（地质工程专业论文）梁家楼油田精细油藏描述研究.pdf

摘要 梁家楼油田储层为浊积扇沉积，为了原油生产持续稳定发展，有 必要查明该油田地质结构、沉积相及微相、各储集性砂体的空间展布 规律、储层非均质性、储集空间类型及其连通性，建立储层地质模型， 从而调整油田开发方案，达到稳产、高产的目的。为此，本论文对梁 家楼油田沙河街组沙三段中部开展储集层精细小层划分对比、精细构 造研究、储层沉积相和沉积微相、储层非均质性和综合评价，最后建 立起储层三维精细地质模型，为油藏工程和数值模拟研究剩余油分布 提供了科学的地质模型。 其主要成果有如下几方面： ( 1 ) 详细研究了沙三中沉积背景，为沙三中储集层段的小层精细 划分和对比、研究区储层沉积学研究奠定了坚实的理论基础。建立了 梁家楼地区储集层段的统一的小层划分方案和小层对比数据表，改变 了过去各区块小层数据及其砂体无法对应的困难局面。利用具有沉积 学等时性的小层划分数据，作了主力小层的微构造图。建立了超越前 人认识的断陷湖盆湖底扇沉积体系，并且划分出水下主干河道等微相 单元，提出水下河道网是其发育的主要影响因素，建立了湖底扇沉积 模式。 ( 2 ) 描述了湖底扇储集性砂体的成因类型、砾状砂岩体的储集特 性、空间分布规律。应用随机模拟方法选用不同的参数模型建立了梁 北地区沙三中储层参数二维及三维模型。在储层非均质性及储层参数 研究的基础之上，开展了剩余油分布的研究和挖潜。 关键词构造研究，高分辨率层序地层，湖盆湖底扇沉积体系， 储层非均质性，剩余油挖潜 a b s t r a c t t h er e s e r v o i ro fl i a n g j i a l o uo i l f i e l di st h et u r b i d i t ef a n ss e d i m e n t f o rt h ep r o d u c t i o no ft h eo i l f i e l d ，i ti sn e c e s s a r yt or e c o g n i z et h e g e o l o g i c a ls t r u c t u r e ，s e d i m e n ta n dm i c r o s e d i m e n t a r yf a c i e s ，t h es p a c e d i s t r i b u t i o no ft h er e s e r v es a n d ，t h eh e t e r o g e n e i t y , t h et y p eo ft h er e s e r v e s p a c ea n di t sc o n t i n u i t y f o rt h ea d j u s t m e n tp l a no fo i l f i e l dd e v e l o p m e n t a n dt h ea i mo fh i 【g hp r o d u c t i o nr a t e ，i ti sa l s oi m p o r t a n tt os e t t i n gt h e g e o l o g i c a lm o d e lo f t h er e s e r v o i r i ti ss t u d y i nt h i sp a p e r , i ef i n ed i v i s i o n a n d c o r r e l a t i o n , f i n eg e o l o g i c a ls t r u c t u r e , t h es e d i m e n t a r y a n d m i c r o s e d i m e n t a r y , t h e s e c o n d e x p l a i n o f l o g g i n g d a t a t h r e e d i m e n s i o n a lf i n eg e o l o g i c a lm o d e li ss e t u p 1 1 1 eg e o l o g i c a lm o d e li su s e d f o rr e s e a r c ho ft h er e m i n do i ld i s t r i b u t i o ni nr e s e r v o i re n g i n e e r i n ga n d s i m u l a t i o n t h em a i nr e s u l t si n c l u d e s ： ( 1 ) t h em i d d l es a n d - 3s e d i m e n t a r yi ss t u d i e d ，i ti st h et h e o r e t i c a lb a s e o ft h es u b - z o n ef i n ed i v i s i o na n dc o r r e l a t i o na n dt h er e s e a r c ho fr e s e r v e s e d i m e n t a r y 1 1 1 es u b - z o n ed i v e r s i o np l a na n dt h ed a t at a b l eo fs u b z o n e c o r r e l a t i o ni sc o m p l e t e d 。