（石油与天然气工程专业论文）直罗油田马莲沟八卦寺区滚动勘探开发目标评价.pdf

中文摘要 论文题目 专业 硕士生 指导教师 直罗油田马莲沟- ) k 卦寺区滚动勘探开发目标评价 石油与天然气工程 ( 签名) ( 签名) 摘要 本文以直罗油田北部马莲沟- j k 卦寺地区延长组长2 段，延安组含油地层为研究对 象，采用现代沉积学、层序地层学及储层地质学等理论方法，从整个沉积盆地的区域地 质背景着手，通过岩心、测井、钻井、录井等资料地层进行系统的划分与对比；在此基 础上，系统研究工区沉积相、沉积体系及其平面展布与垂向演化规律，揭示砂体的空间 展布规律；结合岩芯化验资料，综合评价了储层物性特征；然后分析油气的成藏规律， 优选滚动开发目标和有利勘探目标；最后，通过经济评价提出滚动丌发井网部署，提出 勘探目标探井部署。 研究区地层厚度较稳定，除长l 有地层剥蚀外，其它研究层位分布齐全，但是横向 岩性特征变化快，缺乏稳定的标志层；在西倾单斜的背景上发育一轴呈东西向的鼻隆构 造，鼻隆构造南北两翼各发育一个次一级的低隆，是主要油藏分钮区。长2 油层组属于 为三角洲前缘相，水下分流河道砂体发育，具有典型的分流河道沉积特征，长2 和延安 组储集砂体受沉积相控制，呈条带状展布，长2 油层组的孔隙度一般 1 4 ，渗透率 1 0 1 0 卅um 2 ，延安组孔隙度一般 1 溅，渗透率 2 x1 0 。pm 2 。储集层具有速敏和酸敏的 特征。长2 和延安组油藏来源于下部油源的向上运移，都主要分布在分流河道砂体内， 属于岩性一构造圈闭，分流间湾泥岩具有顶封侧堵的作用，鼻隆高部位常是高产油区，区 域裂缝的发育对长2 油气的成藏具有很强控制作用。 关键词：油气富集规律储层特征油气运移特征 论文类型：应用研究 s u b j e c t ：r o l l i n ge x p l o r a t i o na n d g u t t e r - b a g u at e m p l eo f z h i l u of i e l d s p e c i a l i t y ： n a m e ： i n s t r u c t o r ： p e t r o l e u m ( s i g n a t u r e ( s i g n a t u r e d e v e l o p m e n ta n d t a r g e t e v a l u a t i o no fm a l i a n a b s t r a c t i nt h i sp a p e r ，t h en o r t h e r no i lf i e l d sm a l i a nz h i l u od i t c h g o s s i pt e m p l ea r e at oe x t e n d t h eh e a do ft h ec h a n g2 ，o i l b e a t i n gs t r a t ao fy a n a na st h er e s e a r c ho b j e c t ，t h eu s eo fm o d e m s e d i m e n t 0 1 0 9 y ，s e q u e n c es t r a t i g r a p h y a n dr e s e r v o i rg e o l o g y , t h e o r e t i c a lm e t h o d s ，f r o mt h e e n t i r es e d i m e n t a 】了b a s i n sr e g i o n a lg e o l o g i c a lb a c k g r o u n d t op r o c e e d ，t h r o u g ht h ec o r e , l o g g i n g ，d r i l l i n g ，l o g g i n g i n f o r m a t i o ns u c ha sas y s t e m a t i cs t r a t i g r a p h i c d i v i s i o na n d c o r r e l a t i o n ：o nt h i sb a s i s ，t h es y s t e m a t i cr e s e a r c hw o r k a r e as e d i m e n t a r yf a c i e s ，s e d i m e n t a r y s v s t e ma n di t sv e r t i c a lp l a n es p r e a da n de v o l u t i o n ，r e v e a lt h es p a t i a ld i s t r i b u t i o no fs a n d b o d i e sl a w ：c o m b i n a t i o no fc o r el a b o r a t o r yd a t a ，c o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o no ft h er e s e r v 0 1 。 