（地质学专业论文）歧口凹陷沙下亚段湖相碳酸盐岩储层特征研究.pdf

c h i n au n i v e r s i t yo fp e t r o l e u mm a s t e rd e g r e et h e s i s 歧口凹陷沙一下亚段湖相碳酸盐岩储层特征研究 a n a l y s i so f c h a r a c t e r i s t i c so fl a c u s t r i n ec a r b o n a t er e s e r v o i r si n t h el o w e rp a r to ft h es h a1f o r m a t i o ni nq i k o ud e p r e s s i o n 学科专业：地质学 研究方向： 储层地质及盆地流体矿产 作者姓名：黄鹏 指导教师：陈世悦教授 二。一一年六月 。 一 o ” 一+4 。 _ 二j + 一 i i l l 1 lll l l ll l l l li il l l li ii y i8 7 6 9 4 9 a n a l y s i so fc h a r a c t e r i s t i c so f l a c u s t r i n ec a r b o n a t e r e s e r v o i r si nt h e p a r to ft h es h a1formationreseo i r sel o w e ra r to tt l l e1 1 a1o r m a t i o ni n q i k o ud e p r e s s i o n at h e s i ss u b m i t t e df o r t h ed e g r e eo fm a s t e r c a n d i d a t e ：h u a n gp e n g s u p e r v i s o r ：p r o f c h e ns h i y u e s c h o o lo fg e o s c i e n c e s c h i n au n i v e r s i t yo f p e t r o l e u m ( e a s t c h i n a ) 关于学位论文的独创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在指导教师指导下独立进行研究工作所取得的 成果，论文中有关资料和数据是实事求是的。尽我所知，除文中己经加以标注和致谢外， 本论文不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含本人或他人为获得中国石油 大学( 华东) 或其它教育机构的学位或学历证书而使用过的材料。与我一同工作的同志 对研究所做的任何贡献均已在论文中作出了明确的说明。 若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。 学位论文作者签名莲! 塑 日期：2 - 口f 7 年占月乡日 学位论文使用授权书 本人完全同意中国石油大学( 华东) 有权使用本学位论文( 包括但不限于其印刷版 和电子版) ，使用方式包括但不限于：保留学位论文，按规定向国家有关部门( 机构) 送交学位论文，以学术交流为目的赠送和交换学位论文，允许学位论文被查阅、借阅和 复印，将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，采用影印、缩印或其他 复制手段保存学位论文。 保密学位论文在解密后的使用授权同上。 学位论文作者签 指导教师签名： 日期：2 011 年6 月垆日 日期：2 口f 年6 月q - e l 摘要 以往的勘探实践证明湖相碳酸盐岩可以作为重要的油气储层。本论文综合运用岩 芯、测井、录井分析资料、分析化验等资料对研究区沙一下亚段湖相碳酸盐岩岩石类型、 沉积特征、沉积模式和储层特征进行综合研究。 首先在岩芯观察描述基础上，通过对研究区碳酸盐岩薄片的镜下鉴定，结合x 衍射 分析、扫描电镜分析手段，得出研究区主要可见的碳酸盐岩类型有粒屑灰岩、微晶云岩、 泥晶云岩、泥质云岩、砂质云岩、灰质云岩或云质灰岩等。 通过分析统计不同碳酸盐岩对应的电测曲线特征，建立了研究区不同岩石类别的 g r 和a c 曲线交汇图版，并证明可以进行有效的岩性识别和校正。这一识别手段，为 下一步绘制各类碳酸盐岩平面分布图件提供了基础。 从各种沉积相标志入手对研究区各类碳酸盐岩进行分析，并结合碳酸盐岩岩电特征 及单井岩性纵向上的演化特征，确定了研究区的沉积相类型。研究区主要发育颗粒滩、 洼地、湖湾、湖坪、泥灰质湖底等亚相。论文主要依据碳酸盐岩的岩性分布特征，辅以 古地貌依据，绘制了岩相古地理图件。