（矿产普查与勘探专业论文）辽河坳陷西斜坡中南部兴隆台油层沉积相研究.pdf

摘要 研究区位于辽河坳陷西部凹陷西斜坡中南部地区，是辽河油田的重要含油 区，面积约2 6 0 k m 2 。本次研究在充分吸收已有勘探研究成果基础上，以钻井、 测井和地震资料为基础，通过小层划分与对比将兴隆台油层划分为3 个油层组 2 0 个小层；以小层为单位研究砂体的时空展布和匹配关系。在此基础上，以地 震相、测井相分析为手段提出研究区位于扇三角洲前缘，论述了各微相的发育规 律。通过测井约束储层地震反演，明确了各砂体的时空展布特征。通过综合研究 得出研究区兴隆台油层兴i 油层组为优势油层组，并对其进行了沉积微相模拟， 进一步阐明了沉积微相的纵横向展布规律。在上述基础上，预测了有利的砂岩储 层分布地区，提出了勘探部署建议。 关键词：小层划分对比测井相扇三角洲前缘测井约束地震反演 微相模拟 a b s t r a c t t h er e s e a r c ha r e al o c a t e di nt h es o u t h - c e n t r a lw e s tp i t c ho ft h ew e s t h o l l o wo fl i a o h eb a s i n ，w h i c hi st h ei m p o r t a n to i 卜b e a r i n gr e g i o n ，t a k e u pa p p r o x i m a t e l y2 6 0 k m 2 t h i sr e s e a r c hh a db a s e do n t h ee x p l o r a t i o n r e s e a r c hr e s u l t si nt h ef u l la b s o r p t i o n ，t a k et h ew e l ld r i l l i n g ，t h eo i l t e l ll o g g i n ga n dt h es e s m i cm a t e r i a la st h ef o u n d a t i o n ，t h r o u g ht h e d i v i s i o na n dc o m p a r a t i o no fs u b z o n et od i v i dt h ex i n g l o n g t a io i ll a y e r i n t o3o i lm e a s u r e2 0s u b z o n e s ：s t u d i e st h es p a c e t i m ed i s t r i b u t i o na n d t h em a t c hr e l a t i o n so fs a n db o d yb a s e do nt h es u b z o n eu n it o nt h is f o u n d a t i o n ，t a k et h es e s m i c ，t h eo i lw e l ll o g g i n ga n a l y z e sa st h em e t h o d p r o p o s e dt h er e s e a r c ha r e al o c a t e di nt h ef a n d e l t af r o n t ，a n de l a b o r a t e d t h ed e v e l o p m e n t a lr u l eo fe a c hm i c r o f a c i e s t h r o u g ht h eo i lw e l ll o g g i n g r e s t r a i n tr e s e r v o i rs e s m i ci n v e r s i o n ，t h es p a c e t i m ed i s t r i b u t i o n c h a r a c t e r i s t i co fa l lv a r i o u ss a n d b o d yh a sb e e ne x p l i c i t x i n g o i l m e a s u r eo fx i n g l o n g t a io i ll a yw a st h es u p e r i o r i t yt h r o u g ht h es y n t h e t i c s t u d y ，a n dc a r r i e do ns i m u l a t e so ft h es e d i m e n t a r ym i c r o f a c i e s ，t o e x p o u n df u r t h e r l yv e r t i c a l l ya n dh o r i z o n t a l l yd i s t r i b u t i o nr u l eo ft h e s e d i m e n t a r ym i c r o f a c i e s i nt h ea b o v e f