（地质学专业论文）东辛地区盐22区块砂砾岩体储层研究.pdf

1 芗 中图分类号：t e l 2 1单位代码：1 0 4 2 5 学号：s 0 7 0 1 0 1 0 8 寸阂石油六学 硕士学位论文 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 东辛地区盐2 2 区块砂砾岩体储层研究 t h e s t u d yo fg l u t i n i t eb o d i e sr e s e r v i o r i ny a n 2 2d o n g x i na r e a 学科专业：地质学 研究方向：油气区构造解析 作者姓名：王金华 指导教师：钟建华 王洪宝 教授 ； 教授级高级工程师 二。一。年五月 t h e s t u d y o fg l u t i n i t eb o d i e sr e s e r v i o r i ny a n 2 2d o n g x i na r e a at h e s i ss u b m i t t e df o rt h ed e g r e eo fm a s t e r c a n d i d a t e ：w a n gj i n h u a s u p e r v i s o r ：p r o f z h o n gj i a n h u a s e n i o re n g i n e e rw a n gh o n g b a o c o l l e g eo f g e o r e s o u r c e sa n di n f o r m a t i o n c h i n au n i v e r s i t yo fp e t r o l e u m ( e a s t c h i n a ) 舢7 7舢7劓i-舢y ll，凡 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，除文中已经加以标注和致 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： 王垒垒日期：2 。知年岁月乡口日 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。 学位论文作者签名：量叁皇 指导教师签名：鲤熏垒 日期：2 口f 口年5 - 月如日 日期：b f 口年岁马夕日 摘要 东营凹陷东辛盐2 2 区块砂砾岩体储层发育，但扇体为多期快速沉积，纵向上多 期叠合，平面上交叉叠置展布，形成了复杂的沉积格局，因此其沉积期次划分就显得 尤为重要。在前人研究的基础上，以构造地质学、沉积学等理论为指导，综合利用地 震、岩心、测井、录井及分析化验等资料，对东辛盐2 2 地区的构造、沉积期次和沉 积体系特征进行了系统研究，并分析了构造对沉积的控制作用，这对于该区的储层预 测及有利油气富集区优选具有重要的指导意义。 从三维地震资料入手，借助地震反演，通过统计砂砾岩厚度及砂砾岩百分含量， 单井测井资料解释，结合沉积背景资料分析，该区位于北部陡坡带，陈南断裂控制了 砂体展布，物源来自北部，对应盐1 6 古冲沟，在沙四段沉积时期主要发育近岸水下 扇沉积。沙四段沉积早期，水体较浅，扇体为快速混杂堆积。之后水体逐渐变深，扇 体逐渐往北后移，造成多期扇体叠加。 综合运用岩心、测井和地震资料对东辛地区盐2 2 区块沙河街组四段进行了沉积 期次划分，将目的层段划分为1 2 个期次，发育多个沉积旋回，且主要是j 下旋回。运 用井一震结合的方法，以沉积期次划分为地层对比单元，进行地层对比，建立了东辛 地区盐2 2 区块沙河街组四段的沉积地层格架。 通过岩心观察、薄片观察和粒度分析确定了研究区的沉积相类型，东辛地区盐 2 2 区块沙河街组四段发育近岸水下扇相和滑塌浊积扇相，以近岸水下扇扇中亚相沉 积为主，主要发育主水道、辫状水道、辫状水道问等微相，结合测井相应特征建立了 各微相的沉积模式。通过砂砾岩厚度统计、砂砾岩百分含量分析及地震反射构型分析 综合判定，研究区受北部物源控制。在以上研究的基础上进行了剖面相对比和平面相 分析，揭示了该区沉积体系的时空展布规律。 