在以上工作的基础上建立了适合研究区的碳酸盐 岩沉积模式。 通过岩芯观察及其薄片、阴极发光、电镜的镜下手段，结合地球化学资料，确定出 研究区碳酸盐岩储层经历了压实、压溶作用、胶结作用、白云石化作用、溶解作用、重 结晶作用等成岩作用的改造。沙一下亚段碳酸盐岩主要发育孔、缝两种储集空间类型， 其中起主导作用的为次生溶蚀孔隙。 通过碳酸盐岩储层孔隙发育状况的研究，并结合相关岩性的孔隙度等值线图件、有 利储集岩类分布特征、储集空间类型、孔隙结构及其储层物性等方面的特征，将沙一下 亚段碳酸盐岩储层分为四类，一类是优质储层，四类是非储层。最后对研究区内有利勘 探区带进行了预测，得出了有利勘探区带分布预测图，认为研究区齐家务、六间房、王 徐庄和赵家堡地区为碳酸盐岩储层的有利勘探区带。 关键词：歧口凹陷，沙一下亚段，碳酸盐岩，白云岩，储层特征，有利区带 l a n a l y s i so fc h a r a c t e r i s t i c so fc a r b o n a t er e s e r v o i r si nt h el o w e rp a r to f t h es h a1f o r m a t i o ni nq i k o ud e p r e s s i o n h u a n gp e n g ( g e o l o g y ) d i r e c t e db yp r o f e s s o rc h e ns h i y u e a b s t r a c t e x p l o r a t i o no ft h ep a s tp r o v e d l a c u s t r i n ec a r b o n a t er o c k sc a r lb er e g a r d e da sa l l i m p o r t a n tr e s e r v o i r i n t e g r a t e du s eo fg e o l o g i c a ld a t ao f t h i st h e s i s ，c o r e ，w e l ll o g g i n ga n a l y s i s ， a n a l y s i so fl a b o r a t o r yd a t a , e t c t of i g u r eo nq i k o ud e p r e s s i o n s u b l a c u s t r i n es e d i m e n t c a r b o n a t er o c kt y p e s ，s e d i m e n t a r yc h a r a c t e r i s t i c s ，s e d i m e n t a r yp a t t e r n sa n dc o m p r e h e n s i v e s t u d yo fr e s e r v o i rc h a r a c t e r i s t i c s f i r s tt od e s e r i bt h ec o r e ，b a s e do nt h es t u d ya r e ab ym i c r o s c o p i ci d e n t i f i c a t i o no f c a r b o n a t er o c ks a m p l e s ，、) l ，i n lx d i f f r a c t i o n ，s c a n n i n ge l e c t r o nm i c r o s c o p ya n a l y s i s a l lt h e s t u d ya r e as h o w st h et y p e so fc a r b o n a t er o c k sl i m e s t o n et a b l e t s ，m i c r o c r y s t a l l i n ec l o u dr o c k ， m i c r i t i cd o l o m i t e ，s h a l ed o l o m i t e ，s a n d yd o l o m i t e ，d o l o m i t i cl i m e s t o n eo rl i m yd o l o m i t e b ya n a l y z i n gt h ed i f f e r e n tc a r b o n a t ec o r r e s p o n d i n gt ot h em e a s u r e dc u r v e s ，t h ed i f f e