（石油与天然气工程专业论文）苏里格气田储层控制因素及有效储层预测.pdf

中文摘要 论文题目： 专业： 硕士生： 指导教师： 苏里格气田储层控制因素及有效储层预测 石油与天然气工程 孙艳辉( 签名) 高永利( 签名) 李亮( 签名) 摘要 苏里格气田是典型的低压、低渗、低丰度、以河流砂体为主体储层的大面积分布的 砂岩岩性气藏。本文研究了苏里格气田盒8 、山l 气藏储集层的沉积体系、成岩作用、 微观孔隙结构，对有效储层成因和主控因素有了深入的认识。针对低渗砂岩有效厚度薄、 横向变化大、地球物理特征复杂的特点，运用叠置河道识别和储层含气性预测相结合的 方法，预测储层含气有利区。 根据区域沉积格局和沉积作用特点，详细研究了沉积相、亚相及微相的特征和分布， 进一步认识了各层组的沉积特征。通过对储层特征、成岩作用、孔隙结构、影响储层发 育因素的细致研究，对砂岩储层的分布和发育规律有了更深入的认识。苏里格气田盒8 、 山l 段储层岩石类型主要为石英砂岩、岩屑砂岩及岩屑石英砂岩。储层具有“大孔隙、 细喉道、分选差、排驱压力高、主贡献喉道小”的特点。通过储层物性特征和孔隙结构 参数研究，对各组段储层进行了分类评价。通过对主力储层控制因素的研究发现，主力 储层的分布与发育受控于沉积相带及岩溶蚀作用。只有粗砂岩和含砾粗砂岩相才能形成 有效储层，粗砂岩主要分布在心滩、边滩微相和部分河道微相的底部。苏里格气田储层 成因特征决定了砂岩大面积连片分布，但有效砂岩分布分散、连续性和连通性差的分布 特征。有效砂体规模小，呈孤立状或窄条带状分布。 苏里格气田具有低孔渗、厚度薄、横向变化快、多层叠置的特点，有效储层难度大。 综合应用a v o 技术、地震子波能量吸收分析及叠前弹性参数反演方法，对储层的含气性 进行了综合预测，叠置河道的分布区和交汇区是储层含气有利区，平面上i 、i i 、i i i 类 含气区相间分布，呈零散分布的特征，表现出强非均质性。地质研究与二维、三维地震 解释相结合预测相对富集区，为气田开发提供了重要依据。 关键词：苏里格气田有效储层成因控制因素有效储层预测 论文类型：基础研究 i l 英文摘要 s u b j e c t ： s p e c i a l 时： n a m e ： i n s t r u c t o r ： c o n t r o i so nt h er e s e r v o i r sa n dp r e d i c t i o no fe f 扎c t i v es a n d s t o n e d i s t r i b u t i o n i ns u l i g eg a s f i e l d p e t r o l e u ma n dn a t u r a lg a s e n g i n e e r i n g s u ny a n h u i ( s i g n a t u r e ) g a oy b n g l i ( s i g n a t u r e ) 鱼逛坐委基互； l il i a n g ( s i g n a t u r e ) a b s t r a c t s u l i g eg a sf i e l di sat y p i c a lo fs j d es p r e a d e ds a n d s t o n e l i t h o l o g i cg a sp 0 0 1v t hl o w p e 肌e a b i l i 劬l o wp r e s s u r ea i l dl o wr e s e r v ea b 吼d a i l c e 砌v e rs a i l db o d ya st 1 1 em a i nb o d yo f t h es a n d s t o n e - l i t h o l o g yg a sp 0 0 1 i m e 铲a t e ds t u d i e sw e r ec a l l r i e do ni i ls u c ha s p e c t s 笛 s e d i m e n t a r ys y s t e m ，d i a g e n e s i sa i l dp o r e 咖c t u r e t h e nd e 印u i l d e r s t a n d i n g so fm eg e n e s i s 肌dc o n t r o lf a c t o r so fe 任e c t i v es a n d s t o n e sw e r eg a i n e d a i m i n ga t1 0 w - p e m ea _ b l es a i l d s t o n e r e s e r v o i rc h a r a c t e r i s t i c so ft l l i i l i l e re 虢c t i v et h i c l ( i l e s s ，风t e rl a t e r a lc h a n g ea i l dm o r e c o m p l i c a t e dg e o p h y s i c a