关键词：沉积期次划分，近岸水下扇，砂砾岩体，沙河街组 t h er e s e a r c ho f g l u t i n i t eb o d i e sr e s e r v i o ri ny a n 2 2d o n g x i na r e a w a n gj i n h u a ( g e o l o g y ) d i r e c t e db yp r o f z h o n gj i a n h u a a b s t r a c t g l u t i n i t eb o d i e sr e s e r v o i rd e v e l o p si ny a n 2 2 ，d o n g x i na r e ad o n g y i n gd e p r e s s i o n t h o s ef a n sa r er a p i ds e d i m e n t a r yf o rm a n ys t a g e s ，w h i c ha r eo v e r l a p p e dl o n g i t u d i n a l l y , a c r o s si np l a n e ，f o r m i n gac o m p l e xl a y o u t s oi t sv e r yi m p o r t a n tt od i v i d et h es e d i m e n t a r y s t a g e o nt h eb a s eo fp r e d e c e s s o r s s t u d y , g u i d e db yt h et h e o r yo fs t r u c t u r a lg e o l o g y , s e d i m e n t a t i o na n ds oo n , a n dc o m p r e h e n s i v eu t i l i z a t i o no fs e i s m i c ，c o r e ，w e l ll o g g i n ga n d t h ea n a l y z e dd a t a ，t h es t r u c t u r e ，s e d i m e n t a r ys t a g ea n dt h es e d i m e n ts y s t e mw e r e s y s t e m a t i cs t u d i e d t h ec o n t r o la c t i o no fs t r u c t u r et ot h es e d i m e n t a r yw a s a l s oa n a l y z e d t h a th a si m p o r t a n tg u i d i n gs i g n i f i c a n c ef o rt h ef o r e c a s t i n go fr e s e r v o i ra n dt h ep r e f e r e n c e o fo i la n dg a sc l u s t e rr e g i o n s t a r t i n gf r o m3 ds e i s m i c ，w i t ht h eh e l po fs e i s m i ci n v e r s i o n ，t h r o u g ht h es t a t i s t i c so f g l u t e n i t e t h i c k n e s s a n dp e r c e n t a g ec o m p o s i t i o n , t h ea n a l y z eo fw e l l s l o g g i n gd a t a ， c o m b i n et h ea n a l y s i sofs e d i m e n t a r yb a c k g r o u n d ，w eg e tt h a t ：t h es t u d ya r e ai sl o c a t e da t t h en o r t hs t e e ps l o p ez o n e c h e n n a nf a u l tc o n t r o l st h es a n d s t o n eb o d yd i s t r i b u t i o n t h e s o u r c ei sf r o mt h en o r t h , c o r r e s p o n d i n gt h ey a nl6o l dg u l l yi tm a i n l yd e v e l o p sn e a r s h o r e s u b a q u e o u sf a n sd u r i n gt h ef o u r t hs e c t i o n so f s h a h e j i ef o r m a t i o n a tt h ee a r l yo f t h ef o u r t h s e c t i o n so fs h a h e j i ef o r m a t i o n ，t h ew a t e ri sl