t h ed i f f i c u l tc o r r e l a t i o ns i t u a t i o no fi t sd a t aa n d s a n di sc h a n g e d b yt h es u b z o n ed i v e r s i o nd a t ao ft h ei s o c h r o n o u s s e d i m e n t a r y , t h em i c r o s t r u c t u r ed i a g r a mo f m a i ns u b z o n ea r ec o m p l e t e d t h en e wf a u l t e db a s i ns y s t e mi ss e tu p ，t h em i c r o f a c e su n i t sa b o u tm a i n r i v e r a r ed i v i d e d ，t h em a i nd e v e l o p m e n te f f e c tf a c t o r sa r et h en e to f s u b a q u e o u sc h a n n e l ，t h eb a s i ns e d i m e n t a r ya n dm o d e li sc o m p l e t e d ( 2 ) i ti sd e s c r i b e df o rt h eo r i g i nt y p e so ft h eb a s i nr e s e r v es a n d ，t h e r e s e r v ec h a r a c t e r i s t i c so fs a n da n dt h es p a c ed i s t r i b u t i o n u s i n gt h er o b u s t s i m u l a t i o nm e t h o da n ds e l e c t i o no fm o d e l t h et w o - d i m e n s i o n a lm o d e l a n dt h r e ed i m e n s i o n a lm o d e la b o u tl i a n g - b e ia r e as a n d - 3r e s e r v o i r o n t h eb a s eo fr e s e a r c h i n ga b o u tt h er e s e r v ep a r a m e t e r sa n dr e s e r v e h e t e r o g e n e i t y k e y w o r d s ：s t r u c t u r er e s e a r c h ，h i 出r e s o l u t i o ns e q u e n c es t r a t i g r a p h y s t r a t u m ，b a s i ns e d i m e n t a r ys y s t e m ，h e t e r o g e n e i t yo f t h er e s e r v o i r , t h e d e v e l o p m e n t o f r e m a i n i n g o i l 原创性声明 本人声明，所呈交的学位论文是本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，除了论文中特别加以标注和致谢 的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不 包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我 共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在在论文中作了明确的说 明。 作者签名：筮叠垒 日期：业工年一月一日 关于学位论文使用授权说明 本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校 有权保留学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位 论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论 文；学校可根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文。 作者签名：樊鲎垒导师签 日期：盟年月一日 硕士学位论文 第一章前言 1 1 选题目的与意义 第一章前言 油藏描述技术是应用地质、测井、地震、生产测试等信息对油藏的几何形 态、储层属性、流体性质及空间分布规律进行研究，从而为油藏综合评价、油 藏数值模拟、储量复算、优化开发方案及提高采收率提供可靠的依据，是近二 十年随着计算机技术进步发展起来的一项综合评价油气藏的技术。