（矿产普查与勘探专业论文）陕北瓦窑堡油田中山川油区长6储层评价与建模.pdf

论文题目：陕北瓦窑堡油田中山川油区长6 储层评价与建模 专业：矿产普查与勘探 硕士生：张添锦 ( 签名) 亟远缝 指导教师：王生全 ( 签名) 主兰厶 付国民 ( 签名) 缉团 摘要 瓦窑堡油田位于鄂尔多斯盆地陕北斜坡中部，主要含油层位为上三叠统延长组长2 、 长4 + 5 和长6 油层，为一构造平缓的特低一超低渗碎屑岩储层油田，目前处于开发早期。 本论文以油田主力含油层系长6 油层为主要研究对象，综合利用钻井、测井及各类分析 化验资料，以现代储层评价理论与技术为平台，对长6 油层沉积微相、储层岩石学及成 岩作用、储层孔隙结构及物性特征、储层非均质性及敏感性进行了研究。研究表明，瓦 窑堡油田长6 油层位于安塞子长三角洲亚相带上，可划分为4 种沉积微相，分别为分流 河道和分流间洼，以及水下分流河道和分流间湾，分流河道和水下分流河道是最有利的 沉积相带：储层的岩石类型为灰色一灰褐色的岩屑长石砂岩和长石砂岩；成岩作用类型 主要有压实及压溶作用和胶结作用；储层储集类型以溶孔为主，次为粒间孑l ，孔隙组合 主要是溶孔粒间孔型；储层的孔隙度平均值为1 0 7 ，渗透率平均值为1 2 1 0 3 l x m 2 ， 为低孔、特低渗储层；储层的非均质性表现为油气分布在纵向上和平面上均存在极度的 不均衡性；储层的敏感性特征表现为矛盾集中在应力敏感性与酸敏损害方面，碱敏、速 敏是次要矛盾。结合常规中、高渗透储层评价的方法，采用渗透率、孔隙体积与颗粒体 积之比、流动层段指标、平均孔吼半径、均质系数、和排驱压力，作为低渗透油藏储层 评价指标体系，应用模糊综合评价方法，建立了特超低渗储层评价方案，对长6 储层 进行综合评价，将研究区内储层分为4 类，其中以i i 类储层为主，其次为i 类储层。应用 p e t r e l 建模软件，采用序贯指示模拟建立砂体骨架模型、构造模型、相模型和属性模型， 为油田高效开发提供了依据。 关键词：瓦窑堡油田；储层特征；综合评价；储层模型 研究类型：应用研究 s b u j e c t ：r e s e r v o i re v a l u a t i o na n dm o d e lb u i l d i n g c a s es t u d yo fc h a n g 6 r e s e r v o i ro fz h o n g s h a n c h u a no i lr e g i o ni nw a y a o b a oo i l f i e l d i nn o r t h e r ns h a a n x i s p e c i a l t y ：m i n e r a ls u r v e ya n de x p l o r a t i o n n a m e ：z h a n gt i a nj i n i n s r u t o r ：w a n gs h e n gq u a n f ug n om i n a b s t r a c t ( s i g n a t ur e ) ( s i g n a t u r e ) ( s i g n a t u r e ) 匦丝型： w a y a o b a oo i l f i e l dl o c a t e di nt h em i d d l ep a r to f s h a a n b e is l o p ei no r d o sb a s i n i t sm a i n o i l b e a r i n gh o r i z o nw e r ec h a n g2r e s e r v o i r , c h a n g4 + 5r e s e r v o i r , a n dc h a n g6r e s e r v i o rw h i c h a r ee x t r a - u l t r al o wp e r m e a b i l i t yd e t r i t a lr e s e r v i o rw i t hf i a ts t r u c t u r e ，i nt h et r i a s s i cy a n c h a n g f o r m a t i o n a tp r e s e n t , t h er e s e r v o i r sa r ei nt h ee a r l yd e v e l o p m e ms t a g e i nt h i sp a p e r , m a d ec h a n g6r e s e r v o i ra st h em a j o rs t u d y t a r g e to ft h em a i no i l - - b e a r i n g s e r i e si nt h ew a y a o b a oo i l f i e l d c o m p r e h e n s i v e l y 、析t hu t i l i z a t i o no fd r i l l i n g ，l o g g i n ga n d v a r i o u sa n a l y t i c a ld a t a , a p