（矿产普查与勘探专业论文）陕北定边张韩区长2油藏三维建模和剩余油分布研究.pdf

中文摘要 论文题目： 专 业： 硕士生： 指导教师： 陕北定边张韩区长2 油藏三维建模和剩余油分布研究 矿产 张 赵靖 要 本论文从定边张韩油区的实际情况出发，以研究宏观剩余油分布为目的，在对该油 区进行构造特征、沉积微相特征、储层特征、油藏特征等油藏地质研究之后，建立了精 细的储层三维模型，并以丰富的开发动态监测资料为基础，运用综合地质分析和井间监 测动态分析方法对研究区宏观剩余油分布进行了研究，并提出了开发调整建议。本次研 究主要取得了以下的成果和认识：对研究区地层进行了精细的划分与对比，将本区长2 油层组划分为长2 1 、长2 2 、长2 3 三个油层亚组，其中又将长2 1 油层亚组划分为长2 卜1 、 长2 m 、长2 1 。3 三个小层。根据区域沉积背景，结合相标志与前人研究成果，在确立长2 为三角洲平原亚相的基础上，进一步将其分为水上分流河道等4 个微相，并认为分流河 道相为本区长2 主要的储集砂体。在此分析基础上，分别绘制了砂岩厚度等值线图及砂 地比等值线图，进而分析了3 个小层的沉积相平面展布及演化规律。研究区长2 储层为 中细粒长石砂岩、岩屑长石砂岩，孔隙类型主要为粒间孔和溶蚀孔隙。成岩作用主要有 压实压溶作用，胶结作用和溶解作用。受成岩作用的影响，长2 储层物性表现为中孔， 低特低渗，其中孔隙度平均值为1 5 8 8 ，渗透率平均值为8 2 6 1 1 0 一t i m 2 。孔喉组合类 型主要为中孔中细喉型，此外成岩作用研究表明长2 层段储层已处于晚成岩阶段a 期。 综合分析认为长2 储层主要为i 类和i i b 类储层。圈闭类型主要是构造岩性圈闭。研究 区原油是具有低密度、中等粘度的常规陆相原油特征。地层水主要为c a c l 2 型。长2 地 温梯度约为2 4 9 1 0 0 m 。选用p e t r e l 建模软件，采取相控随机建模的方法，在丰富的地 质知识库的基础上，以沉积相、地质条件为约束，建立了研究区长2 1 。1 、长2 卜2 、长2 m 的三维地质模型，包括储层构造模型、岩相模型、孔隙度、渗透率和含油饱和度等属性 模型。通过井间监测动态分析方法与综合地质分析方法，对研究区主力油层长2 1 。1 小层 宏观剩余油分布进行了研究，绘制了长2 卜1 小层宏观剩余油平面分布预测图，并提出了 剩余油开发的调整建议。 关键词：鄂尔多斯瓮地；定边地区；长2 ：油藏描述：三维建模；剩余油。 论文类型：应用基础研究 i i 英文摘要 s u b j e c t ： 3 - dg e o l o g i c a lm o d e l i n ga n dd i s t r i b u t i o no fr e m a i n i n go i lo fc h a n g2i nt h e d i n g b i a nz h a n g h a na r e ao fn o r t h e r ns h a n n x i s p e c i a l i t y ：m i n e r a n a m e ： z h a n g i n s t r u c t o r ：z h a oj a b s t r a c t b a s e do nt h ec u r r e n ta n da c t u a ls i t u a t i o no fd i n g b i a nz h a n g h a na e r a , 、i t l lt h ep u r p o s eo f s t u d y i n gt h ed i s t r i b u t i o no fr e m a i n i n go i l ，b ya n a l y z i n gt h es t r u c t u r e ，s e d i m e n t a r ym i c r o f a c i e s ， r e s e r v o i rc h a r a c t e r sa n do i lr e s e r v o i rc h a r a c t e r s ，w ef o u n dt h ef i n e3 dg e o l o g i c a lm o d e l i n g ， a n db a s e do nt h ea b u n d a n td y n a m i cm o n i t o r i n gd a t a , u s i n gt h ed y n a m i co i l w e l lm o n i t o r i n g a n a l y t i cm e t h o da n dt h ec o m p r e h e n s i v eg e o l o g i c a lm e t h o d ，w ea n a l y z et h ed i s t r i b u t i o no f m a c r o s c o p i c a lr e m a