经过几十年 的探索与实践，已经附于了其新的含义，它不仅是对油藏静态参数的描述，而 且是对油藏静态参数随开发历程变化规律的定量表征、流体渗流特征及其分布 规律的精细描述，进而深入探讨剩余油的挖掘方向，研究改善开发效果、提高 采收率的具体措施。 该项目目的是充分利用现有的三维地震、地质、测井和开发资料，运用现 代油藏研究、数值模拟等高科技手段和计算机新技术，研究大厚油层、中高渗 透率油藏的地质特点、开发规律和目前剩余油分布状况，建立和完善该类油藏 的精细描述模式，并制定合理的开发调整和综合治理方案，减缓递减，进一步 提高油田的采收率。 1 2 研究应用现状 油藏描述技术在我厂的应用已经历了三个阶段：1 9 9 3 年以前的油藏单项研 究阶段，1 9 9 3 - - 1 9 9 4 年油藏描述阶段，9 5 至目前的精细油藏描述阶段：该阶段 的油藏研究，明确了老油田的剩余油分布，为我厂老油田井网完善、滚动扩边、 油水井措施实施提供指导性建议，实践已证明，应用精细油藏描述成果，改善 了开发效果、提高了油藏的采收率。精细油藏描述技术在我厂的应用经历了完 全依托到独力开展工作的艰苦过程。 1 3 主要研究思路 梁家楼油田自1 9 7 2 年投入开发以来，没有进行过全面系统的油藏地质、油 硕士学位论文第一章前言 藏开采特征及剩余油分布研究，同时目前油田水淹程度高，综合含水已高达9 2 ， 稳产难度大，本项目研究总的技术思路是充分利用地震、钻井、录井、测井等 资料，精细地层对比、沉积相及微相研究，综合应用地震、取芯、钻井、测井、 测试等资料，从取芯关键井四性关系研究入手，建立工区岩性、物性、及含油 性的测井解释模型，开展测井资料二次数字处理，为研究储层的宏观非均质性、 建立三维油藏地质模型提供直接接口的三维数据体。在重新解释储层参数的基 础上开展储量核算、油藏工程、流动单元及剩余油分布研究。 硕士学位论文第二章高分辨率层序地层学与储集层划分对比 第二章高分辨率层序地层学与储集层划分对比 自从v a i l ( 1 9 7 7 ) 提出层序地层学以来，沉积学和储层地质学有了突飞猛进 的发展。但是v a i l 等人层序地层学主要是基于地震资料由地震地层学发展而来， 提出了利用各类不整合和地震反射结构形态划分沉积层序、建立沉积体系，进 而讨论水平面升降、可容空问、沉积物源等对沉积作用的控制作用，这些对于 区域较大或地层较厚的沉积区进行盆地分析等研究非常有帮助。后来6 a l l o w a y 等( 1 9 8 5 ) 提出利用最大洪泛面划分级别更小的层序，从而产生了高分辨率层序 地层学，使得油田范围内的储层沉积学和储层评价研究更加精细和准确。 2 1 沙三段中部沉积背景和高分辨率层序地层格架 2 1 1 梁家楼地区沙三段中部沉积背景 梁家楼地区位于东营凹陷中央隆起带的西南倾没端，西侧是博兴洼陷的最 深部位，其南部以断层与纯化构造带及东营凹陷西南边缘缓坡带相邻( 该缓坡带 以南为鲁西隆起区，图2 1 ) 。也就是说研究区是位于东营凹陷西南斜坡坡底的、 距沉积物源区( 鲁西隆起) 较远的、湖底形态向北东东倾斜的深水沉积部位。 事实上，在图2 - 1 范围内存在一条高青一草桥断裂，其南边为东营凹陷西 南斜坡，宽度约3 3 k m ( 图2 - 1 ) 。该斜坡坡度缓，发育一些断距不大的倾向北西 北的正断层，碎屑物源丰富的鲁西隆起向此斜坡输送了大量粗碎屑物质，形成 了河流一扇三角洲、洪积扇等沉积体系：同时也为梁家楼湖底扇的形成准备了 大量碎屑物质。高青一草桥断裂以北为纯化构造，相当于东营凹陷西南斜坡下 的一个平台( 图2 一1 ) ，这里的沉积物基本上是上述缓坡带的扇三角洲或洪水扇向 盆内的延伸而形成的。纯化构造北端发育了北倾的纯北断层，它基本上圈定了 梁家楼湖底扇的分布范围及其沉积演化；因为这条断层形成了一个北倾的坡度 较大的斜坡( “小陡坡”) ，为梁家楼深水沉积准备了一个重力加速通道，是梁 家楼湖底扇形成的重要条件。此外，由于粱家楼地区处于东营凹陷的西南部， 该凹陷在沙三段沉积时期的沉降中心位于梁家楼的北东东方向，所以研究区的 硕士学位论文第二章高分辨率层序地层学与储集层划分对比 湖底有向n e e 倾斜的特点，来自纯化构造平台的碎屑物质经过北倾“小陡坡” 的重力加速，可以浊流的形式向北冲去，达到湖底后有沿湖底坡向n e e 转向运 动的迹象。 国2 - i 研究区构造位置与粱家楼湖底扇平面和剖面示意图 梁家楼地区沙三段总体上具有湖进过程，同时沙三段中部( 简称沙三中) 发 育的下砂层组分布靠近湖盆中心、上砂层组向岸边浅水方向延伸也反映了这个 现象，当然从高分辨率的层序地层学来看。在总的湖进过程中仍会有短时的湖 退过程和短时的湖泛作用。而且湖盆呈现最大湖泛时( 或短期湖泛面) ，湖水可 能淹没部分鲁西隆起区，切断了粱家楼地区粗碎屑物质的来源，所以研究区就以 深湖泥岩沉积为主。因此，湖平面升降可能对梁家楼水下扇的发育起到了控制作用 简单地讲，以上便是梁家楼湖底扇形成的地质背景。 2 1 。2 、梁家楼沙三中高分辨率层序地层学格架 硕士学位论文 第二章高分辨率层序地层学与储集层划分对比 据研究，东营凹陷沙河街组基本上可分为两个层序：沙四段沙二段下部、 沙二段上部一沙一段。