（矿产普查与勘探专业论文）腰英台地区储层描述与预测.pdf

摘要 腰英台油田位于松辽盆地长岭凹陷的东部陡坡带和大青字井低凸起相衔接的部位，目 的层泉四段一青三段的构造面貌是一个被雁列式断层所切割的西倾单斜。在前人的研究基础 上，结合地质、测井、三维地震对目的层砂体类型、展布，油藏类型、有利目标进行了预 测，得出了以下主要认识： 1 ) 岩一1 5 , 、测井衄线、地震属性等多种资料分析表明，腰英台油田区泉四段一青三段经 历了从河流一湖泊一三角洲一河流的沉积演化过程，发育了分流河道砂、三角洲前缘砂、河口 坝砂、浅滩砂及决口河道砂等多种砂体类型。 2 ) 目的层砂岩岩性以粉一细砂为主，孔隙度1 0 一1 5 ；渗透率0 1 5 1 0 4 , u m 2 。由于强 烈的机械压实和致密的铁质、碳酸盐胶结作用使得工区砂岩储层物性变差，总体物性数评 价为i l i a 到 j i b 。 3 ) 由于工区砂岩与泥岩波阻抗相同或相近，从而使用振幅、波阻抗等常规地震属性不 能有效的识别和预测砂岩储层。尽管地震强振幅、低频异常、波形分类等属性在平面上对 低速纯泥岩含量变化反映较好，但弱振幅并没有指示出富砂区。通过对多种属性的摸索试 验发现，振幅加速度和自然电位反演在此区预测储层的效果最好，多数情况下，低的加速 度或自然电位反演值对厚、纯、粗的砂岩体具有很好的指示性。 4 ) 综合分析工区的构造、断层特征与预测的砂体展布相，得出腰英台油藏主要为断层 一岩性复合圈闭。有利勘探区有：工区西北角青二i v 、v 砂组一个较大型的三角洲朵体；沿 d b 2 2 、d b l 3 等井青一i i 、i n 砂组北西方向平行湖岸线展布的三角洲前缘砂体和浅滩砂体； 过d b l 8 、d b 2 2 和d b l 6 等井青二h i 砂组南凸的马蹄形曲流河点坝砂体。在随后钻遇三角 洲前缘主砂体上的d b 3 3 、d b 3 4 、d b 3 7 、d b 4 0 等井均获得了工业油流。 关键词：腰英台油田沉积相青山口组泉四段地震储层预测振幅加速度地震反演 a b s t r a c t t h ey a o y i n g t a ia r e ai sl o c a t e di nt h ee a s th i g hs l o p eo fc h a n g l i n gd e p r e s s i o na n dl o wh e a v e o fd aq i n g z ii ns o n g l i a ob a s i n ，n o r t h e a s tc h i n a t h es t r u c t u r eo ft a r g e ti n t e r v a l si sm o n o c l i n e i n c i s e db ym a n yn o r m a lf a u l t so r i e n t a t e di nn n ed i r e c t i o n b a s e do nt h ep r e c e d i n gr e s e a r c h w e i n t e g r a t i n gg e o l o g y , w e l l - l o ga n dt h r e e - d i m e n s i o n a ls e i s m i cm e a s u r e st oa n a l y s i st h es e d i m e n t s a n ds p r e a d i n go fs a n d s t o n e ，t h et y p e so ft r a pa n dt h el o c a t i o no fa v a i lt a r g e t s ，t h em a i n c o n c l u s i o n sa r es h o w e db e l o w 1 ) ag r e a td e a lo fw e l l l o g 、l i t h o l o g i ca n ds e i s m i cd a t aw e r ea n a l y z et or e s o l v et h ep r o b l e m s i ns t r a t i g