（地质工程专业论文）车镇北带古近系砂砾岩体沉积储层特征与勘探目标评价.pdf

摘要 车西洼陷北部陡坡带有利勘探面积6 0 0 k m 2 。据三次资评，北带尚有近2 亿吨的资 源量有待于进一步勘探。砂砾岩体是主要勘探对象。 根据层序地层学的研究，将车镇北带古近系划分为一个一级层序、三个二级( 构 造) 层序和九个三级层序。对砂砾岩体勘探目标，可以利用钻井取芯资料和测井成像 资料进步细分。 车镇北带古近系依据其沉积和成藏等方面的差别，纵向上可大致分为深( 沙四上 一沙三下亚段) 、中( 沙三中上亚段) 、浅( 沙二段一东营组) 等三个不同的含油层段。 每个层段又发育5 种砂砾岩体沉积类型：冲积扇、近岸水下扇、湖底扇、扇三角洲、 滑塌浊积扇。不同的沉积类型具有不同的储层特征和不同的油气成藏规律。本文通过 实践首先总结出砂砾岩体的旋回划分技术，在此基础上进行了砂砾岩体的储层预测， 并利用各种技术进行砂砾岩体储层物性控制因素和影响因素的研究，认为储层储集空 间为双重孔隙介质；以孔隙为主，孔隙含油、微裂缝连通。砂砾岩体储层物性控制因 素有三个：有机酸的溶蚀是形成次生孔隙的主要原因；异常高压对储集物性有较大的 改善作用；沉积亚相控制有效储层的平面分布。 为了解决本地区砂砾岩体描述和有效储层预测，地质与地球物理相结合，总结了一 套适合本地区的应用波峰波谷数、时频分析、弧长及均方根振幅等地球物理技术进行 预测有效储层的技术。 通过以上研究，在车镇北带针对近岸水下扇、湖底扇、扇三角洲、滑塌浊积扇，设 计并被采纳了8 口井，沙三下及沙三中砂砾岩体共预测含油面积1 9 1 4 k m 2 ，预测石油 地质储量7 8 0 0 万吨。并对砂砾岩体冲积扇类型的勘探方向做了预测。 最终总结出一套适合本地区砂砾岩扇体的预测评价方法。研究成果指导了生产，并 使本地区勘探获得巨大突破。 关键词：陡坡带，砂砾岩体，沉积类型，油藏类型，成藏控制因素，车镇北带 t h es e d i m e n t a r yr e s e r v o i rc h a r a c t e ra n de x p l o r a t i o nt a r g e t se v a l u a t i o n o fg l u t e n i t ef a nb o d i e so fe o g e n ei nn o r t hc h e z h e nd e p r e s s i o n s h a n gy a n a n ( g e o l o g i ce n g i n e e r i n g ) d i r e c t e db yp r o f e s s o rc a oy i n g c h a n g a b s t r a c t f a v o r a b l ee x p l o r a t i o na r e ai nr e g i o no fn o r t h e r nc h e x is u b s a gi s6 0 0 k m z ，a c c o r d i n gt o t h et h i r dr e s o u r c e sa s s e s s m e n t ，n o r t h e r ns u b - s a gh a v e2b i l l i o nt o n so i ln e e dt ob ef u r t h e r e x p l o r a t i o n ，m a i ne x p l o r a t i o nt a r g e ti ss a n d yc o n g l o m e r a t eb o d i e s a c c o r d i n gt ot 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 , p a l e o g e n eo f c h e z h e nd i v i d e di n t o1 f i r s t - o r d e rs e q u e n c e ，3s e c o n d o r d e rs e q u e n c ea n d9t h i r d - o r d e rs e q u e n c e 。t h e yc a l lb e d i v i d e dm o r ef i n e ru s i n gc o r e sa n dl o g so fs a n d yc o n g l o m e r a t eb o d i e s t h eg l u t i n i t ef a nb o d i e si nt h en o r t ho fc h e z h e nc a nb ed i v i d e di n t ot h r e ed i f f e r e n t o i l b e a r i n gs e r i e s ，r e s p e c t i v e l y , t h ed e e p ，n a m e l yt h eu p p e rs u b s e c t i o no f t h ef o r t hs e c t i o n a n dt h eb o t t o