那么本论文研究的沙三中是沙河街组第一层序中部的一 个准层序组，而且是在湖盆稳定扩展期、湖侵体系域中( 接近最大湖泛面) 发育 的一个准层序组。就是在这样一个准层序组内，也会因为有构造活动( 如断层差 异活动) 和湖平面升降等短时湖泛面的形成而造成的沉积旋回性，从而可进一步 划分出准层序或更细致的层序。也就是说，利用短时湖泛面的沉积物( 在研究区 常为半深湖椿湖泥质岩) 可以划分出精细的层序来。 实际上，在陆相湖盆的一个或多个油田范围内，其储集层段内常常发育数 层厚度在1 m 以上的泥页岩或灰质泥岩等静水沉积物，它们分隔了储集性砂岩、 分布比较稳定、存在良好的可对比性；这是因为它们具有等时性( 是一次湖泛期 沉积形成) 和相似性( 岩性和厚度等相近) ，而且它们的自然电位和电阻率等测井 资料也具有相似特征。这种细粒静水沉积物就是湖盆发育过程中湖平面上升达 到相对最大湖泛面( 或短时湖泛面) ，湖水淹没部分碎屑物源区，使原来输送碎 屑物质的通道暂时失去功能，而在相对静水条件下由垂向加积作用形成的泥质 或钙质沉积物。由于这些湖泛面形成的细粒沉积物多次、有规律地出现在储集 层段内，所以是我们划分规模较小的、等时性的沉积学单元依据，也是我们进 一步划分储集性砂体单元的坚实基础。 梁家楼油田沙三中储集层段的厚度在3 0 一1 1 0 m ，其中发育了6 层厚度不等 的、最大湖泛面( 或短时湖泛面) 沉积的细粒碎屑物( 泥岩或钙质泥岩一泥灰岩) ， 由它们划分出准层序或微层序，这样进行的精缅层序划分达到了高分辨率层序 地层学的精度。我们在岩心观察的基础上，通过4 0 0 多口井的资料对比，发现 了梁家楼沙三中短时湖泛面时沉积的泥质岩特征和分布规律，对湖底扇沉积体 系划分出6 个准层序和1 2 个微层序，从而建立了研究区高分辨率层序地层学的 格架。实际上，从粱东北、梁中、梁西和梁南各选一口井作出连井剖面就能展 示出精细沉积单元划分的结果和高分辨率层序地层学的层序格架( 图2 - 2 ) 。 图卜2 的结果和认识：梁东北的l 6 3 2 井的沙三中层序发育最为齐全，从 下至上可划分出6 个最大( 短时) 湖泛面沉积，其中上面4 个在全区都发育，下 面2 个向梁南和梁西尖灭并被第3 个湖泛面沉积物所覆盖( 据削蚀作用) ；第3 个湖泛面沉积厚度大、范围广，是我们划分上下砂组的主要依据。根据6 个最 大湖泛面沉积我们划分了6 个准层序( 即下i 、下i i 、下i i l 、上i 、上i i 和上 i i i ) ，这6 个准层序的空间展布反映了梁家楼湖底扇发育期间东营凹陷的水迸 硕士学位论文第二章高分辨率层序地层学与储集层划分对比 过程：随着沙三中沉积期东营凹陷的“湖侵”作用，梁家楼湖底扇从粱东北向 梁西、梁南地区不断扩展和完善；或者说层序的演化对梁家楼湖底扇的发育起 了某种控制作用。 图2 2 梁家楼沙三段中部最大湖泛深湖泥岩对比准层序划分与对比 2 2 沙三中储集层段的精细划分与对比 2 ，2 1 小层划分对比 图2 - 2 展示的精细沉积单元和高分辨率层序地层学的层序格架，是指导我 们进行储集层段小层划分对比的基础。也就是说，在等时性的精细沉积单元基 础上，结合油田开发习惯上的砂层划分方案，我们作出了梁家楼油田沙三中小 层划分方案( 表2 - 1 ) 。表2 - 1 中的沉积单元就是我们对研究区进行沉积微相研究 的地层单元。 通过反复的小层对比，我们给出了梁家楼油田4 0 0 多口井的小层划分和砂 层厚度等数据，为精细油藏描述提供了坚实基础。这是首次建立的、覆盖整个 梁家楼油田的、比较合理的小层分层数据，解决了过去各断块之间的小层数据 没有对应关系的问题。下面简述小层对比特征及其依据。 首先确定划分对比的标志层。上文已述，在湖泛期研究区形成了含灰质、 白云质泥岩为主的半深一深湖沉积，这种深水沉积分布稳定，可全区追踪，成 为地层对比的标志层。 但是各区块内部划分的标志是：在梁北地区，上、下砂层组间以厚层泥岩 相隔，同时在电性特征上也有明显标志。在梁南地区，仅发育上砂层组：在粱 6 硕士学位论文第二章高分辨率层序地层学与储集层划分对比 中地区，下砂层组被上砂层组截削。此外。到研究区西部的乔庄油田，下砂层 组尖灭，仅发育上砂层组。 由于特殊的岩性标志( 灰质、白云质泥岩) 在该区多次出现，因此以旋回顶 面特殊岩性段的岩电标志为准，将上砂层组细分为o 一5 个小层，将下砂层组细 分为1 - 6 小层，这样就把目的层段划分为1 2 个小层，与微层序相对应( 表2 1 ) 。 表2 - 1 沙三中小层划分结果表 砂层组沉积单元( 准层序)小层( 微层序) 上上0 小层 上1 小层 上上2 小层 上砂层组上3 小层 上i上4 小层 上5 小层 下1 小层 下下2 小层 下3 小层 下砂层组 下4 小层 下下5 小层 下i下6 小层 研究区井较多，我们的地层划分对比工作，遵循由关键井( 梁4 4 4 、梁3 8 - 6 、 梁4 3 3 、梁6 1 - 9 、梁1 4 5 等取心井，即从岩心观察入手，寻找各种划分对比标 志，选择标准层、标志层，确定对比原则1 ，到线( 对比剖面) ，再到面( 研究区) 的工作流程，逐次展开划分对比工作。 