r e n tr o c kt y p e si n t h es t u d ya r e ao ft h ei n t e r s e c t i o ne u l w eo fg ra n da cc h a r ti s e s t a b l i s h m e n t e d t l l i sc h a r tp r o v e dt ob ee f f e c t i v el i t h o l o g yi d e n t i f i c a t i o n t 1 1 i sr e c o g n i t i o - nm e a n sp r o v i d e saf o u n d a t i o nf o rt h ed r a w i n gt h i c k n e s sc o n t o u rm a pw h i c ha b o u r tv - a r i o u st y p e so fc a r b o n a t er o c k s w el e a r nf r o mav a r i e t yo fs e d i m e n t a r yf a c i e sm a r k sw i n lt h ee l e c t r i c a lc h a r a c t e r i s t i c so f c a r b o n a t es e d i m e n t a r yf a c i e sa n a l y s i so fs i n g l ew e l lt os t u d ya r e at oa n a l y z ev a r i o u st y p e so f c a r b o n a t er o c k s t t l i ss t u d yd e t e r m i n et h es e d i m e n t a r yf a c i e s ，a n dd e v e l o p i n gg r a i nb a n k s ， d e p r e s s i o n s ，b a y , l a k ef l o o r , l a k e ，e t c s u b f a c i e s ，a n dd r a w nt h el i t h o f a c i e sp a l e o g e o g r a p h y m a p b a s e do na l lt h ew o r k so b o v e ，t h es t u d yb u i l dt h es u i t a b l ed e p o s i t i o n a lm o d e lf o r r e s e a r c h e da r e ac a r b o n a t er o c k s t h r o u g ht h ec o r ed e s c r i b e d ，r o c k ss l i c eo b s e r v a t i o no ft h em i c r o s c o p e ，w i t han u m b e ro fg e o c h e m i c a ld a t ao b t a i n e df r o mt h ee x p e r i m e n t , f o u n dt h a ti nt h er e s e a r c h e d a r e ac a r b o n a t er e s e r v o i re x p e r i e n c e dc o m p a c t i o n ，p r e s s u r es o l u t i o n , c e m e n t a t i o n ，d o l o m i t i z a t i o n ，d i s s o l u t i o nr e c r y s t a l l i z a t i o n a l lo ft h e s ed i a g e n e s i sd e e p l ya f f e c tt h ec a r b o n a t e r e s e r v o i r c a r b o n a t ei ns h all o w e rs u b i n t e r v a lm a i n l yd e v e l o p e dt h es u b - s e c t i o no f h o l e s ，s e wt w ot y p e so fs t o r a g es p a c e ，s e c o n d a r yd i s s o l u t i o np o r o s i t yp l a y e dal e a d i n g r o l e t h r o u g ht h er e s e a r c ho ft h ec a r b o n a t er e s e r v o i rp o r o s i t y , a n dd r a wt h er e l e v a n tr o i i i 。