（石油与天然气工程专业论文）白豹油田长45油藏储层特征及开发方式研究.pdf

中文摘要 论文题目： 专业： 硕士生： 指导教师： 白豹油田长4 + 5 油藏储层特征及开发方式研究 石油与天然气工 卢俊( 签名) 任晓娟( 签名) 江苗( 签名) 摘要 白豹油田位于鄂尔多斯盆地南部沉积中心，该地区长4 + 5 地层与华池、吴旗油田 属同一三角洲沉积体系，位于三角洲前缘朵状砂体部位。油气富集受构造岩性双重控制， 通过沉积相、储层特征和开发方式综合研究，能较好地揭示油气富集规律和预测含油有 利区，为长庆油田的发展起到了重要作用。论文研究的主要内容一是以标准层控制为基 础，综合运用沉积旋回、岩性组合特征以及层序地层学理论，详细划分小层，并进行对 比。二是通过岩芯、测井资料对长4 + 5 油层进行沉积相研究，细分沉积微相单元。三是 在沉积微相研究基础上，根据化验分析资料开展分析储层类型与沉积相带的关系等综合 研究，分析沉积相带与含油性关系，划分有利含油相带。四是研究长4 + 5 油层油气富集 规律，预测评价油气有利聚集区。五是研究长4 + 5 油藏的开发方式，延长油井稳产期， 提高采收率。本论文通过对白1 5 7 区长4 + 5 地层沉积物特征的综合分析，认为该区的沉 积环境为水体较浅、水动力环境较弱的环境中形成的，而且在沉积过程中河道发生摆动 迁移。结合区域沉积背景及其沉积环境，认为该区为三角洲前缘亚相沉积，水下分流河 道沉积作为其骨架相十分发育且单井产能最高。白1 5 7 区长4 + 5 层油气的富集受沉积相 带以及物性差异的控制；油气分布受构造的控制，同时构造使得该区油水两相进一步得 到分异。通过对该区构造、物性、单井产能的综合分析，将该区分为三类油气藏：白 1 9 1 、白1 5 6 区为一类油气藏，物性好，单井产能最高；白1 5 7 白4 0 2 白1 2 l 区次之， 白4 1 5 区最低。在开发方式上采用反九点的注采井网，注水时机上采用超前注水或同步 注水，注水见效后进行温和注水，油井将会保持较长的稳产期。 关键词：长4 + 5 储层；白豹油田；低渗油藏；储层特征；开发方式 论文类型：应用研究 英文摘要 s u b j e c t ：t h er e s e a r c ho fc 4 + 5r e s e r v o i rc h a r a c t e r i s t i c sa n de x p l o r i t a t i o nm e t h o d si n b a i b a oo i if i e l d s p e c i a l i t y ： n a m e ： i n s t r u c t o r ： g a sa n do i lp r o j e c t l uj u n ( s i g n a t u r e ) r e nx i a o j u a n ( s i g n a t u j i a n gm i a o ( s i g n a t u r e ) a b s l r a c t b a i b a oo i lf i e l di sl o c a t e di ns o u t h e r nc e n t r a ld e p o s i t e dr e g i o no ft h eo r d o sb a s i n c 4 + 5 r e s e r v o i ro ft h i sa r e ai sd e l t ad e p o s i t i o ns y s t e ma sw e l la sh u a c h ia n dw u q io i lf i e l d ，l o c a t i n g i nt h ed e l t af r o n ts a n d s t o n e - l i k ef l o w e r ss i t e t h ee n r i d i n go fh y d r o c a r b o ni sc o n t r o l l e db y s t r u c t u r ea n dli t h o l o g y t h r o u g hac o m p r e h e n s i v es t u d yo nt h ed e p o s i t i o np h a s e ，t h er e s e r v o i r c h a r a c t e r i s t i c sa n de x p i o r i t a t i o nm e t h o d s ，w ec a nb e t t e rr e v e a lh y d r o c a r b o ne n r i c h m e n ta n d f a v o r a b l ee x p l o r a t i o na r e a s ，a n di tp l a y sa ni m p o r t a n tr o l ei nt h ed e v e l o p m e n to fc h a n g q i n g o i lf i