ms u b s e c t i o no ft h e 睡r ds e c t i o no fs h a h e j i em e m b e r , t h em e d i u m ，n a m e l y t h em e d i u ma n du p p e rs u b s e c t i o no ft h et 址r ds e c t i o no fs h a h e ji em e m b e r , a n dt h es h a l l o w , n a m e l yt h es e c o n da n df i r s ts e c t i o no fs h a h e j i em e m b e ra n dd o n g y i n gm e m b e r , a c c o r d i n g t ot h ed i f f e r e n c eo ft h es e d i m e n t a t i o na n dt h eh y d r o c a r b o nr e s e r v o i rf o r m i n go fe o g e n ei n n o r t hc h e z 魄e nd e p r e s s i o n 。t h e r ea r ef i v es e d i m e n t a t i o nt y p e so fg l u t e n i t ef a nb o d i e si n e a c hi n t e r v a l ：a l l u v i a lf a n ，n e a r s h o r es u b m e r g e df a n ，s u b l a c u s t r i n ef a n ，f a nd e l t a , a n dd e l t a d i f f e r e n ts e d i m e n t a t i o nt y p eh a sd i f f e r e n tr e s e r v o i rc h a r a c t e ra n dh y d r o c a r b o nr e s e r v o i r f o r m i n gr u l e t h i sp a p e rs u m m a r i z e sc y c l ed i v i d i n gt e c h n o l o g yo fg l u t e n i t ef a nb o d i e sb y p r a c t i c e 。b a s e do nt h i st e c h n o l o g y , g l u t e n i t ef a nb o d i e sa r ef o r e c a s t e d ，c o m b i n e dw i t ha l l k i n d so ft e c h n o l o g y , c o n t r o l l i n ga n da f f e c t i n gf a c t o rofg l u t e n i t ef a nb o d i e sr e s e r v o i r p h y s i c a lp r o p e r t ya r es t u d i e d t h e r ea r e3c o n t r o l l i n ga n da f f e c t i n gf a c t o r ss p a c eo f r e s e r v o i ri sd u a lp o r o s i t ym e d i a ，t h em a i no fr e s e r v o i ri sp o r e ，o i l b e a r i n g ，c o n n e c t e db y m i c r o c r a c k c o r r o s i o no fo r g a n i ca c i di st h em a i nr e a s o nf o rs e c o n d a r yp o r o s i t y , a b n o r m a l h i g hp r e s s u r ef o rr e s e r v o i rh a v el a r g e ri m p r o v i n ge f f e c t ，h o r i z o n t a ld i s t r i b u t i o no fe f f e c t i v e r e s e r v o i ri sc o n t r o l l e d b yd e p o s i t i o n a ls u b f a c i e s i no r d e rt od e a l 、城t ht h ep r o b l e mo fd e s c r i p t i o na n da v a i l a b l er e s e r v eo fs a n d y c o n g l o m e r a t eb o d i e s ，c o m f o r t a b l ep h y s i c sm e t h o