（矿产普查与勘探专业论文）辽河西部凹陷南段岩性油气藏地质评价与有利目标预测.pdf

中国石油勘探开发研究院硕士学位论文 舶要 本论文主要针对辽河西部凹陷南段地区进行岩性油气藏地质评价研究与有利目 标预测研究。目的在于提出一套对断陷湖盆岩性油气藏形成与分布规律的认识，建立 一套相应的岩性油气藏识别预测技术。 论文概括介绍了岩性地层油气藏的发展现状、分类、分布规律、成藏条件及识别 预测方法。 论文充分运用西部凹陷的各种地质资料和分析化验资料，分析了西部凹陷南段的 基本石油地质条件：地层发育特征、构造演化与构造特征、构造旋回与沉积演化。 在对研究区基本石油地质条件基础上，运用各种方法对研究区进行岩性圈闭识别 和预测。首先以层序地层学的基本理论为指导，应用钻井地震交互的层序划分对比技 术，综合岩心、测井和三维地震资料对研究区下第三系进行了井震结合的层序地层 划分和对比，建立了不同级别的等时层序地层格架，将下第三系划分为1 个超层序组、 4 个超层序、8 个三级层序，每个三级层序又可划分为低位一湖侵体系域和高位体系域。 然后，在层序格架的约束下，研究对岩性圈闭进行识别和预测。包括：地震储层预测 技术和有利储层预测技术。地震储层预测技术主要分两方面研究：( 1 ) 应用波阻抗反 演与岩性反演来研究砂体的空间展布特征，发现东侧砂体较西侧发育；( 2 ) 应用神经 网络模式识别技术对研究区进行烃类检测，发现东侧含油气概率高于西侧。有利储层 预测技术也主要分两方面研究：( 1 ) 以传统的沉积相分析方法为指导来进行沉积环境 的综合分析，认为研究区为扇三角洲相沉积，且以扇三角洲前缘相沉积为主，发育水 下分流河道、河口坝等微相。( 2 ) 对研究区进行次生孔隙发育带预测，认为研究区纵 向上存在三个次生孔隙发育带，其中2 8 0 0 3 8 0 0 米由有机酸溶蚀产生的次生孔隙发育 带有利于坡折带之下砂体的油气富集。最后，分析研究区有利储层发育区。 在上述研究的基础上，分析了研究区岩性油气藏的成藏特征。首先，分析了研究 区发育的岩性和地层圈闭类型以及油气藏分布规律；然后，总结了研究区有利的成藏 条件：即充足的油源条件是形成岩性油气藏的物质基础、良好的储层和储集条件是形 成岩性油气藏的重要条件、有利的储集体与构造部位的良好配置是岩性油气藏形成的 关键、区域性盖层发育，具有良好的保存条件、良好的生储盖组合是形成岩性油气藏 中国石油勘探开发研究院硕士学位论文 的有利因素、沟谷、坡折带控制的层序低位域及高位域砂体是岩性油气藏分布的有利 位置。 在此研究基础上对岩性油气藏分布有利层位和有利区带进行预测，并识别出四个 有利目标。 、 主题词：辽河西部凹陷岩性油气藏层序地层地震储层预测有利储层预测 成藏特征目标评价 i i 中国石油勘探开发研究院硕士学位论文 a b s t r a e t c l a s s i f i c a t i o n ，d i s t r i b u t i o na n df o r m i n gc o n d i t i o no fl i t h o l o g i cr e s e r v o i r a r eo u t l i n e df i r s t l ya n dm e t h o d so fr e c o g n i t i o na n da s s e s s m e n ta r ed i s c u s s e d o nt h eb a s i so ft h ed e t a i l e dr e s e a r c ho fg e o l o g i c a lm a t e r i a l sa n d g e o c h e m i c a ld a t u m ，b a s i cp e t r o l e u ma n dg e o l o g i c a lc o n d i t i o no fl i a o h ew e s t e r n d e p r e s s i o nh a sb e e nd i s c u s s e df r o ms t r a t i g r a p h i cs e q u e n c e ，t e c t o n i ce v o l u t i o n a n dt e c t o n i cc h a r a c t e r i s t i c sa n de n v i r o n m e n t a le v o l u t i o n o nt h eb a s i so fd e t a i l e dr e s e a r c ho fb a s i c p e t r o l e u ma n dg e o l o g i c a l c o n d i t i o no fl i a o h ew e s t e r n d e p r e s s i o n ，s o l u t i o n s o f r e c o g n i t i o n a n d a s s e s s m e n to fl i t h o l o g i cr e s e r v o i ra r ed i s c u s s e d f i r s t l y , g u i d e db yt