（石油与天然气工程专业论文）子北探区油气富集规律及勘探方向研究.pdf

中文摘要 论文题目： 专 业： 硕士生： 指导教师： 子北探区油气富集规律及勘探方向研究 石油及天然气工程 罗然昊( 签名) 赵靖舟( 签名) 曹金舟( 签名) 摘要 本论文以1 4 2 口井动、静态资料为基础，借助岩石有机碳、干酪根镜检、薄片鉴定、 压汞及扫描电镜等分析测试资料，运用沉积学、石油地质学、地球物理学等理论，对子 北探区进行了地层划分对比、构造、沉积微相、生油条件、油源对比及储、盖层微观结 构等研究，并探讨运移通道体系与成藏模式，总结了研究区的油气富集规律。 研究认为研究区在西倾单斜背景上发育一系列鼻状隆起构造，长2 、长3 油层组属 辫状河沉积，长4 + 5 、长6 油层组主要为三角洲平原亚相。长7 层段暗色泥岩以i i2 型偏 腐泥腐殖型有机质为主，长l 层段泥岩以i i2 型偏腐泥腐殖型有机质为主，长6 、长2 原油有很好的亲缘性，来自同一套烃源。储层具有矿物成熟度低、结构成熟度中等、成 岩作用较强的特点，孔隙类型主要为粒间孔和溶蚀孔。研究区东北部、中部和西南部位 为有利的储盖组合区，在距生油中心较近的地区，形成低含水油藏，距生油中心较远的 地区，形成高含水油藏，油气主要表现为侧向和垂向运移方式，油藏类型以构造岩性复 合油藏和岩性油藏为主。 关键词：油气富集规律延长组子北地区鄂尔多斯盆地 论文类型：应用基础 l i s u b j e c t ： t h es t l i d y 。fh y d r o c a r b o ne n r i c h m e n tp r i n c i p l ea n d e x p l o r a 伽np 。t e n t i a l m z i b e ie x p l o r a t i o na r e a s p e c i a l i t y ： n a m e ： l n s t r u e t o r ： a b s t r a c 。r a c c o r d i n gt om c 恤o r i e so fs e d i m e n t o l o g y , p e t r o l e u mg e o l o g y , g e o p h y s i c s ，毗t h ep a p e r s t u d i e d0 nn l es t r a t i 伊a p h i cc o r r e l a t i o n , s 仰c t u i e ，s e d i m e n t a r yf a c i e s , r e s o u r c e ? c k s ： r e s e r v o i r s ，o i lf o r m a t i o nc o n d i t i o i l s o fz i b e ia r e at op r o b et h e a c c u r n u l a t i o nm o d e la n d h y d r o c 批砸c 岫e n t p r i n c i p l e ，u s i n g t h el o g g i n g ，o i l - t e s t 锄dal 姆眦0 吼t o fl a b o r a t o r y a n a l y t i c a ld a t eo f14 2w e l l s t 己s j t u d ya r e 嬲d e v e l o pas e r i e so fn o s e l i l 【es 讯l c t u r ea tt h eb a s e0 fw e s 删a c c l i v ： m 。n o c l i n e c h 锄薛雠dc h a n 9 3f o r m a t i 。璐d c v e l o pa l l a s t o m o s e ds 仃e 锄f a c 论& c h 攀+ 乏 a i l dc h a l l 酌f o r m a t i 。n sd e v e l o pd e l t ap l a i ni n t r a f a c i e s t h ed a r km u d s t o m o fc h 锄g7 强d c h 锄g l 删o ni s 呻ek e r a b i t 哪e n t h ec m d e 。i lo fc h a n 9 6 砌c m 醇f o r m a t i o n s h a v e 洲l i 撕m e y a r cc o m e 舶mm es a i i l e0 i l s o u r c er o c k 胁绷m 删竺s h a v el o w e rc o m p o s i t i o n a lm a t u r i t y , m e d i o c r et e x t u r a l m a t u r i t ya n d 如m n g d i a g e n e s i s i h e e p o r e sd i v i d ei n t 0i n t e r 掣a i l u l a r p o r e sa n de m p