（矿产普查与勘探专业论文）瓦窑堡油田长6油层组特低渗储层测井评价.pdf

论文题目：瓦窑堡油田长6 油层组特低渗储层测井评价 专业：矿产普查与勘探 硕士生：吴颖( 签名)爨益幺 指导老师：王生全( 签名) 芝羔 皇 付国民( 签名) 厶壹【妇缒 摘要 研究区瓦窑堡油罔中山川区属鄂尔多斯盆地陕北斜坡东部，长6 油层组是其最重要 的含油层位之一。近几年随着鄂尔多斯贫地油藏勘探和开发取得的突破性进展，其储层 精细分析与评价显得更为重要，而测井资料是储层评价的重要手段。本论文从基本地质 条件出发，利用岩芯观察、铸体薄片、电镜扫描、压汞分析等各种储层研究的实验和技 术，在对该区长6 油层组基本地质特征等研究基础上，系统分析重点井的岩性、物性及 含油性的测井响应特征，详细研究了储层的含油性、岩性、物性和电性，并对储层的“四 性”关系进行了测井评价。在此基础上，应用测井资料结合基础地质资料，建立了y l 毛v ：l 特低渗油藏测井储层参数解释模型及其适用于低孔特低渗油藏的油层识别方法。 依据低渗透油田分层评价标准，对研究区储层进行了综合评价，圈定了有利储层分 布范围。研究成果对瓦窑堡油田后期开发具有一定的指导作用。 关键词：瓦窑堡油田；长6 油层组；解释模型；测井评价 研究类型：应用研究 s u b j e c t ：u l t r a l o wp e r m e a b i l i t y r e s e r v o i rl o g g i n ga s s e s s m e n to f c h a n g6o i ll a y e r so fw a y a o b a oo i l f i e l d s p e c i a l t y ：s ur v e ya n de x p l o r a t i o n o fm i n e r a l n a m e：w uy i n g i n s t r u c t o r ：w a n gs h e n g 。q u a n f ug n o m i n a b s t r a c t ( s i g n a t u r e ) ( s i g n a t r u e ) ( s i g n a t r u e ) t h ez h o n g s h a n c h u a n r e s e a r c ha r e ao fw a y a o b a oo i l f i e l di sl o c a t e di nt h es h a n b e i s l o p eo f t h eo r d o sb a s i n ，c h a n 9 6o i ll a y e r si st h em o s ti m p o r t a n to n e o ft h eo i l b e a t i n gs t r a 协 i nr e c e n ty e a r s ，w i t ht h eb r e a k t h r o u g hp r o g r e s so fe x p l o r a t i o na n dd e v e l o p m e n ti no r d o s b a s i n t h es o p h i s t i c a t e da n a l y s i sa n de v a l u a t i o na b o u tr e s e r v o i rt u r nt ob em o r el m p o n a 【n t ， a n dt h el o g g i n gd a t ai sa l li m p o r t a n tm e t h o d o fr e s e r v o i re v a l u a t i o n t h i sp a p e rl a u n c h e st h e r e s e a r c hs t a r t i n gf r o mb a s i cg e o l o g i c a lc o n d i t i o n s ，w i t ht h ec o r eo b s e r v a t i o n ，c a s tt h i ns e e t l o n ， s c a n n i n ge l e c t r o nm i c r o s c o p y , m e r c u r yi n j e c t i o na n a l y s i ss t u d yo f av a r i e t yo fe x p e r i m e n t s a i l dr e s e r v 0 i rt e c h n o l o g y a c c o r d i n gt ot h ef o u n d a t i o no fr e s e a r c ha b o u t b a s i cg e o l 0 9 1 c a i f i e a ：t u r e se t cf o rc h a n 9 6o i ll a y e ri nt h i sa r e a , t h ep a p e rm a k e st h es y s t e m i ca n a l y s l s o t l i t h 0 1 0 