r a p h i cd i v i d i n g , s e d i m e n t a r yc h a r a c t e ra n dr e s e r v o i rp r e d i c t i o ni ny a o y i n g t a if i e l df r o m t h eo l d e rq n a n s im e m b e rt ot h ey o u n g e rq i n s h a n k o uf o r m a t i o no fl o w e rc r e t a c e o u s ，a n e v o l u t i o no ff l u v i a l l a c u s t r i n e d e l t a i c f l u v i a ld e p o s i t i o n h a p p e di n t h i sa r e a ，d u r i n g w h i c h s a n d s t o n er e s e r v o i rs u c ha sd i s t r i b u t a b l ec h a n n e l ，d e l t a i cf r o n t i e r , e s t u a r i n eb a r s ，b e a c ha n d c r e v a s s ec h a n n e lm i c r o f a c i e sf o r m e d 2 ) t h et a r g e tr e s e r v o i rc o n s i s t so fm a i n l ys i l tt of i n es a n d s t o n e ，w i t hp o r o s i t y1 0 一1 5 a n d p e r m e a b i h t y0 1 - 5 ) ( 1 0 3g m 2 d u et ot h ei n t e n s em e c h a n i s mc o m p r e s s i o na n da n k e r i t ea n d c a r b o n a t ec e m e n t a t i o nt h a tb r o u g h ti n t op o o rp e t r o g r a p h i cq u a l i t y , t h es a n d s t o n er e s e r v o i ro ft h i s a r e ai sc l a s s i f i e di n t oi i i a - i i i bg r a d e 3 ) b e c a u s et h ev e l o c i t yo fs a n d s t o n ea n dm u d s t o n ea r ea l m o s tt h es a m e ，t h er o u t i n em e a n sa s t h er m sa m p l i t u d ea n dw a v ei m p e d a n c ea n a l y s i sa r ed i s a b l e di nr e s e r v o i rp r e d i c t i o n t h e c h a n g e si ns e i s m i ca t t r i b u t ea sa m p l i t u d e ，w a v ec l a s s i f i c a t i o no n l yi n d i c a t et h ee x i s t e n c eo fp u r e m u d s t o n eb e i n gd e p o s i t e di nd e e pl a k ee n v i r o n m e n th o r i z o ns l i c e so fa m p l i t u d ea c c e l e r a t i o na n d s pi n v e r s i o ns h o wv a r i a t i o ni nd e p o s i t i o n a lf a c i e sa n ds a