d so ff o r e c a s ta n de v a l u a t i o no nl o c a l g l u t e n i t ef a nb o d i e sa r ef o r m e do nt h eb a s eo ft h en u m b e ro fw a v ec r e s ta n dh o l l o w , t i m e f r e q u e n c ya n a l y s i s ，a r cl e n g t h ，r o o tm e a ns q u a r ev a l u e o nt h eb a s eo fa b o v er e s e a r c h ，8e x p l o r a t i o nw e l l sw h o s em a i nt a r g e t sw e r ea l l u v i a lf a n ， n e a r s h o r es u b m e r g e df a n ，s u b l a c u s t r i n ef a n ，f a nd e l t a ，a n dd e l t a ，w e r ea c c e p t e db ys h e n g l i o i lf i e l dl t d t h e r em a yh a v eo i lp r o g n o s t i cr e s e r v e s7 8 0 0 x 10 4t ，a n dt h ea r e ai s191 4 k m z ， i nt h es t r a t ao ft h eu p p e rs u b s e c t i o no ft h ef o r t hs e c t i o na n dt h eb o t t o ms u b s e c t i o no ft h e t h i r ds e c t i o no fs h a h e j i em e m b e r i tp o i n t e dt h ee x p l o r a t i o na s p e c tf o rs a n d yc o n g l o m e r a t e b o d i e s 。 f i n a l l y , c o m f o r t a b l em e t h o d so ff o r e c a s ta n d e v a l u a t i o no nl o c a lg l u t e n i t ef a nb o d i e sa r e f o r m e d 。t h i sr e s e a r c he f f e c t i v e l yd i r e c t st h ee x p l o r a t i o np r a c t i c eo fg l u t e n i t ef a nb o d i e si n n o r t hc h e z h e nd e p r e s s i o n ，a l s oa c q u i r e dl a r g e rb r e a k t h r o u g h 。 k e yw o r d s ：s t e e ps l o p eb e l t , g l u t e n i t ef a nb o d y , s e d i m e n t a t i o nt y p e ，h y d r o c a r b o nr e s e r v o i r t y p e ，c o n t r o l l i n gf a c t o ro fh y d r o c a r b o nr e s e r v o i rf o r m i n g ，n o r t hc h e z h e nd e p r e s s i o n 关于学位论文的独创性声明 本人郑重声骧：所星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蔼使用过的材料。与我一同 工作的露志对研究所傲的任何贡献均已在论文中馋出了明确的说明。 若有不实之处，本人愿意承担棚关法律责任。 学位论文作者签名：堂3 堑日期：泖? 年1 2 月g 曰 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( 包括但不限于其印祠版和电 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、借阕和复印，将学位 论文的全部或郝分内容编入有关数据痒进行检索，采用影印、缩印或其他复制手段保存学位 论文。 保密学位论文程解密后的使用授权同上。 学位论文作者签名_ 萤琏 指导教师签名： 日期：加g 年，2 月i 莎e t 日期：珊年f 知月，舅日 中国石油大学( 华东) 硕士学位论文 第一章前言弟一早刖苗 l 。1 选题的目的和意义 由于车镇北带砂砾岩体的地质条件复杂、勘探技术相对滞后，当前对本区砂砾岩 扇体复杂性和规律性的认识程度较低，为济阳拗陷内勘探程度最低的区带之一。