i n i n go i li nt h es t u d ya e r a , a n dm a k es o m ea d ju s t m e n ts u g g e s t i o n so fo i l r e g i o nd e v e l o p m e n t t h ef o l l o w i n gr e s e a r c h i n gr e s u l t sa n da c h i e v e m e n t sa r eo b t a i n e di nt h i s p a p e r ：t h r o u g hs u b t l ys t r a t i g r a p h i cc o r r e l a t i o ni nt h es t u d ya e r a , c h a n g2o i l b e a r i n gc a nb e d i v i d e di n t oc h a n g2 1 ，c h a n g2 2 ，c h a n g2 3 f u r t h e rm o r e ，c h a n g2 lc a l lb ed i v i d e di n t oc h a n g 2 1 一，c h a n g2 1 - 2 a n dc h a n g2 1 - 3 b a s e do nt h er e g i o n a ls e d i m e n t a r yb a c k g r o u n d ，c o m b i n e dw i t h f a c i e si n d i c e sa n dt h ef o r m e r s a c h i e v e m e n ti nr e s e a r c h , o nt h eb a s eo ft h ef a c tt h a tc h a n 9 2 b e l o n gt ot h ed i s t r i b u t a r yc h a n n e ld e p o s i t so fl a k ed e l t ap l a i n ，f u r t h e rd i v i d e di t i n t o4 m i c r o f a c e si n c l u d i n gd i s t r i b u t a r yc h a n n e lw h i c hi sc o n s i d e r e dt ob et h em a i nr e s e r v o i r so ft h e a r e a , a n db a s e do nt h i s ，t h et h es a n dt h i c k n e s sm a p sa n ds e d i m e n t a r ym i c r o - f a c em a p sh a v e b e e ne s t a b l i s h e dr e s p e c t i v e l y , t h e na n a l y z i n gt h ep l a n ed i s t r i b u t i o na n dt h er e g u l a r i t yo f m i c r o f a c i e so ft h et h r e es e p a r a t es u b z o n e t h ec h a n g2r e s e r v o i ri nt h es t u d ya r e ai sm e d i u m t of i n ea r k o s ea n dl i t h i ca r k o s e t h em a i np o r ec o n f i g u r a t i o na r ei n t e r g r a n u l a rp o r ea n d e m p o s i e up o r e t h em a i nl i t h o g e n e s i sa r ec o m p a c t i o na n dp r e s s u r es o l u t i o n ，c e m e n t a t i o na n d d i s s o l u t i o n e f f e c to fl i t h o g e n e s i s ，t h ec h a n 9 2s a n d s t o n e si sm e d i u mp o r o s i t y , l o w - e x t r e m e l y l o wp e r m e a b i l i t y , t h e a v e r a g ep o r o s i t y i s15 8 8 a n dt h e a v e r a g ep e r m e a b i l i t y i s 8 2 6 1 1 0 j l x m 2 i ti sh e l dt h a tt h ep