e l d t h em a i nc o n t e n to ft h ep a p e ri s ：f i r s t ，w ea r ec o m p r e h e n s i v eu s eo ft h es e d i m e n t a r y c y c l e s ，t h ec h a r a c t e r i s t i c so f t h el i t h o l o g i ca s s o c i a t i o na n dt h es e q u e n c es t r a t i g r a p h yt h e o r yi n d i v i s i o na n dc o r r e l a t i o no fs u b s t r a t a s e c o n d ，t h r o u g ht h ec o r ea n dl o g g i n gd a t a ，w ec a n r e s e a r c ht h es e d i m e n t a r yf a c i e sa n ds u b d i v i d es e d i m e n t a r ym i c r o f a c i e so ft h ec 4 + 5 o i l - b e a r i n gs e r i e s t h i r d ，b a s e d o nt h e s e d i m e n t a r ym i c r o f a c i e ss t u d y , a s w e l la st h e r e l a t i o n s h i pb e t w e e ns e d i m e n t a r yt y p ea n ds e d i m e n t a r yf a c i e sb e l t ，w ec a na n a l y s i st h e r e l a t i o n s h i p b e t w e e n s e d i m e n t a r y f a c i e sb e l t a n d o i l b e a r i n g ，d i v i d i n g t h ef a v o r a b l e o i l - b e a r i n gz o n e s f o r t h ，s t u d y i n gt h eh y d r o c a r b o ne n r i d i n g ，w ep r e d i c ta n de v a l u a t et h eb e t t e r h y d r o c a r b o na c c u m u l a t i o nz o n e sa n ds e l e c tt h eg o o de x p l o r a t i o na n dd e v e l o p m e n tb l o c k s f i f t h ，s t u d y i n gt h ee x p l o i t a t i o nm e t h o d ，w ee x t e n dt h es t a b l ep r o d u c t i o np e r i o do fo i l w e ll a n dr a i s et h ee x t r a c t i o nr a t i o i nt h i s p a p e l t h r o u g hac o m p r e h e n s i v ea n a l y s i s o ft h e c h a r a c t e r i s t i c so ft h es e d i m e n t a r yd e p o s i ti nc 4 + 5r e s e r v o i ro ft h eb a i15 7a r e a ，w ec a n c o n s i d e rt h a tt h ed e p o s i t i o n a le n v i r o n m e n tf o r mi s i nt h es h a l l o ww a t e ra n dw e a k e r h y d r o d y n a m i ce n v i r o n m e n t ，m o r e o v e ri n t h ed e p o s i t i o np r o c e s s ，a n dt h ep r o c e s so f m i g r a t i o no c c u r r e ds w i n gi nt h er i v e rs e d i m e n t s c o m b i n a t i o nt h ed e p o s i t i o n a ls e t t i n ga n d s e d i m e n t a r yc o n t e x t ，w ec o n s i d e rt h a tt h i sa r e ai