（矿业工程专业论文）乔庄油田滚动勘探扩边综合地质研究.pdf

论文题目：乔庄油田滚动勘探扩边综合地质研究 专业：矿业工程 硕士生：张文明( 签名) 指导教师：樊怀仁( 签名) 李树刚( 签名) 王志杰( 签名) 摘要 乔庄油田经历了弹性开采、注水开采等阶段后，目前已进入高含水开发阶段，油气 水在地下的分布都发生了较大的变化，此时油气挖潜的重点对象转为较为分散而局部又 相对富集的剩余油。因此开展滚动扩边与剩余油挖潜研究是实现乔庄油田持续而有效开 发的一项重要举措。 本文针对乔庄油田沙三中油气滚动扩边挖潜中面临的问题以及开发中遇到的矛盾， 开展了油气滚动扩边挖潜研究的如下内容：高分辨率层序地层的划分与对比、沉积微相 研究、油砂体分布预测及其有效厚度研究、沙三中油水分布规律研究。 油气田扩边挖潜的重点工作是要解决小层划分与等时对比、砂体叠置与分布问题。 本次研究首先通过高分辨率层序地层学研究，搞清沙三中湖底扇砂体在基准面旋回中所 处的位置，划分沙三中湖底扇砂体形成的期次，通过等时对比建立不同井区砂体的叠加 与对比关系。在砂体发育期次划分与等时对比基础上，开展成因地层分析，依据相分异 原理重建小层沉积微相在横向上的展布，为储层预测提供了线索和方向。在层序地层格 架内依据沉积物体积分配原理，识别残留可容纳空间发育区，通过空间分析与j a s o n 储 层反演技术和手段，指出岩性变化和尖灭的部位。在地震资料极性判别的基础上，精细 标定小层层位，应用全三维精细解释技术结合钻井等时对比成果开展小层微构造研究， 精细落实小层项面构造形态，并利用相干体技术和棱边检测技术识别小断层，为研究储 层空间几何形态及油气水分布奠定基础。通过测井资料处理与油、水层及干层测井解释 成果，在等时层序地层格架内，以时间单元绘制各种等值图以及油藏剖面图，对单砂体 有效厚度、物性及油水分布关系进行了研究。同时，在高分辨率地层划分与对比、微构 造、沉积微相及储层物性参数研究的基础上，应用p e t r e l 储层地质建模技术，开展相控 储层精细地质建模，建立沙三中储层精细地质模型，提出油气挖潜的目标及扩边井、加 密井部署的建议。 关键词：滚动扩边；剩余油挖潜；层序地层学：储层反演；相干体技术 研究类型：应用研究 s u b j e c t ：t h ec o m p r e h e n s i v eg e o l o g i c a lr e s e a r c ht ot h ep r o g r e s s i v e e x p l o r a t i o no fq i a oz h u a n g o i lf i e l d s p e c i a l t y ：m i n i n ge n g i n e e r i n g n a m e ：z h a n gw e n m i n g i n s 仃u c t o r ：f a nh u a i r e n l is h u g a n g w a n gz h i j i e ( s i g n a t u r e ) ( s i g n a t u r e ) ( s i g n a t u r e ) ( s i g n a t u r e ) n o w , q i a o z h u a n go i l f i e l dh a se n t e r e dt h ep e r i o do fh i g hw 蹴rc u ta f i c re x p e r i e n c i n g t h ee l a s t i ca n di n j e c t i o ne x p l o i t a t i o n t h ed i s t r i b u t i o no fo i l g a s - w a t e rh a sc h a n g e dm u c h n o w , t h ep r i o r i t yo b j e c to fe x c a v a t i n gp o t e n t i a l i t yc o n v e r t st ot h e m a i l l i n go i lw h i c h d i s t r i b u t ed i s p e r s i v ea n dr e l a t i v e l yr i c hp a r t l y t h u s ，t h es t u d yo ft i mr o l l i n ge x p l o r a t i o n e x t e n s i o na n dr e m a i n i n go i lo fe x c a v a t i n gp o t e n t i a l i t yi st h ei m p o r t a n tm e a s h i et or e a l i z et h e e v e r l a s t i n ga n de f f e c t i v ee x p l o i t a t i o nf o rq i a n z h u a n go i l f i e l d i nv i e wo ft h ep r o b l e md u r i n go