o r et h r o a ts t r u c t u r ei st h et y p eo fm e d i u mp o r ea n d m e d i u m - f i n et h r o a t i na d d i t i o n ，t h es t u d yo fd i a g e n e s i ss h o w e dt h a tt h ec h a n 9 2r e s e r v o i r d i a g e n e t i cs t a g ew i t hl a t e - d i a g e n e t i cs t a g e a b a s e do no v e r a l la n a l y s i s ，t h er e s u l t ss h o w e dt h a t t h em a i nt y p eo fr e s e r v o i ra r eia n di ib t h et r a p sa r em a i n l ys t r u c t u r e - l i t h o l o g yt r a p ，o i li nt h e s t u d ya e r ai st h eg e n e r a lc o n t i n e n t a lc r u d eo i lw i t ht h ec h a r a c t e r i s t i co fl o wd e n s i t ya n d m o d e r a t e l yv i s c o u s ，t h ef o r m a t i o nw a t e ri sm a i n l yb e l o n gt oc h l o r i d e c a l c i u mt y p e t h e c h a n 9 2g e o t h e r m a lg r a d i e n ti sa b o u t2 4 9 10 0 m ，w h i c hb e l o n gt on o r m a lt e m p e r a t u r ea n d p r e s s u r ec o n d i t i o n s m a k i n gu s eo fp e t r e ls o f t w a r e ，u s i n gt h em e t h o d so fs e d i m e n t sc o r t r o l l i n g l i t 英文摘要 a n dr a n d o mm o d e l i n g ，o nt h eb a s e do ft h ea b u n d a n tg e o l o g i c a lk n o w l e d g eb a s e ，晰t 1 1t h e r e s t r i c t i o no fs e d i m e n t a r yf a c i e sa n dg e o l o g i c a lc o n d i t i o n s ，w ee s t a b l i s h e dt h e3 一dg e o l o g i c a l m o d e l i n go fc h a n 9 2 1 ，c h a n 9 2 1 。2 ，c h a n 9 2 1 。3i nt h es t u d ya e r a , w h i c hi n c l u d i n gt h es t m c t l 鹏 m o d e l ，t h ef a c i e sm o d e l ，t h ea t t r i b u t em o d e lo fp o r o s i t y 、p e r m e a b i l i t ya n do i ls a t u r a t i o n u s i n g t h ed y n a m i co i l - w e l lm o n i t o r i n ga n a l y t i cm e t h o da n dt h ec o m p r e h e n s i v eg e o l o g i c a lm e t h o d ， w ea n a l y z e dt h ed i s t r i b u t i o no fm a c r o s c o p i c a lr e m a i n i n go i lo fm a i nr e s e r v o i r - c h a n 9 2 卜1 s u b z o n ei nt h es t u d ya e r a ，m a p p e dt h ep r e d i c t i o nd i a g r a m so ft w o - d i m e n s i o n a ld i s t r i b u t i o no f t h em a c r o s c o p i c a lr e m a i n i n go i lo fc h a n 9 2 1 。