（油气田开发工程专业论文）鄂尔多斯盆地小河双城地区延长组长6储层综合评价.pdf

英文摘要 s u b j e c t ：c o m p r e h e n s i v er e s e r v o i re v a l u a t i o no nc h a n g6o ft h et r i a s s i cp e r i o da t x i a o h e - s h u a n g c h e n gr e g i o ni no r d o sb a s i n s p e c i a l i t y ：o i l & g a se x p l o r a t i o ne n g i n e e r i n g n a m e ： i n s t r u c t o r ： ( s i g n a t u r e ( s i g n a t u r e a b s i 。r a c i o r d o sb a s i ni st h es e c o n d - l a r g e s ts e d i m e n t a r yb a s i no nl a n di nc h i n aw h i c hp o s s e s s e s a b u n d a n to i l & g a sr e s o u r c ea n dh a sb r i g h t p r o s p e c ti no i l & g a se x p l o r a t i o n x i a o h e s h u a n g c h c n gr e g i o ni ss i t u a t e da tt h em i d d l e n o r t ho fn o r t hs h a a n x i i ti si ns l o p e ，s u i ji n go i l f i e l d c h a n g6o ft h et r i a s s i cp e r i o df o r m a t i o ni st h em a i no i lb e a r i n gs e r i e s o nt h eb a s i so fp r e v i o u sr e s e a r c h e s ，w et a k ef i n es t r a t ac l a s s i f i c a t i o na n dc o r r e l a t i o n t h e o r ya si n s t r u c t i o nd i v i d e da n dc o m p a r e dt os t r a t ai ne n t i r ea r e aa n dm a k ead e e pd i v i s i o nt o c h a n 9 6f o r m a t i o na n dg e tf i v eo i lb e a r i n gs e r i e s t h ea r t i c l ei st h e o r e t i c a l l yb a s e do nr e s e r v o i r g e o l o g y , r e s e r v o i rs e d i m e n t o l o g y , r e s e r v o i rw e l ll o g g i n gg e o l o g y , e x p l o r a t i o ng e o l o g y e t c c o m p r e h e n s i v e l ya n a l y s e sa l lk i n d so ft h es e d i m e n t a r yf a c i e sm a r k e r u s e dg o r e ，w e l ll o g g i n g a n da b u n d a n to fs t a t i cs t a t ea n dd y n a m i cd a t at od e t e r m i n e c h a n g6f o r m a t i o ni st h e m e a n d e r i n gf i v e rd e l t ad e p o s i t i o ns y s t e m t h a f sm a i nd e v e l o p e dd i s t r i b u t a r yc h a n n e la n d d i s t r i b u t a r yb a y u s i n gr e s e a r c hr e s u l t ss u c ha ss o u r c ed i r e c t i o na n ds e d i m e n t a r yf a c i e s ，t h e c h a r a c t e r i s t i c so ft h es a n d b o d i e sd i s t r i b u t i o na n ds e d i m e n t a r ym i c r o f a c i e sh a v eb e e n d i s c u s s e d u s i n gp