东6 两大 断裂的同沉积活动有密切关系。纵向上，由于垦利和垦东6 断裂在不 同构造部位活动的差异性，与其派生的次级断裂形成不同断裂样式的 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第3 章三维地震资料精细解释与构造研究 断裂组合包括帚状、地垒状、地堑状、y 型、反y 型、入字型、阶梯型 及树叉型八种断裂组合样式，反映了不同地段因大断裂差异活动形成 的局部应力状态的变化。 3 2 2 断裂系统 垦利构造带( 见图3 4 ) 发育了近e w 向和n e 向两大断裂体系， 平面上分异性大，形成了南北分区、东西分块、西高东低、北高南低、 南区出现1 个沉降中心、2 个次洼陷的特点( 见图3 5 断裂平面组合图) ， 沉降中心受大断裂活动控制。 图3 - 4 垦利构造带主要反射层位沙一底界构造断裂分布图 图3 5 断裂平面组合及断裂系统图 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第3 章三维地震资料精细解释与构造研究 ( 1 )n e e 向断裂体系 n e e 向断裂系统是本区现今占主导地位的构造体系，控制着垦利 构造带的现今构造面貌，也控制了垦利地区构造及沉积演化和油气聚 集。 近e w 向断裂是垦利构造带发育的主要断裂体系，贯穿垦利油田 的东西。该体系断裂形成较早，中生代时期具有活动的特点，对油气 的运聚起到十分重要的作用。从e s 3 底构造图看，其中较重要的有： 垦利断层：为控制富林洼陷和垦利凸起的从中生代末期开始活动 同生断层，垦利断层近e w 走向，延伸长度大于2 2 k i n ，南倾，倾角 约3 0 7 0 度左右，t 6 落差约1 0 0 0 m ，该断层自中生代末期开始活动， 至馆陶组沉积时期，其主要活动期为沙三段至沙一段沉积时期。其下 降盘发育了富林洼陷，上升盘形成了垦利凸起，它是富1 1 1 构造圈闭 形成的主控断层； 垦1 2 块西南断层 垦1 2 块西南断层近e w 走向，延伸长大于6 k m ，与垦利断层相 交，主要活动时间为沙三段至沙二段沉积时期，基底最大落差可达 1 2 0 m ，向西规模逐渐变小，终止时间在沙一，消失垦1 2 块西斜坡。 垦古2 6 井南断层 垦古2 6 井南断层近e w 走向，延伸长大于6 k m ，与垦利断层相 交，主要活动时间为沙三段至沙一段沉积时期，东段基底最大落差可 达2 0 0 m ，西段基底最大落差可达4 0 0 m ，向西规模逐渐变大。 垦古2 l 井北断层 垦古2 1 井北断层近e w 走向，延伸长4 i k m ，与垦东6 断层相交， 主要活动时间为沙三段至沙一段沉积时期，基底最大落差大于2 8 0 m ， 向东规模逐渐变大。 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文 第3 章三维地震资料精细解释与构造研究 另外从t 2 构造图看，其中较重要的还有： 垦9 5 断块南断层 垦9 5 断块南断层近e w 走向，延伸长1 9 k m ，与垦利断层相交， 主要活动时间为沙三段至沙一段沉积时期，东段基底最大落差可达 3 2 0 m ，向东规模逐渐变小消失。 垦4 7 断块南断层 垦4 7 断块南断层n e e 走向，延伸长1 9 k m ，与垦利断层相交， 主要活动时间为沙三段至沙一段沉积时期，东段基底最大落差可达 8 0 m ，向东规模逐渐变小消失 ( 2 )n e 向断裂系 n e 向断裂体主要分布在西部、东南部，数量少。该体系断裂形 成较早，中生代时期具有活动特点，对油气的运聚起到十分重要的作 用。n e 向断层的存在，它们明显地控制着富林洼陷的形成和演化， 其中较重要的还有： 垦东6 断层 自孤东潜山以西开始呈n n e 走向，发育至垦东凸起。在垦9 0 井 区，由于受垦8 3 1 中生界潜山影响而西拐，形成了垦9 0 断鼻构造。在 该区，垦东6 断层走向由n n e 变为n e e ，断面n w 倾，断层倾角东 缓西陡，为5 3 6 0 0 。该断层控制了垦9 0 断块油藏的形成。 富林断层 富林断层n e 走向，基底延伸长3 s k m ，与垦利断层相交，主要 活动时间为沙三段至沙一段沉积时期，向西南规模逐渐变小消失。 n e 走向的富林断层把富林洼陷的洼隆起一分为二，形成富1 1 富 1 1 1 两个含油断块。 ( 3 )n w 向断裂体系 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第3 章三维地震资料精细解释与构造研究 n w 向断裂体主要分布在中部、数量少，该体系断裂形成较晚， 落差较小。其中较重要的还有垦4 7 断块南断层。 垦4 7 断块南断层n e e 走向，延伸长1 9 k m ，与垦利断层相交， 主要活动时间为沙三段至沙一段沉积时期，基底最大落差可达8 0 m ， 向东规模逐渐变小消失。 3 2 3 断裂分级 垦利构造带构造圈闭的形成及发展、油气层的发育及分布主要受 垦利、垦东六及其次级断层所控制。 依据一级控盆、二级控洼、三级控带、四级控圈、五级复杂化的 分级方法，把垦利断层定为二级断层、垦东6 断层定为三级断层，断 层分级原则与标准见表3 1 。 表3 1断层分级原则 断层级别主要表现与复杂断块的关系成因 一级断层控制凹陷 二级