h et h e o r yo f s e q u e n c es t r a t i g r a p h y ，t h ei s o c h r o n i cs e q u e n c ef r a m e w o r ko fd i f f e r e n to r d e r so f s t r a t au n i th a sb e e ne s t a b l i s h e db yt h es y n t h e t i ca n a l y s e so fs e i s m i c ，l o g g i n g ， c o r ea n dp a l a e o n t 0 1 0 舀c a ld a t a ，a n da p p l i c a t i o no ft h em u t u a lt e c h n i q u eo fw e l l a n ds e i s m i ca n dt h ec o n t r a s t i n gt e c h n i q u eo fs e d i m e n t a ls e q u e n c e i ti n c l u d e s o n ei o r d e r s e q u e n c eu n i t ，f o u r2 - o r d e rs e q u e n c eu n i t s a n de i g h t3 - o r d e r s e q u e n c eu n i t si nt h el o w e rt e r t i a r yi nw e s t e r nd e p r e s s i o n ，l i a o h eb a s i n u n d e rt h ec o n t r o lo fs e q u e n c ef r a m e w o r k ，s o l u t i o n so fr e c o g n i t i o na n d a s s e s s m e n to fl i t h o l o g i cr e s e r v o i ra r ei n v e s t i g a t e d ，w h i c hi n c l u d et h es t u d yo f s e i s m i cr e s e r v o i r p r e d i c t i o n a n df a v o r a b l er e s e r v o i r p r e d i c t i o n s e i s m i c r e s e r v o i r p r e d i c t i o n i sr e s e a r c h e df r o mt w o a s p e c t s ( 1 ) t h ed i s t r i b u t i n g c h a r a c t e r i s t i c so fs a n d b o d yb yt h ei n t e g r a t e ds t u d y o fw a v e i m p e d a n c e i n v e r s i o na n dl i t h o l o g i c i n v e r s i o n ；( 2 ) t h es t u d y o fp e t r o l e u md e t e c t i o n b y a r t i f i c i a ln e u r a ln e t w o r km o d e lr e c o g n i t i o nt e c h n o l o g y f a v o r a b l er e s e r v o i r p r e d i c t i o n i sr e s e a r c h e df r o mt w oa s p e c t s t o o ( i ) t h es y n t h e t i ca n a l y s i s o f s e d i m e n t a lf a c i e sb yt h et r a d i t i o n a lm e t h o df o rf a c i e sa n a l y s i s ；( 2 ) t h es t u d yo f s e c o n d a r yp o r o s i t y t h ef o r m i n gc o n d i t i o no fl i a o h ew e s t e r nd e p r e s s i o nh a sb e e na n a l y s e do n t h eb a s i so ft h ef o r m e rs t u d yf r o mt y p e sa n dd i s t r i b u t i o no fr e s e r v o i ra n d h y d r o c a r b o ns o u r c er o c k s ，r e s e r v o i r ，c a p r o c k sa n ds oo n t h ef a v o r a b l e c o n d i t i o n