o r o s i t ya n dp e r m e a b i l i t yd a t a , t h ec o n t r o l l i n gf a c t o r sh a v eb e e na n a l y z e d o n t h eb a s i so ft h es y s t e m a t i cd e s c r i p t i o na n de v a l u a t i o no fv a r i o u sp r o p e r t i e s ，t h ef o r m i n gr u l e s o fr e s e r v o i ra r ec o n c l u d e da n dt h ed a t ar a n g eo fp r o f i t a b i l i t ya r ea n t i c i p a t e dc o m b i n e dw i t h w e l lt e s td a t ab yx i a o h e - t o - s h u a n g c h e n gr e g i o n k e y w o r d s ：o r d o sb a s i n ，s e d i m e n t a r yf a c i e s ，o i l g a se n r i c h m e n t , r e s e r v o i re v a l u a t e t h e s i s ： a p p l i c a t i o ns t u d y i i i 学位论文创新性声明 本人声明所呈交的学位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中所罗列的内容以外，论文中不包含其他 人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安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己在论文中做 了明确的说明并表示了谢意。 申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。 论文作者签名：日期：毖：盗 学位论文使用授权的说明 本人完全了解西安石油大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读 学位期间论文工作的知识产权单位属西安石油大学。学校享有以任何方法发表、复制、 公开阅览、借阅以及申请专利等权利，同时授权中国科学技术信息研究所将本论文收录 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。本人离校后发表 或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，署名单位仍然为西安石油大 学。 论文作者签名：姐 导师签名： 日期：捌口，r ，如 注：如本论文涉密，请在使用授权的说明中指出( 含解密年限等) 。 第一章绪论 第一章绪论 1 1 研究目的及意义 鄂尔多斯盆地是我国的第二大沉积盆地，面积约为2 5 万平方公里【i 】。盆地地跨陕、 甘、宁、晋、蒙5 省区，石油总资源量8 5 8 8 亿吨，天然气资源总量为1 0 7 万亿立方米。 鄂尔多斯盆地不仅蕴藏有大量的石油、天然气、煤层气而且还蕴藏有大量的煤炭、地下 水、铀矿等多种丰富资源。近几年，探明地质储量、石油产量年均增长速律均居全国前 列。目前区内油气产量已高达3 0 0 0 万吨以上。已成为我国2 1 世纪重要矿产资源基地1 2 j 。 论文研究区小河一双城地区位于鄂尔多斯盆地陕北斜坡的中北部，绥靖油田内。研 究表明，工区内砂体呈近南北向或北东南西向展布，储层呈现中孔中渗或中孔低渗特征。 油藏分布主要受砂岩厚度、渗透性、油源距离、微构造分布以及沉积微相等多种因素控 制。但目前对以上各方面的研究仍不透彻，还未对该区进行详细整体的研究，严重地阻 碍了该地区下步油气勘探开发部署。 其中，三叠系延长组自安塞油田发现以来引起了人们的高度重视，靖安油田，西峰 油田等一系列三叠系延长组油田的发现展示了三叠系延长组巨大的开发潜力，也进一步 揭示了油气富集的规律。目前，已探明储量占该层总资源的1 2 4 ，但与国内外大型含 油气盆地相比，三叠系延长组仍然存在巨大的挖潜能力。 近年来，靖安，安塞油田已探明了近6 x 1 0 8 t 的石油地质储量。为了进一步加快靖安 油田地区的石油勘探开发步伐，中国石油长庆油田公司第四采油厂与西安石油大学合作 科研项目绥靖油田( 靖边一横山) 长6 以上油藏有利区筛选及研究，本论文选择小河 一双城地区，对三叠系延长组长6 沉积相、储层特征、成藏条件与成藏规律等开展全面 的研究。 1 2 国内外研究现状 随着油气勘探开发程度的不断深入和难度的不断增大，油气储层研究越来越受到重 视，其意义也越来越大。特别是9 0 年代以来，储层研究得到了迅速发展。美国于1 9 8 8 ， 1 9 8 9 ，1 9 9 1 ，1 9 9 7 年分别召开了四次国际储层表征技术研讨会。我国自1 9 8 5 年来开始 将“油气储层评价研究 列为部级重点科研课题。