o w , a n dt h ef a n sa r er a p i dm e s ss e d i m e n t a r y a f t e rt h a t ，t h ew a t e rb e c o m e sd e e p e ra n dd e e p e r , t h ef a n sg r a d u a lm o v e st o w a r d sn o r t h t h a tm a k e sf a n so v e r l a y i n t e g r a t e da p p l i c a t i o no fc o r e ，l o g g i n ga n ds e i s m i cd a t a , t h es e d i m e n t a r ys t a g eo f t h e f o u r t hs e c t i o n so f s h a h e j i ef o r m a t i o nw a sd i v i d e d ，y a n 2 2d o n g x i n a r e a t h eo b j e c ti n t e r v a l w a sd i v i d e di n t o12s t a g e s i ta l s od e v e l o p sm a n ys e d i m e n t a r yc y c l e sa n dm a i n l ya r e n o r m a lc y c l e c o m b i n et h el o g g i n ga n ds e i s m i c ，u s et h ed i v i d e ds t a g ea st h es t r a t i g r a p h i c c o r r e l a t i o nc e l l ，c a r r yo nt h e s t r a t i g r a p h i cc o r r e l a t i o n , t h a t b u i l dt h e s e d i m e n t a r y s t r a t i g r a p h i cf r a m e w o r k o f t h ef o u r t hs e c t i o n so f s h a h e j i ef o r m a t i o n , y a n 2 2d o n g x i na r e a t h r o u g ho b s e r v a t i o no fc o r es a m p l ea n dt h i ns l i c ea n ds i z ea n a l y s i s ，t h es t u d ya r e a s s e d i m e n t a r yf a c i e sw e r ef i x e d i td e v e l o p sn e a r s h o r es u b a q u e o u sf a na n ds l u m p i n g t u r b i d i t ef a nd u r i n gt h ef o u r t hs e c t i o n so fs h a h e j i ef o r m a t i o n , y a n 2 2d o n g x i na r e a s u b f a c i e sa r em o s t l yn e a r s h o r es u b a q u e o u sf a n sm i d f a n m i c r o f a c i e sa r em a i nc h a n n e l ， b r a i d e dc h a n n e 】a n db r a i d e di n t e r c h a n n e l t h em i c r o f a c i e s s e d i m e n t a t i o nm o d e lw a sb u i l t c o m b i n gt h el o g g i n gc h a r a c t e r t h es t u d ya r e ai sc o n t r o l l e db yt h en o r t h s o u r c ea c c o r d i n g t os t a t i s t i c so fg l u t e n i t e t h i c k n e s sa n dp e r c e m a g ec o m p o s i t i o n , s e i s m i cr e f l e c t i o n c