p l y i n gt h em o d e mt h e o r i e sa n dt e c h n i q u e so fr e s e r v o i re v a l u a t i o n , t h es 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 rp e t r o l o g ya n dd i a g e n e s i s ，p o r es t r u c t u r ea n dp h y s i c a l p r o p e r t i e sc h a r a c t e r i s t i c so ft h ec h a n g6 r e s e r v o i rw e r es t u d i e da n dr e s e r v o i rh e t e r o g e n e i t y a n ds e n s i t i v i t yh a v eb e e nm a d e t h es t u d ys h o w st h a t ，c h a n g6r e s e r v i o ro fw a y a o b a oo i l f i e l d w h i c hl o c a t e di n t h ef r o n tf a c i e sb e l to fa n s a i z i c h a n gd e l t ac a nb ed i v i d e di n t of o u r s e d i m e n t a r ym i c r o f a c i e s ，w h i c h a r e i n t e r - d i s t r i b u t a r yc h a n n e l ，d i s t r i b u t a r yd e p r e s s i o n ， s u b a q u e o u sd i s t r i b u t a r yc h a n n e l ，a n dd i v e r s i o na m o n gb a y 1 1 1 ei n t e r - d i s t r i b u t a r yc h a n n e la n d s u b a q u e o u sd i s t r i b u t a r yc h a n n e la r et h em o s tf a v o r a b l es e d i m e n t a r yf a c i e s t h et y p eo ft h e r e s e r v o i rr o c kw a sf r o mg r a y b r o w nt o 伊a yd e b r i s f e l d s p a rs a n d s t o n ea n df e l d s p a rs a n d s t o n e c o m p a c t i o n ，p r e s s u r es o l u t i o na n dc e m e n t a t i o nw e r em a i nt y p e so fd i a g e n e s i s d i s s o l u t i o n p o r ew a st h em a i n l ys a v i n gt y p eo fr e s e r v o i r a n dr e s i d u a li n t e r g r a n u l a rp o r ef o l l o w e d d i s s o l u t i o np o r e - i n t e r g r a n u l a rp o r ew a st h em a i np o r o u sc o m p o s i t i o n i t h ea v e r a g ev a l u eo f t h ep o r o s i t ya n dp e n e t r a t i o nr a t eo f t h er e s e r v o i rw e r es e p a r a t e l y1 0 7 a n d1 2 x 1 0 一i x n a 2 s o c h a n g6r e s e r v o i rw a s al o w p o r o s i t ya n d l o wp e r m e a b i l i t yr e s e r v o i r t h eh e t e r o g e n e i t yo ft h e r e s e r v o i rs h o w e da se x t r e m e l yu n b a l a n c e dn a t u r eo ft h eo i la n d g a sd i s t r i b u t i o np e r f o r m a n c e i nt h ev e r t i c a la n dp l a n e n es e n s i t i v i t yo ft h er e s e r v o i rw a sc h a r a c t e