（地质工程专业论文）夏40断块区油藏地质综合研究.pdf

中南大学硕士学位论文摘要 摘要 利用已获得的新钻井地质信息，对位于山东省商河县玉皇庙地区，商 河油田商三区以东的夏4 0 断块区地质综合分析，在第一阶段工作的基础上 对构造重新成图，对火成岩速度陷阱进行了进一步研究，针对主要目的层 ( 沙二上底部反序砂、沙二下砂层顶) ，利用夏4 0 地区特殊处理地震资料 重新解释、成图，并修改了部分地层对比、小层划分方案，重新制作了一 套成果图件，在构造研究的同时，进行了沉积相、储层、油藏等方面的综 合研究，重新计算了储量。 该地区地层共有三个明显的岩浆活动集中期，一是沙三段晚期，以浅 成侵入为主要形式；二是沙二上晚期沙一中期，以规模不一、数量众 多的火山喷发为主；三是馆三早期，以面积巨大的地面岩浆溢流( 玄武岩) 特征。沉积环境为夏4 0 井区的沉积环境隶属于整个惠民凹陷的沉积大环境 下，伴随凹陷的形成、演化，古湖水的升降，沉积了自沙四段至平原组的 各期地层。夏4 0 井区在整个惠民凹陷沉积大环境的约束下，还有自己的特 点，包括沉积微相的变化和变化多端、层出不穷的火成岩。在沉积相分析 的基础上，参考商河地区特别是附近井的地层对比方案，根据垂向堆积和 侧向加积原理，首先识别出标准层和稳定的区域对比标志，同时根据井区 内地层沉积的特点，制定了比较合理的地层对比方案，根据测井曲线特征 和录井资料综合确定火成岩层段，排除火成岩对地层厚度的干扰，对工区 内及相邻井进行了系统、准确的对比。夏4 0 井区构造上处于商河油田商三 区断阶带向东延伸的部分，位于三区北界大断层逐渐消失的断层转换带上， 该区构造火成岩非常发育，既有侵入岩，也有喷发岩，初步认识是多期、 多成因的，使得构造一直存在多解性。夏4 0 井区主要目的层系的储集层为 浅灰色粉细砂岩、泥质粉砂岩、含砾砂岩、灰质砂岩，含油的表现为浅褐 色。油藏综合研究以生油岩、盖层与储盖组合、油气运移与富集、火成岩 与油藏的关系、油藏综合评价为研究。通过分析进行油区块储量计算与评 价。 关键词：地质地震资料沉积相储层储量 主塑盔堂堡主堂垡丝塞 塑墨 a b s t r a c t d r i l l i n gh a sb e e nt h eu s eo fn e wg e o l o g i c a li n f o r m a t i o n ， l o c a t e di ns h a n d o n gp r o v i n c ew e n ty u h u a n g m i a o ， r i v e r o i l f i e l db u s i n e s st h r e eb l o c ka r e ae a s to f4 0s u m m e r g e o l o g i c a la n a l y s i s ，i nt h ef i r s tp h a s eo ft h er e s t r u c t u r e b a s e do nt h em a po fs p e e dt r a p sf o rt h ef u r t h e rs t u d yo f i g n e o u s ，i nv i e wo ft h em a i na i m s ( t h es a n do nt h eb o t t o m o fr e v e r s eo r d e ro fs a n d ，s a n dt h et o pt w ou n d e rt h es a n d ) 4 0r e g i o n si ns u m m e rr e i n t e r p r e t a t i o no fs e i s m i cd a t a p r o c e s s i n g ，m a pa n dr e v i s e d s o m ec o r r e l a t i o n ，l a y e r s d i v i s i o n p r o d u c e d am a po ft h er e s u l t s ，t h es t r u c t u r e s t u d y ，t h es e d i m e n t a r yf a c i e sa n dr e s e r v o i r ，r e s e r v o i ra n d o t h e ra s p e c t so ft h ec o m p r e h e n s i v es t