针对 目前本区砂砾岩体油气勘探存在的主要问题，本课题利用陆相断陷盆地可容空间转 换、层序地层学、沉积学、测井地质学、地震地层学等理论，结合构造演化、沉积体 系、现代沉积物理模拟、储层横向预测等多种技术方法，充分利用地震和钻井、测井、 试井信息，研究车镇北带砂砾岩体的地层、构造、沉积、储层等地质规律，以深化地 质认识，加强该区砂砾岩油藏勘探开发。与此同时，总结完善一套适用于持续型陡坡 带砂砾岩体的地层划分、对比及有效储层识别与评价的新方法，为科学、有效地开展 砂砾岩扇体隐蔽油气藏勘探提供坚实的基础。 本论文研究意义具体体现在理论、技术方法和勘探实践3 个方面： 理论意义：持续型陡坡带砂砾岩扇体沉积动力机制及其定量预测模型的建立； 技术方法意义：可总结和完善砂砾岩体地层划分和对比技术和砂砾岩体有效储层 识别和描述技术； 勘探实践意义：可提供车镇北带砂砾岩体有利勘探目标区、研究各类隐蔽圈闭的 在本区的分布规律，结合油气成藏条件，优选和评价有利勘探目标，为该区油气勘探 的重大突破奠定坚实的基础，提供科学的依据。 1 2 国内外研究现状 1 2 1 层序地层学的研究 层序地层学源自地震地层学，它在沉积矿产特别是油气勘探领域得到了广泛的应 用当前，层序地层学的应用和研究大致上可以分成3 个学派，即v a i l 的沉积层序地层 学、g a l l o w a y 的成因地层层序学及c r o s s 的高分辨率层序地层学他们有共同的术语， 但概念及思路又各不相同。 目前，定性的地质描述、宏观地质现象的追索、测井及地震地层的对比分析是层 序地层学研究的主要方法，但定量化分析和微观测试的应用也已成为精细、准确、高 分辨率层序地层研究的更高要求。因此，2 1 世纪的层序地层学必将向微观、定量和高 精度等三个方向发展。微观方向主要包括成岩层序地层、胶结物层序地层和同位素层 序地层等：定量方向主要包括数学模型、计算机模拟技术和实验模拟等：高精度方向主 第章前言 要包括高分辨率层序地层学和高频层序地层学。同时，遗迹学、高分辨和嵩精度地震、 高精度的测井技术、古地磁、卜衍射、计算机和通讯技术等新技术、新方法为现代 层序地层学的研究和应爝提供了保证，摊动层序地层研究向更深和更高屡次发展。 陆相断陷盆地高精度层序地层研究常采用经典层序地层学和c r o s s 高分辨率层 序地层学两种分拚方法，这两种方法存在蕊显豹差别，主要体现在层序谈别方法与适 焉范藿、层序结构与对地屡分布的认识等方面。交于都是基予可容空闻的交纯来识别 层序，使褥两种方法相结合解决断陷盆地层序研究阏题有了理论上的依据。分析认为， 以经典层序地层学方法和三分体系域的观点为基础，通过不整合瑙的识别和追踪，珂 建立宏观或区域层序地层格架，研究盆地沉积体系分布演化：以c r o s s 的高分辨率层 序地层学方法和二分体系域的观点，建立不整合面控制下的整合地层的高级次层序地 层格架，研究沉积褶和储层的分布，是陆裙断陷盆地商耩度的层序越层研究的有效方 法。两种层序研究方法。 一般认为经典层穿的潮( 海) 平瑟变优孰迹为正弦基线，且可分怠低位稳定、上升、 高位稳定和下降4 个阶段。按照v a il 的层序地层学理论，每个三级层序电3 个体系域 组成，蜀前也鸯入认为划分出4 个体系域更合适。但在断陷湖忿中，发育了一神特殊的 层序，其湖平面变化呈折线，仅可分国上升阶段( ”和下降阶段( r ) ，缺失稳定阶段，我 们将此类层序称为tr 层序。潮湿气候条件下的幕式构造运动和沉积物快速充填是t r 层序形成的关键。层序发育的早期阶段，幕式构造运动产生新生砸容空阉，决定了善 旋回酶发育，形成了以深水泥岩、页岩等沉积为特征的湖侵域：晚期阶段，沉积物快速 充填减少露容空间，决定了r 旋圈的演纯，形成了以蘸积式砂体力特征豹湖退域。苫r 层序与油气勘探关系密切，湖侵域烃源岩发育，潮退域储层发育，并具有良好煞生赭盏 组合条 牛。 陆相湖盆及其沉积体的特殊性决定了陆相潮盆层序地层学研究的特点、发展方向 及方法。单厚层的砂砾岩体的层序地层学研究应从相邻沉积体及砂砾岩体的沉积特 征入手，研究湖盆转型所反映的砂砾岩沉积体系的转型，确定沉积层序类型以及层序 薪次，利用钻井、测井和地震资料识剐层序界面并划分层序；在层序离部识别最大潮泛 蟊或与之相当的沉积转换蘧，划分体系域：采用比较有效豹手段划分准屡序，在层序虑 部以湖泛面( 沉积转换瑟) 为关键蟊，分别翔上、囊下对准层序建立嵩精度等对地层格 架。 老的油蹦，勘探程度已经进入成熟期，层序地层学的研究也以测井、钻势资料为 2 中国石油大学( 华东) 硕士学位论文 准，层序的划分精确到了砂层组，相关的新技术也到了应用和发展。提出了利用小波 变换进行层序划分的一种新的思路。测井曲线包含了丰富的地质信息，对研究地层多 级别旋回性及识别地层信息多分辨突变具有优势。测井信号的时频分析将一维测井信 号拓展为二维时频域，从而使地层内部的旋回性结构得以清晰展示。对测井曲线进行 连续小波变换，将测井信号与深度的关系转换为与深度和尺度域的变化关系，通过研 究多种伸缩尺度下小波系数曲线表现出的周期性振荡特征，可与各级层序界面建立一 定的对应关系。 车镇洼陷是一个典型的陆相断陷盆地，埕南断层断距大，断面陡，沙三、沙四段 砂砾岩的沉积大多具有快速充填的特征，上述学者详述了砂砾岩体层序地层学的研究 方法和理论。 