sa r ea sf o l l o w s ：s u f f i c i e n th y d r o c a r b o ns o u r c ei st h em a t e r i a lb a s eo f n 主里互迪塾塑墅茎堑塞堕堡主堂堡丝苎 f o r m i n gl i t h o l o g i cr e s e r v o i r ；g o o dr e s e r v o i r a n dg o o ds t o r a g e sa r ei m p o r t a n t c o n d i t i o no ff o r m i n gl i t h o l o g i cr e s e r v o i r ；g o o ds o u r c e - - r e s e r v o i r c a p r o c k a s s o c i a t i o ni sf a v o r a b l ec o n d i t i o no ff o r m i n gl i t h o l o g i cr e s e r v o i r ；p r e s e r v a t i o n c o n d i t i o ni sg o o da n ds oo n 、 o nt h eb a s i so fa l lt h es t u d y ，t h ed i s t r i b u t i o no ft h el i t h o l o g i cr e s e r v o i ra n d t h ef a v o r a b l ep l a y sa r ep r e d i c t e da n df o u rf a v o r a b l et r a p sa r ep r o v i d e d k e yw o r d s ：l i a o h e w e s t e r nd e p r e s s i o n ；l i t h o l o g i cr e s e r v o i r ；p a r t i t i o n o f s e q u e n c es t r a t i g r a p h y ；s e i s m i c r e s e r v o i r p r e d i c t i o n ；f a v o r a b l e r e s e r v o i r p r e d i c t i o n ；f o r m i n gc o n d i t i o n ；t a r g e ta s s e s s m e n t 独创性声明 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勘探与开发研究院或 其它教学机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作与合作的同志对本研 究所作的任何贡献均已在论文中作了明确说明并表示谢意。 签各萱融址日期：加访。呼扣 关于论文使用授权的说明 本人完全了解中国石油勘探开发研究院有关保留、使用学位的规定，即：中 国石油勘探开发研究院有权保留交送论文的复印件，允许论文备查阅和借阅：研 究院可以发布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其它的复制手段保 存论文。 签名：日期：里! ：生：卫， 中国石油勘探开发研究院硕士学位论文 绪论 论文依托于中国石油勘探开发研究院承担的中国石油天然气股份有限公司课题 渤海湾盆地陆上和滩海油气预探目标优选评价及国家十五攻关课题中国东部岩 性油气藏地质评价及关键技术研究。在系统调研国内外研究进展与存在问题的基础 上，以辽河西部凹陷南段为研究区，开展岩性油气藏地质评价研究及识别预测技术研 究，主要目饷是：提出一套对断陷湖盆岩性油气藏形成与分布规律的认识，总结出 套相应的岩性油气藏识别预测技术。 0 1 选题依据与研究意义 岩性圈闭是在沉积作用或成岩、后生作用下，使储集岩体的岩性或物性发生突 变，被不渗透层所包围或侧向遮挡而形成的圈闭【”。自2 0 世纪7 0 年代开始，美国岩 性与地层圈闭勘探开始盛行，这主要是因为盆地勘探程度较高，易于被发现的构造圈 闭大多已勘探并被发现，而进一步的勘探需要寻找新的类型，主要就是不易被发现、 勘探难度大的岩性与地层油气藏。从2 0 世纪9 0 年代开始，我国整体上也进入以岩性 与地层油气藏为主的油气勘探阶段。 随着盆地勘探程度的加深，岩性与地层圈闭油气藏将日益重要，这类油气藏占 资源量的比重也逐渐增大。美国地质家认为，岩性与地层油气藏的储量在美国占总储 量的4 2 7 ，产量占总产量的4 4 8 。随着勘探程度的加深，预测最终探明岩性与地 层油气藏的储量将占探明储量的7 5 r 5 2 】。我国岩性与地层油气藏的探明储量占总探 明储量的比例也逐年增加。如鄂尔多斯盆地已发现的油气储量9 0 以上来自于岩性与 地层圈闭油气藏，准噶尔盆地约7 0 0 一8 0 的探明石油储量赋存于岩性与地层圈闭中， 渤海湾盆地济阳坳陷岩性与地层油气藏占3 0 ，辽河坳陷达到5 0 - 6 0 ，冀中坳陷 在6 0 以上，松辽盆地约3 0 以上。