lc h a r a c t e ro fs u l i g eg a sf i e l d ，t h i sp a p e rf o r e c a s t e dt h ef i v o r a l b l e g a s - b e a r i n ga r e a sb yc o m b i i l i n gc h 黜l e li d e n t i f i c a t i o na 1 1 dg a s b e a r i n gr e s e r v o i rp r e d i c t i n g m e t h o d s o nt h eb a s i so fr e g i o n a ls e d i m e n t a 叫p a t t e ma i l dc h a r a c t e r i s t i c so fs e d i m e n t a t i o n ， f e a t u r e sa i l ds p a c ed i s t r i b u t i o n o ff a c e s e ，s u b f a c i e sa n dm i c r o f a c i e so fs e d i m e n t a d rs y s t e m s a r er e s e a r c h e d ，a j l dt h ec h a r a c t e r i s t i c so fs e d i m e n t a l ym i c f b f a c i e so fd i 行e r e n tf o 肌a t i o n sa i l d t h e i rd i s t r i b u t i o na r e 如n h e rr e s e a r c h e d t h ek n o w l e d g ea b o u tt 1 1 ed i s t 舶u t i o n 趾d d e v e l o p m e n tp a t t e mo fs a l l d s t o n er e s e r v o i r si sf h n h e rd e 印e n e dt h r o u t ht l l ec a r e 如l r e s e a r c h o nr e s e r v o i rc h a r a c t e r i s t i c s ， d i a g e n e s i s ，p o r e s t n l c t u 】r ea i l d 伍c t o r s a 仃e c t i o n g r e s e n ，o i r d e v e l 叩m e n t 1 k 够p eo ft h eh e 一8a i l ds h a i l - 1g a sp o o lc l a s t i cr e s e n ，o i rr o c ki ns u l i g eg 弱 f i e l di s m a i l l l yq u a n zs a n d s t o n e ，l i t h i cs a n d s t o n ea i l dl i t m cq u a n zs a n d s t o n e r e s e n ，o i r f e a _ t u r ei sb i gp o r e s ，s m a l l t h o a t ，p o o rs o r t i n g ，h i 曲d i s p l a c e m e n tp r e s s u r e ，a n ds m a l l em r o a t f o rm a i nc o n t r i b u t o r s t h er e s e a r c hi ne a c hf i o r m a t i o na n dm e m b e ro fu p p e rp a l e o z o i ca r e 够p e da l l de v a l u a t e do nt h eb a s i so ft l l er e s e a r c ho nr e s e n ，o i rp h y s i c a lp r o p e r t ya n dp o r e s t m c t u r e a c c o r d i n gt or e s e a r c ho fc o n t r o lf a c t o r so fm a i nr e s e o i r ，w e6 n dt h a td i s t r i b u t i o n a i l dd e v e l o p m e n to fm a i nr e s e o i rm a i n l yc o n t r o l l e db yd h a r a c t e ro fs e d i m e n t a 巧f a c i e sa i l d d i a g e n e s i s ，d i s s o l v i n gp r o c e s so fv o l c a n i c m a t e r i