-l 目录 第一章前言l 1 1 研究目的和意义1 1 2 研究历史与现状”1 1 2 1 湖相碳酸盐岩研究进展1 1 2 2 研究区勘探及研究现状2 1 3 主要研究内容3 1 4 技术路线一4 第二章研究区地质概况5 2 1 研究区地理位置5 2 2 区域构造特征一6 2 2 1 区域断层分布与特征一6 2 2 2 构造单元划分7 2 3 地质演化史”9 2 3 1 黄骅坳陷的发育与演化9 2 3 2 黄骅坳陷新生代的发育历程l o 2 4 区域地层特征l l 2 4 1 区域地层概况1 l 2 4 2 沙一下亚段地层特征l3 2 4 3 地层展布1 7 第三章沙一下亚段碳酸盐岩岩石学特征一2 l 3 1 岩石类型2 l 3 1 1 生屑灰( 云) 岩2 2 3 1 2 泥晶云岩“2 3 3 1 3 微晶云岩2 4 3 1 4 过渡岩类”2 4 3 2 测井曲线响应特征及识别方法2 6 3 2 1 生屑灰( 云) 岩2 6 3 2 2 砂质云岩和泥质云岩2 7 3 2 3 泥晶云岩和微晶云岩2 8 l v 3 2 4 灰质云岩与云质灰岩”2 9 3 2 5 泥岩与油页岩2 9 3 2 6 岩性识别方法3 0 第四章沉积相研究3 2 4 1 沉积相标志3 2 4 1 1 岩性相标志3 2 4 1 2 岩石结构标志3 2 4 1 3 沉积构造标志3 3 4 1 4 古生物标志3 3 4 1 5 地球化学标志3 4 4 2 沉积相分析3 7 4 2 1 沉积相类型划分3 7 4 2 2 单井相分析3 8 4 2 3 剖面相分析及岩性平面分布特征”4 2 4 3 沉积相平面展布特征及沉积相模式5 5 4 3 1 沉积相平面展布特征5 5 4 3 2 沉积相模式5 8 第五章碳酸盐岩储层特征及评价6 2 5 1 储层成岩事件6 2 5 1 1 胶结作用6 2 5 1 2 溶解作用6 2 5 1 3 白云岩化6 3 5 1 4 压实作用6 4 5 1 5 泥晶化作用6 4 5 1 6 研究区碳酸盐岩成岩作用阶段划分n6 4 5 2 储集空间类型6 6 5 2 1 原生孔隙6 6 5 2 2 次生孔隙6 7 5 2 3 裂缝：6 9 v 5 4 研究区碳酸盐岩物性特征7 5 5 4 1 孔渗数据重新标定7 5 5 4 2 碳酸盐岩物性特征一7 7 5 5 研究区各油组孔渗平面展布规律7 8 5 5 1 滨i 油组7 9 5 5 2 板4 油组8 4 5 5 3 板2 + 3 油组8 8 5 6 物性控制因素9 2 5 6 1 沉积作用控制9 2 5 6 2 成岩作用的控制一9 2 5 6 3 构造作用的控制9 4 5 7 储层分类评价9 5 5 7 1 储层分类一9 5 5 7 2 有利储集相带预测”9 7 第六章结论与认识101 参考文献一10 3 攻读硕士期间取得的学术成果一1 1 0 致 射l11 v l 中国石油大学( 华东) 硕士学位论文 第一章前言 1 1 研究目的和意义 中国东部中、新生代陆相盆地中蕴藏着丰富的油气资源，其储层以碎屑岩占绝对优 势，碳酸盐岩储层所占比例有限。因而，在以往的油气勘探过程中对碎屑岩非常重视， 开展了深入细致的研究并取得了一系列重要的成果，而对湖相碳酸盐岩储层，虽然各油 田都做过一些研究工作，但缺乏系统深入的总结，碳酸盐岩油气藏中关于白云岩储层的 研究则更少。碳酸盐岩类储层在各坳陷中均有分布，且经勘探证实属于一类较好的储集 体，其在陆相含油气盆地中的地位不容忽视。尤其是白云岩储层，它主要是在准同生阶 段和成岩作用过程中形成的，其储层非均质性极强。因此，深入开展碳酸盐岩，尤其是 白云岩的成因、分布、演化及储层非均质性研究具有十分重要盼理论和现实意义。 黄骅坳陷歧口凹陷西南缘沙一下亚段湖相白云岩是大港油田重要的规模增储领域。 新近钻探的埕4 2 井、埕5 2 井、埕5 4 x l 井、滨l o x l 井、滨2 2 井等在沙一下亚段钻遇 白云岩，油气显示活跃，其中埕4 2 井在该井段获得工业油气流，揭示出该区白云岩具 有良好的勘探前景。针对沙一下亚段的白云岩储层，大港油田开展了大量深入细致的工 作，已经认识到该区沙一下亚段白云岩具有连片分布的特点，白云岩的横向分布规律及 连续性的好坏直接影响油藏的发育特征和规模大小。所以如何能够更好的预测白云岩的 横向、纵向分布规律和明确沙一下亚段不同层段白云岩储层的有利相带成为该地区沙一 段油气勘探的重点之一。 