u d y ，c a l c u l a t i o no f r e s e r v e s t h e r ea r et h r e eo b v i o u sa r e a si nt h ef o r m a ti o no f m a g m a t i ca c t i v i t yc o n c e n t r a t e dp e r i o d ，t h ef i r s tt h r e eo f t h el a t es a n dt os h a l l o wi n t r u s i v ea st h em a i nf o r m ：s e c o n d ， s a n d s a n dl a t eo nat w o t ob ed i v i d e di n t oal a r g en u m b e r o fv o l c a n i ce r u p t i o n s ：t h i r d ，t h et h r e ee a r l ym u s e u m ，t h e g r o u n dc o v e r e db yt h eo v e r f l o wm a g m a ( b a s a l t ) f e a t u r e s d e p o s i t i o n a le n v i r o n m e n tf o rt h es u m m e r4 0w e l l sb e l o n g i n g t ot h ew h o l ee n v i r o n m e n to fd e p o s i t i o no fs e d i m e n t a r y e n v i r o n m e n th u i m i nd e p r e s s i o n ，w i t ht h ef o r m a t i o no f d e p r e s s i o n ，e v o l u t i o n ，t h ea n c l e n tl a k em o v e m e n t s ，e s 4 d e p o s i t i o nf r o ma 1 1s t r a t at ot h ec o n f l u e n c ew i t ht h eg r o u p w e lli ns u m m e r4 0h u i m i nd e p r e s s i o ns e d i m e n t a r y e n v i r o n m e n tc o n s t r a i n t s 。i t so w nc h a r a c t e r i s t i c s t h e c h a n g e si n c l u d em i c r o f a c i e sa n dd y n a m i ce m e r g i n gi g n e o u s r o c k s b a s e do nt h ea n a l y s i so fs e d i m e n t a r yf a c i e si n 中南大学硕士学位论文摘要 r e f e r e n c et ow e l i sr i v e rr e g i o n ，e s p e c i a l l yn e a rt 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 ，u n d e ra c c u m u l a t i o no fv e r t i c a l a n dl a t e r a la c c r e t i o nt h e o r y ，f i r s ti d e n t i f i e dt h e s t a n d a r dl e v e la n ds t a b i l i t yo ft h er e g i o nm a r k e dc o n t r a s t ， a c c o r d i n gt ot h es e d i m e n t a r yc h a r a c t e r i s t i c so ft h er e g i o n w e l l ，ar e a s o n a b l ec o r r e l a t i o n ，a c c o r d i n gt od a t al o g g i n g a n dl o