储层研究概括起来讲有三个大的方面， 首先是储层成因及分布规律研究，即储层沉积学( 包括沉积相，沉积与剥蚀的过程、沉积 事件序列、沉积过程等) ；第二个方面是储层自我特性即储层非均质性研究；第三个方面 是储层成岩作用的研究【3 j 。 归纳起来，储层研究进展有三方面的特点：( 1 ) 储层研究日益从宏观向微观方向发展， 即不仅研究储层的宏观几何形态及空间展布特征，而且要深入了解到储层的微观孔隙结 构、孔隙中粘土矿物及其对油气采收率的影响；( 2 ) 储层描述与预测日益从定性向定量方 西安石油大学硕士学位论文 向发展，通过研究储层沉积学、地质统计学、地质模型高分辨率地震技术以及定性描述 储层砂岩及其各项参数的三维空间展布，建立定量的三维储层模型，成为近十几年来储 层地质学的重要发展动向；( 3 ) 储层研究从单一学科向多学科综合研究方向发展。国内外 在研究储层评价时将围绕油气勘探开发的需要，发展综合地震、测井、试井和沉积地质 学、数学地质学、计算机等各种技术手段多专业协同合作，解决勘探开发的实际问题。 其中沉积学研究是储层评价的重点内容之一，始于1 8 9 4 年沃尔特( w a l t h e r ) 发表的三 卷巨著作为历史科学的地质学导论。1 8 9 4 年以后直到1 9 3 1 年，通过对各类沉积岩和 沉积物及其形成过程和作用的研究，1 9 3 2 1 9 3 4 年，苏联学者发展了沉积矿物成分受大 地构造控制的理论，特别是克里宁( k r y n i n e 湘当深入的研究了沉积分异作用与地槽演化 的关系、宏观的沉积岩分类、红层的成因以及储油砂岩的岩石学特征。从1 9 5 0 年开始， 沉积学进入了一个更为广阔的研究领域，其中相模式、沉积体系相继建立，而且从孤立 的环境研究发展到综合相模式研究，从局部地区的研究发展到大区域的研究。1 9 6 2 年国 际沉积学刊物沉积学创刊，1 9 7 8 年f r i e n m a n 与b o u r g e o i s 合编沉积学百科全书 表明“沉积学 这一术语在6 0 年代以后已被确认并逐渐广泛使用。沉积相的研究在七八 十年代获得了迅猛发展。威尔逊( j 1 w i l s o n , 1 9 7 5 ) 利用并且综合了古代及现代碳酸盐岩 的大量沉积模式，建立了综合的碳酸盐沉积模式，划分出九个标准相带。这一模式一直 沿用至今，是一个应用广泛的经典模式。之后，塔克( m e t u c k e r ，1 9 8 1 ) 在威尔逊模式 的基础上使用了将主要碳酸盐相与七种主要沉积环境联系起来，提出了一种比较切合陆 表的碳酸岩的沉积模式。在国内方面，我国地质学家关士聪( 1 9 8 0 ) 综合研究了我国大 量的地层及沉积相研究成果，编制了一套千万分之一的全国范围的古海域沉积相图，在 此基础上，充分吸收了威尔逊等人的沉积模式的优点，提出了中国古海域沉积环境综合 模式图。这一模式，按海底地形、海水深度、潮汐作用、海水能量、沉积特征及生物组 合特征等，分为两个相组、六个相区、十五个相带。他比较符合我国实际，也被广泛使 用。近年来，国内沉积相的研究主要集中在相标志的识别、沉积相的纵、横向展布规律、 沉积模式的建立、沉积微相研究、层序地层与沉积相关系、沉积相控制因素等研究领域， 并利用测井资料和地震资料进行沉积相解释和分布预测。目前国外沉积相研究正向着全 球性沉积相对比研究和沉积过程的定量研究方面发展【4 】。 储层的成岩作用是研究储层评价重要的一部分，成岩对于了解储层的好坏、孔隙的 演化过程、孔隙的分布规律等具有非常重要的作用。2 0 世纪七八十年代，国外对储层成 岩作用的研究主要集中在对次生孔隙产生的机理进行分析，近几年的研究则主要涉及孔 隙保存的成岩作用机制。我国成岩作用的研究与国外基本同步，主要是以岩石学研究为 基础，以此进行成岩标志、成岩事件、成岩序列、成岩相、成岩演化模式和有利孔隙发 育带的预测等项研究，并广泛应用了各项先进的测试技术【5 】。另外，储层岩石的成岩史、 孔隙演化史、构造发展史以及油气运移聚集史相结合的研究方法和思路为储层研究注入 了新的内容，形成了独具特色的储层“四史 研究方法。 2 第章绪论 沉积成岩作用研究的具体内容包括：压实作用、压溶作用、胶结作用、水化及脱水 作用、微生物作用、重结晶作用及溶解作用等，以及各种成岩作用的顺序、储集岩所处 的成岩阶段；并且着力研究孔隙分布规律、孔隙结构和孔隙成因类型、次生孔隙的成因 及发育条件以及各种影响孔隙发育的地质因素等。碳酸盐岩成岩作用过程中最富建设性 的成岩作用是溶蚀作用和白云石化作用。国外7 0 年代末由s c h m i d t 等( 1 9 7 9 ) 【6 】提出砂岩 中存在广泛的次生孔隙以来，8 0 - 9 0 年代溶蚀作用理论得到了迅猛发展，许多研究者从 不同的研究方向丰富和发展了埋藏溶蚀作用理论，并在碳酸盐岩成岩作用研究中得到广 泛应用。但是埋藏溶蚀作用流体来源、溶蚀机理仍然存在不少争论，甚至出现相互矛盾 的观点，溶蚀孔隙发育带预测在技术上还有很大的困难；白云岩由于其良好的孔、渗性 而含有丰富的油气，它一直是碳酸盐岩油气勘探的一个重要目的层【7 】。 总之，储层研究的发展趋势是从宏观到微观，从定性到半定量、定量，从浅、中深 部到深部，从高渗、高孔到低渗、低孔，从背斜油气藏到非背斜油气藏，从地表具有显 示的构造油气藏到隐蔽油气藏，从陆上到海上，从传统的砂岩、碳酸盐岩油气储层扩展 到其他沉积岩、火山碎屑岩和岩浆岩，变质岩储层的研究，还相应的发展了其他学科。 