9 y , p h y s i c a lp r o p e r t i e sa n do i lc h a r a c t e r i s t i c so f t h el o gr e s p o n s ef o rt h ek e yw e l l s ，d oa d e t a i l e ds t u d yt ot h eo i l i n e s s ，c h a r a c t e r so fl i t h o l o g y , p h y s i c a lp r o p e r t i e sa n d e l e c t r i c i t yo ft h e r e s e r v o i r ，a n dp u tu pt h ee v a l u a t i o no ft h el o g g i n gf o rt h er e l a t i o n s h i po f f o u rp r o p e r t i e so ft h e r e s e r v o i r o nt h i sb a s i s ，w i t ht h ea p p l i c a t i o no ft h el o g g i n gd a t ac o m b i n i n gw i t ht h eb a s i c g e o l o g i c a ld a t a ，t h ee s t a b l i s h m e n to f al o wp o r o s i t ya n dl o wp e r m e a b i l i t yr e s e r v o i rr e s e r v o l r p a r a m e t e r sl o gi n t e r p r e t a t i o nm o d e la n di t sa p p l i c a t i o ni nl o wp o r o s i t ya n dl o wp e r m e a b i l i t y o i lr e s e r v o i ri d e n t i f i c a t i o n b a s e do nl o w p e r m e a b i l i t yo i ll a y e r e de v a l u a t i o nc r i t e r i a ，w em a d et h ec o m p r e h e n s i v e e v a l u a t i o no fr e s e r v o i ra n dd e l i n e a t e dt h ed i s t r i b u t i o nr a n g eo ff a v o r a b l e r e s e r v o i r s f h e r e s e a l hr e s u i t sa r eg u i d i n gr o l e so nt h el a t ed e v e l o p m e n to fw a y a o b a o o i l f i e l d k e yw o r d s ：w a y a o b a o o i l f i e l d c h a n 9 6 o i ll a y e r l o g e v a l u a t i o n t h e s i s ：a p p l i c a t i o ns t u d y i n t e r p r e t a t i o nm o d e l 要料技太学 学位论文独创性说明 本人郑重声明：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 其取得研究成果。尽我所知，除了文, t l 力r l 以标注和致谢的地方外，论文中不包含 其他人或集体已经公开发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得西安科技大学 或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。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做了明确的说明并表示了谢意。 学位论文作者签名：戮撅日期口弘箩i 笤 学位论文知识产权声明书 本人完全了解学校有关保护知识产权的规定，即：研究生在校攻读学位期间 论文工作的知识产权单位属于西安科技大学。学校有权保留并向国家有关部门或 机构送交论文的复印件和电子版。本人允许论文被查阅和借阅。学校可以将本学 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 等复制手段保存和汇编本学位论文。同时本人保证，毕业后结合学位论文研究课 题再撰写的文章一律注明作者单位为西安科技大学。 保密论文待解密后适用本声明。 学位论文作者签名： 羡蹶 指导教师签名： 王芝、 口7 年r 月帅 1 前言 1 1 选题背景及研究意义 1 前言 1 1 1 选题背景 研究区瓦窑堡油田位于陕北子长县境内，构造上处于鄂尔多斯盆地陕北斜坡东部( 如 图1 1 ) 。