gf e a t u r e sc o m p r e h e n si v es e to fig n e o u sr o c kl a y e r ， e x c l u d i n gs t r a t i g r a p h i ct h i c k n e s so ft h ei g n e o u s i n t e r f e r e n c ew e l l sa d j a c e n tt ot h ew o r ka r e aa n dt h es y s t e m a c c u r a t ec o m p a r i s o n w e l la t4 0s u m m e rr i v e ro i i f i e l d c o n s t r u c t i o no nt h et h r e eb u s i n e s sa r e a se a s t w a r d e x t e n s i o no ft h ef a u l tz o n e t h r e em a j o rf a u l tz o n e si nt h e n o r t ha n dt r a n s f e rb e l tg r a d u a l l yd i s a p p e a r e d ，t h ea r e ai s v e r yd e v e l o p e ds t r u c t u r ei g n e o u sb o t hi n t r u s i r er o c k s r o c ka l s oe r u p t i o n ，t h ei n i t i a lp h a s eo fu n d e r s t a n d i n g ，h a s m a n yc a u s e s ，t h e r ea r em u l t i p l es o l u t i o n sh a sb e e nm a d e s t r u c t u r e s w e l ls u m m e r4 0m a i np u r p o s eo ft h er e s e r v o i r l a y e rd y el a y e ro ff i n eg r a ys a n d s t o n e ，s il t s t o n e ，s h a l e ， g r a v e ls a n d ，g r a ys a n d s t o n e t h ep e r f o r m a n c eo fa1 i g h t b r o w no i l r e s e r v o i rc o m p r e h e n s i v es t u d yt ot h es o u r c e r o c k st h a tc o v e ra n dr e s e r v o i r s ，a n dm i g r a t i o na n d a c c u m u l a t i o no fo i la n dg a s ，o i la n di g n e o u sr o c k s ， r e s e r v o i re v a l u a t i o nf o rt h es t u d y b 1 0 c ko i1r e s e r v e s c a l c u l a t e db ya n a l y s i sa n de v a l u a t i o n k e y w o r d s ： g e o l o g y s e i s m i cd a t as e d i m e n t a r yp h a s e r e s e r v o i rr e s e r v e s 原创性声明 本人郑重声明：本论文的所做工作，是在导师的指导下，由作者本人 独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参 考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集 体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体， 均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名堕吼 关于学位论文使用授权说明 年碰日 本人了解中南大学有关保留和使用学位论文的规定，即：学校有权保 留学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部 或部分内容，可以采用复印，缩印或其他手段保存学位论文；学校可根据 国家或湖南省有关部门规定送交学位论文。 