1 3 研究内容 本文主要研究内容有： ( 1 ) 以测井曲线分析为基础，确定区域标志层并结合中期基准面旋回界面，对研究 区地层进行小层精细地层对比，建立该区三叠系长6 层序地层格架。 ( 2 ) 通过取心井岩心观察分析、充分利用测井资料并结合区域地质资料，开展长6 有利层位沉积相、砂体展布规律研究。 ( 3 ) 通过储层岩石学特征、物性及沉积微相纵向及平面分布规律研究，开展油气成 藏控制因素及油气分布规律研究。 ( 4 ) 筛选下步有利建产目标区，在沉积微相、砂体展布的基础上，结合构造、录井、 试油及电测结果筛选有利区。 1 4 技术路线 本论文通过运用现代层序地层学、沉积学、储层地质学、测井学、岩石矿物学以及 储层评价等理论和方法技术，研究三叠系长6 储集砂体类型、储层特征及发育机理，分 析储层发育和储集性能的控制因素，探讨储层形成的条件和分布规律，为有利储集区带 的预测和勘探区块优选提供基础资料和科学依据。其技术路线如图1 1 。 1 5 主要完成工作量 ( 1 ) 对全区长6 小层2 4 0 口井进行重新小层划分与对比，绘制小层对比剖面图7 幅。 ( 2 ) 完成剖面上5 l 口井的测井曲线数字化工作，开展精细地层对比，完成了7 条骨 架剖面。 西安石油大学硕士学位论文 ( 3 ) 开展了研究区沉积体系分析以及沉积相的划分、沉积微相特征及砂体平面展布 特征分析。绘制单井沉积微相特征图2 张，沉积微相剖面图2 幅，油藏剖面图2 张，沉 积微相平面图5 幅。 ( 4 ) 绘制长6 3 小层顶构造图1 张。 ( 5 ) 对储层特征进行研究，绘制各个小层砂体厚度、孔隙度、渗透率图共1 5 张。 ( 6 ) 在储层砂体展布的基础上，结合构造、录井显示、测井解释、试油资料以及生 产情况，对小河双城地区目的层位进行了除探明面积外的有利区筛选。最终预测出二 类有利区3 个；三类有利区1 个，完成有利区预测图4 副，油藏剖面图6 副。 图1 1 项目研究的思路 1 6 创新点 ( 1 ) 首次在小河一双城地区应用宏观与微观相结合、区域地质资料与单井地质资料 相结合、地质研究与测井技术相结合的综合研究方法，对研究区的构造特征、砂体发育、 沉积体系等多方面内容开展深入研究，探讨构造、沉积相带及储层物性对油藏的控制因 素，分析该地区油气富集规律。 ( 2 ) 从沉积构造、沉积环境、沉积成岩作用，储层地质学等来分析小河一双城地区 长6 储层的沉积相特征，然后综合小河一双城地区延长组沉积特征、岩石学特征、成岩 特征和物性特征等，提出此区长6 的评价标准，并以此对有利储集区带进行预测。 4 葺；二章研究压地质概况 第二章研究区地质概况 鄂尔多斯盆地分布范围主要包括陕西、甘肃、宁夏三省，另外还涉及了山西和内蒙 古的部分地区，总面积约2 5 x 1 0 4 k m 2 。其西缘倚靠贺兰山一六盘山构造带、东侧为吕粱 山隆起，南侧倚靠秦蛉造山带、北侧为阴山隆起。现今盆地内部被划分为6 个构造带 主体部分陕北斜坡为一西倾单斜。此次研究区位于靖安油田，两起g 2 5 6 一天2 1 9 一线， 东至陕2 8 卜青1 3 一线，北自g 2 5 - 9 - - - g 2 5 1 5 一线，南抵陕7 6 一塞9 一线。( 图2 1 ) 。 2 i 区域沉积背景 小河一双城地区位于鄂尔多斯盆地陕北斜坡带的中北部其中上三叠统延长组是一 西安石油大学硕士学位论文 套在内陆湖泊三角洲沉积体系上发育的重要油气储集层，也是小河一双城地区主要的含 油层系。 根据前人研究，鄂尔多斯盆地构造状况以缓慢沉降为主，沉积物的供给与沉降处于 平衡状态，湖区经常维持浅水环境，深水区位于湖盆的中部。这个古构造格局不仅影响 上古生代沉积相的分布，而且控制着三叠纪盆地周边的高山、古陆的分布以及主要物源 区和主要水系的分布。 自古生代以来，鄂尔多斯地区一直为稳定的地台。早二叠世以前以海相沉积为主， 在早二叠世以来，海水逐渐向东、西、南三面退出，至早三叠世中晚期受印支运动影响， 发生质变。由于气候干燥，在早、中三叠世鄂尔多斯盆地多以河、湖相沉积为主。晚三 叠世，由于气候逐渐从干旱转变为温暖潮湿，鄂尔多斯盆地发育成为一大型内陆淡水湖 泊；到晚三叠世末，盆地基底抬升，湖盆逐渐消亡。继而湖盆发育、扩张期沉积形成了 巨厚的深湖、半深湖的生油岩系；湖盆稳定沉降期，发育三角洲沉积体系；湖盆衰退期， 广泛发育湖沼相泥岩；从而形成了良好的生、储、盖层【8 】。中侏罗世及其以后盆地东部 强烈抬升，至早白垩世末形成东高西低构造背景，经新生代盆地周缘断陷的形成，最终 演化形成了鄂尔多斯盆地现今的构造格局【8 】。 鄂尔多斯盆地三叠系以及侏罗系早期的上述发展过程，控制了盆地以陆相为特征的 不同沉积体系类型，具典型性和代表性。 总之，长期继承性整体升降运动形成的广阔斜坡构造背景，控制着鄂尔多斯盆地的 沉积格局和主要沉积的分布，也控制着油气聚集的规律和油气藏类型。 2 2 构造特征 据已有的研究资料，鄂尔多斯盆地为一南北向展布的矩形内陆坳陷盆地( 图2 2 ) ，具 有稳定的坳陷盆地性质，以太古界和中元古界变质结晶岩系为刚性沉积基底，上覆中上 远古界、古生界、中生界和新生界地台型沉积盖层。