o f i e u t h ea d v a n t a g e d c o m b 试e da r e a so ： r e s 洲i r 锄dc a p p i n gf o r m a t i o n sa r ea t t h en 0 咖础m m i d d l ep a r ta n ds 心e s 锄毗 s t u d ya r e a ml o w 咖c u t r e s e r v o i ri sf o r m e da tt h ea r e a 她n e 抽”n g l 眦s o 攀： m a t 耐a l ，恤et l i g l lw a t e rc u tr e s e o i r i sf 0 肌e d a tt h ea r e at h a th a y e l o n gm s 懈e t 0 o - ：酎竺 s o u r c em i a t e r i a l ，恤m i 争a t o r yd i r 硎o no fh y d r o c a r b o n i sc r o s s r a n g ea n d v e r t i c 2 l l t h e m a i r yr e s e r v o i ri sc o m p o s i t e t e c t o n i cd e p o s i ta n dl i t h o l o g i cd e p o s i t k 州。r d s ：h y d m c a r b 。ne n n c h m e n tp r i n c i p l e ；y a n c h a n g f o r m a 伽n ；z i b e ia m a ；o r d 。s b a s i n t h e s i s ：f u n d a m e n ts t u d y i h 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，l l lj j n 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已在论文中 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：趁象 日期： ，艿互 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：啦 导师签名： 日期： ，k 占 溅) e tg q ：9 易t z t s 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 1 1 选题依据 第一章绪论 低渗、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【1 4 1 ，但低渗、 特低渗油田的物性差、产量低、多属岩性油藏，天然能量匮乏，搞好此类油田的注水开 发，尽快提高其开发水平和经济效益，是实现油田持续发展的关键。子北探区处于鄂尔 多斯盆地东北部，研究区有1 2 0 0 k m 2 ，目前探明储量面积1 5 0k m 2 ，探明储量7 0 0 0 x1 0 4 t 。 近年来，该区油气勘探不断取得重要突破，先后发现了涧峪岔长2 油藏和长6 油藏。还 有大片的空白区域有待进一步勘探，现在部分区域打了一些探井，但井距较大，方向性 不明朗，使勘探进展较慢。 然而，子北探区又是鄂尔多斯盆地陕北斜坡中生界油气藏形成和分布较复杂的一个 地区，具有多层系含油、含水率普遍较高、分布比较复杂等特点f s - l o l ，勘探难度大。如 何进一步提高勘探成功率，降低勘探风险，多发现几个油田，是摆在技术人员面前的艰 巨任务，只有认真总结近几年来的勘探成果，研究油气显示区域的油气富集规律，并借 助近年开发方面油气地质研究，以求寻找一些规律性的共性的有效的油气勘探方法。 本论文在研究区三叠系延长组各油层组沉积相、烃源岩、储层等的基本石油地质条 件研究的基础上，总结油水分布的规律，并进而预测有利的勘探区块，为了进一步加快 研究区石油勘探开发步伐，实现该区原油生产的可持续发展，提供科学依据。 1 2 国内外研究现状 近十几年来，在成藏机理研究方面开展了大量工作，并有较大的进展。主要涉及了 油气运移的通道、运移相态、运移过程、运移方式等的研究【l 卜2 2 1 。c a t a l a n ( 1 9 9 2 ) 和t h o m a s ( 1 9 9 5 ) 开展了二次运移和聚集的模拟实验，深化了对成藏过程中油气运聚机理的认识。 王新洲等( 1 9 9 6 ) 的模拟实验成为研究油气成藏过程的重要手段和方法。对油气排出机 理、成烃动力学机制作了定量探索，并进行了具有重要理论意义的物理模拟实验和计算 机模拟，建立了油气初次运移的间歇式排烃或脉冲式排烃理论。流体封存箱理论将油气 生成、运移、聚集统一起来研究。h u n t ( 1 9 9 0 ) 、张义纲( 1 9 9 1 ) 和郝石生( 1 9 9 3 ) 提出 了封存箱的脉冲式混相涌流概念和箱内成藏、箱外成藏、箱缘成藏的油气成藏模式，深 化了人们对油气生成、运移聚集理论的认识。