特别近十多年岩性与地层圈闭的探明油气储量 逐步超过构造圈闭，成为主要勘探油气藏圈闭类型【2 】。 纵观我国东部油区的勘探历程，在己勘探4 0 年后的今天，大量油气的发现主要 来自于岩性油气藏。从岩性油气藏中获得的储量已占总探明储量的3 2 ，年新增储 量中也已占三分之以上。在我国西部，虽然勘探程度整体相对较低，但在有些地区 中国石油勘探开发研究院硕士学位论文 岩性油气藏的勘探也非常重要的。例如在塔里木盆地，库车地区天然气勘探已获重大 突破，但台盆区的勘探一直处于低迷状态。除主力烃源岩经多期演化、油气运聚规律 复杂外，该区构造圈闭总体上不发育，岩性油气藏应是主要的勘探目标。 由此可见岩性油气藏在国内外油气勘探中，处于十分重要的地位。勘探实践表 明，岩性油气藏不仅是勘探成熟区油气后备储量的主要勘探对象，而且也是新探区中 一种不可忽视的重要目标。 辽河盆地是具有丰富油气资源的含油气盆地，经过三十几年的勘探，勘探程度 较高，已进入岩性油气藏勘探为主的阶段。辽河坳陷是在复杂的基底结构基础上，经 历“拱张、裂陷和坳陷”三大演化阶段发育起来的裂谷型断陷盆地，因此，辽河坳陷 在张裂、深陷和萎缩过程中，发育大量背斜、断块等构造油气藏的同时，也发育了大 量的、多种类型的、主要受岩性和地层控制的岩性与地层油气藏，并且受构造和沉积 的控制，其分布具有一定的规律性和复杂多变性。因此，在辽河坳陷进行岩性油气藏 的勘探，一方面具有广阔的勘探领域，另一方面具有一定的难度。近几年随着勘探技 术的发展，辽河盆地开展了岩性油气藏的勘探研究，取得了一些进展。但由于辽河盆 地岩性油气藏成藏条件复杂、油藏类型多样、识别预测难度大，至今没有形成系统使 用的岩性油气藏识别预测技术系列，制约了该盆地油气的勘探进程。 鉴于上述简要分析，本文试图从辽河西部凹陷南段地区岩性油气藏地质评价研 究与有利目标预测，形成一套岩性油气藏理论，建立一套适合于陆相断陷盆地岩性油 气藏勘探特点的识别预测技术方法，同时为辽河盆地下一步勘探部署提供依据。 0 2 岩性与地层油气藏研究现状 非构造圈闭的概念最早由卡尔于1 8 8 0 年提出f 3 】，但岩性与地层油气藏的发现始 于2 0 世纪3 0 年代，以乔伊纳在1 9 3 0 年发现著名的东德克萨斯地层油气藏( 为一典 型的地层油气藏) 为标志。美国著名石油地质学家a 1 l e v o r s e n 在1 9 3 6 年向a a p g 做了题目为“地层与构造油气聚集”的令人振奋的演说【4 1 。他认为当时流行的勘探方 法主要局限于背斜、穹隆、断层和类似构造形迹的局部形变现象；并指出地质家们非 常遗憾地忽略了聚集在地层圈闭中的油气。从此以后，世界各国都加强了地层不整合、 2 中国石油勘探开发研究院硕士学位论文 岩性及古地貌等圈闭的油气勘探。随着盆地勘探程度的提高和新技术的发展，岩性与 地层油气藏在新发现的油气田数量和规模上逐渐增大，发现了阿拉斯加北坡油田、委 内瑞拉的玻利瓦尔湖岸油田等世界上著名大型的岩性地层油气田。我国在各盆地都有 大量的岩性与地层油气藏，由于广大石油工作者的不断努力，在勘探技术和方法均取 得了很大的进展。特别是我国东部大部分盆地和探区已进入中等或高勘探程度阶段， 勘探的难度不断增加，岩性与地层油气藏的勘探变得日趋重要，己成为增加油气储量 的重要方向。 关于隐蔽油气藏研究的第一篇文献是1 9 6 6 年l e v o r s e n 在a a p g 上发表的 “o b s c u r ea n ds u b t l et r a p s ( 隐蔽圈闭油气藏) ”一文【5 】，全面论述了对复合圈闭 的新认识。r o b e r t ( 1 9 7 2 ) 在其主编的地层圈闭油气田一书中首次提到了岩性与 地层圈闭的勘探问题 6 】。1 9 8 1 年的a a p g 年会上进行了隐蔽油气藏的专题讨论。1 9 8 2 年哈尔伯蒂先生又主编了a a p g 第3 2 卷专题报告“积极寻找隐蔽圈闭”一书，进一 步把隐蔽在不整合面下或复杂构造带下不易认识和勘探难度较大的各类潜伏圈闭都 称为隐蔽油气藏【7 】。同年萨维特指出：“所谓隐蔽圈闭，是用目前普遍采用的勘探方 法难于圈定的圈闭。它包括( 1 ) 不易鉴别其形态特征的圈闭如在一单斜地层内孔隙 度横向变化而形成的圈闭；( 2 ) 在形态上可以确定，但若无有效的钻井措施却不能得 以证实的圈闭一例如位于勘探程度低的盆地中某一上超层序地层内的圈闭；( 3 ) 这种 圈闭也许能很好的圈定，但在它上面被复杂的地质体所覆盖以致严重地歪曲了地震信 号，甚至信号全无。”【5 3 】 我国也在1 9 8 3 年由中国石油学会和黑龙江省石油学会联合主办，在江苏无锡召 开了“第一次全国隐蔽油气藏学术研讨会，并出版了中国隐蔽油气藏勘探论文集， 集中总结了我国东部中新生代沉积盆地岩性与地层油气藏勘探成果和研究成果。朱夏 先生也在会上发表了“对隐蔽油气圈闭的浅见”一文【8 】。他在文中指出“按我的理解， 隐蔽圈闭的提出，虽然着重于地层、岩性、古地貌等非构造圈闭，但并不排斥某些构 造圈闭。圈闭是否隐蔽，取决于它们本身的形式和成因类型。某些构造圈闭，就 人们现有的知识水平来说，并不难以认识。而某些构造圈闭，则由于不同原因，也并 不都是显而易见的”。