a l o n l y t h ec o a r s e g r a i l l e d 锄d c o n g l o m e r a t i cs a n d s t o n e sc a l lb ee 航c t i v es 柚d s t o n e s ，t h ec o a r s e 铲a i n e ds a i l d sa r em o s t l y d i s t r i b u t e di nt h ec h a 衄e sb a r s ，p o i n tb a r sa i l dt h eb o t t o mo fs o m ec h 锄e lf i l l i n gs e d i m e n t s t h es a n d s t o n e si ns u l i g eg a sf i e l da r es i d es p r e a d e d ，w h i l et h ee 丘- e c t i v es a n d b o d i e sa n r d i s p e r s i v e l yd i s t r i b u t e d w i t hs m a l ls i z ea n dp o o rc o n t i n u o u s n e s sa 1 1 dc o 衄e c t i v i t y t l l e l i l 英文摘要 e a e c t i v es a n d b o d i e sa r ed i s t r i b u t e di ns h a p e so fi s o l a t e dp o i n t so rn a r r o ws t r i p s s u l i g eg a sf i e l dh a v el o wp o r o s 时a n dp e n n e a b i l i 吼t h i nt h i c l ( n e s s ，f a s tc h a j l g el a t e r a l l y a i l do v e r l a po fm u l t i p l er e s e o i r b e d s t h ep r e d i c t i o no f g a ss 2 u l d b o d yd i s t r i b u t i o ni sd i 衔c u l t i t i sag o o di d e at 0p r e d i c tg a s b e 撕n gr e s e n ，o i rb yc o m b i n i n ga 、，ot e c h n o l o g y ，s e i s m i c s a v e l e te n e r g ya _ b s o 印t i o na i l a l y s i s 锄dp r e - s t a c ke l a s t i cp a r 锄e t e r si n v e r s i o nm e t h o d s t h e d i s t r i b u t i n g 锄di n t e r c r o s s i n gz o n e so ft 1 1 ec h a i l n e l sa r eg a s - b e a r i n gf - a v o r a b l ea r e a s o nt l l e p l a n e ，咖e i i ia i l di i ig a s - b e 撕n gf a v o r a b l ez o n e sd i s t r i b u t ea l t e m a t e l y s h o w i n ga f - r a g m e n t e dd i s t r i b u t i n gc h a r a c t e r i s t i c s ，a 1 1 dp r e s e m i n gs t r o n gn o n - h o m o g e n e o u sc h a r a c t e s t h r o u 幽e s t a b l i s h i n gg e o l o 西c a la n dm t e g r a t e ds t u d y i n go nt h e2 da i l d3 dl i n e s ，t h e f a v o r a b l ea r e a l sw e r ep i c k e d t h er e s e a r c hr e s u l t sh a v ep r o v i d e di m p o r t a n tp r o o f sf o r e x p l o i 诅t i o na 1 1 觚g e m e n t k e y w o r d s ：s u l i g eg a sn e i d ，g e n e s i so fe f k c t i v es a n d s t o n e ，c o n t r o lf a c t o 体，p r e d i c t i o no f e f f b c t i v es a n d s t o n e t h e s i s ：f u n d a m e n ts 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：日期： 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。 