ft h er o l l i n ge x p l o r a t i o ne x t e n s i o na n dt h ec o n t r a d i c t o r y i ne x p l o i t a t i o n , t h ep a p e rm a j o r si nt h ef o l l o w i n gc o n t e n ta st h ec l a s s i f i c a t i o na n dc o r r e l a t i o n o fs e q u e n c es t r a t i g r a p h y , t h es t u d yo fd e p o s i t i o nm i e m f a c i e s ，t h ep r e d i c t i o no ft h er e s e r v o i r s a n dd i s t r i b u t i o na n dt h ee f f e c t i v et i l i c k n e s sa n dt h er e s e a r c ho f o f l w a t e rd i s t r i b u t i o nr u l ef o r e s 3 1 1 碡p r i 撕t yc o n t e n to fe x t e n s i o na n de x c a v a t i n gp o t e n t i a l i t yi st os o l v et h ep r o b l e mo f s u b l a y e rc l a s s i f i c a t i o n , e q u i t i m ec o m p a r i s o na n do v e r l y i n gd i s t r i b u t i o no fs a n db o d y f i r s t , t h ep a p e rh a sm a d et h ep o s i t i o no f s u b l a c u s t r i n ef a ns a n d s t o n ei nt h eb a s el e v e lc y c l ec l e a rb y t h es t u d yo fs e q u e n c es t r a t i g r a p h y o nt h eb a s eo ft h ec l a s s i f i c a t i o nf o r t h ef o r m a t i o np c r i o d o fs u b l a c u s t r i n ef a ns a n d s t o n e ，t h eo v e r l y i n ga n dc o 仃e l m i o nr e l a t i o n s h i ph a sb e e nb u i l tb y e q u i t i m ec o m p a r i s o nf o rd i f f e r e n tb o r e f i e l ds a n d b o d y t h e n , i tp r o v i d e st h ec l u ea n dd i 蒯o n f o rt h er e s e r v o i rp r e d i c t i o nt ol a u n c ht h ea n a l y s e so fg e n e t i cs t r a t i g r a p h yb yr e b u i l d i n gt h e h o r i z o n t a ld i s t r i b u t i o no fs u b l a y e ra c c o r d i n gt op h a s es e g r e g m i o nl a w t h er e m a i n i n go p e n e n d e dv e g e t a ls c o p ei si d e n t i f i e di nt h el i g h to fd e p o s i tv o l u m e u i ca s s i g n m e n tl a wi ns t r a t i c f r a m e w o r ka n dt h el o c a l i z a t i o no fl i t h o l o g i c a lc h a n g ea n dp i n c hi si n d i c a t e db ym e a n so f s c o p ea n a l y s i sa n dj a s o nr e s e r v o i ri n v e r s i o n a tt h es s m et i m e ，t h es u b l a y e rt o ps t r u c t u r e s h a p ei sc o n f i r m e dd e l i c a t e l yb yc a l i b r a t i n gs u b l a y c