1 2 2 砂砾岩扇体类型和识别方法 ( 1 ) 陡坡带砂砾岩扇体类型： 断陷湖盆陡坡带特殊的构造背景，使沉积地层中各种成因的砂砾岩体极为发育， 并成为勘探的重要目标。但砂砾岩体成因、分布、成藏的复杂性，导致在勘探上存在 较大的风险。断陷湖盆具有近物源、多物源、沉积厚、变化快的特点。由于不同时期 地质条件不同，即使同一时期不同沉积部位沉积的砂砾岩体也会因物源的距离、水体 深度、湖底坡度、水动力条件和形成机制等各方面的差异而导致其在形态、规模、岩 性和物性都有所不同。因此，砂砾岩体的划分要求精细。分类必须依据沉积岩石学标 志、测井相标志、地震相标志等判断，而且在本区地层框架基础上，按照以上标准划 分，断陷湖盆陡坡带主要发育冲积扇、扇三角洲、近岸水下扇、陡坡深水浊积扇和三 角洲5 种类型的砂砾岩扇体。 冲积扇：主要发育于断陷初期，分布在凹陷的陡坡带，其形成明显受大断层控制。 主要特征为：地震剖面上具杂乱一短波反射结构及扇中部位的s 形或斜交前积反射 结构，总体具有发散状、帚状、楔状反射结构；平面上可大致分为扇根、扇中和扇 端三个亚相。扇根以发育泥石流砾岩和水携粗碎屑岩为主，扇中和扇端主要由辩状河 水道充填和席状漫流沉积组成；垂向上以向上变粗变厚的反旋回为主，也可见向上 变细变薄的正旋回；上倾方向为山谷出口的主物源区，下倾方向过度为扇三角洲平 原沉积；突发性强，以剥蚀充填为主，沉积厚度大，颜色多变，岩性复杂，砾岩成 分多样，分选磨圆较差。通常冲积扇可划分为扇根、扇中、扇缘三个亚相。 第一章前言 扇三角洲：分布于盆地北部陡坡带，沿断层下降盘星裙带状展布，其形成明显受 活动断层控制，可形成于层序内各体系域。通常为粗粒冲积物直接进入湖泊而形成的 扇形体，对于这类成因的扇形体，国内学者使用术语不一，如水下扇、近岸水下扇或 近岸水下扇等，但其共性是都强调其水下成因。陡坡扇三角渊具以下特征：地震剖 面上具乱岗状、变振幅、连续性差的反射特征，具有发散状、帚状、楔状反射结构； 平面上相带分异明显，发育扇三角洲平原、扇三角洲前缘和前扇角洲；以向上变 细变薄的正旋回为主，也可见向上交粗交厚的反旋回；主要沉积相类型有：水下泥 石流砾岩沉积、水下砂砾质水道充填、浊积砂砾岩沉积、滑塌变形层和蘸缘浊积砂岩 沉积；由于为近源快速堆积，相带窄、相变快，沉积物分选、磨圆差，沉积物中重 力流所占比例很大；上倾方向为主谷豳物源区，下倾方向与深湖泥岩里指状交错。 扇三负洲系指从邻近高地推进到稳定水体中去的冲积扇体，其发育的基本条件是 物源区地势高、坡降陡，与近岸水下扇的主要区别是可划分i i j 扇三角洲平原、扇三角 洲前缘、前扇三角洲三层结构，因而类似于正常的河流三角洲，但其三角洲平原部分 是辫状河沉积或冲积扇沉积，而非曲流河沉积。 根据地震反射特征，扇三角洲可清楚地划分出顶积层、前积层、底基层等三层结 构，其中前积现象尤为明显。 ( 陡坡) 三角洲：三角洲相在湖盆中通常只发育平原和前缘亚相，其中位于湖平 面和浪基面之间的三角洲翁缘部位，是三角洲最活跃的沉积中心。 一般只有前缘亚相中的水下分流河道、河口坝和远沙坝这三种微相。 近岸水下扇：近岸水下扇是我园第三纪断陷湖盆陡坡带比较普遍发育的沉积体， 是山地洪水或河流出山口后直接注入湖盆，形成全部没于水下的扇形砂砾岩扇体。它 的形成受特定的构造、地形、环境等因素的控制，属于滨浅湖、半深湖环境下的斜坡 带沉积，岩性以粗颗粒为主。这种砂砾岩扇体的发育、形态、分布规律也受上述因素 的控制。近岸水下扇可进一步划分为三个距相：扇根、扇中、扇端。 陡坡深水浊积扇( 湖底扇) ：湖底扇是在坡度相对较缓的陡坡或鼻状构造带的翼 部的深洼区发育的另外一种类型的重力流沉积，沉积物进入水体后由于较大的初始流 速或较陡地形下的加速作用恧继续向湖盆深洼带搬运。与近岸水下扇相比，尽管砂砾 岩颗粒较粗、同样具有颗粒支撑的不等粒混杂结构，但泥岩等不稳定成份相对减少， 岩块占4 0 ，石英2 0 ，长石3 0 ，泥屑1 0 ，砾石多为次圆状或圆状，分选较差，但 磨圆尚好，反映其物质来源较远，经过了长距离的陆上和水下搬运之后方才沉积下来， 4 中国石油大学( 华东) 硕士学位论文 往往与山间河流或泥石流沟有较好的对应关系。层理以具有一定韵律特点的递变层理 为主。岩芯观察可见到多个呈正韵律的小的沉积旋回，彼此间冲刷界面清楚。由声波 一电阻率成像可清楚的划分出大的沉积旋回。 ( 2 ) 识别方法： 砂砾岩扇体识别技术很多，表现在地球物理上有三维可视化技术、地震属性技术、 相干分析技术、测井约束反演技术、时频分析技术等。三维可视化技术、地震属性技 术、相干分析技术对砂砾岩扇体的时空展布可进行分析研究和预测，采用测井约束反 演技术、时频分析技术对单个砂砾岩扇体进行描述，并可确定出研究区古地貌的古冲 沟及其对应的砂砾岩体的空间展布特征。 自然伽马能谱测井在砂砾岩体地层具有特殊的规律，其测井数值高低与岩石成 分、岩性及岩石成熟度密切相关。自然伽马能谱测井资料在砂砾岩体地层中具有的不 同响应特征，因此可利用自然伽马能谱测井信息解决砂砾岩体岩性识别、储层划分、 地质参数计算等问题的方法。 针对断陷湖盆陡坡带扇体勘探的复杂性，比较实用的扇体识别、预测、描述及地 质综合评价技术是：速度分析及层位标定技术，旋回体划分及小层识别技术，常规及特 殊地震识别、预测技术，波阻抗反演技术，多参数分析技术，储层描述技术等。