o n f i g u r a t i o n o nt h eb a s eo f a b o v er e s e a r c h , t h ep r o f i l ea n di n p l a n ep h 嬲i n gw e r e a n a l y z e d ，a n dt h es e d i m e n t a r ys y s t e m s l a y o u tr u l eo f t i m ea n ds p a c ew a sa l s or e v e a l e d k e y w o r d ：s e di m e n t a r ys t a g e ，n e a r s h o r es u b a q u e o u sf a n , g l u t e n i t eb o d y , s h a h e j i e i u 目录 第一章引言l 1 1 研究目的及意义1 1 2 国内外研究现状1 1 2 1 构造特征研究现状2 1 2 2 地层特征研究现状2 1 2 3 沉积学研究现状3 1 2 4 存在的问题4 1 3 研究内容及技术路线4 1 3 1 研究内容一4 1 3 2 研究方法及技术路线6 第二章区域地质概况8 2 1 地层发育特征lo 2 1 1 古近系1 0 2 1 2 新近系1 1 2 2 区域构造演化1 2 2 2 1 三叠纪一挤压期1 2 2 2 2 侏罗一白垩世一裂陷期1 2 2 2 3 古近纪一断陷期1 3 2 2 4 新近纪一整体拗陷期1 3 第三章岩性岩相特征1 4 3 1 水下扇的基本岩相特征1 4 3 1 1 砾岩相类型1 4 3 1 2 研究区岩相特征1 4 3 2 砂砾岩体特征l5 3 2 1 砂砾岩体地质特征1 5 3 2 2 砂砾岩体时空展布特点18 3 2 3 砂砾岩体的地震特征及识别模式1 8 3 3 重点井岩性剖面1 9 3 3 1 盐2 2 2 2 井岩性剖面1 9 3 3 2 盐2 2 斜l 井岩性剖面2 0 3 3 3 岩心及薄片观察一2 0 第四章沉积相研究2 3 4 1 近岸水下扇概述2 4 4 1 1 近岸水下扇形成条件2 4 4 1 2 近岸水下扇的控制因素2 4 4 1 3 沉积模式2 5 4 2 单井相分析2 6 4 2 1 岩电对应模式2 6 4 2 2 单井相分析2 9 4 3 连井剖面相分析4 4 4 3 1 盐2 2 斜1 2 井一盐2 2 斜8 井剖面相特征4 5 4 3 2 盐2 2 斜1 井一盐2 2 斜8 井剖面相特征4 6 4 3 3 盐2 2 斜5 井一盐2 2 斜4 5 井剖面相特征4 7 4 3 4 盐2 2 4 2 井一盐2 2 4 3 井剖面相特征4 9 4 3 5 盐2 2 2 2 井一盐2 2 斜2 7 井剖面相特征4 9 4 4 平面相分析5 0 第五章砂砾岩分布特征5 7 5 1 砂砾岩扇体的时空分布5 7 5 1 1 古地貌与古气候控制扇体的时空展布5 7 5 1 2 构造运动强度控制扇体类型5 7 5 1 3 坡降度与沟、梁的发育密切相关5 7 5 2 砂砾岩厚度分布分析5 8 5 3 制约砂砾岩沉积演化的因素6 0 5 3 1 构造强度6 0 5 3 2 古气候对砂砾岩扇体的控制作用6 l 5 3 3 湖平面的相对升降变化对扇体的控制作用6 1 结 论6 3 参考文献6 4 攻读硕士学位期间取得的学术成果一6 8 致谢6 9 l i | 1 ，国石油大学( 华东) 硕+ 学位论文 第一章引言 1 1 研究目的及意义 盐2 2 区块构造位置位于东营凹陷北部陡坡带东段，其北部为陈家庄凸起，东部 为青坨子凸起，南部为民丰沣陷。主要含油层段为沙四段的砂砾岩体，其砂砾岩体对 应于陡坡带东段盐1 6 古冲沟的前方，沉积受陈南断层的控制。研究区地层由北向南 倾，然后向南部抬起，构造形态为鼻状构造，轴部中心位置在盐2 2 - 4 3 一盐2 2 斜5 井连线一带，两翼地层倾角1 0 0 一1 5 0 左右。盐1 6 古冲沟自1 9 9 6 年上报石油地质储量 8 4 x 1 0 4 t 后一直未取得重大突破。盐2 2 区块的发现为该区带来了良好的勘探前景1 ，3 1 。 盐2 2 井于2 0 0 5 年8 月完钻，且在沙四段钻遇油层，从而发现该油藏。该区共有 取心井3 口：盐2 2 、2 2 斜1 、2 2 2 2 ，取心总进尺1 4 7 1m ，取心长度1 4 6 9m ，取 心收获率为9 9 9 ，岩心分析化验项目1 3 项5 6 7 块次。 盐2 2 区块目的层段主要沉积近岸水下扇砂砾岩体。在沉积特征上，纵向上砂砾 岩储层厚而多，多期叠置，泥岩不发育。彼此对比标志不明显，导致难以对底层进行 精细化分，目前认识的每套砂砾岩体厚度多达1 0 0 多米。