（石油与天然气工程专业论文）民丰地区油气成藏研究.pdf

中文摘要 论文题目：民丰地区油气成藏研究 专业：石油与天然气工程 硕士生：丁健( 签名) 丁j 娌、 ：可哆坦4 指导教师：宋子齐( 签名) 菰亟氲 赵密福( 签名) 赵甄笠盘 摘要 民丰及其周缘地区7 0 年代开始勘探。目前仅在丰1 1 2 井区沙三中上报了部分探明石 油地质储量。民丰地区沙三、沙四段是良好的生油岩，可提供丰富的油气资源，该区还 有很多方面的研究工作不够深入。因此，本课题的研究既具有重要的理论意义也具有较 强的现实意义。 本文充分利用区域地质、三维地震、钻n 井及各种化验分析资料，采用层序地层学、 地震地层学和沉积学相结合的方法，对民丰地区进行了深入细致的研究。以高分辨率层 序地层学原理和方法为基础，将研究区沙四段一沙二下亚段划分为4 个长期基准面旋回 ( 三级层序) 1 3 个中期基准面旋回；确定了沙四段一沙三下亚段层序的形成与分布受控 凹边界断层的控制，沙三中以后层序的形成与分布主要受东营凹陷整体构造运动和沉积 体系的双重作用所控制；以岩芯观察为基础，结合测井相、地震相等，在沙四段一沙二 下亚段识别出近岸水下扇、扇三角洲、河流三角洲陡坡深水浊积扇、滑塌浊积岩及坡移 浊积扇等5 种主要的沉积相类型；以中期基准面旋回的二分单元为研究对象，根据岩相、 砂岩百分含量及特征元素分布特征等的综合分析，确定了1 5 个层的物源体系及其影响范 围；对民丰断裂带进行了精细的构造解释，根据对构造演化剖面特征及其与区域地质和 构造演化规律的对比分析，认为民丰断裂带属于受陈南断层活动和沙四段盐拱共同作用 形成的负花状构造样式；从洼陷到凸起方向，研究区沙四段一沙三段主要发育浊积岩岩 性油藏、构造一岩性复合油藏、砂砾岩扇体油藏和地层一岩性复合油藏等4 种油藏类型， 油气的分布与富集主要受控于宏观构造背景、沉积相带和复杂断裂构造样式等；最终对 沙四段和沙三段勘探潜力与勘探方向进行了综合评价，优选了陡坡带沙四下亚段近岸水 下扇扇体油藏、沙四上亚段近岸水下扇和沙三下亚段的扇三角洲前端滑塌浊积岩油藏和 洼陷带沙三中三角洲前方的坡移浊积扇油藏作为近期勘探目标，提出勘探目标。 本文的研究成果与认识将进一步推动民丰地区隐蔽油气藏的勘探向纵深发展。 关键词：基准面旋回高分辨率层序沉积体系沉积演化储层特征构造机理油 气藏 论文类型：课题项目 s u b j e c t ： as t u d r 仰f o r m i n gp e t r o l e u ma n d h a t u r a lg a sr 懿e r v 。i r sa b 。u tm i n f e n g s p e c i a l i t y ：p e t r a l e n ma n d n a t r u r a lg a sg e o l o g y n a m e ：d i n g j i a n ( s i g n a t u r e ) 2 幽jj 丝 i n s t r u c t 。r ：s o n g z i q i ( s i g n a t u 他) s 衄牟龇 z h a om i f u ( s i g n a t u r e ) l h _ 丑峰l a b s t r a c 。l m i n f e n ga r e aa i l d i t sp e r i p h e r a lr e g i o n sh a v eb e e ne x p l o r e d f r o ml9 7 0 s ，t i l lt o d a y ，o n l y i nf e n 9 11 2 刚i o nt h e r ew e r es o m er e s e r v e sr e p o r t e d t h ee x p l o r a t i o np r a c t i c e1 m p r o v e d t h a t s h a 31 a v e ra n ds h a 4l a y e ra b o u tm i n f e n ga r e ai s g o o do i lp r o d u c i n gf o r m a t i o n ，t h e yc a n s u p p l yr i c ho i la n dg a s ，b u ti nt h i s a r e at h er e s e a r c hi sn o td e e p s ot h i s 咖d yb e 盯se i t h e r i 毒o r t 枷t h e o r ys i g n i f i c a n c e ，o ri m p o r t a n tp r a c t i c es i g n i f i c a n c e t h i sd i s s e f t a t i o na tt h eb a s i so ff o r m e rr e s e a r c h a n a l y s em i n f e n g a r e a se x p l o r a t l o n a c h i e v