o u n d a t i o n ， f o r e c a s tt h e a d v a n t a g e o u s a r e ao fs a n d s t o n er e s e r v o i r d i s t r i b u t e ，p r e s e n t t h e e x p l o r a t i o nd e p l o y m e n tp r o p o s a l k e y w o r d s ：t h ed i v i s i o na n dc o m p a r a t i o no fs u b z o n e ；t h eo i lw e l ll o g g i n g ； t h ef a n d e l t af r o n t ；t h eo i lw e l ll o g g i n gr e s t r a i n ts e s m i ci n v e r s i o n ； s i m u l a t e so ft h es e d i m e n t a r ym i c r o f a c i e s ； 创新点声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行 的研究工作及取得的研究成果： 对研究区兴隆台油层进行小层划分- 歌t l t ，在小层划分中采用合 并同类项法和标准剖面法联合进行对比划分取得了很好的效果。以小 层为单位系统研究了兴隆台油层沉积微相的发育规律和砂体展布特 征，横向上利用储层地震反演进行约束，并对沉积微相进行模拟使相 带展布特征和对砂体的控制更加明显。 尽我所知，迄今国内外文献未见报道。 作者： 辽宁工程技术大学硕士学位论文 1 前言 辽河坳陷西部凹陷西斜坡中南部地区，是辽河油田的一个重要含 油区。主要发育有曙光油田和欢喜岭等油田随着勘探程度的提高， 寻找隐蔽岩性油气藏已经成为本区油气勘探的一个非常重要的方面。 在砂岩岩性油气藏的勘探中，研究沉积相发育规律对砂岩分布以及对 储集物性的控制作用是一项非常重要的内容。前人对西部凹陷的沉积 相及砂体分布等方面都作了很多的研究工作，但随着勘探工作的深入， 原来的工作成果在系统性、详细程度、地质结论等诸多方面，与近十 多年来的新资料、新成果、新认识等都不同程度的存在着差异，因此， 利用新资料、新成果，对西部凹陷西斜坡中南部地区主要目的层的沉 积微相重新编图，对本区隐蔽岩性油气藏勘探工作是非常必要的。为 此，中国石油勘探开发研究院设立了辽河坳陷西部凹陷西斜坡中南 部主要目的层沉积微相发育规律研究这一课题。其中，兴隆台油层 沉积微相发育规律和砂体展布是本论文的重点研究内容。 1 1论文的研究意义 西部凹陷西斜坡自七十年代以来一直是辽河油田油气主要产区之 一，已发现了欢喜岭和曙光两个大油田，目前已经进入高成熟勘探阶 段，下一步勘探难度较大。 由于该区的勘探程度较高，原有的整装的、易发现的油气藏已基 本勘探完毕，剩余的大多是隐蔽性较大的油气藏，另外，由于西斜坡的 油气分布特征、富集规律的复杂性，因而近几年在勘探上进展不大。 本次研究在充分吸收已有勘探研究成果基础上，以钻井、测井、 地震资料为基础。加强多学科的有机配合，确立构造与岩性并重的找 油理念。通过小层对比，搞清砂体的时空展布和匹配关系，研究沉积 微相的发育规律，这对于岩性油藏分布特征和勘探目标优选有着十分 重要的作用。 1 2 研究目标和内容 ( 1 )研究目标 重点查明西部凹陷西斜坡中南部兴隆台油层沉积微相发育规律。 主要包括以下研究目标： 兴隆台油层砂体展布规律。 辽宁工程技术大学硕士学位论文 2 兴隆台油层沉积微相发育特征。 沉积微相对砂体分布及储集层的控制作用。 ( 2 )项目研究内容 在充分吸收已有勘探研究成果基础上，以钻井、测井、地震资料 为基础，通过小层对比，搞清砂体的时空展布和匹配关系；研究沉积 微相的发育规律；在上述基础上，预测有利的砂岩储层分布地区，提 出勘探部署建议。具体研究内容包括： 层组划分与小层对比 砂体时空展布特征 沉积微相划分 沉积微相发育规律研究 1 3研究方法及完成工作量 ( i )研究方法 在研究全区探井资料以及前人划分方案的基础上，选取一些 井位分布于研究区不同位置的，钻探深度较大，层位较全，自然电位 曲线、视电阻率曲线形态特征明显的井做标准井，根据沉积旋回及岩 性特征，应用“旋回对比、分级控制”的方法进行小层的对比划分。 在对区域地质条件、沉积构造背景、盆地沉积演化史研究的 基础上，以小层为单元，通过岩心观察、岩性组分鉴定、粒度统计、 沉积构造、古生物化石及测井曲线等标志建立相剖面，并进一步通过 横向及纵向剖面对比和追踪，来确定不同沉积微相的空间展布特征， 并通过p e t r e l 软件对沉积微相进行模拟，进一步明确沉积微相的发育 规律。 对兴隆台油层进行测井约束储层地震反演，搞清了砂体的时 空展布规律。 ( 2 )完成工作量 为了保证研究成果的可靠性，本次研究开展了大量的基础研究工 作： 完成了研究区范围内1 0 0 余口探井的小层划分与对比工作； 统计整理了各小层的砂岩厚度； 编制了大量基础图件：地层等厚图1 张、砂岩百分含量图4 张，砂岩等厚图2 4 张、沉积相平面图2 0 张、单井相剖面图2 0 张、联 辽宁工程技术大学硕士学位论文 井相剖面图6 张、地震反演剖面2 张； 完成辽河坳陷西部凹陷西斜坡中南部兴隆台油层沉积微相发 育规律成果报告； i 4取得的主要成果与认识 经过多年的勘探，前人对西部凹陷西斜坡中南部兴隆台油层的沉 积相及砂体分布等方面都做了大量的研究工作，但一般都限于某个区 块。本次研究正是在前人工作基础上，对大量已有成果进行梳理总结， 同时对研究区的整个范围进行沉积微相和砂体分布研究，利用新资料、 新成果，对西部凹陷西斜坡中南部兴隆台油层的沉积微相及砂体分布 等重新编图，关键的收获有以下几个方面： ( 1 )查清了研究区兴隆台油层位于沙一下一沙二段，位于湖盆早 期萎缩后期扩张时期，发育了一套湖退和湖侵沉积。 ( 2 )确定了研究区兴隆台油层为扇三角洲沉积，发育水下分流河 道、水下分流河道间砂、水下分流河道间泥、前缘薄层砂、前缘泥等 沉积微相，并确定了各微相的平面演化规律。 翔l m 鞫t i m 蚓? 2 8 0雪毒 靼 jf 鞫 扫 习 莹 蕈奎 宁 毫 审 3 n 内 图2 - 2 地层综合柱状图 辽宁工程技术大学硕士学位论文 8 2 3 区域构造特征 辽河断陷盆地位于南部辽河下游，东西大致以京沈、沈大铁路为 界，中部横贯沟海铁路，面积1 2 4 1 0 1 k m 2 ，是在中、新生代发育起 来的裂谷盆地，呈北东向展布，下第三系分布面积0 6 7 1 0 4 k m 2 。辽 河裂谷盆地属华北东北部的一部分，介于多个构造性质不同的大地构 造单元之间，东邻辽东台隆，西接燕山沉降带，北达内蒙地轴东段与 松辽盆地相望。它由西部凹陷、东部凹陷、大民屯凹陷，沈北凹陷、 中央凸起、西部凸起和东部凸起，即四凹三凸组成。如图：2 - 3 。 辽河断陷盆地的基底是指前第三系所有的构造层。根据时代，可 以分为中生界构造层和前中生界构造层。中生界构造层主要为侏罗一 白垩系，分布范围较广，除了三个凸起被剥蚀掉外，四个凹陷均有大 面积分布。前中生界构造层是指三叠系、二叠系、石炭系、奥陶系、 寒武系、中上元古界和太古界部分地层。视不同凹陷和不同地区，他 们的分布差异较大，由于目前揭露的程度不够，尚难准确划分。 图2 - 3 区域地质图 - 辽河断陷盆地的盖层是指中生界构造层以上的所有构造层，包括 辽宁工程技术大学硕士学位论文 9 下第三系构造层、上第三系构造层和第四系构造层。 下第三系构造层包括房身泡组、沙河街组和东营组，它们形成的 地质时代为古新世、始新世和渐新世 辽河断陷盆地属于中一新生代，特别是新生代以来发育起来的年 轻盆地。盆地所在的区域曾经经历两个不同体制的发展阶段，在不同 的运动体制下盆地都有自己特定的大地构造位置。 按槽台运动体制，辽河盆地位于华北地台东北段，是辽冀台向斜 的一部分，即三级构造单元一下辽河凹陷区，年轻的辽河盆地镶嵌在古 老的辽东台背斜、燕山褶皱带和内蒙地轴中。 按板块运动体制，辽河盆地属于中新生代发育起来的渤海湾裂谷 型盆地的一个分支，属中小型断陷盆地，就上述意义而言，辽河盆地 的形成和发展与裂谷的形成有直接关系。 根据断裂活动的阶段和性质，新生代辽河盆地的发育过程可划分 为孕育、裂陷和萎缩三个发育阶段。 中生代末期属于辽河裂谷盆地的发育时期，辽河盆地所在的区域 地幔物质上涌，地壳发生区域性拱曲和隆生，盆地深层存在一个明显 的北东向延伸的隆起带，至早第三纪本区一直处于剥蚀状态，深层的 隆起产生北西一东西向的拉张应力，这种不平衡的受力状态，预示了 新的构造运动的到来，为辽河盆地的裂谷发育孕育了基本条件。 沙河街组沉积时期为辽河裂谷盆地的裂陷阶段，地壳在拱曲最大 的地带发生张性断裂，以北东走向断裂为主，活动性逐渐增强。初始 阶段的断裂活动导致差异陷落，盆地局部地区已初具负向地貌的特征， 为形成盆地雏形奠定了基础。差异陷落导致的后果是盆地内不同地区 具有不同的地貌特征，在西部凹陷沉积充填作用已逐渐显露。随着断 裂作用的进一步加剧，深大断裂更加活跃，使长期隆起的地壳肢解、 裂陷，其影响深度和广度达到最大程度。至此辽河盆地已成为具有三 凸四凹的、由断裂控制的裂谷型盆地。 裂陷阶段的构造运动具有弱一强一弱的趋势。根据断裂活动特点， 裂陷期可分为全盆地的第一构造一沉积旋回和第二构造一沉积旋回。 第一构造一沉积旋回中后期( 沙三沉积时期) ，是断块运动最强烈 时期，盆地的发育进入大幅度沉降阶段，四个凹陷的东部边界断层均 强烈活动，形成东陡西缓的箕装凹陷，凹陷东侧为陡坡带，中央为深 陷带，西部为斜坡带，该特征在西部凹陷表现尤为明显。 辽宁工程技术大学硕士学位论文 1 0 东营组沉积时期为盆地萎缩阶段，是早第三纪辽河裂谷盆地第三 个构造一沉积旋回。构造活动以缓慢沉降开始，到整体抬升遭受剥蚀 为止。与第一构造一沉积旋回和第二构造一沉积旋回相比，断块活动 强度有所减弱，由于北西一南东方向拉张应力的逐渐松弛，发育了近 东西走向的张性断层为主体的新一期断裂系统，局部地区出现压扭性 和压性断层。断裂活动对盆地( 或凹陷) 虽仍有分割( 隔) 作用，但 由于断块活动减弱，已不如前两个旋回明显，四个凹陷连成一体成为 一个统一的盆地。 