d h v s i c a lc h a r a c t e r i s t i c s ；t h e na n a l y z e df o ro i la n dg a sf o r m i n gr u l e s ，o p t i m i z a t i o na n d r o l l i n g d e v e l o p m e n tg o a l s a n df a v o r a b l ee x p l o r a t i o nt a r g e t s ；f i n a l l y ，s c r o l lt h r o u g h e c o n o m l c e v a l u a t i o no fp r o p o s e dd e v e l o p m e n tw e l l sn e t w o r kd e p l o y m e n t ，t h ed e p l o y m e n to fp r o p o s e d w i l d c a te x p l o r a t i o nt a r g e t s s t r a t i g r a p h i ct h i c k n e s so ft h ea r t i c l et h a tt h es t u d ya r e a ，m o r es t a b l e ，i na d d i t i o n t oal o n g o n et h e r ed e n u d a t i o n ，t h eo t h e rr e s e a r c hh o r i z o nd i s t r i b u t i o n i sc o m p l e t e ，b u tt h el a t e r a l l i t h o l o g yc h a n g e sq u i c k l y , as i g no fl a c ko fs t a b l el a y e r ；d u m p i n gi n t h ew e s ta g a i u s tt h e b a c k g r o u n do fd e v e l o p m e n to fm o n o c l i n i c a - a x i sw a sn o s el o n ge a s t 。w e s ts t r u c t u r e ，n o s ea n d 1 u n gs t n l c t u r a ld e v e l o p m e n to fn o r t ha n ds o u t hw i n g so fas u b - al o w 。l u n g ，i s t h em a l n r e s e r v o i rd i s t r i b u t i o na r e a c h a n g 2 r e s e r v o i r g r o u pb e l o n g s t ot h ed e l t af r o n tf a c i e s ， u n d e n a t e rd i s t r i b u t a r yc h a n n e ls a n db o d yd e v e l o p m e n t ，i th a st h et y p i c a lc h a r a c t e r i s t i c so f d i s t r i b u t a r yc h a n n e ld e p o s i t s ，l o n g2 ，a n dy a n a nf o r m a t i o nr e s e r v o i rs a n db o d i e sc o n t r o l l e d b vs e d i m e n t a r yf a c i e s ，s h o w i n gab a n ds p r e a d ，l o n gg r o u p2r e s e r v o i rp o r o s i t yi ng e n e r a l ”1 似d e n e 臼a t i o nr a t eo 1 o x l o 。3 p m 2 ，y a h a nf o r m a t i o np o r o s i t yi ng e n e r a l ”1 5 p e n e t r a t i o n r a t eo f 2 10 。面b e l o n g i n gt ol i t h o l o g i c s t r u c t u r a lt r a p s ，s e p a r a t ei n t e r - w a nm u d s t o n e b l o c kw i t ht h et o ps i d eo ft h er o l eo fc l o s u r e ，n o s e 1 0 n gh i g hp o s i t i o ni so f t e n ah i g h 。