r i z e db yc o n t r a d i c t i o n s o nt h es t r e s ss e n s i t i v i t y , a c i ds e n s i t i v i t yd a m a g e ，a l k a l is e n s i t i v i t ya n ds p e e ds e n s i t i v i t ya sa s e c o n d a r yc o n t r a d i c t i o n s c o m b i n e dw i t hc o n v e n t i o n a lm i d d l ea n dh i g hp e r m e a b l er e s e r v o i r e v a l u a t i o nm e t h o d ，m a d e p e r m e a b i l i t y ，r a t i o so fp o r ev o l u m et op a r t i c l ev o l u m e ，f l o w i n g z o n ei n d e x ，p o r e t h r o a tr a d i u s ，u n i f o r m i t yc o e f f i c i e n ta n dt h r e s h o l dp r e s s u r e a su l t r a - l o w p e r m e a b i l i t yr e s e r v o i re v a l u a t i o ni n d e xs y s t e ma n dt h ea p p l i c a t i o no ff u z z ym a t h e m a t i c st o e s t a b l i s he x t r a u l t r a - l o wp e r m e a b i l i t yr e s e r v o i re v a l u a t i o ni n d e xs y s t e ma n d p r o g r a m s ，t h e c o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o no fc h a n g6r e s e r v o i rh a sb e e ne v a l u a t e d t h er e s u l to ft h e c o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o ns h o w e dt h a tc h a n g6r e s e r v o i ri n r e s e a r c ha r e ac a nb ed i v i d e d i n t o4 t y p e sa n dm a i n l yb e l o n g st ot h ei ic h a s sr e s e r v o i r ，n e x tw a st h eic h a s s r e s e r v o i r s a n d b o d ys k e l e t o nm o d e l ，s t r u c t u r a lm o d e l ，f a c i e sm o d e la n da t t r i b u t em o d e lh a v e b e e ne s t a b l i s h e dt h r o u g ht h ea p p l i c a t i o n so f p e t r e lm o d e l i n gs o f t w a r ea n dt h ea d a p t a t i o no f 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 , w h i c hw i l lp r o v i df o u n d a t i o nf o rt h ee f f i c i e n td e v e l o p m e n t f o rt h eo i l f i e l d k e yw o r d s ：w a y a o b a oo i l f i e l d r e s e r v o i rc h a r a c t e r i s t i c c o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o n t h e s i s ：a p p l i e dr e s e a r c h 要柳技夫学 学位论文独创性说明 本人郑重声明：所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究丁作及 其取得研究成果。尽我所知，除了文巾加以标注和致谢的地方外，论文中不包含 其他人或集体已经公开发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得西安科技大学 或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。