该斜坡构造面貌总体表 现为一西倾平缓单斜，坡降一般 7 1 0 m k m ，倾角一般不到1 0 。断 层与局部构造均不发育，仅差异 压实作用形成的低幅度鼻状构造 相对比较发育，两翼一般近对称。 鄂尔多斯盆地油藏属于低 孔、特低渗油藏，纵向分布跨度 大，层位多，差异性大，并且储 集类型多样i l j 。随着鄂尔多斯盆 地勘探领域逐年扩大和加深，遇 到的石油地质问题也愈来愈复 杂，因此需要充分利用地质资料 和测井信息进行储层评价，以便 为石油天然气勘探和开发提供科 学依据1 2 j 。具体讲，研究区储集 层具有孔隙度低、渗透率低、物 性差、含油饱和度低，非均质性 强等特点，属典型的低孑l 、特低 渗非均质岩性油藏。主要含油层 位为三叠系延长组三角洲沉积的 长2 油层组、长4 + 5 油层组和 长6 油层组，储层砂体为三角 图1 1 鄂尔多斯盆地构造单元划分及研究区位置图 洲平原分流河道沉积和三角洲前缘沉积。由于测井反映的油气信息相对较差，加之储层 在埋藏过程中经历了强烈的压实作用和成岩变化，影响储层物性的地质因素复杂，降低 了测井曲线反映储层含油气的能力，使测井解释模型的适应性受到限制5 1 。同时因储层 西安科技大学硕士学位论文 成岩过程的巨大变化和差异，使储层物性的控制因素复杂，解释难度增大。 在测井综合评价这类低渗、致密砂岩储层过程中，将地层简单分为砂岩和泥岩两大 类已不能满足评价油气储层的要求【3 】。因为随着储层砂岩岩性的变化，岩性、物性、含 油性、电性之间的响应关系也发生变化，单一的解释模型难以适应所有岩性。因此在特 低渗透储层测井评价中，有必要分岩性进行储层“四性”关系的研究，只有深入认识“四 性”( 包括岩性、物性、含油性和电性) 之间的变化规律，立足测井反映储层物性的全 貌，合理划分油层有效厚度，才能对特低渗透储层含油性好坏进行综合评价。因储层流 体性质识别难度大，选择怎样的流体识别方式，避开岩性影响，突出储层含油性对测井 资料的影响，准确评价储层成了测井解释评价的关键。 1 1 2 研究意义 目前国内油气勘探的主要目标之一是低渗透储层，它普遍存在于古生界、中生界和 新生界，寻找和准确评价此类复杂储层对于油田稳产具有重要意义。低渗透储层实际上 是一个相对模糊的概念，至今国际上并无一个严格而明确的标准和乔限l l j 。根据我国油 气田的勘探和开发实际，在1 9 9 2 年的西安国际会议上大家取得比较一致的认识，上限 定为5 0 x 1 0 弓1 t m 2 ，下限为o 1 1 0 。岬2 。我国关于低渗透储层的认识较早，著名的延长油 矿即为典型的特低渗油藏，平均渗透率仅为0 1 1 1 0 弓1 t m 2 。我国石油总资源量9 4 0 x 1 0 8 吨，其中低渗透资源量为2 1 0 7 x 1 0 8 吨，占2 2 4 1 ，常规储量5 3 0 6 x 1 0 8 吨，占5 6 4 5 ， 重油为1 9 8 7 1 0 8 吨，占2 1 1 4 ；至2 0 0 0 年底全国累计探明石油储量为2 1 2 8 9 亿吨， 其中i 类储层探明石油储量有1 2 1 9 2 亿吨，占5 7 ，i i 类和i i i 类储层探明石油储量有 9 0 9 7 亿吨，约占4 3 ；2 0 0 0 年度全国石油总探明储量7 2 4 6 亿吨，其中i 类储层占5 9 7 ， i i 类和i i i 类储层占4 0 3 1 2 。可见低渗透油气资源在我国油气资源中占有十分重要的地 位，而且随着未来石油勘探程度的逐渐加深，其所占的比例还将继续增大。因此，低渗 透储层在当前和今后一段时间内无疑是我国石油勘探、开发的主战场，加强对低渗透储 层特征的认识，了解低渗透储层的形成机理及其影响因素1 4 】，对我国石油工业的持续稳 定发展，具有十分重要的现实和战略意义。而且在我国寻找油气资源的难度愈来愈大的 情况下，低孔、低渗油气藏的勘探与开发必将成为今后油气探明储量增长的重要依托。 近几十年来，我国能源需求量不断增加，为适应经济发展，在鄂尔多斯盆地东部开 展区域性钻探，进行战略性勘探【4 】。低孔、特低渗油田储量的开发已成为鄂尔多斯盆地稳 定发展的重要潜力，是我国目前进行石油天然气勘探开发的重要区域，但其物性差、产 量低、多属岩性油藏，天然能量匮乏【5 1 。低渗透储层测井评价一直是国内各油田面临的难 题，由于低渗透储层成因机理不清楚，开发效果普遍比较差，储层油水混储，孔隙结构 复杂，流体测井响应不明显，前人测井解释与实际试油资料出入较大，符合率差，且随 地区变化较大，现有的应用于常规储层的解释方法己不再适用，迫切需要对低渗透储层 2 i 前言 特征及成因机理进行研究 6 1 。针对研究区鄂尔多斯盆地东部的瓦窑堡油田特低渗透储层， 通过对大量岩石物理实验测量结果的综合分析，可望揭示该地区特低渗透储层的特征， 给出其成因机理，对该区分层建立精细测井解释模型，进行二次解释，为储量计算提供 可靠的有效厚度、有效孔隙度、含油饱和度等主要计算参数，以满足油田特低渗透储层 测井储层评价的需要，为扩大石油天然气勘探领域，寻找新的石油天然气富集区带提供 更全面、更深入的认识与研究基础。因此，论文的选取具有一定的代表性与研究意义。 1 2 国内外研究现状及发展趋势 目前在油气勘探开发中的常规测井方法主要是指在探井、评价井与开发井中都需要 的测井方法，即所谓的“九条”曲线系列( 综合测井图) 。