n dd i s t r i b u t i o n 4 ) al a r g es c a l eo fs a n d s t o n er e s e r v o i rr e l e v a n tt od e l t a i cs y s t e ma r eo u t l i n e db ym e a n so f e f f e c t i v es e i s m i cm e t h o d ，w h i c hi sc o n f o r m e db yl a t e r a lb o r e dw e u s t h eb e s to fd e l t a i cf r o n t i e r a n db e a c hs a n d s t o n eo fq i n g y im e r es p r e a da l o n gt h el a k e s h o r ei nn o r t h e r na n dn o r t h w e s t e r n a r e ao f t h ef i e l d k e yw o r d s ：y a o y i n g t a io i lf i e l d q u a n s im e m b e rq i n g s h a n k o uf o r m a t i o ns e d i m e n t a r y f a c i e ss e i s m i cr e s e r v o i rp r e d i c t i o n a m p l i t u d ea c c e l e r a t i o n s e i s m i ci n v e r s i o n 西北大学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北大学。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北大学。 保密论文待解密后适用本声明。 一乡 学位论文作者签名：么牢垒啦一指导教师签名：乏i 逃 劢心年g 月( 7 曰劢西年g 月9e t 西北大学学位论文独创性声明 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。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，本论文不包 含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得西北大学或其它教育 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谢意。 学位论文作者签名：磊中分别 l o of 年6 月s 日 0 前言 0 1 地理概况 长岭凹陷腰英台油田位于吉林省前郭县查干花乡腰英台村，油用所处地区地势平坦， 地面海拔1 5 5 4 m ，河湖稀少，均为旱田覆盖，长岭一前郭公路穿过油田，交通便利；常年 平均气温3 6 。c ，夏季平均气温2 0 2 6 | 。c ，除冬季外其他季节均适合油田开发n 0 2 勘探现状 2 0 0 1 年6 月，中石化华东分公司在腰英台西部斜坡构造带钻探d b l 3 井，通过录井、 测并综合解释，d b 1 3 井于青山口组发现1 8 层油气显示，单层测试在压裂不成功的情况下 获得日产原油1 f 3 4 吨，由此揭开了发现腰英台油田的序幕。自2 0 0 1 年以来华东分公司在腰 英台地区重点迸行了详查工作，部署了三维地震2 0 0 k i n 2 ，在北部的三维地震1 0 0 k m 2 台勺范 围内钻井1 3 口，均获得了较好的油气显示。截止2 0 0 4 年底，在腰英台工区共钻探井2 0r - 1 ， 开发井1 2 口( 在d b l 8 井区已建成试验开发井网) ，大部分井在目的层泉头组4 段、青l n 口组1 、2 段均获得良好油气显示l ”。 0 3 立题依据与研究内容 腰英台油田泉四一青三段砂岩储层较薄，单层砂厚l 5 m ，加之缺乏局部构造，断层 复杂，对储层识别与油藏预测存在难题，具体如下： r 1 在不降低信噪比和出现假分辨率的前提下，需要对薄层进行识别；在滚动勘探过 程中，随着钻井数量的增加，有必要综合新老资料开展沉积微相结合地震相、测井约柬地 震反演的砂体解释工作。 