2 2 2 各小层特征 、 上砂层组中的上0 小层主要分布于研究区北部，而上1 - 5 小层全区都有发 育；其中的上2 、4 小层中有薄的灰质夹层，厚度也比较大，反映其在区域上是 稳定分布的。以上2 、4 小层作为基准，又划分出上1 、3 、5 小层。下砂层组中， 下l 一4 小层可以看作一个整体，反映了一个比较完整的沉积旋回( 正旋回) 。下5 和下6 小层分别代表了一个沉积旋回。下面对各个小层分布特征作一简要描述。 硕士学位论文第二章高分辨率层序地层学与储集层划分对比 ( 1 ) 上砂层组 图2 - 3 展示了上砂组的分布特点，该砂组覆盖整个梁家楼地区，是湖底扇 发育鼎盛期沉积的，因此扇形特征十分明显。扇中部分厚度最大，向北和东西 两侧减薄，但是东北部分厚度仍然较大，扇根部位可能存在一定的侵蚀作用， 厚度有所减小。 图2 - 3 上砂组砂体等厚图 上0 小层 上0 小层主要分布于梁北地区，向南尖灭于梁1 4 4 、梁5 3 一l 、梁3 8 2 9 等 井，该层砂体厚度最大值达到6 4 m 。 上1 小层 上l 小层分布比较广泛，基本遍布整个研究区，砂体最大厚度在梁2 0 l l 井上达1 1 2 m 。 上2 小层 上2 小层中有薄的灰质夹层，在区域上分布稳定，可以作为一个辅助识别 标志；该小层在研究区广泛分布，厚度较大且稳定。本小层的砂体分布比上l 小层更为广泛，研究区均有砂岩，砂岩厚度也较大，在梁2 2 井处最厚达1 5 1 m 。 上3 小层 上3 小层分布较为局限，在梁2 0 块、梁1 4 块西部、梁2 3 块西南部、纯5 6 8 硕士学位论文第二章高分辨率层序地层学与储集层划分对比 块西南部、梁3 8 块的东部、梁3 2 块等区块不太发育，但是在梁1 9 2 井处厚度 最大，为1 2 4 m 。 上4 小层 上4 小层中有薄灰质夹层，在区域上分布稳定，可以作为一个辅助识别标 志。本小层的分布在全区最为广泛，几乎遍布全区。砂体最厚处位于梁4 6 区块， 在粱4 6 一1 5 井达1 6 5 m 。 上5 小层 上5 小层也遍布整个研究区，相比2 、4 小层，平均厚度稍小一些，但其最 大厚度在梁5 1 块，达3 0 m ，远远超过前面几层，其中砂岩最大厚度达1 2 4 m 。 总之，上砂层组的上2 、4 小层砂体分布最为广泛，厚度大；其次为上5 小 层，上3 小层分布局限且厚度明显小于上4 、2 、5 小层砂体；上l 小层砂体较 薄，分布局限，上0 小层仅分布在梁北，厚度最小。 ( 2 ) 下沙层组 该砂组分布在梁北地区，西边的乔庄油田不发育该组( 图2 4 ) ，厚度明显地 比上砂组薄。 图2 - 4 下砂组砂体等厚图 下1 小层 下1 小层主要分布在梁东北地区，向南尖灭于梁3 l 、梁4 3 - 5 ，向西尖灭于 梁1 4 块、粱3 5 块一线。本层的砂体分布主要分为东西两块：东部的砂体向西 9 硕士学位论文第二章高分辨率层序地层学与储集层划分对比 尖灭于梁4 6 一l 、梁4 6 3 ；西部的砂体向东尖灭于梁6 3 - 1 1 、梁6 卜1 l 、梁6 卜8 等，而且在梁3 5 块的中部也有缺失。砂体厚度最大值在东部为3 7 m ( 梁3 5 9 ) ， 在西部为3 5 m ( 梁4 6 1 5 ) 。 下2 小层 下2 小层的分布形态与下1 小层基本相似，砂体最厚处位于梁北中部的梁 6 3 3 井附近，厚达1 1 5 m 。 下3 小层 本小层平面分布形态与上面两层基本相似，砂体最大厚度位于粱6 3 一1 3 处， 为6 9 m 。 下4 小层 本小层在东部较薄，中西部较厚，地层厚度最大值为l l m ( 梁6 3 6 ) 。相比 前面几层，本层的砂体也较厚，最大值达9 5 m ( 梁3 5 一1 0 井) 。 下5 小层 下5 小层分布特点为西厚东薄，西广东小。本层砂体以梁6 卜1 2 、梁6 1 - 9 及梁3 5 5 一线为界，分为东西两块，砂体厚度最大值为9 8 m ( 梁3 5 2 0 井) 。 下6 小层 本小层的分布特征同下5 小层非常相似，只是厚度较大；砂体分布也为东 西两块，东部砂体厚度最大值为7 m ( 梁6 2 - 2 井) ，西部为1 1 6 m ( 梁6 3 5 井) 。 下砂组的小层划分对比总体上比上砂组难度大，特别是下l 一下4 小层的划 分难度更大，下5 小层和下6 小层界限清晰，易于对比。 硕士学位论文第三章构造精细研究 第三章构造精细研究 梁家楼油田位于东营凹陷南部，中央隆起带西南倾没端，是在大型鼻状构 造背景上被一系列边界断层切割形成的断阶，自南向北分为梁南、粱中、梁北3 个单元。 梁家楼油田1 9 9 5 年完成了三维地震勘探，本次充分结合丰富的钻井资料、 地层对比成果及生产动态资料，通过直、斜井井斜校正、合成地震记录层位标 定、三维地震精细解释，对梁家楼油田进行了精细构造研究。 3 1 构造特征新认识 3 1 1 构造形态 通过精细构造研究发现，工区大的构造格架基本未变、内部开发单元分界 断层的走向、倾向基本未变。