ss u b f a c i e sd e l t af r o n td e p o s i t ，t h eh i g h e s t s i n g l ew e l lp r o d u c t i o nc a p a c i t yi si nt 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 i o na sp a r to fi t ss k e l e t o n a n dd e v e l o p m e n tp h a s e t h eh y d r o c a r b o ne n r i c h m e n to fc 4 + 5r e s e r v o i ri nt h eb a i15 7a r e ai s c o n t r o l l e db yt h es e d i m e n t a r yf a c i e sa n dt h ed i f f e r e n c e si np h y s i c a lp r o p e r t i e s b u tt h i si so n l y o n eo ft h ef a c t o r s ，t h ed i s t r i b u t i o no fo i ia n dg a si sc o n t r o l e db yt h es t r u c t u r e b e c a u s eo ft h e s t r u c t u r ei nt h ea r e a ，t h eo i l - w a t e rt w o - p h a s ef u r t h e rd i f f e r e n t i a t i o n t h r o u g hc o m p r e h e n s i v e i i i a n a l y s i so f t h es t r u c t u r e ，p r o p e r t i e s ，s i n g l ew e l lp r o d u c t i o nc a p a c i t y ，t h ea r e ai sd i v i d e di n t o t h r e et y p e so fo i la n dg a sr e s e r v o i r ：b a i19 1a r e aa n db a i15 6a r e aa r ef i r s t 。r a t er e s e r v o i r sw i t h g o o dp r o p e r t i e sa n dt h eh i g h e s ts i n g l ew e l lp r o d u c t i o nc a p a c i t y ；t h eb a i l 5 7 b a i 4 0 2 - b a i l 2 1 a r e ai sf o l l o w e d ，b a i 415a r e ai st h i r d r a t er e s e r v o i r i nt h ew a y o ft h ed e v e l o p m e n t ，w eu s e t h ei n v e r t e dn i n es p o tf l o o d i n gp a t t e r n t h et i m i n go fw a t e ri n j e c t i o n i sa h e a do fw a t e ro r w a t e rs v n c h r o n i z a t i o n m o d e r a t ew a t e ri su s e da f t e rt h ee f f e c t i v ew a t e rt or e m a i ns t a b l ew e l l p r o d u c a t i o nf o ral o n g e rp e r i o d k e y w o r d s ：c 4 + 5r e s e r v o i r ；b a i b a oo i lf i e l d ；l o w - p e r m e a b i l i t yr e s e r v o i r ；r e s e r v o i r c h a r a c t e r i s t i c s ；e x p l o i t a t i o nm e t h o d t h e s i s ：a p p l i e ds t u d y 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：遮! ! ：望 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： 导师繇蚴 日期：迈! ! ：蔓 醐：蔓芈7 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) 。 