y i e l do i l ， t h er e g i o n a ld e v e l o p m e n to ft h el o n gc r a c k si nt w oo i la n dg a sa c c u m u l a t i o nh a v eas t r o n g c o n t r o le f f e c t k 唧o r d s ：l a wo fo i la n dg a se n r i c h m e n t r e s e r v o i rc h a r a c t e r i s t i c s o i la n dg a s m i g r a t i o nc h a r a c t e r i s t i c s t h e s i s ：a p p r o p r i a t es t u d y h i 学位论文创新性声明 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。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论 文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果：也不包含为获得话安石油大学 或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所 做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。 申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。 论文作者签名：糯琵同期：硝10 ，歹 学位论文使用授权的说明 本人完全了解西安石油大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在 校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安石油大学。学校享有以任何方法 发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权利。同时授权中国科学技术信息 研究所将本文收录到中国学位论文全文数据库并通过网络向社会公众提供信 息服务。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果 时，署名单位仍然为西安石油大学。 论文作者签名： 导师签名： 勉 础 注：如本论文涉密，请在使用授权的说明中指出( 含解密年限嚣) 第一章绪论 1 1 项目来源 第一章绪论 马莲沟- ) k 卦寺地区滚动勘探开发目标评价项目，来源于延长油田股份有限公司综 合性研究项目。 本区马莲沟- a 卦寺地区位于富县直罗油田开发区北部，勘探面积约 1 0 0 0 k m 2 ，经过多年的勘探开发，基本探明了马莲沟地区张家湾油田含油面积约5 1 0 k m 2 ， 地质储量3 0 0 - - 5 0 0 万吨，2 0 0 6 年本区投入一定量钻井和试油工作量，见到良好的勘探 效果，发现了张评2 井和张2 井等一批含油井点，开展项目研究，目的主要是为了搞清 楚这些井点所在层位砂体展布规律，含油规模，储层好坏，储量多少，在油藏精细评价 的基础上，对最佳有利目标区进行井位设计和论证，为今后整体开发油田打好基础。 1 2 项目主要研究的内容 ( 1 ) 综合利用高分辨率层序地层学方法、等高程时间单元对比法和沉积旋回岩性 厚度对比法，对研究区延长组和延安组的地层进行系统对比划分，确定了该区地层的对 比和划分方案。 ( 2 ) 重点研究了延长组和延安组沉积体系及其演化特征。 ( 3 ) 研究延长组长2 油层组和延安组延7 + 8 油层组的储层特征及控制因素：并在此 基础上开展了“四性”关系研究，建立油层识别标准。 ( 4 ) 研究了延长组长2 和延安组底部砂体的成因类型及其空间分布规律。 ( 5 ) 研究油气层纵向及平面分布特征，评价目的层段成藏条件，明确影响区块油气 富集成藏的主要控制因素，优选滚动开发区和有利勘探目标，以经济评价为基础提出滚 动开发区井网布置，同时提供部署探井井位。 1 3 研究方法与技术路线 针对目前研究区的地质特征和资料现状，在研究过程中，首先从大量收集整理资料 入手，建立了一套地质研究基础资料库；然后采用现代沉积学、层序地层学及储层地质 学等理论方法，从整个沉积盆地的区域地质背景着手，通过岩心、测井、钻井、录井等 资料地层进行系统的划分与对比；在此基础上，系统研究工区沉积相、沉积体系及其平 面展布与垂向演化规律，揭示砂体的空间展布规律；接着，结合岩芯化验资料，综合评 价了储层物性特征；然后分析油气的成藏规律，优选滚动开发目标和有利勘探目标；最 后，通过经济评价提出滚动开发井网部署，同时提出勘探目标探井部署( 如图1 1 ) 。 