研究区所在的西部凹陷，最大沉积厚度可达8 0 0 0 米，前震旦系结 晶基岩被基底断裂分割为东部陡坡、中央地堑、西侧缓坡三个基岩断 块，上覆沉积盖层相应地形成陡坡断阶带、中央背斜带和缓坡断裂构 造带( 即西斜坡) ，由此组成箕状凹陷。 研究区位于西斜坡中南部，燕山运动开始了断裂和断陷发育时期， 中生代末期辽西褶皱带的影响和下洼子基岩隆起伸进本区，油区内出 现西八千、欢喜岭、齐家三个前第三系隆起，并被一组反向正断层切 割成若干个块体，断层下降盘或古地貌的低部位分布有一定厚度的上 侏罗世的火山岩、煤系地层和零星分布的自垩纪红色地层，厚度可达 1 5 0 0 2 0 0 0 米。 新生代华北运动，研究区随同辽河断陷进入裂谷发育阶段；地壳 张裂和不均衡陷落，以及北西倾基底断裂继承性活动，使基岩块体翘 倾，形成一系列向东南倾斜的单面山，地壳运动暂时停顿和准平原化 作用，出现全区性沉积间断，低部位接受厚度不等的局部性红色沉积。 随后水侵，单面山逐步成为水域中的岛屿、暗礁，并被沉积物所淹没， 由此接受了上覆在前第三系不整合面之上的沙四上超覆沉积。 渐新世裂陷运动进一步加剧，沉积中心向东转移，地层向东急剧 增厚，出现了一系列呈埽状分布的南东、南南东倾的同生断层，和其 下降盘呈串珠状分布的滚动背斜。 两期的断裂活动和构造格局，创造了油气运移和聚集的极为有利 的条件。多次水进水退形成沙四上部扇三角洲、沙三段深水浊流和沙 二一沙一下段的扇三角洲等沉积体系，组成了沙河衡组多套良好的生 储盖组合。 渐新世末，为裂谷的收敛期，尤其是东营末期。水域逐渐缩小为 河流、三角洲平原相为主的红色砂砾岩、杂色泥岩和炭质页岩；下第 辽宁工程技术大学硕士学位论文 三纪末期结束了裂谷发育阶段，进而开始了上第三纪坳陷发育时期。 2 4 区域沉积背景 早第三纪辽河裂谷的发育过程可细分为5 个时期：沙四张裂期、 沙三深陷期、沙二收敛期、沙一扩张期和东营退缩期。各时期的沉积 发育有其不同的特点。 ( 1 )沙四张裂期 断裂带开始形成，构造运动在盆地内很不均衡，基底拉张裂解， 并伴有较强烈的玄武岩喷发和不均衡的断块升降活动，形成东陡西缓 的箕状湖盆形态。后期携带碎屑的水流自西部山地顺势而下进入湖盆， 在湖盆西侧形成扇三角洲沉积的杜家台油层。 ( 2 )沙三深陷期 是断陷湖盆发育的高潮时期，早期深陷扩张，沉积和沉降幅度大， 晚期逐渐减弱。 早期湖盆的强烈深陷和扩张在西部凹陷表现很强烈，湖盆迸一步 扩大，湖水加深，粗碎屑多以阵发性重力流进入湖盆，形成湖底扇浊 积岩沉积。 晚期湖盆沉陷幅度减弱，浊流沉积规模大大缩小，且物源向南边 移，边部地区的局部不均衡抬升并遭受剥蚀。 ( 3 )沙二收敛期 作为沙三晚期水退的继续，西部凹陷形成大范围的浅水湖盆，边 缘地区虽然时常有沉积间断，但凹陷仍保持东陡西缓、北窄南宽的盆 地面貌。携带碎屑物的短促河流，在洪水季节进入湖盆，在湖盆边缘 形成十分发育的裙边状扇三角洲沉积一兴隆台油层。 ( 4 )沙一扩张期 西部凹陷迸一步扩张，水体扩大。由于沙二沉积时期的填平作用， 东西两侧陡缓差异变小，仍以扇三角洲沉积为主。 ( 5 )东营退缩期 东营期的构造运动导致盆地再一次大规模扩张，但断块运动明显 减弱，整个湖盆表现为持续水退，形成一套泛滥平原河流相为主的含 油层系一一马圈子油层。 2 5构造与沉积演化特征 辽河新生代盆地构造演化可分为初陷、深陷、再陷三个阶段。由 辽宁工程技术大学硕士学位论文 1 2 于构造演化的阶段性，导致沉积上的多旋回性。与构造演化相对应， 可将沙河街组和东营组沉积演化分为三个沉积旋回，即：第一旋回( 沙 四段一沙三段) ，第二旋回( 沙二段一沙一段) ，第三旋回( 东营组) 。如 图2 4 。 ( 1 )第一旋回一一沙四初陷期沙三深陷期 该旋回可进一步分为沙四初陷期和沙三深陷期。 沙四初陷期：始新世拱张后期，由于地漫物质大量喷发及逐渐回 落，引起地壳深部能量的不均衡，以北东走向为主的西掉张性断裂逐 渐活跃，辽河地区不断拉张、裂陷，盆地进入拉张裂陷阶段。由于初 期阶段主干断裂活动时间及强度的差异性，导致盆地内各洼陷沉降幅 度和发育规模不同。西部凹陷在这时期广泛沉积沙四段，靠近台安 大洼断裂带发育三个沉降中心，北部台安沉降中心发育较早，向南依 次是陈家洼陷和清水洼陷。此时南部湖盆范围较小，水体较浅，山区 辫状河携带大量粗碎屑物沿短轴方向入湖，发育了以砂砾岩为主的扇 三角洲沉积体系。 沙三深陷期：始新世沙三段沉积时期是盆地断裂活动最强烈韵时 期，构造运动以沿张裂面滑动的垂直运动为主，盆地发育进入大幅度 剧烈深陷阶段。由于凹陷东部边界断裂的强烈活动，形成了东陡西缓 的箕状凹陷。该期湖盆发育处于鼎盛时期，湖盆水体最深，湖盆沉降 速率大于沉积速率，广泛发育了以巨厚暗色泥岩为主的深水沉积。西 部凹陷水域广阔，里东陡西缓的箕状深水湖盆，以厚层状暗色泥岩为 主，在缓坡发育一系列扇三角洲一湖底扇砂体，陡坡有透镜状湖底扇 砂体，湖盆中心发育了大面积的湖底扇砂体。西部凹陷的台安一大洼 边界断裂持续强烈活动，使沿主干断裂分布的三个沉降中心南移，清 水凹陷沉降幅度达2 8 0 0 米，水进加剧，成为分布广泛的深水断陷湖盆。 西侧陆源碎屑以阵发性沉积物重力流或辫状水流携带进入湖盆，发育 了广泛而巨厚的深水浊积岩和泥岩沉积。