rh o r i z o no nt h eb a s eo fs e i s m i cd a t aa n d p o l a rj u d l c n e ma n ds t u d yt h es u b l a y e rm i c r o s t r u c t u r eb ya p p l y i n gf u l lt r e ed i m e n s i o n a l i n t e r p r e t a t i o n a n dt h es u b l a y e rr e a l i z a t i o n 、】v i t l lt h ec o h e r e n c ea n dc o m e td e t e c t i o nt e c h n i q u e e s t a b l i s h e st h ef o u n d a t i o nf o rt h es t u d yo fr e s e r v o i ri n t e r s p a c e s g e o m e t r ys h a p ea n d d i s t r i b u t i o no fo i l g a s w a t e r 1 1 1 ee f f e c t i v et h i c k n e s s , p h y s i c a lp r o p e r t ya n dd i s t r i b u t i o n r e l a t i o n s h i po fo i l - g a s - w a t e ro fs i n g l es a n d s t o n eh a sb e e ns t u d i e dw i t l lt h el o g g i n gd a t aa n d r e s u l t sb yd r a w i n ga l lk i n d so fc o n t o u rd i a g r a m sa n dr e s e c v o i rc r o s ss e c t i o nd i a g r a m so nt i m e u n i ti n e x l u i t i m es e q u e n c es t r a t i g r a p h yf r a m e w o r k f i n a l l y , t h ee s 3r e s e r v o i rd e l i c a t e g e o l o g i c a lm o d e li se s t a b l i s h e db yl a u n c h i n gt h e f a c i e sc o n t r o l l e dr e s e r v o i rd e l i c a t e g e o l o g i c a lc o n s t r u c t i n g - m o d e lm e t h o do fp e t r e lo nt h eb a s eo ft h es t u d yo fh i g hr e s o l u t i o n s t r a t i g r a p h yd i v i s i o na n dc o r r e l a t i o n , n l i c m t e c t o 柑c s s e d i m e n tm i c r o f a c i e sa n dr e s e r v o i r p r o p e r t yp a r a m e t e r s t h u s ，t h es u g g e s t i o ni sp r e s e n t e do ft h ee x c a v a t i n gp o t e n t i a l i t yo b j e c t , e x t e n s i o nw e l l sa n dt h ea l l o c a t i o no f i n f i l l i n gw e l l s k e y w o r d ：r o l l i n ge x t e n s i o nr e m a i n i n go i le x c a v a t i n gp o t e n t i a l i t y s e q u e n c es t r a t i g r a p h y r e s e r v o i rc o n v e r s i o nc o h e r e n c et e c h n i q u e 压妻错技太学 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工作及 其取得研究成果。尽我所知，除了文中加以标注和致谢的地方外，论文中不包含 其他人或集体己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：日期： 1 绪论 1 绪论 1 1 研究区概况 乔庄油田经历了弹性开采、注水开采等阶段后。