古生代盆地属于华北地台的西部主 要组成部分，由于中生代同时遭受印支运动导致的华北地台解体和西缘冲断带左旋走滑 作用影响，致使鄂尔多斯盆地在挤压和剪切作用下发生弯曲坳陷，并沿西缘冲断带下滑， 形成西深东浅、南低北高的地向斜，并于晚三叠世开始演化为大型内陆湖泊盆地。中生 代沉积厚度达数千米，其中仅上三叠统具生、储、盖组合的地层就厚达1 0 0 0 1 5 0 0 m ，具 备巨大的油气勘探潜力【9 j 。 根据现今构造形态，鄂尔多斯盆地可划分为六个一级构造单元阴( 图2 2 ) ，即北部的 伊盟隆起、东部的晋西挠褶带、南部的渭北隆起、西缘相邻产出的天环坳陷和西缘逆冲 带、以及中部的陕北斜坡带。鼻隆的起伏形态和倾没方向与斜坡的倾向接近一致，构造 变化极为简单，无断层发育。虽然大部分鼻隆构造的圈闭面积不大，但所处构造部位油 气的生、储、盖层岩性的配置关系良好，对后期的油气富集起一定作用。小河一双城地 区位于陕北斜坡中北部( 图2 2 ) 。通过制作长6 顶界构造等高线图，反应该区域构造为 6 第二章研究区地质概况 一平缓的西倾单斜，倾角小于1 度，坡降6 8 m k m 。本区由差异压实作用形成轴向近 东西或北东一西南向的鼻状构造，隆起幅度达1 5 m ，宽度3 k m 左右。构造上下具有较好 的继承性( 圈2 - 3 ) 。 图2 - 2 鄂尔多斯盆地构造医划分图 圈2 - 3 小河一双城地区长63 顶构造田 西安石油大学硕士学位论文 2 3 地层特征 鄂尔多斯盆地是一个经多期构造运动叠合形成的残余内陆克拉通盆地，盆地内部沉 积有自古生代以来的多套地层，其中在研究区内三叠系和侏罗系地层普遍发育。根据沉 积序列、地层岩性等特征，可将三叠系延长组划分为五个岩性段，即t 3 y 1 t 3 y 5 l l 1 1 1 ， 同时根据油层纵向分布规律自上而下又可划分为1 0 个油层组，即长1 长1 0 ( 表2 1 ) 。 将侏罗系延安组划分为四段，即j l y 4 、j l y 3 、j l y 2 、j l y l 。作为长庆油田的一个重要 生产层位，在其长期的勘探开发实践过程中，习惯上把延安组自上而下划分为1 0 个小油 层组，即延1 延1 0 。小河一双城地区自下而上钻遇的地层有：中生界三叠系延长组、侏 罗系富县组、延安组、直罗组和安定组以及白垩系、第三系、第四系。主要含油层系为 延长组长2 层、长4 + 5 层、长6 层以及侏罗系延安组( 延9 、延8 ) 【1 2 】【1 3 】( 表2 1 ) 。 表2 1 靖边横山地区延安组及延长组地层简表( 据长庆油田公司研究院资料) 地质时代 标 厚度 岩性描述志 系统段油层组 ( m ) 层 延8 3 5 灰黑色泥岩与灰白色砂岩夹煤层，砂岩多为厚 侏 下层块状，中细粒；底部往往发育巨厚含砾粗 罗 延9 3 5 系 统砂岩 延1 0o 1 0 0杂色泥岩夹灰白色中粗粒至含砾粗砂岩 第 暗色泥岩、泥质粉砂岩、粉细砂岩不等五 长l0 2 4 0 k 9 段厚互层，夹炭质泥岩及煤线 t 3 y 5 第 长2 1 4 0 5 0 k s = 延 四 长2 长2 2 2 0 3 0灰绿色浅灰色细砂岩夹暗色泥岩 k 7 。 长 段 长2 3 4 0 5 0 叠 系 统 t 3 y 4 长31 0 0 1 0 0浅灰、灰褐色细砂岩夹暗色泥岩l ( 6 t 3 ， 长 长4 + 5 l4 0 4 5 暗色泥质岩夹浅灰色粉细砂岩k s 第 4 + 5长4 + 5 24 0 4 5 长6 l 3 5 4 5浅灰色粉细砂岩夹暗色泥岩 k 4 段 长6 2 3 5 - 4 5褐灰色块状细砂岩夹暗色泥岩k 3 长6 t 3 y 3 灰黑色泥岩、泥岩粉砂岩、粉细砂岩互层，夹 长6 3 3 5 - 4 0 k 2 薄层凝灰岩 8 第三章小层划分与对比 第三章小层划分与对比 精细地层划分与对比是油田开发中、后期一项重要的基础工作，通过精细地层划分 与对比，可以解决油田开发过程中遇到的许多地质问题，同时可提供研究小层特征的基 础数据【l5 1 。本次研究依据岩性组合特征、沉积旋回、标志层对比等对研究区内2 4 0 口探 井、评价井进行了层组划分对比，建立了等时地层格架。 3 1 小层划分标准 此次研究以各组段、油层组的岩性、电性特征为基础，遵循先寻找区域标志层、再 寻找辅助标志层，先对大段、再对小段，旋回控制，参考厚度的原则，并兼顾长庆长期 以来形成的生产习惯，建立研究区长6 地层划分标准。 3 2 确定标准井、建立标准剖面和骨架网 由于研究区目的层属陆相盆地沉积，储层发育的共同特点是岩性及厚度变化大，不 同区块沉积相类型、剖面特征( 厚度及岩性组合) 差异极大，要单纯采用统一层组划分对 比方案是难以做到的，因此在本次小层划分与对比过程中，首先选择用于划分地层的典 型井( 或典型井段) 。典型井多是位置居中，地层齐全，具有较全的岩心录井资料、测井 资料而且曲线标志清楚。以典型井作为地层对比时的控制井。然后从典型井出发，选择 了纵向4 条，横向3 条骨架剖面组成骨架网，向外延伸，逐步控制全区，进行小层划分 与对比( 图3 1 ) 。