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。 学位论文作者签名：涨请：绛日期：妒罗，r 倡 学位论文知识产权声明书 本人完全了解学校有关保护知识产权的规定，即：研究生在校攻读学位期问 论文工作的知识产权单位属于西安科技大学。学校有权保留并向国家有关部门或 机构送交论文的复印件和电子版。本人允许论文被查阅和借阅。学校可以将本学 位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描 等复制手段保存和汇编本学位论文。同时本人保证，毕业后结合学位论文研究课 题再撰写的文章一律注明作者单位为西安科技大学。 保密论文待解密后适厢本声明。 学位论文作者签名：狱4 争 指导教师签名： 王l a _ 叼年 月彦日 1 前言 1 前言 1 1 选题的依据及意义 鄂尔多斯盆地是我国第二大沉积盆地和重要的能源基地，油气资源丰富。具有油气 分布广、含油层段多、油层厚度大等特点【1 1 。瓦窑堡油田位于鄂尔多斯盆地陕北斜坡的 中东偏南部，为一个典型的低渗、特低渗油气藏，三叠系延长组是其主要的含油层系， 油藏类型主要属岩性油藏和构造岩性油藏。该油田自2 0 世纪8 0 年代发现以来，经过 2 0 年的勘探开发，现己成为鄂尔多斯盆地一个重要的产区。 目前，研究区已进入实质性开发阶段，但纵观研究区储层，岩性致密、物性差、油 气分布面积小、横向变化大，由于缺乏对沉积模式的认识，导致对沉积微相类型、平面 展布认识不清，对砂体的平面分布油藏规律缺乏整体认识。弄清沉积体系的精细构成， 对储层进行综合评价，建立高精度的储层地质模型，成为下一步开发的当务之急。 1 2 国内外研究现状 1 2 1 储层研究的发展历程及研究现状 2 0 世纪七十年代以来，砂岩成岩作用研究的最重要突破是在砂岩中发现有大量成岩 作用形成的次生孔隙，并建立了一整套有关砂岩次生孔隙的识别标志。在这方面具有突 出贡献的要算v o l k m a rs c h m i d t 和d a m c d o n a l d 。他们在1 9 7 9 年首次系统全面地阐 述了砂岩次生孔隙的成因类型、识别标志以及在地下的分布。 八十年代以来，储层研究得到了迅速的发展，储层非均质性研究在认识上有了很大 的飞跃，储层研究逐步成为了油藏描述的核一i 二, t 2 l 。美国于1 9 8 5 、1 9 8 9 、1 9 9 1 和1 9 9 7 年 分别召开了四次国际储层表征技术研讨会，我国自1 9 8 5 年开始将“油气储层评价研究” 列为部级重点科研课题。从区域储层研究来看，层序地层学的崛起使综合应用地震、测 井、露头等资料进行等时格架内有利储集相带的描述成为可能，同时各种储层预测技术 应运而生【3 1 。 2 0 世纪9 0 年代以来，由于测井、地震等技术的发展，储层研究中多学科综合研究 日益显著，核磁共振、成像测井等测井新技术和高分辨率地震以及一些特殊处理和解释 技术在储层研究中得到了广泛的应用；在孔隙结构和成岩作用的研究方面，图象分析、 电子探针、包裹体测试等储层实验测试技术迅速发展，储层地球化学研究已经超越了有 机一无机作用的范畴，人们对有机质成熟过程中产生的有机酸类型和形成机制以及对无 机成岩作用的影响有了新的认识【4 j ：即伴随着干酪根的逐步有序化和烃源岩的压缩失 西安科技大学硕士学位论文 水，生油层中的大量有机酸被排挤进入储层，有机酸尤其是短链脂肪和酚类对硅酸盐( 如 长石) 的溶蚀作用与c 0 2 相比，更具有溶蚀性。有机无机反应所形成的产物往往是金属 有机络合物，它们通常溶于油田水，而不是形成堵塞储层孔隙的新沉淀物。在油气充 注储层后对储层成岩作用的影响方面，认为烃类注入储层后能有效地抑制后期成岩作用 的进行。但也有人认为油气进入储层后仍然可以发生石英次生加大和斜长石( 或钾长石) 钠长石化，只不过其作用程度比水层低而己【5 】。在次生孔隙的保存方面提出了早期成 岩作用形成的绿泥石或微晶石英包壳具有重要作用1 6 j 及早期白云石、硬石膏胶结对储层 性能的影响，而且注意到了沉积环境对成岩作用的控制作用 7 1 。 在储层成岩作用和孔隙演化方面的主要研究成果有：碎屑岩成岩作用类型中降低 孔渗性的成岩作用主要为压实作用和胶结作用，其次是压溶作用和重结晶作用，增加孔 渗性的成岩作用主要是溶解作用；碳酸盐岩成岩作用类型中，破坏孔隙的成岩作用包 括压实作用、胶结作用、压溶作用、重结晶作用和沉积物充填作用等，有利于孔隙发育 的成岩作用主要是溶解作用、白云石化作用、生物和生物化学成岩作用、破裂作用等【8 】； 建立了成岩阶段划分标准，并给出了相应的划分标志；不同学者根据孔隙结构参数 建立了储层评价的标准。近年来，储层描述技术已发展成为综合应用地质、物探、测井、 测试等多学科相关信息，以石油地质学、构造地质学、沉积学为理论基础，以储层地质 学、地震岩性学、测井地质学、油藏地球化学为方法，以数据库为支柱，以计算机为手 段，以定量化、可视化描述为目标的多学科、多方法、全方位一体化的现代储层描述新 阶段【9 1 。 1 2 2 油藏地质模型研究的发展历程及研究现状 储层随机建模是当前石油领域中研究的热点问题之一，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、等概率的和高精度的储层模型的 方法【l o j 。