1i nt h ea e r a , a n dm a k e s o m ea d j u s t m e n t s u g g e s t i o n so fr e m a i n i n go i lr e g i o nd e v e l o p m e n t k e yw o r d s ：o r d o sb a s i n ；d i n g b i a na r e a ；c h a n g2 ；r e s e r v o i rd e s c r i p t i o n ；3 一dg e o l o g i c a l m o d e l i n g ；r e m a i n i n g o i l t h e s i s ：a p p l i e df u n d a m e n t a ls t u d y i v 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：狐钆日期：少f o ，w 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： 导师签名 日期：弘l d 易w 日期：】_ o l o 6 矽 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 选题目的及研究意义 定边张韩油区构造位置上处于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡西部，具有丰富的油气资源。 随着石油勘探开发的进一步加深，油区面临着一系列困难，生产矛盾逐渐突出，因此需 要对该油区地质特征有一个更加整体和深入的认识，以便改善目前的生产现状，提高油 田的采收率状况，通过建立精细的三维地质储层模型，就能够为制定切实的开发方案提 供地质依据，以实现经济、高效的开发目的。 储层三维地质建模本质上就是建立储层结构及储层参数( 比如孔隙度、渗透率、饱 和度) 的三维空间分布模型。其主要作用是提供地层、构造以及物性( 孔渗饱) 的空间 三维分布模型。它是油田开发和生产工作的基础，是油藏描述的最终成果。剩余油一般 认为是通过加深对地下地质体的认识和改善开采工艺水平等措施可以采出的油。 本论文拟从定边张韩油区的实际情况出发，以寻找剩余油、提高油田采收率为目的， 通过对该油区进行精细的油藏地质研究，以建立精细的储层三维模型为基础，结合井间 监测动态分析与综合地质分析来进行剩余油分布研究，对定边油田张韩油区的宏观剩余 油平面分布进行细致的研究，总结出研究区剩余油平面分布规律，进而提出挖潜措施， 明确提高采收率的方向。 1 2 国内外研究现状 1 2 1 储层地质建模的研究现状 储层地质建模分为确定性建模和随机建模两大类，其中确定性建模是以具有确定性 资料的控制井为依据，推测出井间确定的、唯一的储层特征参数。而随机建模，是指以 已知的信息为基础，以随机函数为理论，应用随机模拟方法，产生可选的、等可能的储 层模型的方法。由于井的资料和信息有限，因此往往采用随机建模技术进行储层三维地 质建模。 油气储层随机建模是2 0 世纪8 0 年代后期刚刚萌芽兴起的一项油藏描述技术。它是 为适应油气田开发的深入，应用先进的二次采油和三次采油技术进一步提高油气采收率 的需求，应运而生的。这就为储层地质工作者提供了一个既是定量化、精细化的，又能 实事求是地反映“不确定性”的储层地质模型。随机建模技术既尊重油气储层固有的地 质规律，反映某些客观存在的随机性，又能定量描述由于资料信息的不足和人们认识的 局限给储层地质模型带来的不确定性。它为油气田开发战略决策中的风险分析提供了一 个重要依据。这正是这一技术刚刚出现就受到石油工业界极大重视的原因所在。 随机建模技术可以对储层从静态行为到动态行为整个过程进行研究，其中储层静态 行为包括：岩相的划分和空间分布、沉积相带的划分和空间分布、孔隙度、渗透率和含 西安石油大学硕士学位论文 油饱和度等参数的空间分布、砂体中悬挂着泥岩的空间分布和尺寸、储层中遮挡带的空 间分布、不同砂体之间的连通性、储层的空间位置和形状、断层和裂缝的位置、方向、 长度及其空间分布；而储层动态行为包括：储层可采油气的动态分布、储层的产量预报、 油田开发中的风险评价、提供油田开发方案。 常用的随机建模方法有：序贯高斯模拟( s e q u e n t i a lg a u s s i a ns i m u l a t i o n ) 、序贯指示模 拟( s e q u e n t i a li n d i c a t o rs i m u l a t i o n ) 、布尔模拟( b o o l e ns i m u l a t i o n ) 、截断高斯模拟( t r a n c a t e d g a u s s i a ns i m u l a t i o n ) 、退火模拟( s i m u l a t e da n n e a l i n g ) 、分形模拟( f r a c t a ls i m u l a t i o n ) 、示 性点过程模拟( m a r k e dp o i n tp r o c e s ss i m u l a t i o n ) 、镶嵌过程模拟( m o s a i cp r o c e s s s i m u l a t i o n ) 。 