随着勘探的不断发现，已有的研究成果已不能满足当前生产的需要，为此，需对区 内沙一段碳酸盐岩的沉积一成岩作用及储层分布规律，尤其是白云岩一云灰岩油气层的 特征与分布规律开展更为深入的研究，为预测有利目标区和精选钻探目标提供地质依 据。 1 2 研究历史与现状 1 2 1 湖相碳酸盐岩研究进展 湖相碳酸盐岩是古代湖盆水体发生咸化的产物。在漫长的地质年代过程中湖相碳酸 盐岩主要集中分布在三叠系到新生代的湖相盆地中【1 4 】。 湖相碳酸盐岩不同于海相碳酸盐岩除了自给的沉积物，还可以见到一些近源的沉积 物，相应形成的碳酸盐岩其结构也会随着沉积物供给的不同有着很大的差异。关于湖相 碳酸盐岩的相关分类方案，因为不同的学习者基于不同的研究方法和研究目的，相应的 第一章前言 分类方案也有所不同，如按照古构造状况、古水文条件、古盆地类型等分类。目前应用 较为广泛的应为杜韫华以及王英华的分类方案【1 0 5 1 。 关于湖相碳酸盐岩生油能力方面，目前许多学者在这方面都有研究。如李任伟等 ( 1 9 9 1 ) 把东濮凹陷的湖相碳酸盐岩专门归为一类生油岩，而且提出了湖相碳酸盐岩生 油岩的概念。同时贡献尤为突出的是中国科学院兰州地质研究，他们结合充实的地质和 地球化学资料充分说明了泌阳凹陷古近系的湖相碳酸盐岩不仅能够生油而且也可以成 为商业性石油的源岩【1 5 1 7 】。 白云岩方面，1 7 9 1 年法国人首个描述了白云岩，至目前已经提出了多种白云岩的成 因模式，但是这些模式多是源于海相白云岩的研究。比如热泉模式、渗透回流模式、地 下水与海水混合模式、撒布哈模式、多拉哥模式、风暴流模式、毛细管浓缩模式、潮汐 泵模式、海岸混合带模式、k o h o u t 对流模式、蒸发混合水模式、调整白云岩化模式等。 白云岩的成因模式分类较多，总结一下较为具有代表性的成因模式有四种也就是混合水 模式、蒸发浓缩模式、埋藏白云岩化模式、原生白云岩化模式【1 2 2 1 。 混合水模式主要根据溶液混合定律得出，如果将两种对某矿物还未饱和而且浓度有 所不同的溶液混合时，很可能会发生另一种矿物的沉淀。埋藏白云岩化模式可分为深埋 藏和浅埋藏两类。在浅埋藏时期，此时主要以直接交代或者孔隙充填物形成白云岩。深 埋藏时期，主要受地温梯度影响，致使孔隙流体温度上升，降低了白云岩化的动力学屏 障。 原生模式至目前还没有真正提出，在发现的近代白云岩中，最被接受的原生白云岩 的实例，是美国加利福尼亚深泉泻湖和澳大利亚南部库龙盐湖中的白云岩。 相比之下湖相碳酸盐岩的形成机制方面还是与海相碳酸盐岩有很多相似之处，最主 要的就是研究手段的相似性。目前学者普遍认为湖相碳酸盐岩是在气候干燥，水退，矿 物质增多的大趋势下形成的。对其形成其至关重要的因素有气候，构造及物源条件。 1 2 2 研究区勘探及研究现状 黄骅拗陷的石油勘探开始于1 9 5 5 年，经过几十年的勘探开，坳陷内已发现不少的 油气田，并查明盆地内歧口等凹陷区古近系沙一段发育湖相碳酸盐岩屿该碳酸盐岩的 分布面积在2 0 0 0 k m 2 以上，其沉积厚度一般在2 0 - - 2 0 0 m ，自下而上主要由一套粒屑灰岩、 云灰岩、泥灰岩、泥岩、油页岩、钙质页岩组成。其中粒屑灰岩粒间、粒内溶孔及云灰 岩中裂缝非常发育，是一套良好的储集岩。截止0 4 年底，己在周清庄、齐家务、赵家 堡地区发现碳酸盐岩工业性油藏，累计探明粒屑灰岩地质储量达2 4 0 1 l o t 。近几年在 2 中国石油大学( 华东) 硕士学位论文 房3 0 、张海5 、张海5 0 1 、埕5 4 x l 、滨2 2 等井的沙一下云灰岩、白云岩中也发现良好 的油气层，尤其是南部滩海张东地区均获高产，可见沙一下段的这套湖相碳酸盐岩具有 很好的勘探前景。新近钻探的埕4 2 、埕5 2 、埕5 4 x l 、滨l o x l 、滨2 2 等井在沙一段下 部钻遇白云岩，油气显示活跃，其中埕4 2 井在该井段获得工业油气流，展示出该区白 云岩的良好勘探前景。通过深入研究逐步认识到该区沙一段下部白云岩具有连片的特 点，白云岩的横向分布规律及连续性的好坏直接影响油藏的存在和规模。所以如何能够 更好的预测白云岩的横向、纵向分布规律和明确沙一下段不同层段白云岩储层的有利相 带成为该地区沙一段油气勘探的重点。目前，国内外针对特殊岩性储层预测所使用的方 法、手段多种多样，各种先进的储层预测手段也为开展碳酸盐岩储层研究提供了条件， 有效的运用这些先进技术，结合井震资料，将能更准确地揭示沙一下段碳酸盐岩油气藏 特征和分布规律。 