日期： 日期! 压垡堂 第一章前言 第一章前言 1 1 选题的目的和意义 近年来，随着能源工业的发展，特别是随着国际油价的上升，许多国家都特别注重 低渗透油气藏的勘探与开发。如油气勘探开发程度较高的美国，低渗透油气藏可采储量 就占全国总储量的1 0 1 5 ，前苏联低渗透油田储量占总储量的5 0 6 0 ；我国低渗透 油藏储量也很丰富，目前股份公司累计探明未开发天然气地质储量的8 0 以上为低渗 复杂气藏储量，主要分布在鄂尔多斯盆地上古( 如苏里格、乌审旗等气田) 、四川盆地 的须家河等地层中。这类气藏具有大面积分布、低丰度、低渗、低产的特征。加强低渗 透油气田的开发力度，是能源工业发展的必由之路。 一般而言，低渗透气藏多以岩性气藏为主，岩性气藏开发难点在于目标隐蔽，依靠 常规的地震解释技术发现目标很难，因而也是开发难度最大的气藏类型之一，但又是未 来开发的主要气藏类型。而储层的特征已成为开发战略决策的首要考虑的问题，目前如 何挖掘低渗透油气藏的储量遇到两个挑战，一是更精细描述储层，按砂体描述其连续性、 岩性物性的分布，内部微观特征等，二是改善提高认识储层的手段。 随着新气田的不断发展，鄂尔多斯盆地天然气探明储量增长一直呈上升态势，第三 次资源评价结果，天然气开发的潜力较大。特别是苏里格气田经过开发评价，开展了大 量的开发技术试验和攻关研究工作，基本掌握了气藏特征。认识到苏里格气田是低渗、 低压、低丰度、大面积分布的岩性气藏，储集砂体非均质性强，连续性差。随着苏里格 开发工作量的大量投入，地震加密工作及大量井投入生产，新资料增加后要进一步验证 和完善原有地质认识，特别是新发现的一些地质规律，如层系的增加、面积的扩展等， 及时服务于开发生产决策。 对于苏里格这类大型低渗岩性气藏，储层分布规律认识是影响开发决策的关键因 素，而目前储层认识还存在一定的不确定性，随着开发进程的发展，为我们提供了很好 的试验田，来总结和形成这类气藏的开发地质理论，主要是总结好两个层次的储层分布 规律，一是沉积相带分布控制的相对富集区的分布规律，二是在相带内部受微相控制的 有效砂体叠置特征。而国外在特低渗透砂岩气藏开发可供借鉴的成果经验较少，通过在 苏里格气田的开发试验，初步形成了一套适用于复杂低渗透砂岩气藏的开发配套技术， 但这些技术还相对较薄弱，需要进一步深化。因此，加强储层地质特征的研究，对储层 的成岩作用进行归纳总结，探讨原生孔隙和次生孔隙的成因及控制因素等，认识储层展 布规律，对于科学合理开发苏里格气田是十分必要的。 苏里格气田是低渗气田的典型代表，经过5 年多的开发评价，各方面工作均取得了 良好进展，对气田的认识有了进一步深化，开发形势也有了新的变化，苏里格气田开始 规模建产。目前储层地质学的发展方向是由宏观向微观发展、由定性向定量发展、由单 两安石油大学硕上学位论文 一专业向多学科协同发展、由人工向人机交互发展。几年来，对现有储层评价技术进行 改进、提高，形成了相关的储层评价配套技术，如单井储层评价技术、区域储层评价技 术、开发储层评价技术、储层敏感性评价技术、储层动态评价技术等，但还需要进一步 深化和完善。明确苏里格气田上古生界储层的控制因素和有效储层的分布规律，筛选有 效储层富集区，提高低渗砂岩气藏的勘探开发水平。 苏里格气田是典型的低渗天然气藏，储层综合评价难度大，本研究总结苏里格低渗 气藏的储层特征和相对高产储层的富集规律，对今后的勘探开发具有很重要的指导意 义。苏里格特低渗气田成功开发和开发技术的应用，将提高苏里格气田开发效益，降低 投资成本，有助于加快建设步伐，支持西气东输工程，可以带动周边地区经济的腾飞， 促进西部大开发，具有十分巨大的经济效益和应用前景，将会在同类气田得到应用和推 广，对后续科学研究工作具有十分重要的指导意义。 1 2 国内外研究现状 从上个世纪九十年代开始，科学技术进入飞速发的阶段，油气研究技术思路亦发生 转移，地层圈闭逐渐取代构造圈闭的地位，尤其是国内外对低渗透油气田的勘探开发越 来越重视。国外对低渗透气田的开发已经形成了从综合地质评价、储层保护、大型酸化 压裂技术到分层、合层开采以及钻水平井等一系列开发配套技术。气藏评价融地质、地 震、测井、生产测试及计算机技术为一体，充分吸收各种技术之优点，相互渗透，综合 分析。实现了从宏观到微观，从定性到定量，从二维到三维，从静态到动态的技术系列。 目前我国低渗透气藏的开发尚处于开拓探索阶段，虽然四川、长庆在低渗透碳酸盐 岩气藏开发方面取得了初步成效。但是在非均质低渗透砂岩气藏的开发方面还缺乏经 验，技术系列的完善需要加强进一步攻关。以苏里格气田为代表的长庆低渗砂岩气藏占 探明储量的5 5 7 ，“十一五”期间这一比例还会上升。今后长庆天然气的产能建设将 主要是苏里格型。