盐2 2 区块砂砾岩体储层埋 藏较深，一般在3 0 0 0 m 以下，地震资料品质相对较差，常规地震技术还不能有效地 描述砂砾岩体的有利相带；由于砂砾岩体具有多期次沉积叠加的特征，储层连通性难 以确定，加大了层系优化组合的难度。由于沉积和成岩作用的影响，储层物性较差， 有效储层和油水层识别难度大，测井解释结果偏秽4 5 ，6 1 。鉴于这些储层认识上的问题， 开发效果差异比较大。因此，丌展以揭示盐2 2 区块砂砾岩体储层内幕特征为重点的 储层精细研究显得尤为迫切。这样就可以搞清每个期次砂砾岩体的展布特点，评价优 质储层，有利于有针对性地实施丌发措施。因此，本课题的研究对提高盐2 2 区块砂 砾岩体油藏丌发效益具有很大的实际意义，对砂砾岩储层沉积学的发展也具有一定的 理论意义。 1 2 国内外研究现状 东营凹陷北部陡坡带北靠陈家庄凸起，南邻利津洼陷，为受基底断裂陈家庄断裂 及古地貌起伏控制的凹陷陡坡带。地层上主要发育了太古界泰山群、古生界、古近系 沙河街组、新近系馆陶组和明化镇组。在基岩古断剥面上充填、沉积了以砂砾岩扇体 堆积为主体的古近系沙河街组四段、三段( 以下分别简称沙四段、沙三段) 。东营凹陷 北部陡坡带砂砾岩体处于陡坡前缘，近物源、近油源，沉积相为沿陡坡带发育的冲积 第章引言 扇、扇三角洲、近岸水下扇沉积，这些扇体为多期快速堆积，纵向上多期叠合，平面 上交叉叠置展布，因而形成了复杂的沉积格剧2 | 。 前人对东营凹陷的构造、沉积特征进行了多方面的研究，取得了大量的科研成果， 认识到构造演化对油气圈闭的形成过程有重要的控制作用，但忽视了盆地构造特征及 其演化过程中对沉积的控制作用。随着对断陷盆地分析研究的不断深人，构造和沉积 两者间的关联性和统一性越来越受到人们的注意，并成为瓮地分析中的基本内容。 1 2 1 构造特征研究现状 在东营凹陷的发育与演化过程中，构造运动起了重要的控制作用。在北部陡坡 带控凹大断层陈南断裂的断陷及风化剥蚀的共同作用下，永北地区自西向东依次发育 了盐1 6 、盐1 8 、永9 3 - - 个主要的古冲沟，盐2 2 目前发现的砂砾岩油藏就位于盐1 6 古冲 沟的前方【7 8 】。盐1 6 古冲沟的基底断裂形态为铲式断裂，断裂坡度较陡。基底断剥面 形态对砂砾岩体发育和演化起了重要的控制作用。盐1 6 古冲沟发育的砂砾岩体的横向 展布范围窄，纵向上多套叠置，呈后退式分布。 东营凹陷北带沙四段早期为断坳一扩张初期，陈南断层继承性活动；在喜山运 动济阳幕构造运动影响下，沙四中后期，断陷进一步强烈，湖盆沉降幅度大，扩张速 度快，主断层处于发育的高峰期，同时发育了大量的新生同沉积断层。从演化进度看， 沙四早期盆地填平，南北一统；至沙四中后期瓮倾同沉积断裂带己逐渐发育，形成了 一系列的同沉积滑塌正断层组合。该断裂带沿滨县凸起和陈家庄凸起近乎平行发育， 下降盘往往伴生滚动背斜构造，盆倾同沉积断裂带控制着本区沉积相的发育和分布 【9 】 o 盐2 2 区块位于陈家庄凸起的南部，即凹陷北部边缘的陈南断裂一带。该主干边 界断层的西段走向为n e e 向或近e w 向、东段为n w w - n w 向。陈南断层剖面上表 现为铲式正断层几何特征，其上盘发育一系列走向e w 向的分支断层，其中规模最大 的分支断层是与陈南断层大致平行延伸的胜北断层 1 0 , 1 1 , 1 2 】。凹陷中充填的下第三系地 层总体上呈n e 向、近e w 向展布，沉降一沉积中心近邻主边界断层，表明这些断层 对凹陷的沉积充填有明显的控制作用。 1 2 2 地层特征研究现状 东营凹陷北部陡坡北靠陈家庄凸起母岩区，构造活动强烈，地层发育受古气候、 古地形影响大。地层以粗碎屑沉积物为主，岩性变化快。在太古界片麻岩组成的基岩 2 巾固石油大学( 华东) 硕十学位论文 斜坡上，由老至新依次沉积了下第三系孔店组、沙河街组及上第三系馆陶组、明化镇 组，地表为第四系平原组。 东营凹陷北部陡坡带下第三系发育4 个二级层序：孔店组、沙四段、沙三下一 沙二下、沙二上一东营组，相当于4 个构造基准面旋回。沙四一沙三沉积时期为湖盆 的强烈断陷期，其地层展布特征明显受北部陡坡断裂带产状类型及其构造活动强度的 控制。断裂带不同时期不同部位断裂发育情况和产状不同，形成的地层分布特征也有 所不同。 沙四上亚段为断陷初期半干旱气候条件下的沉积产物。与下伏沙四下地层呈不整 合接触，与上覆地层呈不整合或整合接触。主要发育一套湖相泥岩夹碳酸盐岩砂岩及 油页岩，陡坡边界沙四上地层超覆在基岩之上。该时期边界断层陈南断层活动丌始加 剧并不断向北迁移，扇三角洲的砂砾岩扇体随可容纳空间增大也向北迁移沿陡坡断裂 带呈裙状分布。砂岩百分含量高值区一般为5 0 - 7 0 ，局部可达9 0 以上。纵向 上以扇三角洲的进积、加积作用为主。