梁家楼地区区域构造位置处于东营凹陷南斜坡及 中央隆起带西南倾没端，受区域构造的影响，梁南、梁中地层以北倾为主，与 该区发育的东西向北倾断层配合形成一系列向北降低的断阶，梁北地区由于处 于中央隆起带西南倾没端，地层区域性向北抬升，与东西向北倾断层配合形成 一系列北掉南倾的反向断鼻构造( 图3 - 1 ) 图3 - 1 梁家楼油田沙三中南北向油藏剖面图 硕士学位论文 第三章构造精细研究 3 1 ，2 主要构造变化 ( 1 ) 各开发单元分界断层虽然走向、倾向变化不大，但位置有所变化，如： 纯5 6 块、梁9 块南部分界断层位置南移，为水平井后期挖潜提供了有利的剩余 油富集区域； ( 2 ) 梁4 4 、梁3 8 块北界断层发生了变化，原构造解释该断层为一条北东 向断层，经精细的构造解释及开发动态分析认为该断层分为两部分，中间没有 相交： ( 3 ) 梁4 3 、粱3 5 块的分界断层发生了变化，原构造解释梁4 3 块北界断层 向东与南界断层相交，梁4 3 、梁3 5 块是单独的2 个开发单元，经精细的三维地 震解释结合该区完钻的钻并资料及开发动态资料分析认为，梁4 3 块北界断层向 东消失，与粱3 6 块是个统一的整体，经钻井开发证实该解释是正确的： ( 4 ) 部分区块虽然分界断层变化不大，但其内部次级小断层变化较大，如： 梁6 l 块由于开发方面的矛盾，原构造在其内部解释了较多的小断层，经三维地 震解释结合钻井资料研究发现仅在梁6 3 - i 井区发育一南北向东倾小断层，其余 小断层并不存在，开发方面的矛盾主要是储层变化造成的。 3 2 断裂系统 3 2 1 断层发育特点及其分布规律 ( 1 ) 梁北地区较梁南、梁中地区断层数量多，断裂系统复杂 梁南、梁中地区在近5 2k m z 的研究范围内发育了大小1 8 条断层，平均每k m 2 发育0 3 5 条断层，梁北地区在近5 0l ( i n 2 的研究范围内发育了2 6 条断层，平均 每k m 2 发育0 5 2 条断层。 ( 2 ) 断层走向以东西向、北倾为主 统计发育于全区的4 4 条断层，东西向、近东西向北倾断层有2 5 条，占全 区发育总数的5 7 。这主要是由于区域构造位置处于东营凹陷南斜坡，受重力滑 脱及差异压实作用的影响，断层多倾向洼陷一方，并围绕洼陷东西向发育。 ( 3 ) 梁南、梁中地区发育大断层的比例较梁北地区大 统计发育于梁南、梁中地区的1 8 条断层。落差大于5 0 m 的大断层有7 条， 占该区发育总数的3 9 5 ，梁北地区落差大于5 0 m 的大断层有8 条，占该区发育总 数的2 7 ，统计结果表明梁北地区构造较粱南、梁中地区破碎。 硕士学位论文第三章构造精细研究 ( 4 ) 断层活动规模差别大 梁家横地区断层活动规模差别很大，最大的边界断层如纯北断层落差可达 3 0 0 m ，纵向上可延伸至东营组，最小的拌生小断层落差则在2 0 一3 0 m 左右，仅 局限于沙三、沙四段。 ( 5 ) 断层平面延伸差别大 主要断层延伸距离长，一般都横贯全区，延伸在5k m 以上，丽次级拌生断 层一般在数k 之内，有些仅为4 0 0 5 0 0 m ，差别非常明显。 ( 6 ) 断层一般延伸较远 统计发育于全区的4 4 条断层( 表3 - 1 ) ，延伸长度较长( 2l ( 以上) 的断 层有2 1 条，占发育总数的4 7 7 ，延伸长度在卜2l 【m 之间的有1 3 条，占发育 总数的2 9 5 ，延伸长度小于1k 的有1 0 条，占发育总数的2 2 8 ，延伸较远 的断层主要为边界断层、变形区分区断层、主断层的拌生羽状断层，延伸较近 的断层主要表现为独立存在的小规模断层及主要断层的连接羽状断层等。 3 2 2 变形区划分 依据断层的几何学、运动学特征及断层产状及发育程度，可以将本区的断 裂系统分为3 个局部变形区，自南向北依次为南中部单斜断阶带、梁4 6 - 梁5 卜 梁6 l 井区埽状断裂带、梁2 0 2 一梁1 4 8 井区次一级堑垒交错断裂带( 表3 - 2 ) 。 3 3 应力特征 结合区域应力场分析断裂活动特征，认为本区构造格局以南北向张应力作 用为主要应力，同时也存在左旋扭应力的作用，这是因为： l 、工区内发育断层以东西向为主，主要断层延伸长，产状、落差稳定，说 明本区以南北向拉伸应力为主； 2 、梁4 6 一梁5 1 - 梁6 1 井区埽状断裂带的存在说明工区中存在左旋扭应力的 作用。 3 4 断层活动期与断层分类 3 4 1 断裂活动期和断层分类 通过剖面分析，梁家楼地区断裂划分为两个活动期，对应将断层分为两类。 硕士学位论文 第三章构造精细研究 表3 - 1 梁家楼油田断层要素表 延伸距离钻遇井 编号断层位置走向倾向落差( m )封闭性可靠程度 ( k m )数( 口) 粱2 0 1东西北1 8 0 - 2 8 51 2 8封堵3 9可靠 2粱3 9东西 北 8 0 2 6 0 6 9 封堵 2 8 可靠 3 粱3 8 3 8 北 北东北西 4 0 2 5 5 9 1 封堵 2 9 可靠 4粱2 0 2 南东西北l l o 一1 9 01 1 2封堵2 5可靠 5 粱3 5 一1 6 东西北5 0 - 2 1 05 7封堵3 2可靠 6粱4 6东西北4 0 2 0 05 7封堵3 6可靠 7 粱4 3 5 北东西 北 4 0 1 3 0 3 8 封堵 2 0 可靠 8梁4 5 南东西 北 7 0 1 8 05 3封堵 2 3 可靠 9粱1 4 - 8 北东西北 5 0 - 8 0 3 4 封堵 8 可靠 1 0粱2 0 - 9 北东西t b5 - 1 00 7不封堵较可靠 u粱5 