e m e n t ，f u l l yu s i n ga l l k i n so fm i t e r i a l s ，t h r o u g ht h es e q u e n c es t r a t l 伊a p h y ，s e l s l t ：1 c s t r a t i 酽a p h y ，9 e d i m e n t o l o g y ，b yt y p i c a l w e l l sa n dt y p i c a lc u tp l a n e s ，仃o m “s t r a t l 叩h y c o n t r o l a i l d “f a c ec o n t r o l d o u b l e e f f e c ts t a r t ，a n a l y s e f o r m a t i o nc h a r a 姗t 0m e n t i o n f i a v o u r a b l et r a p s ；a ta n a l y s i s m e t h o d s ，c o m b i n e a r e a a n d p o i m ， c o m b i n e1 鹕e a n ( ： m i c r o c o s m i c ，c o l n b i n eg e o l o g ya n a l y s i s a n di n s i d et e s t , c o m b i n ec h a r a c t e ra n a l y s l s a n d m e a s u r e da c c o u m ，f r o mp o i n tt of a c e ，t of o r mu s e f u l m o d e l ，t op r o m o t et h ed e v e i o p m e n t t h em a i nt e c h n i cw a y i s ：f o r mf r a m e o fa r e as t r a t u m - - - a n a l y s l s o fs t r u c t u r a l e v o l v e - - - - d 印o s i ts y s t 哪a n df o r m a t i o n c h a r a c t e r - f o r m i n gp e t r o l e u m a n dn a t u r a lg a s r e s e o i r s t h ek e yo f t h i st e c h n o l o g ya r e ：( 1 ) f o r s h a 3a n ds h a 4l a y e rt h ek e yi st o1 m p r o w t h e d e g r e eo fs o p h i s t i c a t i o n ，a c c u r a c ya b o i i ts t r a g r a p h yc o m p a r e ( 2 ) f o r s h a 2a n da b o v e l a y e r t h ： k e yi sc o n f i r m i n gt h ea c c u r a c ya b o u ts t r u c t u r a l i n t e r p r e t a t i o n ，c o n l b i n i n gs t r u e t u j 瞄内r ma n d e v 0 1 v eh i s t o 珊a n a l y s et h ed i r e c t i o no ft h em o v e m e n ta n d a s s e m b l ef o ro i la n dg a s ，e n s u r i n g b e n e f i c i a lt r a pt y p e sa n dp o s i t i o n s k e y w 。r d s ：b a s a l l e v e lc y c l e , h i g hd e 6 n i t i 咖s e q u e n c e ，d e p 。s i t s y s t e m d e p 。s i t e v 0 1 v e ，f o r m a t i o nc h a r a c t e r ，s t r u c t u r a lm e c h a n i s m ，o i l a n dg a s 代s e n r 0 1 b t h e s i s ：r e s e a r c hs u b j e c t 1 1 i 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： i 健日期：丝星! ! ：至! 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：z 0og ，“罗o 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) 。 