作者签 万侈 导师签名雾翊固遵日期： 年上，也日 中南大学硕士学位论文 第一章前言 夏4 0 断块区油藏地质综合研究 一刖看 1 目的意义 中国东部老油田相继进入中、高含水开发期，夏4 0 断块区属于投产早、开 采历史长的老区断块油田，增储上产的难度很大。本项目重点研究本区范围内 共钻井五口( 夏1 4 、4 0 、4 0 - 2 、4 0 - 3 、4 1 ) ，合同范围拐点坐标如下：a2 0 5 1 4 2 3 0 4 1 2 1 5 2 0b2 0 5 1 5 2 8 04 1 2 1 5 2 0c2 0 5 1 5 2 8 04 1 1 9 0 4 0d2 0 5 1 2 4 5 0 4 1 1 9 0 4 0 内油藏地质综合研究。 接到研究任务后，对此极为重视，多次研究，利用目前现有最好的技术水 平、计算机设备和研究力量，根据项目内容合理安排研究进度，本项目第一阶 段研究成果业已提交，包括整套成果图件、数据表，提出井位两口，均被采纳， 其中夏1 4 1 井获得成功，夏4 0 i 直井眼因速度陷阱导致的地震假象落空，后 经侧钻成功。 本项目第二阶段的工作充分吸收了两口新钻井所获得的地质信息，在第一 阶段工作的基础上对构造重新成图，对火成岩速度陷阱进行了进一步研究，针 对主要目的层( 沙二上底部反序砂、沙二下砂层顶) ，利用夏4 0 地区特殊处理 地震资料重新解释、成图，并修改了部分地层对比、小层划分方案，重新制作 了一套成果图件，在构造研究的同时，进行了沉积相、储层、油藏等方面的综 中南大学硕士学位论文 第一章前言 合研究，重新计算了储量。 2 国内外研究现状 复杂断块油藏作为一种重要的浊藏类型，引起国内外油藏工程师的广泛关 注，研究项目较多。复杂断块油田剩余油分布研究方法总的可分为两类：定性 研究方法和定量研究方法，油藏地质综合研究是开发油田潜力分析研究的重要 内容。 定性研究方法有： ( 1 ) 应用地层及沉积相研究进行油藏地质综合研究； ( 2 ) 应用构造研究进行油藏地质综合研究； ( 3 ) 应用储层特征研究进行油藏地质综合研究； ( 4 ) 应用生油岩、盖层和储盖进行油藏地质综合研究； ( 5 ) 进行油藏储量评价和计算。 同时还可以应用合成地震记录、火成岩变化引起的反射轴波动和数字测井 的电测统计参数综合油藏地质分析等，定量进行油藏储量评价和计算。 3主要工作量 针对夏4 0 断块区出现的新问题，主要完成了以下工作量： ( 1 ) 分析了夏4 0 断块区地层及沉积相情况。 ( z ) 分析了夏4 0 断块区构造情况。 ( 3 ) 分析了夏4 0 断块区储层特征情况。 c 4 ) 分析了夏4 0 断块区生油岩、盖层和储盖进行油藏地质等情况。 2 中南大学硕士学位论文第一章前言 ( 5 ) 进行了夏4 0 断块区油藏储量评价和计算情况。 4 主要成果与实施建议 通过以上研究工作的开展，在夏4 0 断块区研究方面得出以下结论及具体实 施建议： 主要结论 ( 1 ) 该地区地层共有三个明显的岩浆活动集中期，一是沙三段晚期，以浅 成侵入为主要形式；二是沙二上晚期沙一中期，以规模不一、数量众多的 火山喷发为主；三是馆三早期，以面积巨大的地面岩浆溢流( 玄武岩) 特征。 沉积环境为夏4 0 井区的沉积环境隶属于整个惠民凹陷的沉积大环境下，伴随凹 陷的形成、演化，古湖水的升降，沉积了自沙四段至平原组的各期地层。 ( 2 ) 夏4 0 井区在整个惠民凹陷沉积大环境的约束下，还有自己的特点，包 括沉积微相的变化和变化多端、层出不穷的火成岩。在沉积相分析的基础上， 参考商河地区特别是附近井的地层对比方案，根据垂向堆积和侧向加积原理， 首先识别出标准层和稳定的区域对比标志，同时根据井区内地层沉积的特点， 制定了比较合理的地层对比方案，根据测井曲线特征和录井资料综合确定火成 岩层段，排除火成岩对地层厚度的干扰，对工区内及相邻井进行了系统、准确 的对比。 ( 3 ) 夏4 0 井区构造上处于商河油田商三区断阶带向东延伸的部分，位于三 区北界大断层逐渐消失的断层转换带上，该区构造火成岩非常发育，既有侵入 岩，也有喷发岩，初步认识是多期、多成因的，使得构造一直存在多解性。 