第一幸绪论 第一章绪论 1 1 论文目的及意义 白豹油田位于鄂尔多斯盆地南部沉积中心，主要含油层系为三迭系延长组和侏罗系 延安组。该地区长3 、长4 + 5 地层与华池、吴旗油田属同一三角洲沉积体系，长3 、长 4 + 5 位于三角洲前缘朵状砂体部位。油气富集受构造岩性双重控制，通过古地貌刻画、 沉积相和储层特征综合研究，能较好地揭示油气富集规律和预测含油有利区，为长庆油 田的发展起到了重要作用。理论、技术和工作方法等各方面条件已基本具备，同时2 0 0 2 年在该油田钻探井白2 0 7 、2 0 8 长3 、长4 + 5 层均获得重大突破，继续深入开展该区块延 长组长3 、长4 + 5 油气富集规律研究，对长南事业部的产能建设具有重要意义。 1 2 国内外研究现状 1 2 1 低渗透油藏研究现状 国内外目前对于低渗透油藏无明确的定量概念，一般将油层平均渗透率在 l o o x l o 弓“m 2 以下的油田划分为低渗透油田。确定渗透层物性参数上限的方法各不相同， 主要是由于各油田低渗透沉积层的形成和埋藏的地质和物理条件有很大的差别时，其渗 透率上限将是不同的，应该对每一套开发层系或地层具体地加以研究确定。在开发上将 低渗透油藏划分为低渗透和特低渗透油藏。 低渗透油藏：储层渗透率一般在3 0 。5 0 x l o 3 岬2 以上l o o x l o 3 p m 2 以下，储层具有一 定的自然产能，未经压裂改造就具有工业开采价值，而通过压裂改造能提高其经济效益。 特低渗透油藏：渗透率一般在3 0 - 5 0 x 1 0 。g m 2 或以下，储层自然产能太低，不具备工业 开采价值，必须经过压裂改造才能经济有效地开发。例如美国的库巴鲁克河油田，地层 渗透率仅3 0 x l o 3 “m 2 ，通过整体压裂改造，己成功地进行注水开发。东德克萨斯的提皮 卡油田，油层渗透率仅3 - 5 x 1 0 。3 p m 2 ，井深3 0 0 0 m ，不进行压裂改造产能极低或不产油， 通过高砂比( 7 0 8 0 ) 压裂1 0 0 口井，使油井平均产量达2 0 t ，使得该油田成功地进行了 开发。这些油田与江汉油区的潜江组低渗透油藏有着很多的相似之处。 低渗透油藏的主要特点是储层孔隙小、喉道细、渗流阻力大，储层中的天然裂缝及 人工裂缝发育，导致平面及纵向非均质性较强，且储层敏感性较强，在钻井及开发过程 中极易造成地层污染。相对于中、高渗透油藏而言，低渗透油藏的难点就是注水波及效 率低，从而导致低渗透油藏的注水开发效果不理想，地层能量得不到有效的补充，油井 两安石油大学硕i j 学位论文 产量下降也快，油层动用状况差，给油田的合理高效开发带来了较大的困难。 随着油田开发的不断深入，目前我国低渗透油气藏的地质储量在全部探明储量中的 比例也越来越大。低渗透储层，特别是低渗透致密储层，由于岩石较脆，在有利的构造 下，容易形成裂缝。而低渗透油藏中，裂缝的存在对油田开发影响很大，因此，低渗透 裂缝储层的开发研究越来越引起了国内外学者的关心。国内外对低渗透性油藏的研究程 度还远远落后于中高渗透砂岩油藏。 国内外各油田及研究单位针对低渗透油田开展了多方面的研究，主要成果有：对低 渗透油藏基本地质特征的研究，重点是储层特征、裂缝的识别和预测技术；研究低渗透 油田的注水开发方式、注采井网部署及适时注水问题，注水后地层压力场的变化，提高 水驱采收率的研究；关于低渗透油藏的产能接替、稳产上产、油层改造技术、采油工艺 配套技术和油层保护技术等的研究和攻关。适应低渗透油田开发的钻井工艺技术、水力 压裂技术、低成本开采技术；地面工程方面的节能技术装备。总之，国内外对低渗透油 藏提高开发效果研究成果较多，也有一系列成熟的理论和开发技术。 具体在油藏工程方面的研究成果有：早期识别裂缝的方向对指导本类油藏的注水开 发至关重要，注水仍然是提高低渗透油藏开发效率的有效手段。主要是在注水方式、水 动力学方法的研究和应用方面取得了许多进展和成效。另外注气开采技术已进入工业化 应用阶段。在油藏特征方面的技术有：渗流特征、裂缝识别等基础理论研究，钻井、完井、 采油配套工艺技术的研究，水平井开采低渗透油藏提高产量的研究。具体研究方式包括： 低渗透油藏基本地质特征的研究，低渗透油田注水开发方式、注采井网、适时注水及提 高采收率的研究，低渗透油藏产能接替及采油工艺配套技术的研究。其它还有新型简化 油气集输流程的应用研究，如油气集输、原油稳定、注入水精细过滤等内容。并已经建 立一定的理论基础。 尽管如此，低渗透和特低渗透油藏的开发本身是一个世界级难题，特别是针对具体 的油田如何提高开发效率，如何提高采收率，油藏水趋运动规律及水趋特征，裂缝的影 响，措施挖潜等方面的研究还处于初始阶段，其理论研究和工业化应用的还不多，对具 体的低渗透油藏如何实行经济高效开采提高采油速度，延长稳产期的研究和认识还不足， 结合具体的油藏特征还有许多深层次的问题需要进一步研究和探讨。 1 2 2 油田注水方式 注水方式就是油水井在油藏中所处的部位和它们之间的排列关系。目前国内外应用 的注水方式或注采系统，主要有边缘注水、切割注水、面积注水和点状注水四种方式。 