在此过程中，我们进行了大量的资料收集整理、样品测试化验、综合分析研究和图 件编制等一系列工作，其中完成主要工作量如下表： 西安石油大学硕士学位论文 图1 1 项目研究技术路线图 2 第一章绪论 表1 完成主要工作量统计表 + 项目数量项目数量 收集测井资料1 2 0 口井油藏剖面图6 幅 收集试油资料 3 0 口井顶面构造图6 幅 压裂、生产数据7 0 口井沉积相平面图7 幅 地层划分 8 0 口井砂体等厚图7 幅 采样钻取岩心 8 0 块孔隙度平面图7 幅 岩心洗油、渗透率室内测7 l 块渗透率平面图7 幅 定 铸体薄片测试7 块油藏综合评价图6 幅 单井沉积微相图2 幅油藏平面分布图1 幅 单井沉积旋回图3 幅文字报告1 份 砂体对比剖面1 0 幅 1 4 主要认识及结论 ( 1 ) 地层特征：研究区地层厚度较稳定，除长l 有地层剥蚀外，其它研究层位分布齐 全，但是横向岩性特征变化快，缺乏稳定的标志层，在高分辨率层序地层学理论的指导 下，和有限标志层的控制下，通过通过等高程时间单元对比法和沉积旋回岩性厚度对比 法对研究区地层进行了详细的对比划分，将长2 分为长2 3 、长2 2 和长2 l 三个砂层组， 其中长2 3 分为1 个中期旋回3 个短期旋回，长2 2 分为1 个中期旋回4 个短期旋回，长 2 1 分为1 个中期旋回3 个短期旋，长1 分为1 个中期旋回，可见2 - 4 个短期旋回，富 县组分为1 个中期旋回2 - - 3 4 个短期旋回，延9 分为2 个中期旋回5 个短期旋回，延7 + 8 分为2 个中期旋回8 个短期旋回 但) 构造发育特征：研究区在西倾单斜的背景上发育一轴呈东西向的鼻隆构造，鼻隆 构造南北两翼各发育一个次一级的低隆，构造坡降较大，平均1 0 2 0 m k i n ，最大处达 3 0 - 4 0 m k m 。两个次级低隆是主要油藏分布区。 ( 3 ) 沉积特征：本区长2 油层组属于为三角洲前缘相，水下分流河道砂体发育，具有 典型的分流河道沉积特征，长2 油层组的3 个次一级的油组长2 3 、长2 2 和长2 l ，整体沉 积特征相似，发育3 4 条分流河道，呈近南北向。延安组亦属三角洲前缘沉积，但砂体 不发育，以分流间湾沉积为主体，延7 + 8 和延9 的底部分流河道砂体相对较发育。 ( 4 ) 储层特征：研究区长2 和延安组储集砂体受沉积相控制，呈条带状展布，单砂体 厚5 1 2 m ，其中延长组主要为细粒、极细粒长石砂岩，延安组主要为中粒、中细粒次岩 3 西安石油大学硕士学位论文 屑长石砂岩、长石砂岩，它们都发育自生高岭石( 长2 油层组还广泛发育自生绿泥石包 膜) ，长石溶蚀常见，粒间溶孔发育，局部碳酸盐胶结发育，储集空间以残余原生粒间孔 和粒问溶孔为主，同时还发育高岭石晶间孔，为细微喉孔隙类型。但是延安组储集砂体 较延长组成分成熟度高、粒度粗。长2 油层组的孔隙度一般 1 4 ，渗透率 1 o x l o p m 2 ， 延安组的孔隙度相对较大，般 1 5 ，渗透率 2 x l o 3 w e 。由于储集层内绿泥石和高岭 石分布常见，具有速敏和酸敏的特征。 ( 5 ) 油气藏富集规律：长2 和延安组油藏来源于下部油源的向上运移，都主要分布在 分流河道砂体内，属于岩性构造圈闭，分流间湾泥岩具有顶封侧堵的作用，鼻隆高部位 常是高产油区，区域裂缝的发育对长2 油气的成藏具有很强控制作用，他是沟通长2 储 层和油源的重要途径；侏罗系油气成藏的主要油气运移通道为下切古河道，因此从区域 上看，古地貌是侏罗系油藏形成和分布的关键控制因素之一。 ( 6 ) 滚动开发区储量计算及其经济评价：通过容积法计算本区5 个单元的地质储量， 总地质储量为7 6 5 9 万吨，其中：长2 3 为3 3 8 6 万吨；长2 l 为2 5 4 5 万吨，延7 + 8 为1 7 2 8 万吨。在油价3 3 0 0 元t ( 不含税油价为2 8 2 0 5 1 元t ) 条件下的采油经济界限产量为o 0 6 2 t d 或1 8 5 妇，认为井网密度控制在1 6v l k m 2 左右比较合理，布井方式可选择菱形反九点 井网，菱形反九点角井转注后即形成矩形五点井网。 ( 7 ) 远景区预测：根据研究区的油气成藏特征及其所处的地质条件，进步预测以下 7 个有利目标：张2 井区长2 2 、长2 l 油层组；张1 2 3 芦1 0 井区长2 2 油层组；张 8 1 芦评3 3 井长2 l 油层组；芦4 芦评3 3 井区延9 油层组；芦评1 3 井区延9 油层组； 张2 张1 9 井区延9 油层组；芦评7 ：及其东北方向延7 + 8 油层组。 4 第二章区域概况 2 1 地理j l j c 况 第二章区域概况 马莲沟八卦寺地区位于富县直罗油田北部，区内山峦起伏、森林茂密，属于山区及 森林地貌，发育有葫芦河、沮水河等水系，呈现沟、峁、梁、塬交错的黄土塬景观，地 表为第四系黄土覆盖，海拔一般在1 2 6 0 m - 1 6 4 0 m ，地面高差1 0 旺3 0 0 m 。 该区属于大陆性干旱气候，年平均温度1 0 ，无霜期六个月，7 - 一，9 月份降雨量占全 国总降雨量( 3 0 0 - - 6 0 0 r a m ) 的一半以上，夏季多暴雨和冰雹。区内交通条件相对较好， 西延公路、铁路纵贯南北，兰宜3 0 9 国道横跨东西，另有树枝状分布的公路连接主要村 镇。 2 2 勘探开发简况 1 9 7 1 年，长庆石油勘探局在富县西部张家湾乡葫芦河流域进行区域勘探，首先在红 6 井发现三叠系延长组长2 油层，并于1 9 7 2 年初对该井进行压裂，获得5 1 2 m 3 d 的工业 油流，从而发现了直罗油田。t 1 9 7 5 年开始在该区钻探6 0 0 m 井距的开发基础井网，1 9 7 8 年编制了井距4 2 5 m 的反九点注水开发方案，同时油井开展了单井试采，小井距注水开 发试验，1 9 7 9 年原油年产量达到最高峰0 9 1 万吨。