这7 条骨架剖面分别是： z 1 ：g 3 5 6 一杨2 6 - - g 3 2 9 一陕6 8 - - 陕2 6 一陕1 9 - - 陕2 7 一g 2 6 1 4 一林2 一g 2 5 1 5 1 z 2 - 塞1 0 - - 杨4 3 一杨3 2 一g 3 每9 一g 3 4 - 9 b 一陕6 6 一g 3 1 1 2 a 一陕7 一g 2 9 1 6 - - g 2 8 1 8 ： z 3 ：杨1 1 一杨1 4 一g 3 7 1 0 一g 3 5 1 3 一青1 8 一g 3 3 1 7 一g 3 2 1 7 一g 3 2 1 9 - - 陕2 5 9 ； z 4 陕1 7 2 一z j 2 4 一g 3 6 1 8 - - g 3 6 1 9 一g 3 4 - 1 9 - - 青1 0 1 一青1 2 一g 3 3 2 4 一青1 1 ； h 1 ：g 3 4 6 一g 3 5 6 一杨4 4 一杨3 2 - - 杨5 一杨1 3 一杨1 4 - - 陕6 0 ； h 2 ：g 2 6 7 一陕3 3 一陕6 8 - - 陕6 6 - - 杨1 1 8 一陕1 7 2 ； h 3 ：陕3 7 一陕2 7 - - 陕7 一g 3 2 1 7 - - 陕6 5 一g 3 4 1 9 。 9 两安石油人学硕士学位论文 图3 - l 小河一双城地区小层划分与对比骨禁同 3 3 确定标志层 谖区延长组内从下到上发育一组厚度较小、电性特征明显的凝灰岩或炭质泥岩标志 层k 】k 9 ，此标志层是三叠系地层对比划分的主要标志，其中小河一双城地区大多数 井l ( 2 、k 3 、k 4 标志层明显。 k 2 标志层：长7 与长6 交界，电性特征表现为高声波时差、高自然伽马、高自然电 位、低感应电阻、大井径。该标志层为研究区较明显的标志层之一。 k 3 标志层：位于长6 2 底部，为一尖峰状高声速、低电阻、大井径、高伽马的典型 曲线的组合，曲线组台特征明显是该区地层对比的主要标志嫠。 k 4 标志层：长6 和长4 + 5 分界，电性特征表现为高声波时差、高自然伽马、高自 然电位、低感应、低密度【2 1 1 1 6 ( 图3 2 ) 。 第三章小层划分与对比 图3 - 2 陕7 i 井k 2 、k 3 、k 4 标志层特征 3 4 小层划分结果 依据k 2 标志层识别出长6 ，的底界面，同时依据k 3 、k 4 标志层识别出长6 3 、长6 1 油层组的顶界面。将长6 油层组分为长6 t 、长6 ：和长6 3 三个小层。然后应用旋回对 比方法对长6 进行r 精细的小层划分，进一步x 将长6 - 细分为长6 1 、长6 ，2 两个小层将 长6 2 细分为长6 2 1 、长6 2 2 两个小层。 选取2 条划分小层后的油减剖向：g 3 5 6 井g 2 5 一l5 井剖面为研究区范围内的纵向 油藏剖面：陕3 7 青1 1 1 井剖面为研究区范围内的横向油藏剖面( 如图3 3 3 _ 4 ) ，剖面 显示地层顶山】构造特征合适、砂体展布合理、油水关系明确、全区闭合，分层合理。 囤旧菘龉震口半婊2ho 0口矗no，n田 州曾珥舯晕扑状跫悼稍哑 匝喧箍碟县口半束=一粗，婊高堂，n匠 丑专胛采i銎糌瓣 西安石油大学硕士学位论文 第四章储层沉积微相研究 4 i 研究区沉积演化背景 鄂尔多斯盆地处于我国沉积盆地分布的中带，兼受其东滨太平洋构造域和其西南特 提斯一喜马拉雅构造域地壳运动的影响，是一个稳定沉降、坳陷迁移的多旋回克拉通叠 加盆地。鄂尔多斯盆地整体上升、持续沉降、坡度宽而平缓【1 7 1 1 8 】。 根据沉积旋回和岩性的变化，三叠世延长组自上而下可分为1 0 个油层组，主要由9 个区域性标志层控制。盆地自长1 0 期开始发育，长7 期湖盆面积达到最大，之后湖盆进 入萎缩阶段，长6 期为湖盆稳定阶段，盆地基底开始抬升以反旋回沉积层序为显著标志。 此时沉积作用加强，说明湖盆开始收缩，为“湖退砂进 的三角洲沉积的主要建设期， 在盆地北部的辫状河三角洲，前缘大规模向南推进至吴旗一甘泉一带；在靖边地区形成 巨大的复合三角洲系，以延长一化子坪断裂为界，以北仍为三角洲平原，以南则为三角 洲前缘。由于沉积作用加强，三角洲建设占主导地位( 图4 1 ) ，尤其是以长6 砂岩为储 集的油层组沉积为油气聚集提供了有利场所。至长2 期整个盆地内部己无深湖区存在， 仅在环县一华池一太白一线以南有残存的浅湖区，其它地区皆为三角洲平原和冲积平原 1 9 11 2 0 1 o 4 2 研究区沉积物源分析 物源区是提供陆源碎屑的物质来源斟2 1 1 。物源分析在确定沉积物物源位置、性质和 古环境恢复以及沉积物搬运路径等方面均具有重要意义。一方面，来自同一母岩供给区 但在不同沉积环境中形成的沉积物中所含的碎屑物质具有相似性，特别是重矿物组合应 该是相似的；另一方面，如果母岩区出露的岩石不同，或者因为构造变动迫使母岩区岩 性发生了改变，就会产生不同的碎屑物质。所以在沉积盆地中，同时期的沉积物的碎屑 成分应该是一致的，而不同时期的沉积碎屑所含的碎屑物质则不同。即在地层剖面中碎 屑成分在垂向方向上变化大，而水平方向上变化小。常用的物源分析方法有碎屑岩类分 析法、重矿物分析法、沉积方法、地球化学、裂变径迹法和同位素等方法【2 2 】。 一般，在总体上物源分析应采取以下方法才能获得较为理想的结论：先从包括接触 关系和沉积界面特征等的地层发育状况结合常用的古构造判别方法从宏观上判定其大地 构造背景，然后再利用地球化学方法进一步对古气候和古环境进行分析。