研究区以前已经开展了大量的研究工作，但多数侧重于油气生成、成藏、构造演化 等方面，如“歧口凹陷中浅层油气成藏模式及其因素 ( 刘伟兴谭守强等，2 0 0 2 ) 、“歧 口凹陷油气藏系统及其评价( 吴元燕等，2 0 0 0 ) 、“歧口凹陷马东地区沙一段油气成藏期 次研究成果( 谭守强等，2 0 0 4 ) 、“歧1 ：3 凹陷断裂对油气运聚的控制作用因素( 张国良等， 1 9 9 6 ) ”，关于白云岩的研究目前尚显薄弱1 1 0 1 。 随着勘探的不断发现，现有的研究成果远不能满足当前生产的需要，为此，需对区 内沙一下亚段碳酸盐岩的沉积一成岩作用及储层分布规律，尤其是白云岩一云灰岩油气 层的特征与分布规律开展更为深入的研究，为预测有利目标区和精选钻探目标提供可靠 的地质依据。 1 3 主要研究内容 在对埕5 4 x l 、滨2 2 井取芯段精细描述基础上，结合歧口凹陷西南缘沙一下亚段其 它重点取心井，以滨i 、板4 、板2 + 3 油组为垂向研究单元，进行相关分析测试，分析 碳酸盐岩形成的岩相古地理环境、研究碳酸盐岩矿物岩石学特征，揭示碳酸盐岩成因模 式，剖析碳酸盐岩储层特征，识别碳酸盐岩及其有利储层空间分布，结合油气成藏组合 关系厂指出j 拯碳酸盐岩的有利勘探区域。研究冉容包括碳酸盐岩的纵向与横向分布 规律研究；碳酸盐岩的矿物岩石学特征；碳酸盐岩的形成环境、成岩演化规律、形 成模式；碳酸盐岩的储集空间类型、分布与成因；碳酸盐岩层段生储盖组合及其储 层分类评价，在此基础上开展油气综合评价。 第一章前言 1 4 技术路线 本项目在碳酸盐岩岩石学、储层地质学等基础理论的指导下 录井、测井资料，以多种分析化验资料为基础，分析歧口凹陷西 岩的沉积及成岩特征。通过储层宏观特征及微观结构的研究，总 学特征及成岩作用类型，分析成岩演化史，总结储集空间类型、 性特征，分析有效储层分布规律及控制因素，在对已知重点有效 行有效储层分布预测。通过对现有探井生储盖组合关系的详细分 储层，在此基础上开展有利区带的综合评价( 图1 1 ) 。 盱b 卜论文研究技术路线示意图 4 中国石油大学( 华东) 硕士学位论文 第二章研究区地质概况 2 1 研究区地理位置 研究区位于渤海湾盆地黄骅坳陷内，黄骅坳陷位于渤海湾盆地的中部，是一个在中 生代盆地基础上，在新生代形成的一个大型的次级坳陷。黄骅坳陷东侧为埕宁隆起，西 侧为沧县隆起，西南与临清坳陷相连，北临燕山褶皱带，东南与济阳坳陷相接。黄骅坳 陷大体呈北东4 2 。展布，西南窄向北东逐渐变宽与渤中坳陷接触【l3 1 ，总面积约 1 7 0 0 0 k i n 2 ，其中陆地面积大约为1 2 0 0 0 k m 2 。 研究区具体位于歧口凹陷内部，歧口凹陷位于黄骅坳陷中部，东南至黄骅一羊二庄 断裂带，西北至沈青庄断裂带，凹陷总体走向北东向，总面积约为3 8 0 0k m 2 ( 图2 1 ) 。 图2 - 1 研究区位置略图 5 第二章研究区地质概况 2 2 区域构造特征 2 2 1 区域断层分布与特征 黄骅坳陷内可分出四个构造层，古生界、中生界构造层，古近系、新近系构造层。 古近系底面、石炭系底面是两个层间滑动面。 根据研究区区域资料2 m 】，研究区的一级断层中有沧东断层以及羊二庄断层，它们 分别是黄骅坳陷与沧县隆起以及埕宁隆起的界限断层，它们控制着黄骅坳陷的发育演化 与第三系地层的展布特征。研究区内二级基底断层一共有五条，其中北东走向的断层有： 南大港断层以及港西断层。近东西走向的断层有：扣村断层、羊北断层及其黄骅断层。 二级断层对研究区内沙一下亚段储集层的发育形成起着十分重要的作用。 1 、沧东断层 沧东断层，此断层北东走向，总长约3 2 5 k m ，黄骅坳陷正位于其东侧的偏北段，此 断层是一条由北北东、北西西向两组剪切断裂延伸共同发育而成的中、低角度的正断层。 此断裂早在印支期已经开始发育在沧县古背斜的东南翼，到了燕山期它的活动性有所加 强，强烈时期则是集中在新生代。沧东断层在新生代的剧烈活动对于黄骅坳陷的形成发 育有着重要的控制作用。 断裂带从孔店组开始沉积时期一直到沙三段沉积时期这段时间为典型的单断箕状， 其中沉积中心紧贴断层( 沧州沈青庄一带) ，沙二、沙一段以及东营组沉积时期，此时 沉积中心离开断层，最后坳陷发育至一翼坡度非常陡，一翼坡度比较平缓的形态。 2 、羊二庄断裂 羊二庄断层位置在黄骅坳陷东缘，它控制古近系地层的展布，是一条同生断层，其 中盐山和羊二庄是其重要的分支断层，断层带北东向展布，并且不能连续追踪，全长约 9 5 k m ，规模不算大。其中上古生界断距大约1 5 0 , - - 4 2 0 m ，馆陶组底界断距约为1 5 0 - 2 1 0 m ， 至海域赵家堡地区走向变为偏东，北东东向，断层活动强烈期为渐新世。研究区内羊二 庄断层对黄骅坳陷的形成影响作用相对较小。 3 、港西断层 北东走向，东段东南倾向，约2 2 0 - - - 5 4 0 ，一共长度3 4 5 千米。