此后的非构造油气藏 1 l 、中国隐蔽油气藏 9 1 对我国 岩性与地层油气藏的勘探和研究进行了比较系统的论述。我国的许多知名学者如翟光 中国石油勘探开发研究院硕士学位论文 明( 1 9 8 1 ) 、黄第潘( 1 9 8 1 ) 、潘钟祥( 1 9 8 3 ) 、田在艺( 1 9 8 3 ) 、胡朝元( 1 9 8 3 ) 、胡 见义( 1 9 8 3 ，1 9 8 4 ) 、戴金星( 1 9 8 3 ) 、张万选( 1 9 8 4 ) 、彭大钧( 1 9 9 4 ) 、徐怀大( 1 9 9 6 ) 、 潘元林( 1 9 9 8 ) 、沈守文( 2 0 0 0 ) 、谯汉生( 2 0 0 0 ) 、高瑞祺等( 2 0 0 1 ) 、蔡希源等( 2 0 0 3 ) 【l 】【2 【9 】。 2 川等都对岩性与地层油气藏做过深入的研究和探讨，丰富了我国油气勘探理论 和实践。2 0 0 3 年由石油大学牵头组织召开了第三次“隐蔽油气藏国际会议”，也出版 了相应的论文集【2 1 。2 0 0 4 年，李丕龙等，依托国家“十五”重点攻关课题“济阳坳陷 复杂隐蔽油气藏地质评价和勘探开发关键技术研究”出版了以济阳坳陷为例的“陆相 断陷盆地隐蔽油气藏形成”一书，较为系统地论述了济阳坳陷岩性油气藏和地层超覆 油气藏的成藏特征与分布规律，提出了“断坡控砂”和“相势偶合控油”等观点【2 1j 。 牛嘉玉等也系统地探讨了以松辽盆地为例的坳陷湖盆和以渤海湾盆地为例的断陷湖 盆典型隐蔽油气藏( 主要包括砂岩岩性圈闭油气藏、潜山内幕油气藏和火山岩岩性油 气藏等) 的形成与展布规律。针对陆相湖盆的地质特征，提出了“沟坡富砂”、“相成 岩控储”、“多因素配置富油”等岩性油气藏形成与富集高产的观点 2 2 】。近三十年来， 许多学者对岩性与地层油气藏的形成与分布进行了大量研究，取得了丰硕成果，在岩 性与地层油气藏分类、分布规律、成藏条件、成藏机理、含油气性预测及研究方法等 方面，取得了一系列重大进展。随着油气勘探新理论、新技术的不断发展应用，新发 现的岩性与地层油气藏不仅数量大幅度增加，而且规模往往超过构造油气藏，高勘探 程度盆地尤其如此。在世界新探明油气储量构成中，岩性与地层油气藏所占比重逐步 增大。我国广大石油地质工作者经过长达半个世纪的不懈努力，针对岩性与地层油气 藏勘探技术和研究方法取得了很大的进展，各主要含油气盆地都发现了数量不等、不 同规模的岩性与地层油气藏。特别是我国东部大部分盆地和探区已进入中等或高勘探 程度阶段，勘探的难度不断增加，岩性与地层油气藏的勘探变得日趋重要，已成为增 加油气储量的主要领域。 0 2 1 岩性与地层油气藏的分类 关于隐蔽油气藏的分类，国内外的许多学者都做过探讨i5 3 _ 【6 1 1 ( 表o - 1 非构造油 气藏分类) 。他们都把地层圈闭油气藏作为隐蔽油气藏的主体，不同点在于对地层圈 闭的概念和定义有争论。前苏联的多位学者，在2 0 世纪5 0 年代开展了大量的探讨与 实践【2 3 1 。在隐蔽油气藏的分类中更加突出岩性因素( 砂岩上倾尖灭、砂岩透镜体等) ， 4 中国石油勘探开发研究院硕士学位论文 专门划分出岩性圈闭大类。而美国分类中的地层圈闭则包含了砂岩上倾尖灭和透镜体 等类型。我国老一代石油地质学家，早已有若干圈闭成因分类方案和论述( 张万选， 1 9 8 0 ；王尚文、张万选，1 9 8 3 ；杨万里，1 9 8 4 ；胡见义等，1 9 8 6 ) ，他们结合陆相沉 积盆地物源近、岩性岩相变化快等特点，均突出“岩性”控制因素，将岩性圈闭定为 与地层和构造同级的一大类。地层圈闭大类仅包含与不整合面相关的各种圈闭类型， 这一点明显区别于西方学者的划分方案。例如，胡见义院士等在非构造油气藏一 书中，对非构造油气藏进行的较为系统和科学的圈闭成因分类，将非构造油气藏分为 四大类型：地层油气藏、岩性油气藏、混合型油气藏和水动力油气藏。 牛嘉玉等【冽( 2 0 0 5 ) 建议仅划分出岩性、不整合和复合型油气藏三大类，将水动 力油气藏类型归入复合型油气藏大类。他所提出的各种非构造油气藏亚类特征如下： ( 一) 岩性油气藏 系指在沉积和成岩作用下，使地层在岩性、岩相和岩石储集物性等方面发生突 变，储集岩体被相对不渗透层( 面) 所包裹或侧向遮挡而构成的圈闭，捕集了油气后 所形成的油气藏类型。 1 岩性上倾尖灭油气藏 储集体沿上倾方向发生尖灭或岩性侧变，并被非渗透层所包围，形成可遮挡与聚 集油气的圈闭。储集体可由砂岩、砾岩、碳酸盐岩和火山岩等构成。 2 透镜状岩性油气藏 各种透镜状、条带状或不规则状渗透性储集体四周被非渗透层所包围而形成的油 气藏，多为自生自储的原生性油气藏。储集体可由三角洲前缘砂体、滨岸滩坝砂体、 条带状河道砂体以及深水浊积砂体等构成。 3 生物礁块油气藏 生物礁储集岩体被非渗透层包围或侧向遮挡而形成的油气藏。 4 成岩圈闭油气藏 系指在成岩和后生作用过程中，发生压实、胶结、硅化、沉淀、结晶、重结晶、 交代和溶解等现象，使岩石储集物性发生突变，造成物性封闭而形成的油气藏。例如， 在鄂尔多斯盆地的志靖和安塞油田，由于浊沸石溶蚀程度上的明显差异，三叠系砂岩 储层构成储集物性发生突变，油气分布明显受成岩后生作用的控制。 