到1 9 7 9 年底，油田累计完井1 7 7 口( 其中探井6 9 口、生产井1 0 8 口) ，试油1 2 2 口，获工业油流井8 4 口，平均产油量6 7 2 m 3 d 。 工业气井1 2 口，未下套管地质报废井1 9 口，另有3 6 口待试油井。通过这些钻井和试油 压裂工作，取得了大量岩心和化验分析以及油气水产量、压力等数据，为油田储量计算 和发展提供了详实的第手资料。 1 9 8 5 年长庆石油勘探局在直罗油田选择了8 5 k i n 2 的开发试验区，打井5 2 口，累计 生产原油4 7 万吨。由于当时认识和工艺技术等条件限制，注水开发试验失败，又加上 按汁划价格生产，使油田连年亏损。为此，长庆石油勘探局于1 9 8 1 年提出了核销直罗油 田生产能力的报告，随后几年削减了油田生产任务。 1 9 8 6 年归属富县人民政府领导，成立直罗钻采公司，公司员工发扬艰苦奋斗，因陋 就简的实干精神，“旧井垫底，以油养油、滚动发展”，依靠长庆石油勘探局移交的旧井 展开工作，边学边干，进行生产配套，逐步恢复旧井生产。至1 9 9 5 年底，直罗油田累计 生产原油1 0 7 8 2 2 1 3 吨，做列了扭亏为盈，为开发直罗油田积累了经验，为发展富县经 济做出了贡献。 2 0 0 6 年底，直罗油田共有生产井5 0 0 余口，2 0 0 6 年全油田年产原油2 1 万吨，达到 历史最高水平，累积生产原油2 2 万多吨，油田综合递减1 2 0 2 ，采油速度0 0 4 7 ，采 出程度1 3 6 。目前直罗油田综合含水8 0 8 ，平均单井日产油0 2 吨。2 0 0 7 年直罗油 5 婀安石油大学硕士学位论文 田年原油产量以及突破5 万吨。 马莲沟八卦寺地区作为富县直罗油田的北部开发区，勘探面积约1 0 0 0k m 2 ，经过多 年的勘探，基本探明了马莲沟地区张家湾油田含有面积约5 1 0 2 ，地质储最3 0 0 - 5 0 0 万吨，2 0 0 6 年本区投入了一定的钻井和试油工作，达到了良好的勘探效果，发现了报评 2 井、芦1 0 井和芦7 井等一些含有井点。但是油区单井h 产水平低，产量递减快，且高 含水。 2 3 区域构造特征 直罗油田位于华北地台陕甘宁盆地内部的陕北斜坡构造单元上( 图2 1 ) ，陕北斜坡 主要形成于侏罗纪晚期或早白垩世，沉积地层向西倾斜展布，呈一个平缓的大单斜，其 平均坡降一般为7 - l o 力舳，地层倾角一般小于l 。，构造变形微弱。富县地区所处的稳定 构造环境具有长期性和持续性的特点，中生代以来的各沉积地层之问均呈整合或假整合 接触关系，沉积相类型较单一，断裂和局部构造极不发育。 区内出露地层有：三叠系、侏罗系和白垩系洛河砂岩。主要油层为三叠系延长组长2 段油层和侏罗系延安组延7 + 9 段油层。油藏主要分布在西倾大单斜背景上微型鼻褶构 造发育区。构造的稳定性和局部构造的不发育是研究区地质构造的显著特征。 伊盟隆 起 一7 f f j 晋 黠。 环? 。i 1 7 。晶 t f 簇， m ；一m 一| “* “：j ” 。- -，t t _ 4 、：褶 i ”j 。+ “口 “ ：m 南 “_ “曩掌 ：_ 。：。蒜警； 。二“j i扎训_ 、。“ r - 一 o 目l ，m 十“, i z “引l ii 固2 - 1哪尔多斯盆地分噩及研究区位置雷 。嚣 一n 呻 ! = = t a m辜： 天 第三章区域构造特征 第三章区域地层特征 富县油田北部马莲沟- a 卦寺地区钻遇地层自上至下为第四系黄土、侏罗系安定组、 直罗组、延安组、富县组、上三叠统延长组。根据沉积旋回及标志层将上三叠统延长组 自下而上划分为1 0 个油层组，侏罗系延安组也自下而上划分为1 0 个油层组。延长组与 上覆的侏罗系富县组为平行不整合接触关系。本次研究的主要目的层段为延长组的长2 油层组和延安组的延7 + 8 、延9 油层组。延长组到延安组的地层划分标准及地层发育情 况如表3 1 。 表3 - l 三叠系延长组和早侏罗系地层简表 地层 地层厚 标志 岩性 特征，湖盆演化史 系组段油层组( m ) + ， 层 浅灰、灰色细粉砂岩与深灰色泥 一延 。延7 + 8 1 0 5 1 1 5 湖盆充填期 岩不等厚互层 侏安 下部以粗砂岩、砂岩为主，上部以河湖三角洲发 罗组 ， ；延96 5 9 0 泥岩夹粉砂岩育期 系 富县组 3 0 4 0 杂色泥岩 古河的形成、发 _ - 。- - m - - 一， 展期 延第血段 暗色泥岩、泥质粉砂岩、粉细砂岩平缓坳陷，湖泊 长i ， o - 2 4 0 k 9 叠 t 3 y 5不等厚互层夹炭质泥岩及煤线 消亡 系 长2 1 4 0 - 4 5 浅灰色、灰绿色块状细砂岩为主夹 长 第四段 长2长2 2 4 d 4 5 k s 中粒砂岩及灰色泥岩 长2 3 4 5 5 0k ， 长3 1 3 5 5 0 浅灰色、灰褐色中、细粒砂岩夹暗 组 t 3 y 4长3长3 2 4 0 5 0 l ( 6 色泥岩 长3 3 4 5 5 0 _ 长暗色泥岩、炭质泥岩、煤线夹薄层 稳定坳陷，湖盆 3 m 5 0 k 5 t 3 y 4 + 5 l粉一细砂岩 收缩 长+ 5 长 第三段 3 0 - 5 0 浅灰色粉一细砂岩与暗色泥岩互层 2 4 + 5 长6 1 3 5 - 4 5 浅灰色、灰绿色中细粒砂岩夹暗色 j 长6 2 3 5 4 5 泥岩k 3 t 3 y 3 长6 灰黑色泥岩、泥质粉砂岩、细砂岩 长6 3 3 5 4 0 k 2 ，互层夹薄层凝灰岩 i -l i - 1 - -、l 川l - k 7 西安石油大学硕士学位论文 ：j r 。