该项技术是2 0 世纪8 0 年代初期提出的，在9 0 年代得到了迅速发展，目前已 经成为油藏描述中必不可少的关键技术。随机建模技术的产生与地质统计学及油气生产 的需要密切相关。地质统计学创建于2 0 世纪6 0 年代初，由法国著名学者马持隆教授提 出，在其后的发展中，地质统计学先后出现了克里格技术和随机模拟技术。到1 9 8 5 年， 随机模拟技术以非条件模拟为主。在9 0 年代，克里格技术不但被用做插值方法，而且 越来越多地用于建立数据的条件累积分布函数( c c d f ) ，随机建模得到了飞速发展。该技 术逐渐被用来解决储层表征中的一些问题，为油藏早期评价及开发阶段制定方案服判1 1 】。 近几年来，人们应用计算机技术，发展出一套利用计算机存储和显示的三维储层建模方 法。运用此方法，在油藏评价乃至油田开发的不同阶段均可建立三维储层地质模型。国 内在储层随机模拟方面的研究大致始于2 0 世纪9 0 年代初期【1 2 】。原中国石油天然气总公 司1 9 9 2 年出版的国外储层建模技术是当时国内较早比较系统地介绍储层建模技术 2 1 前言 原理及应用的一本专著，北京勘探开发研究院的裘怿楠教授对推广储层随机建模技术在 我国的应用作了大量的工作。国内在这方面研究较早的有西安石油学院的王家华及张团 峰、石油大学的纪发华、熊琦华等人。在随后的几年，随机建模技术受到越来越广泛的 重视，不少高校开始培养这方面的研究生，各个油田也开始大量地购买随机建模方面的 软件，把这项技术应用到生产中，发表的论文与专著也急剧增加。但是，与国外相比， 在基础性研究、模拟算法的研究以及软件方面均有较大差距。 1 3 研究内容与技术路线 1 3 1 研究内容 ( 1 ) 储层细分微相及储层砂体展布 首先，在充分消化吸收前人认识成果的基础上，从整个沉积盆地的区域地质背景、 古地理位置分析着手，以区内的钻井各种资料为基础，结合邻区地表露头剖面资料，详 细观察分析岩石岩性、颜色、结构、成分、沉积构造等岩相特征和测井一沉积相响应， 分析划分沉积微相类型，研究沉积序列演化特征与砂体的平面展布规律。 ( 2 ) 储层的岩石学及成岩作用研究 在储层岩石学研究的基础上，借助各种测试手段、研究储层成岩物质、成岩作用类 型、成岩序列、成岩阶段，建立成岩孔隙演化模式。分析成岩作用与沉积微相相互作 用对储层质量的影响及其平面配置关系；搞清储层各期次、各类型成岩作用对储层孔隙 演化控制机理，进行精细成岩储集岩相划分，研究成岩作用横向展布与次生孔隙带发 育特征；预测有利成岩储集相带。 ( 3 ) 储层物性特征及其影响因素 综合多种储层测试分析手段，根据岩石薄片、铸体薄片、阴极发光、扫描电镜、电 子探针、包裹体分析、x 衍射等测试，研究储层储集空间及孔隙组合类型、孔隙喉道形 态及其连通方式、分布模式，优选孔隙结构参数进行孔隙结构分类，研究储层孔隙度、 渗透率、含油饱和度等储层物性参数与孔隙结构参数耦合特征。 ( 4 ) 储层的非均质性研究 储层非均质性是指储层的岩性、物性和含油性的各向异性，本文将从宏观和微观两 个层次描述储层的非均质性特征。主要用渗透率的非均质系数、突进系数，其次考虑变 异系数、级差，来评价储层的非均质性。 ( 5 ) 储层的综合评价 首先在储集条件方面主要选择通过对控制储层物性因素的分析，结合储层的四性关 系，综合考虑储层孔渗参数及不同成岩相的发育，综合多种储层测试分析手段，全面分 析储层孔隙类型、成因、分布与孔隙结构、储集物性特征及平面变化，深入分析储层发 3 西安科技大学硕士学位论文 育、分布规律及其控制因素。最后，结合储集岩的宏观展布、成岩演化、物性变化、孔 隙结构等多方面的认识，最后利用模糊综合评判对储层进行综合评价，预侧延长组有利 储层平面分布。 ( 6 ) 储层地质模型的建立 在综合地质研究的基础上，利用p e t r e l 软件，采用序贯指示随机模拟方法建立沉积 微相模型，应用序贯高斯模拟算法，模拟得到孔隙度模型，然后用此模型作为第二变量 约束，建立渗透率模型。 1 3 2 技术路线 论文将综合应用现代沉积学、储层沉积学、储层地质学、微量元素地球化学及地质 统计学等新理论、新方法，利用钻井岩心、录井剖面、测井资料、露头剖面及相关试测 资料，采用层序界面识别与层序地层划分对比、沉积微相分析、储层成岩作用与孔隙成 因和演化分析、储层孔隙结构特征分析、储层物性条件分析、储层评价与预测及地质统 计分析等技术方法，遵循着如下技术路线( 图1 1 ) ，进行研究区的储层与建模研究。 图1 1 技术路线图 4 1 前言 1 4 主要成果与创新点 1 4 1 主要成果 ( 1 ) 在区域地质研究的基础上，通过野外露头、岩心的观察，结合岩心分析化验资料 和测井资料，得出研究区沉积微相的类型，为三角洲前缘的水下分流河道和分流间湾微 相及三角洲平原的分流河道和分流间洼微相。 ( 2 ) 通过岩心测试资料的分析，利用经验统计的方法，分析成岩作用与沉积微相相互 作用对储层质量的影响及其平面配置关系；搞清储层各期次、各类型成岩作用对储层孔 隙演化控制机理，进行精细成岩储集岩相划分，研究成岩作用横向展布与次生孔隙带 发育特征：预测有利成岩储集相带。