第一章前言 第一章前言 民丰及其周缘地区7 0 年代开始勘探，到目前为止，民丰地区仅在丰1 1 2 井区沙三中 上报了部分探明石油地质储量，而在其周缘地区永安镇油田永1 、永5 5 1 、永5 4 井区沙 四段已上报探明含油面积6 3 k m 2 ，探明石油地质储量3 3 3 1 0 4 t ：研究区北部的盐家油气 田盐1 6 、盐1 8 、永9 2 1 块上报沙四段含油面积3 1 k m 2 ，探明石油地质储量6 0 3 1 0 4 t 。 勘探实践证明，民丰地区本身的沙三段、沙四段是良好的生油岩，能够提供丰富的油气 资源【，由于勘探程度较低，具有较大的勘探潜力和勘探空间，是东营凹陷增储稳产的 重要后备阵地之一。 目前，该区还有很多方面的研究工作不够深入，主要表现在：对沙三段和沙四段 层序地层构成、物源体系、储层类型与分布、油藏规模等认识不清；对该区浅层( 沙 二段以上地层) 的构造形成机理与演化还有待于进一步进行分析研究；该区的油气运 移方向、成藏规律、油气成藏特点有待于进一步的认识。只有对这些方面运用新技术、 新方法，加强分析研究，才能寻找民丰地区的有利区带，为下一步勘探工作打下基础。 从着眼于未来较长时期的勘探和开发工作来讲，加强地质研究工作是保持好的勘探、 开发效益的必由之路。因此，本课题的研究既具有重要的理论意义，也具有较强的现实 意义。 在系统分析前人研究成果及民丰地区勘探成果的基础上，充分利用区域地质、三维 地震、钻颅9 井及各种化验分析资料，采用层序地层学、地震地层学和沉积学相结合的方 法，通过典型井、典型剖面和典型油气藏的解剖，从“层控”和“相控”双重作用出发， 分析储层特征与时空展布规律以及油气成藏与富集的主控因素，提出有利的勘探目标； 在分析方法上，区域与重点相结合、宏观与微观相结合、地质分析与室内测试鉴定相结 合、定性分析与定量描述技术相结合，以点带面、点面结合，建立有利储层的分布与预 测模型，推动民丰地区隐蔽油气藏的勘探向纵深发展。 具体技术路线如下： ( 1 ) 区域层序地层格架的建立。 以三维地震资料为基础，制作合成地震记录进行层位标定，根据地震反射终止关系 等识别三级层序界面，进行层序划分与对比，建立区域性三级层序地层格架： ( 2 ) 构造演化分析。 通过层位标定，对主要地震反射层进行精细构造解释，分析主要断层的发育与演化 特征，建立构造沉积充填模式： ( 3 ) 沉积体系与储层分布研究。 在单井层序构成分析的基础上，通过井一震联合标定，对高频层序( 四级层序) 进 行划分与对比，建立高分辨率层序地层格架，分析等时地层格架内沉积微相的构成与分 布，确定主要目的层沉积体系及有利储层分布； 西安石油大学硕士学位论文 ( 4 ) 油气成藏条件分析 通过对不同类型典型油气藏的解剖，从构造控油和层序控油等方面分析油气成藏与 富集规律，确定有利的含油区带并对有利勘探目标进行评价与优选。 2 第二章研究区基本地质特征 第二章研究区基本地质特征 东营凹陷属于渤海湾盆地济阳坳陷内部的一个次级构造单元，为一个受陈南断层控 制的、总体呈“北断南超”的箕状断陷盆地。东营凹陷勘探面积5 7 0 0 k m 2 ，届典型的北断 南超的箕状断陷盆地，“十五”以柬先后发现并证实了孔二段、沙四下等深部烃源岩生烃 能力，资源总量达5 3 2 亿吨。已探明2 3 亿吨，剩余资源潜力巨大。( 图2 - 1 ) 图21 东营凹陷勘探形势回 民丰洼陷位于东营凹陷北部东带，北为陈家庄凸起，南靠营8 断层，西靠胜北断层， 东临水安镇隆起，区域形态向南倾没，有利勘探面积2 0 0 k m 2 。在箕状断陷特定的构造条 件和地质背景下，民丰洼陷沉积类型多样，勘探程度相对较低，是东营凹陷一个重要的 勘探阵地( 图2 - 2 ) 。 本区自上而下依次钻逞第四系平原组，上第三系明化镇组、馆陶组，f 第三系沙三 段、沙四段、孔店组，太古界山群地层。 研究区砂砾岩体勘探成果显著。1 9 9 3 年永安镇三维出站，部署了盐f 6 井。该井实 施钻探后在沙三中下见到良好的油气显示，沙三下试油获日产1 0 9 吨的高产工业油流， 当年即为采油厂建产能4 万吨，从而取得了盐家陡坡带砂砾岩扇体隐蔽油气藏的出油关。 随后，利用相关经验在盐家陡坡带东翼相继发现盐1 8 、盐1 8 2 、永9 2 1 等砂砾岩体。到 1 9 9 6 年底盐家油气田盐1 6 、盐1 8 、永9 2 l 块已上报沙四段含油面积31 时，探明石油 地质储量7 9 7 1 0 4 t ：盐5 块上报明化镇组探明天然气囤积33 k m2 ，探明天然气地质储 量3 1 8 x 1 0 8 m 3 ；9 9 年水8 7 块上报沙三上和馆陶组预测含油面积1 37 k m 2 、储量2 5 3 5 万吨。 2 0 0 5 年北带东段盐家油田针对盐上层系完钻的盐2 2 井在沙四上砂砾岩钻遇大套油 西安石油大学硕士学位论文 层中途测试日产油1 4 9 4 吨。之后完钻的永9 2 0 井在沙河街组钻遇新的含油扇体，解 释油层1 2 7 米，之后完钻的多口开发井均获得成功，并于2 0 0 0 年上报控制储量2 6 2 5 1 2 万吨，显示了北带砂砾岩扇体的新气象。 