目前己进入高含水开发阶段，随着 油气田开发的不断深入，油气挖潜的难度越来越大，油气挖潜的对象由早期的构造油气 藏转为隐蔽性较强的岩性油气藏，特别是进入高含水期以来，油气水在地下的分布都发 生了较大的变化，此时油气挖潜的重点对象转为较为分散而局部又相对富集的剩余油。 因此开展滚动扩边与剩余油挖潜研究是实现乔庄油田持续而有效开发的一项重要 举措。 乔庄油田主力产层沙三中储层是由水道控制的具牵引流和和重力流双重特征的湖 底扇，其中发育于上砂组具正韵律的水道砂体是乔庄油田沙三中最主要的储集体，湖底 扇砂体的叠置、连通、分布及其微构造形态的变化可形成具多套独立油水系统的岩性或 岩性构造油藏及宏观剩余油分布区。近年来，即使在乔庄油田内部及其周缘的斜坡部位 挖潜，仍有新的含油砂体被不断发现，通过钻探获得了可观的工业油流。 实践表明，乔庄油田及其周缘地区沙三中仍有相当数量的岩性油藏有待发现，仍存 在相对富集的宏观剩余油可供挖潜，油田扩边挖潜的潜力较大【m 1 。 1 2 研究目的 通过对乔庄油田现有资料的分析和理解，认为乔庄油田沙三中湖底扇砂体具有发育 期次多、叠置关系、连通分布复杂等特点，乔庄油田沙三中油气分布的复杂性在很大程 度上受控于湖底扇砂体的叠置、分布及其空间几何形态的控制，因此，以高分辨率层序 地层学等时对比与沉积物体积分配原理为指导，开展油砂体精细对比，搞清油砂体与油 水时空分布，对于乔庄油田的滚动扩边以及沙三中湖底扇砂体的剩余油挖潜具有重要意 义。 1 3 研究内容 针对乔庄油田沙三中油气滚动扩边挖潜中面临的问题以及开发中遇到的矛盾，拟开 展油气滚动扩边挖潜研究的内容如下。 1 3 1 高分辨率层序地层的划分与对比 以高分辨率层序地层学理论为指导，依据地层基准面原理、相分异原理、沉积物体 积分配原理及旋回等时对比法则，从识别不同级次的基准面旋回入手，建立高分辨率层 1 西安科技大学工程硕士学位论文 序地层等时格架。 1 3 2 沉积微相研究 在岩心观察和取心井单井相分析的基础上，根据岩性、沉积旋回性、沉积构造、泥 岩颜色、岩石相及其在层序地层格架中的位置等成因地层信息和标志，确定沉积微相类 型，结合地震响应信息刻画小层沉积微相平面展布规律。 1 3 3 油砂体分布预测及其有效厚度研究 通过残留可容纳空间分析与j a s o n 储层反演技术和手段，搞清油砂叠置与平面分布， 指出岩性变化和尖灭的部位。 1 3 4 沙三中油水分布规律研究 根据油、水层及干层测井解释成果，结合试油、试采及开发动态资料，绘制油藏剖 面图，搞清油水关系与油水层的分布范围，提出油气挖潜的目标及扩边井、加密井部署 的建议，为乔庄油田的滚动扩边与开发提供地质依据。 1 4 研究思路与技术路线 油气田扩边挖潜的重点工作是要解决小层划分与等时对比、砂体叠置与分布问题。 本次研究思路是以开发地质为主线，综合应用三维地震、地质、取心、测井、测试及岩 心分析等资料，以高分辨率层序地层学、储层沉积学、开发地质学、测井地质学理论为 指导，开展多学科综合研究，对沙三中湖底扇进行精细刻画，最终建立储层精细地质模 型，为油田扩边挖潜指明方向。 根据研究的内容和任务以及现有的资料条件，拟采取的技术路线如下： ( 1 ) 首先通过高分辨率层序地层学研究，搞清沙三中湖底扇砂体在基准面旋回中 所处的位置，划分沙三中湖底扇砂体形成的期次，通过等时对比建立不同井区砂体的叠 加与对比关系。 ( 2 ) 在砂体发育期次划分与等时对比基础上，开展成因地层分析，搞清同一时期 不同井区小层的沉积微相类型，依据相分异原理重建小层沉积微相在横向上的展布，为 储层预测提供线索和方向。 ( 3 ) 在层序地层格架内依据沉积物体积分配原理，沿层序界面或基准面旋回的转 换面识别残留可容纳空间发育区，通过残留可容纳空间分析与j a s o n 储层反演技术和手 段，搞清含油气储层发育规律与分布范围，指出岩性变化和尖灭的部位。 ( 4 ) 在地震资料极性判别的基础上，精细标定小层层位，应用全三维精细解释技 术结合钻井等时对比成果开展小层微构造研究，精细落实小层顶面构造形态，利用相干 2 l 绪论 体技术和棱边检测技术识别小断层，为研究储层空间几何形态及油气水分布奠定基础。 ( 5 ) 单砂体有效厚度、物性及油水分布关系研究。通过测井资料处理与油、水层 及干层测井解释成果，在等时层序地层格架内，以时间单元绘制有效厚度等值线图、孔 隙度等值线平面图、渗透率等值线平面图，结合试油、试采及开发动态资料，绘制油藏 剖面图，搞清油水关系与油水层的分布范围。 ( 6 ) 相控储层建模。在高分辨率地层划分与对比、微构造、沉积微相及储层物性 参数研究的基础上，应用p e t r e l 储层地质建模技术，开展相控储层精细地质建模。建 立沙三中储层精细地质模型，提出油气挖潜的目标及扩边井、加密井部署的建议。 3 西安科技大学工程硕士学住论文 2 i 构造地质特征 2 研究区地质特征 乔庄油田位于梁家楼油田西北部，区域构造位于东营凹陷南端东营凹陷中央隆起带 的西部倾没端。该油田1 9 7 7 年开始试采，8 5 8 6 年滚动勘探开发，8 6 年建成年产能力 i o x1 0 4 t ，8 7 年3 月上报探明含油面积9 6 k f f ，石油地质储量6 0 2 xi 0 4 t 。 乔庄地区区域构造位置处于东营凹陷中央隆起带向西南延伸与纯化镇一草桥一平方 王隆起带交汇部位。