层粉细砂岩 第二段长8 长8 1 3 5 4 5 暗色泥岩i 中粗粒砂岩、细砂岩 k o湖盆扩张 长8 2 4 0 5 0 t 3 y 2 长9 9 0 1 2 0 灰色中粗粒砂岩夹细砂岩、粉砂岩初始坳陷，湖盆 第一段 长l o 2 8 0i 及泥岩，底部含有细砾岩形成 t 3 y l 灰紫色泥岩、粉砂质泥岩与紫红色 纸坊组 中细粒砂岩互层 3 1 延长组地层特征 鄂尔多斯盆地三叠系延长组属于内陆湖相沉积。包括边缘相( 河流相和冲积扇相) 、过 渡相( 湖成三角洲和滨浅湖相) 和盆地相( 半深湖和深湖相) 。边缘相主要分布在盆地北部。 盆地中部为过渡相分布区，盆地相主要分布在盆地南部。位于盆地中部的姬塬一自豹地 区三叠系上统延长组地层发育特征与鄂尔多斯盆地其它地区延长组相似，主要为一套灰 绿色、灰色中厚层中细粒砂岩、粉细粒砂岩和深灰色灰黑色泥岩组合，下部以中、粗 粒砂岩河流沉积为主，中部为一套湖泊一河湖三角洲为主砂泥互层沉积，上部为河流相 的砂泥岩沉积。延长组沉积旋回性很强，原自下而上划分五个段，各段之间均为连续性 沉积。后来为了适应油气勘探需要，按岩性、电性，特别根据十个标志层( k 0 - - k 9 ) 将 延长组自上而下细分为十个油层组( 表3 一1 ) 。标志层主要为凝灰岩、页岩、炭质泥岩 及煤线。其电性上以高自然伽玛，高电阻背景上的中低电阻，以及声速时差尖刀状高峰 为特征。根据长2 、长3 、长4 + 5 、长6 、长8 油层组内部沉积旋回特点和岩性组合特点， 再细分为长2 1 、长2 2 、长2 3 ，长3 1 、长3 2 、长3 3 ，长4 + 5 1 、长4 + 5 2 ，长6 1 、长6 2 、长 6 3 ，长8 1 、长8 2 。 j 长l o 、长9 油层组，受早期印支运动的影响，底部为一假整合面，假整合面之下为 中三叠世纸坊组干燥炎热环境下的湖相沉积，岩性主要为紫褐色、紫红色粉砂质泥岩与 淡红色长石砂岩互层，自然伽马曲线齿状正偏。假整合面之上为延长组底部长1 0 的河 流相沉积，主要为一套灰绿色、灰色的厚层状中、粗粒长石砂岩夹深灰色及暗紫色泥岩。 主要为河流相。长1 0 油层组厚度大约为2 8 0 m ，长9 油层组厚度9 0 , - - , 1 2 0 m 。 长8 油层组已开始形成湖泊、河湖三角洲沉积，以灰色、深灰色中细粒长石石英砂 岩、长石岩屑砂岩及深灰色、暗色泥岩互层为主，地层厚度为9 0 一1 0 0 m 左右。 长7 油层组沉积期为湖盆发展的全盛时期，属浅湖一深湖相沉积环境，岩性以灰黑 色泥页岩、油页岩为主( 俗称“张家滩页岩”) ，是本区主要生油岩系，k 1 标志层位于长 7 油层组的中下部。 8 第三章区域构造特征 长6 油层组沉积期为三角洲建设高峰期，自下而上发育了长6 3 、长6 z 、长6 1 三个反 旋回沉积序列，其中以长6 1 三角洲前缘厚层砂体最为发育。k 3 、k 2 标志层分别位于长 6 ) 、长6 2 底部，k 4 标志层不明显。 长4 + 5 和长3 沉积期为湖盆相对稳定并渐趋收缩，主要为灰黑色泥岩与浅灰色粉一 细砂岩互层，局部夹煤线，其中下部长4 + 5 2 三角洲前缘砂体相对发育，在长4 + 5 上部与 长3 底部，偶尔出现k 5 、k 6 两个标志层，是长6 油层组的盖层，又是延长组次要的生 油层。 长2 沉积期为盆地稳定坳陷期，盆地水体变浅，湖盆收缩，三角洲平原亚相扩大， 分流河道砂岩发育，自下而上可分为长2 3 、长2 2 、长2 l ，k 7 、k 9 标志层分别位于 长2 3 顶部，长2 2 顶部，长1 底部。 长2 1 砂层组下两个分流河道沉积旋回，地层厚度5 0 _ 7 0 m 。该层含油性好；是主要 含油段。 长2 2 砂层组：长2 2 砂层组与上部长2 l 砂层组之间以一套3 一米的深灰色泥岩或粉 砂质泥岩夹粉砂岩为界；对应的自然咖玛曲线为剑状峰形，一般达1 8 0 - - 2 0 0 a p i ，自然 电位曲线变化与其一致，电阻率曲线为一尖峰状。该套泥岩分布稳定，但连续性较长2 l 顶部泥岩差。厚层块状浅灰色灰色长石砂岩，其电性特征在对应泥岩处有一高自然伽 玛和高自然电位，视电阻率呈锯齿状，井径、声波时差增大。长2 2 砂层组在该区发育l - 2 个下粗上细的分流河道沉积旋回，地层厚度5 0 _ _ 6 8 m 。该层一般不含油，仅在个别井中 有油气显示。 长2 3 砂层组：在长2 2 大段砂体结束后即进入长2 3 ，长2 2 底部有一明显的泥岩段与 长2 3 分开，其电性以高自然电位、高自然伽玛、高声波时差为特征。该泥岩段为黑灰色 水平层理发育，在大部分井存在，是一个很好的标志层。长2 3 砂层组在该区钻穿的井较 少且主要在研究区的西北部，厚度5 0 - _ 6 5 m 。主要含油层段之一。 长l 沉积期为晚三叠世湖盆衰亡阶段，主要为灰黑色、深灰色泥岩、炭质泥岩、煤 层与浅灰绿色粉一细砂岩互层的沼泽相沉积。