第一章绪论 1 边缘注水 采用边缘注水方式的条件为：油田面积不大，构造比较完整、油层稳定、边部和内 部连通性好，流动系数较高，特别是钻注水井的边缘地区要有较好的吸水能力，能保证 压力有效地传播，使油田内部受到良好的注水效果。 边缘注水根据油水过渡带的油层情况分为边外注水( 缘外注水) 、缘上注水、边内注 水三种情况。 ( 1 ) 边外注水( 缘外注水) 注水井按一定方式( 一般与等高线平行) 分布在外油水边缘处，向边水中注水。这 种注水方式要求含水区内渗透性较好，含水区与含油区之间不存在低渗透带或断层。 ( 2 ) 缘上注水 由于一些油田在含水外缘以外的地层渗透率显著变差，为了提高注水井的吸水能力 和保证注入水的驱油作用，而将注水井布在含油外缘上，或在油藏以内距含油外缘不远 的地方。 ( 3 ) 边内注水 如果地层渗透率在油水过渡带很差，或者过渡带注水根本不适宜，而应将注水井布 置在内含油边界以内，以保证油井充分见效和减少注水外逸量。 2 边内切割注水方式 适用条件：油层大面积分布( 油层要有一定的延伸长度) ，注水井排上可以形成比较 完整的切割水线；保证一个切割区内布置的生产井和注水井都有较好的连通性；油层具 有较高的流动系数，保证在一定的切割区和一定的井排距内，注水效果能较好地传到生 产井排，以便确保在开发过程中达到所要求的采油速度。 采用内部切割行列注水的优点：可以根据油田的地质特征来选择切割井排的最佳方 向及切割区的宽度( 即切割距) ；可以根据开发期间认识到的油田详细地质构造资料，进 一步修改所采用的注水方式；用这种切割注水方式可优先开采高产地带，从而使产量很 快达到设计水平；在油层渗透率具有方向性的条件下，采用行列井网，由于水驱方向是 恒定的，只要弄清油田渗透率变化的主要方向，适当地控制注入水流动方向，就有可能 获得较好的开发效果。 采用内部切割行列注水的局限性：这种注水方式不z 日, 匕b 一4 k e q 好地适应油层的非均质性： 注水井间干扰大，井足0 - 4 , 时干扰就更大，吸水能力比面积注水低；注水井成行排列，在 注水井排两边的开发区内，压力不需要总是一致，其地质条件也不相同，这样便会出现 两安石油大学硕i ：学何论文 区间不平衡，内排生产能力不易发挥，而外排生产能力大、见水快。 3 面积注水方式 面积注水方式是将注水井按一定几何形状和一定的密度均匀地布置在整个开发区 上，各种井网的特征如图1 1 所示。 工， f 工 一、lj 、 工 ， 、 、 、 、 、 ， i、-j 工j ， 、 、 i r 工 r lj - 1r 1 ljljl ：i ： l j 1 ljlj 7 r1 lij e ) ( a )四点法 ( b )七点法 ( c )五点法 ( d )九点法 ( e )歪七点法 - - i = f - 井 厶注水井 图i - i 井网特征图 根据采油井和注水井之间的相互位置及构成井网形状的不同，面积注水可分为四点法面 积注水、五点法面积注水、七点法面积注水、九点法面积注水，歪七点面积注水和正对 式与交错式排状注水。 表i - i不同面积井网的井网参数 井网七点歪七点五点四点九点 生产井与注水井比 2 ：l2 ：ll ：ll ：23 ：l 例 钻成井网要求等边三角形正方形正方形 等边三角形正方形 4 第一章绪论 采用面积注水方式的条件： 1 ) 油层分布不规则，延伸性差，多呈透镜状分布，用切割式注水不能控制多数 油层： 2 ) 油层的渗透性差，流动系数低； 3 ) 油田面积大，构造不够完整，断层分布复杂； 4 ) 适用于油田后期的强化开采，以提高采收率； 5 ) 要求达到更高的采油速度时。 选择注水方式的原则： 1 ) 与油藏的地质特性相适应，能获得较高的水驱控制程度，一般要求达到7 0 以 上： 2 ) 波及体积大和驱替效果好，不仅连通层数和厚度要大，而且多向连通的井层要多； 3 ) 满足一定的采油速度要求，在所确定的注水方式下，注水量可以达到注采平衡； 4 ) 建立合理的压力系统，油层压力要保持在原始压力附近且高于饱和压力； 5 ) 便于后期调整。 合理选择井网密度也一直是油田开发中一个重要的问题，一般应以最少的井数能获 得最大的最终采出油量及最佳的经济效益为目标进行选择。 l 、井网密度、合理井网密度和极限井网密度 井网密度是油田开发的重要数据，它涉及到油田开发指标的计算和经济效益的评价，对 于一个固定的井网来说，其井网密度的大小与井距大小和井网的形式有关。 井网密度有两种表示方法：一种是平均单井控制的开发面积，常以k m 2 井或h m 2 井表示。其计算方法是，对于一套固定的开发层系，当按照一定的井网形式和井距钻井 投产时，开发总面积除以总井数；另一种是用开发总井数除以开发面积，即平均每平方 千米( 或公顷) 开发面积所占有的井数，常以井k m 2 或井h m 2 表示。 随着井网密度的增大，原油最终采收率增加，也就是总的产出增加，但开发油田的总投 资也增加，而开发油田的总利润等于总产出减去总投入，总利润是随着井网密度而变化 的。当总利润最大时，就是合理井网密度；当总的产出等于总的投入时，也就是总的利 润等于零时，所对应的井网密度是极限井网密度。 