2 目的层砂岩与泥岩的波阻抗接近或相当，这影响了地震振幅属性和波阻抗反演预 测储层的效果，需要选择有效的储层预测方法，来减少储层预测中的多解性。 3 油减的边界范围、控制因素、类型不清楚，需要从沉积，构造，断层发育相结合 的角度出发进行综合研究。 为了解决以上这些生产中碰到的硝+ 题，受中石化华东分公吲的资助，”展了艘英台锗 层描述与预测专项研究。本论文是依托该项目完成的，通过对测井、地震、钻井岩心资料 的综合分析，重点开展沉积相和地震储层预测方面的研究，并对砂岩储集物性和油藏控制 因素等特征进行了分析和评价。 0 ，4 完成的工作量 本人在项目实施中解释了腰英台和腰英台西两个地震工区t 1 2 、t 1 2 + 1 、t 1 2 + 3 等反射层 位；提取了振幅，波形，频率等地震属性，开展了腰英台连片工区3 3 口井的声波、自然伽 玛、密度曲线的环境校正和标准化处理，人工合成记录、测井约束地震j a s o n 反演处理解释 等工作。制作了钻井地层沉积相对比剖面、油藏剖面图、三个砂组的油水累加厚度及顶面 构造图、下步勘探有利目标与圈闭预测评价图等。 0 ，5 主要成果和认识 1 ) 工区青一段顶部低速低阻湖相泥岩、嫩江组顶界高自然伽玛碳质泥岩、青二段的电 阻率向上变低旋回、泉四段顶部2 0 m 左右的块状低电阻率泥岩等是工区小层对比几个标志。 2 ) 工区的泉四段为冲积扇扇缘漫滩与分流河道沉积；青段由下到上为水进体系域浅 湖到深湖相泥沉积；青二段由下到上高水位沉积到低水位曲流相；青三段为低水位曲流河 相。砂岩储层主要类型有：三角洲前缘席状砂、河口坝砂、浅滩砂、分流河道砂等。 3 ) 工区砂岩储层形成于较强的成岩作用，具有低孔低渗的特征，孔隙主要由硅质颗粒 被溶蚀所形成，从河道砂岩三角洲前缘一湖泊浅滩微相，砂岩储层略有变差之趋势。孔 隙总体结构从i i b i l i a i i i b 均有分布。 4 ) 自然电位反演、振幅加速度对砂岩的预测效果较好。在该认识的基础上，识别出了 青一段上部、青二h i 及青二i v 、v 三个主要产层的砂体相类型及展布形态。 5 ) 有利储层有青二i v 、v 三角洲朵状砂体，该砂体厚度大，分布广，最有利，主要发 育在腰英台连片三维地震工区西侧和西北角与腰英台西三维地震工区接壤的地方；其次为 青一i l 、i l l 被轻微改造和破坏的三角洲前缘砂体和浅滩砂体，沿d b 2 2 、d b l 3 等井北西方 向平行湖岸线展布；再次，青二i l l 曲流河侧向移动形成一个南凸的马蹄形点坝砂体，分布 在d b l 8 、d b 2 2 和d b l 6 等井，也具较大的厚度和规模。 1 地质背景与小层对比 1 1 区域构造 松辽盆地地处欧亚古陆与环太平洋构造域的叠合部位，是中生代以来主要由燕山运动 形成的大型断蚴型内陆盆地。华力西运动使该区形成若干近东西向的褶皱和断层。三叠纪 整体上隆，长期遭到剥蚀。燕山运动形成北东向断裂及分散的侏罗纪断陷盒地。早白垩世 中期丌始区域性下沉，出现统一的“古松辽盆地”。白垩纪末，基地抬升，湖盒萎缩。在长 期发育过程中，几经兴衰，表现出明显的多旋回性，其构造特点具有明显的继承性。前人 将三叠纪以来简地的发育情况总结为四个阶段，即隆起阶段、断陷阶段、坳陷阶段和抬升 阶段【3 1 口 依据1 9 5 9 年石油工业部科学院对构造单元划分的原则，盆地南部被划分为5 个一级构 造和1 3 个二级构造单元( 图1 - 1 ) 。 幽卜1 松辽盆地南部构造医划示意幽( 据吉林油田4 i 油地质志编写组，1 9 9 3 ) 研究区位于松辽 盆地南部长岭凹陷 中的乾安次凹与黑 帝庙次凹之间相对 突起部位，即长岭凹 陷的东部陡坡带与 大情字井低凸起的 衔接部位( 图卜2 ) ， 腰英台的一带的青 山口组为西南倾的 斜坡，区内断层较发 育，断层展布方向大 都为北北西向，且以 反向正断层为主，断 层在剖面上呈”y ” 字形及反”y ”字 形。平面上断层与 图i - 2 松辽盆地南部腰英台油田构造位置图( 据华东分公司2 0 0 3 ，有改动) 地层走向呈低角度斜切，这种断层与地层的配置关系使该区变为多个近南北向分布的屋脊 断块。 