长l 层是长2 层的盖层，又是侏罗系的生 油层。：长2 l 砂层组与上部长l 砂层组之间以一套数米一十余米的泥岩或泥岩夹粉砂岩 为界，对应的电性特征为较高的自然咖玛值( 1 8 0 - - - 2 5 0 a p i ) 和相对较高的电阻率 ( 6 0 - - 1 0 0 f 2 m ) 。该套泥岩分布稳定，是本区最稳定的标志层。其下为厚层块状灰白色 长石砂岩，夹少量粉砂岩或泥质粉砂岩；自然咖玛呈低值，一般为8 0 一1 2 0 a p i ，并呈箱 状或微锯齿箱状；自然电位也呈箱状负异常，视电阻率曲线齿状中高值，一般在 l o - 矗0 q m 。长2 l 砂层组在该区整体为1 个下粗上细正旋回，部分区域可进一步分为上、 由于晚三叠世末期盆地抬升，延长组沉积遭受剥蚀，加上早侏罗世甘陕古河道对本 区的切蚀，故使本区长l 地层分布残缺不全。 鄂尔多斯盆地形成于三叠纪晚期延长期，盆地周边水系网络发育，延伸入湖盆，形 成一系列向盆地中心发育的河湖三角洲裙，从纵向上由湖进到湖退，经过湖盆形成_ 扩 9 西安石油大学硕士学位论文 张_ 萎缩- 消亡演化阶段( 表3 1 ) ，从正旋回到反旋回沉积，构成沉积大旋回。研究区 属盆地东缘甘泉三角洲西南延伸部分。 3 2 富县组地层特征 富县组根据其岩性特征可以分为“粗富县和“细富县”两类岩性组合，“粗富县”岩石系 列包括的岩石类型有：细砾岩、含细砾粗砂岩，岩石中一般不含炭屑及植物化石碎片。 剖面层序中下部为厚层或巨厚层状砂砾岩，自然电位曲线呈宽箱状，具微齿，有些呈底 部收敛型。砂砾岩层内部发育正粒序层理、槽状及板状交错层理、平行层理等。底面与 延长组呈不整合接触，并有侵蚀冲刷面。顶部有时覆盖薄层杂色泥岩，剖面结构可分两 次韵律过程。此类岩性组合在研究区内不见发育。“细富县”岩石系列通常由杂色泥岩， 粉砂质泥岩、泥质粉砂岩组成，。剖面层序中偶而夹有砂岩薄层或透镜体，总厚度较小， 内部发育水平层理和小型波状层理。 研究区富县组底部可见一套2 - 1 2 m 的含砾粗砂岩或砂质细砾岩，中上部为典型的富 县组杂色泥岩，厚度为3 0 - 4 0 m ，岩电组合特征为井径反映明显扩径，高尖状声波，高自 然伽玛，这也是划分延安组和富县组的主要依据。一般不含油。 3 3 延安组地层特征 延安组为一套2 0 0 余米厚的深灰色泥岩、粉砂岩、黄灰色砂岩夹煤层的碎屑岩系。 按照其沉积旋回特征被分为延l 延1 十个油层组。延安期沉积体系受区域构造沉降、 沉积物源供应等因素所控制，延1 0 期基本继承了早侏罗世富县期冲积扇河流沉积体系。 延9 期盆地中部及东南部相对沉降，河水蓄聚形成湖泊，从延9 至延6 期有多源河流 入湖，形成河湖三角洲沉积，具大三角洲平原、中三角洲前缘及小前三角洲特征。该沉 积体系以煤层发育为标志，显示了相对较弱的水动力环境，砾岩及含砾砂岩厚度小，由 中、细砂岩、粉砂岩和泥岩( 或煤层) 组成河流充填序列，底部侵蚀较弱。河流以网状砂 质河为主，在三角洲平原上河道弯曲，沼泽发育；在三角洲的前缘，水下分流河道常呈朵 状、鸟足状伸入湖泊；前三角洲与湖泊相沉积不易区分，都以泥、粉砂岩沉积为主。 研究区受古地形影响而缺失延l o ，而延9 期为河湖三角洲发育期，其下部以粗砂岩、 砂岩为主，上部以泥岩夹粉砂岩为特征，顶部以泥岩与长7 + 8 的块状砂岩分开，厚度在 6 5 9 0 m ，一般不含油，仅在个别井中有油气显示。 延7 + 8 主要为浅灰、灰色细粉砂岩与深灰色泥岩不等厚互层，下部砂岩相对下部较 发育，顶部为一2 5 厚的碳质泥岩与延6 的大套块状砂岩区分。该层厚度在1 0 5 11 5 m ， 是主要的含油层段，一般分布在底部。 1 0 第四章层序地层学研究 第四章层序地层学研究 开展精细准确的地层划分、对比，建立高分辨率等时地层格架，是油气开发的基础 和关键。 传统地层划分方法是基于以下理念而进行的，即同时间单元内，基准面或海( 湖) 平面的变化在研究区范围内是相觋的，因而在沉积物( 岩) 中表现出的旋回也是一致 的在沉积的厚度上也有相似( 或者说成适当比例) 的表现，由此衍生出传统对比是常 用的两种方法( 原则) ： 第一条：沉积旋回对比法，即认为相近钻井的溯井曲线形态相似： 第二条：岩性厚度对比法，印认为在油田范围内，同一沉积期形成的单砂体岩性 与厚度都具相似性，因而就有根据比例将厚砂体劈分的方法。 以上两条相近相似原理在实际工作中得到了广泛的应用，而且是截止目前最普遍、 晟实用有效、虽具实际可操作性的方法，因而也是应用最广、最为大家所接受的方法， 但在实际对比工作中，有时会遇到很多棘手问题如，相近钻井等时单元内测井曲线并 不具相似性或甚至表现出相反的曲线旋回，因而对比过程中可能会出错( 图4 1 、q ) ， 而井距较大的情况下，该方法的适用更是受到质疑。究其原因，并非传统对比方法理念 有误，而是因为实际沉积过程中，虽然同一时期盆地范围内基准面变化相一致，但由于 物源供应和可容纳空间的变化并不平衡，导致同一时问内，有些区域因沉积物供给不足 而对基准面变化的记录不全甚至无记录( 无沉积物) ，因此，等时单元内旋回对比就无从 进行或误将不同流动单元的相似曲线进行对比。 蘸瓣 壤露藏辅群 匪4 - i 传统地层对比屡序地层对比的特点( a 、b 、c 具有相同韵涓井曲钱特征，岩性组合特征和海 撒高廑，但是千非等时地层单元，而t 3 与彤、c 与c 和c ”为等时地层单元) 西安石油大学硕士学位论文 。