在北部边界沙四上与下伏地层呈削蚀不整合接 触。沙四上沉积末期，构造运动使湖盆整体抬升，边界局部地区遭受剥蚀，与上覆地 层形成不整合接触1 1 3 , 1 5 】。 1 2 3 沉积学研究现状 东营凹陷北部陡坡带近岸水下扇的岩石类型主要包括砾岩、砂砾岩、含砾粗砂岩、 细砂岩和深灰色泥岩。砾石成分复杂，以灰岩为主，办有泥砾、碎屑岩砾石。其中扇 根为巨厚的砾岩沉积，砾石富集且粒径大，一般在3 c m 以上，最大可达1 5 c m ，可见 少而薄的灰色泥岩夹层。砾岩分选、磨圆差，多为次棱角状，层理不发育，为厚层块 状，为近源快速堆积的特点。沉积底部见冲刷面，泥岩央层处伴生小型的同生正断层， 是断裂带活动的遗留标志。扇中为砾岩层与薄层深灰色泥岩层、砂质泥岩层间互出现， 砾石粒径相对扇根明显减小，泥岩夹层在岩心中频繁出现，反映了河道的频繁改道， 常见冲刷构造和强烈的同生变形构造 1 7 - 2 2 】。扇端为深灰色泥岩央薄层粗砂岩含砾砂 岩，为扇体沉积末期小型河道的延伸。 近岸水下扇的自然电位曲线主要表现为中幅箱形、齿化钟形、齿形及低幅指形， 其变化规律从扇根到扇端，曲线由中幅箱形、钟形变为低幅指形。在地震剖面上，发 育在主断层的下降盘，外形为丘状，向盆地内部厚度逐渐减小；内部为连续性差或杂 乱反射丘状相，向盆地方向过渡为弱振幅、平行一亚平行反射地震相。 由于北界大断层上盘持续下降，沉积了巨厚的沙四、沙三段地层，沉积中心在北 3 第。章引言 部陡坡带一线，使东营凹陷呈现出箕状雏形。总体上为一套厚1 0 0 0 3 0 0 0 m 的砂砾 岩与泥岩地层。下部或底部靠近陡坡边缘一侧为沙四段或沙三段的砂砾岩地层，属近 岸水下扇沉积；中部为泥岩、油页岩地层，属半深湖深湖相沉积；上部为一套砂岩 央泥岩或炭质泥岩地层，属建设性三角洲沉积。从沉积体系的水动力机制划分为：湖 泊、三角洲、冲积扇等五大沉积体系，并再细划分为亚相微相等。北带深层主要包括 冲积扇、扇三角洲、近岸水下扇、深水浊积扇系列【2 3 2 6 】。各层段形成了多种沉积体系 的纵横向展布序列。 从沉积角度来看，本区砂砾岩岩体一般为近源沉积，以砾岩、砂岩等为主，由于 沉积物的搬运距离较短，其成分成熟度和结构成熟度都较低，因此研究区内极好型流 动单元发育较差，只在局部分布。本区的砂砾岩体，不论何种类型其基本形状都是扇 形，最有利的储集和渗流相带都是扇体的中部及前缘，冲积扇是扇中的辫状河道较好、 近岸水下扇是扇中的辫状河道较好、扇三角洲是水上、水下分支河道和河口坝较好。 顺分支( 辫状) 河道方向连续性很好，而垂直分支( 辫状) 分支河道方向连续性很差 2 3 0 】。 所以研究砂砾岩体的连续性和研究河道砂砾体的连续性很相似，关键是砂砾岩体的侧 向连续性。 1 2 4 存在的问题 目前，对砂砾岩体的勘探和认识至少存在以下几个问题： 第一，描述砂砾岩体的构造形态时，习惯于做其包络面构造图。本文认为，砂砾 岩体是多期叠合形成的，包络面是一个穿时的岩性界面，并不能反映每一期砂砾岩体 的构造形态。 第二，每一期砂砾岩体既是一次沉积事件体，又是含油基本单元。各期之间一般 存在相对稳定的泥岩隔层，整个砂砾岩体并不具备统一的油水界面。盐2 2 块砂砾岩 油藏内幕结构复杂，缺乏地层对比标志，地层对比难度大。依靠目前的资料无法分清 砂体是否连通。 1 3 研究内容及技术路线 1 3 1 研究内容 研究对象为盐家地区沙四上亚段的盐2 2 区块砂砾岩体油藏，结合工区实际和需 要解决的问题，设计主要研究内容为： ( 1 ) 研究区沉积背景和砂砾岩体的形成条件研究 4 中困石油大学( 华东) 硕十学位论文 通过文献调研和区域资料，分析工区目的层段的古气候、构造演化、水体变化等 特征了解工区的沉积背景，从构造强度、坡度、水体深度、气候及物源的供给速率等 方面确定制约砂砾岩沉积演化的主要因素。 ( 2 ) 岩性岩相特征研究 通过对盐2 2 区块的砂砾岩体的岩心现场观察描述和采样镜下分析，研究工区目 的层段岩石的组成矿物类型、粒度组成、颗粒接触关系等特征，总结工区目的层段砂 砾岩体的岩相特征。以取心井为基础，观察描述取心井岩心，识别岩石相类型；利用 电性、孔隙度等系列测井资料，研究取心井岩性与测井关系，建立各类岩石相对应不 同测井系列的测井响应特征和识别标准。利用测井识别标准，参考录井等资料，根据 各类岩石相的测井响应特征和识别标准，在单井中识别和划分岩石相。 ( 3 ) 沉积相研究 在进行岩心观察的基础上，开展3 口取心关键井单井相分析，根据沉积的旋回性、 泥岩颜色、沉积构造、岩石相、粒度分布特征等各类沉积相标志，确定沉积相、亚相 类型，建立测井相模式，绘制取心关键井单井沉积微相综合图，并建立相应的相模式。 利用测井相模式和单井岩石相成果，对全区每口井进行单井相研究。