结合测井二次解释成果，系统对储层的物性、非均 质性等进行评价。 ( 3 ) 应用p e t r e l 软件，根据多信息协同随机建模相结合的方法，建立研究区内的长6 三维地质模型，随机模拟储层沉积微相、砂体骨架、孔渗特征，实现储层横向预测优选， 模拟结果与地质认识作对比。同时，论文还探讨数学方法在储层评价中的应用，利用模 糊综合评价理论对储层进行综合评价。 1 4 2 创新点 ( 1 ) 由于在目前探明的石油地质储量中，低渗透储量占了很大比例。在对中、高渗 透储层进行评价时，常用渗透率、孔隙度、中值半径、丰度和产能等参数来表征【l3 1 。但 对于低渗透储层，其渗透存在边界层，流动过程中存在非线性、并受到液固界面影响， 若沿用中、高渗透储层的评价方法，选取的评价参数不能完全反映低渗透储层的本质特 征，针对这一情况，论文选用新的低渗透储层的评价参数，用模糊理论对储层进行了综 合评价。 ( 2 ) 在地质建模中充分利用井段的地质对比信息，约束三维地质模型，提高了模型的 精度。通过建立测井响应模式，进行横向的砂体和地层对比，为三维构造模型的建立提 供了更多的控制点；物性参数的变差函数的拟合，将为属性模型的建立提供了重要的参 考资料。 5 2 耋2 釜盔：2 ：兰：三 2 油田地质溉况 2 1 地理位置 旺窑堡油田中山川油区位于陕西省于长县境内。具体位置为瓦2 6 6 井一瓦6 - 3 6 连 线以西瓦6 1 4 井一瓦2 5 4 4 井连线以东，觅2 5 4 4 井一瓦2 - 6 6 井连线以北及瓦6 1 4 一 虹6 - 3 6 井连线以南地区，南北长约2 3 k m ，东西宽2 2 k i n ，面积约2 0 0 k i n 2 ，与安塞油田、 子长油f 1 ：】、子北油田相邻f 图21 ) 。 术区属陕北黄土塬区，地形起伏不平，为沟、梁、峁地貌。地面海拔1 1 0 0 1 5 0 0 m 相对高差1 5 0 2 0 0 m 左右。属大陆季风性气候，气候干燥缺水，植被不发自，年降水最 3 0 0 6 0 0 m m ，丰要集中在6 9 月份。年平均气温8 i u c ，无霜期1 7 0 天农业生产 水甲较低。区内交通较为方便，有高速公路及铁路与延安市市区相连，建有可供石油开 发的电网，石油t 。业是该区的龙头产业。 图21 瓦窑堡油m 中l l 川区地理位置图 6 2 油田地质概况 2 2 油田地质特征 2 2 1 油田构造 瓦窑堡油田构造位置处于位于鄂 尔多斯盆地陕北斜坡中部( 图2 2 ) ，中 山川区长6 油层组的构造面貌与伊陕 斜坡的区域构造面貌一致，为一平缓 的西倾单斜，内部构造相对简单，地 层倾角小于1 0 ，千米坡降7 1 0 m 。局 部具有差异压实作用形成的低幅度鼻 状隆起( 图2 3 ) 。 2 2 2 延长组的划分及其沉积演 化 根据前人的研究成果，鄂尔多斯 盆地延长组根据区域性标志层和沉积 演化自下而上可划分为长1 0 - - - 长1 共 1 0 个油层组，本区钻遇延长组地层为 长7 、长6 、长4 + 5 、长3 、长2 、长1 等油层组。其中长6 油层组又划分为 长6 1 、长6 2 和长6 3 等3 个油层亚组( 以 图2 2 中山川油区区域构造图 下简称亚组) ，长6 1 为本论文的主要研究对象。 延长组是在鄂尔多斯盆地发展衰亡的整个地史过程中，于晚三叠世所经历的一次内 陆湖瓮发生_ 发展_ 消亡沉积演化的产物。延长组顶底以区域性角度不整合或平行不整 合为界，是因湖盆抬升一沉降_ 抬升与湖平面上升_ 下降所形成的一个完整的三角洲一 湖泊相沉积演化旋回。即从长1 0 到长7 油层组湖盆从抬升转为沉降，发生大规模湖进， 并进入湖盆发展的全盛时期；从长7 油层组沉积之后到长1 油层组沉积期，盆地逐渐转 为抬升，湖水退缩，到长l 油层组沉积末期以平原沼泽化结束其沉积过程【1 4 1 。 7 西安科技大学硕士学位论文 l ；种舯l e $ 4 1 1 0 0 0 图2 3 中山川油区延长组长6 油层组顶面构造图 2 2 3 生储盖层的发育及其组合特征 瓦窑堡油田中山川油区延长组处在安塞子长三角洲之上，长6 期是三角洲建设的 高潮期，到长4 + 5 时出现大范围平原沼泽平原化，长2 时期进一步湖盆萎缩，三角洲平 原化。生储盖分布及其组合受沉积地质背景的控制，延长组在时间、空间的规律变化为 生储盖组合奠定了基础。 ( 1 ) 长9 长6 期湖泊相，长7 时是一个持续的湖进期，水体深、水域广，沉积了一 8 2 油田地质概况 套巨厚的富含有机质的湖相沉积，构成了盆地中生界主要的生油岩层，平均有机碳含量 1 5 6 ，已进入次成熟一成熟期。 ( 2 ) 分流河道砂体、河道砂坝砂体是本区最主要的储集层。 该区延长期长6 油层发育水退性三角洲水下分流河道砂坝，分流河道砂坝砂体是其 沉积主体，这些砂体彼此叠加拼接，复合连片，往往形成宽而厚的片状、带状展布的砂 体，这些砂体多为中细粒长石砂岩，残余孔隙及次生孔隙发育，成为有利的油气聚集场 所。 ( 3 ) 盖层及遮挡 长4 + 5 广泛分布的河漫湖沼相构成了长6 油层组的区域盖层，同时，长6 、本身发 育的分流河道间湾沉积以及自身砂岩的成岩变化也为油气的聚集提供了良好的遮挡及 封盖条件。 ( 4 ) 生储盖组合 总体来看，长7 长4 + 5 完整的生储盖组合，横向上及其垂向上生储盖匹配适宜， 油藏受岩性一物性控制为主，局部受差异压实构造控制的弹性一溶解气驱油藏，边底水 不活跃，以油水同层为主。 2 3 勘探开发简况 瓦窑堡油田中山川油区石油勘探最早始于2 0 世纪8 0 年代，长庆油田1 9 8 5 年3 月 部署塞5 3 井，于延长组长2 、长4 + 5 、长6 油层都见到较好的油气显示，先后对长4 + 5 、 长6 油层试油，都相继获得了较高的工业油流。其后长庆油田先后部署塞2 6 、塞5 2 、 塞5 6 、塞7 7 、塞7 8 、塞7 9 、塞8 、塞8 0 、塞8 1 等井，于延长组长4 + 5 、长6 油层见 到较好的油气显示，部分仅达到工业油流，1 9 8 7 年产石油6 6 6 吨，至1 9 9 0 年原油产量 达1 7 6 0 0 0 吨。上世纪9 0 年代，瓦窑堡钻采公司及多家石油公司加快了该区石油勘探开 发，1 9 9 6 年年产石油2 3 7 1 2 吨，并且在1 9 9 6 年9 月对2 4 5 3 井长2 油层进行试油，获得 日产纯油5 吨的工业油流，从此掀开该区长2 油层勘探的先河，使该区石油勘探长6 、 长4 + 5 、长2 并举，不断扩大油气富集区块，上世纪9 0 年代末，该区油井累计达1 2 5 口。从1 9 9 7 年起瓦窑堡油田油气勘探开发跳跃式发展，至2 0 0 1 年整个瓦窑堡油田产量 达到2 0 万吨，中山川区于2 0 0 3 年开始大规模勘探开发，至2 0 0 7 年底，共部署油井2 2 9 0 口，正常生产1 9 8 6 口，注水井8 3 口，年产原油2 6 8 万吨。2 0 0 7 年l o 月份综合含水6 0 8 。 9 西安科技大学硕士学位论文 3 1 地层特征及其划分依据 3 地层沉积特征 3 1 1 地层发育特征 从区域地层资料及钻井揭露的情况看，本区地层自上而下分别为第四系，侏罗系、 上三叠统延长组( 表3 1 ) 。 表3 1 安塞油田中三川油区上三叠统地层及油层组划分表 油层标志层 系统组段油层亚组 组编号位置 第四系( q ) 侏罗系( j ) 中下统 第五段 长1 k 9底 t 3 y 5 长2 1 第四段 长2 长2 2k s顶 t 3 y 4 长2 3 上 长3 k 1 顶 延 长长4 + 5 1 k 6 顶 k 5 底 叠 长 4 + 5 长4 + 5 2k 4底 长6 1 1研究层 系组 第三段 统长6 1长6 1 2研究层 ( t ) t 3 y 3 长6长6 1 - 3研究层 长6 2k 3底 长6 3 k 2底 长7k i中部 长8 延长组可分为五个岩性段和1 0 个油层组，从下向上为： 第一段( t 3 y 1 ) ，长1 0 油层组；第二段( t 3 y 2 ) ，长9 、长8 油层组；第三段( t 3 y 3 ) ，长7 、 长6 、长4 + 5 油层组；第四段( t 3 y 4 ) ，长3 、长2 油层组；第五段( t 3 y 5 ) ，长1 油层组。 1 0 3 地层沉积特征 第一段( t 3 y 1 ) ：包括长1 0 油层组，属河流三角洲相，厚3 0 0 m 左右；岩性以灰绿色、 肉红色块状中粗粒含沸石长石砂岩为主，间夹暗灰绿色或紫红色泥岩、泥质粉砂岩、粉 砂质泥岩及少量炭质页岩。研究区未钻遇。 第二段( t 3 y 2 ) ：为长9 、长8 油层组，属湖相沉积，厚2 5 0 m 左右；岩性为深灰色、 灰黑色泥岩夹粉细砂岩或两者的互层。盆地南部的长9 油层组上部，广泛发育厚2 0 - 4 0 m 黑色页岩、油页岩，称“李家畔页岩”。区域分布比较稳定，是井下对比的重要标志。但 研究区未钻遇。 第三段( t 3 y 3 ) ：为长7 、长6 和长4 + 5 油层组，总厚2 1 0 - - 3 0 0 m ：本段的长4 + 5 油 层组属浅湖一三角洲前缘沉积，以灰黑色泥质岩类与灰色的粉细砂岩呈不等厚互层，上 部以泥岩为主，下部砂体较发育，地层厚8 0 - - 1 0 0 m ：长6 油层组为三角洲前缘一前三 角洲沉积，岩性为灰色长石细砂岩与深灰色泥岩不等厚互层，并夹数层凝灰质泥岩，地 层厚度1 3 0 - 1 5 0 m ，为研究区主要的储集体；长7 油层组主要为一套半深湖一浅湖相沉 积的暗色泥岩夹细、粉砂岩，以泥页岩为主。在长7 油层组中部发育一套湖盆鼎盛时期 形成的重要生油岩，通常称“张家滩页岩”，厚约2 0 - - - - 4 0 m ，区域分布稳定，是区域对比 的标志层。在井下表现为特征明显的高自然伽玛、高电阻率、高声波时差等特点。 第四段( t 3 y 4 ) 为长2 和长3 油层组，总厚1 0 0 - - 1 6 0 m ：本段的长3 油层组为三角 洲前缘沉积，以灰色泥岩与灰白色细砂岩、浅灰色粉砂岩不等厚互层，地层厚9 0 - - 1 6 0 m ；长2 油层组为三角洲平原分流河道沉积，岩性为灰白色厚至块状中细砂岩夹灰色 泥岩、泥质粉砂岩，地层厚7 0 - - 1 4 5 m 。 第五段( t 3 y 5 ) ：为长1 油层组，属湖沼相沉积，剥蚀厚度1 2 0 - 1 5 0 m ：岩性为灰黑 色、深灰色泥岩与浅灰色粉、细砂岩互层。 目前钻井一般完钻于长6 油层组中下部，其中延长组中上部长2 、长4 + 5 、长6 油 层组为本区主要产油层。 