燕山活动期此断层 活动强烈，断层附近也出现了大量的火山岩。此时西侧相对东南是抬升的，至渐新世， 大量的沉积物形成的重力负荷加剧了这一趋势。此断层向深部趋于简化，呈现出多条盖 层断层均归一到一条基岩断层的趋势。 4 、南大港断层 6 中国石油大学( 华东) 硕士学位论文 此断层沿北东向延伸，长2 4 7 千米倾角4 5 0 - 5 2 0 。自馆陶组至沙一段，断层断距 明显有增大趋势，沙一段断距约为9 0 0 m 左右。晚期白垩世的清冽火山活动促使形成了 此断层，至沙三段时期断层的演化主要受抬升隆起的影响。此时断层西端控制着王徐庄 背斜的形成，中部连通歧南、歧北，东部发散状，属于断块构造复杂区。 5 、黄骅断层 断层沿东西向延伸，断面向南倾，断距5 0 0 米左右。在沙一时期活动活跃，对南部 一系列构造单元有着一定的控制作用，同时对古近系地层的厚度有一定的控制作用。 2 2 2 构造单元划分 研究区的主体为岐口凹陷西南部分的次级凹陷也就是歧北次凹以及歧南次凹，此二 者之间为南大港构造带陆7 1 。研究区内主要的几个二级构造带包括：北大港潜山构造区、 孔店潜山构造区、板桥断裂构造区和沈青庄构造区、羊二庄鼻状构造区( 图2 2 ) 。 l 、北大港潜山构造带 北大港潜山构造带作为分界分割板桥及歧口凹陷的隆起带，面积4 1 0 k m 2 ，走向为 北北东向，平面上大体呈“s ”形展布。大致经历了褶皱活动、断裂活动、火山运动、 掀斜运动以及盖层构造活动等几个演化阶段。 北大港潜山构造带以印支时期古隆起为生长发育背景，先后经历了新生代早期的基 岩掀斜断块活动，后期的抬升同时沿断裂的重力滑塌作用，最终形成地垒型背斜隆起构 造带。它位于板桥、歧口两个凹陷中间，拥有多方向、多途径供油渠道，同时有多套生、 储、盖层组合及其多种圈闭类型，这些对形成大型的油气聚集带是非常有利的。垒块多 见披覆构造现象，陡坡带多见逆牵引构造、断鼻状构造，缓坡带常见构造背景上的地层 分布和岩性油气藏。 7 田一1 ；鬻童、1 第二章研究区地质概况 j 。 i 榭 7 二一 ，=，=：；象：，_!：?：9，二二7， 。3 ur ， - 冈 d t r d 地层 2 0 e驺 岩性剖面 ，l g r i 咖 14 ： 瑚匝 3 2 3 0 1 3 翟盔 篓 5 1 5 图2 - 5 滨i 油组地层特征 ( a ) 刘古l 井滨i 油组地层特征( b ) 埕5 4 x 1 井滨i 油组地层特征 中北部地区：滨i 油组沉积时期，水体环境在港西凸起南边较为稳定。岩性方面可 见颗粒灰岩、云质灰岩以及白云岩与泥岩的互层产出，滨i 油组与下伏地层接触关系为 连续过渡沉积。电性曲线方面灰岩与泥岩互层产出的岩层电阻率，其曲线没有见到大的 跳跃仅为中低值峰态。 中南部地区：滨i 油组沉积时期，岩层厚度普遍偏薄，局部地区可以见到滨i 油组 缺失的现象，比如孔7 3 井和孔7 8 井。在滨i 油组发育地区可见泥质灰岩和生物灰岩， 如官7 9 井区。 ( 2 ) 、板4 油组：总厚度约2 0 9 0 m ，与滨i 油组相比板4 油组富含介形虫类、螺 类及鱼类等化石。板4 油组具有三分特征，底部为灰质云岩与泥岩、中部为面积分布广 泛的泥岩，上部为灰质云岩与云质灰岩及其泥岩的互层。电阻率曲线自下往上曲线值有 所降低( 图2 - 6 a ) 。 北部深凹一滩海地区：该区板4 油组分布完整。滩海部分碳酸盐岩地层沉积厚度相 对较大，北部深凹部分，板4 油组下段可见白云质灰岩与泥岩互层，同时可见含砂质泥 岩互层状产出。板4 油组中上部的岩性组合，北部深凹带鱼滩海地区较为一致，主要表 现为一套稳定的泥岩层段，向上逐渐变为钙质页岩，同时可见泥质灰岩与泥岩的互层。 中北部地区：该区板4 油组水体环境稳定，中下部岩性产出呈微晶白云岩和泥质白 云岩以及泥岩的互层状，中上部岩层，部分地区可见到微晶云岩，如滨2 2 、房2 9 井区。 中南部地区：由于孔店凸起的控制作用，本区部分板4 油组常缺失下部。这一特征 1 6 第- 二章研究区地质概况 地，这些地区厚度多数在3 0 m 以上，沉积地层较薄的地区集中在王徐庄一扣村一带以及 凸起周边地带，多数厚度在2 0 m 以下。其余地区地层沉积厚度一般处于l o r e 左右，也可 以见到局部的地层加厚，可以达1 5 m 左右( 图2 7 ) 。 图2 7 歧口凹陷沙一下亚段滨i 油组地层厚度图 2 、板4 油组 板4 油组研究区范围内地层厚度一般厚约2 0 9 0 m 。此时北部深凹带仍为沉积中心， 地层厚达6 0 m 以上，在沧东断裂的下降盘即大中旺一齐家务一沧州一线，地层厚度较厚， 可达5 0 m 以上。