在确定一个油田的井网密度时，由于要考虑到市场对原油的需求情况，往往实际的井网 密度介于合理井网密度和极限井网密度之间。 2 、确定井网密度时要考虑的几个关系 5 两安石油人学硕十学位论文 ( 1 ) 井网密度与水驱控制储量的关系 水驱控制储量是制约最终采收率至关重要的因素，研究表明，要使最终采收率达到 5 0 ，水驱控制储量至少要达到7 0 ，而加大井网密度，可以提高水驱控制储量。 ( 2 ) 井网密度与井间干扰的关系 井网加密，井间干扰加重，井间干扰时，将不能充分发挥各井的作用，从而降低各 井的利用率，因此在确定井网密度及进行井网调整时，不应使加密井造成的井间干扰与 加密井提高的可采储量收益相抵消。 ( 3 ) 井网密度与最终采收率的关系 井网密度与最终采收率经验式较多，例如指数关系为 e r 0 = e x p ( 一a f ) n _ 式中：卜单井控制面积，； e 卜驱油效率，对于一个油田应为常数； 歙【k 最终采收率； o c 系数，用回归方法确定。 从上式看出，随井网密度减小，最终采收率呈减速递增趋势，井网密度越小，最终 采收率越大。用该式可以对开发过程中的井网密度与最终采收率进行分析。 1 3 研究区地质背景与研究现状 1 3 1 地理概况 白豹油田位于陕西省吴旗县白豹乡境内，属黄土源地貌。地表为1 0 0 - - - 2 0 0 m 厚的第 四系黄土覆盖，地形复杂，沟壑纵横，梁峁参差。地面海拔1 3 5 0 - 1 6 6 0 m ( 相对高差3 1 0 m ) 。 气候属温带半干旱季风气候，年平均温度7 1 0 。区内多为内陆山涧限制河流， 如洛河、葫芦河等，当地居民人畜饮用水以河谷中第四系黄土裂隙渗虑水为主，工业用 水主要是第四系宜君洛河组中的地下水。近年来，随着油田的发展，本区交通有所改善， 现有吴华沥青公路以及华池南粱公路通过。 1 3 2 开发概况 该区钻探始于上个世纪7 0 年代，以侏罗系延安组为主要目的层，兼探三叠系延长组， 在剖1 6 井首次钻遇长4 + 5 油层。 1 9 9 8 年在白2 0 1 井、华1 9 l 、白2 0 4 井均钻遇长4 + 5 l 油层，其中白2 0 4 试油口产纯 油8 8 t 。2 0 0 4 年到2 0 0 5 年间又陆续在白1 2 1 井、白15 5 、白1 2 0 、白l5 7 、白1 5 6 等井 6 第一章绪论 钻遇长4 + 5 l 油层：2 0 0 6 年针对白i5 7 区长4 + 5 油藏进行小规模的建产评价，2 0 0 7 年进 行大规模开发建产。目前白l5 7 区长4 + 5 油藏控制含油面积3 2 4 1 0 n 2 ，地质储量1 4 5 8 x 1 0 t 。 1 3 3 区域背景 晚三叠世，受印支运 动影响华北盆地解体，逐 渐形成鄂尔多斯盆地，特 别是在上三叠统延长组 ( 长l o 长7 期) 沉积期， 湖盆扩张，形成面积约 4 x 1 0 4 k m 2 的范围的深湖盆 地区，这套深湖相地层是 盆地中生界主要的烃源 岩。之后，盆地继续抬升 湖盆开始萎缩。形成了巨 太的( 长6 期) 建设型三 角洲沉积体。它是鄂尔多 斯盆地延长组最重要的储 集层之。 随后盆地下沉，潮盆又 圈i - 2 罪尔多斯盆地长4 + 5 期沉积体系圈 经历了一次短暂的扩张时期，沉积了一套粉细砂岩与粉砂泥质岩薄层为主的沉积( 长 4 + 5 、长3 ) 。而后，随着地壳的再次抬升，湖盆又一次进入萎缩期沉积了一套以厚层、 块状砂岩为主的( 长2 ) 三角洲体系。 眭1 期湖盆全面萎缩直至消亡，出现沼泽环境，沉积泥岩及薄煤层。上三叠统延长 组是鄂尔多斯盆地内陆湖盆形成后的第一套生储油岩系。其厚度约1 0 0 0 1 5 0 0 m ，与下 伏中三叠统的纸坊组、上覆下侏罗统的富县组或延安组分别呈平行不整合接触关系。根 据岩性特征，前人将延长组白下而上划分为5 个岩性段( t 3 y l - t ，y s ) 。根据岩电特征及含 油性的差异，进一步将其自上而下划分为i 。个油层组( 长l 一长】o ) 。延长组长7 期为 鄂尔多斯盆地内陆湖泊发育的鼎盛时期，基准面上升l 最大值，安塞地区接受深湖相泥 岩沉积形成“张家滩页岩”。之后，基准面开始下降，形成长6 期三角洲前缘沉积。长4 + 5 期仍然以三角洲前缘沉积为主，形成以粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩和泥岩为主的 细粒沉积。从鄂尔多斯盆地欧4 + 5 期沉积体系图( 见图i 一”可见白豹油田位于三角洲 的前缘，物源来自于东北方向。长2 一长3 期为三角洲平原沉积，分流河道砂体发育。 长i 期以沼泽相为主，形成多层煤线，从而结束了湖熊的演化。 1 3 4 地层对比与划分 i 、延长维地层发育特征 两安石油火学硕f ：学位论文 延长组是盆地形成后接受的第一套生储油岩系，也是本区主要生、储油层和丰要研 究目的层，在研究区均有分布，局部缺失长l 油层组。