沙三末期，受盆地断裂活动 减弱及凹陷北段掀斜的影响，湖盆水域面积缩小，使边部地区遭受剥 蚀，但洼陷中心依然保持以深水为主的湖泊环境，湖底扇的发育规模 及范围也相应缩小。 ( 2 )第二旋回一一沙二沙一期 辽河盆地经过第一沉降期后，经历了短暂的回返间歇，至渐新世 早期，又开始了新的扩张期，产生了新的一次水进一一水退过程，形 辽宁工程技术大学硕士学位论文 成了辽河盆地的第二构造沉积旋回，又可分为早( 沙二期) 、晚( 沙一期) 两个发育演化阶段。 沙二期：渐新世早期，盆地开始新的沉降，由于各凹陷主干断裂活 动的时间、强度差异较大，导致各凹陷及凹陷不同的构造部位沉陷时 间和幅度有所不同，其中以西部凹陷南区较为活跃，扩张明显。第一 旋回末期盆地抬升使西部凹陷西侧边缘及北部隆升、剥蚀，南部地区 湖盆水域变浅，范围缩小。第二旋回开始的扩张运动较弱，盆地下陷 速度和幅度较小，凹陷仍保持原来的沉降中心，东西两侧的粗碎屑物 经短促的山地河流沿湖盆短轴方向进入湖盆形成扇三角洲沉积体系。 沙一期：盆地内断裂活动加剧，各凹陷进一步扩张、稳定下沉，湖 盆水体范围扩大。西部凹陷进一步扩张和沉陷，使湖盆大规模水进， 水体范围超过前期。凹陷南部地区的沉积环境及沉积体系是沙二期的 继续和发展，从湖盆西侧推进的砂体仍为扇三角洲体系。与沙二期相 比，扇体后退，沉降中心内河口坝及席状砂较为发育，湖相泥岩沉积 范围较大。 ( 3 )第三旋回一一东营期 本阶段断裂活动进一步加剧，导致裂谷盆地第三次大规模扩张。 与前两个旋回相比，块断运动不明显，呈大面积的升降，盆地向坳陷 转化。由于受构造运动控制，盆地北，西部继续抬升，东南端倾没， 使得西部凹陷和东部凹陷在南部连通，凹陷问的环境差异不明显，盆 地演化具统一性。同时造成西部凹陷北部及西侧斜坡抬升遭受剥蚀， 沉降中心和沉积中心向东南移动。本期的扩张和沉陷运动在盆地南部 形成一定范围的浅水湖泊环境，发育三角洲和浅水湖相沉积，其它地 区则沉积了一套以河流冲积环境为主的冲积扇一泛滥平原沉积体系。 东营末期全盆地抬升，湖盆收缩，大范围遭受剥蚀，第三旋回结束。 辽宁工程技术大学硕士学位论文 1 4 地层 构 裂 造 谷 旋 沉积旋回及捌分 发 系鲴 段 回 育 期 快速 了 第 下 东 上升 稳定 三 茜 下降 旋 组 缓慢 下降 豳 第 r 上升 、= ；一 彗 蓦 i 、= = ： 一 沙 l ，i箍 o * 一 2 涉 3 i 段 4 共 b 坷 7 互 沙 9 1 0 儿 1 2 街 二 1 3 兴 1 4 囊 组 1 5 ml e 1 7 产 l e 图3 - l 兴隆台油层地层综合柱状图( 欢2 6 井) 辽宁工程技术大学硕士学位论文 1 6 3 2小层划分与对比 为了进行沉积微相研究，时间单元划分以最小为好。原根据韵律 性，具有一定厚度、分布较稳定的泥岩隔层划分的小层，一般为单一 的砂层，或一般为具有最小的、单一的沉积时间单元。 3 2 1小层划分与对比原则 兴隆台油层主要是碎屑岩与粘土岩互层，由于这两类岩层的电性 差别大，曲线形态和岩性对应关系清楚，加之电测资料又具有速度快， 易于获得连续剖面等优点，故本次研究中，电测曲线是油层对比时最 为广泛采用的主要资料。 选用电测曲线进行油层对比，首先应研究岩性和电性的关系，研 究各级次沉积旋回在电测曲线上的显示特征。研究岩性和电性关系的 具体方法是：选取几口有全套完井电测资料的取心井，然后将电测资 料、岩性资料迸行逐段、逐层对比，研究各种岩性、沉积旋回在电测 曲线上的显示及代表特征。然后选取典型的曲线，编制单层及不同组 合类型油层的典型曲线图版。利用这些图版去识别含油岩层的岩性及 其组合规律，达到划分小层的目的。 本次研究，小层的划分正是采用上述方法，结合油田实际和生产 实践，还确定了一些小的分层原则，具体如下： ( 1 )标志层一旋回对比法 研究区兴隆台油层内部缺乏标志层，给地层对比造成了非常大的 困难。但标志层控制是所有地层对比方法中最为有效的方法之一。如 何寻找和确定对比标志层是开展地层对比工作的首要条件。首先找全 区分布最广泛、特征最明显的沉积特征。确定主要的几个分层界线。 ( 2 )邻井追踪 依据沉积相律的变化，不同沉积相带的分布有一定的范围，各种 相带在平面上组合和变化，具有一定的连续性和继承性。因此说，标 志层在平面上的变化是渐变的，在地层对比中，通过采用邻井追踪， 在对比标志层卡准后，再进行其它层组单元逐步追踪。从工作实践来 看有两种方法，一种方法是建立标准剖面，先对通横纵各一个剖面，然 后周围井与剖面上井对比，这是教科书上的做法，经过前人总结有一定 的适用性，但按照这种方法做，发现容易串层，原因是一个剖面过的井 很难都是标准井，一旦横切砂体砂层不全，垂直断层的剖面井又有断点 辽宁工程技术大学硕士学位论文 平行断层的剖面，走向断层的断点更难对，因此后期调整起来很困难， 经过多年的实践觉得合并同类项法比较好，即顺着砂体对，按着同一构 造位置对，把相类似的井划在一起，对起来在局部非常相似，这种方法 虽然没有写入教科书，但很多人在用，关键是后期处理，有些人没进行 后期处理，因此这片井一样，那片井一样，两片之间串了。这时就可以发 挥标准井的作用，找出每片与标准井的关系。