李明诚( 1 9 9 2 ) 通过对四川盆地川西凹陷 构造史、生烃史、成岩史的分析，提出了侏罗系致密红层天然气的富集机制，认为致密 层中富集的天然气主要是在早白垩世末期地层致密以前由水相和气一水两相运移的产 物，其后，在地层发生致密变化过程中有大量天然气散失，残留下来的部分则形成现今 超压、致密的含气储集体。王金琪( 1 9 9 7 ) 通过对构造相对活跃地区，深部已形成的油 西安孑i 油大学硕_ i ：学位论文 气聚集通过断层和裂缝垂向上窜的现象，认为大部分天然气可能散失于地表，部分被封 盖截流成为各种较浅的次生油气藏，着重研究了天然气运移烟囱作用的烃源基础、通道 和动力、截流的阻抗形式、岩层致密化程度等成藏机理，突出探索次生富集油气田的地 质条件对于天然气成藏过程，郝石生( 1 9 9 2 ) 和张义纲( 1 9 9 5 ) 等从物质平衡的角度提 出了天然气运聚动平衡理论。 关于油气成藏模式的研究，国内许多学者开展了大量工作。通过不同地区油气藏成 藏条件与特征的研究，人们提出了多种成藏机制与模式。何鲤等( 1 9 9 2 ) 对川西上三叠 统天然气的三种成藏模式进行了分析。周文( 1 9 9 2 ) 认为川西孝泉构造中侏罗统“次生气 藏”的成藏机理归结为：断裂沟通下三叠统气源岩、气源岩高压推动天然气运移、裂缝控 制气藏分布。 综上可见，油气成藏模式十分复杂，在不同地质背景下有不同的模式。在各种成藏 模式中，既有高压油气藏的成藏模式，又有常压甚至低压油气藏的成藏模式，但对圈闭 流体注入过程中的油气聚集和演化涉及较少，成因模式的探讨需要进一步加强。 1 3 主要研究内容、方法及技术路线 本次研究拟采用油气富集规律研究的新技术、新方法，应用地质、测井、数学、计 算机技术等多学科相结合，结合现代测试分析技术方法，对研究区油气富集规律及勘探 方向进行系统研究。 研究区位于鄂尔多斯盆地陕北斜坡东部子长县境内，研究范围为坐标4 1 1 7 4 4 0 - 4 1 5 1 8 0 0 ，1 9 3 5 1 9 5 0 - 1 9 3 7 8 4 2 9 ，面积约1 2 1 l k m 2 ，研究层段为三叠系延长组长2 一长6 共4 个层段，研究内容主要包括以下几方面： ( 1 ) 地层划分对比； ( 2 ) 区域构造精细分析； ( 3 ) 沉积微相分析； ( 4 ) 生油条件评价与油源对比； ( 5 ) 储、盖层评价及有利储盖组合预测： ( 6 ) 运移通道体系与成藏模式研究； ( 7 ) 油水分布规律研究及区块评价。 为使研究工作更具科学性、实用性，应注意采用宏观与微观相结合，区域资料与单 井资料相结合，地质研究与地球物理研究相结合的方法，对研究区油气富集规律进行系 统分析。以1 4 2 口井动、静态资料为基础，在地层划分对比和区域构造研究的基础上， 对沉积微相进行研究，借助岩石有机碳、干酪根镜检、馏分碳同位素等分析测试资料， 进行生油条件评价与油源对比，运用薄片鉴定、压汞及扫描电镜等方法对储、盖层微观 结构进行研究，预测有利储盖组合，探讨运移通道体系与成藏模式。最后结合各种研究 2 第一章绍论 成果找出油气富集规律，确定下一步勘探方向。 采用的研究技术路线见图l 。 图l 研究思路流程图 本文在借鉴前人研究成果和广泛收集区内及邻区各种资料的基础上，采用野外观察 与室内分析相结合的方法，进行系统采集，细致观察，数理统计等研究工作，多方位、 多渠道的推理验证，使本次研究成果最大的符合研究区实际情况，满足油田对开发和生 产的需要，对下步工作提供可靠的依据。 1 4 完成的工作量 ( 1 ) 查阅研究领域近年内的文献和书籍1 0 0 余篇( 部) 。 ( 2 ) 现场资料收集和岩心收集 采集了4 1 0 块岩心样品进行了实验分析：收集研究报告：电子文档1 0 0 多份，纸质 文本8 0 余份；收集测井数据：1 4 2 口井；收集研究图件：2 0 0 余张。 ( 3 ) 实际分析化验内容( 见表1 ) ( 4 ) 室内研究和编图 处理研究数据：2 0 0 0 0 余个；测井曲线识别：处理1 4 2 口井；绘制中间图件1 7 0 余 份，电子表格1 0 0 余份。 1 5 取得的主要认识 ( 1 ) 石家湾李家岔探区三叠系延长组并不完全是简单的单斜构造，而是在西倾单斜 3 西安石油大学硕士学位论文 背景上发育一系列鼻状隆起构造，其规模和分布位置在各油层组既有继承性又有差异性。 表1 完成分析化验统计表 分析项目 数量( 个) 岩石薄片 5 0 铸体薄片 5 0 图像粒度 5 0 图像孔隙 5 0 阴极发光 2 0 压汞 2 0 x 射线衍射分析 2 0 扫描电镜 2 0 相渗透率实验 2 0 岩石有机碳f l o e ) 4 干酪根c 、h 、o 元素 4 r o c k - e v a i 执解分析( = 蝰) 4 干酪根镜检 4 r o 钡, t j 定 4 氯仿沥青抽提 1 0 氯仿沥青“a ，及族组分棒薄层分析1 0 族组分分离、定量 1 0 馏分碳同位素 2 0 饱和烃馏分气相色谱 1 0 饱和烃馏分色谱色质 1 0 有机包裹体与成藏分析 2 0 ( 2 ) 根据大量单井相分析结果，对研究区延长组长卜长2 进行了系统的沉积相分 布和编图研究，进一步明确了区内各油层组的沉积相类型及分布。 ( 3 ) 长6 层段和长2 层段泥岩基本上为i i i 型有机质，为非烃源岩；长l 层段泥岩的 有机质类型在子北地区也较差，以2 型偏腐泥腐殖型有机质为主。长6 、长2 原油有 很好的亲缘性，各项生物标志化合物( 链烷烃类、规则类异戊二烯烃类、甾烷类、萜烷 类) 一致，只是成熟度上略有差异。 ( 4 ) 裂缝的发育部位通常是油气聚集分布的有利部位。研究区内油气的运移方式主 要表现为侧向和垂向运移。运移通道以渗透性砂岩为主，河道砂体叠置构成了良好的导 运系统。 ( 5 ) 油藏类型复杂多样，构造岩性复合油藏和岩性油藏并重，另外还有构造一岩性 一水动力复合油藏。 4 第二章地层与构造特征 第二章地层与构造特征 2 1 延长组地层发育特征 鄂尔多斯盆地上三叠统延长组大约以北纬3 8 0 为界，北部沉积物粗，厚度小( 1 0 0 - - 6 0 0 m ) ，南部沉积物细，厚度大( 1 0 0 0 - - 1 4 0 0m ) 。盆地西缘局部地区加厚，超过2 4 0 0 m 。 延长组是本区主要生、储油层和本次研究的目的层。根据岩性及古生物组合，延长组可 划分为五段，即：t s y l t 3 y 5 ，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l 一长1 0 。 ( 1 ) 延长组第一段( t 3 y i ) 厚度比较稳定，一般在2 5 0 - - 3 0 0 m ，相当于长l o 油层组。 以河流、三角洲及部分浅湖相沉积为主，以厚层、块状细至粗粒长石砂岩为主，普 遍见麻斑状结构，南厚北薄。视电阻率曲线一般呈指状高阻，自然电位大段偏负。本段 岩性和电性特征明显，是井下地层对比划分的重要标志层之一。 ( 2 ) 延长组第二段( t 3 y 2 ) 厚度一般在2 0 0 , 一- , 2 5 0 m ，相当于长9 和长8 油层组。 本段与t 3 y l 比较，沉积范围大幅度扩展，总的特点是北东部粗而薄( 以至尖灭) ， 西南缘细而厚，发育一套黑色泥页岩。上部相对较粗，细砂岩相对集中。盆地南部广泛 发育黑色页岩及油页岩，电阻曲线表现为高电阻层。盆地东部佳芦河以北到窟野河地区， 中段油页岩分布稳定，称“李家畔页岩”，为地层对比的重要标志。盆地北部及南部周边 地区黑色页岩或油页岩为砂质页岩、泥质粉砂岩所代替，电性高阻层消失。 本段为延长组重要生油层之一。下部泥页岩段为长9 油层组，上部砂岩相对集中段 为长8 油层组。长9 油层组在区域上为生油层之一，长8 油层组为产层。长9 下部开始 出现高绿帘石、高榍石组合段，至长8 出现了含喷发岩碎屑的高石榴子石段，特征明显 而突出，是区域性岩矿对比的主要依据。 ( 3 ) 延长组第三段( t 3 y 3 ) 厚度一般在3 0 0 m 左右，相当于长7 、长6 和长4 + 5 油层组。 本段在盆地广大地区均有出露和保存，仍然表现为南厚北薄，南细北粗，是一套砂 泥岩互层。在盆地南部顶、底均以厚层黑灰色泥岩为主，底部最为发育呈油页岩或碳质 页岩，俗称“张家滩页岩”，是区域对比的标志层。砂岩主要集中于中部，含黄铁矿。 本段按沉积旋回划分为长4 + 5 、长6 、长7 油层组，长4 + 5 和长7 均以泥页岩为主， 是主要生油层，长6 以砂岩为主，是主要油层之一。本段的视电阻率曲线呈梳状，长7 底部油页岩或碳质页岩常呈薄一厚层状高阻，是划分标志之一。自然电位曲线以平直曲 线为主，在砂岩发育部位常呈倒三角形特征。 ( 4 ) 延长组第四段( t 3 y 4 ) 5 两安石油大学硕士学位论文 厚度一般在2 5 0 - 3 0 0 m 左右，相当于长3 和长2 油层组。除在盆地南部边缘及西南 部遭受剥蚀或缺失外，全盆地均有出露和保存。本段岩性较单一，全盆地基本一致，主 要为浅灰、灰绿色中细粒砂岩夹灰黑色、深灰色、灰色粉砂质泥岩或泥岩，砂岩呈巨厚 块状，具微细层理，泥质、钙质胶结。 本段岩性在盆地中仍是北粗南细。上部砂岩集中段粒度相对较粗，通常划分为长2 油层组，下部砂岩集中段粒度相对较细，通常划分为长3 油层组。本段电性特征明显， 自然电位偏负呈箱状或指状，视电阻率呈细齿状。 ( 5 ) 延长组第五段( t 3 y 5 ) 本段相当于长l 油层组，由于遭受后期剥蚀，延长组第五段在盆地北、西、南部均 遭到程度不同的侵蚀，尤以盆地南部为最甚。在盆地南部残存厚度一般2 0 2 3 0 m ，南缘 及西南部缺失无存。 下部砂岩较集中部位常含油，在直罗、城华地区含油较好，砂岩的自然电位偏负， 厚层的自然电位呈箱状，薄层呈梳状。视电阻率呈幅度不大的锯齿状。 2 2 地层划分对比 根据研究区1 4 2 口探井的地层划分对比研究结果，本区钻遇的地层由新到老依次为 第四系、侏罗系、三叠系延长组，第三系，白垩系，在本区缺失，其中三叠系延长组为 本区钻探目的层系。 2 2 1 地层划分对比方法及结果 地层划分对比的总的原则是：用标志层控制，按照沉积旋回来划分和对比，用构造 图、厚度图进行检验。鄂尔多斯盆地中生界发育了多个分布广泛特征明显的地层对比标 志层，其主要的标志层在本区基本都能见到。