运用上 述技术，基本上达到了准确选区、定层、探砂体的目的，改变了以往的碰到或偶尔发现 的状况，提高了扇体的勘探效果。 总之，砂砾岩扇体识别技术以地球物理技术为多，如三维可视化技术、地震属性 技术、相干分析技术、时频分析技术等。精确度较高的测井技术为测井约束反演技术 和自然伽马能谱技术等。但实践证明无论何种技术，都要以本区的实际地质情况为基 础。 1 2 3 砂砾岩扇体储层物性控制因素 ( 1 ) 有机酸： 有机质不仅是油气的来源，也是有机酸的母质。有机酸的生成导致了深部砂岩长 石和岩屑发生溶解，导致次生孔隙的发育。沙三段潜在的烃源岩在中新世馆陶组沉积 期，达到生油高峰期，该时期也是有机酸生成的高峰期以及长石和岩屑溶解、次生孔 隙发育期。这表明，在大规模石油运移时期，有机酸能改善砂砾岩扇体储层物性。 通过对铸体薄片、扫描电镜、阴极发光、物性、碳酸盐含量等大量资料研究，认 为东营凹陷下第三系储层孔隙经历了由原生到次生的演化过程。在浅于1 6 5 0 m 的深 第一章魏畜 度，以原生孔隙为主；在1 6 5 0 - - - 1 9 0 0 m 的深度，溶蚀作用相对较弱，形成了溶蚀与原 生孔隙并存的混合孔隙段：超过1 9 0 0 m 深度以后，溶蚀和胶结作用占主导地位，以 次生孔隙为主。在不同地区、不同深度次生孔隙的发育程度不同：陡坡带的次生孔隙 主要发育予1 6 5 0 - - - , 2 4 5 0 m ，特别怒在2 1 0 0 m 次生孔隙的发育程度最高；中央隆起带 次生孔隙均从1 6 0 0 m 深度隘下比较发育，两在1 8 5 0 - - - 2 5 0 0 m 深度段最秀发育；在南 部缓坡带，次生孔隙总体上主要发育于1 9 0 0 , - 一2 6 0 0 m 深度段。 有极酸之所以熊提高石英麴溶蚀速率和长石的溶解度，主要是是予在矿物的表越 及溶液中形成络合物，有效地降低了矿物表面反应的活化能及溶液中硅、铝离子浓度 的结果。有机酸与粘土矿物的吸附或催化反应可抑制长石等其他矿物的溶解。有机酸 与c 0 2 起共同控制着体系中碳酸盐的溶解或沉淀。有机酸对碳酸盐的溶解作用非 常明显。 ( 2 ) 流体封存籍： 当洼陷断裂较不发育，热之顶部发育有较簿的混岩盖层，限制了油气向上运移， 油气主要被封存在深层，易于形成异常高压。成因主要有： 流体热增压作用：随着地层深度的增加，经受地温秀高，导致有枧质成熟产生大 量的石油和天然气，地层水也会产生水热增压现象，在烃源岩和储集体中都会形成异 常高的地层压力，在含油盆地中这是普遍存在的事实。 粘突矿物成岩演变；对粘土矿物成岩演变过程盼研究表明，在蒙脱石向伊秘石转 纯过程中，有大量层闻水从蒙脱石层中转到颗粒之闻形成粒闻水，这种变化对于形成 异常高压有着重要意义。 封闼层是形成与分割异常高压流体封存箱的关键，并不是通常意义上的油气藏鳓 盏层，蒸是壶于矿化佟耀、充填作用等艨生作用所造成的渗透率避于零龅封闭层。有 了封闭层，使具有了流体封存箱的形成的条件。 含油气盆地的异常流体压力是油气运移研究中的重点。近年来，压力封存箱概念 的提出和应用，对建立以压力封存箱为孩心的三维压力系统模式具有重要意义。异常 流体压力的形成杌理可归纳为与应力有关的作用、新生流体源的生成、流体的运动等 三方面。如聚沉积盆地是一个大型讫学反应器，烃类豹形成、幕式排烃、油气运移动 力等将是近期研究的主要方向。计算异常流体压力的主要方法有等效深度法、地屡濒 子法及菲刹朋法等。 流体封存箱对储层具有改造作用。一般来说，流体封存箱的存在大都位于最大湖 6 中国石油大学( 华东) 硕士学位论文 泛面以下，而最大湖泛面以下又是砂砾岩发育的层面。再加上高温、有机酸的联合作 用，砂砾岩的次生孔隙较为发育，这在实际生产中己得到证实。 研究认为：受温度作用控制，烃源岩中不同类型的有机质在成熟过程中产生的 有机酸有益于次生孔隙的形成；成熟烃源岩丰富的有机质，是形成次生孔隙的有 利基础；高地温有利于储层形成次生孔隙；异常高压有助于深部储层次生孔隙的 保存；高地温、异常高压带有机的时间、空间配置对深部储层次生孔隙发育程度 具有很重要的影响。预测次生孔隙发育区带纵向上，沙三段比沙四段有利，沙四段 又较孔店组有利。 ( 3 ) 有效储层预测技术： 在砂砾岩的勘探中，有效储层发育带，是工作中的难点。针对这个难点，前人作 了很多努力，积累了了很多经验。 像埕南地区砂砾岩扇体储层研究的一套方法，应用三维可视化技术、地震属性技 术、相干分析技术对砂砾岩扇体的时空展布进行了分析研究和预测，采用测井约束反 演技术、时频分析技术对单个砂砾岩扇体进行了评价。 针对断陷湖盆陡坡带扇体勘探的复杂性，在东营洼陷总结了一套比较实用的扇体 识别、预测、描述及地质综合评价技术。其中在勘探中应用的主要技术有：速度分析 及层位标定技术，旋回体划分及小层识别技术，常规及特殊地震识别、预测技术，波阻抗 反演技术，多参数分析技术，储层描述技术等。运用上述技术，基本上达到了准确选区、 定层、探砂体的目的，改变了以往的碰到或偶尔发现的状况，提高了扇体的勘探效果， 也为类似陆相断陷湖盆砂砾岩体勘探提供了成功的经验。 多从测井角度，有的学者分析了陆相断陷湖盆陡坡带砂砾岩扇体的储集性能。