根据沉积序列，延长组可划分为 五个岩性段，即：t 3 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1 长1 0 。 延长组大约以北纬3 8 。为界，北粗南细，北薄南厚，北部厚度1 0 0 - - 6 0 0 m ，南部厚 度1 0 0 01 3 0 0 m ，边缘沉降拗陷最大厚度3 2 0 0 m 。各岩性段地层特征如下： ( 1 ) 延长组第一段( t 3 y 1 ) 厚度比较稳定，一般在2 5 0 - - - 3 0 0 m ，相当于长1 0 油层组。 主要为灰绿色细粒长石砂岩、中粒长石砂岩的不等厚互层夹浅灰色长石粗砂岩及深 灰色及暗紫色泥岩。砂岩由上而下变粗，并见麻斑状结构，云母、绿泥石、沸石和方解 石胶结。总的来说，t 3 y l 是一套以河流、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，南厚北薄( 直至缺失) ，南细北粗。视电阻率曲线一般呈指状高 阻，自然电位大段负异常。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 - - - - 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，总的特点是北东粗、薄( 以至尖灭) ，西 南细厚，是一套以湖相为主的深灰色、黑色泥页岩夹少量砂岩沉积。上部相对较粗，以 砂岩为主，下部相对较细，以泥、页岩为主，在灵武、盐池、吴旗、直罗、富县地区可 相变为油页岩，在庆阳、镇原和同城川地区为碳质泥岩，这些黑色页岩及油页岩在电性 上表现为高阻。盆地北部及南部周边地区黑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。中下部泥页岩段划为长9 油层组，上部砂岩相对集 中段划为长8 油层组。本段在岩矿组合上是区域对比的标志层，自长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， 是区域微观对比的主要依据。 ( 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。 盆地广大地区均有出露和保存，仍然表现为南厚北薄、南细北粗的特征，是一套砂 泥岩互层。岩性为深灰色、灰黑色泥、页岩与灰色、灰绿色粉砂岩、细砂岩互层，下部 发育一套油页岩、泥岩央薄层凝灰岩。在盆地西部、南部丰要为泥岩、页岩、及碳质泥 岩，凝灰质比较少。同t 3 y 2 的下高阻层一样，本段下部的油页岩、碳质泥岩段具高阻、 高自然伽玛特征，俗称“张家滩页岩”。它是区域地层对比的标志层。砂岩丰要集中于中 部，含黄铁矿，并常见方鳞鱼等化石。 第一章绪论 ( 4 ) 延长组第四段( t 3 y 4 ) 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、灰绿色中一细粒砂岩夹灰黑色、深灰色、灰色粉 砂质泥岩、泥岩、页岩，砂岩呈巨厚块状，具微细层理，泥质、钙质胶结。颗粒北粗南 细，华池一庆阳一带沉积最细，夹层增多。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，视电阻率呈稀齿状。 ( 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，在马坊一姬原一庆阳一正宁一马栏一线以 西全部侵蚀，庆阳一华池仅在“残丘”上有所保存，盆地东部清涧河、大理河保存最全， 可细分为四个段：下部由含煤的砂泥岩构成韵律层，富含植物化石，厚1 1 7 m ；中部为湖 相浅灰色中厚层粉细砂岩与深灰色粉砂质泥页岩互层，夹薄煤层及泥灰岩，常含瓣鳃 类、叶肢介、介形虫、鱼鳞等动物化石，厚9 9 m ；上部为浅灰色块状长石砂岩与含可采 煤层的黑灰灰绿色粉砂质泥岩、泥质粉砂岩夹灰色粉细砂岩，厚8 2 m ；顶部为深湖相 砂、页岩互层央油页岩，发育鱼类、小瓣鳃、螺及特有水生节肢动物化石，厚8 0 m 。下 部砂岩较集中部位常含油，在直罗、城华地区含油性较好，砂岩部分自然电位偏负，厚 层者呈箱状，薄层者呈梳状，视电阻率呈幅度不大的锯齿状。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。 研究区长l 长6 油层组勘探程度较高。根据生产需要，将每个油层组细分为2 3 个油层段。其中，长l 长3 和长6 为三分，长4 + 5 为二分。本次研究目的层为长4 + 5 油层组，可进一步细分为长4 + 5 l 、长4 + 5 2 等2 个油层段，长4 + 5 i 油层段又可划分为 长4 + 5 1 1 、长4 + 5 1 2 两个小层，长4 + 5 2 油层段又可划分为长4 + 5 2 1 、长4 + 5 2 2 两个小层。 1 3 5 地层对比方法 地层对比的方法有多种，常见的对比方法有：古生物地层学方法、岩石学方法、地 球物理方法等等。不同的地层对比方法有它的局限性和适用条件，在不同地区，由于资 料的储备和地层特点不同，采用的方法也不尽相同。 