片与片的衔接通过标志层， 缺不缺层位看与标准井相比较厚度够则相变，厚度不够则断失。在对比 时充分发挥标志层的作用，逐渐划小对比单元，提高对比精度。这样的 工作流程可以保证地层对比中的准确性和合理性。 ( 3 )地层岩性厚度原则 依据“旋回划分，分级控制”原则，以沉积旋回为主，地层厚度为 辅，先对大段后对小段，先对主要标志层后对辅助标志层的办法进行 小层的划分和对比。 3 2 2 对比标志层 地层纵向组合特征主要依据生物化石，同位素和区域地层来确定， 但由于化石和取芯资料较少，横向对比还需要用电测曲线的对比来完 成，选择稳定可靠并易于识别的对比标准，是提高地层对比精度的必 要条件。标志层是指沉积厚度稳定，平面分布广泛，岩石特征明显， 纵向基本不重复出现的特殊岩性段，标志层的稳定性和特殊性决定了 地层对比的可靠性，是综合地质研究的基础。在岩，b 观察、测井曲线 特征分析和与邻区对比的基础上，根据工区的情况选择了3 个标志层 作为本次地层横向对比一地层层序确定的依据。 ( 1 ) 兴隆台油层顶部的漏斗泥岩段： 位于兴隆台油层顶部，在欢喜岭地区分布较稳定，为区域对比标 志层。研究区内钻遇率达1 0 0 ，岩性为深灰色泥岩，质纯性脆，电性 特征明显。测井曲线上一般表现为特低感应值，形态呈“漏斗”状， 高时差、自然电位平直，厚度一般为i 1 5 m ，易于识别，见图3 2 。 f f f f f ? 辽宁工程技术大学硕士学位论文 图3 - 2 漏斗泥岩段( 锦2 - 1 5 - 0 2 5 井) ( 2 )兴i 油层组底部深色泥岩段 兴i 油层组底部，岩性主要为深灰色泥岩，有时含钙质泥岩和含 灰泥岩，在研究区西北部发育较稳定，自然电位曲线平直，视电阻率 呈锯齿状，如图3 - 3 。 自然电位曲线 井视电阻率曲线 岩性剖面 ( 1 7 r 矗) 一l 1 0 m v i + 膏色 蠹| 手 盘至至目 2 图3 - 3 深色泥岩段( 欢2 6 井) ( 3 )兴油层组底部砂砾岩或砂岩段 在研究区西南部和东南部，兴n 油层组底部主要为砂砾岩和各粒 级砂岩夹薄层深色泥岩，自然电位曲线和视电阻率曲线，多为齿状箱 形或钟形。如图3 - 4 ，研究区西南部锦2 井，兴i i 油层组底部为砂砾 岩夹薄层泥岩，自然电位和视电阻率曲线为钟形。 自然电位曲线 视电阻率曲线 岩性翻面 什7 一il o s vl + 、 。卜i 乏 一s 1 一 二 司 图3 4 砂砾岩段( 锦2 井) 辽宁工程技术大学硕士学位论文 1 9 图3 - 5 不整合面在地震剖面上的反映 从研究区地震剖面图( 图3 5 ) 上明显看出兴隆台油层底部与沙 三段为角度不整合接触，沙三段上段上部被削截，只剩下下段泥岩， 易于区分。 3 2 3 小层综合对比 根据上述地层划分与对比原则，在旋回性不明显的层段，利用 厚度变化规律辅助划分层组界线，充分尊重油田现已使用的划分方案。 本次划分按照油田要求，以采用辽河油田研究院对地层划分方案为主， 以欢2 6 井为标准井，在研究区内首先选择与其相似的井进行划分对比 ( 如图3 5 ) 以欢2 6 井和欢6 3 4 井为例。 图3 - 5 欢2 6 井与欢6 3 4 井小层划分对比图 在此基础上，在研究区内又选择了主干剖面( 如图3 - 6 、4 - 2 4 ) 进行地层 划分与对比，然后结合构造背景、沉积背景，古生物等，在全区进行地层划分与 辽宁工程技术大学硕士学位论文 对比。从图上可以看出兴m 油层组地层发育较厚，兴i 油层组、兴i i 油层组相对 较薄；在研究区西南部，邻井之间地层厚度比较接近，西北部邻井之间地层厚度 也相似，但明显西南部地层沉积比西北部厚。从兴隆台油层的地层等厚图( 如图 3 - 7 ) 上也可以看出，研究区西南部和东南部，古地貌为一洼地，地层沉积较厚， 普遍都超过了3 0 0 米，在研究区西南部地层最厚达5 0 0 米左右，西北部为古隆起 沉积较薄厚度一般在2 0 0 米以下。 图3 - 6 兴隆台油层小层对比剖面图 图3 7 兴隆台油层地层等厚图 在上述各个小层层间岩性、电性组合分析的基础上，结合地层厚 辽宁工程技术大学硕士学位论文 2 1 度、沉积旋回等特征，对研究区目的层进行地层划分与对比。其结果 如表3 - 1 表3 1 地层综合划分对比结果 油层油层组小层 兴i 1 兴i兴i 2 油层组 兴i 一3 兴 兴i 4 兴i i 1 兴i i 2 隆 兴i i 兴i i 3 油层组 兴i i 4 兴i i 一5 台 兴6 兴i i i 1 兴m 2 油 兴3 兴m 4 兴 兴m 5 层 油层组 兴h i 6 兴m 7 兴8 兴i i i 9 兴1 0 以往小层对比考虑更多的是测井曲线特征，只要曲线比较相似就 看为同一层。由于研究区地层比较复杂，岩性变化较大，因此此次小 层划分过程除了寻找标志层以外，更多的考虑了沉积旋回、小层砂体 的厚度等特征。综合方法的使用使小层对比和划分在研究区更准确。 辽宁工程技术大学硕士学位论文 4沉积类型和沉积微相特征 沉积发育史与断陷盆地发育的每个阶段紧密相关，断裂运动不仅 控制了垂向上旋回的交替，而且也决定了不同地质时期，平面上沉积 体系的展布，为多种多样的沉积类型创造了条件。