陆 相断陷湖盆陡坡带发育各种成因的砂砾岩扇体，其储集性能具有极强的非均质性，已 成为高成熟勘探区重要的勘探目标，钻前对有利沉积相带的预测以及钻后对储集性能 的分析，已成为提高勘探开发效益的关键针对胜利油田济阳坳陷陡坡带发育的各种 成因的砂砾岩扇体，综合应用测井相、多种测井响应交会法、储层参数的测井定量解 释、含油渗透层的测井判识等多种技术和方法，有效地对砂砾岩扇体的成因类型和储 层岩性进行了判识，建立了孔隙度、渗透率等储层参数解释的理论模型并进行了定量 解释，划分了有效渗透层，取得了明显的勘探开发效果。这些新技术的综合运用为其 他类似地区砂砾岩扇体的勘探与开发提供了技术支持。 对于有探井的地区，单井相的研究、测井技术和物探技术的联合应用，已经越来 第一章前言 越成熟。近期又发展了时频分析、小波变换等技术。赵爽( 2 0 0 6 ) 在分频解释技术 及其在陆相砂岩地层地震勘探中的应用一文中提出：可以利用分频解释原理沿着嚣 的储层或固定时窗对地震反射成分中各种频率成分对应的调谐能量进行识别成像，并 以此解释技术来识别砂体的空间展布形态、相对沉积厚度及薄互层叠置关系。某地区 目的层以一套河流三熊洲沉积为主，且薄互层发育，单层厚度多在2 0 m 以下，基于传统 地震属性分析( 振幅、相位等) 的有效分辨率、检测极限的限制，为了能更精细刻画砂体 边界和寻找相对有利储集相带，首次将分频解释技术加以运用，分析戒像结果湿示吉河 道、水下分流河道、三角洲前缘席状砂体等外形和边界异常清晰，相对沉积厚度关系 明确，十米左右的薄层砂体均能得到很好的响应，与已知钻井情况吻合率达9 5 以上。 小波变换实际是回归到处理上的一种技术。地震属性是由地震数据提取的有关地 震波的几何形态、运动学特征、动力学特征和统计学特征等组成。这里主要讨论了一 种新的地震属性( 奇异性属性) 计算方法。由于地震数据携带着大量的奇异性信息，因此， 这一新的地震属性是在偏移地震数据的小波变换和奇异性分析的基础上形成的。小波 变换使检测数据中的局部奇异程度成为可能。为能够估计出偏移地震数据每采样点 的局部奇异规律，从小波变换系数的角度来提取地震信号的奇异指数。这种新属性实行 单道处理，不需要子波和速度信息，它给出了地下分层情况和断层位置。在地震数据奇 异性属性的基础上，用小波变换来划分墙层旋回，从而提高了小波变换在地震解释中的 应用。 l 。2 4 陡坡带砂砾岩扇体油气成藏特征 车镇凹陷同东营凹陷相类似，借助东营凹陷的研究起到事半功倍的作用。对东营 凹陷北部陡坡带进行了总结蜃认为：东营凹陷北部陡坡带主要发育了冲积扇、扇三角 洲、近岸水下扇、陡坡深水浊积扇和滑塌浊积扇5 种类型的砂砾岩扇体。以这些砂砾 岩扇体为储层的油藏呈裙带状沿陡坡带有规律展布，由边缘凸起向生烃洼陷中心依次 形成了地层岩性油气藏、构造岩性油气藏和岩性油气藏。陡坡带内发育沙河街组四 段和沙河街组三段两套优质烃源岩，最大厚度大予4 0 0 0 m ，有机质类型为i 、i i 型，有 机碳为0 5 - - 3 5 ；陡坡带中、上部发育的扇体以断裂、砂层和层序界面组成的复合 油气输导体系为通道，油气运移以纵、横向转换传递的阶梯状输导为主，为间接充注 成藏。由于断阶发育，砂体岩性较粗、储集物性较好等因素在时空上的有机配鬣，致 使扇体油气藏的油气生成、运移以及聚集成藏等具有多期性，即经历了东营组、馆陶 组和明化镇组沉积期的三期油气充注过程，但以馆陶组和明化镇组沉积期的成藏为 中国石油大学( 华东) 硕士学位论文 主。 陡坡带砂砾岩扇体从深洼到盆地边缘跨越了异常高压、高压和低压3 5 - 压力系 统，压力和势能变化复杂，横向上，扇体组合前方处于洼陷内的成烃超压带，斜坡中 部或断阶部位储集层大多处于压力过度带。斜坡上储集层处于常压带内，反映了含油 气的异常高压流体在由洼陷内的成烃超压带向斜坡带顶部运移过程中，断阶及扇体的 疏泄作用。因此，异常流体压力和浮力是油气的主要驱动力。该油气动力学过程决定 了在陡坡带不同部位的成藏特征存在根本差别。陡坡带下部为早期成藏阶段的原生油 气藏，以透镜状和上翘尖灭型岩性油气藏为主，并形成一定量的非渗透性相带遮挡油 气藏，大多具有高压特征，属于轻质油气藏；处于断阶中部断阶型疏导网络两侧的扇 体油气藏，往往经历两期以上的油气冲注过程，为正常压力系统下形成的轻质高产油 气藏；斜坡上部以地层岩性因素遮挡为主，主要形成地层岩性油气藏，正常压力系 统下低产稠油油气藏。 1 2 5 存在问题 通过收集资料和文献综述，发现前人对车镇洼陷的砂砾岩体研究较少，具体地说 存在以下几个方面的问题： ( 1 ) 断裂和洼陷结构及对砂砾岩体空间展布的影响缺乏系统研究 断裂和洼陷结构及对砂砾岩体空间展布有影响。不同走向的断阶带活动时期、活 动性质均有较大的差异，对砂砾岩体类型与展布有较大影响。 ( 2 ) 具体到车镇洼陷，有效储层的研究力度不够。 有效储层的控制因素、成因；有效储层分布范围；如何利用新技术对有效储层进 行预测，都需要做大量的工作。我们立足于油田生产，不只是理论上的研究，主要为 了拿储量和产能，分析的力度必须到位。 ( 3 ) 成藏特点及油气富集规律 油藏类型、含油层系多，油气富集规律复杂。