三条近东西的断层将乔庄油田分为三个断块：梁1 4 断块、梁5 3 断 块及梁2 0 断块。梁1 4 块为一断层遮挡的单斜，南高北低。粱5 3 块为南北断层所夹的 地垒，是本区最高部位，地势较为平坦。梁2 0 为南北断层所夹的地堑，西高东低睁j l 】。 图2 i 研究区地理位置图 2 2 乔庄油田沉积相及储层特征 乔庄油田是梁家楼油田向西北的延伸部分，为典型的浊积扇砂体，主要发育水下分 支河道、道间朵叶体、河口朵叶体等沉积微相。深水浊积扇发育低位体系域和湖侵体系 域，是深陷期的重力流沉积系列。来自物源方向的大量粗碎屑物沿陡坡主河流方向入湖， 越过断槽，形成高密度流体，沿水下分支河道向湖盆最低洼处流动，形成浊流扇，可分 为内扇、中扇和外扇3 个亚相，形态受断层产状控制，扇体前方或侧翼被深水区烃源岩 包裹。湖盆扩大时，在近岸砂体前缘滑塌浊积扇陡坡带沉积物堆积到一定厚度时，重力、 洪水等作用触发前缘沉积物滑塌，再次搬运形成滑塌浊积扇。 4 2 研究区地质特征 该类浊积扇与陡坡近岸水下扇、扇三角洲伴生。有浊流沉积特征，分内扇、中扇和 外扇3 个亚相，单砂体规模小，砂层多、故累计厚度大、分布面积大。其中水下分支河 道岩性以含砾砂岩为主夹泥质层；道间朵叶体以含砾砂岩、细砂岩为主；河口朵叶体以 砂岩、粉细砂岩为主。水下分支河道、道间朵叶体为有利的储集相带，河口朵叶体次之。 梁1 4 块处在较有利的相带，岩性由上而下为细粉砂岩、细砂岩到含砾砂岩，呈底粗顶 细的正韵律沉积，成分成熟度和结构成熟度都比较低，分选差，磨圆差，为典型的浊积 扇沉积。 乔庄油田储层非均质性主要由储层粒度的变化、渗透率的差异程度来反映。由于该 油田储层粒度与渗透率相关系数高达0 8 3 ，因而垂向粒度变化间接反映了储层物性垂向 差异。该油田以细粉砂岩为主，粒度较细、泥质含量较高，物性较差，下部以含砾不等 粒中一粗砂岩为主，粒度较粗，物性较好。平面上由东向西，由北向南，物性变差，梁 1 4 1 8 、梁2 0 井区物性分别为梁1 4 、梁2 0 块的最好部位。 乔庄油田为一受断层、构造及岩性控制的构造岩性油藏。油田原油性质较好，属低 密度、低粘度稀油。地面原油密度0 8 7 9 c m 3 ，粘度1 4 m p a s ，凝固点3 1 1 2 ，地下原油 粘度小于0 5 m p a s ，密度0 7 5 9 c m 3 ，饱和压力1 2 o m p a ，体积系数1 2 7 2 6 ，原始气油 比7 4 m 3 吨；天然气以甲烷为主，密度1 1 7 4 6 9 c m 3 ；地层水为n a h c o s 水性i l “m 。 5 西安科技大学工程硕士学位论文 3 层序地层格架的建立 3 1 层序地层学理论 层序地层学是研究以不整合或与其相对应的整合面为边界的年代地层格架中具有 成因联系的、旋回岩性序列间相互关系的地层学分支学科。 层序地层学是在地震地层学基础上发展起来的，它吸收了地震地层学的精髓并沿用 了某些重要概念，同时又增加了新的内涵。对于层序地层学，必须了解的几个变量是： 构造沉降，全球海平面升降，沉积物供给，气候。一般来说，构造沉降速率、全球海平 面升降速率和沉积物供给速率三个参数控制了沉积盆地的几何形态，沉降速率和海平面 升降变化综合控制了沉积物可容空间的变化。全球海平面升降变化是控制地层叠置样式 的最基本因素。 3 1 ，1 层序 层序是一套以不整合或与其可对比的界面为界的相对整合的，彼此有成因关系的地 层，具有年代意义的地层单位。层序内部相对整合的地层形成于同一海平面升降旋回中， 由成因上有联系的多种沉积相在纵向和横向上的有序组合。 3 。l 。2 层序类型 图3 1i 型、型不整合及造成这两类不整合的海平面升降( 据w i l s o n ，1 9 9 1 ) 在地层记录中，可以识别出两种类型的层序，即i 型和i i 型层序。i 型层序底部以 i 型层序界面为底界，顶部以i 型或l i 型层序边界为顶界。i i 型层序底部以i i 型层序界 6 3 层序地层格架的建立 面为底界，顶部以i 型或i i 型层序边界为顶界。当侵蚀范围延续到陆架边缘以下时，称 作i 型层序不整合或i 型层序界面( 图3 1 ) 。当侵蚀范围局限于陆架以上没有延续到陆 架边缘以下时，称作i i 型层序不整合或i i 型层序界面( 图3 1 ) 。不同类型的层序及其界 面的形成与全球海平面下降速度、沉积滨线坡折带处沉降速度的大小密切相关。 3 2 沙三段主要层序界面的识别 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、沉积作用转换面和较大的洪泛面。 沙三段地层中可以识别、并在全区追踪、对比的地震标志层有t 3 、t 4 、t 6 。t 3 标 志层为沙三上与沙二段的分界面，地震反射特征比较明显，表现为1 2 个相位、强振 幅、连续性好的反射，在凹陷内容易识别与追踪。t 4 标志层为沙三中与沙三上的分界面， 地震反射特征明显，表现为1 2 个相位、强振幅、连续性好的反射，在全凹陷容易识 别与追踪。t 6 标志层为沙三中与沙三下的分界面，地震反射特征清晰，表现为l 2 个 相位、强振幅、连续性较好的反射，可以在全凹陷广泛追踪。