4 北 北西 北东l o - 2 01 0部分封堵 l 可靠 1 2 梁5 4 南 东西北2 0 - 5 01 7封堵可靠 1 3梁5 6 南东西 北 1 0 4 05 4部分封堵较可靠 1 4 梁1 0 南北东 北西 1 0 2 0 2 ，9 部分封堵较可靠 1 5粱l 9 2 南东西南5 1 01 7部分封堵较可靠 1 6 粱2 9 西北东西 南 5 一1 5 2 8 部分封堵较可靠 1 7 梁9 南 北东北西3 0 - 5 01 7封堵4可靠 1 8纯5 6 一p 2 南东西 北 4 0 - 8 02 8封堵1 8可靠 1 9粱侧3 2 北北东北西3 0 7 01 5 部分封堵 1 4可靠 2 0梁5 1 西北东北西1 0 4 01 0部分卦堵4 7可靠 2 1 丰4东西 北 2 0 4 0 1 0 部分封堵 4 可靠 2 2粱5 1 一x 2 0 南北东北西l o 一3 03 8部分封堵l较可靠 2 3 粱4 6 - 5东西南2 0 5 0 2 2 部分封堵 2 可靠 2 4粱4 6 一l l东西北2 0 一02 0 部分封堵 1 0 可靠 2 5粱4 5 6 北东西北1 0 4 50 6部分封堵l较可靠 2 6粱3 5 一1 4 北 东西 北 5 - 1 5 1 ，5 部分封堵 l较可靠 2 7粱3 5 4南北东2 0 3 5o 5 5部分封堵2较可靠 2 8桀6 3 一l 东南北东1 0 3 50 7封堵 2 较可靠 2 9粱6 4 北东西北2 5 - 7 02 4 部分封堵 1 4可靠 3 0粱6 4 1 北东西北1 0 2 0i 4部分封堵较可靠 3 1 粱6 4 1 南东西 南 5 一1 5 1 8 部分封堵较可靠 3 2 粱4 3 2 i 西北 北东北西 1 0 2 0 l r7较可靠 3 3梁4 3 2 l 东北东西南1 0 2 01 5 l 较可靠 3 4 梁4 5 西 北西 北东1 0 2 00 8 2 较可靠 3 5 粱2 5 东 北东 南东 l o _ 2 02 8 封堵 7可靠 3 6粱2 0 北东西北5 5 8 02 23较可靠 3 7 梁2 0 - 5 南东西 南5 1 02 ，5 较可靠 3 8粱4 3 8 北东西 北 2 5 2 00 71较可靠 3 9粱3 8 2 8 北 北东北西 5 一1 5 0 7 较可靠 4 0纯4 7 一1 8 北东西北1 0 - 2 01 4不封堵 8 较可靠 4 1 纯2 6 0 2 南北 东5 - 1 0 o 3 5 不封堵 5 较可靠 4 2纯4 7 6 北东西北5 1 00 4不封堵4较可靠 4 3粱1 9 北东西北5 一1 0o 5较可靠 4 4粱2 3 7 北北东北西2 5 5 53 4 部分封堵 1 9 可靠 l 硕士学位论文第三章构造精细研究 表3 - 2 桀家楼油田沙三中局部变形区特征表 序 断层特征 变形区类型 号 几何形态 运动学特征走向及发育特征断裂组合 东西走向、发育中 心 断面近铲式两侧地层不旋转 1 南部单斜断阶带等 粱4 6 一粱5 1 - 粱6 1东西走向、发育中 l 2 断面近铲式两侧地层有旋转 太。一 井区埽状断裂带箨 粱2 0 2 - 梁1 4 8 井 东西走向、发育中 v 3 区次一缀堑垒交断面近铲式两侧地层有旋转 等 错断裂带 第一类：活动期从中生界到东营组沉积末期，个别断层可持续至馆陶组沉 积末期，主要包括边界断层及变形区断层，它们平面延伸较长，落差变化大， 在5 0 - 3 0 0 m 之间，对油气藏形成具有控制作用。断面在活动中发生旋转，呈上 陡下缓的铲式特征，它们控制了本区的构造格局和沉积特征。 第二类：活动期为沙四一沙三中沉积时期，落差为l o 一3 0 m 。 3 4 2 构造发育史分析 由断裂活动特征分析，本区构造格局的形成主要受济阳运动的影响，济阳 运动早期( 沙四段至沙三下沉积时期) ，大部分断层开始活动，边界断层( 如纯 北断层) 持续活动，济阳运动中期( 沙三中沉积时期) ，第一类断层持续活动， 第二类断层开始活动，济阳运动晚期( 沙三上至沙二下沉积时期) ，第一类断层 持续活动，第二类断层停止活动，断裂活动使构造幅度近一步增大，至东营运 动时，第一类断层持续活动并使地垒块迸一步抬升，东营组地层沉积末期，构 造基本定型。 3 5 微构造划分 硕士学位论文 第三章构造精细研究 3 5 1 微构造研究 在精细地层对比划分结果、精细测井成果解释和所有完钻井进行了井斜补 心校正的基础上，利用覆盖工区的纯化三维地震资料对工区沙三中6 个主力小 层砂体顶面进行了微构造研究，共发现构造( 高点包括微构造高点) 3 6 个，微构 造平台2 1 个，负微构造1 9 个( 表3 - 3 ) 。 3 5 2 微构造与油井产能分析 前人研究认为，地下储层的微构造特点。不仅影响到其中流体的原始分布 状态，而且对开发过程中流体的流态也有重要的影响。为了证实梁家楼地区沙 三中微构造对油井产能的影响，选取了分布在不同微构造部位具有代表性的井 进行了产能分析( 表3 - 4 ) 。 从统计结果明显看出，( 微) 构造高点、构造平台明显高于负微构造上油 井产能。 3 6 开发单元划分 在新的构造格局的基础上，依据断层封堵性分析结果，将梁家楼油田沙三 中划分为8 个开发单元，即梁南纯4 7 、纯5 6 、梁中梁2 3 一梁4 4 一梁3 8 、梁5 l 、 梁北梁3 5 一梁4 3 、梁4 6 、梁6 1 - 梁6 3 、梁9 。 