因此，实现苏里格气田经济有效开发对于长庆气区长期安全稳定供气， 促进中国石油持续、有效、协调发展具有十分重要的意义。 前期的勘探、苏6 井区先导性开发试验、储层小井距加密解剖、水平井钻井、丛式 井开发试验以及开发前期储层综合评价等试验性和综合性研究成果均表明：苏里格气田 气藏特征异常复杂，具有储集体横向变化大、地层压力低、储量丰度低、气井产能低、 气水分布复杂、储层物性普遍偏低、气藏规模小、外围能量补给性弱的特点，充分表现 出强烈的非均质性。 针对这种情况，要实现苏里格气田的经济有效开发，必须降低开发成本，而进行富 集区块优选，开展开发井位优选研究是降低开发成本最为重要的前提。加密钻探结果表 明，在大面积低产的背景下，存在相对高产富集区，天然气富集规律的控制因素也日趋 明朗，但相对高产储层分布的预测仍面临技术难题，这就要求在地质因素分析的基础上， 开展多学科联合攻关，评价各种预测技术的效果，筛选适用的井位优选技术，从而提高 第一章前言 开发效果和经济效益。 苏里格气田具有储层孔渗低、地层压力低、储量丰度低的特征，为大面积分布的岩 性气藏，储层为河流相碎屑沉积的砂岩，非均质性强，单井控制储量少、产量低、压力 下降快。气田开发前期要求搞清储层的分布规律，储量的相对富集区，更要计算单井控 制储量，单井产气量，这些都关系到开发的效益。因此，对技术提出了更高的要求，地 震储层预测工作也更显重要。经过多年的技术攻关，对苏里格气田的认识加深，储层的 分布规律进一步明朗。在地震技术的应用上，叠后波阻抗反演、波形分析、吸收衰减等 预测砂岩和含气性，取得了一定的效果。但由于苏里格气田的复杂性，这些技术在应用 中的多解性也是明显的。用常规的叠后波阻抗反演等方法，由于储层薄、储层与围岩的 波阻抗差异小，以及方法本身的多解性，储层预测的精度不能满足开发的要求。 为了降低多解性，开展地震叠后资料储层预测的同时，开展了叠前振幅分析预测含 气性，效果很明显，对苏里格气田气层分布进行了分类评价，划分了有利富集区，为开 发选区提供了可靠的依据。但是，由于苏里格气田的非均质性极强，在有利的富集区中 的钻井，还是可能出现i i i 类井，在分类评价的i i i 类区中，也还存在相对丰度高的区，可 以是l 类井或i i 类井，这说明叠前振幅预测含气性同样存在多解性。 利用地震资料进行气藏检测主要是根据四种信息，一是时间信息，二是波形信息， 三是振幅信息，四是波在时间、空间上的相互关系变化。时间信息是一级信息，主要表 现为速度降低和同相轴下拉；波形信息可以表现为各种属性变化，如频率、相位、波形 结构；振幅信息对于叠前地震资料通常是利用振幅随偏移距的变化，即a v o 特征来检 测气层；对于叠后地震资料，气层在剖面上表现为：亮点、暗点、平点和极性反转。波 在时间、空间上的相互关系变化主要表现为衰减、相干性和熵的变化。 常规储层预测方法沿用了传统的叠后资料解释方法，所依据的地球物理信息主要是 基于叠加记录的反射振幅、频率、相位、时间及构造计算得到的地震属性参数。这些属 性参数在特定条件下反映了地层岩性或含流体性变化引起的波场差异，但它们与地层岩 石物理性质之间缺乏明确的联系，难以应用这些属性参数定量分析和预测地震记录中储 层引起的波场响应。 自从4 0 年代地震出现“亮点”、“暗点”技术找油气以来，至今已发展到有多种的 预测油气的新方法，如a v o 、模式识别和神经网络等技术，这些技术仍在应用探索过 程中。因为油气藏赋存于圈闭之中，不同条件下形成的油气藏( 田) 有它自身的特殊性， 所以，有的应用效果好些，有的应用效果就要差些。地震波所携带的信息是十分丰富的， 利用最多的是时间信息，从时间信息中提取地层的深度、速度和反射界面。属性分析技 术主要利用的是地震波振幅、频率和相位信息。目前所用属性分析技术预测油气储层具 有较大的不确定性，从理论分析可以看到，地震属性只代表地震波的几个数值特征而不 包含其全部信息，影响因素这些数值特征比较多，特别是这些因素因地区而异，因沉积 环境而异。应当看到，我们今天的地震波信息分析和利用技术还是粗糙的。寻找能提取 两安石油大学硕+ 学位论文 数据特征细微变化及其与油气储层关系的技术是油气储层预测的发展方向。 在多学科综合研究的基础上，对气田的地质及开发特征认识不断深化，发展形成了 一整套适合复杂低渗透气藏开发技术，较好地解决了苏里格气田开发中的关键问题和难 题，在此基础上，形成了苏里格气田有效开发技术对策。在储层分布方面，在分析各类 气井地质要素的基础上，提出了苏里格气田井位优化的技术指标，形成了苏里格气田井 位优选技术流程；综合2 d 、3 d 等多种地震资料，运用多种处理和解释方法预测气田储 层参数和含气性识别，特别是2 0 0 6 年在苏1 4 重大开发试验区，实施了3 0 0 多公里的高 精度2 d 数字地震，取得了良好效果；通过对苏里格气田储层地质特征、渗流特征的分 析，给出了苏里格气田产能评价方法。 但由于气田本身地质特征异常复杂，现有的开发技术仍不能完全适应特低渗透气田 的有效开发，诸如高产富集区优选，高效储层成因机制，有效储层的预测和识别、合理 的井网与井距等方面，还存在一系列急需进一步研究的理论和亟待攻克的技术难题。 