当前国内外的储层地质建模显著特点和趋势是：单学科与多学科相结合，传统方法 与新技术、新理论相结合，从定性到定量，从宏观到微观，将储层岩性的空间展布特征 和孔、渗、饱等物性特征相结合，采用一系列数学方法，利用计算机技术来实现储层在 三维空间的立体显示和任意切片。 1 2 2 剩余油形成与分布的研究现状 从上世纪8 0 年代开始，提高采收率、研究剩余油的分布问题已经引起世界各石油生 产国的普遍关注。经过多年的研究，剩余油分布研究方法及技术得到了很大的发展和改 进，我国学者俞启泰( 1 9 9 7 ) 将剩余油的形成与分布归纳为“微观分布研究”，“宏观 分布研究 和“饱和度研究”3 部分，同时他还提出了剩余油分布的，“不同规模”概念， 即针对不同规模的剩余油进行不同的剩余油分布研究。而对于宏观剩余油分布研究方法 来说，主要包括以下几个方面： ( 1 ) 研究剩余油形成与分布的地质学方法 在油层内剩余油的富集受生产动态和地质因素的双重影响。用地质方法研究剩余油 在目前是应用广泛的方法。 a 应用微型构造研究剩余油分布 油层的顶面和地面都是不平整的，普遍存在局部起伏变化，其幅度和范围都很小， 面积在0 3 瞄以内，幅度大多不超过2 0 m ( 郭平，2 0 0 4 ) ，这些局部的起伏称为微型构 造。主要表现在两个方面：油层微构造和断层。 油层微构造是指在总的油田构造背景下，油层本身的细微起伏变化所显示的构造特 征。其构造幅度一般1 0 m ，面积o 3k m 2 ；断层长3 0 0 m ，断距小于l o m ( 郭平，2 0 0 4 ) 。 它包括正向构造( 小高点、鼻状构造、断鼻) ，负向构造( 低点、沟槽、断沟) ，斜面构 造3 类。微构造组合方式主要有：顶凸底凸型、顶凹底斜( 平) 型、顶底斜面型、顶底 均为小低点型( 顶底双凹型) 。对于微构造发育的油田来说，为了寻找剩余油富集区域， 应用较密的井网资料控制和较小间距的等高线进行研究区构造等高线图件的绘制，结合 油水运动规律，探寻剩余油分布规律。 b 砂层沉积微相对剩余油分布的影响 2 第一章绪论 油藏开采中的层间差异导致纵向上剩余油分布的差异。在油田开发中，极少见将单 层作为一个开发层系，多数情况下是将储层物性相近、上下有较好非渗透性的隔层、适 当井段内有一定储量规模的相邻几个油层作为一套开发层系。同一开发层系的储层物性 相近，但有层间差异。层间差异导致水驱油状况的差异，注入水易沿高渗透层突进，控 制油层层间的剩余油分布。 沉积微相平面变化形成的水驱油非均质性控制了剩余油平面的空间分布。沉积微相 平面变化导致渗流能力的平面非均质性，使注入水绕流形成水驱油的非均质性。注入水 总是优先进入河道，再沿着高压力梯度方向顺河道突进，直到河道方向压力梯度变小才 向河道两侧扩展，致使天然堤等沉积单元的储层水驱效果差、剩余油饱和度较高。 此外夹层分布位置和射开程度控制了剩余油分布。储层内的沉积韵律与夹层、单砂 体内韵律性和沉积结构、沉积相变导致垂向上储层性质的变化以及层内夹层的发育特征， 这是控制单砂层垂向上注入水波及体积和层内剩余油形成及分布的重要因素。 ( 2 ) 研究剩余油形成与分布的井间监测技术和动态方法 a 井间示踪剂技术是把一种或几种示踪剂注入到注入井中，随后在周围生产井取 样，监测示踪剂的含量，并绘制出示踪剂产生曲线，利用半解析方法对示踪剂产生曲线 进行分析，确定边水推进方向及速度，确定高渗层的分布及储层渗透率、孔隙度及含油 饱和度的变化情况，研究油藏平面和纵向上非均质性，为开展下步各项开发措施，提高 采收率具有重要的指导意义。 b 水驱前缘测试技术是近几年开始应用于油田开发的一项新技术，主要依据注水过 程中会诱发微地震原理，通过高精度拾震器接收注水过程中产生的微地震波，并采用1 3 个判别标准，对信号进行自动判别，反解微震波倒时差系列方程组，即可确定微震震源 位置，进而给出裂缝发育状况、水驱波及范围、优势注水方向，具备提高平面剩余油分 布认识的可能性，可以为评价区块水驱状况和剩余油富集区提供依据( 周大勇等，2 0 0 5 ) 。 剩余油的成因类型和控制因素：通过对大庆油田剩余油的平面和垂向分布的综合分 析，以地质和开发为基础，剩余油分布的影响因素大致概括为以下几类，其中平面剩余 油成因类型包括：a 在注采井之间压力平衡带( 滞留区) 形成的剩余油；b 井网失控的剩 余油；c 由于注采系统不完善形成的剩余油；d 薄地层物性极差和薄油层形成的剩余油； e 在主河道之间或油藏边缘薄地层形成的剩余油；f 断层阻隔形成的剩余油；g 低渗透带 阻隔或岩性尖灭带所形成的剩余油；h 高度弯曲河道突出部分剩余油；i 微结构顶部剩余 油。