包括岩性测井系列( 泥质含量系 列) 一自然伽玛、自然电位、井径测井；电阻率饱和度测井系列深、中、浅三电阻率测 井曲线【7 】；孔隙度测井系列一声波、中子、密度三孔隙度测井曲线。新的测井方法是以现 代物理的“三谱”为基础的测井新方法( 光、频、能) ，将测井资料同地质现象紧密结合起来， 用测井手段来研究地质学等方面的问题，实现预测和圈定一定范围油气资源、最终达到 查明油气分布规律的目的。国内外常通过测井资料解决油气勘探和开发中遇到的各种地 质问题。测井资料是确定、计算储集层参数的主要手段，特别是经过了一定数量的岩芯 实测数据的分析，以及积累一定的地区经验并建立经验性转换关系之后，就能比较充分 地显示出测井资料的连续性、完整性、综合性强以及宏观精度较高的特点。通过测井曲 线的标准化刻度和井间对比，可以在油气区块上制作出各种各样的地球物理相态等值图， 如自然伽玛、测井孔隙度、渗透率、泥质含量等在一个储层的区域分布图，依靠这些图 的研究可以得出油气储层在区块上的时空展布，为科学布井和开采提供依据。 测井储层评价的方法技术已经成为了储层评价的要素之一。随着科技的发展与创 新，国内外的测井评价技术有了相当大的进展： ( 1 ) 岩性测井评价 岩性识别是地层评价中首要的一方面。岩性识别除了依靠地质学家的经验定性划分 岩性之外，还有很多定量划分的方法【8 】。2 0 世纪六十年代提出了利用岩石骨架参数( 骨 架密度和骨架声波时差等) 识别岩性，后来又提出了交会图等方法。李汉林等( 1 9 8 9 ) 提出 了聚类分析方法，m i d l a n d 等人( 1 9 9 9 ) 提出了用k o h o n e n 有组织特征映射( s o m ) 神经网 络识别岩性的方法，黄科等( 2 0 0 6 ) 提出遗传神经网络及其在岩性识别中应用的方法，对 岩性识别都有很大作用 9 1 。随着测井新技术与数学方法的应用，非均质、多油层砂岩油 藏地质条件及沉积环境复杂性等方面的因素，利用计算机自动识别岩性已成为测井识别 岩性发展的重要方向。 ( 2 ) 物性测井评价进展 孔隙度计算是以三孔隙度测井中的一种或者两种及三种组合来计算的1 1 0 】。上世纪九 3 西安科技大学硕士学位论文 十年代初人工神经网络技术开始应用到了孔隙度的预测中。渗透率一般由孔隙度统计来 求取，往往误差很大而且区域局限性很强。随着核磁共振技术1 1 1 j 的发展，基于其与岩石 骨架没有关系的优点，周灿灿等( 2 0 0 2 ) 提出了用核磁共振回波串计算渗透率的新方法【i 2 1 ， 在很大程度上克服了t 2 截至值选取存在的误差。 ( 3 ) 含油饱和度测井识别 目前，国内外确定含油饱和度的方法主要有：0 3 利用油基泥浆或密闭取芯井直接测定 岩芯含油饱和度；用毛管压力曲线解释( 半渗透隔板法、压汞法、离心法) 计算饱和度； 用相渗资料计算饱和度【1 3 】。普遍将第二、第三种方法相结合，用毛管压力曲线解释的 结果来检验测井解释的结果，进而提高测井解释的精度。根据储层的物性、岩性及其与 测井响应曲线建立油气储层的导电模型，然后根据导电模型计算含油饱和度。阿尔奇 ( 1 9 4 2 ) 建立了解释纯地层电阻率测井的基本关系4 j ；h i l l 等( 1 9 5 6 ) 提出根据粘土具有阳离 子交换能力这一特性来研究泥质砂岩的导电性；w a x m a n 和s m i t h s ( 1 9 6 8 ) 提出了含泥质 砂岩地层电导率模型；c l a v i e r 等( 1 9 7 7 ) 提出了“双水模型”；b r a h i m ( 2 0 0 5 ) 建立了只含 分散或层状泥质的有效介质h b 电阻率模型1 5 j ；莫修文( 2 0 0 1 ) 提出了综合孔隙水、微毛 细管水和粘土吸附水的三水导电模型；宋延杰( 2 0 0 4 ) 建立了适用于混合泥质砂岩的有效 介质电阻率模型【l6 i 。 显然，现代储层测井研究已从注重现实结果上升到了追溯其形成过程、阐明产出规 律、较准确预测、指明位置等直接指导勘探实践【l7 1 。低孔、低渗储层的测井评价问题已 曰渐成为国内外油气储层地质学界的关注点，它的解决直接关系到油藏开采的经济效 益。对于构造简单的特低渗岩性油藏国内外一般采用容积法计算探明储量，而在容积法 储量计算中最为关键的是测井解释模型及有效厚度的划分，对于含微裂缝的特低渗储层 测井评价，普遍采用含油气泥质砂岩体积模型及阿尔奇方程计算孔隙度及含油饱和度， 含微裂缝特低渗砂岩孔隙结构复杂、地层水变化大，采用线性方程测井解释符合率低， 部分学者也采用神经网络等非线性方法解释物性参数取得较好效果。但是有些区域由于 资料收集及其自身区域特征，研究时还是需要采用保守的基础方法进行研究。 1 3 瓦窑堡油田研究现状及存在问题 瓦窑堡油田中山川区位于陕西省子长县境内。该区石油勘探最早始于上世纪8 0 年 代，长庆油田1 9 8 5 年3 月部署塞5 3 井，于延长组长2 、长4 + 5 、长6 油层都见到较好 的油气显示，先后对长4 + 5 、长6 油层试油，都相继获得了较高的工业油流。