中南大学硕士学位论文 第一章前言 ( 4 ) 夏4 0 井区主要目的层系的储集层为浅灰色粉细砂岩、泥质粉砂岩、含 砾砂岩、灰质砂岩，含油的表现为浅褐色。 ( 5 ) 油藏综合研究以生油岩、盖层与储盖组合、油气运移与富集、火成岩 与油藏的关系、油藏综合评价为研究。通过分析进行油区块储量计算与评价。 连片三维计算储量1 0 6 万吨，特殊三维计算储量1 2 1 万吨。 4 中南大学硕士学位论文第二章地层及沉积相研究 二地层及沉积相研究 1 区域地质背景 夏4 0 断块区位于山东省商河县玉皇庙地区，商河油田商三区以东，构造 位置处于渤海湾盆地济阳拗陷惠民凹陷临商帚状断裂体系向东撒开端，玉皇庙 火成岩构造带的东部，夏1 4 大断层下降盘，面积约1 0 平方公里。夏4 0 断块区 西临的夏卜夏8 火山群东二段披覆构造油藏和商7 3 块沙一段、沙二下段油 藏已投入开发。 渤海湾盆地是发育在华北板块内的一个新生代克拉通裂陷盆地，济阳拗陷 是其次级构造单元。惠民凹陷位于济阳拗陷西部，自北向南分别为滋镇洼陷、 中央隆起带、临南洼陷、夏口断裂带和惠民南斜坡五个构造单元，其中临南洼 陷是惠民凹陷最重要的生油洼陷。 中南大学硕士学位论文第二章地层及沉积相研究 玉皇庙油田夏4 0 并区区域构造位置示意胬 本区自下两上揭开沙河街组、东营组、馆陶组、明化镇组和平原组地层，其中 沙河街组地层厚度大于1 5 0 0 米，本区的生储盖组合均在沙河街组地层中。 根据以往对商河地区的认识，沙河街组地层沉积时期为典型的内陆湖盆相， 伴随构造的抬升、沉降，可以划分为沙四段、沙三下段、沙三中段、沙三上段、 沙二下段、沙二上段、沙一段，经历多次水进、水退过程，沉积了丰富的储集 层。沙四段地层为河流相沉积，在该区砂层不发育，沙三下段发育深湖相泥岩， 沙三中段发育两套油页岩集中段，基本不发育砂层。沙三上段为深湖相环境 沉积巨厚暗色泥岩，夹浊积砂体，尚未见到工业油流。该区为中央隆起带向洼 陷延伸的部分，沙三段地层已经进入生油门限( 埋深大于2 5 0 0 米) 。沙二下段 6 中南大学硕士学位论文第二章地层及沉积相研究 地层为三角洲前缘相沉积，以八韵律为底界，顶部为十五韵律段，中间发育一 段灰质泥岩( 习惯上称为三高阻) 。沙二上底部有一段半深湖相泥岩，而后水退， 又迸入三角洲前缘相沉积环境，沉积一套砂岩集中段( 习惯上称为反序砂) ，而 后进入沙二上上半部的河流相沉积，以沉积泥岩为主。一直到沙一段中部，进 入浅湖相沉积，商河地区以沉积薄层生物灰岩集中段为特征。从沙一上部又一 次水进，直至东二段下部沉积了巨厚的深湖相泥岩。至东二段顶部短期水退， 沉积一套三角洲前缘相砂体，而后沉积东一段泥岩，构造急剧抬升后，东一段 地层遭受剥蚀，而后沉积馆陶组等上部地层。 根据目前的研究结果，商河地区共有三个明显的岩浆活动集中期，一是沙 三段晚期，以浅成侵入为主要形式；二是沙二上晚期沙一中期，以规模不 一、数量众多的火山喷发为主；三是馆三早期，以面积巨大的地面岩浆溢流( 玄 武岩) 为特征。除这三个较大的岩浆活动集中期之外，还有其他时期的小规模 的火山活动，如商5 井区在八韵律中发育水下火山沉积地层；夏4 0 井区在十五 韵律中部沙二上底部发育火山沉积地层。根据目前的认识，商河玉皇 庙地区的火成岩，特别是沙二上晚期沙一中期的岩浆活动，与油气藏的形 成有密切的关系。 2 勘探开发历程 本井区的勘探开发始于1 9 7 5 年，夏1 4 井是本块( 沙二上) 的发现井。夏 “于1 9 7 5 年1 1 月试油沙二上，井段2 0 4 2 2 - 2 0 5 2 o m ，7 o m 2 层，8 m 油嘴 自喷日油5 6 7 吨，含水1 0 2 ，至9 6 年底累计产油4 0 3 5 4 吨，产水2 0 2 5 1 方， 7 中南大学硕士学位论文第二章地层及沉积相研究 目前计划关井。 本井区的第二口井是夏4 0 井，1 9 8 3 年6 月完钻，沙二下解释水层，仅录 井见显示。于8 4 年2 月射开沙二上投产，井段2 0 4 3 2 0 4 9 米，6 。0 米l 层，泵 径5 6 r m ，日产油4 2 吨，不含水，至1 9 9 6 年底累计产油5 3 9 8 7 吨，产水2 8 6 6 6 方，至2 0 0 1 年7 月日油2 9 吨，日水1 7 方，含水8 5 5 ，累油5 8 0 4 0 吨，累 水3 5 2 7 9 方。 夏4 1 井于1 9 8 4 年1 0 月完钻，全井未解释油层，仅气测录井见显示，试油 未见工业油流，未投。 