3 1 2 地层的划分依据 地层划分的依据有标志层法、剖面结构及电测曲线组合特征类比法、沉积旋回法、 地层厚度法等多种综合判识法。下面就地层划分的依据简要论述如下。 ( 1 ) 主要标志层 长庆油田在鄂尔多斯盆地长期石油勘探开发中在延长组识别出岛一k 9 共1 0 个可以 基本区域对比的标志层，研究区主要钻遇k 3 k 9 七个标志层，这些标志层可以归为两种 类型，一类为与火山喷发物有关的凝灰质岩，另一类为灰黑色泥页岩和油页岩( 表3 1 ) ； 各标志层都有特定的电性组合特征。下面就7 个主要标志层的特征及其在研究区域的发 育隋况简述如下： k 3 标志层位于长6 油层组中、下部，其顶为长6 3 与长6 2 的分界。距长7 顶( k 2 ) 3 0 耋耋：兰奎茎罂：堡垒圭 4 0 m ，是控制长6 下部的重要标志层，岩性为深灰色碳质泥岩，浚层厚度在1 m 左右， 电性特征为高电阻、特低感应、尖刀状高声波时差、大井径、高伽玛值( 图31 ) 。 】 i ： 。 b o 裂。l 彰旦 1 夕 ；= 一一 一骛 8 善 ，：一、 薯 、 、 f 芝氧 3 i ：勰j 。夯 ；雾巷， 幽3i 延i - c 纽如和标志层特征( 2 - 6 5 升) k 4 标志层位于k4 + 5 底部，为黑狄色的碳质泥岩，为长4 + 5 与长6 分界线；上 距k 5 标志层4 0 5 0 m 左右，下距k 3 标志层约8 5 m 左右，是控制长6 1 油层组的重要标 志层；厚度1m 左右，卢波时差与自然伽玛值高、大井径，有时具有双峰，呈燕尾状； 其上为反旋回的长4 + 5 复合砂体，其下为长6 厚层砂体。区域内部分井测井响应十分明 显( 图3 1 ) 。 k 5 标志层位于长4 + 5 地层中部，岩性为薄层灰黑色碳质泥岩，是长4 + 5 1 与长4 + 5 2 分界标志，厚度lm 左右。区内k s 标志层高于k 4 标志层4 5 4 8 m ，电性特征为尖刀状 低感应尖子、高声波时差、大井径、高伽玛值( 图3 2 ) 。 k 6 标志层位于长4 + 5 顶部，是长3 与长4 + 5 的分界；电性及岩性与k 5 标志层 相似，它是由4 个薄层凝灰质泥岩组成似锯齿状的声波时差和自然伽玛曲线形态；k 标志层高于岛标志层9 0 1 0 0 m 。 2 仆任 自童! 茁付40 朱申叫 l 微梯愕1 0 0 1 0l3 0 0 2 0 0 小层 深度 岩r e 削血 ，：油时荠 自然珊1 “一佃) 2b 米巾刚 微 u 忙 2 0 f 3 i 02 02 2 0( 】2 0 011 0 0 。o c = 啊 * ，i * 5 22 * 45 2 3 j 图3 2 延长组k 5 标志层特征( 2 0 4 井) 蜥标志层位于长3 上部，距长2 底3 5 4 0m ，岩性为暗色凝灰质泥岩，为控制 长2 底界的辅助标志层；该层厚度在o8m 左右，声波时差高，呈尖刀状，自然伽玛值 也高、感应与井径曲线特征不明显。 k 标志层位于长2 2 顶部，该层厚度在o6 o8m ；岩性为暗色凝灰质泥岩；电 性特征为低电阻、低感应、高声波时差与大井径、高自然伽玛值。 k 9 标志层位于长l 底，是长1 与长2 的地层分界，特征明显，分布稳定，足整 个延长组区域地层对比的主要标志层之一；其厚度在2m 左右，电性特征为低电阻、特 低感应、尖刀状高声波时差与大井径、高伽玛值；岩性为深灰色凝灰岩( 图33 ) 。 西安科技大学硕士学位论文 40 * 屯m m # m 十口( o ，* 性削w 十# *自# b25 米l u mm 电* 一f ， 刍 j j l = ， r 。 罔33 延长组k 9 标志层特征( 2 3 4 井) 在研究区内k s 、k 9 标志层整个区域分布广泛、稳定，标志非常明显，在工区内钻 遇率9 0 ，整个区域可以完全对比ik 3 、k 4 、k 7 、k 8 标志层比较明显，区域可对 比。 3 13 目的砂层组地层划分 本次研究的目的层为延长组长6 油层列，为了满足牛产开发的需要，我们对目前的 主力产层根据沉积旋回法进行了精细对比划分。为确保分层对比的可靠性，在综合运用 上述方法的基础上对全区1 5 0 余口井进行了多轮回的反复对比，并经剖面闭合、高程检 验合理后最终编制木区目的层段分层数据衷。长6 油层组可进一步划分为长6 1 、长 6 2 、长矿三个油层亚组。下面就长6 油层地层组地层划分情况简述如f 。 ( 1 ) 长6 油层组顶界( 即与长4 + 5 分界) 长6 油层组钻遇厚约1 0 0 1 2 0 米，以中厚层状细砂岩、粉砂岩、泥岩不等厚互层 为特征，自然电位曲线为箱状、漏斗状组合，电阻率以块状或指状高阻为特征，特别是 长6 油层发育分布稳定、特征清晰的多层炭质泥岩，其电性特征为高声速、高伽玛、高 4 3 地层沉积特征 电阻、尖刀状井径。在区域上长4 + 5 与长6 油层组以标志层分界，其为一层厚约1 2 m 的高阻泥岩，常位于长6 1 油层亚组大砂岩顶，电性特征为高伽玛、高声速、高阻， 低电导。研究区该层泥岩分布相对不稳定，沿用以往习惯，将长4 + 5 与长6 油层组界 线置于长6 1 油层亚组大砂岩顶，但同时将考虑区域k 标志层，特别是对长6 1 油层亚组 砂层不发育的井层。 ( 2 ) 长6 油层组底界(