其后长庆 油田先后部署塞2 6 、塞5 2 、塞5 6 、塞7 7 、塞7 8 、塞7 9 、塞8 、塞8 0 、塞8 1 等井，于 延长组长4 + 5 、长6 油层见到较好的油气显示，仅部分达到工业油流，1 9 8 7 年年产石油 6 6 6 吨，至上世纪1 9 9 0 年原油产量达1 7 6 0 0 0 吨。上世纪9 0 年代，瓦窑堡钻采公司及多 家石油公司加快了该区石油勘探开发，1 9 9 6 年年产石油2 3 7 1 2 吨，并且在1 9 9 6 年9 月 4 1 前言 对2 4 5 3 井长2 油层进行试油，获得同产纯油5 吨的工业油流，从此掀开该区长2 油层 勘探的先河，使该区石油勘探长6 、长4 + 5 、长2 并举，不断扩大油气富集区块，上世 纪9 0 年代末，该区油井累计达1 2 5 口。从1 9 9 7 年瓦窑堡油田油气勘探开发跳跃式发展， 至2 0 0 1 年整个瓦窑堡油田产量达到2 0 万吨，中山川区于2 0 0 3 年开始大规模勘探开发， 至2 0 0 7 年底，共部署油井2 2 9 0 口，正常生产1 9 8 6 口，注水井8 3 口，年产原油2 6 8 万吨。2 0 0 7 年1 0 月平均单井同产油0 7 1 3 吨，综合含水6 0 8 。本次研究在收集新老 资料的基础上对瓦窑堡油田长6 油层组储层开展了评价。 收集利用了区内及邻区探井的岩芯分析、钻井、录井、测井、试油、采油等资料， 并收集到密闭取芯分析资料3 口井。通过大量的资料进行研究，对长6 储层岩性、物性、 含油性及电性之间的内在联系有了充分的认识。在此基础上，确定了利用测井资料定量 计算长6 储层孔隙度与含油饱和度的公式和油层有效厚度的划分标准，并对8 4 口油井 的长6 油组进行了定量解释。 由于本区长6 储层物性较差，含油饱和度低，测井反映的油气信息相对较差，加之 储层在埋藏过程中经历了强烈的压实作用和成岩变化，影响储层物性的地质因素复杂， 储层非均质性明显，测井解释模型的适应性受到限制。针对上述问题，我们从特低渗储 层的地质特点出发，以有取芯资料的含油层段为重点，以试油、试采资料为依据，结合 岩芯化验分析资料，与对应的测井资料进行小层对比分析，解决了利用测井资料进行储 层参数的解释和有效厚度划分的问题。有效层判识符合率总体较高，储层参数的解释精 度满足了测井储层评价对储量计算的要求。 1 4 研究内容和技术路线 ( 1 ) 研究内容 特低渗储层岩石物理特征研究 将研究区的地质、录井、试油等资料信息与测井资料数据结合起来进行岩电关系综 合研究，从特低渗储层的地质特点出发，以取芯井的含油层段为重点，以试油资料为依 据，对所采集的样品进行常规物性、铸体薄片、图象粒度、图象孔隙、电镜扫描、高压 压汞、x 衍射粘土分析、敏感性以及水驱油、相渗【1 8 】等各项分析测试实验，结合岩芯化 验分析资料( 岩石矿物组合及储层物性、孔隙结构等) ，研究储层砂岩岩石学特征、孔 隙结构特征【1 9 1 、物性特征、成岩作用特征以及非均质性【2 0 】等特征，进一步对研究区储层 进行以小层为单位的分类评价，选用小层砂体平均厚度、孔隙度、渗透率以及含油饱和 度值作为分类评价的参数，运用各种统计方法对研究区长6 油层组各小层进行评价分类。 储层“四性”关系研究与储层参数解释模型的建立 在油气储层的综合评价中，岩性是基础，物性是关键，电性是手段，含油( 气) 性 是目标。论文将综合地质、地震、测井和生产动态资料，与对应的测井资料进行小层对 5 西安科技大学硕士学位论文 比分析，研究储层“四性”( 包括岩性、物性、含油性与电性) ，分析“四性”关系，利用测 井资料进行储层参划2 1 1 的解释，进行测井曲线的预处理【1 7 1 ，确定各种测井解释方法【2 2 】和 模型( 包括孔隙度和原始含油( 水) 饱和度解释方程) ，对单井目的层的参数进行解释。 油水层的识别及有效厚度划分 利用储层孔渗数据将储层挑选出来，根据试油的声波时差、电阻率、含油( 水) 饱 和度数据，识别油层、油水同层或水层【2 3 】。利用直接反应储层岩性的自然电位、自然伽 玛、微电极以及补偿中子等几种测井资料，确定和划分油层有效厚度【2 制。以试油资料为 依据，以岩芯分析资料为基础，进行地质、录井、测井资料综合研究，确定适合本区油 层特点的岩性物性、含油性和电性下限标准。 储层测井评价 确定油层的储量计算参数及计算单元，制定一个合理的储层评价方案，对比区域储 层评价标准，最后进行储层测井综合评价【l 。 ( 2 ) 总体思路 首先，对全区测井曲线进行标准化，尽量减小因仪器系统误差、人为因素及其它因 素造成的误差，再应用标准化后的测井资料，在关键井“四性”关系研究的基础上，分别 建立各储层参数的解释模型，对测井资料进行二次数字处理，求出储层参数。然后，通 过对该区岩芯资料及测井资料分析，针对不同层组的地层，优选细化测井解释模型和参 数，对储层流体性质进行有效识别，确定一套较准确的参数及适用于特低渗透油藏的油 层判识方法。最后，对研究区重点进行储层测井综合评价。 ( 3 ) 技术路线 技术方案： 检索本课题及相关学科研究成果，其中包括石油地质、测井解释与评价等方面的 研究论文与著作，为本课题的开展做好理论准备。 应用各种实验测试方法和技术，对低渗、特低渗储层的孔隙结构特征及物性特征 进行由宏观到微观、由定性到定量的综合分析表征研究。 在此基础上，收集和利用探井、生产井的钻井、录井、测井、试油、采油等资料， 通过大量的资料研究，充分认识长6 储层岩性、物性、含油性及电性之间的内在联系， 为储层测井参数研究做好准备。 