通过测井和地震 资料相结合进行剖面沉积相分析，通过多条剖面的沉积相分析，结合三维地震资料的 属性分析，研究工区的沉积相平面分布特征。 ( 4 ) 砂砾岩体沉积期次划分 借鉴目前储层研究的最新方法一储层构型研究，该方法在河流相中已得到成功应 用。a l l e n ( 1 9 8 3 ) 、m i a l l ( 1 9 8 6 ) 所建立的不同级次沉积界面划分方案被地质学家广 泛采用，目前，常用6 级界面划分方案，其中，1 级界面是单个交错层系的界面，2 级界面是交错层序组或成因上相关的一套岩石相组合界面，3 级界面是一组构型要素 或复合体的界面，通常是一个明显的冲刷面，4 级界面是点砂坝等巨型底形的上界面， 5 级界面指诸如河道充填复合体那种大型砂岩的界面，6 级界面是限定河道群或古河 谷群的边界面 3 0 - 3 6 】。 根据岩心资料，描述各种岩石相界面特征，以沉积模式为指导，识别各级沉积界 面，建立主要级次沉积界面对应的识别标准和模式，揭示地震与测井资料中各级界面 和期次的对应关系，研究各级沉积界面识别特征；以沉积模式为核心，以地震剖面期 次解释为宏观指导，利用电性、孔隙度等系列测井曲线，以岩石相和成像测井识别期 次界面为基础，以常规测井资料为主要手段，对每口井划分和建立砂砾岩体不同级次 5 第。章引言 的沉积旋回和期次，进行单井沉积期次划分：根据单井沉积期次划分结果，利用沉积 模式，井震结合，旋回对比，分级控制，进行多井对比，全区建立不同级次砂砾岩体 对比剖面，进行井间沉积期次对比。 ( 5 ) 砂砾岩体空问分布规律研究 在砂砾岩体沉积期次划分的控制下，以单井沉积相分析成果为基础，在沉积模式 指导下，开展砂砾岩体不同沉积期次的连井剖面沉积相分析。在砂砾岩体沉积期次的 控制下，根据单井岩石相、沉积相划分成果，绘制各类岩石相平面分布图，研究各期 次沉积相和沉积亚相平面分布，建立砂砾岩体沉积模式。 1 3 2 研究方法及技术路线 以现代沉积学与储层地质学为指导，综合应用井孔资料( 录井、岩心、测井、动 态资料) 及地震资料，充分利用本区测井系列全的优势，井震结合，以沉积模式为核 心，立足于取心关键井，从单井岩石相识别出发，深入分析砂砾岩多级次界面特征， 地震资料 岩心 录井资料各类测井资料动态资料 1 l上r 上 砂组级旋同岩岳相i 标q 单井岩石相 - 单井沉积相l1 t 单井沉积期次划分 宏观摔制上 验证 井间沉积期次对比 上 连井剖面相分析 上 各期次沉积相平面展布 各期次砂砾岩体分布 上 有效储层连通犬系 储层评价 图1 - 1 砂砾岩储层内幕精细解剖技术流程简图 建立地震与井资料中各级界面、期次的对应关系，全区划分不同级次的沉积旋回和期 次，研究各期次沉积相和沉积亚相平面分布，揭示各期次砂砾岩体空间分布规律，建 6 巾固石油大学( 华东) 硕士学位论文 立有效储层的岩一电一物性模式，识别有效储层，揭示砂砾岩体有效储层连通关系， 后对有效储层进行分类评价( 如图1 1 ) 。 7 第二章区域地质概况 第二章区域地质概况 东营凹陷属于渤海湾盆地济阳坳陷内的一个次级构造单元，为受陈南断层控制 的、总体呈“北断南超”的箕状断陷盆地。东营凹陷北部陡坡带指与控凹主断层陈南断 层有关的断裂伴生构造带，西起林樊家构造，东至青坨子凸起，总面积约1 5 0 0 k m 2 。 盐2 2 区块位于东营凹陷北带东段，其西北部为陈家庄凸起，东部为青坨子凸起，南临 民丰洼陷( 图2 1 ) 。主要含油层段为s 4 段的砂砾岩体，位于陡坡带东段盐1 6 古冲沟 的前方( 图2 2 ) 。地层由北向南倾，然后向南抬起，构造形态为鼻状构造，闭合幅度 2 0 0 m 左右，两翼地层倾角1 0 0 一1 5 0 左右。盐2 2 块的发现为该区带来了良好的勘探前 暑 3 7 - 4 0 j ro 图2 - l 研究区地理位置图 图2 - 2 东营凹陷北部陡坡带古冲沟示意图 8 中国石油大学( 华东) 硕十学位论文 图2 - 3 盐2 2 块南北向地震剖面 图2 - 4 盐2 2 块东西向地震剖面 9 第二章区域地质概况 2 1 地层发育特征 根据钻井、地震资料可以明确该区地层主要发育太古界和新生界地层，部分地 区出露中生界地层( 表2 1 ) 。由于断裂活动及后期剥蚀作用，地层沉积及分布有很大 的不同，基底和盖层的地层分布情况趋于复杂。其中凸起区主要分布有泰山群或中生 界地层，普遍缺失古近系地层，新近系直接覆盖在中生界或太古界地层之上。而凹陷 ( 洼陷) 内则普遍发育孔店组、沙河街组地层，成为本区主要勘探目的层系。 