纯4 7 单元：边界断层为南部( i ) 号纯北断层、北部( 1 8 ) 号断层。 纯5 6 单元：边界断层为南部( 1 8 ) 号断层，北部自西向东为：( 1 7 ) 号断 层、( 2 ) 号断层。 梁2 3 一梁4 4 一梁3 8 单元：边界断层为南部( 2 ) 号断层，北部自西向东为： ( 4 ) 号断层，( 4 4 ) 号断层、( 3 ) 号断层。 梁5 l 单元：边界断层为南部( 3 ) 号断层，北部( 4 ) 号断层。 梁3 5 一梁4 3 单元：边界额、断层为南部自西向东为：( 4 ) 号断层、( 3 ) 号 断层、北部自西向东为：( 7 ) 号断层、( 5 ) 号断层。 梁4 6 单元：边界断层为南部( 3 ) 号断层、北部( 5 ) 号断层、西部( 2 7 ) 号断层。 梁6 卜梁6 3 单元：边界断层为：南部( 5 ) 号断层、北部自西向东为( 2 9 ) 号断层、( 6 ) 号断层。 梁9 单元：边界断层为南部( 1 7 ) 号断层、北部( 2 ) 号断层。 1 6 硕士学位论文第三章构造精细研究 表3 - 3 梁家楼油田沙三中微构造统计表 微构造高点微构造平台负微构造 单元 数 数 数 名称位置位置位置 量量量 纯 纯4 7 - 1 6 、纯4 7 - 平5 、 纯4 1 - 1 4 西、纯5 6 - 3 3纯4 7 - 2 4 、粱1 5 4 7 、 纯5 6 平l 、纯4 7 一平1 、 522 西南北 5 6 纯5 6 一平4 粱9粱9 南 1 梁2 3 - 9 北1 粱粱4 4 - 8 、梁4 4 - 6 、粱梁2 3 - 3 0 南、粱2 3 - t 7 、粱3 8 - 7 、粱 2 3 - 3 3 8 - 8 、粱3 2 2 东、粱 6 梁2 3 1 4 、梁4 4 东、 5 4 4 - 1 0 、粱4 4 - 4 8 1 9 1 西、粱3 2 一侧4 梁3 8 8 1 西 南 粱4 3 - 5 西、梁3 5 - 1 4 、 粱 粱3 5 2 北、梁3 5 - 侧4 、梁4 3 - 察 6 、梁3 5 - 1 1 、 3 5 - 463 粱2 2 西l 粱3 5 7 北、粱4 3 8粱3 5 - 6 北 3 东 粱5 卜1 3 北、粱5 1 3粱5 1 6 西、粱5 1 - 4 。粱5 1 - 1 0 西南、 梁5 l33 东、梁5 卜1 东梁5 卜1 6 牛4 西 梁4 0 2 北、梁4 6 - 9 、粱4 6 - 3 、梁6 2 粱4 6 4 梁4 6 1 0 南、粱4 6 4 2 粱6 2 西、粱4 6 - 1 1 东、粱4 2 西南 粱 粱6 1 - 9 、粱6 1 - 1 3 东，粱6 卜斜1 6 东北、粱 粱6 卜7 、梁6 3 4 6 1 - 6433 粱8 3 1 东、粱6 4 - 16 3 - 9 、梁6 3 - 1 3南、梁6 3 1 2 东 3 梁 5 1 一x 粱5 1 - 斜2 0 东 1 粱4 2 南 1 2 0 梁梁1 4 1 东、梁5 3 北、 粱2 0 2 东、梁 粱2 1 东、梁1 4 - 1 7 南、 1 4 5 粱5 4 东、粱2 0 - 5 西、 63 1 4 - 2 2 南、梁4 53 粱2 0 - 4 南 4 粱2 5 南、粱2 0 - 1 1 南 南 合计3 62 11 9 l 硕士学位论文第三章构造精细研究 表3 - 4 梁家楼油田沙三中不同微构造油井产能对比表 统计 单井射开投产初期产能2 0 0 2 年3 月产能 微构造 井数 油层厚度单井日产油平均含水单井累采油单井累采水 名称 ( 口)( m ) ( t d ) ( )( l o t ) ( , l o m f f i ) 构造高点 1 22 14 5 6 3 59 4 馋5 1 8 4 8 微构造平台l l1 92 5 15 2 54 8 9 1 49 3 2 1 4 负微构造1 3l r48 68 0 ，61 4 5 3 8 1 0 5 8 1 7 硕士学位论文 第四章沉积学研究 第四章沉积学研究 梁家楼油田自7 0 年代发现后，由于其储层具有显著的浊流特征，前人与 w a l k e r ( 1 9 7 8 ) 的海底扇模式相对比，曾被描述为典型的浊积扇，并被搬上了教 课书。但是我们通过大量的钻井、地震、测井和测试资料的分析，认为梁家楼 是一个由水下河道控制的、具有牵引流和浊流双重沉积特征的湖底扇。 4 1 相标志 沙三中储集层是一个呈扇形自南向北撒开的不等厚的含砾砂岩体：东西两 侧尖灭于暗色泥岩之中，构成良好的圈闭条件；南窄北宽，南部纯4 7 井附近宽 只有1 2 k m ，向北逐渐变宽，砂体宽度超过1 5 k i n ；在东西向剖面上呈透镜状， 中间厚( 最厚处多达l o o m ) ，向两边变薄，直至尖灭。 4 1 1 岩性相标志 ( 1 ) 岩相特征 研究区上、下砂层组的岩性特征比较一致，主要为浅灰色、灰白色砂质粗 砾岩、砾状砂岩、含砾中细砂岩和少量细砂岩；与含砾砂岩问互的主要是灰色、 深灰色泥页岩，砂岩段顶部局部地区可见到棕褐色等杂色泥岩，厚层泥页岩中 常夹有灰质、白云质泥岩。泥岩厚度多在0 3 2 8 m ，厚者