苏里格气田有效砂岩连续性和连通性差，造成单井控制储量低，单井产能低，压力 下降快。但有效砂体几何形态、井间边界、规模大小、空间分布等需要精细描述，复合 有效砂体进行纵向叠置关系研究、展布规律与叠置模式研究以及层间非均质研究还需加 强。可以说，科学解剖有效砂体，是提高气田高效开发的关键所在。只有搞清了有效砂 体的规模与分布等问题，才能为气田制定合理的开发技术对策提供科学依据。 今后几年将加大苏里格气田建产规模，目前特低渗透气藏开发客观存在一些突出问 题，如储层非均质性强，压力下降快，单井产能低；砂岩连续性和连通性差，造成单井 控制储量低；其河道侧向迁移、改道和切割频繁，有效砂体以孤立状或条带状为主，分 布砂体切割相连，导致砂体钻遇率低。因此，进一步研究特低渗透砂岩气藏精细描述技 术显得十分必要。 大庆油田应用现代沉积和露头研究中的层次分析思想和分级描述方法，成功地研制 出依据油田密井网测井资料和大型河流一三角洲特有的沉积规律和模式，由大到小、由 粗到细分层次逐级解剖砂体几何形态和内部建筑结构，精细建立储层地质模型，系统描 述储层宏观非均质体系的研究方法。该方法将整套储层划分为岩相段、单一旋回层( 或 单砂层) 、沉积微相( 或相对均质单元) 、单砂体、建筑结构单元、层内非均质等6 个描 述层次，并对砂体井间连续性、几何形态与边界位置、厚度与渗透率达平面非均质性采 用模式化预测性描述，较好地解决了储层复杂非均质体系描述和井间砂体预测难题，并 形成储层精细描述技术的精髓一储层模式预测描述法。该法指以各种沉积模式和沉积学 知识为指定，对储层的空间分布和物性特征进行模式化预测性描述与编图的做法。采用 这种描述方法不仅可以大大提高砂体几何形态、井间边界、连续性和分布组合面貌的描 述精度，而且可实现对储层厚度和渗透率等物性特征宏观分布规律的预测性描述，成为 井问砂体预测的有效方法。但该法需要有较好的沉积学研究和大面积密井网资料为基 础。 4 第一一章前言 目前，针对砂岩油田开发中后期的储层特征发展了一系列实用、有效和先进的储层 精细描述技术和方法，如细分沉积微相研究技术、高分辨率层序地层学应用技术、层次 界面分析技术、沉积结构单元空间描述技术和流动单元的研究技术等，这些研究方法和 技术在砂岩油田中后期剩余油分布与预测中发挥较好的作用，但对陆相砂岩气田，尤其 是对苏里格这种非均质非常强的气田的适应性和完善性还需要进一步探讨。而且，随着 鄂尔多斯盆地上古气田勘探程度的逐步深入及气层改造工艺技术的不断提高，低渗、特 低渗气田发现的个数及规模不断扩大，其开发面临的地质问题也日趋复杂，需要进一步 发展新的技术与方法。 1 3 研究思路和完成的主要工作 1 3 1研究思路 在沉积相分析与有利沉积相带划分的基础上，以储层岩石学为基础，深入研究储层 微观特征，开展储层综合评价，分析有效储层成因，明确相对高效储层发育的主要控制 因素，结合密井网精密解剖，查明有效砂体叠置模式及展布规律。综合地质研究成果与 地震技术，开展叠置河道带识别、储层含气性预测，总结形成有效储层预测技术系列， 筛选含气相对富集区。 1 3 2 完成的主要工作 1 ) 区域沉积背景研究 在充分吸收、消化前人研究成果的基础上，通过对区域构造背景分析，研究苏里格 地区晚古生代沉积环境。 2 ) 沉积相研究 建立沉积相识别标志，划分沉积相类型，识别沉积旋回，建立沉积模式，研究不同 时期沉积相类型和河道的分布与迁移规律。在有利沉积相带及高效储层形成主控因素研 究基础上，研究有利相带展布特征。 3 ) 储层岩石学及成岩作用研究 综合沉积特征、区域地震、地球物理测井等方法，在沉积体系、沉积相的基础上， 对储集岩性、岩石类型、成岩作用、储层成因类型等进行研究。 4 ) 微观孔隙结构特征研究 利用先进的储层测试技术，对微观孑l 喉中影响流体流动的孔隙、喉道等孔隙结构、 孔隙组合类型、储层孔隙发育的控制因素及分布规律等进行研究。 5 ) 储层分类及其综合评价 选取储层评价所需要的主要参数，如砂岩厚度、连续性、物性、孔隙结构、产能等 参数，筛选适合苏里格地区的储层评价方法，最终预测相对高效储集层有利分布区。 6 ) 高效储层成因机制、主控因素及空间分布研究。 两安石油大学硕士学位论文 在储层特征深入研究的基础上，分析高效储层成因机制、建立高效储层的划分依据， 从沉积作用、岩石矿物、溶蚀作用、沉积水动力条件等因素总结高效储层的主控因素， 研究复合有效砂体纵向上的叠置关系与叠置模式、横向连通性及展布规律等。深入分析 苏里格气田高效储层几何形态、空间展布及分布规模。 7 ) 有效储层预测技术及富集规律研究 在对有效储层控制因素和成因机制综合研究基础上，地质综合研究与地震技术研究 相结合，在叠置河道带识别及河道带有效性评价基础上，利用有效储层预测技术，优选 含气相对富集区。 1 4 论文主要创新点 在正确的研究思路指导下，综合地质、测井和生产动态资料，通过应用一系列先进 的技术和方法，对苏里格苏6 、苏1 4 加密区块的地质特征进行了深入细致的研究，并 在此基础上，对各种建模方法进行了摸索与比较，以及应用研究，从而取得了一系列的 研究成果： 1 ) 在单井相、剖面相和测井相综合分析的基础上，通过沉积相标志的识别，对沉 积体系进行了深入研究，确定了河流相沉积体系，其中山西组山1 段属曲流河沉积， 而石盒子组盒8 主要属辫状河沉积。