至羊二庄沟槽处沉积厚度有所减小，一般在4 0 m 左右，其余地区板4 时期 地层厚度一般在2 0 m 左右，局部地区底层有所加厚，其中赵家堡埕5 4 x 1 井区附近可见地 层加厚，厚度达4 0 m 以上( 图2 8 ) 。 3 、板3 油组 板3 油组时期，水进程度相对之前进一步扩大，湖瓮扩张范围此时达到了最大，地 层在全区范围内分布。在北部，由于水进程度的进一步加大港西凸起基本被淹没，南部 也由于水体的加深，埕宁隆起暴露面积进一步减小，只有关家堡一带处于暴露状态。同 样暴露面积处于减小状态的还有羊三木凸起和孔店凸起( 图2 9 ) 。板3 油组整体厚度大 约在l o “o m 之间，沉积中心处于北部深凹带，地层厚度一般在4 0 m 以上。往南地层有所 i r 中国石油人学( 华东) 颂i ：学位论文 减薄，主要体现在齐家务沧州一线，厚度在2 0 m 左右。周清庄地区、六问房以及赵家 堡地区的板3 时期地层厚度一般在1 5 2 0 m 。除以上地区，其他地区沉积厚度一般在l o m 左右，局部也有地层加厚，如桃3 井区附近，地层厚约15 2 0 m 。 4 、板2 油组 板2 油组时期有开始出现短暂的水退，也可能是经历了几期小规模的水体震荡。相 对板3 时期，相对局限的地层分布成为主要现象。此时北部的港西凸起开始露出水面， 但面积是较小的( 图2 1 0 ) 。由于水体渐渐退去羊三木凸起开始与孔店凸起连成一体， 埕宁隆起暴露面积也有明显增大。板2 油组地层厚度全区一般厚约l o 5 0 m ，沉积中心处 于北部深凹区，沉积厚度可以达3 5 m 以上，西部大中旺齐家务沧州一线沉积厚度有所 减小，厚度在2 0 m 左右，其余地区沉积厚度一般在5 1 5 m 左右，偶见局部地层加厚。 图2 - 8 歧口凹陷沙一下亚段板4 油组地层厚度图 1 9 图2 1 0 歧口凹陷沙一下亚段板2 油组地层厚度图 中国石油大学( 华东) 硕士学位论文 第三章沙一下亚段碳酸盐岩岩石学特征 3 1 岩石类型 随着越来越多的湖相碳酸盐岩油气藏被发现，其油气地质意义逐渐被众人所重视。 经过大量翻阅文献发现目前尚无关于湖相碳酸盐岩沉积特点方面的岩石学分类。 湖相碳酸盐岩在成分上较为复杂，往往可见一些碎屑物质、粘土等与其共存，因此 就常见一些过渡性的岩石类型【1 4 1 。目前的湖相碳酸盐岩分类，主要是参考的海相碳酸盐 岩分类，如唐天福( 1 9 8 0 ) 提出湖相碳酸盐岩的分类应更多的考虑岩石结构成因。王德 发等( 1 9 8 7 ) 提出了与福克相似的现代碳酸盐岩岩石学分类及其命名原则。张国栋等 ( 1 9 8 7 ) 将矿物成分作为影响因素，并将陆源碎屑混积作用考虑进去，提出了方解石、 砂( 泥) 、白云石三端元组构分类方法( 图3 1 ) 。张国栋先生提出的结合矿物自身成分 以及混入物，并加之岩石结构组分因素，最终进行综合分类【5 6 1 。这种分类方法基本符合 研究区域沙一下亚段沉积时期的沉积特点，可以比较全面的概括研究区常见的储层岩石 类型。因此本文采用的正是这种分类方法。 该分类方案的主要考虑因素是湖相碳酸盐岩成分的复杂性，但成分较纯的白云岩类 的结晶程度对分类的影响较小。本论文结合研究区实际情况，将研究的白云岩根据其晶 形特征分为泥晶云岩和微晶云岩。白云岩是湖相碳酸盐岩中最为常见的一种岩石类型之 一。在白云岩化的影响下，白云岩内部结构会发生很大改变，如内部颗粒的多少以及填 隙物的结构特点。混合碳酸盐岩在湖相沉积中是比较多见的。它经常与灰岩或白云岩呈 过渡关系产出，有时也可见有夹层产出。在混积的物质中陆源泥及其砂是比较常见的。 这些混入物的出现必定导致岩石成分的多样性 1 2 - 1 5 】。 砂泥 方解石自云石方解石 自云石 图3 - 1 碳酸盐岩的过渡类型及混合类型5 6 l ( 图中各岩类名称见表3 - l ，见下页) 2 1 第三章沙一下亚段碳酸盐岩岩石学特征 表3 - 1研究区碳酸盐岩分类表i i ( 据张国栋等，1 9 8 7 ) 过 言篓薯 2 5 5 0 ，砂 2 。 1 、云质灰岩；砂云灰岩 渡 2 、灰质云岩，含砂灰云岩 类 言篓喜 2 5 5 。，泥 2 。 3 、云质灰岩，含泥云灰岩 型 4 、灰质云岩，含泥灰云岩 方解石i5 、砂质云灰岩 自云石) 均为2 5 - 5 0 混 砂 ， 6 、砂质灰云岩 厶 口 方解石、砂均为2 5 5 0 ，白云石 2 5 7 、砂质灰岩，含云质砂灰岩 类 型 白云石、砂均为2 5 - 5 0 ，方解石 2 5 8 、砂质云岩，含灰质砂云岩 垄解 - - 石l 一7 5 ，泥2 5 一 9 、泥质灰岩 自石_ 伺- r j 5 0 一 5 0 l o 、泥质云岩 总的看来，湖相碳酸盐岩内部结构特点以及成岩矿物成分都具有一定的复杂性。湖 相碳酸盐岩也因其岩石结构及其成因的不同以及其形成环境的不同导致