为了确定油层有效厚度下限值，提供储量计算参数，圆满完成储量计算任务，尽 可能的收集研究区内已有的各种成果和资料。 应用c a r b o n 、s u r f e r 、r 2 v 、n e u r a l o g 、c o r e l d r a w 等各种地质软件，进行相关分 析性图件的编制工作。比如，采用c a r b o n 软件绘制“四性”关系图；借助r 2 v 软件与研 究区井位坐标及有效厚度，确定研究区油层的平均有效厚度值。 用f o r w a r d 作为研究区储层测井分析评价的平台。采用新的理论模型，先进的数 6 1 前言 学计算方法和灵活的程序设计，建立测井曲线、地层矿物含量、测井矿物响应参数之间 的关系，高质量快速地处理测井资料，以便得出连续的地层矿物含量剖面、岩性剖面和 各种储层特性参数。 技术路线( 图1 2 ) 。 图1 2 技术路线框图 7 西安科技大学硕士学位论文 1 5 完成的主要工作量 为了顺利完成论文，在近两年的时间里，查阅了近6 0 篇国内外文献和书籍，制定 了切实可行的研究技术路线。主要完成了以下工作量： ( 1 ) 实际观察描述岩芯1 0 口1 2 0 块样品，岩芯照片1 0 0 张。对岩芯的岩性、含油性、 层理构造，变形构造及层序组合进行了识别分析。 ( 2 ) 磨制并鉴定常规岩石薄片5 1 片，扫描电镜分析1 2 口井3 0 个样品，压汞试验分 析8 口井2 1 组样品。 ( 3 ) 解释与收集了钻井剖面2 3 口井，测井资料3 0 口井，综合解释成果6 口井。 ( 4 ) 解释岩性剖面2 0 口井，数字化测井曲线2 0 口井，处理物性、电性等资料万余 组。 ( 5 ) 编制了多井测井对比图3 幅( 1 横2 纵) ，回归了8e l 井的常规测井与实测孔隙度 关系，绘制了6 口井的单井综合精细评价图；统计了长6 段试油数据并建立油水解释交 会图版1 幅，绘制砂体平面等厚图、物性平面变化图8 幅；处理物性、电性等数据近万 组。对目的层砂体展布、各种岩石学特征、储层测井响应特征进行较系统研究。 8 2 油田地质概况 2 1 油田地质背景 211 地理位置 2 油田地质概况 瓦窑堡油田中1 1 _ i ) 1 l i x - 位于陕西省子长县境内。具体位置为瓦2 - 6 6 井一瓦6 3 6 井一 线以西，瓦6 1 4 井一瓦2 5 4 4 井一线以东，瓦2 5 4 4 井一瓦2 6 6 井一线以北及瓦6 1 4 并 一瓦6 3 6 井一线以南地区，南北长约2 0 k m ，东西宽l o k m ，面税约2 0 0 k m 2 ，与安塞油 田、子长油日| 、予北油l 玎相邻( 圜21 ) 。 一一k ( 焦山 图2l 瓦窑堡油刚巾山川区地理位置罔 奉区属陕北黄土塬医，地形起伏不平，为沟、梁、峁地貌。地面海拔1 1 0 0 1 5 0 0 m ， 棚对高差1 5 0 - - 2 0 0 m 左右，属大陆季风性气候，气候干燥缺水，植被不发育，年降水撮 3 0 0 6 0 0 m m ，雨季j 二要集中在6 9 月份。年平均气温8 1 2 ，无霜期1 7 0 天，农业 嗍泌m l o r ，鑫 。恼肿蛐 吁v ， 铲 西安科技走学硕士学位论文 牛产水平较低。区内交通较为方便，有高速公路及铁路与延安前区相连，建有可供石油 开发的电网，石油工业足该区的龙头产业。 2 1 2 油田构造特征 瓦窑堡油田位于鄂尔多斯盆地陕北斜坡中部( 图22 ) ，中山川区长6 、长4 + 5 、长 2 油层组的构造面貌弓伊陕斜坡的区域构造面貌一致，为一平缓的西倾单斜，内部构造 简单，地层倾角小于1 。，千米坡降7 l o m 。局部具有差异压实形成的低幅度鼻状隆起 ( 图23 ) 。 圈2 2 瓦窑堡油田中山川区构造位置示意图 o 刚2 3 瓦窑堡油田中山川区长6 。顶面构造目 2 2 研究区地层特征 延长组是在鄂尔多斯盆地发展衰亡的整个地史过程中，属晚三叠世经历的一次内陆 湖盆发生_ 发展_ 消亡沉积演化的产物。延长组顶底以区域性角度不整合或平行不整合 为界，是因湖盆抬升_ 沉降_ 抬升与湖平面上升_ 下降所形成的一个完整的三角洲一湖 泊相沉积演化旋回。即从长1 0 到长7 油层组湖盆从抬升转为沉降，发生人规模湖进， 并进入湖锭发展的全盛时期：从长7 油层组沉积之后到长1 油层组沉积期，盆地逐渐转 为抬升，湖水退缩到长1 油层组沉积未j i | i 以平原沼泽化结束其沉积过程。 瓦窑堡油 f i 中山j 1 1 油区延长组处在安塞子长三角洲之上，长6 期是三角洲建设的 西安科技大学硕士学位论文 高潮期，到长4 + 5 时出现大范围沼泽平原化，长2 时期进一步湖盆萎缩，三角洲平原化。 生储盖分布及其组合受沉积地质背景的控制，延长组在时间、空间的规律变化为生储盖 组合奠定了基础。瓦窑堡油田中山川区长6 段具有良好的油气显示，是该地区的主要产 层。 ( 1 ) 地层划分 瓦窑堡油田中山川区钻遇的地层由新到老依次为第四系、白垩系、侏罗系延安组及 富县组、三叠系上统延长组中上部，第三系在本区缺失。本区钻遇的延长组地层自下而 上划分为长7 、长6 、长4 + 5 、长3 、长2 、长1 等油层组( 表2 1 ) 。