中国石油勘探开发研究院硕士学位论文 表0 - 1 非构造油气藏分类方案对比表 a i 藁复生 mt 哈尔伯蒂 ar 闸列克辛胡见义等牛嘉玉等 倍赛层上倾生灭( 或岩 原透镜体 性翎查) 油气黛 储熊层t 倾共灭油气黛 生岩 岩 、 地 性 岩相壹化 隐性 古河道砂岩油气藏 层 与沉积洁气叠 蔽 圈岩性 岩 油 地 透镜状岩性a b 气蕞 鞋带状砂 油岩性油气藏闭油气 性 气 层透境状岩性油气藏 体气 油苴 地 叠 油 硅体赢 气 生物靠骁浊气藏生物礁块油气缸 层 气 发生地层油气藏 i 储羹层成岩封闭油气藏储集层成岩封闭油气群 油 藏 沉积后油气 ( 削截、剥蚀、珞特殊岩性悻油气黛( 泥岩，碳酸 气黛 裂缝、层间缝油气藏 蚀、腔结、裂缝)盐岩火山岩等) 簟 地层地层不整台造挡油气藏地层不整台遮挡油气簟 不整合油气藏不蛙 朋研地层超疆油气鼍 、 地层超疆油气藏 地层油气藏 台油 油气 地层不整台+ 薹岩( 或措山风他种谜型油气蕞 占地筑油气蠢 气蕞 盘6 潜山) 油气藏 潜山甚岩内幕型油气黛 构造地层 混台 地层一断层油气藏断层不整音油气藏 圈闭构造岩性油气蕞 复台 构造岩性油气蕞 复合油气象 构造岩性 油气 断层岩性油气藏型油断层岩性油气藏 岩性地层 藏 地层一岩性油气藏 气蕞 不整合- 岩性油气藏 水劫力油气蠢水动力泊气藏术动力噩闭油气景约造一水动力岫气簟 5 特殊岩性体裂缝油气藏 特殊岩性体包括陆相盆地中发育的碳酸盐岩、泥岩和火山岩等。在构造和成岩后 生作用下，岩体内部发育了以裂缝为主的储油空间。油气分布主要受裂缝系统和岩相 的共同控制。 ( 二) 不整合油气藏 该类油气藏与地层不整合面密切相关。系指储集岩体沿地层不整合面或侵蚀面被 非渗透层遮挡，所形成的油气藏。据所构成的圈闭与不整合面所处的相对位置、产状、 遮挡条件，可进一步划分为以下四个亚类：不整合面上的地层超覆油气藏、不整合面 以下的地层不整合遮挡油气藏与地层不整合以下的潜山风化淋滤型油气藏以及潜山 基岩内幕型油气藏。 1 地层超覆油气藏 当海水或湖水向盆地边缘斜坡或隆起翼部水进时，在不整合面上形成了逐层超覆 的旋回沉积，旋回底部的年轻储集层不整合的超覆在时代较老的非渗透岩层上。而储 中国石油勘探开发研究院硕士学位论文 层本身又被连续沉积的非渗透层覆盖，从而形成地层超覆油气藏【”。 2 地层不整合遮挡油气藏 斜坡边缘或古隆起带储集层遭受不同程度剥蚀后，被非渗透岩层不整合地覆盖而 封闭，形成不整合遮挡圈闭。在平面上不整合线与储集层顶部构造等高线相交切。 3 古潜山风化淋滤油气藏 系指由于不整合面起伏而构成的基岩古地貌形态，多呈残丘或断块山形状。其上 发育的侵蚀、风化淋滤带被不渗透地层覆盖而形成的圈闭，通常称之为古潜山。其圈 闭主要受不整合面、断层和非渗透层等三个因素控制，储层可由遭受了风化淋滤的碳 酸盐岩、变质岩、花岗岩、火山岩和碎屑岩等构成。油气藏形态以块状为主。例如， 冀中的任丘油田。 4 古潜山基岩内幕油气藏 系指发育在盆地基底不整合面之下的基岩内幕各类圈闭油气藏类型。与古潜山风化淋 滤油气藏的最大区别在于其储集岩体不是风化淋滤带，而是分布于具裂缝带、断层遮 挡和逆牵引构造的内幕储层中。油气藏形态以层状为主。例如大民屯潜山内幕油气藏。 ( 三) 复合型油气藏 系指受两种以上地质遮挡因素控制所构成的圈闭中形成的油气藏。如构造、岩性 尖灭、断层、地层不整合和水动力等诸因素相配合而形成的构造、岩性圈闭、断层岩 性圈闭、断层一地层圈闭、岩性地层圈闭以及构造水动力圈闭等。 0 2 2 岩性与地层油气藏的分布规律 岩性与地层油气藏的分布主要受构造带、岩相带、地层超覆不整合带的控制，归 根结底受区域构造部位的控制。 0 2 2 1 构造结构带对岩性与地层油气藏分布的控制 断陷湖盆一般可分为三个结构带：缓坡带、陡坡带、深陷带，每一个带都有其 不同的岩性与地层油气藏类型。缓坡带上往往发育着与斜坡区域走向一致、倾向相反 的基底断层，将该带切割成若干次一级的翘倾断块，这种翘倾断块的顶部，是古潜山 油藏的有利发育部位；倾侧部位从剥蚀区向湖盆地中心方向，依次为冲积扇相、河流 相、冲积平原相、三角洲相和滨岸相等，是储集层上倾尖灭油藏、地层超覆油藏发育 的有利部位( 图o 一1 ) 。 中国石油勘探开发研究院硕士学位论文 断块体倾翘活动的结果形成的陡坡带，往往不单是一个断层面，同时又是个超 剥面，并且多呈凹凸状，故对于形成各个时期的地层超覆油藏十分有利。有些陡坡带 是由若干条“基底”断裂所形成的断阶。这种地质条件对形成古潜山油藏比较有利， 特别是当断阶带由碳酸盐岩地层组成时，更是如此。陡坡带的内侧是断层岩性油气藏 发育的有利部位。以陡坡带外侧凸起为物源沉积而成的砂体，往往呈悬挂状向凹陷下 倾尖灭，其根部借助于同生断层形成遮挡。这种油藏可能沿同生断层成带分布。当平 行陡坡带发育砂体时，也有可能形成储集层上倾尖灭油藏。 图0 - 1缓坡构造带油气藏分布模式图 a 一砂岩透镜体油藏；b 一滚动背斜油气藏；c 一断块油气藏；d 一断鼻油气藏； e 一断背斜油气藏；f _ 砂岩上倾失灭油气藏：旷一潜山油气藏； h 一披覆背斜油气藏；i - - 断层一岩性油气藏：j 一地层超覆油气藏； 一个结构简单的箕状断陷，除具有丰富的生油母质的巨厚的暗色泥岩外，其最 重要组成部分是浊流沉积，在大段暗色泥岩中夹粗碎屑沉积物，最有利于形成透镜状 岩性油气藏。