图22 民丰地区区域构造位置图 针对盐下层系的丰深1 井重新试油试气获得重大突破，世纪9 0 年代以来，盐下深层 砂砥岩体的勘探逐渐受到重视，显示了盐膏层之下深层砂砾岩的勘探价值。先后完钻了 6 口探井( 丰渫1 、丰深2 、丰深3 、丰深4 、丰8 、永5 5 9 ) 砂砾岩扇体均见到良好油 气显示，丰深1 重新测试及永6 5 9 、丰涤3 井中选测试均获得工业油气流。其中，2 0 0 4 年8 月完钻的永5 5 9 井在沙四段盐膏层之下钻遇大套油层，在永安镇地区发现了套新 的含油层系。其中井段3 2 2 4 2 0 一3 3 3 7 5 0 米解释油层2 3 9 米4 层，差油层2 55 米4 层，中遥测试折算丑产油6 1 2 吨。2 0 0 5 年对丰深】井进行了重新试油、试气，即对盐 膏层之下的沙四下砂砾岩饰含油气层段4 3 1 6 6 - 4 3 4 3 0 井段( 解释气层1 4 8 米2 层) 进行重新试油，获得了重大寒破。2 0 0 5 年1 1 月9e l ，4 3 1 6 6 - 4 3 4 3 0 米井段，气层1 48 米2 层，6 衄油嘴油管放喷，油压1 8 8 - i 9 3 肝a 。套压5 0 4 9 m p “出口水52 m 3 ，油 5 1 5 一，含水o ，含砂( o 0 1 ，临界流量计测气8 0 6 3 5 m 3 d ，太大提高丁盐膏层之下砂砾岩 扇体的勘探价值，拓宽了东营北带的勘探空间，说明胜利探区深层巨大的勘探潜力。去 年完钻的丰深3 进行中途钡9 试也获得了2 6 万方的高产气流。 研究区针对滑塌浊积岩的勘探进展相对缓慢，1 9 9 5 年丰1 1 井试油日产4 9 9 吨，0 6 年上报探明含油面积16 时，石油储量7 4 1 0 t 。民丰洼陷带浊积岩性油藏钻探程度较 第二章研究区基本地质特征 低，仅上报探明储量7 4 万吨，钻探表明，洼陷带发育大量的滑塌浊积岩，普遍见到油气 显示。 民丰洼陷发育多种沉积类型，油源条件有利，虽然已经取得了较为突出的成果，但 由于其东部地区断裂系统和地层超剥现象复杂，对其沉积展布规律认识不清，制约了该 区的勘探进程。 5 西安石油大学硕士学位论文 第三章高分辨率层序地层划分与对比 高分辨率层序地层学是以露头、测井、岩心和三维高分辨率地震反射资料为基础日， 以高分辨率层序地层理论为指导，运用精细地层划分和对比技术，在以不整合为界的三 级层序内( 长期基准面旋回) 识别出高频层序，建立区域、油田乃至油藏级高精度地层 对比格架，在成因地层格架内对地层，包括生油层、储层和隔层进行评价和预测的一项 理论和技术。该项理论与技术对勘探程度较高的盆地中的油气勘探和油田开发均有重要 的作用。 3 1 长期基准面旋回划分与对比 3 1 1 基准面旋回界面识别 建立层序地层格架，首先是要在研究层段的内部识别各级的地层层序界面，包括不 整合面和沉积作用转换面。对研究区钻测井、地震资料及前人研究成果综台分析的基 础卜，研究层段沙四段沙二e 共可以识别h 5 个较大规模的层序界面，自下而上分别 命名为s b l 、s b 2 、s b 3 、s b 4 、s b 5 ，其中s b l 和s b 5 为区域性不整台面，s b 2 、s b 3 、 s b 4 为基准面下降与上升的转换面，各界面特征如下： ( 1 ) s b l 界面 s b l 界面是孔店组与沙四下的分界面，为区域性不整台血，可全区对比。钻井剖面 上，自s b l 界面向上，沉秘物粒度由粗变细，底部多为厚层灰色、浅灰色中一细砾岩， 向上沉积物厚度逐渐减薄，粒度变细，变为细砂岩和粉细砂岩，反映基准而上升的沉积 特点：在测井曲线上，靠近s b l 界面自然电位曲线幅度值晟高，向上幅值逐渐变小，曲 线形态呈明显的钟形：在地震剖面上，界面之下可见削截现象，不整合的反射特征明显， 界面之上冲刷充填和连层上超反射特征普遍反映可容纳空间由小变大的沉积动力学过 第三章高分辨宰层序地层划分对比 辉( 图3 - 1 ) 图31 丰8 井s b l 界面钻删井与地震反射特征 ( 2 ) s b 2 界面 s b 2 界面是沙四下与沙四上的分界面，为基准面下降与l - 升的转换面。钻井剖面揭 示该位置砂岩不发育，以泥质粉 砂岩和粉细砂岩为主，界面之下 的砂岩呈进积叠加样式界面之 上的砂岩呈退积叠加样式：自然 电位曲线上位于由漏斗形向钟形 转换的位置；地震剖面上，局部 可见界面之下有削截反射( 图 3 - 2 ) ，说明存在局部不整合，但 总体上咀界面之上普遍的上超反 射为特征( 图3 - 3 ) 。 ( 3 ) s b 3 界面 s b 3 界面大致相当于沙四上 与沙三下的分界面，可全区对比。 该界面附近，仅在靠近陡坡带的 鬻。 位置砂岩比较发育，研究区范围内主要发育砂质泥岩和泥岩，界面的识别主要依据地震 资料。在三维地震剖面上，s b 3 界面之下可见微弱的前积反射，界面之上上超反射非常 普遍，反映基准面由下降到上升的转换位置( 图3 4 ) 。 