总之对物源分 析的研究，由于单一方法的局限性，应强调利用多种综合性方法进行综合分析( 汪正江， 2 0 0 0 1 2 3 1 。 鄂尔多斯盆地的沉积是多物源的，纵观其沉积变化特征，可以看出研究区中生界的 沉积流向和侏罗系都具有一定的继承性。依据前人研究成果，结合区域地质情况分析认 为，区域上自长6 至延8 期均存在东北物源体系，且始终以东北物源体系为主( 图 1 4 第四章储层沉积微相研究 4 - 2 ，4 3 图4 一i 鄂尔多斯盆地上三叠统延长组长6 油层组沉积相图 西安石油大学硕+ 学位论文 图4 - 2 鄂尔多斯盆地长6 碎屑成分成熟度囤( o r + n 鄂尔；斯盘地长6 重矿枷分匝圜 圈4 - 3 鄂尔多斯盆地长6 重矿物分区图 第四章储层沉积微相研究 4 3 沉积相的鉴别标志 4 3 1 沉积相标志 能够反映古代沉积条件和沉积特征的标志，称为相标志或环境成因标志。它是沉积 环境相分析和岩相古地理研究的基础【2 4 】。沉积相的划分依据主要有岩性标志、沉积构造 标志、地球化学标志、古生物标志等【2 5 1 。本区通过对钻井、测井资料的详细解释、分析， 并结合邻区取心井段岩石结构、沉积构造等的综合研究，掌握各种资料所反映的沉积学 信息。运用沉积学和测井地质学原理，建立了可反映沉积体系基本特征和几何形态的沉 积相类型及相单元。 ( 1 ) 岩性标志、岩石结构特征 长6 ：浅灰色中、细砂岩为主，夹粉砂岩及灰色、灰黑色泥岩。砂岩以长石、石英 为主，为长石砂岩。颗粒磨圆度较好，为次圆状，分选较好，反映长6 为一般氧化环境。 ( 2 ) 沉积构造 沉积构造是指在沉积物形成过程中或固结成岩前形成的构造。其中包括层理、层面 构造、准同生变形构造和生物扰动构造等 2 6 1 。它们直接反应着沉积期介质与能量条件， 在古环境重建中沉积构造具有重要作用。沉积构造，特别是物理成因的层理构造，最能 反映沉积物形成过程中的水动力条件，兼之它们在成岩阶段受影响又较小，所以一直被 视为分析和判断沉积环境的重要标志旧。 对研究区取心井岩心观察，可见到多种沉积构造。长6 层有平行层理、水平层理、 波状层理、砂纹交错层理、冲刷面等，同时局部发育煤线。( 见图4 _ 4 - - - , 图4 7 ) 。 a 、平行层理 这种层理由相互平行的、水平或近水平的粗粒层所组成，是强水动力条件的标志， 常见于河流、海滩、浊流等环境的砂岩中。 b 、水平层理 水平层理常见于细粒岩石中，如粉砂岩、粉砂质泥岩及页岩中，纹理细且清楚，反 映形成于能量较低的安静环境中，如深湖、浅湖及河漫滩等。 c 、波状层理 小型波纹层理是弱牵引水流与波浪振荡共同作用的结果，主要发育在粉砂岩及部分 细砂岩中，常与水平层理细粉砂岩相呈互层叠加。它是在水动力强弱交替，砂和泥的供 应、沉积和保存较为有利的情况下形成的。其特点是砂层与泥层呈波状连续层互交。 d 、砂纹交错层理 沙纹交错层理主要出现于粉砂岩中，是多层系的小型交错层理，层系下界为微波形， 细层向一方倾斜并向下收敛。它是由沙纹迁移形成的。主要形成于水动力条件较弱的环 境，如河漫滩、浅湖、前三角洲、分流河道间等环境。 ( 3 ) 生物构造 1 7 西安石油人学硕十学何论文 此类构造在本匪比较发育，主要出现于三角洲平原河问洼地、分流河道问及河漫滩 等沉积微相。 长6 层系植物化石丰富，沉积砂岩中均可见植物碎片和植物茎干，泥岩中常可见植 物碎屑和植物叶片，部分井中可见薄的煤线，表明局部地区植物生氏繁盛形成局部沼 泽。 4 3 2 测井相分析 利用测井曲线形态进行沉积相分析称为测井相分析，亦称电相( e l e c t r o f a c i e s ) 。测井 相是测井曲线的幅度、形态及其组合、纵向变化等特征的总和，是地层岩性、泥质含量、 粒度大小、分选性及岩相序列等特征的客观反跌。因此，通过测井相的研究，可以最人 程度地了解井下未取心井段地层的岩性特征，并且可清楚了解岩相组合及其垂向演化序 列并能对沉积时的水动力条件、物源供给情况以及划分与对比层序地层等进行分析口”。 对区内多种测井曲线的分析表明，自然电位、自然伽玛曲线在泥岩、页岩、泥质粉 砂岩井段的响应一般没有异常，对粉砂岩产生负异常对细、中砂岩常产生中高幅度负 异常；自然伽蚂曲线幅度随岩性变粗而变低。但因太部分井段砂岩泥质含量较高而使其 规律性不强；电阻率曲线一般与岩性的相关性较好，但油页岩、页岩电阻率值却很高。 第四章储层沉积微相研究 不同沉积环境常常具有不同的测井曲线形态特征，而不同沉积环境的测井曲线形态特征 则是由几种基本类型组合而成的【2 9 1 。 ( 1 ) 测井曲线特征基本形态类型 d r a l l e n ( 1 9 7 5 ) 最初将自然电位曲线与电阻率曲线组合在一起，提出了五种测井 曲线形态的沉积环境基本形态( 图4 8 ) ，分别为：顶部或底部渐变型、顶部或底部突变 型、振荡型、块状组合、互层组合。 图4 - 8 测井曲线沉积环境基本类型 渐变性：表明了岩层顶部或底部沉积颗粒大小的逐渐变化。这种曲线特征往往反 映了一种沉积环境到另一种沉积环境平稳过渡的特点。 突变型：反映一种沉积环境到另一种沉积环境突然的变化或不同环境的不整合接 触的特点。 振荡型：水体前进或后退长期变化的反映，根据水体进或退又分别分为圣诞树型 或倒圣诞树型。 