砂砾岩体从洼陷中心到边缘，扇体 的类型不同；不同部位的物性不同；地层压力不同；油气疏导系统不同；成藏动力学 不同；封盖条件不同等等导致了砂砾岩体的勘探须总结出一套适合本地区的研究方 法。 1 2 6 工区研究现状 车镇洼陷，地属山东省东营市河口镇，是济阳坳陷中的一个二级负向构造单元， 接受了巨厚的中、新生代沉积。洼陷东邻四扣洼陷，北、西、南分别为埕子口、庆云 9 第一章前言 凸起和义和庄凸起。车镇洼陷的西、北及北东方向是埕南断层下降盘，为盆地的沉降 中心及沉积中心，整体为一北陡南缓箕状洼陷。 车镇洼陷钻遇的基底有太古界，下吉生界的寒武系、奥陶系，上古生界的石炭系、 二叠系，中生界的侏罗系、下白垩统组成，其发育特征与整个华北地区致。洼陷内 充填下第三系的孔店组、沙四段、沙三段、沙二段、沙一段、东营组，上第三系的馆 陶组、明化镇组及第四系的平原组。 车镇洼陷是勘探程度最低的生油洼陷。受资料、地质认识及勘探思路的制约，以 前对车镇洼陷勘探主要集中在沙二段和古生界。蠢就沙三、沙四砂砾岩体的勘探，落 后子其它类似地区的勘探，也落后于本区沙二段和古生界的勘探。 1 3 研究内容及研究思路 1 3 1 研究内容 ( 1 ) 层序地层格架建立及地层对比研究： 通过系统的岩心观察，研究沉积旋回、沉积特征，建立沙三段内部对比标志层， 并结合时频分析、成像测并等成果资料，划分单井层序及等骨干割西的层序划分，并 建立区域层序地层格架建立。 ( 2 ) 构造特鬣以及构造活动对沉积的影响研究 研究凹陷边界断裂的活动时期、活动强度、构造演化等宏观构造特征以及构造对 沉积的控制作用；通过该区精细构造解释，落实砂砾岩体主要目的层沙三段内部各层 系的构造特征。 ( 3 ) 沉积体系与砂体分布研究 在层序地层格架内，结合岩心、地震、测井及分析化验资料，研究等时地层格架 内各层序沉积体系类型、地震相特征、发育特征及砂体分布：总结不同地层单元内砂 砾岩体的发育模式及纵向上各地层单元之间的沉积旋回性及叠加模式；研究砂砾岩体 的分布，建立各时期砂砾岩体沉积模式。 ( 4 ) 砂砾岩体有效储层识剐和预测 研究砂砾岩体油气储层类型、成因及分布规律；影响储层物性的控制因素；建立 该区有效储层的识别技术和识别标准；提取多种地震属性，进行储层的横向预测、追 踪，研究有效储层的空间分布。 ( 5 ) 成藏条件及油气富集规律研究 1 0 中国石油大学( 华东) 硕士学位论文 综合本区的构造、储盖组合等配置关系，通过典型油藏解剖，研究砂砾岩体油气 成藏特点、类型及成藏的控制因素；总结砂砾岩体的区带成藏规律，建立的藏模式。 ( 6 ) 勘探目标评价 在以上研究基础上，明确有利目标区；提出一批勘探目标，优选有利目标展开评 价，进行勘探部署，并上报储量。 1 3 2 研究思路 本课题应用地震、钻井、测井、分析化验等资料，综合确定车镇北带沙三段砂砾 岩体层序界面，建立砂砾岩体地层对比格架，研究砂砾岩体沉积体系类型及分布规律； 同时结合沉积物理模拟，研究砂砾岩体沉积动力机制，建立储层沉积模式，预测有利 储层分布；通过典型油气藏解剖，分析砂砾岩体油气藏成藏规律，建立成藏模式；在 以上研究基础上，进行目标评价，优选有利目标进行部署( 图卜1 ) 。 哑圃 五习 j 匠口 图1 1 技术流程图 第一牵翦言 。4 完成的工作量 根据论文设计，完成的主要工作量如下： ( 1 ) 砂砾岩体旋圈划分 观察了1 8 鼹井，1 0 4 3 m 长的辫芯，研究了各沉积相类型的砂砾岩体的沉积旋回 及沉积特征，建立了沙三段内郝对比标志层；将小波分析理论譬| 入沉积旋回的自旋回、 异旋回分析，并结合时频分析、成像测井等成果资料，划分了车古2 5 、车6 6 等1 0 多滋井单井层序及5 条骨干剖面层序，建立了区域屡序魄层格架。 ( 2 ) 砂砾岩体沉积相分橱 利用岩心资料、结合录井、测井、地震等资料，完戒车5 7 、车古2 5 、车酾、车 6 6 0 等篷点井的荤井相图；完成车镇北带古迓系砾岩( 含砾砂岩 厚度及百分含楚图、 重点层位( 沙三段) 砾移岩厚度及百分含量等值线隔、车镶j 艺带吉近系不阕时麓沉 积相平面图等4 0 余张；明确了等时地层格架内各层序沉积体系类型和地震相特征； 总结了不同地层单元内砂砾岩体的发育模式及分布特征，并建立了各时期砂砾岩体沉 积模式。 ( 3 ) 构造特征研究 利用车西连片三维、车6 6 三维、大王一都家连片三维、郭局子三维及郭局子东 三维，完成车镇筑带全区睨、“、t 5 ( 局部) 、t 6 构造图，并进行构造特征、构造 演化等分柝。 ( 碡) 砂砾岩体有效储层预测及分布 从母岩成分、沉积相、构造、有机酸豹溶蚀、异常高压等多方瑟、多层次分板了 车镇北带砂砾岩体有效储层的控制因素；利在综合地质分析的基础上，在常规地震剖 面上进行砂体识别与描述，并用均方根振幅、波峰波谷数特征、时频分析等多种地震 属性，对有利砂体进行预测与描述；利用拟声波阻抗反演、弹性波阻抗反演、频谱成 像技术、衰减属性分撬等对砂砾岩体健屡豹孔隙、裂缝发育及含油性等进雩亍了预测。 ( 5 ) 成藏条件分析 在构造、沉积稿、储层综合研究的基磁上，麸油源、储盏组合、漓气运移、等方 面分析车镇北带砂砾岩体油气成藏控制因素、成藏特征、及油气分布舰律，总结成藏 模式，并完成相应分拆图件l o 张。 ( 6 ) 勘探目标评价 中国石油大学( 华东) 硕士学位论