上述三个地震标志层具有 时间界面意义，是沙三段区域地层对比的主要标志层。 图3 2 层序地层划分与沉积相分析综合图 7 西安科技大学工程硕士学位论文 本次运用高分辨率层序地层研究方法，以钻测井、地震资料为基础，并综合合成 记录、地震反射标志层，地震相变化等各种信息进行井一震标定，在沙三段可识别出9 个具有时间意义的界面，包括5 个较大规模层序界面，即基准面下降与上升的转换面( 自 上而下分别命名为s b l 、s b 2 、s b 3 、s b 4 、s b 5 ) 和4 个较大规模的洪泛面，即基准面上 升与下降的转换面( 自上而下分别命名为f 1 、f 2 、f 3 、v 4 ) ，各界面特征如下： ( 1 ) 基准面下降与上升的转换面 s b 5 ：大致相当于沙三下亚段( e s 3 下) 的底界，在全区较易追踪。钻测井剖面上， 该界面一般位于泥质岩内部，表现为界面上、下的泥质岩的性质和电阻特征上有一定的 差别。界面上部一般油页岩、油泥岩相对较发育；界面下部一般是灰质泥岩类相对发育， 油泥岩相对不发育。界面上电阻率曲线呈宽阔峰状的中高幅值，基线呈弓形突起：界面 下电阻率一般呈高幅异常的尖刀状，特征明显。地震剖面上局部可见界面上的上超现象， 界面上、下的地震相也存在较明显的差异，界面上一般表现为较强振幅、连续性好的反 射特征为主，而界面下一般振幅相对较弱，连续性也较上部差。 s b 4 ：为沉积作用的转换面。该界面在钻测井剖面上表现为一套呈进积叠加样式的 砂岩的项部界面或一套浊积砂岩的底部界面。在地震剖面上，在该界面之上局部可以见 上超现象，界面上、下的地震相特征也有一定差别，之下以较强振幅、连续反射为特征， 之上振幅虽也较强，但连续性较下部变差。该界面在全区也较易于追踪。 s b 3 ：为沉积作用的转换面。该界面在钻测井剖面上表现为一套呈进积叠加样式的 砂岩的顶部界面或表现为进积与退积作用的转换面。在地震剖面上，在该界面之上可见 上超现象，界面局部表现为顶超面的特征。该界面在全区基本也可以追踪，向凹陷边缘 与t 4 反射界面重合。 s b 2 ：为沉积作用的转换面。该界面在钻测井剖面上表现为一套呈进积叠加样式的 砂岩的顶部界面，局部为进积与退积作用的转换面。在地震剖面上，为一项超面，其上 部的上超现象也比较发育。该界面在全区较易追踪。 s b l ：为沙二段上、下亚段的界面。该界面在钻测井剖面上或表现为暗色泥岩与红 色泥岩的分界，或表现为一套砂泥互层的进积序列的砂岩与退积序列叠加样式的转换位 置，在电阻或感应曲线上界面上下具有明显不同的特征。在地震剖面上，为一较大规模 的上超面，在洼陷边缘局部见削截特征。该界面在全区较易追踪，但局部受火成岩侵入 的影响，使其特征发生变化增加了识别的难度。 ( 2 ) 基准面上升与下降的转换面 f 4 ：沙三中( e s 3 中) 与沙三下( e s 3 下) 的界限，相当于地震t 6 标志层。该界面 具湖泛面性质，为沙三段沙二下构造基准面旋回的最大湖泛面，在全区容易识别。由 于本次湖侵规模较大，在整个盆地范围内形成大套厚层以油页岩、油泥岩等泥质岩为主 的沉积。在钻测井剖面上f 3 置于一套厚层油页岩、油泥岩的顶界，在电阻率曲线上 8 3 层序地层格架的建立 一般为高阻段的顶部。在地震剖面上，表现为一强振幅、连续性好的反射，局部还表现 出下超面的特征。 f 3 ：该界面在钻井剖面上一般为一套浊积岩上部的厚层泥岩，在自然电位、电阻率 曲线上一般表现相对较平直的低幅形态特征。在地震剖面上，表现为一强振幅、连续性 好的反射，局部为辫状三角洲前积作用的下超面。 f 2 ：为沙三上( e s 3 上) 与沙三中( e s 3 中) 的界限，相当于地震t 4 标志层。该界 面具湖泛面性质，在斜坡部位与层序界面s b 3 重合。在钻测井剖面上，该界面为退积 与进积作用的转换面，为较厚层的灰色泥岩沉积：或为一套典型的进积序列底部的较厚 层泥岩。地震剖面上也表现为一强振幅、连续性好的反射，由洼陷到边缘表现为最大上 超面的特征，其上的下超现象也比较明显。 f 1 ：为沙二下( e s 2 下) 与沙三上( e s 3 上) 的界限，相当于地震t 3 标志层。该界 面具湖泛面性质，在钻测井剖面上，为退积与进积作用的转换面，为较厚层的浅湖相 灰色泥岩沉积；或为一套典型的进积序列底部的较厚层泥岩。剖面上也表现为一强振幅、 连续性好的反射，表现为最大上超面特征，斜坡部位与内部的次级的层序界面重合。 3 3 高分辨率层序地层的对比 图3 3 南北向层序地层对比格架 图3 4 东西向层序地层对比格架 9 西安科技大学工程硕士学位论文 i i i _ _ - _ _ _ _ - _ _ _ _ _ _ i i _ i 宣i _ _ 置皇_ i i i i _ _ i 宣| - _ _ _ 宣_ _ _ _ - 宣皇_ 根据高分辨率层序地层学的旋回划分与对比原则，在单井旋回划分和地震剖面层序 分析的基础上，通过合成记录标定、时深转换、地震相分析等手段进行井一震对比，分 别选择基准面下降到上升和上升到下降的转换位置作为对比点，以中期基准面旋回作为 基本单元，进行全区的钻井高分辨率层序地层对比和地震剖面层序统层，建立了近东西 向层序地层对比剖面和地震层序骨干剖面( 图3 3 和图3 4 ) 。 