嘲 沙一、二时期为西部凹陷的萎缩期，基底的沉降幅度变小，水体 范围缩小，分为早、晚两个发育阶段。 早期，西部凹陷逐渐隆起、抬升、使水体范围大大缩小，凹陷西 侧边缘及北部地区有明显的剥蚀现象，且在曙光齐家边缘地区沙二 期末有沉积，但凹陷的较大范围仍保持湖泊的沉积环境。这时期短轴 水系发育，将物原区的碎屑物质输入湖盆，。由于河流坡降大、流程短， 水流运载能力强，沿斜坡形成带状排列的扇三角洲沉积体系。所形成 的扇三角洲因坡度缓、地貌复杂，因而亚相发育、微相齐全。 晚期西部凹陷又一次扩张和深陷，水体范围再一次扩大，明显超 过沙二时期，凹陷两侧水系发育，碎屑供给丰富，沉积条件与环境是 沙二时期的继续与发展，因此本期凹陷的主要沉积特征与沙二期基本 相似。早期的沉积具有一定的充填性质，因此晚期的地貌形态有所改 变。由于沙一时期的大规模水进，扇三角洲的前积能量不足，扇三角 洲的规模缩小，沉积的碎屑颗粒较沙二时期明显变细，水下分流河道 向后退缩，席状砂相对发育，湖相泥岩沉积范围较沙二期扩大。 4 1沉积物源 从扇三角洲分布图( 图4 1 ) 上，可以看出总的物源来自西部凸 起，但上游的河道频繁变迁，对下游物源影响很大，至研究区时，不 再是单一的物源。研究区面积较大，受西八千扇体和齐署双扇两个扇 体的控制，研究区主要位于扇三角洲前缘亚相，总体上水下分流河道 比较发育，每条河道的源头都可以视为一个小的物源( 一般2 6 个) 。 如果要以砂岩的厚薄来确定主物源。从砂体分布图( 图4 3 、4 4 、 4 5 、4 6 ) 上可以看出，兴i 油层组物源主要来自西北部，在锦1 3 井， 锦1 5 井、锦3 0 井附近，受西八千扇体的控制。兴油层组物源主要 有三个，由东至西分别在锦2 井，欢1 0 井，双1 0 7 井附近。受西八千 和齐署双扇两个扇体的控制。兴油层组物源主要有四个，主要分布 在锦1 1 4 井，锦2 井，欢气3 井，双1 0 7 井附近。整个兴隆台油层受 两大扇体的控制，整体上看，研究区物源主要有三个，分别位于锦2 辽宁工程技术大学硕士学位论文 井，欢气3 井，双2 0 8 井附近。 由于研究区兴隆台油层位于扇三角洲水下部分，以水下分流河道为 主，物源主要来自西北部，北部和东北部是确定的。但有几个到底在 哪，由于不同的沉积单元则会有不同的个数及位置。 。 一 图4 - 1 辽河扇三角洲分布图 ( 摘自锦4 5 块油藏精细描述) 4 2砂体分布 4 2 1纵向上砂体分布 在研究纵向上砂体分布时、对每个小层的砂体厚度进行统计并制 成了统计表( 表4 1 ) ，为了直观起见又做成了平均厚度直方图( 图4 2 ) 。 通过图表可以看出最厚的是兴m 油层组，平均厚度7 9 4 米。砂岩百分 含量也较高达5 2 3 8 ；最薄的是兴i 油层组，平均厚度1 8 8 7 米，砂 岩百分含量也最小为2 7 8 7 ：兴i i 油层组也较薄，平均厚度为2 7 2 l 米，砂岩百分含量为4 5 7 1 。 辽宁工程技术大学硕士学位论文 图4 2 小层砂岩垂向分布特征 4 2 2 平面上砂体分布 研究区兴隆台油层是在快速水退和缓慢水进背景下形成的，受两 个扇体的控制，不同时期两个扇体的发育程度和强度不同。此次研究 将该油层划分了3 个油层组，2 0 个小层。 兴一i o 号层沉积时期，研究区中部位于古隆起地带，大部分未接 受沉积。此时在研究区的西南部，由于受西八千扇体的影响，砂岩沉 积较厚，在锦1 1 4 附近最厚达2 5 米左右，在研究区东部，受齐署双扇 的影响，也沉积了较厚砂体，在双1 0 7 附近最厚达2 5 米以上。( 附图 a 1 0 ) 兴m 一9 号层沉积时期，基本继承了兴1 0 号层的沉积特征，只 是砂体相对变薄。 兴- 8 号层沉积时期，沉积范围有所增大，东北部地区主要受齐 署双扇的影响，砂体沉积较厚，北部欢气3 井附近厚度达2 0 米以上， 东部双1 1 6 井，砂岩沉积厚度也超过了2 0 米。研究区西南部锦1 1 4 井， 锦1 1 7 井附近，受西八千扇体的影响，砂体沉积厚度也在2 0 米以上。 ( 附图a 9 ) 辽宁工程技术大学硕士学位论文 表4 1 兴隆台油层各小层砂岩厚度统计表 砂岩厚度( j)油层组砂岩油层组砂岩百 小层最大最小 平均厚度平均值分含量平均值 ( 米) ( ) 兴i 12 0 2o 84 9 7 兴i 2 1 9 416 6 2 1 8 2 62 7 8 7 兴i 一3 2 20 87 1 l 兴i 42 4 20 97 8 3 兴i i 11 8 40 14 6 4 兴一2 1 40 85 9 l 兴i i 一31 6l6 3 0 兴一4 1 8 20 26 1 9 2 7 2 1 4 5 7 1 兴i i 一52 1 7 0 56 7 8 兴i i 61 8 316 6 9 兴h i 12 319 9 1 兴i 2 2 62 31 1 8 0 兴i i i 一3 3 0o 11 2 8 8 兴4 4 7o 51 3 2 2 兴5 2 6 611 2 6 7 9 4 05 2 3 8 兴i i i 一63 l1 5 1 3 5 兴72 5 22 8 1 2 5 5 兴i i i 一82 6 81 4 1 5 1 4 兴i i i 。