1 2 区域地层 腰英台工区中新生代地层发育较为齐全( 见表卜1 ) ，从上至下依次发育有第四系( q ) ， 第三系泰康组( n t ) ，自垩系明永组( k 2 m ) 、四方台组( k z s ) 、嫩江组( k e n ) 、姚家组( k z y ) 、 青山口组( k 2 q n ) 、泉头组( k 2 q ) 。包括目的层在内的整个白鼙系地层属于盆地坳陷阶段的 沉积。 4 表卜1 瞪英台地区肯山口组泉头绲四段地层简表( 据华尔分公司2 0 0 3 有改动) 地层 视厚 系组代号 ( m ) 岩性 第四系q 6 0 一8 0 黄十、黄色粉砂层，杂色砾岩层。 上 第 泰 康 n t 1 7 0 2 0 0 灰绿色粘土、杂色砂砾层。 = 组 系 明 水 k 2 m 1 9 0 2 1 0 灰、灰绿、棕红色泥岩，粉沙质泥岩，含钙泥岩，及 组 灰色含钙粉砂质泥岩。 四 方 灰、灰缎、棕红色泥岩，粉沙质泥岩，泥质粉砂岩及 k 2 s3 6 0 一3 8 0 口杂色砾岩。 组 n 4 + 5 灰、棕红色泥岩、粉砂质泥岩、粉砂岩。 上 嫩 k 2 灰黑、灰绿色泥岩夹灰色粉砂质泥岩、粉砂岩。 江 k 2 d 2 6 3 0 一6 9 0 大套灰黑色泥岩。 自 组灰黑色泥岩为主，夹灰色粉砂质泥岩，顶部为一套褐 k 2 n 1 色劣质油页岩。 垩 姚 家k 2 y1 3 0 1 5 0 中上部为棕红色泥岩夹棕色粉砂岩，下部为棕红色泥 岩，棕色、灰白色细砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩。 系组 k x q n 。1 1 0 一1 3 0 棕红色泥岩夹浅灰色粉细砂岩、泥质粉砂、及含钙泥 岩、粉砂岩组成的不等厚互层。 青 山 k 2 q n 2 2 2 0 2 6 0 深灰、灰绿、暗紫红色泥岩、浅灰色粉细砂岩、泥质 口 粉砂、钙质及含钙泥质粉砂岩呈不等厚互层。 组 灰黑色泥岩、油页岩与灰白色粉细砂岩不等厚互层， 磁q n l 1 5 0 1 7 0 顶部为深灰色、灰巢色泥岩、油页岩。具有外凸三角星介标 、 准化石。 f 向 泉 型 头k 1 q 4 。 n o 1 3 0 灰、浅灰色细砂岩、紫红色泥岩勘土，夹浅灰色细砂 组 岩，紫红色含钙质泥岩，灰色含钙质粉砂岩。 系 青一毛三段是整个松南地区：卜要的生油岩【3 “l 。目的层段泉头组一青山口组j , j 松辽笳地 坳陷阶段发育的一个二级层序，经历了早期沉降、中期扩张和晚期收缩抬升，构成了完整 的沉积层序，青山口组属于层序s l 的湖侵体系域上部和高位体系域( 见表l 一2 ) ，位于青一 段最大湖侵层之上、二级湖侵层之中，二级、三级层序不整合面之下，形成自生白储组合 p 邹才能等，2 0 0 4 ) 。二级层序s 发育期，湖侵早期( k l q 4 ) 以滨浅湖为主，其中冲积扇沉 积体系和三角洲沉积、扇三角洲沉积体系各约占一半；湖侵中期( k l q nl ) 以半深湖、深湖 为主；晚期湖区收缩，发育三角洲和扇三角洲沉积f 5 j o 表1 - 2 松辽盆地南部青山口组一泉头组四段沉积层序表( 据邹才能等，2 0 0 4 ) 地层 汕 厚度二级体系三级体系 准层序 统 组 段 ( 1 3 1 ) 层序域层序 域的个数 沉积环境 层 h s t 2三角洲 q ：3 s i t s t 2 较深湖浅湖 上 青 h s t s l h s t 2 较深湖三角洲 白山 t s t 5 较深湖 g 垩 口 q ：2 5 0 0 统组 三角洲 h s t4 较深湖深湖 较深湖滦湖 qz n ls 【 s 2 t s t 4 较深湖深湖 f 白泉头t s t 浅湖三角洲 f 垩绩i 组 1 q l n 4 1 3 小层划分对比 小层划分对比的主要目的是查明等时地层单元内砂体空间展布，通过层位标定建立砂 层与地震反射之间的关系，最大程度地挖掘地震资料中可分辨的有关最小砂层单元的信息， 提高研究精度，最终识别和评价油藏。本次研究小层划分在前人地层段划分的基础上，分 析研究了腰英台地区的完井报告和大量的测井曲线，发现目的层段具有分布较为广泛、特 征明显的区域性标志屡，在电测曲线上易于识别( 见图卜3 ，4 ) 。