m jl二；i*“，；目kji=_u ，e，萝，粤；，；屯( e 贮 皿鲻群f已赫剽溺裂粼 、，fj3txt芒。气tff女一，十 西安石油大学硕士学何论立 图33 $ 8 2 界面钻井与地震反射特征 营“丰6丰l l ， 草口 ( 4 ) s b 4 界面 图3 - 4s b 3 界面地震反射特征 一yl月h亭v0曩墨鞋鼯器髑捌厨莅爱蠹臻匪嚣壁盟匿匿垂壁塞爹 一戮、 第三章高分辨率层序地层划分对比 s b 4 界面是沙三中与沙三上的分界面，为基准面下降与上升的转换面，可全区追踪 与对比。钻例井剖面上，位于沙三中三角堋前缘河口坝砂体与沙三上三角洲平原分流河 道砂体的转换位置：界面之下砂体呈进积叠加样式，自然电位曲线呈漏斗形，界面之上 砂体呈退积叠加样式，自下而上，三角洲平原的分流河道砂体粒度变细、厚度变薄、泥 岩夹层厚度逐渐变太，反映可容纳空间逐渐增大的沉积特征，单个砂体自然电位曲线呈 指形，组合形态主要呈齿化的钟形。地震剖面上对应中一强振幅较连续放射同相轴，界 面之下三角洲前缘的前积反射特征非常明显，界面之上的上超反射现象也非常普遍，比 较容易进行追踪和对比( 图3 - 5 ) 口l 。 ( 5 ) s b 5 界面 ，一日 r 。 群一 广 髻嘲。 雩肼 重： 重一 曩： 雕 7 一 p 鬟 囤3 - 5 丰1 0 1 井$ 8 4 界面钻测井与地震反射特征 s b 5 界面是沙_ 下与沙二上的分界面，为区域性不整合面，可全区对比。钻井剖面 上位于由进积叠加样式砂岩向退积叠加样式砂岩的转换位置，界面之上常见含砾砂岩和 粗砂岩，向上砂岩粒度逐渐变细，厚度变薄，泥岩层厚度则逐渐增大，反驶基准面上升、 可容纳空问增大的沉积特征：该界面在自然电位曲线上对应漏斗形向齿化钟形的转换位 置；地震剖面上，界面之下可见明显的削截反射，界面之上逐层上超反射现象非常普遍， 不整合面的特征比较明显( 图3 - 6 ) 。 西安石油大学硕士学位论文 辛聿b 坨村t 嘶丰1 3丰幂l 翱兰斜”j t l 6 1 簋f 辛帅丰6 坨封i 蝌丰1 3 丰深t 丰3 盐封2 1 盐t 6 l盐1 1 图3 6 辛蚰盐1 1 1 井s b 4 s b 5 界面地震反射特征 3 1 2 基准面旋回划分与对比 3 1 2 1 基准面旋回划分 在上述层序界面识别的基础上，可将研究层段划分为四个长期基准面旋回( 相当于 级层序) ，自下而上分别命名为s q l 、s q 2 、s q 3 和s q 4 ( 表3 - l - 图3 - 7 ) 表3 - 1 民丰地区沙二段沙四段屡序地层划分方案 传统地层划分结槊层序地层划分方案 系般噩琏盛序瑟准w 旋回黠序界瓣再性臻 沙 e s 产 s 0 5 叁 一 一夺腱食而一 一 v 段 e s ， 下沙 e s h 上 毋 ； 一转接面一 饕 河 二 e s n + v r e s 。t a ；措 v 一转按面一 钞 e 鼠1 组a 口 v 转援面 e 鼠 段 庶 第三章高分辨率屡序地层划分对比 图37 丰1 1 2 井钻测井与地震层序划分 ( 1 ) s q i 层序( s b i s b 2 ) s q l 层序形成于沙四下沉积时期，与下伏孔店组旱小整合接触。该层序形成时期处 于东营凹陷断陷早期，| 三i 发育近源沉积的砂砾岩和盐岩石膏为主要特征地层的展布受 控于北部控凹断裂。 该层序基准面卜升期是东营凹陷沉降速率最快的时期沿陈南断层下降盘形成了巨 厚的砂砾岩扇体，扇体粒度向上逐渐变细，单砂体厚度向上逐渐减薄，正旋回沉积特征 明显；在远离断层位置主要发育砂质泥岩沉积夹少量的粉砂岩，地层厚度也明显减 薄。基准面上升晚期有厚层的石膏和盐岩发育。基准面下降期砂砾岩扇体不发育，以泥 岩夹石膏和盐岩沉积为特征，尤其在基准面下醉早期，石膏和盐岩沉积厚度较大。该层 序基准面上升半旋回沉积的厚度大于基准面下降半旋回的厚度，旋回具明显的不对称结 构。 ( 2 ) s q 2 层序( s b 2 s b 3 ) s q 2 层序形成于沙四上沉积时期。该时期气候由干旱向热湿转变，在靠近陡坡带 侧以深湖半深湖沉积环境由于基底沉降快，持续时间较长，可容纳空间增加速率大， 地层沉积较厚，以发育厚层的近岸水下扇体为特征；研究区内主要为滨浅湖环境沉积 物厚度不大，以泥岩为主。该层序基准面上升半旋回沉积的厚度也是大于基准面f 降半 旋回的厚度，旋回具明显的不对称结构。 ( 3 ) s q 3 层序( s b 3 s b 4 ) 西安石油大学硕士学位论文 s q 3 层序形成于沙三下一沙三中沉积时期。该时期处于盆地演化的深陷期，气候潮 湿。层序形成早期，靠近陡坡带一侧以发育浊积扇、扇三角洲为特征，研究区是以泥岩 沉积为主；中期，盆地强烈拉张导致基底的整体快速沉降，沉积物供应相对不足，形成 主要以湖相泥岩、油页岩为主夹有深水浊积扇的沉积物组合，在陡坡带边缘则主要发育 近岸水下扇和浊积扇；晚期拉张作用减弱，物源供给充足，可容纳空间增加速率小于沉 积物供给速率，形成东营凹陷沙河街组最主要的造砂期，以大型河流三角洲、扇三角洲 沉积为主，地层呈明显的进积叠加样式，在三角洲和扇三角洲的前方，发育有一定数量 的滑塌浊积扇。