本次地层对比研究采用的方法如下： ( 1 ) 标志层控制 华池一白豹一吴旗一南梁地区长3 、长4 + 5 地层内部缺乏稳定标志层，给地层对比 造成了困难。但标志层控制是地层对比方法中最为有效的方法之一。如何寻找和确定地 层对比的标志层是开展地层对比工作的首要条件。 9 两安石油大学硕l ：学何论文 依据前人在该区所开展的研究工作，认为区域上重要的标志层有两个，分别是：安 定组泥灰岩和张家滩页岩。前者在研究区属未测井段( 指l ：2 0 0 综合测井图) ，后者研 究区大部分井都未被钻穿，地层对比时难以使用。 经过反复追踪对比，认为华池一白豹一吴旗一南梁地区延9 顶标志层大多由2 - - - , 4 层煤组成，单层厚0 7 - - 2 o m ，累加厚度2 0 - - 4 6 m ，电性特征主要表现为高阻、高声速、 低伽玛，在全区分布比较稳定，易于识别和追踪，是研究区最稳定的标志层。 ( 2 ) 邻井追踪 依据沉积相律，不同沉积相带在平面上的分布有一定范围，其组合和变化具有一定 的连续性和继承性。因此，标志层在平面上的变化是逐步的，在地层对比中，通过采用 邻井追踪，找准标志层，再进行其它层组单元的划分和对比。 ( 3 ) 合理利用地层等厚特征 大量前人研究成果表明，鄂尔多斯盆地内部地壳运动以整体垂直升降为主，盆地内 地层厚度变化较小，区域上厚度基本稳定。研究区位于盆地中部，采用等厚原则进行地 层对比与划分在一定条件下是可行的、也是有效的。 地层厚度基本一致的特点在华池一白豹一吴旗一南梁地区表现尤为明显。例如：华 池地区剖6 井和白豹地区剖1 6 井，均钻穿和电测了区域对比标志层安定组泥灰岩和张家 滩页岩，安定组泥灰岩底到张家滩页岩底，地层厚度近l lo o m ，两井平面上距离为3lk m ， 而厚度差仅仅相差3 m ( 表l - - 2 ) 。这一现象充分说明了在认准标准层的情况下，在地层 对比中采取厚度相近的方法是可行的。 表l 一2 剖6 井及剖1 6 井地层厚度对比表 安定组泥灰岩张家滩页岩两井之间 井号地层厚度( m ) 底界深度( m )底界深度( m )的距离( m ) 剖6 井 7 7 4l8 4 51 0 7 1 3 l k m 剖1 6 井8 1 4l8 8 81 0 7 4 ( 4 ) 运用旋回对比须慎重 由于沉积旋回平面上的不等时性，实际应用时必须十分慎重。在层组界线确定的基 础上，运用旋回对比法在细分小层时取得了比较好的效果。 1 3 6 地层对比划分结果 通过对研究区1 0 0 多口探井和评价井的长4 + 5 地层的反复对比，采用上述对比方法 和划分原则，共划分出了4 个小层。在进行地层对比时，将长3 l 顶部的黑色泥岩作为标 志层。长4 + 5 油层组具体划分结果与各小层的电性特征如下： 以水下分流河道和分流间湾沉积为主，岩性主要为灰色细砂岩、粉砂岩、深灰色泥 质粉砂岩、粉砂质泥岩和黑色泥岩。按其岩性和电性曲线特征可进一步分为长4 + 5 l 、 i o 第章绪论 长4 - i - 5 2 两个油层段，地层厚度9 0 - - 1 0 5 m 。 ( 1 ) 长4 + 5 l 油层段 以水下分流河道砂体沉积为主，岩性常为灰色细砂岩与黑色泥岩互层。在研究区分 布不稳定，岩性变化很大。在华池一五蛟地区以湖相泥岩为丰，而在白豹一南梁地区则 以水下分流河道砂体沉积为主，砂体自然电位曲线呈钟形一箱形组合。这说研究区西南 角为浅湖沉积，往北东方向过渡为三角洲前缘水下分流河道沉积。长4 + 5 l 油层段砂体 中普遍含油，地层厚度4 2 - - - 5 5 m ，是本区最主要的含油层。 在地层对比的过程中发现，长4 + 5 的顶部普遍发育四个小的沉积旋回，而底部则为 大段的泥岩，以此为标准将长4 + 5 划分为长4 + 5 l ，长4 + 5 2 ，同时以前两个沉积旋回作为 图1 3 长4 + 5 小层划分图解 长4 + 5 l1 层，同时结合厚度，将长4 + 5 i 细分为长4 + 5 1 1 和长4 + 5 1 2 。为了避免分层中可能 出现的误差，在对比过程中，选取了三条基干剖面作为标准，向附近扩散进行邻井对比， 而且还绘制各种图件对所划分小层进行验证( 如图1 - 3 ) 。 ( 2 ) 长4 + 5 2 油层段 是一套以泥岩为主的分流间湾沉积，岩性为厚层粉砂质泥岩、泥质粉砂岩夹少量粉 砂岩和细砂岩，自然电位曲线近平直。研究区大部分井未钻穿长4 + 5 2 油层段。长4 + 5 2 油层段厚度4 0 5 0 m 。 最终在长4 + 5 共划分出长4 + 5 1 1 、长4 + 5 1 2 、长4 + 5 2 等三个小层。 1 4 本论文的主要内容及方法思路 1 4 1 研究的主要内容： ( 1 ) 精细地层对比与划分，建立等时地层格架； ( 2 ) 以区域沉积体系为基础，开展沉积微相研究，揭示储层发育特征； ( 3 ) 以储层成岩作用、孔隙结构、常规物性等研究为基础，开展储层综合评价； ( 4 ) 进行油藏丰控因素分析，并筛选有利油气富集区。 ( 5 ) 研究长4 + 5 油藏的开发方式，以延长油井稳产期，提高采收率。 两安石油大学硕i ：学位论文 1