储层砂体微相主要为边滩、心滩和河道滞留沉积， 揭示了沉积微相对储层砂体的宏观几何形态以及物性的控制作用。 2 ) 深入研究储层岩石学、成岩作用，微观结构等储层特征，形成了适合苏里格气 田的储层综合评价技术。沉积微相、成岩相、储层物性相结合建立了有效储层成因模式， 明确了有效储层的成因及主控因素，分析了有效储层叠置模式，在低渗气藏中寻找相对 高渗储层。 3 ) 建立了有效储层预测的主体技术。将地质综合研究与地震响应特征研究相结合， 总结不同类型井的储层分布特征，在叠置河道带识别及河道带有效性评价基础上，利用 有效储层预测技术，综合预测含气有利区分布，提高了有效储层预测的准确性。 6 第二章区域地质概况 第二章区域地质概况 2 1 地理位置及环境 苏里格气田位于长庆靖边气田西北侧的苏里格庙地区( 图2 一1 ) 。区域构造属于鄂 尔多斯盆地陕北斜坡北部中带，行政区属内蒙古自治区鄂尔多斯市的乌审旗和鄂托克旗 所辖，勘探范围西起内蒙古鄂托克前旗、北抵鄂托克后旗的敖包加汗，勘探面积约 4 0 0 0 0 k 2 。地表为沙漠、草地，仅在陕5 6 井一城川以南为黄土塬地貌，地面海拔般 为1 2 5 0 1 3 s 0 m ，地形相对平缓，高差2 0 左右。 苏里格庙地区北距鄂托克前旗约6 5 j 【，东距乌审旗约5 0 k m 。区内属内陆性半干早 气候，夏季炎热、冬季严寒；昼夜温差太：冬春两季多风沙；降水量小、蒸发量大：最 高气温3 6 ，最低一2 8 。近年来当地经济发展较快，实现了由以农牧业为主向以工业 为主的转变，已成为一个具有相当实力的能源重化工基地。 图2 1 苏里格气田地理位置图 2 2 构造背景 鄂尔多斯盆地是一个多构造体系、多旋回演化、多沉积类型的大型沉积盆地在漫 长的地质构造演化过程中，它经历了太古代一早元古代的基底形成阶段，中晚元古代的 大陆裂谷发育阶段，早古生代的陆缘海盆地形成阶段，晚石炭世一中三叠世的内克拉通 盆地形成阶段，晚三叠世一早白垩世的前陆盆地发育阶段及新生代的盆地周缘断陷盆地 两安石油大学硕十学位论文 形成阶段等六个大的构造演化阶段。盆地今构造格局奠基于中燕山运动，发展完善于喜 马拉雅运动。 苏里格气田区域构造隶属陕北斜坡。其上古牛界主要气源岩是石炭一二叠系下部海 陆过渡相煤岩与泥岩，发育于气源岩之间及其上的河流相的边滩、心滩砂、河道砂、三 角洲平原( 前缘) 分流河道砂、三角洲前缘河口砂、海相滨岸砂及潮道砂等构成储集岩体， 二叠系上部河墁湖相泥岩构成了本区上古生界气藏理想的区域盖层。由于上古生界主要 储集层砂岩经历了漫长的成岩作用，储集岩中原牛孔隙大部分遭受破坏，取而代之的是 残余粒间孔、各种可溶性矿物的次生溶孔以及高岭石晶间孔，构成了上古生界低孔渗砂 岩储集体系。勘探开发实践表明这套砂岩的横向展布以及储集物性控制着气藏的分布。 根据完钻井的分层资料绘制的盘8 段底面构造图( 图22 ) ，反映出在单斜背景上发 育多排北东一南西走向的低缓鼻隆。 图2 2 苏里格气田盍8 段底面构造图 综台实钻地质资料和地震资料处理结果分析，得到如下几点认识： ( 1 ) 区内断层不发育； ( 2 ) 隆起构造也不太发育，仅在宽缓的斜坡上存在多排北东走向、西南倾覆的低缓 鼻状褶曲宽度5 8 k m ，长度1 0 3 j h ，起伏幅度1 0 2 5 m 。 ( 3 ) 构造幅度高差报小平均为38 4 m k m 。 第二章区域地质概况 因此，不具备形成构造气藏圈闭条件，低缓的鼻隆构造对天然气聚集不起控制作用， 有效储层分布主要受砂体展布和物性变化控制，属砂岩性气藏。 2 3 地层划分与对比 2 3 1 地层划分 苏里格地区位于鄂尔多斯盆地西北部，区域构造上位于伊陕斜坡西北部，晚古生 代是该区含气的重要层系，自下而上发育本溪组、太原组、山西组、石盒子组和石干峰 组。其层位划分见表2 一l 。 表2 1 苏里格气田上古生界地层划分及标志层特征 地层标志层 三叠系刘家沟组 石千峰组p 2 s 盒l p s h l k 1 ：上石盒子顶，紫红色泥岩，高伽玛。 上统 盒2p 2 s h 2 上石盒子组 盒3 p s h 3 盒。p 2 s h 4 二叠系 盒5 p l x sk - 2 ：下石盒子顶，桃花页岩，高伽玛。 盒6p l x 6 下石盒子组 盒，p i x 7 下统 硒：下石盒子底砂岩之上，紫色泥岩，高 盒8p l x s 伽玛。 山ip i s l 山西组 山2p i s 2 太lc 3 t 1 一k 4 ：东大窑灰岩之下，尖刀状大井径， 上统太原组 太2c 3 t 2 高伽玛，高声速。 石炭系 本lc 2 b i 中统本溪组 本2c 2 b 2 奥陶系下统马家沟组 ( 1 ) 本溪组：本溪组与下奥陶统平行不整合接触，以铁铝岩之底为界，以下煤组( 8 。、 9 4 煤层) 之顶为界，8 。、9 4 煤层是石炭系与二叠系( 以下煤组顶部为界) 的分界标志。 ( 2 ) 太原组：太原组地层连续沉积于本溪组之上，以北岔沟砂岩之底为顶界，以庙 沟灰岩底为底界，区内分布广泛。 ( 3 ) 山西组：山西组以“北岔沟砂岩之底为底界，以“骆驼脖砂岩”之底为顶界， 厚度一般7 0 m 左右。根据沉积序列及岩性组合自下而上分为山1 、山2 两段。山2 段区 9 西安石油大学硕士学位论文 内主要是一套三角洲含煤地层，一般有3 5 个成煤期，在含煤层系中分布着河流、三 角洲砂体，以灰、深灰色或灰褐色中细粒、粉细砂岩为主，夹黑色泥岩，厚度5 0 6 0 m 。 ( 4 ) 石盒子组：石盒子组以“骆驼脖砂岩”之底为底界，该砂岩的顶部有一层“杂 色泥岩，其自然伽玛值高，便于确定石盒子组与山西组的相对位置。根据沉积序列及 岩性组合自下而上分为下石盒子组和上石盒子组两段。下石盒子组为一套浅灰色含砾粗 砂岩、灰白色中粗粒砂岩及灰绿色岩屑质石英砂岩，砂岩发育大型交错层理，泥质含量 少，几乎无可采煤层。根据沉积旋回，由下而上，分为四个气层组，即盒8 、盒7 、盒 6 、盒5 。在分流河道中心见中粗粒砂岩及含砾砂岩，分选较差。下石盒子组厚度一般 1 2 0 1 6 0 m 。上石盒子组根据沉积旋回，由下而上，分四个气层组，即盒4 、盒3 、盒2 、 盒1 。上石盒子组主要为一套红色泥岩及砂质泥岩互层，夹薄层砂岩及粉砂岩，上部夹 有1 3 层硅质层，厚度一般1 4 0 1 6 0 m 。它是一套干旱湖泊环境为主的沉积，在测井 曲线上反映出高电阻、高自然伽玛。 ( 5 ) 石干峰组：石千峰组为紫红色含砾砂岩与紫红色砂质泥岩互层，局部地区夹有 泥灰岩钙质结核。石千峰组与上石盒子组比较，其特点是：泥岩为紫红色、棕红色，色 彩鲜艳、质不纯，且含砾，普遍含钙质。砂岩成分除石英外，以岩屑、钾长石为主，一 般为长石岩屑石英砂岩。重矿物中绿帘石含量普遍增高。根据沉积旋回，由下而上分为 五段，即千5 、千4 、千3 、千2 、千1 ，本区沉积厚度2 2 0 m 左右，是一套干旱湖泊环 境为主的沉积，在测井曲线反映出高电阻、高自然珈玛值。 2 3 2 小层对比 苏里格气田目的层为下二叠统山西组山1 段和中二叠统下石盒子组盒8 段，二者为 连续沉积，厚度为8 0 1 0 0m 左右，埋藏深度大约在3 2 0 0 一3 5 0 0 m ，东北部埋藏较浅，向 西南埋藏逐渐变深。可将盒8 上段、盒8 下段和山。段细分为7 个小层( 表2 2 ) 。 表2 2 苏里格气田上古生界盒8 上、盒8 下和山，小层划分表 系统组段小层 盒8 上1 盒8 上 下 盒8 上2 _ _ - 下石盒子组 _ 盒8 下 叠 _ _ - 盒8 下 盒8 下2 叠 山1 1 系 统 山西组 山l 山j 2 山1 3 山l 盒8 段与山2 段相比，砂岩含量明显增高，基本没有煤层沉积，也没有薄层 灰岩沉积，可见少量煤线。山2 段往往含有煤层和薄层灰岩。到盒7 段及以上沉积由于 1 0 第二章区域地质概况 气候向干早方向转变，开始出现灰褐色，褐红色砂岩沉积和砾岩沉积，砂地比明显降低。 山卜盒8 段基本没有砾岩沉积或仅在砂岩底部有薄的含砾砂岩。这些地层特征在井下和 露头区都是较为清晰的。 山l 盒8 段地层为一套河流相砂泥岩沉积，砂岩发育。砂岩主要为灰白色粗砂岩、 吉砾粗砂岩和灰色、灰绿色的中细砂岩，整体颜色以灰色、灰绿色为主。泥岩发育不稳 定，横向变他快，很难找到明显的泥岩标志层。盒8 段底部往往有一套灰白色含砾粗砂 岩与山l 段分界，并对山l 段泥岩有冲刷侵蚀作用，该套砂岩与野外露头上的骆驼脖砂 岩相对应。山l 与盒8 段地层比较，其砂岩百分含量较低，泥岩中碳质含量较高，也含 有较多的煤线，且砂岩中高岭石含量较高，反映二者沉积环境的变化。 在进行地层横向对比时，根据测井响应特征选取了一系列对比标志层。在对比中又 对这些标志层不断进行筛选，最后发现，各层序界面，既是重要地层界面，同时又是良 好的对比标志层。于是就以这些界面为标志层，再根据需要选取地区性标志层进行对比。 ( 1 ) 标志层l ：为盒7 的底界面、盒8 的顶界面。该标志层的特征在g r 曲线上表 现的比较清楚( 图23 ) 。其特点有二：该界面在g r 曲线上表现为一转折点通常该 界面处6 r 值最高，向上向下g r 值都降低。该界面之下有一g r 低值段，该界面位于低 值段顶部。 j厂、)。i ， 厂 轰 、 主 囊 了 善 尹 ( ) 5 圉2 3 盒7 底界面测井曲线响应特征 ( 2 ) 标志层2 ：为盘8 上、盒8 下的分界面，该标志层在g r 曲线上表现为半幅点 其g r 值向上降低，向下升高。该界面上部为砂岩，下部为突变泥岩夹层。( 图2 4 ) 。 圉2 - 4 盍8 2 底界面测井曲线响应特征 西安石油大学硕十学位论文 ( 3 ) 标志层3 ：为盒8 段与山西组山l 段的分界面。表现为g r 曲线的半幅点。向 上g r 值明显降低，向下g r 】曾大。该标志层上部为砂岩，下部为突变泥岩( 图25 ) 。 亨鬈 ；熟 一 # 蕊 i 昏 1 | f兰臣芝? 图26 山1 段底界面测井曲线特征响应 2 4 勘探开发历程 2 4 1 勘探历程及成果 苏里格地区是上古生界多气层叠合发育区，日前已发现上古生界二叠系下石盒子组 盒7 、盒8 山西组山l 、山2 及下古生界奥陶系马家沟组马五段等多套含