该层序基准面下降半旋回沉积的厚度大于基准面上升半旋回的厚度，旋 回具明显的不对称结构【5 1 。 ( 4 ) s q 4 层序( s b 4 一- - s b 5 ) s q 4 层序形成于沙三上一沙二下沉积时期。该时期盆地的拉张作用持续减弱，气候 开始变得干旱，湖盆萎缩，湖泊水体明显变浅，湖盆范围显著缩小。旋回发育初期曾经 历了规模较大的湖泛作用，水体不深但波及面积广，基本覆盖整个民丰地区。下降期湖 区迅速萎缩，沉积物垂向上表现为进积叠加序列。该旋回基准面上升期沉积物略厚于下 降期沉积物。 3 1 2 2 基准面旋回对比 在层序地层划分基础上，建立了研究区层序地层对比格架，在研究区的不同的位置， 各旋回的结构有较大的差异。 s q l 层序地层厚度受北部边界断层控制明显，在靠近断层下降盘附近地层厚度大， 远离断层位置地层厚度较小，从整个研究区的层序分布看，基准面上升期地层厚度大于 基准面下降期地层厚度，属于非对称旋回。在陡坡带一侧，大部分井缺失该层序的沉积。 该层序钻遇井不多，主要依靠地震资料进行层序对比。 s q 2 层序地层及砂体的分布特征与s q l 层序相似，地层及砂体厚度的变化主要受控 于北部边界断层，基准面上升期的地层厚度远远大于基准面下降期地层厚度，旋回的不 对称性进一步增强。该层序在北部陡坡带钻遇较多，研究区内钻遇井也不多，对比过程 中也主要依靠地震资料由北向南进行追踪和对比。 s q 3 层序包括沙三下一沙三中，其中沙三下处于基准面上升期，地层厚度的变化仍然 是受北部边界断层的控制，北部旋回厚度大于南部旋回厚度，基准面上升晚期发育一套 稳定的湖相泥岩和油页岩，在地震剖面上，该界面之上的下超反射特征非常明显( 对应 t 6 反射层) ，是全区最稳定的对比标志层；基准面下降期，即沙三中沉积时期，受东北、 东部和东南方向物源的共同作用，发育了大规模的三角洲沉积体系，造成下降半旋回非 常发育。从旋回厚度的变化来看，南北方向上旋回厚度变化不大，但在东西方向上，随 着三角洲整体自东向西推进，旋回厚度明显增大。由于沙三中沉积厚度大于沙三下沉积 厚度，因此该旋回也是属于非对称旋回。 s q 4 层序包括沙三上一沙三下，其中沙三上处于基准面上升期，以一组呈正韵律叠 1 2 第三章高分辨率层序地层划分对比 加的砂岩为特征，其底界面在地震剖面上对应t 4 反射层，由于沉积物的冲刷或过路作用， 界面之下可见削截反射，而界面之上上超地震反射特征明显，比较容易识别和追踪。基 准面上升晚期发育一套厚度不大但横向分布较稳定的湖相泥岩，旋回厚度变化不大。基 准面下降斯对应沙二下沉积时期，主要发育一组呈反韵律叠加样式的砂泥岩沉积，其底 界以湖泛泥岩与基准面上升半旋回分开，项界对应s b 5 区域性不整合面，旋回厚度是靠 近洼陷中心部位厚度较大，而在研究区东部和北部厚度较小( 图3 8 ) 。 丰l i t 丰i i i丰3蝴2 l 盐1 ( i l 兰 耀鍪群 薹墓鹭 ：二二= ：三一= _ = 莩；_ ， 图3 _ 8 丰1 1 1 一盐1 1 1 并南北向洼井地震地层解释剖面 3 2 高分辨率层序基准面旋回划分与对比 在长期基准面的变化过程中，幕式构造运动、湖水面升降、沉积物补给通量等要索 的周期性变化又导致次级基准面旋回的形成，由此产生沉积过程中进积作用与退积作用 交替，在每个长期旋回内发育了数量不等、对应次级基准面变化的高频地层旋回。正确 识别进积作用与退积作用形成的高频旋回，开展商分辨率等时地层对比，对于沉积体系 成因类型、储层分布规律的研究及岩性圈闭的预测均十分重要。 前文中已明确指出，在以基准面为参照面的多级次基准面旋回划分中，最短期的地 层旋回是符合沉积相序或相组合基本定律( w a l t h e r 定律) 的进积伽积的地层单元，即 成因地层单元，也可以称作成因层序。研究区处于民丰洼陷的主体部位受多个物源体 系的共同影响沉积体系类型多样性特征比较明显。在垂向剖面上，进腿旋回形成的进 西安石油大学硕士学位论文 积a n 积单元，即为短期旋回。周期性湖水扩张与收缩形成多期进退旋回。当旋回具有 一定的厚度且特征明显时，在钻测剖面中短期旋回的识别是可能的，但厚度较小的旋回 在地震剖面中难以识别。在区域对比与储层预测中，短期旋回识别的意义也不大。因而， 这里仅根据钻n 井剖面上反映出的短期基准面旋回叠加样式的变化，识别仅次于长期旋 回的次一级的旋回，这里称之为中期旋回( 相当于四级层序) 。 3 2 1 中期基准面旋回的识别 中期基准面旋回的识别是通过对短期基准面旋回的界面特征、叠加样式及其与测井 曲线的相互标定来进行的。由于研究区各组段的短期基准面旋回多为非对称旋回，因此， 仅依靠岩心剖面上识别出的短期基准面旋回来组合中期基准面旋回难度较大，且容易造 成错误的划分结果。本次研究中对中期基准面旋回的识别，除正确识别短期基准面旋回 的相序变化外，注重分析短期旋回界面特征的差异，并以短期基准面旋回的叠加样式及 关键界面对s p 、g r 等测井曲线进行标定，通过建立测井旋回解释模型，再以此对高分 辨率三维地震剖面进行标定，建立不同叠加样式的中期基准面旋回地震反射模型，达到 对全井进行高分辨率层序地层划分及在全区建立高分辨率层序地层格架的目的。 