具体对比时，首先选择了层位全( 钻达长 7 ) 、标志层易识别、旋回性较好的一些井建立了6 条骨干剖面，形成了覆盖全区的闭合 的骨干剖面网，以此作为全区地层划分对比的基准。通过相交的剖面过共用井，小井距 剖面追踪，加强剖面之间的闭合。地层对比初步结果出来后，用地层顶面构造图、地层 厚度图作进一步检验，避免出现串层现象。 具体划分对比过程中，除了考虑沉积旋回外，也考虑了岩性、测井曲线特征及组合 来划分对比油层组。在油层组划分的基础上，根据地区性标志层和次一级旋回划分亚组。 延长组自上而下发育有长4 + 5 细脖子段、长7 顶部泥岩、张家滩页岩等较好的标志层， 是地层划分对比的主要依据( 表2 1 ) 。 ( 1 ) 侏罗系与长1 分界 该界线在鄂尔多斯盆地缺乏明显的标志层，其划分主要依靠界线上下地层岩性的变 化。原因是，长l 顶面( 即三叠系项面) 为一不整合面，其上下地层岩性多存在较明显 差异。一般来说，侏罗系砂岩以石英砂岩为主，泥岩含量少，砂岩胶结疏松，且相对较 6 第二章地层与构造特征 粗，电性上较为突出，电测曲线幅度较大，以显著低的自然伽玛和自然电位为特征，且 明显低于延长组砂岩的自然伽玛和自然电位。而三叠系延长组砂岩以长石砂岩为主，砂 岩细而胶结致密，泥质含量较多，电测曲线幅度相对较小，且延长组砂岩中钙质致密夹 层较多。另外，侏罗系砂岩密度低于延长组砂岩( 图2 1 ) 。 ( 2 ) 长l 与长2 1 分界 长l 以灰黑色泥岩为主，与浅灰色细粒长石砂岩不等厚互层，并夹有多层黑色碳质 页岩和薄煤层。自然伽玛曲线为锯齿状，底部出现厚层砂岩，粒度明显变粗，自然电位 偏负，呈箱状。长2 l 砂岩与长l 底部砂岩比较，粒度变细，其顶部一般有一个明显的泥 岩标志层段，在大部分井均能发现，可分性8 0 以上。该泥岩标志层电性特征表现为： 自然伽玛、自然电位偏正，自然伽玛曲线为锯齿状，中部有一尖锋状，高声速，大井径 ( 图2 2 ) 。 表2 1 研究区地层划分简表 系统组段油层组油层亚组标志层及编号 侏罗系中下统延安组宝塔山砂岩 第五段长l瓦窑堡煤系地层 长2 l 高自然电位 第四段长2长2 2 高伽玛泥岩 延( t 3 y 4 )长2 3 长3 上 细脖 高阻泥岩( k 5 ) 长4 + 5子段 0 3 2 ) 高阻泥岩( 瞄) 长 第三段 长6 l 叠 长6 2斑脱岩( b v 2 ) ( t 3 y 3 ) 长6 长6 3斑脱岩( k 3 ) 长6 4斑脱岩( k 2 ) 斑脱岩( b v l ) 统组 长7 张家滩页岩( k 1 ) 第二段 长8 系 t 3 y ( t 3 y 2 ) 长9 第一段 长1 0 ( t 3 y 1 ) 长2 l 层内砂体主要发育段在该层底部，根据沉积旋回和岩性组合、测井曲线特征， 7 西安并油大学硕士学位论文 长2 1 分为上中下三套砂层，其中中、r 部砂层为主要含油砂体该段砂体顶部有一泥岩 段，自然伽玛自然电位为高值视电阻幸曲线呈锯齿状。 圈2 - i 侏罗系与延长组地层界线特征曲线图( 理1 3 5 井) ， g r 一= 。 。量 t 一 。 主 ：；p ；一 一r f g 叠。= - _ l 一 i 一 s 、 鄹 g 曩 3 、一 ， 圈2 - 2 长i 与长2 1 界线特征曲线固( 理5 0 3 井) ( 3 ) 长2 l 与长2 2 分界 长2 l 底部有一层2 3 米厚黑灰色泥岩，富含植物碎片和平行层理，易破碎其下 即为厚层块状浅灰色灰色长石砂岩，其电性特征在对应泥岩处有一高自然伽玛和高自 然电位，视电阻率呈锯齿状，井径、声波时差增大。这一特征在本区各井中表现明显， 易于区别和对比，是个很好的对比标志( 图2 - 3 ) 。 ( 4 ) 长2 2 与长2 3 分界 在长2 2 大段砂体结束后即进入长2 3 。长2 2 底部有一明显的泥岩段与长五分开，其 电性以高自然电位、高自然伽玛、高声波时差为特征。该泥岩段为黑灰色水平层理发育， 在大部分井存在，是一个很好的标志层( 图2 - 4 ) 。 第章地层与构遗特缸e - ， ) _ ： 多 i 上酬1 蘸 i ( ， i措 轧 ：l 。 图2 - 3 长2 l 与长2 2 界线特征曲线图( 理3 2 7 井) ( 5 ) 长2 3 与长3 分界 整个长2 油层组和长3 油层组均以发育块状砂岩为特征，长2 ，与长3 二者之间并无 明显的界线标志层。其划分主要考虑岩性和沉积旋回原则。一般来说，长2 砂岩更发育， 旋回性要比长3 明显长2 3 砂岩段结束后即进入长3 油层组。长2 ，自然电位基本呈箱状， 长3 电测曲线主要表现为箱状和钟状组合。长2 3 与长3 的界限为泥岩或粉砂质泥岩，其 电性特征为高自然电位、高自然伽玛、高声波时差值为特征( 图2 - 5 ) 。 辟 飘 删 旷 独 缉 墓 ； 。 争 i 悻r ： 蹲安石油大学硕士学位论文 7 0 8 0 m 左右，电性匕泥岩段自然电位曲线太段偏正，电阻率偏低( 图2 - 6 ) 在长4 + 5 的中部，往往存在一套高阻泥岩，此即k 5 标志层，其岩性为黑色泥岩、页岩、 碳质泥岩，有些地区还含有煤线。电性特征表现为高声速、高自然伽玛、高电阻，电阻 率整体较高。