表2 - l 东营凹陷北部陡坡带地层和构造演化( 据林畅松修改，2 0 0 3 ) 地层 盆地构造演化 厚度米 盆地充填演化主要岩性特征 0 02 0 0 3 0 04 0 0 第叫系 ( m m a “ l ： 蓦 滨浅湖、海湾 紫钉也泥z ，狄色、灰绿色灰黄色 石 局：i l f 断裂 新明化钠矧 2 5 0 2 8 0! i 粉砂岩及细砂岩。 再活动 缔 望窭三- - j 总体沉 降速率 新：乏瘦 利i 适沉 l f l 卜段 蠡$ 河流、滨浅湖 瞬；速率 近 ；蒌急凶 岩性为灰色，灰n 色厚层块状砾岩、坳j 期 耘馆 乞：志一： 禽砾砂岩、砂岩必灰色，灰绿色紫 陶3 8 0 4 2 0 红色泥岩、砂质泥岩。 断裂停j p 系 统组 ：量艺： ；誊j 再洒动 f 段 互；毒- 冲积扇、辫状河 ：盖当誊 篇罨乏 ：糌：墨不档合 彖 ；鬻 , j 、 l 蠖! ! 崩 角洲、三角 灰绿色灰色、少量紫红色泥岩与砂 岩、禽砾砂岩呈小等厚巨层夹有少 裂建自幕 营 尔 6 0 0 - 7 5 0! 繁 量碳酸盐菏层。 渐 绀 洲、滨浅湖 新 为、： 晚期裂醒 统 沙 2 5 0 3 0 0鞫 瑚- 三角洲、辫状问 灰色、浅灰色砂7 ：1j 吠色、深灰色泥 。l i 角洲、浅湖一半 7 ：f i 层必少许碳酸捕岩。 沙 1 6 0 2 2 0i 髓； 深湖 仅色、绿色、紫红色；：i l ：岩j 砂岩、含、 砾砂袁f i 层。 i - 沙；蘸堕瑚角洲、水下痢扶色、深灰色泥岩j 灰色砂砾岩与油 i 彳m 爿矗陷 近 河沙i9 0 0 1 1 0 0：蓑专浊移j 岩，深湖一t贞岩巨层泥岩中夹有大量砂岩透镜 街掣囊。深湖 体。 荻色、浅灰色砂砾岩j 荻色、深灰色 j l 始 纽 器 河流、盐湖i 角洲泥冉互层夹有多食青岩层。 裂陷i i 幕 系新 沙四1 5 0 8 0 0 统 ；餐 孔 ；辫 鼋i ：t 蕈 孔 l 纛 冲积扇、扇三角洲镓红色砂砾岩，砂岩，紫 r 色泥岩不 衲始裂陷 河流 等厚互层，夹少量绿色泷岩。 ，ij 扎 i o o 4 5 0 i 萼饔 新 组 统 孔i 履前 + + + + _ 黑i 雌：长片麻岩、黑云母片麻岩， i i 震 i+ 秉 是g 辉绿山。 由于边界断层一陈南断层控制盆地沉积演化，陈南断层活动时期、活动强度的 不同也造就了其不同地区地层具有各自不同的沉积特点。永9 3 古冲沟地层为明显的 削蚀接触关系，盐1 6 、盐1 8 古冲沟以超覆接触为主。 根据钻井资料、地震资料和电性特征，本区地层有以下特点： 2 1 1 古近系 孔店组：岩性为棕红色砂砾岩与紫红色泥岩不等厚互层，央少量绿色泥岩。下部 1 0 中国石油大学( 华东) 硕士学位论文 见较多的棕红色砂砾岩，自下而上砂砾岩粒径逐渐变细、厚度减薄。上部常见含膏泥 岩及薄层石膏和钙质砂岩成组出现。为一套盆地初始缓慢沉降期的干旱条件下的河 流、冲积扇和滨浅湖沉积。 沙四下亚段：下部以灰色、深灰色泥岩与灰色砾岩、含砾砂岩、砂岩、粉砂岩、 含膏泥岩及薄层碳酸盐岩互层，上部以灰色泥岩央灰白色石膏和盐岩为主。 沙四上亚段：为一套干旱、半干旱盐湖和水上沉积，岩性主要为灰色砾岩、砂岩 与灰色、褐灰色泥岩不等厚互层，夹有少量的白云质粉砂岩，表现为北厚南薄、北粗 南细的特征。 沙三下亚段：为一套深灰色泥岩、灰质泥岩央褐灰色油页岩与砾岩、砂岩不等厚 互层，以暗色泥岩为主，夹有多套油页岩。该段是盆地裂陷、湖平面上升阶段的产物。 沙三中亚段：以泥岩、泥质粉砂岩为主，含砾砂岩和砂岩薄层，属湖泊沉积。 沙三上亚段：岩性主要为灰色、灰绿色泥岩央细砂岩、粗砂岩、含砾砂岩和炭质 页岩，底部出现炭质页岩和油页岩，上部夹紫红色泥岩。 沙二段：岩性主要为砂岩、含砾砂岩、砾岩互层，总体为向上变粗的粒序，属于 滨浅湖扇三角洲沉积。该段局部缺失。 沙一段：程度不同地遭受剥蚀。以含砾砂岩、砂岩夹暗色泥岩为主，局部发育生 物碎屑灰岩，岩性变化大。由于岩性特殊，化石丰富，该段是区域对比的标志层段之 0 东营组：下部以泥岩、泥质粉砂岩为主、中部为粉砂岩、细砂岩及含砾砂岩为主， 上部以泥质粉砂岩为主。总体以浅水湖泊沉积为主，由下部至中部表现为反粒序，由 中部至上部为正粒序。 2 1 2 新近系 馆陶组：馆陶组与下伏地层为区域不整合接触，岩性为灰色、灰白色厚层块状砾 岩、含砾砂岩、砂岩夹灰色、灰绿色、紫红色泥岩、砂质泥岩。馆陶组下部地层主要 为含砾细砂岩央泥岩、粉砂岩；馆陶组上部为粉砂岩与泥岩互层。 明化镇组：岩性为棕黄色、紫红色泥岩央浅灰色、棕黄色粉砂岩。与下伏馆陶组 呈整合或假整合接触。一般上部略粗，下部细。上部粉砂岩发育，下部央钙质铁锰结 核、石膏晶体及灰绿色泥岩条带。 第二章区域地质概况 2 2 区域构造演化 大量研究表明，济阳坳陷经历挤压期、裂陷期、断陷期和坳陷期四个阶段。 2 2 1 三叠纪一挤压期 在济阳坳陷广泛发育有n w 向的逆冲断裂带，由东北到西南分别是五号桩埕北 逆冲断裂带、孤西埕南逆冲断裂