根据研究区的钻井与地震对比格架可以看出( 图3 5 ) ，地层的发育是符合沉积物的 体积分配原理与物质守恒原理，也就是说，在基准面变化的不同时期，同一相域内保存 的沉积物的体积是不同的。具体表现就是同一口井，在基准面上升与下降的不同时期， 保存的沉积物体积是不同的，另一种表现形式是相同时期，不同位置保存的沉积物体积 也不同，具体表现在同一时期、不同的井厚度的差异，这些厚度的差异都是沉积物体积 分配的结果。 图3 5 地震层序分析 ( 3 ) 层序地层分析( 以梁2 0 块为例) 初步确定有利的砂体层段，结合地震资料，利用钻井资料研究各层序地层单元的横 向变化和储集砂体的横向展布。 梁家楼油田沙三中湖底扇沉积具有明显的旋回性。 沙三中湖底扇由向上变粗( 沉积能量向上增强) 的反旋回和向上变细( 沉积能量向 上减弱) 的正旋回组成：过路作用面之上沙三中湖底扇由基准面下降旋回的下切谷与基 准面上升旋回的水道充填砂体组成( 图3 6 、图3 7 ) 。 当重力流进入湖盆后，受势能与沉积物体积分配作用所控制，总是沿残留可容纳空 间发育区向湖盆中心低势区搬运或充填，基准面下降期，过路面之上高能重力流冲刷搬 运形成侵蚀沟谷，过路作用下之下低势区充填形成前积朵叶体沉积；基准面上升期，重 1 0 3 层序地层格架的建立 力流沿残留可容纳空间由低势区向高势区退积充填，形成水道充填砂体n 嘣。 图3 6 沉积旋回的划分 图3 7 沉积基准面示意图 图3 8 梁2 0 - 4 梁2 0 - 1 7 井沙三中段层序地层对比剖面 浊积水道主要分布于层序界面之上的残留可容纳空间发育区，因此建立沙三中高分辨率 层序地层格架，沿层序界面开展残留可容纳空间分析，可以发现湖底扇砂体的叠置与分 西安科技大学工程硕士学位论文 布规律。在垂直古水流方向的对比剖面上，沙三中地层自西向东增厚，说明古地貌西高 东低( 图3 8 ) 。基准面下降期沙三中发育反旋回的扇端朵叶体，层序界面之上的侵蚀作 用导致局部井区下降旋回保存不完整，基准面上升期地层自东向西超覆充填，浊积水道 砂体沿层序界面之上的残留可容纳空间发育区自东向西依次充填。 1 2 4 储层沉积体系及沉积微相分析 。4 储层沉积体系及沉积微相分析 沉积相为一个沉积单位中所有原生沉积特征的总和，是某个特定环境沉积作用的 产物，强调了沉积物形成条件的物质表现，包括矿物学、岩石学、古生物学、地球化学 和地球物理学等特征，因此，具有该环境中特有的沉积特征。通过研究沉积环境有助于 指导相关油、气资源的勘探和开发。 4 1 沉积相标志 通过对梁1 4 5 井和梁1 4 2 7 井等取芯井进行详细观察、分析。并结合钻井资料( 录 并资料，岩芯分析化验资料等) 等迸行综合研究，掌握了各种资料所反映的沉积学信 息，并运用沉积学和测井地质学原理，建立了可反映沉积体系基本特征和几何形态的沉 积相类型及相单元。 研究区的沉积相、亚相以及微相的主要识别标志有：颜色特征，结构特征、沉积构 造、测井曲线特征、古生物化石、砂体形态等。 4 1 1 岩石颜色 岩石颜色、特别是泥岩的原生色，可以作为直接判断该岩层沉积时的气候状况、水 介质氧化一还原条件和烃源岩品质的识别标志。研究区内沙三中地层中，广泛发育稳定 分布的暗色泥岩，属较强还原条件下的半深湖相沉积。 4 1 2 岩石结构特征 岩石的粒度可反映沉积环境水动力条件及碎屑颗粒搬运距离的远近，粒度分布特 征可以作为判断沉积环境的手段之一。岩石的结构特征是沉积时介质条件的直接反映， 不同介质条件下形成的沉积物具有不同的结构特征，即使是同种介质条件下形成的，随 着水动力条件的由强变弱，沉积物颗粒也会出现由粗到细的变化。另外，沉积速度快慢、 遭受改造时间的长短在沉积物结构方面也有反映。本区沙三中地层中，砾岩和砂岩碎屑 粒径变化大，多数表现为混杂堆积。 4 1 3 沉积构造 沉积构造是沉积岩的重要特征之一。它们是由沉积物的成分、结构、颜色等的不均 一性而引起的宏观特征。其规模一般较大，在岩芯中可直接进行观察和描述。其中原生 沉积构造是指在沉积物沉积时或沉积后不久，以及在固结之前形成的那些构造。它们可 提供有关沉积时期的沉积介质性质和能量条件等方面的信息。又由于沉积构造的发育状 1 3 西安科技大学工程硕士学位论文 况与沉积速度、水流作用方式和介质条件直接相关，因此，原生沉积构造及其组合或序 列己成为判别沉积环境和进行沉积相、亚相和微相划分最重要的标志。研究区内出现的 原生沉积构造主要有层面构造和层理构造。 4 1 4 粒度分析 沉积物和沉积岩的颗粒大小，称之为粒度，粒度特征，包括粒度的大小，分选性， 磨圆度和粒度分布状况，都可反映沉积作用的流体力学性质，因此，可作为重要的环境 标志之一。在本项目研究中，采集了4 2 块样品进行了较为系统的粒度分析，并做了粒 度分布累计概率曲线，从图中知，曲线多为无截点的、逐渐过渡式的弧形二段式和一段 式。 4 1 5 古生物化石特征 沉积物或地层中的生物化石不仅可用以鉴定地层的地质年代、划分和对比地层，而 且也是进行沉积环境分析的重要标志之一。且前古生物标志的应用主要在划分大的环境 方面起重要作用，如有大量植物化石出现，特别是植物根茎、碳质泥岩和煤层的出现， 反映了大陆环境；生物化石如叶肢介、介形虫、鱼类等化石在湖泊相环境中出现较多， 如研究区内发育有介壳层和叶肢介页岩。 