k 5 标志层下距长6 顶界面约4 0 m ，上距长3 底面一般3 0 4 0 m 。 ； 嚣 _ _ f 越 i 。 蠹 长z 3 “ 肌 1 r t 隧 圭 擎 ： i 争 咔 i ! 一 班 阡。， i k 丁 懈 争 j=_ ! ： $ l 争 车r 。 圈一雒r 一 第二章地层与构造特征 圄2 4 长4 + 5 与长6 t 界线特征曲线图( 理8 3 i 井) ( 8 ) k6 l 与k6 2 分界 长6 一油层组岩性主要为浅灰色、灰绿色中细粒长石砂岩夹深灰色砂质泥岩及黑色泥 岩，呈不等互层，自上而r 以正旋回为主。自然电位曲线呈箱状、钟状和指状负值，电 阻率曲线呈齿状中值，长6 i 和6 2 油层组岩性和电性都无特殊之处，但总体自然电位和自 然伽玛曲线同步偏右的部分，就是长6 2 的顶部。长6 2 油层组岩性主要为浅灰色一细粒长 石砂岩夹灰色砂质泥岩和黑色泥岩电测曲线呈钟状和箱状负异常( 图2 - 8 ) 。 ( 9 ) 长6 2 与长如分界 长6 ，和长6 ，油层组的分界线一般以长6 3 顶部的斑脱岩为标志，本区长6 3 油层组一 般含有两层斑脱岩，如果长6 ，的中上部砂层发育，则往往造成下层斑脱岩缺失或电性不 明显。 长6 s 油层组岩性主要为浅灰色中细粒长石砂岩必深脏黑色砂质泥岩、黑色泥岩不等 互层，电测曲线呈箱状和钟状组合。地层厚度一般在i5 3 8 m 之间砂体厚度变化较大， 平均在1 8 m 左右( 图2 - 9 ) 。 图2 - 8 长6 l 与长畦界线特征曲线图( 理5 0 3 井 西安石油大学硕士学位论文 帽 譬 厮科 1 1 长6 z女 腿4 一 ：k i ：lm j 事 卅 6 z r a j 州 图2 - 9 长6 2 与长旬界线特征曲线图( 理5 0 3 井) ( 1 0 ) 长6 3 与长6 4 分界 长6 3 和长6 。油层组的分界线一般以长6 4 项部的斑脱岩为标志，在姚店地区长岛内 均含有四层斑脱岩，而本区只舍有两层斑脱岩，其中长缸中部的一层又十分特征的双峰 高伽玛曲线下峰值对应的为斑脱岩，上峰值对应的为含凝灰质砂岩，长6 ；顶部的斑脱 岩电性并不特征，但可以遵过自然电位和自然伽玛同步偏右来判断。 长6 4 油层组岩性主要为浅灰色细粒长石砂岩加深灰色粉砂质泥岩、黑色泥岩。电性 特征呈箱状和钟状组台，视电阻率曲线呈齿状巾值，地层厚度一般在1 6 2 3 m 之间( 图 2 1 0 ) 。 麓 i # 蚪 c 7 、 、 ； ， ( 。 、：= ： 、 ： c j 。l g 燮 。 ， 、 l i 、一! l 、 g ! 划 一 ：7 长6 。 撕 、j 长i 目 第二章地层与构造特征 高的尖峰状，电阻率中一低值，自然电位接近泥岩基线。另外在此斑脱岩下部4 0 5 0 m 有一套黑色、灰黑色油页岩、碳质页岩，在令限内都分布比较稳定( 张家滩油页岩) 。( 图 2 一1 1 ) ， 固2 - 1 i 长6 。与长7 界线特征曲线图( 理1 6 9 井) 2 2 2 地层基本特征 研究区三叠系延长组岩性主要发育灰浅灰色细粒长石砂岩、粉细砂岩和泥质粉砂 岩夹暗色泥岩。自k 而下分为l o 个油层组，本研究区主要研究长2 长6 四个油层组， 其中长2 、长4 + 5 和长6 是该区主要的勘探开发目的层系。长2 油层组划分为长2 t 、长 2 2 和长2 3 等3 个亚组，长4 + 5 在区内未进行细分，长6 油层组划分为长6 ，、长6 2 、长 6 3 和6 4 等4 个亚组( 图2 1 2 、图2 1 3 ) 。 a 长2 油层组 长2 油层组是该区最重要的含油层系，厚度在1 l o 1 3 0 m ，平均1 2 5 m 。根据旋回可 进步在长2 油层组内部划分出长2 i 、长2 2 和长2 3 三个亚组。 ( 1 ) 长2 - 亚组 上部为泥岩与泥质粉砂岩巨层，f 部主要以灰色厚层细粒长石砂岩为主，央有多层 灰色粉砂岩、泥质粉砂岩，磨圆及分选均中等，底部发育2 5 m 厚的泥岩或粉砂质泥岩。 电性特征上表现为自然电位曲线呈箱状、指状负异常，异常幅值太，电阻率曲线呈低缓 中低值。 长2 层内砂体主要发育段在该层的中下部，根据沉积旋回和岩性组合、测井曲线特 征，将长2 t 层划分为上中下三层，其中含油砂体主要在中下两层中，该段砂体顶部有一 泥岩段，自然伽玛、自然电位为高值，视电阻率b | j 线呈锯齿状。 西安石油大学硕士学位论文 图2 1 2 研究区理1 6 9 井理5 0 2 井地层对比图 图3 1 3 研究区理1 3 6 井理8 0 井地层对比图 ( 2 ) 长2 2 亚组 本区该亚组地层厚度一般在3 5 - - - 5 0 m ，平均为4 2 m 。岩性主要为灰白色厚层长石砂 岩，夹少量粉砂岩及泥质粉砂岩，顶部有数米厚的粉砂岩或粉砂质泥岩。该段在电性上 表现为自然电位曲线呈箱状或钟状负异常，自然伽玛曲线呈现低值。 ( 3 ) 长2 3 亚组 地层厚度一般为3 5 , - - 一5 5 m ，平均为4 2 m 。岩性主要为灰色长石细粒砂岩，夹有浅灰 色粉砂岩、泥质粉砂岩及粉砂质泥岩，泥岩含量较长2 z 高，砂岩磨圆度、分选度均较好， 一般不含油。