而垂向剩余油成因类型有：a 厚油层内部非均质性形成的剩余油；e 层间干扰形成的 剩余油；厚油层内隔层引起的剩余油；隔层引起的剩余油。 束青林，张本华( 2 0 0 4 ) 通过对孤岛油田的剩余油分布的研究，认为特高含水期影 响储层剩余油富集分布的因素尽管复杂繁多，但从系统论和层次分析的角度来看，都可 以归纳为两大因素，即油藏非均质性和开采非均质性。油藏非均质性包括构造、储层及 流体非均质性。其中，储层非均质性表现为储层砂体的尺寸规模大小、几何形态、连续 西安石油大学硕士学位论文 性和砂体内的孔隙度、渗透率等参数的分布所引起的平面非均质性；各但砂层厚度、孔 隙度、渗透率等差别所引起的层间非均质性；以及单砂层内部垂向上储层性质的变化、 非渗透夹层等所引起的层内非均质性，其为沉积、成岩和构造改造作用的综合效应。开 采非均质性主要为层系组合、井网布置、射孔位置、注采对应、注采强度等注采状况导 致的储层开采状况的非均质性。 1 3 主要研究内容 ( 1 ) 进行小层划分与对比：a 小层的划分方法；b 划分及对比的步骤；c 划分及对 比结果； ( 2 ) 沉积相与沉积微相研究：a 沉积微相的划分依据；b 沉积微相划分；c 沉积微 相特征； ( 3 ) 储层及油藏特征研究：a 储层岩石学特征；b 成岩作用特征；c 储层物性特征； d 储层孔隙结构特征；e 储层四性关系研究；储层非均质性研究；g 储层综合分类评价； h 油藏特征研究； ( 4 ) 三维储层地质建模：a 建立构造模型：以单井层序与小层划分为基础，以建模 的方式建立区内三维构造模型，并建立重点层位顶面构造图；b 建立沉积相模型：以单 井分层为基础，通过沉积微相的条件约束模拟，以沉积微相展布为准绳，在以概率、相 序和定量地质知识库为约束条件下，以小层为单元建立沉积相微模型，合理体现沉积微 相内地质特征的相似性与相序变化特征；c 建立储层的各种参数模型：采用相控建模技 术对不同沉积微相的各种物性参数分别建模。 ( 5 ) 剩余油分布研究：a 井间监测和动态分析方法：包括含水率分析法、水驱前缘 检测技术分析法、示踪剂监测技术分析法；b 综合地质分析法：包括构造分析方法、沉 积相与储层非均质性分析法；c 剩余油开发调整建议。 1 4 技术路线及完成的工作量： 1 4 1 技术路线 利用多学科信息如地质资料、测井资料、测试资料、开发动态资料等，以现代沉积 学、储层地质学、石油地质学、测井地质学为理论指导，充分利用计算机技术，利用相 控随机建模原理，进行研究区储层三维地质建模，并以丰富的开发动态监测资料为基础， 运用综合地质分析和井间监测动态分析方法对研究区宏观剩余油分布进行研究，并提出 了开发调整建议，本文技术路线图如图1 。 1 4 2 论文创新点 利用斯伦贝谢公司的p e t r e l 地质建模软件，按照“构造模型岩相模型一相控储层属性 模型”的研究思路，建立了定边油田张韩油区的三维地质模型，并采用多种井间监测动 态分析方法和综合地质分析方法，对研究区主力油层宏观剩余油分布进行了预测。 4 第一章绪论 图1 论文研究技术路线示意图 1 4 3 完成工作量 在论文撰写的过程中，完成的主要工作量如表1 。 表1 论文完成工作量统计 项目 完成工作量项目完成工作量 小层的划分与对比 5 0 口 砂厚及沉积相平面图 6 幅 地层综合柱状图l 幅储层及油藏特征各类插图2 9 幅 地层对比剖面图6 幅储层建模数据1 套 小层顶面构造图3 幅建模成果图1 7 幅 单井沉积相剖面图 2 幅 剩余油分布相应图件 6 幅 连井沉积相剖面图6 幅文章插表2 9 张 以上图件及插表均由本人独立完成。 5 龃安石油大学硕士学位论文 第二章油田概况 2 1 地理位置 定边张韩油区位于鄂尔多斯盆地西部陕西省定边县境内，构造上隶属于鄂尔多斯毓 地陕北斜坡西部，研究区东起黄8 4 9 井8 4 8 井一线，西至砖6 5 0 井一1 6 1 4 井一线，南抵砖 9 8 6 井，北到8 0 0 8 4 7 1 井一线，东西宽约 26 k m ，南北长约2 ，4 k m ，面积约65 k m 2 。 研究区属陕北黄土塬区，地形起伏不平， 为沟、梁、峁地貌；地面海拨1 4 4 0 1 8 6 0 m ， 相对高差最大4 2 0 m ；属大陆季风性气候，冬 春少雨雪，植被不发育，年降水量5 0 0 r a m 左 右，主要集中在曲9 月份；年平均气温78 u ， 极端最低气温一2 5 c 极端晟高气温3 5 ，无 霜期1 7 0 天。研究区工农业生产水平较低，交 通不发达。 2 2 区域地质概况 鄂尔多斯盆地地处我国东、西部构造区域 的多期、反复交替拉张和挤压作用相互影响、 互为补偿的接合区。其以不整合面为重要界限 图2 - 1 研究区地理位置图 为多构造体制、多演化阶段、多沉积体 系、多原型盆地叠加的复合克拉通盆地。其镶边依次为活动的褶皱山系和地堑系所环绕。 而盆地本部则结构简单、构造平缓、沉降稳定、地层“整合”、断裂较少、活动微弱。构 成稳定地块被活动构造带所环绕的构造格局。