块状组合：反映沉积环境条件基本相同的情况下，沉积物快速沉积或砂体多层叠 置的特征。 互层组合：反映因环境频繁变化而形成的砂岩、粉砂岩及页岩相间成层的沉积特 征。 以上几种曲线类型主要受控于三种因素：水体深度及其变化，搬运能量及其变化， 沉积物物源方向及其供应物的变化等。 ( 2 ) 测井曲线形态分析的基本内容 幅度：幅度的大小反映粒度、分选性及泥质含量等沉积特征的变化，如自然电位 的异常幅度大小、自然伽马幅值高低可以反映地层中粒度中值大小，并能反映泥质含量 1 9 西安石油大学硕士学位论文 的高低。 形态：指单个砂体曲线形状，常分为箱形、钟形、漏斗形和菱形四种。箱形反映 沉积物沉积时能量相对稳定条件下的一套沉积，而钟形、漏斗形分别表示沉积能量由强 到弱和由弱到强的过程，菱形特征反映沉积时能量由弱一强和由强一弱的变化。 接触关系：顶底接触关系反映了砂体沉积初期和末期水动力条件和沉积物供给速 度的变化程度，分为突变式和渐变式两类。 次级形态：主要包括曲线光滑程度，包络线形态及齿中线形态。根据水体进退速 度，其包络线可分为：下倾线形、上凸、上凹和上倾线形、上凹、上凸几种形态。齿中 线分为水平平行、上倾平行、下倾平行、内收敛、外收敛几种，它们帮助提供沉积信息， 如齿中线成水平平行表明每个薄砂层粒度均匀，沉积能量均匀周期性变化【3 0 】【3 1 1 。 综上所述，测井曲线特征与沉积相之间有非常密切的关系，因此可以根据曲线特征 对不同沉积相加以识别。通过大量岩、电对比分析，结合取心井段岩心沉积微相研究以 及前人对本区电测曲线所作的研究工作，建立区内测井相标志，对研究区沉积微相的识 别特征有了进一步的认识。 4 4 研究区沉积微相特征 在沉积相的研究过程中，主要采用的研究步骤就是在本区取心井岩心相分析的基础 上，结合录井，野外露头剖面等资料信息，运用沉积学、层序地层学，沉积构造学、沉 积环境学等一系列学科进行沉积相的解释，然后利用测井曲线，进行单井沉积对比，最 后扩展到沉积相平面展布特征。从而在纵向和横向上对沉积微相特征有进一步的了解。 通过这些取心井沉积微相和相应测井曲线的对比研究，将区内2 4 0 口探井、评价井 的测井曲线的形态要素进行了分析总结，在工区内目的层段识别出三角洲三角洲平原沉 积，各沉积微相划分如下： 小河一双城地区长6 主要为曲流河三角洲沉积环境。亚相为曲流河三角洲平原沉积， 三角洲平原亚相细分为分流河道和分流河道间微相，( 表4 1 ) 。 表4 1 小河一双城地区沉积微相划分表 长6 f 曲流河三角洲 i 曲流河三角洲平原 l淼 4 4 1 单井相分析 识别沉积微相和微环境的基础是对井剖面岩性的详细划分和对各种岩性纵向组合层 序的认识，所以取心井的单井相分析就成为识别沉积微相必不可少和非常关键的一步。 一种沉积微相类型能反映一种储层特性，单井相分析就是以同一构造背景下相同沉积环 境的岩心为基础，从详细观察岩心入手，根据岩性组合特征、原生沉积构造、岩矿鉴定 特征、粒度变化、厚度韵律性以及电测曲线形态，经综合分析建立各种微相带典型岩相 柱状图( 图4 9 ，4 1 0 ) 。 第四章储层沉积微相研究 在本次研究中，我们对研究区取心井进行了认真、仔细的观察和详细捕述。综合分 析了各种指相信息，对该区的沉积相和0 c 积亚柏进行研究，并进。步细分出r 沉积微相。 囤4 - 9 扬1 4 井长6 沉积微相特征图 固4 1 0 杨4 4 井长6 沉积微相特征圈 西安石油大学硕士学位论文 4 4 2 沉积微相类型 依据上述研究区的沉积演化背景和沉积相划分的主要标志，综合研究了小河一双城 地区延长组长的沉积特征，认为该区可划分为三角洲沉积体系和三角洲平原亚相沉积。 携砂河流注入湖盆后，因河水流速减小，沉积物在河口浅水地区快速大量堆积，从 而导致湖岸线向湖盆方向不规则进积而成的近岸碎屑沉积体系，称之为三角洲沉积体系。 其突出的特征是具有特定的剖面沉积序列和骨架砂体的几何形态3 2 】 3 3 】。该体系是由陆上 和水下的众多沉积单位共同构成的复杂沉积体系，在垂向上，其旋回为向上变粗的反粒 序旋回，骨架砂体形态呈伸长条状或朵状。其为研究区上三叠统延长组最为发育的沉积 体系。 ( 1 ) 分流河道微相 分流河道微相为三角洲的水上部分，其特征是分流河道砂和河道间砂泥互层及泥炭 沼泽沉积。分流河道砂体砂体形态对称，在剖面上呈上平下凸的透镜状，基底冲刷面起 伏强烈，具有侧向夹积或填积序列，通常直接位于湖相泥岩之上，砂体底部可见灰黑色 泥砾。 ( 2 ) 分流河道间微相 以分布于分流河道间得名，其沉积物多为洪泛悬浮的泥质沉积，垂向上以加积作用 为主，其岩性主要为灰黑色泥岩、碳质泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩等，常含植物碎 片化石。可见流水、浪成沙纹层理、水平层理及虫迹化石。因为多处于半水淹的状态， 沼泽发育，多可形成煤。 ( 3 ) 陆上天然堤微相 天然堤砂体在三角洲平原下部常发育明显，特别是在分流河道砂体的顶部直接由废 弃河道的泥质所充填，在三角洲平原上部发育较好，常呈带状分布于河道两侧，在剖面 上呈三角状。天然堤的g r 曲线常呈钟形，自然电位曲线常呈低的微齿状。天然堤主要 由浅灰色细砂岩、粗粉砂岩、粉砂岩、极细砂岩或和粉砂质泥岩组成，由河道向两侧变 细。