该层在电性上表现为自然电位曲线呈箱状或钟状负异常，异常幅度与长2 2 相比变小；自然伽玛曲线齿状低值，一般8 0 - - - 1 2 0 a p i ，视电阻率曲线齿状中值。 1 4 第二章地层与构造特觚 b 长3 油层组 长3 油层组厚度一般在l o o m 左右。岩性主要为灰白色细粒长石砂岩和灰色泥质粉 砂岩互层，夹少量灰色粉砂岩及泥质粉砂岩，一般不含油，但个别钻井中有油气显示。 在些井中与下伏地层的接触面有明显的冲刷现象。该段在电性上表现为自然电位曲线 呈箱状或指状负异常，个别为钟状负异常，自然伽玛曲线基本与自然电位曲线同形，视 电阻率曲线齿状低值加尖峰中高阻。 c 长4 + 5 油层组 长4 + 5 上部一般不含油，下部局部地区含油。岩性为砂泥岩互层夹薄煤层或煤线， 砂岩厚度差异较大。电性特征为泥岩段具高阻特征，砂岩自然电位副异常幅度低( 或平 直) ，即习惯所谓的“细脖子段”，区域辅助标志层，沉积厚度8 0 l o o m 。 d 长6 油层组 长6 油层组也是该区重要的含油层系，厚度在1 2 0 - - - 1 3 0 m ，平均1 2 5 m 。根据旋回 可进一步在长6 油层组内部划分出长6 l 、长6 2 、长6 3 和长6 4 四个亚组。 ( 1 ) 长6 l 亚组 长6 l 为本区内主要的含油层段，沉积厚度一般在3 0 - - - 4 3 m 之间，平均3 7 m 。岩性 主要由灰白色块状中一细粒长石、灰色粉砂岩与灰色、深灰色粉砂质泥岩不等厚互层构 成。多数发育l - - - - 2 套砂体。其中底部的厚层细砂岩分布稳定，在全区大部分区域沉积较 厚。电性特征为自然电位曲线呈箱状、钟状和指状负值，电阻率曲线呈齿状中值。 ( 2 ) 长6 2 亚组 长6 2 亦为本区内主要的含油层段之一，沉积厚度主要在2 8 , - - - 3 8 m 之间，平均3 4 m 左右。岩性主要由浅灰色、灰色、灰白色细粒长石砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、泥岩不等 厚互层构成。电性特征电测曲线呈钟状和箱状负异常，电阻率曲线呈齿状中值。 ( 3 ) 长6 3 亚组 岩性主要为灰色、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2 7 - 3 2 m ，平均3 0 m 。电性特征电测曲线呈箱状和钟状 组合。 ( 4 ) 长6 4 亚组 岩性主要为灰色、深灰色泥岩、泥质砂岩、砂质泥岩，夹数层薄的斑脱岩。该亚组 沉积厚度较稳定，为1 6 - - - 2 3 m ，平均2 0 m 。电性特征电测曲线呈箱状和钟状组合，视电 阻率曲线呈齿状中值。 2 3 构造特征 鄂尔多斯盆地处在中国东部稳定区和西部活动区之间的结合带上，是一个具有复杂 基底的克拉通盆地f 2 3 - 2 s i 。鄂尔多斯盆地具有太古界及早元古界变质结晶基底，其上覆盖 1 5 西安石油大学硕士学位论文 中上元古界、古生界、中新生界沉积盖层。在盆地基底上形成的第一套沉积盖层是中晚 元古代及早古生代的海相碳酸盐岩沉积冲晚奥陶世的加里东运动使鄂尔多斯地台抬升， 志留系、泥盆系、下石炭统、中石炭统早期的沉积仅在鄂尔多斯地台西南缘存在。从石 炭纪到一叠纪经历，从海陆过渡相到 陆相的彻底转变，结束了地台海相沉积 的历史，开始了陆相沉积。晚三叠世发 育一套大型淡水内陆湖泊沉积。 现今的邵尔多斯盆地构造形态总 体显示为一末翼宽缓，西翼陡窄的不对 称大向斜的南北向矩形盆地。盆地边缘 断裂褶皱较发育，而盆地内部构造相对 简单地层平缓一般倾角不足lo 。盆 地内无二级构造，三级构造以鼻状褶曲 为主，很少见幅度较大、圈闭较好的背 斜构造发育。根据现今的构造形态，结 合盆地的演化历史鄂尔多斯盆地可划 分为六个一级构造单元，即北部伊盟隆 起、西缘冲断带、西部天环坳陷、中部 陕北斜坡、南部渭北隆起和东部晋西挠 裙带。图2 1 4 鄂尔多斯盆地构构造区划殛研究区位置 本次研究区位于陕北斜坡东部子长县境内，面积约1 2 1 l k m 2 ( 图2 - 1 4 ) 。 本区油井大多钻穿长6 ；项部。陕北地区地层总体为话倾单斜构造，各地层构造继承 性比较强，现将研究区长2 长6 几个重点 油层组顶面构造特征分述如下： ( 1 ) 长6 油层组 长6 油层组顶面构造特征整体表现为西倾的单斜构造但也在局部发育有一些鼻状 构造。话南部位理3 2 7 井到理1 3 7 井一线发育一东西向低幅度鼻隆，延伸将近数十公里， 两翼基本对称，其倾角小于2 0 ：南边从理8 7 5 井到理1 6 8 井也发育低幅度鼻隆，延伸 很短，闭合面积小于1 0 k m 2 ：中部区域由北向南表现为并排的两个鼻状构造，轴线一个 是从理3 1 8 井到理2 井东西发育，另一个是从理1 2 1 井到理1 3 井东西发育，两个展布都 有数十公里( 图3 1 5 ) 。 ( 2 ) 长4 + 5 油层组 由长4 + 5 项面构造图可以看出，还继承了长6 顶面构造的部分特点，原来中部区域 的黼个鼻状构造在长4 + 5 油层组中仅表现为从理3 l8 井到理1 3 井一个，并且幅度小于 长4 + 5 项面的。