a：? ”j d 二7 ：_ _ ， 石二赢 厂 ab cd 7 一一一7 _ 涉_ _ 二二。 呻 歹 叶 歹。j 尹一j7 j 歹 f 圈4 2 不同井距对比方法比较( 大井距如上图常是斜对”，而小并距则是直对) c r o s s 的高分辨率层序地层学理论的出现完好地解决了这个问题，高分辨率层序地层 学进行地层划分对比的理论依据在于所研究的沉积物( 岩) 或储层具有内在的成因上的 联系，即在等时单元内，受同一沉积物源所控制且遵循机械分异作用的沉积产物，其在 平面上的分布随沉积物供应量和可容纳空间的变化遵循相分异、体积分配等原则。 4 1 高分辨率层序地层学理论基础 高分辨率层序地层学是利用测井、岩心、地面露头等资料进行比常规地震层序地层 学分析更为详尽地划分层序的技术与方法。由t a c r o s s 领导的成因地层组提出一种高 分辨率层序地层分析方法基准面旋回分析法。 c r o s s 等人认为，受海平面、构造沉降、沉积负荷补偿、沉积物供给、沉积地形等综 合因素制约的地层基准面，是理解地层层序成因并进行层序划分的基础。这些因素控制 了盆地的充填过程和层序发育情况，但可归纳为两种基本的控制因数，一种是控制可容 纳空间产生或消亡的因数，如海平面变化、构造沉降、沉积负荷补偿等。另一种是控制 沉积物供给( 搬运、沉积) 的因数，如河流、波浪、沉积斜坡、重力流等。这些因数相 互作用的结果反映在沉积层序的几何形态、层序界面和沉积相的分布上。 高分辨率层序地层学理论是一种进行高精度等时地层对比与划分的新方法，其理论 基础为地表的剥蚀作用、沉积作用以及沉积地层的堆积样式和旋回性受沉积基准面控制。 基准面即地貌学上的平衡剖面，它是分隔沉积作用和剥蚀作用的理论均衡面，在该面之 上沉积物不能停留，该面之下可能发生沉积作用和埋藏作用( 图4 3 ) 。 以基准面旋回为参照面的地层对比是同一时间单元的地层或界面的对比。不是岩性 和厚度的对比。运用基准面旋回的识别建立地层格架的优点是：a 基准面旋回的划分是 1 2 第四章层序地层学研究 等时地层单元的划分；b 地层中备级次基准面旋回具有可识别性：c 多级次基准丽旋回 识别可进行高分辨率地层对比。一个完整的基准面旋罔，由于其变化过程中可容纳空间 的不断改变，沉积物在某一地理位嚣发生沉积作用，在另一地理位置则发生侵蚀作用或 沉积间断。因此，在地层已录中摹准面旋回有时由代表基准面上升和下降的完整的地层 旋回组成，有时仅由不对称的半旋回和代表侵蚀作爿或非沉积作_ j 的界峤组成( 图4 _ 4 ) 。 园而在对比中，必须通过地层过程的分析掌握何时岩石与岩石对比，何时岩石与界面对 比或界面与界匝对比。 沉积物卸载区l沉积物扑蛤区沉积物卸载区 图斗3 基准面变化示意图 严誉 目j 图4 4 基准面旋回的对比辕刘( 连续时间记录为岩石和界面) 4 2 基准面旋回识别与对比 4 2 1 层序界面识别标志 众所周知，在层序地层学研究中最关键的足有关界面的t 别其中最为重要的是层 序底界面的识别这是层序划分的基础和前提。 西安石油大学硕士学位论文 形成层序的沉积作用过程包括了侵蚀作用、过路冲刷作用、沉积作用、非补偿性沉 积或无沉积间断，不同沉积作用过程反映了基准面在地表的升降变化趋势，从而产生了 不同性质和规模的层序界面及层序上下地层构型和规模的差异，为界面的识别划分提供 了重要依据。研究区的主要界面包括：不整合面、冲刷侵蚀面、岩性岩相转化面和最大 湖泛面。 ( 1 ) 不整合面：是划分层序的主要界面类型，是指地质历史时期由于区域构造运动而 造成下伏地层暴露而大量剥蚀，造成地层严重缺失，从而形成一系列的平行不整合面或 角度不整合界面。此类型界面的形成过程即是层序界面的发育过程，即原始沉积的岩石 在构造抬升或基准面下降条件下暴露地表、遭受风化、剥蚀，从而形成不整合面。由于 鄂尔多斯盆地在中生代沉积演化过程中盆地内发育多次构造运动幕，因此不整合接界面 在盆内发育，常表现地层缺失、野外见有不整合接触关系、同时伴有古风化壳沉积物等 现象。这些界面主要有：延长组纸坊组，延安组延长组之间的不整合。不整合面通 常代表了一个长期或超长期基准面变化形成的转换界面。 ( 2 ) 冲刷侵蚀面：在盆地边缘野外露头剖面上和钻井岩芯中广泛发育了此类型界面， 主要表现为一套河道或三角洲分流河道或冲积扇水道等的冲刷侵蚀作用所形成的不规则 界面及其之上的粗碎屑岩。此类界面为最常见的界面类型之一，如石沟驿剖面剖面、甘 沟窑三叠系剖面、平凉崆峒山剖面、干沟窑剖面、大台子一韩家河剖面、策底坡剖面中 均可见到此类界面，此类界面是在基准面下降速率大于盆地沉降速率条件下所形成的典 型层序界面，在不同级次的基准面变化旋回里都有不同表现，是盆地延长组中最常见的 主要界面类型之一。 ( 3 ) 岩性岩相转换面：此类界面在研究区发育广泛，它是在基准面变化过程中不同岩 相、岩性之间的分界面，其主要表现为砂岩与泥岩之间、泥岩与粉砂岩之间、粉砂岩与 煤层之间、含砾粗砂岩与砂岩或泥岩之间、砾岩与砂岩之间等等。这种界面在不同级别 的基准面变化旋回表现形式不同，尤其是在短期旋回划分的过程中，此类界面显得十分 重要。 ( 4 ) 最大湖泛面：最大潮泛面是划分一个层序基准面