3 2 1 1 岩性剖面上的短期基准面旋回叠加样式与测井响应 通过对丰深l 、丰l l 、永l 、永5 5 4 及永9 2 1 等井的岩心观察与描述发现，无论是 在沙四段还是在沙三段、沙二段，短期基准面旋回的构成样式多是以非对称旋回为主， 并且不同旋回在界面特征、旋回厚度、沉积物粒度和沉积构造等方面均存在一定的差异。 通过对取心井段的岩心描述，结合其与测井曲线的标定结果综合分析发现，研究区各层 序内中期基准面旋回的构成样式及测井曲线特征如下： ( 1 ) 旋回界面特征明显。各旋回界面，即由基准面下降半旋回到上升半旋回的转换位置， 均存在不同程度的冲刷或充填现象，反映了a s 比值开始增大、可容纳空间由无到有或 由低到高变化的沉积过程。如丰深l 井沙四段底部4 4 9 5 2 m 附近的旋回界面，受侵蚀冲 刷作用的影响，界面凹凸不平，界面之上为中砾岩沉积，向上逐渐变为细砾岩和含砾砂 岩，正粒序特征明显；永9 2 井沙四上亚段3 2 5 1 m 的旋回界面，界面上下均为由基准面 上升半旋回构成的非对称旋回，但界面之下沉积灰质砂岩和泥岩，界面之上则为细砾岩， 自然电位曲线呈明显的钟形特征( 图3 - 9 ) 。 ( 2 ) 基准面上升半旋回主要有两种叠加样式，一种是以丰8 井沙四上亚段为代表，由多 个短期基准面上升半旋回叠加而成，各短期旋回厚度变化不大，但沉积物粒度总体自下 而上由粗变细，泥岩层厚度逐渐增大，反映了可容纳空间逐渐增加的沉积动力学过程。 在自然电位曲线上，旋回的界面位置对应由漏斗形向钟形转变的位置，界面之上曲线呈 明显的钟形特征。 另一种是以丰6 井沙三上亚段为代表，由三角洲平原水下分支河道过渡为分流河道 间沉积，界面之上的河道沉积类似于正常河道的二元结构，比较容易识别，其旋回界面 位置及整个基准面上升半旋回所对应的测井曲线特征与前一种相同( 图3 1 0 ) 。 1 4 第三章高分辨率层序地层划分对比 自m 自然 基准面e 日沉观# 层位岩差旮j 面 电位电位 短期中蚺 长期徽糨1 亚相相 1 r ，、b “( 一 1f w m “ i l l 萝 。霍 篱 l 八 墙岱 l 隰 i 鼋 l 图39 永9 2 井s 0 2 屡序中期基准面旋回界面岩性与测井响应特征 枣 准面j 5 墨 沉积相 鞲1 融槽亚相帽 ” 篡：l * - m ! * f - ：自 l ! 翌墨苎 ：十- i 2 自 - d - ： i 期 l i x 自然 |等 层位 氅 崭性剖面 电位 = 耋 = 星i 垂 ：羹 旨 薹 j 练 零 盘墨? 蟊 雾 囱3 - 1 0 丰6 井$ 0 4 层序中期基准面旋回界面岩性与测井响应特征 ( 3 ) 中期基准面下降半旋回主要是由短期基准面下降为主的非对称旋同叠加而成，总体 西安石油大学硕士学位论文 上，自下而上沉积物粒度由细变粗，反映m s 比值逐渐降低、可容纳空间由大变小的沉 积过程。所对应的自然电位血线呈漏斗形或箱形，在靠近湖泛面的位置收敛至泥岩基线 自然伽玛曲线幅度总体上白下而上逐渐降低在短期基准面旋回界面附近，由于泥质含 量通常较高，会出现局部的高尖。 ( 4 ) 由于民丰地区沙四段一沙二下沉积时期始终为水下沉积环境，园此，中期基准面上 升半旋回到基准面下降半旋回的转换位置，即次级湖泛面，在岩性剖面上均对应厚度不 等的滨浅湖相泥岩沉积，比较容易识别。该位置所对应的自然电位曲线表现为低平或微 齿化特征，自然伽玛曲线表觋为高的自然伽玛异常。 3 2 1 2 中期基准面旋回的地震反射特征 通过制作研究区内所有井的合成纪录，对东营大连片三维地震资料进行了标定，分 析结果表明，中期基准面旋回的界面、湖泛面及旋回叠加样式等在地震剖面上都可得到 很好的反映。 在s q l 层序和s q 2 层序内部，除靠近s b 2 和s b 3 界面的中期基准面旋回外，其它 9 1 r 羲一 中期基准面旋回都是由基准面上升半旋回构成的非对称旋回，这些旋回界面的地震反射 特征是以界面之上的双向上超反射为标忐，并且在同一个基准面旋回内自下而上上超的 范围不断向侧方迁移，说明随基准面的上升可容纳空间逐渐增大( 图3 1 1 ) 。 在s q 3 层序基准面上升期中期基准面旋回仍由以基准面上升半旋回构成的非对称旋回， 其旋回界面的地震反射特征与前述相同。 s q 3 层序基准面下降期，中期基准面旋回则是以基准面下降半旋回为主的非对称旋 第三章高分辨率层序地层划分对比 回。在层序的下部，构成中期基准面旋回的短期旋回均为基准面下降半旋回，中期基准 面旋回界面为上覆旋回的前积反射的下超面；在层序的上部，中期基准面发育有基准面 上升半旋回和下降半旋回，但是以基准面下降半旋回为主，旋回界面之上见有规模不等 的卜超反射，界面之下削截反射特征明显，反映可容纳空问减小时的沉积物路过冲刷作 用( 图3 1 2 ) 。 图3 - 12 丰1 1 井s 0 3 层序中期基准面旋回界面地震反射特征 s q 4 层序的q j 期基准面旋帕l 为基率对称旋回，只是在不同地区厚度略有变化，其 基准面上升半旋回特征和基准面下降半旋回特征与前面的描述基本一致。 