研究区南部长针5 主体表现为继承性，原在本区长6 顶面发育的鼻状构 第二章地层与构造特征 造在长4 + 5 不太发育( 图3 1 6 ) 。 图3 1 5 研究区长6 顶面构造图图3 1 6 研究区长4 + 5 顶面构造图 ( 3 ) 长2 油层组 长2 油层组顶面构造特征部分也是继承了下面油层组的特点，总体上由北向南展布 有5 个近东西向延伸的鼻状构造，北部的轴 线为理3 0 2 井到理6 0 9 井发育的鼻状隆起幅 度较大，延伸基本有数公里，其余的幅度都 较低，闭合面积都小于l o k m 2 ，南部的在长 6 项面发育但在长4 + 5 顶面不发育的的几个 鼻隆在长2 顶面又比较发育，其中有从理 1 3 5 井到理8 7 4 井延伸的和从理8 5 4 井到理 1 7 5 井延伸的两个鼻状构造( 图3 1 7 ) 。 由长2 、长4 + 5 和长6 油层组的顶面构 造图可以看出，本区发育一系列鼻状构造， 鼻状构造具有较好的继承性。鼻状构造与长 2 油层组和长6 油层组的沉积面貌和砂层厚 度分布有的区域具有一定的吻合程度，鼻状 构造有时就是砂体沉积较厚的区域。这些鼻 状构造发育的部位分布比其它部位较好，说图3 1 7 研究区长2 顶面构造图 明除岩性主要控制外，鼻状构造对油气分布也有一定的控制作用。 1 7 西安石油大学硕仁学位论文 第三章沉积微相及砂体展布特征 3 1 沉积环境及沉积相判识 3 1 1 长2 、长3 油层组沉积环境及沉积相判识 研究表明，研究区长2 、长3 油层组均属辫状河沉积，其砂体为辫状河河道砂坝。 理由如下： ( 1 ) 由鄂尔多斯盆地沉积演化史2 6 艺9 1 可以看出( 图3 1 ，2 ) ，长3 时期东北物源再 次强化，形成吴旗一华池三角洲，志丹、安塞、永宁、甘泉一线以东、以北地区全面平 原沼泽、河流化，形成大范围的曲流河沉积。长2 的浅湖区较长3 大为收缩，仅在华池、 延安、富县、黄陵几个三角洲尚有前缘存在，其他地区的沉积与长3 相似，只是进一步 平原、沼泽化，河流亚相或平原分流河道发育是这一时期的重要特征。研究区此时远离 湖岸线，为典型的河流相沉积。 冒日i j j a 目凰圈曰固圈 p 吐生l j l jl = l 二_ 】 l 比a i n l , u l 一t 克 图3 1 鄂尔多斯盆地长2 沉积相图图3 - 2 鄂尔多斯盆地长3 沉积相图 ( 据赵宏刚。2 0 0 3 ) ( 2 ) 从岩性和电性特征发现( 图3 3 ，4 ) ，本区长2 沉积具有河流相下粗上细的二 元结构，但沉积旋回并不完整，叠置的巨厚块状砂体( 最大可达1 1 6 m ) 频繁出现，电测 曲线多呈齿化的箱型和箱型一钟型组合。 岩性以细粒长石砂岩为主，砂地比值较大， 长2 平均达o 6 8 ，长3 平均为0 6 9 ，反映了河道的横向迁移比较频繁，致使砂体在纵向 1 8 第三章沉积微刳驶砂体展布特征 上叠加，造成了巨厚的块状砂体技较高的砂肛自比值。符合辫状河沉积的特征。 ( 3 ) 从砂体的甲面展布形态来看，本区长2 、长3 油层组的砂体等厚图、砂地比图 由北末到南西呈宽带状分布，总体形志比较帧直。在整个研究区内砂体十分发育，泥质 沉积很不发育。 由上述3 点可见，子北地区长2 、长3 油层组均属辫状河沉积。 由于长3 油层组在沉积过程中其河道水断发生横向迁移，从而造成河道砂体沉积在 全区内广泛分布，以致报难发现完_ 牟：属于河道问的沉积。为了研究方便，本文将平面图 上砂地比值小于05 的沉积区划为河道间沉积，o5 o7 的沉积区划为河道侧翼沉积隧， 大于o7 的沉积区划为河道沉积区。 萋 璧 鬻乏 一 j 笔 鉴 j 笔 i 雩 霉 生 莘爹- w - “ 爹 产 一w-” j 二 三 一 _ 图3 a 理8 5 5 井沉积剖面结构图( 长2 )国3 4 理1 4 5 井沉积剖面结构图( 长3 ) 3 1 2 长4 + 5 、长6 油层组沉积环境殛沉积相判识 研究表明，研究区长4 + 5 、长6 油层组主要为三角洲平原亚帽，出分流河道、天然 理、决口扇、沼泽等微相构成骨架砂体为分流河道中的砂质沉积。理由如下： ( 1 ) 由鄂尔多斯盆地沉积演化史可以看出( 图3 - 5 ，6 ) ，长6 时期突出特征是东北、 东部的物源大大加强，安塞、延安和富县三角洲进入发育的鼎盛时期，东北部三角洲前 缘已与盐池一定边二角洲在吴旗j 匕交汇形成一支庞大的三角洲前缘，同时经过吴旗向南 直到华池地区，此时湖岸线分布在靖边、延安东部、东北部。长4 + 5 时期，东北部及东 部三角洲以及长6 期发育的三角洲，尤其安塞三角洲北部已大部平原化，主要咀分流河 道沉积为主。该刑期f 长地区正处在湖岸线外围，为典型的三角洲平原沉积。 ( 2 ) 从岩性和电性特征发现( 图3 - 7 ，8 ) ，本区长4 + 5 油层组电测曲线主要表现为 锯齿状中- 高幅度，其沉积环境表现为三角洲平原河道间( 河漫滩、沼泽) 沉积；而长6 油层组电测曲线多呈齿化的箱型、钟型、漏斗型和漏斗箱型组台反映了其主要油层段 属二角洲平原分流河道沉积 西安石油大学硕i 二学位论文 ( 3 ) 从砂体的平面展布形态来看，本区长4 + 5 、长6 油层组的砂体由北东到南西呈 宽带