其内部构造单元可划分为伊盟隆起、渭北 隆起、西缘前陆冲断带、天环拗陷、陕北斜坡及晋西挠褶带，面积约2 5 x 1 0 4 k n 2 ( 何自 新，2 0 0 3 ) 。 鄂尔多斯盆地现今构造形态是东翼宽缓，西翼陡窄的大向斜( 秦红、王多云，2 0 0 6 ； 郭少斌，2 0 0 6 ) 。盆地边缘断裂褶皱较发育，而盆地内部构造相对简单，为一平缓的西倾 单斜构造地层倾角小于1o ，仅发育低幅度的鼻状隆起构造。幅度较大、圈闭较好的背 斜构造不发育。 鄂尔多斯盆地是一个沉积稳定、坳陷迁移、扭动明显的多旋回克拉通叠加盆地( 牟 泽辉等，2 0 0 1 ) 。晚三叠世由于印支运动的影响，使得晚古生代中三叠世的华北克拉通 坳陷盆地逐渐向内陆转化( 刘少峰等，1 9 9 7 ) 。自晚三叠世以来发育完整和典型的陆相碎 屑岩沉积体系，进入了大型内陆差异沉积盆地的形成和发展时期。鄂尔多斯盆地在晚三 第二章油田概况 叠世延长期为一大型内陆淡水湖盆，经历了完整的湖进湖退过程，其中长l o 至长7 油 层组为湖进期，长6 至长2 油层组为湖退期，长l 油层组为准平原化期；而长7 油层组 为湖盆扩张最盛期，沉积了一套稳定、巨厚的深湖半深湖相泥岩，为盆地中生界最重要 的生油岩系( 付金华、罗安湘、喻建，2 0 0 4 ) 。付金华、郭正权等( 1 9 9 8 ) 认为长9 、长 7 、长4 + 5 亚期是湖盆演化中的三大湖侵期，尤其是长7 亚期，湖侵达到鼎盛期。三大 湖侵期之间是岸进期，以长8 、长6 、长2 + 3 亚期为代表，形成了重要储集层系。盆地 中广泛发育了冲积扇、河流、湖泊、扇三角洲、辫状河三角洲和曲流河三角洲沉积。其 中曲流河三角洲分布范围广，具有巨大的油气潜力，始终是人们注意的焦点。 定边油田张韩油区构造上位于鄂尔多斯盆地陕北斜坡西部，该油田主要的含油层系 为侏罗系延安组延1 0 油层组和三叠系延长组长2 油层组( 本研究区主要是长2 ) ，局部 长8 和长1 油层组也有油层分布，其中长2 油层组又分为长2 1 、长2 2 、长2 3 等3 个油层 亚组，主力油层为长2 1 ，长2 2 和长2 3 含油相对较差。由于定边油田张韩油区相当部分 井只钻穿长2 1 油层段，因此本次研究的主要目的层为长2 1 油层段，进一步将长2 1 油层 段细分为长2 卜1 、长2 1 。2 、长2 1 。3 三个小层。 7 西安石油大学硕士学位论文 第三章地层与构造特征 3 1 地层划分与对比 定边油田张韩油区钻遇的地层自上而下为：第四系、白垩系下统志丹群、中下侏罗 统安定组、直罗组、延安组；上三叠统延长组( 未穿) 。其中侏罗系延安组延9 、延1 0 油 层组和三叠系延长组长2 油层组是该区最主要的勘探开发目的层系。 虽然本次研究主要目的层是长2 油层组，但是为了保证地层划分与对比的准确性， 依据侏罗系延安组、三叠系延长组各自比较明显和稳定的区域性标志层( 如延7 顶部煤 层、延1 0 顶部煤层、k 8 、k 9 标志层) ，对延安组延7 至延长组长2 各油层组进行了详 细的地层划分与对比。其中侏罗系延安组分为5 个岩性段( j l - 2 y 1 j 1 - 2 y 5 ) 以及延1 、延2 、 延3 和延4 等1 0 个油层组；三叠系上统延长组分为5 个岩性段( t 3 y l t 3 y s ) 以及长1 、 长2 、长3 等1 0 个油层组( 表3 1 ) 。由于研究区绝大部分井只钻穿长2 1 油层段，因此 本次研究主要目的层为长2 油层组中的长2 1 油层段，将长2 1 油层段进一步细分为长2 卜1 、 长2 1 。2 、长2 1 。3 三个小层( 表3 2 ) 。 表3 - 1 定边油田张韩油区侏罗系、三叠系地层及油层组划分表 系统组段油层组标志层 第四系黄土层 白垩系下统志丹群 ( 上覆) 中统安定、直罗组 j 2 z l 一用腊 e t k e l j - - t - - 职蜃 第四段 延4 + 5 j 1 2 y 4 第三段 延6 扰，恬蜘j , t t 目 ，x = ，j 二r 口p ，9 k ，z i 侏罗系j i - 2 y 3 延7 下统延安组延8 第二段 延9 z ：c1 佰盘仃坩曰 j 1 2 y 2 ，x 生uj j n 日p ，研【，z i 延l o 第五段 长1 t 3 y 5 三叠系 上统延长组 第四段 长2 t 3 y 4 长3 以下就本区钻遇地层的划分对比结果加以介绍，划分对比的重点是长2 1 油层组，包 括长2 1 、长2 卜2 、长2 1 - 3 三个小层。划分与对比的依据包括区域性的标志层分布、岩性 和电性特征、沉积旋回、地层厚度等，即采取综合划分与对比的研究方法。 8 第三章地层与构造特征 表3 2 定边油田张韩油区三叠系延长组长2 油层地层划分表 系 统组油层组亚组小层标志层 长1 i ，n - i ：- - ：士目 、71 1 、，l ! ，z i 长2 1 1 叠 上 延 长2 1 长2 1 。2 v o - i ：- ：- 士曰 长 长2 长2 1 - 3 j 、u ，j 、儿! 