3 2 2 测井曲线与岩性及地震相结合的中期基准面旋回划分 综前所述，本课题选择基准面下降到上升的转换面作为中期旋回的界面。在钻廊i 井 剖面中，中期旋回界面为呈退积叠加样式短期旋回组合的底界面或进积叠加样式短期旋 回组合的顶界面。在地震剖面上，根据双向上超反射的底界面或每期前积反射中前积最 远的反射层确定该界面。中期基准面上升到下降的转换面为规模大小不等的湖泛面，在 钻懒l 井剖面中般为湖相泥岩发育段，在地震剖面上，则为一组前积反射之上发育的湖 侵上超反射中的最大上超面。 根据上述由岩心剖面标定的测井响应及地震反射特征应用测井资料与岩性剖而及 地震剖面相结台的方法，对研究区沙四段一沙二下亚段进行了中期基准面旋回的识别与 划分，将4 长期旋回进一步划分为1 3 个中期旋回。其中s q l 分为2 个次级旋回：m s c i 、 m s c 2 ：s q 2 分为4 个中期旋回：m s c 3 、m s c 4 、m s c 5 、m s c 6 ；s q 3 识别出6 个中期 旋回：m s c 7 、m s c 8 、m s c 9 、m s c l 0 、m s c l l 、m s c l 2 ；s q 4 识别出1 个中期旋同 西安石油大学硕士学位论文 m s c l 3 ( 表3 - 2 ) 表3 - 2 中期旋回硬发级旋回分布表 篆誊 荸 叉 豢 孱癸 罴纛 32 3 中期基准面旋回对比 毗所识别出的中期旋回为剐比单元，建立r 研究 = i ( 钻例井高分辨率层序地层对比格 架( 图3 - 3 3 1 4 ) 。 丰1 1 2半8水0 2 釜瀑蕊二：要耋 。曩 ! ：j 卜r - ：、s q 2 、 i ：。奠s 一 i ： 阵 、0 、专?戮、謇 、i 、。、o 誊 ；莲 _ ， 誓 、懑 耐5 叁 ，? 图31 3 丰1 1 2 一永9 2 井s 0 1 3 层序高分辨率层序地层对比剖面 第三章高分辨宰层序地层划分对比 誓矮 器= 是= 毒 湖 一喜 lj ? i t 。剽。 副 ： 。、 女 i | 轴s j ； 1 ： j 图31 4 丰1 3 丰6 井s 0 3 s 。4 层序高分辨率屡序地层对比剖面 由南北向对比剖面和前面的三维地震解释剖面可看出，由盆地北部边缘向民丰洼陷 中心方向，受陈南断裂的控制作用，中期基准面旋回的地层厚度、旋回对称性以及旋回 的构成发生规律性变化，其中s q l s q 2 层序各中期基准面旋回咀基准面上升半旋回为 主，旋回厚度自北向南逐渐减薄；s q 3 层序地层厚度变化不大，但层序下部的m s c 8 m s c l 0 中期旋回厚度自盆地边缘向中心方向逐渐减薄，而m s c l l 和m s c l 2 旌回厚度 则发生薄一厚一薄的变化，最大厚度发育在三角洲前缘部位：s q 4 层序所对应的m s c l 3 旋回，无论是基准面上升半旋回还是基准面下降半旋回，旋回厚度都是向洼陷中心方向 逐渐加厚。从东西向对比剖面和前面的三维地震层序解释剖面来看，s q i 层序和s q 2 层 序中期基准面旋回的对称性与南北向剖面是一致的仍是以基准面上升半旋回为主，旋 回厚度有自东向西厚度都有增大的趋势：s q 3 层序地层厚度从来向西也有薄厚薄的变化， 最大厚度发育在三角洲前缘部位，而且随着三角洲的推进，同一地理位置中期旋回厚度 逐渐减薄，而且中期基准面旋回的对称性变化也有规律性，三角洲平原形成的中期旋回 为以基准面上升为主的不对称旋回，基准面下降期| ；【不整合或沉积物过路形成的项超面 为代表，基准面上升期则保存分支河道向上变细的半旋回，向三角洲前缘方向中期旋回 逐渐变为以基准面下降期为主的不对称旋回，基准面下降期形成粒度向上变租、水体向 上变浅的河口坝，基准面上升期沉积厚度报薄，局部部位表现为湖侵冲刷面，再向洼陷 方向，旋回对称性逐渐增加，基准面上升与下降沉积均得得以保存1 6 j f7 j ；s q 4 层序地层 厚度和旋回对称性变化较大，东部地区以基准面下降半旋回占优势在民丰断裂带附近 地层厚度变薄，旋回的对称性增强，再向西又逐渐变为以基准面下降半旋回占优势的非 对称旋回。 西安石油大学硕士学位论文 第四章沉积体系与有利储层分布研究 4 1 主要沉积相类型与特征 民丰地区包括民丰洼陷区、民丰断裂带和北部陡坡带的一部分。靠近北部陡坡带的 地区由于坡度陡、构造活动强烈、地形高差大、物源补给充分，具有近物源、沉积厚度 大、相变快的特点，多种成因的砂砾岩体发育；民丰洼陷区构造活动相对较弱，但有多 方向物源注入，主要以三角洲的发育为特征。根据钻棚9 井、岩心、地震及前人研究成果 等资料分析，研究区沙三、沙四段主要发育有近岸水下扇、扇三角洲、河流三角洲、陡 坡深水浊积扇、坡移浊积扇和湖泊等几种主要沉积相类型l ，各沉积相的构成及特征如 下： 4 1 _ 1 近岸水下扇 近岸水下扇在断陷湖盆中具有特征性和较常见的一种沉积类型，主要发育在陡岸靠 近断层下降盘的深水区，在盆地的深陷扩张期有较多的分布( 图4 1 ) 。 遴翻隧圈f 兰豳迸 囵e 藏霜 请岸农。嘲冲积上韵翻三自彰融援埔十搛崩 溃涟弗砖质滩蚬碟醣精滩操 图4 一t 东营凹陷沙四