因此，深陷带内的岩性与地层油气藏类型是比较单一的，是透镜状岩性 油气藏发育的有利部位。但单个油藏规模小，且往往成群出现f l 3 1 。 近年来，通过对许多地区岩性与地层油气藏分布的研究，许多学者认为构造坡 折带是岩性与地层油气藏分布的良好场所( 冯有良，1 9 9 9 ，2 0 0 0 ，2 0 0 3 ；林畅松，2 0 0 0 ， 2 0 0 3 ；李思田，2 0 0 2 ；任建业，2 0 0 2 ，2 0 0 4 ；王英民，2 0 0 3 ；杜金虎，2 0 0 3 ) 【2 5 h 3 2 j 。 “构造坡折带”是指由同沉积构造长期活动引起的沉积斜坡明显突变的地带3 3 1 1 3 5 。 由于同沉积构造的长期活动，构造坡折带对盆地充填的可容纳空间和沉积作用可产生 重要的影响，制约着盆地沉积相域的空间分布。在断陷盆地中，规模较大的同沉积断 裂( 系) 常构成断裂坡折带。 中国石油勘探开发研究院硕士学位论文 构造坡折带之所以是岩性与地层油气藏的富集场所，是因为：断裂坡折带是 砂岩厚度和砂岩层数的加厚带，沿坡折带走向的碎屑体系供给郭位可找到加厚的储集 砂岩体：断裂坡折带多位于油气运移的上倾方向，同沉积断裂是重要的油气通道， 又由于这些断裂的生长系数大，容易造成侧向岩性封堵，形成有利的断层封闭；断 裂坡折带上除断块圈闭发育外，同沉积断裂的明显活动和砂体的发育又有利于滚动背 斜的形成，在渤海湾等断陷盆地中，无论是缓坡或陡坡的构造坡折带都是滚动背斜发 育的有利部位；在发生过构造反转的断裂盆地中，构造坡折带是应力易于集中的部 位，易形成构造反转背斜或反转强化的先存滚动背斜圈闭，同时，构造坡折带还是不 整合面开始发育的部位，对分布和寻找不整合圈闭具有重要意义【”j 。 0 2 2 2 岩性与地层油气藏在层序地层中的分布 在断陷湖盆中，岩性与地层油气藏在层序地层中具有一定的分布规律( 图o 2 ) 。 低位体系域是与湖平面快速下降有关的位于湖泊层序底部的沉积体系集合体。由于湖 平面处于较低状态，断陷湖泊的缓坡较大面积出露地表，陆源沉积物通过深切谷搬运 到盆地之中形成相对独立的重力流成园浊积砂体。这些浊积砂体的原生储集物性较 好，构成被湖泛页岩分隔开的相对孤立的砂体。在盆地陡坡，常存在冲积扇或扇三角 洲砂体，这些砂体粒度粗，结构混杂，一般储集物性较差，难以储集油气。盆地缓坡 深切谷沉积的是在湖侵体系域早期，由早期河流沉积物被湖浪改造而充填成的分选 好、泥质含量少、侧向变化快的砂体，易形成地层圈闭【3 。 图0 - 2 断陷湖盆地层模式与沉积体系3 0 湖侵体系域是在湖平面快速上升、缺乏大量陆源碎屑供给、湖盆范围较大的情 况下形成的。该体系域发育品质良好的烃源岩，而且在盆地缓坡也可发育滨浅湖或水 9 中国石油勘探开发研究院硕士学位论文 进式三角洲砂体储层，可与湖侵体系域的湖泛泥岩间互构成良好的生储盖组合。在断 陷湖盆陡坡发育的洪水型浊积扇砂体直接被沉积在较深水暗色泥岩中，易形成良好圈 闭。 高位体系域的形成发育标志着湖平面实际开始下降，沉积物不断下超在生油密 集段之上，形成一个或多个进积式准层序组。故用层序地层学的观点来研究岩性与地 层油气藏的分布规律，可以发现，不论是低位体系域砂体还是高位体系域砂体都是岩 性油气藏成藏的有利区带。 0 2 3 岩性与地层油气藏成藏条件分析 形成岩性与地层油气藏除了要求具备形成构造油气藏的所有基本条件：油源、储 集空间、圈闭和保存的条件等外，其几乎所有这些基本因素都是由某些特殊原因，组 合搭配在一起，才能形成油气藏。 胡见义认为地层、岩性圈闭的形成条件取决于岩性尖灭线、地层超覆线、地层 不整合面、储集岩体的顶底板面和断层面。这六个因素的有机配合可形成多种类型的 地层、岩性圈闭。各类储集体前缘和侧翼的岩性尖灭线和岩性致密带具有良好的封闭 性。在侧向上呈楔形体，上倾方向被非渗透层围限，在平面上其形态呈弧形弯曲，并 与构造等高线相交切，形成封闭的岩性圈闭。地层超覆不整合面上、下的岩层是由非 渗透层组成，是形成地层圈闭的必不可少的条件。各类储集体( 包括沉积岩系中各类 储集体和不整合面上下储集体) 的顶底板面、断层遮挡面是非渗透层组成，才具有封 闭条件。岩性与地层圈闭几乎都依附一定的构造背景( 除透镜状岩性圈闭外) 。陆相 湖盆中岩性尖灭带、地层超覆带和地层不整合削蚀带的分布都受某种今古构造背景控 制，特别是大中型岩性地层油藏都有明显的鼻状构造背景。 0 2 4 岩性与地层油气藏识别预测方法 近年来，国内的许多学者根据多年的勘探经验，总结了很多岩性与地层油气藏 的识别预测方法，主要包括( 1 ) 高分辨率层序地层学；( 2 ) 三维地震构造精细解释； ( 3 ) 地震资料反演技术；( 4 ) 储层岩性、物性预测及烃类检测；( 5 ) 油藏三维地质 模型成像及三维可视化等。 0 2 4 1 高分辨率层序地层学方法 层序地层学是近年来在地震地层学的基础上发展起来的一门新兴学科，是根据 中国石油勘探开发研究院硕士学位论文 露头、测井、钻井、古生物资料以及有关的沉积环境及岩相古地理解释，对地层层序 格架进行综合解释的科学。