另外可结合电阻率旋回、 厚度渐变等原则，将青三段分了三个砂组、青二段和青段各分了五个砂组，泉四段分了 i 个砂绍。 嫩江组底部高自然伽玛泥岩标志 层：在嫩江组底部有一层3 - 5 m 高自然 伽玛段，其自然伽玛值在3 0 0 a p i 以上， 在区内绝大多数井中都稳定存在，推测 岩性为炭质泥岩，因为该岩性在自然电 位、电阻率、声波等其它测井曲线上无 明显响应，高放射性可能与炭质有关 ( 见图l 一3 ) 。 青一段顶部高时差、低电阻率泥岩 标志层：该段标志层厚2 5 4 0 m 左右， 为青山口组密集段，最明显的特征是声 波时差值较大( 2 8 5 # s m ) ，明显高于其 上下地层的声波值( 2 2 飘s m ) 。其次该 密集段的电阻率( 6 - 7 0 i n ) 也明显小于 其上下背景值( 1 0 - 2 0 0 皿) 。综合研 究表明，该密集段为半深一深湖相纯 3 7 3 9 f s p 。m - y ) 5 q 3 尹0 6 1 7 誓，e 1 ：( ? h - 啦) 1d 。 3 3 0 a c 3 。、：1 ：一： 銎 73 5 0 一3 7 5 一 ， t 两鱼鉴钠玛 k ，y 3 ；：手 一、 狐j 丑b 百 j标志层 ： !j 善 _ 1 4 0 0 ： 毫 ： ：毫 一 ： t 1 。 ， ： 乞专 - 14 2 5 ：j 歹 ： t ：一 蚓1 - 3 嫩江组底部的高自然伽玛炭质混岩区域标忠层 泥岩，不含粉砂和钙质，由于具低波阻抗特征，所以在地震剖面上形成了个t 1 3 强反射标 志层。青一段与青二段的分界取在该高时差、低电阻率顶界( 见图1 4 ) 。 电阻率旋回和低电阻率泥岩：在腰英台地区泉四段到青二段中部，电阻率背景值总体 较高1 2 0 1 1 1 _ + ，上下基本无大的变化，但青二段上部电阻率背景值具有向上变小的特征，由 1 0 0 n l 渐变到4 0 m ，青三段的电阻率背景值上下基本一致，一般在3 - 4 0 m 。据此特征可 将青二段与青三段分开，同时可将青二段分成中下部高阻段，和上部的电阻率过渡段( 见 图1 4 ) 。 泉四段和青一段之间虽然有一不整合面，但在电测曲线上二者较难区分。低电阻率泥 岩往往代表不含钙质和粉砂的较纯泥岩，因而分布较稳定，作为地层对比标志较可靠。泉 四段顶部一般有2 0 3 0 m 的低阻泥岩，结合地层沉积相剖面对比图可将泉四与青一段分开。 蒙孟雩r ： 鬻n 3 。j 辜塾 靠连疆“ 警 青j 区薹誊 = 薤 段蚕q 中鲜 j ! 萎一 三煮呜雾之 。差麓j 嘻； 一錾 一= 。1 蕞i 熏 譬j 。羲 泉萋哼鬻歹 塞 霪，夕 l i l 0 5 5 7 6 6 0 o 0il，1j1j 0 ，5 5 1 4 l 一 u 0 趾a职歹)1，1o如g-、，、 7 处细喉峰无或很 5 0 0 3 0 2 0隙个体大( 直径般 小，粗喉峰一般 以中细粒， 0 1 m m ) ，连通性好 在 50 0 5 歪度，般出现在 o 1 1 4 母直径一般 o 0 0 1 m m ， 处) ，特高。基本不连通。 往：此最中p d 为挥鞋压力，x 为啦i 苴均但，k 为津透翠辛为孔馘度 通过对青山口组与泉四段5 口井6 3 个的压汞资料的分析可以看出，样品的p d 值分散在 0 2 2 0 m p a 之间，即i i b 、i i i a 、i i i b 孔隙结构均近同等程度的发育( 图4 - 1 2 ) 。 泉四段的d b l 6 井的排驱压力p d 为0 , 2 0 4 m p a ，平均喉道半径为0 3 0 4 um ，优势喉 道半径0 7 - 6 | lm ，对渗透率贡献最大的喉道半径为0 2 5um 。，歪度系数为0 8 1 1 ，其分 选系数为2 5 2 8 ，为分选中等的细喉道。最大迸汞量9 4 9 8 ，退汞效率3 1 0 8 说明孔隙 发育较好，但孔隙间连通较差，属于皿级孔隙类型( 图4 - 1 2 ) 。 青一段d b l 6 并、d b 2 2 并、d b l 3 井及d b l 8 井的排驱压力p d 介于o 5 。2 0 m p a ：平均喉 道半径在0 0 1 0 5um 之间，歪度系数1 4 1 8 ，分选系数1 7 2 2 ，为分选中等的中细喉 道，最大迸汞量8 0 9 9 ，退汞效率2 4 3 8 ，表现为孔隙发育较好，但连通性