其中长2 油层组可 进一步划分为长2 1 、长2 2 、长2 3 三个油层亚组，长4 + 5 油层组可进一步划分为长4 + 5 1 、长4 + 5 2 两个油层亚组，长6 油层组可进一步划分为长6 1 、长6 2 、长6 3 三个油层亚 组( 以下简称亚组) ，长6 1 为本文研究单元。 ( 2 ) 地层特征 研究区延长组长6 油层组的岩性及电性特征如下： 表2 1 瓦窑堡油田中山川区地层划分简表 标志层 系 统 组 段 油层组油层距组 编号位置 第四系 侏罗系中下统 第五段t 3 y 5 长1k 9底 长2 1 长2 长2 2k s顶 第四段t 3 y 4 长2 3 k3 k 1 顶 上 延 长4 + 5 长4 + 5 1 k 6顶 叠长 k 5底 长4 + 5 2 k 4底 系统组 长6 1 第三段t a y 3 长6长6 2 k 3 底 长6 3k 2 底 长7 k 1 底 长8 长6 油层组是本区主要含油层系，为一套三角洲前缘一前三角洲沉积，地层厚度通 常在1 3 0 - - 一1 5 0 m 左右。上部主要为浅灰色细粒长石砂岩、粉砂岩及灰黑色泥岩。下部是 灰色长石砂岩、灰黑色泥质砂岩及粉砂岩、泥岩不等厚互层，并夹数层凝灰质泥岩，泥 1 2 2 油田地质概况 岩层多，砂体变薄。该层砂岩在电性e 表现为自然电位曲线呈漏斗状高幅值负异常和指 状负异常，自然伽玛曲线与n 然电位基本同形，视电阻率曲线为齿状或尖峰状，中低阻 局部峰状高阻。该油层组按沉_ l 旋回和标志层可进一步划分为长6 、长6 2 、长6 1 三个 油层避组( 图2 4 ) 。 62 3 二亡：引 ”七七叫 圈2 4 瓦窑堡油田中山川区综台札状图 长6 。钾l 层段：厚3 0 5 0 m ，为浅灰色细粒长“砂岩与深灰色砂质泥岩、粉砂岩不等 厚互层，其上部发育一套砂体，j 謦成向l 变粗的反旋回。研究区陡6 _ ；i i i 层段q t 砂层延伸 较稳定。砂层自然电位多表现为箱状、漏斗状、指状负异常。局部扑层砂岩不发育，表 现为低幅度齿状。 长6 2 油层段：厚3 5 4 5 m ，是研究区主要的禽油层系，岩性为灰色细砂岩与灰色泥 岩不等厚巨层，夹浅灰色泥质粉砂岩及粉砂岩、凝灰质泥岩，常发育三套砂层，单层厚 5 2 0 m ，形成3 个向匕变粗的次一级反旋回层序。砂层自然电位多表现为箱状、漏斗状 高幅度负异常，视电阻率曲线峰状或块状高阻。 j 要妻蚕 西安科技大学硕士学位论文 长6 3 油层段：研究区绝大部分井未钻遇，邻区钻井显示主要为灰色、深灰色、黑色 泥岩、砂质泥岩与灰色长石细砂岩、粉细砂岩、粉砂岩，夹薄层斑脱岩。地层厚度5 0 - - - , 6 5 m ，主要由2 , - - , 3 个沉积旋回组成。沉积旋回发育差异较大。砂层单层厚度相对长6 1 、 长6 2 油层段砂岩较薄。单砂层厚度多为2 - - l o m ，砂体横向连片性较差。 2 3 研究区沉积特征 2 3 1 沉积相特征 根据本区岩石相、测井相分析，结合野外剖面观察，认为研究区上三叠系延长组长 6 油层主要为三角洲相沉积，并可细分为2 个亚相及4 个微相( 表2 2 ) 。综合研究表明， 研究区长6 油层组属于予长一安塞三角洲沉积体系。 表2 2 瓦窑堡油田中山川区延长组沉积相类型划分表 相亚相微相分布 分流河道 三角洲平原 长4 + 5 、长6 1 分流间洼 三角洲 水下分流河道 三角洲前缘长6 2 、长6 3 分流间湾 长6 3 一长6 2 主要为三角洲前缘亚相沉积，砂体以三角洲前缘水下分流河道沉积为 主。主要有水下分流河道、分流间湾两种微相类型( 图2 5 ) 。长6 1 油层组为三角洲平原 沉积亚相，砂体以三角洲平原分流河道沉积为主。主要有分流河道、分流间洼两种微相 类型( 图2 6 ) 。 ( 1 ) 分流河道 岩性为灰色细粒长石砂岩。自然电位曲线以中一高幅箱形或钟形为主，其形态差异 明显，电测曲线为钟形。 ( 2 ) 分流间洼 岩性主要为泥岩、炭质泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩等，自然伽玛曲线常为指状 高值，自然电位曲线无负异常，接近于泥岩基线。 ( 3 ) 分流间湾 岩性主要为泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩等。其自然电位曲线表现为低平，自然 伽玛曲线表现为中高值，呈齿形。 1 4 hz 5 瓦窑堡油开l 中山川i t 长矿沉謇 微丰u 平面舶 西安科技走学硕士学位论文 罔26 瓦窑堡汕田中山川区长6 沉积微相平面翻 23 2 砂体展布特征 根据沉积体系研究成果，结合沉积岩岩性、结构、构造及测井电性等相标志特征进 行的沉积微相识别和划分结果，最后综合单井沉积相分析，研究区以长6 。、长6 2 为主要 单元分析了砂体展布特征。 ( 1 ) 长6 2 期砂体展布 长6 2 期是长6 3 期后发生的进一步湖退进积沉积作用。区内总体上以三角洲前缘亚相 沉积环境为主，三角洲平原与三角洲前缘的界线( 湖岸线) 位于研究区东北：主要微相 类型为水下分流河道及分流问湾两种。研究区内从东至西依次发育五条水下分流河道， 2 油田地质概况 砂体呈北东向条带状展布。 ( 2 ) 长6 1 期砂体展布 长6 1 期是整个长6 三角洲建设期的最鼎盛时期，湖退作用明显加快，湖岸线已向南 西退至塞6 0 井以南一带：三角洲进积沉积作用增强，并以三角洲平原亚相沉积环境为主， 主要微相类型为分流河道及分流间洼两种。研究区内从东至西依次发育五条水下分流河 道，河道总体宽约5 l o k m ，呈北东向条带状展布。在东南一带五条分流河道发生汇聚， 形成连片性好、砂体厚度大、储层物性好的优质储集层，是油气储集的重要空间。 综上所述，研究区经历了长6 初期湖盆收缩、至长6 末湖笳收缩停止，再到长4 + 5 期湖盆短暂再扩展的这样一个由湖退一湖进序列构成的完整沉积旋回。 2 4 本章小结 研究区瓦窑堡油田中山川区位于陕西省子长县境内，鄂尔多斯盆地陕北斜坡中部为 一平缓的西倾单斜。含油地层为三叠系延长组，钻遇地层自下而上分为：长7 、长6 、 长4 + 5 、长3 、长2 及长1 六个油层组，其中主要含油层系为长6 油层组，可细分为长 6 1 、长6 2 、长6 3 三个油层亚组。长6 2 属三角洲前缘亚相沉积体系，主要发育水下分流 河道及分流间湾两种微相。砂体呈北东向条带状展布；长6 1 为论文主要研究单元，属三 角洲平原亚相沉积体系，主要有分流河道及分流间洼两种微相组成，砂体也呈北东向条 带状展布。 1 7 西安科技大学硕士学位论文 3 储层特征 3 1 岩石学特征 砂岩储层的岩石学性质是储层评价基本而必要的研究内容【2 5 1 。碎屑组分、岩石粒度、 分选性、颗粒接触关系、圆度和球度、填隙物和胶结物成份、含量和性质和成岩作用类 型及过程都是构成储集岩特征并可以影响其性质的方面【2 酬。一般来说，分选性愈好，球 度愈圆，孔隙空间充填物胶结物愈少，颗粒愈大，则孔隙空间愈大，连通性愈好。 3 1 1 储层岩石学特征 通过岩芯观察及铸体薄片、岩石薄片的鉴定，对研究区长6 段储集性质进行了研究。 长6 油层主要为灰色、灰绿色、灰褐色岩屑长石砂岩和长石砂岩( 图3 1 ) ，碎屑组成主 要为石英、长石、岩屑、云母( 表3 1 ) 。其中长石含量平均5 4 2 1 ，石英平均含量2 0 2 8 ， 云母含量平均3 2 8 ，岩屑含量平均19 4 1 ，岩屑由泥质岩岩屑及岩浆岩、变质岩岩屑 组成。重矿物含量较少，为0 8 ，主要为稳定组分锆石、石榴子石，稳定性较差的组 分磷灰石、黄铁矿、绿帘石和较稳定的榍石等。杂基含量平均3 4 2 ，主要为泥质及细 粉砂质杂基。胶结物主要为绿泥石、浊沸石、方解石、高岭土、石英及长石的次生加大 所形成的硅质组成，其中浊沸石为长6 油层组中主要的胶结物，平均含量4 5 。粘土 矿物绝对含量占1 3 4 3 ( 表3 2 ) ，其中以绿泥石为主，相对含量达6 4 ，次为高岭土， 相对含量2 7 2 5 ，伊利石4 5 ，伊蒙混层相对含量4 混层比为5 ( 表3 3 ) 。 长6 油层碎屑颗粒多呈次棱角状，粒径0 2 - - 0 7 5 m m ，平均0 4 4 m m ；粒度中值主 要分布在2 5 2 m m - 3 3 3 m m 之间，均值为2 7 6 m m ；分选系数为0 6 3 0 8 0 ，平均o 7 2 ， 分选较好好；胶结类型主要为薄膜- 孑l 隙镶嵌式复合胶结，部分为孔隙接触式。颗粒 间多呈点线接触支撑，以线接触为主。总体来看矿物成分成熟度低，结构成熟度中等， 指示较低稳定的沉积环境，后期成岩作用十分强烈，使得长6 油层成为低孔隙度、超低 渗透率致密砂岩储层。 1 8 表3 1 瓦窑量油田中山川区长6 油层组岩石成分统计衷 岩屑c )填隙钧( ) 石英k 石 岩浆腔结物( ) 层位变质沉积 ( )( ) 岩岩 云母 杂基绿泥方解石英长石浊沸蒸铁 岩屑岩屑其他 用石石加长加大石矿 长6 1 k 矿 表3 2 垒岩i 衍射矿物分析 l 层位 样品数 石英斜睦石钾长石 方解4 白云右 铁白“石蔓铁矿 浊沸石轱土 ( 个)( )( )( )( * )( )( )( ) k6 表3 j 粘土矿物相对古量 豳3i 长6 油层衄岩石分类图 9 西安科技大学硕士学位论文 - i ii i l li i i i i 一 3 1 2 成岩作用及其对储层特征的影响 本区长6 储层成岩历史长，成岩作用相对比较强烈，成岩作用类型齐全、现象丰富， 是储层评价的主要内容之一，对本区的储层发育有重要影响的成岩作用类型主要有以下 几种： ( 1 ) 压实及压溶作用 压实、压溶作用在本区长6 油层砂岩中主要表现为：碎屑颗粒转动、稳定性排列， 颗粒间紧密的线接触，长石矿物双晶滑动、机械断裂，塑性岩屑或矿物如泥岩岩屑、云 母等的弯曲变形甚至被挤入粒间孔隙中形成假杂基。本区砂岩中压溶作用表现并不十分 显著。但石英、长石的次生加大较强烈，一般为i i ，级。经过压实、压溶作用，储层 孔隙度大大降低f 9 】。 。( 2 ) 胶结作用 ， 延长组长6 储集层主要的胶结物有自生粘土、硅质、自生长石、碳酸盐、浊沸石， 胶结作用强烈、胶结类型繁多。 自生粘土胶结作用 本区延长组长6 储集层砂岩中，起胶结作用的粘土矿物主要为绿泥石，次为伊利石、 伊蒙混层及少量高岭石。其中，绿泥石胶结非常普遍，相对含量6 4 左右，常常形成花 瓣状集合体附着在碎屑颗粒表面，形成薄膜状胶结或孔隙的粘土衬里( 图3 2 ( a ) ) 。伊 利石常星毛发状( 图3 2 ( d )