自从2 0 世纪8 0 年代末期，层序地层引入我国之后，不论 在东部中、新生代陆相裂谷盆地，还是在中西部海相克拉通盆地及其上叠的陆相坳陷 盆地和前陆盆地，都广泛开展过层序地层学研究( 李思田，1 9 9 2 ；薛良清，1 9 9 3 ：顾 家裕等，1 9 9 6 ；迟英柳，张万选，张厚福等，1 9 9 6 ；朱筱敏等，1 9 9 8 ：蔡希源等，2 0 0 3 ) 2 0 l1 3 6 1 。 “，取得了一批有价值的成果。 层序地层方法的关键是识别和对比关键性的物理界面，在具备良好品质的反射 地震剖面和钻井标定的情况下易于操作和对比。所识别的不整合是地层序列中最为合 理的界面，用以划分地层单元。然后在层序格架中，根据生、储、盖组合来预测有 利岩性与地层油气藏分布带。在层序界面附近常常发育地层油气藏，在最大洪泛面附 近常发育储集层上倾尖灭油气藏和透镜状岩性油气藏，在断陷湖盆斜坡带下部，常发 育低水位期形成的各类扇体。 低位体系域是岩性与地层圈闭最为发育的层序单元。一般发育浊积扇和斜坡砂 岩体，孔隙度和渗透率较好，是很好的岩性圈闭和勘探对象。河流下切谷充填砂岩也 是形成岩性圈闭的砂岩，但储集物性变化较大，低位体系域进积复合体中的河流、三 角洲储层顶部封盖好，侧向封闭性差，不易形成地层和岩性圈闭。但各类古地貌圈闭 都与低位体系域期的地层剥蚀有关。 湖侵体系域发育滩坝一滨湖砂储集层，孔隙度大、渗透率高。通常在顶部和侧向 都相变为泥岩盖层。发育各类岩性圈闭，特别是储集层上倾尖灭圈闭、地层超覆圈闭 和地层不整合圈闭。但底部由于连续水进体系域形成的砂层则需要构造因素的作用。 高位体系域发育河道砂和三角洲前缘砂岩等储集层。高位体系域因上倾沉积物 中可能存在渗漏通道，不易形成地层与岩性圈闭，一般需要构造因素的联合作用。 0 2 4 ，2 三维地震构造精细解释 三维地震资料有比二维地震更优越的地质信息特征。在三维资料上可以生成任 意方向的测线、连井测线、平面切片等，对于地层对比、岩性解释效果很好。特别是 层拉平技术能快速正确的解释砂体的平面展布和厚度变化，编制砂体等厚图。而且三 维地震资料可以识别出低位体系域、水进体系域和高位体系域。低位体系域下部局部 反射特征较乱，代表滑塌沉积，但多数是连续的、清楚的底超反射，上部边界是一个 中国石油勘探开发研究院硕士学位论文 顶超面；水进体系域下部是顶超面，上部是下超面，但有些时候不易与低位域区别开， 因为其一般较薄，超出地震的分辨率：高位域在地震剖面中是一套进积的地震单元【4 “。 0 2 4 3 地震资料反演技术 地震资料反演是利用地表地震观测资料，以已知地质规律和钻井、测井资料为约 束，对地下岩层物理结构和物理性质进行成像( 求解) 的过程 4 2 1 。目前，按测井资料 在其中所起作用的大小可分为四类：地震直接反演、测井控制下的地震反演、测井一 地震联合反演和地震控制下的测井内插外推1 4 3 1 。按实现方法可分为：递推反演、基于 模型反演和地震属性反演1 1 4 5 1 。测井约束反演是种基于模型的波阻抗反演技术， 其方法思路是从地质模型出发，用测井资料约束，采用模型优选迭代扰动算法，通过 不断修改更新地质模型，使模型正演合成地震资料与实际地震资料最佳吻合，最终的 模型数据便是反演结果。地震特征反演是一套多参数地震反演技术，它可以综合地质、 地震、测井、钻井、岩心、岩屑、录井、野外露头等各类信息求得的储层参数，建立 三维属性模型，根据地震资料反演出声波、密度、电阻率、自然电位、自然伽马、孔 隙度、渗透率、含油饱和度、泥质含量等各种地质信息，克服了常规地震反演技术只 能反演声波、密度和波阻抗三种有限信息的缺陷，可以更加有效地进行储层的预测和 描述 4 2 1 。合成声波钡8 井( s e is l o g ) 是另一种反演技术。它把地面地震反射记录反演 成地下介质层速度，即把界面型常规地震剖面转换成岩性型合成声波测井剖面，更便 于地震资料与测井、测井及地质、试油资料直接对l v e ”1 。 0 2 4 4 储层岩性、物性预测及烃类检测 储层参数预测的目的就是通过地震资料的属性参数预测储层参数的空间分布规 律。地震信息不仅含有地层界面信息，还含有地层物性方面的信息，地震属性参数不 仅与岩性、深度有关，而且与物性( 孔隙度、渗透率、泥质含量、含油饱和度等) 有 密切关系。从岩石物理学角度看，在储层参数和地震属性之间并不存在直接的关系， 即不能用确定的函数表达式进行描述。基本地质条件的了解是地震资料解释的基础。 需要了解研究区的构造格局，纵向上地层的分布、沉积顺序、岩性特征及厚度等；测 井资料分析解释的岩性特征等；钻井揭示的岩层厚度、储层岩性、含量等。然后利用 层速度资料或某些地震特征参数与岩性物性的关系进行剖面及平面的岩性物性预测。 由于影响地震特征参数和地层波速的因素很多，在进行预测时，有如何约束预测的多 中国石油勘探开发研究院硕士学位论文 解性问题。 烃类检测技术是基于把各种数学方法、信号处理技术等引入地震勘探并从地震 资料中提取的地下地质信息，直接寻找地下油气藏的想法】。油气检测主要a v o 技术 和模式识别等方法。a v o 技术是根据流体对纵、横波波速的影响不同，根据振幅随炮 检距变化的特征不同，进行含油气性检测的【4 7 】【4 8 1 。模式识别技术是根据储层含油后 会引起某些地震波反射特征参数的变化，利用己知的含油气性与地震特征参数建立模 式，进而利用该模式对未知储层进行含油气性预测【4 ”。 0 2 4 5 油藏