9 2 86 41 5 6 1 兴i i i 1 03 2 88 21 9 6 9 兴7 号层、兴1 1 1 6 号层沉积时期基本上继承了兴i 一8 号层的沉 积特征，只是沉积范围略有增大。 兴5 号层沉积时期，沉积范围进一步扩大，在研究区西南部锦 1 1 4 井、锦1 0 4 井、锦2 6 4 井附近，砂体沉积厚度达2 0 米以上。东南 部受齐署双扇的影响，在双1 1 8 井附近砂体沉积厚度也超过了2 0 米。 ( 附图a s ) 兴4 号层沉积时期，基本继承了兴，5 号层的沉积特征。 兴3 号层、兴一2 号层沉积时期，西八千扇体和齐署双扇在研 辽宁工程技术大学硕士学位论文 究区中南部交汇，双9 6 井、锦3 0 7 井附近沉积较厚。锦2 井、锦1 1 4 井附近，受西八千扇体的影响此时沉积较厚，最厚达2 5 米左右。在研 究区东南部，受齐署双扇的影响，双1 1 8 井附近沉积也较厚。( 附图 a 7 ) 兴m 一1 号层沉积时期，西八千扇体在西北部分成两条水下分流河 道，受西北部水道影响，欢2 l 井附近砂体沉积厚度达1 5 米左右。受 西南部水道影响，锦2 6 0 井附近，砂体沉积厚度达2 0 米左右。此时齐 署双扇在东北部，也分为两条水下分流河道，研究区北部河道发育较 差，影响范围较小，仅在欢1 1 井附近砂体沉积厚度达1 0 米左右。研 究区东部水道发育范围较大，在双1 1 7 井附近沉积厚度达1 5 米左右。 ( 附图a 6 ) 图4 3 兴油层组砂岩等厚图 兴油层组：从图4 - 3 上可以看出，在平面上砂岩主要受东北部 和西北部物源控制，砂体在研究区东南部和西南部较发育，形成朵状 扇体；另外有几个来自北东向及西北向小物源影响，形成的小型扇体 与主扇体叠覆相交。两个物源沉积贡献都较大，所以在研究区西南部 辽宁工程技术大学硕士学位论文 和东南部，砂岩最为发育，且层内砂体呈条带顺物源方向向前延伸， 如研究区东南部双2 0 8 井、双1 1 6 井、双1 0 6 井、双9 2 井、双1 0 8 井、双9 6 井附近砂岩，砂岩厚度达1 0 0 m 以上；研究区西南部锦2 3 井、锦3 0 井、锦儿4 井、锦1 1 7 井附近，砂岩也较发育，厚度均在 1 2 0 米以上。在欢2 l 井、欢8 井、欢7 0 井及欢1 6 8 井等井周，砂岩 发育较差，主要是这些井，处于各砂体交合边部或扇体靠前端，该区 内砂岩厚度均小于4 0 m 。垂向上，自下而上，西南部主物源逐渐北移 但变化不大，而东北部物源先逐渐增强，到兴m 油层组末期又慢慢减 弱，因此砂体在研究区西南部和东南部较厚，向研究区北部和中部砂 岩厚度逐渐减小，但由于受小物源的影响，在研究区的北部欢气3 井 附近砂体较发育。整体反映为缓慢进积的沉积过程。 兴i i 一6 号层沉积时期，基本上继承了兴h i 1 号层的沉积特征，只 是沉积范围有所扩大。 兴5 号层沉积时期，西八千扇体的两条水下分流河道又汇聚成 一条水下分流河道，分布较广泛，在锦3 1 井附近，砂体沉积厚度达 1 5 米左右。在南部锦3 0 井、锦1 1 4 井附近及以南沉积也较厚。这时 在齐署双扇的影响下，研究区砂体分布范围较大，只是厚度较小，仅 在研究区东南部双1 0 6 井、双1 0 7 井附近，沉积厚度超过1 0 米，其余 北部大部分地区小于1 0 米。( 附图a 5 ) 兴一4 号层沉积时期，基本继承了兴i i 一5 号层的沉积特征，砂体 分布范围与兴i i 5 号层相似。 兴i 卜3 号层、兴i i 一2 号层沉积时期，研究区全区都接受了沉积， 西八千扇体与齐署双扇在研究区内交汇。砂体分布范围广，大部分地 区砂体沉积都较薄，仅在双2 0 4 井、双1 1 8 井、锦2 井、锦3 1 井附近， 沉积厚度大于l o 米，其余地区大多小于l o 米。( 附图a 4 ) 兴i i 1 号层沉积时期，研究区内西八千扇体较发育，齐署双扇发 育范围较小，受西八千扇体的影响，在锦1 3 井附近，砂体沉积厚度达 到1 5 米以上。齐署双扇影响下的地区，砂体普遍较薄，双2 1 4 井附近 砂体沉积厚度达1 0 米以上，其余均小于1 0 米。( 附图a 3 ) 兴油层组：从图4 - 4 上可以看出，在平面上，总的趋势具有南 厚北薄，东西厚中间薄的特点，来自东北部的物源及西北方向等多个 物源，对沉积具有贡献。研究区西南部和东南部，砂岩厚度较大，砂 岩发育呈条带状，如研究区东南部双1 0 6 井、双9 2 井、双1 0 8 井、双 辽宁工程技术大学硕士学位论文 2 0 4 井、詹1 井附近砂岩，砂岩厚度在5 0 m 以上；研究区西南部锦2 井、锦1 3 井、锦3 井、锦1 1 4 井附近砂岩，砂岩厚度也在5 0 米以上。 在研究区北部欢1 8 井、杜4 井、欢气3 井附近砂岩发育较差，厚度小 于2 0 米，该处应为多物源成扇扇体叠合边部或前缘；垂向上砂岩厚度 阶段性增加或减小，整体表现为缓慢的进积。 图4 4 兴i i 油层组砂岩等厚图 兴i 4 号层沉积时期，此时研究区主要受西八千扇体的影响，砂 体分布范围较广，在研究区西南部锦1 5 井、锦3 0 井附近，砂体沉积 厚度超过了2 0 米。此时齐署双扇对研究区影