一，z i 系 统 组 长2 2 长2 3 长3 3 1 1 地层界线划分 3 1 1 1 延6 延1 0 分界 在研究区内，延6 延9 底部煤层发育相对比较稳定，平面上有一定的可追踪对比性。 延6 延9 底部标志层由多个煤层组成，电性特征比较明显。其中延7 油层组顶部，为一 套黑色煤层沉积，测井曲线以明显的低自然伽马、高声波时差、高电阻率为特征，自然 电位曲线接近泥岩基线，该套煤层在本区厚度约5 - - 6 m ，区域分布非常稳定，经过对比 研究，该区内所有井测井曲线都可以见到，是本区较好的地区性地层对比标志层。延7 与延8 分界是以延8 顶部沉积的煤层为标志，厚度在1 5 3 o m 之间，测井曲线以明显 的低自然伽马、高声波时差、中一高电阻为特征，自然电位偏正。延8 与延9 分界是以延 9 顶部沉积的数个薄煤层为标志，厚度在1 5 3 0 m 之间，测井曲线以明显的低自然伽马、 高声波时差、中一高电阻为特征，自然电位偏正。分布较为稳定。延9 与延1 0 底部的煤 层最为稳定，电性特征表现为高阻、高声速，低自然伽马，在全区的分布最为稳定，易 于识别和追踪( 图3 1 ) 。 3 1 1 2 延1 0 与长1 分界 延1 0 普遍发育上下两套正旋回河流相沉积层序，岩性为块状砂岩夹灰色泥岩，电 测曲线为自然电位，自然伽马钟型，箱型，高幅低值。通常将下段砂岩底部作为延1 0 与长l 的分界( 图3 1 ) 。 3 1 1 3 长1 与长2 分界 通过该区测井资料的对比，凡钻穿长1 的井绝大部分可见到k 9 标志层。k 9 标志层 位于长1 下部，岩性主要为黑色的泥、页岩、碳质泥岩及凝灰质泥岩，底部常因凝灰质 含量较高引起扩径而电阻值变得很低，电性上具有高声速、高伽马、自然电位偏正等特 点( 图3 2 ) 。 在长2 油层组内部按沉积旋回又可分出长2 1 、长2 2 及长2 3 三个亚油层组，其界线 按沉积旋回、岩性和厚度综合考虑。由于研究区绝大部分井只钻穿长2 1 油层段，因此长 2 1 是本次研究的主要目的层段，长2 1 又可分为长2 1 、长2 心、长2 ，其中在相当数量 的井中长2 卜2 底部可见k 8 标志层，其岩性、电性特征比较明显：岩性主要为泥岩、碳质 泥岩以及含凝灰质泥岩，电性特征表现为高幅度指状声波时差、高自然伽马、高幅低值 9 西安石油大学硕士学位论文 素 鍪 釜 5 目 赫 a l g 曙 篓 ； 鞠 霉 差 錾 r i j 一 _ 二二 二 墨 釜 卜 e _ r l l 霪 旨 蔗 # 基 y 豳 i 蚕 銎 簧 毽 i l i 霍 蛋爹 ， 一 ￥ 雾 目 一 i 幽3 - 1 定边油田张韩油区地层综台柱状图( 砖 6 4 8 井) 第三章地层与构造特征 k 】 爹 塾 ，( 一 i _ k 9( l 8 i蒲 长2 萋釜 挚 一 誊_ 簦 恒2 1 j _ 一” 一 g - 萋 i i 一 # j ：二 差一 g 酗4 d 定边油田张韩油区长2 油层沉积徽相剖面图( 定7 5 0 井) 4 3 长2 油层组沉积相带展布与砂体分布特征 本论文以长2 。1 、长2 m 、长2 卜3 为重点层系进行了平面沉积微相的研究，三个日的 层系均属三角洲平原亚相沉积。首先，傲了定边油田张韩油区长2 “1 、长2 m 、长2 m 三 个小层的6 条沉积相剖面图，如图4 - 4 - - 4 9 所示。以这6 条沉积相剖面为基础，对三个 小层的沉积微相平面展布及砂体分布规律进行了研究。 ( 1 ) 长2 时期：从沉积相平面展布图分析，研究区主要发育3 条呈条带状展布的 北东南西向水上分流河道砂体( 图4 - 1 0 、4 - 1 1 ) 。这3 条分流河道砂体是由北东方向的 一条较宽的主河道砂体分叉而来，主分流河道砂体宽度在1 5 0 0 m 左右，东部和西部的次 分流河道砂体河道宽度分别在3 5 0 m 和4 0 0 m 左右，而中部的次分流河道砂体较窄，宽 度大约在2 0 0 m 左右，三条次分流河道砂体延伸长度大约1 $ o o m 左右；分流河道中央处 第四章沉积相与砂体展布特征 图4 一定边油田张韩油区砖2 5 2 井7 5 0 井沉积相剖面圉( 剖面1 ) 圈4 毒定边油幽张韩油区砖6 5 0 井黄7 5 6 井沉积相剖面圈( 剖面2 ) 长2 h 砂体厚度 1 2 m ，最大厚度达1 7 m ；砂地比 05 。其两侧为河道侧翼，砂体厚度 l o m - 1 2 m 之间，砂地比介于03 - 05 之间。在西部和中部的两条分流河道砂体之间，砂 体逐渐由河道侧翼过渡为河道l 】湾沉秘，其宽度大约在2 5 0 m 左右，砂体厚度 1 2 , m ，最大厚度达2 1 m ，砂地比 05 。北部分流河道 两侧为河道侧翼，砂体厚度8 m 1 2 m 之间，砂地比介于03 - - 05 之间。 ( 3 ) 长2 ”时期：从沉积相平面展布图分析，研究区主要发育2 条呈条带状展布的 北东一南西向水上分流河道砂体( 图4 - 1 4 、4 - 1 5 ) 。这2 条分流河道砂体在砖6 9 7 - 7 4 8 一黄 第四章沉积相与砂体展布特征 圈4