4 1 6 电测曲线特征 在油田勘探开发研究工作中，非取芯段的钻并、测并剖面为沉积相分析的主要对象， 因而建立和分析不同沉积相的测井相模型至关重要。由电测曲线的幅度、形态类型、接 触关系和组合特征，作为判别非取芯段地层的岩性、岩性组合及沉积相特征的主要依据， 但这种判别必须建立在取芯段的岩一电转换关系基础上，由此所确定的测井曲线变化规 律和测井相模型，可非常准确地反映地层岩性、粒度变化、接触关系及垂向沉积层序等 特征。据已有测井资料的岩一电转换对比关系分析，研究区内以自然电位曲线和视电阻 率曲线的测井相分析结果，与取芯井段的地层岩性、岩性组合和沉积相序列的分析结果 拟合性最好，因而选取此两类曲线的测井相与取芯段的沉积相分析结果的拟合关系，建 立不同沉积相类型的测井相岩一电转换模型，用以指导非取芯井段测井曲线的沉积相解 释和层序划分。 4 1 7 砂体几何形态 砂体几何形态是指砂体各向大小的相对反映，一般用砂体的长宽比进行分类，它主 要受沉积相控制，如鞋带状砂体常为河道砂，不规则状砂体常为浊积砂等。 1 4 4 储层沉积体系及沉积微相分析 4 2 沉积体系 通过对梁北、梁东的钻井岩芯，测井成果和地震资料的综合研究，认为本区沙三中 沉积发育两种沉积体系类型：浊流沉积体系( 远岸浊积扇、滑塌浊积扇) 、三角洲沉积 体系。 4 2 1 浊流沉积体系 ( 1 ) 远岸浊积扇 本区沙三中主要发育远岸浊积扇。梁家楼地区位于东营凹陷南部缓坡草桥一纯化镇 鼻状构造带向北倾没部位，南边为东营凹陷西南斜坡，该坡坡度缓，为来自鲁西南隆起 的碎屑物质提供了良好的堆积场所，斜坡下纯化构造北发育活动的纯北大断层形成了构 造坡折带，南部流程较长的挟带大量碎屑物质的浊流越过构造坡折带形成的台阶，向北 直到半深湖一深湖区的断层下降盘或低洼区堆积下来，形成了离岸较远的粗碎屑浊积扇 体。浊积扇的发育与构造坡折带所造成地形呈台阶状转折处有关。 这样，洪水越过每个台阶，能量有所加强，冲刷作用加剧，在每个台阶的下面又可 形成具有水道的浊积扇( 见图4 1 ) 。 ( 2 ) 滑塌浊积扇 1 5 西安科技大学工程硕士学位论文 东营凹陷e s 3 中沉积时期，构造运动强烈，盆地沉降速率增加，加上河流的频繁注 入，沿凹陷轴线方向物源从东部、东南、东北方向注入，三角洲在该时期发育迅速，侧 向的快速堆积和垂向加积，使之厚度逐渐增大。当坡度达到一定程度( 2 0 。一3 0 0 ) ，沉积 物在重力及地震等引发因素下就会发生滑动，以致产生浊流，形成滑塌浊积砂体。滑塌 浊积砂主要发育于三角洲前缘斜坡带和前三角洲的泥岩中。 东营三角洲在地震上具有明显的前积反射特征，根据三维地震资料及钻井资料，可 将三角洲发育过程由东向西划分为6 个期次，由早到晚依次为中6 、中5 、中4 、中3 、 中2 、中1 ，牛庄主要发育了中3 时期形成的滑塌浊积砂体，梁东、史南由于三角洲向 西推进则发育中1 、2 时期的滑塌砂体。 4 2 2 三角洲沉积体系 沙三中沉积中一后时期，东营三角洲由东向西各期三角洲规模逐渐变大，最末几期 三角洲向西推到陈官庄一纯化、梁家楼东部( 图4 1 ) ，在研究区东部发育了三角洲前缘 和前三洲亚相。东邻的牛庄地区三角洲沉积特征明显，在地震、测井曲线上均具有明显 的识别标志，在地震剖面上向湖盆方向可见清晰的s 形一斜交复合型前积反射结构( 图 4 2 ) 。由下而上，反射结构由更具斜交形特点向更具s 形特点变化，反映了三角洲形成 于高能沉积机制、稳定的沉降、充足的物源供应，以及向湖盆中心部位沉降作用影响的 加强，在研究区与牛庄相接的区域t 4 、t 6 反射间可见三角洲前缘亚相的前积反射结构。 在测井曲线上，三角洲前亚相自下而上呈现出漏斗一箱形的组合：前三角洲亚相与半深 湖一深湖亚相均以暗色泥岩为主，自然电位表现为平滑的的基线夹小段的微齿状曲线 1 2 7 3 l 】 1 6 曦母氍蜉磊援=导婚导氡qt匝 莓奄罢每娶堰惦章嚣蜡吨窀t 杂哒器柱窖旧赢蝼署匠陋长般趟廿i婚麟nt匝 州术草朴书罾醛h扑瑞毒唧哂 4 储层沉积体系及沉积微相分析 4 3 单井相分析 通过对梁1 4 5 井和梁1 4 - 2 7 井沙三段中岩芯的系统观察和描述，结合镜下分析资 料，完成了梁1 4 5 井、梁1 4 - 2 7 井、梁2 1 井、梁5 3 井和梁7 2 井五口井的单井相分析 图。分析结果表明，乔庄油田沙三中储层属于远岸浊积扇相主要为外扇亚相沉积，进一 步可划分为主沟道微相、沟道间微相、扇缘微相和滑塌浊积岩微相等类型。 4 3 1 梁1 4 5 井单井相分析 梁1 4 - 5 井取芯井段为3 1 2 1 3 6 _ 3 1 6 1 0 m ，取芯长度为3 9 6 4 m ，层位为沙三中的油 层组。 ( 1 ) 岩性特征 根据岩芯观察，取芯井段上部以灰白、灰绿的泥质粉砂岩、粉砂岩、细砂岩为主， 砂岩之间夹有灰绿色或紫色的泥岩。砂岩中含泥岩屑、泥砾，泥砾大小不等，最大可至 十几厘米，局部发育变形构造和小型交错层理；颜色也较杂，灰黄色、黄褐色、紫色、 灰绿色均有发育。中部井段岩性以细砂岩为主，颜色以灰白色为主，中间夹有紫色或灰 绿色的泥岩，变形构造发育，局部出现波状