夏4 0 2 井完钻于1 9 8 5 年1 月，在沙二下解释含油水层，沙二上反序砂顶 部有一可疑油层( 电测未解释) ，沙二下试油( 不彻底) 未见工业油流，未投。 夏4 0 - 3 井完钻于1 9 8 5 年3 月，在沙二下解释大段含油水层，试油沙二下 日油3 6 6 吨，曾短期试采，后关停，于1 9 9 9 年由胜临公司投产该层段见工业 油流，至2 0 0 1 年7 月日油5 0 吨，日水4 7 方，含水4 8 8 ，累油2 8 4 7 吨， 累水1 6 7 2 方。 详见夏4 0 井区试油成果表。 该区于1 9 7 6 年上报沙二上三级探明储量2 0 2 x1 0 4 吨。1 9 9 7 年用后续钻井 资料和三维资料对夏4 0 断块沙二上进行了储量复算，计算结果为7 6 x1 0 4 吨。 沙二下段储量至今未上报。 3 沉积环境与沉积相研究 ( 1 ) 沉积环境 3 中南大学硕士学位论文 第二章地层及沉积相研究 夏4 0 井区的沉积环境隶属于整个惠民凹陷的沉积大环境下，伴随凹陷的形 成、演化，古湖水的升降，沉积了自沙四段至平原组的各期地层。 沙四段沉积时期是惠民凹陷的持续断陷期，惠民凹陷基本形成，成为一连 通的整体，构造迅速沉降，形成沙四段广泛分布的暗色泥岩沉积，中央隆起带 帚状断裂体系初具雏形。 沙三至沙二期，是惠民凹陷的强烈断陷期，夏口、临南及陵县一阳信断裂 活动强烈，盆地以深陷、水域扩展加深为特点，沉降中心亦由滋镇洼陷向临南 洼陷转移，形成以深湖相为主的沉积环境，沙三下时期，中央隆起带为水下低 隆起，滋镇及临南洼陷为统一水体。沙三中时期断陷至高峰期，水域最广，水 体最深，以深湖相暗色泥岩、油页岩为主要沉积特征，中央隆起带进一步向东 扩展和隆起上升，沙三上时期，水体缓慢收缩，中央隆起带将临南与滋镇洼陷 完全分割而独立，仅在宿安地区水体相通，沙三期为强烈断陷期，沉积相组合 主要为三角洲、深水浊积扇及深湖相，气候温暖潮湿，有机质丰富，为工区的 主要油源层。断陷后期为沙二期，盆地断陷作用转弱，整体抬升充填迅速，水 域大为缩小，滋镇洼陷已露出水面。水域仅限于来风店一玉皇庙一线呈狭长带 状，沉积中心位于临邑、魏家集，此时陆源碎屑物质供给充分，充填湖体，沉 积相组合为进积式河流一三角洲一滨浅湖体系。本块的主要目的层，即处于该 体系中。 沙一期是惠民凹陷的持续断陷期。在沙二末期地壳全面抬升和水体收缩之 后，盆地再次普遍下降，水域扩大，水体加深。沙一早期，属滨浅湖环境，沉 9 中南大学硕士学位论文 第二章地层及沉积相研究 积了具正韵律特征的砂泥互层，代表水进时湖侵砂岩。沙一中期广泛水迸，水 体逐渐咸化，形成安静、闭塞半咸水环境，碎屑物质供应不足，发育多种类型 的滨浅湖相碳酸盐岩( 绣状灰岩、生物灰岩、藻灰岩、灰岩、自云岩、泥灰岩等) 及半深湖相暗色泥岩、油页岩沉积。 东营期是惠民凹陷的断坳期。经历了沙一对期广泛水进，东营期水域逐渐 收缩，滋镇洼陷再度露水面，粗碎屑物质供应充分，东二段时期以向湖推进的 三角洲体系为主，东二段以后，盆地完全被充填，普遍发育冲积相沉积。东营 末期的东营运动( 华北运动i i 幕) ，使构造抬升，下第三系地层遭受不同程度剥 蚀，形成上、下第三系之间区域不整合，本区早第三系形成的沉积盆地消失。 ( 2 ) 沉积相 夏4 0 井区在整个惠民凹陷沉积大环境的约束下，还有自己的特点，包括沉 积微相的变化和变化多端、层出不穷的火成岩。本区的主要目的层是沙二下段 和沙二上段底部反序砂，沉积相分析主要针对这两个层系。根据前人研究，商 河地区沙二段的沉积体系如下表： 沙二下段的大环境是三角洲沉积体系，发育三角洲前缘相沉积砂体，该套 砂体是商河玉皇庙地区主力含油层系之一，习惯上称为“商河砂体”。该套 砂体分布于商河地区，向北至商一区北爬高尖灭，向南延伸至商四区，由于物 源补给不足交错尖灭，砂岩粒度北粗南细，随埋深和泥质含量的不同，物性北 好南差。从地层对比可以看出，本井区沙二下段处在商河砂体的东南边缘附近： 向南夏1 5 井砂体变差；向东至夏斜4 0 2 井沙二下仅剩一个砂体。在本区内也可 1 0 中南大学硕士学位论文第二章地层及沉积相研究 以看出这个变化，尤以三砂组、四砂组明显：例如最西部的夏1 4 1 井三砂组砂 商河地区沙二段沉积体系构成表 沉积体系沉积组合成因相 分流河道沉积 三角洲平原组合天然堤沉积 漫滩沼泽 三角洲 水下分流河道沉积 体系 河口坝沉积 三角洲前缘 远砂坝 前缘席状砂 层6 米左右，四砂组2 0 米左右，向东仅隔一公里左右的夏4 0 l 井三砂组 砂层基本全部尖灭，四砂组仅剩9 米。根据以往区域研究成果，商河砂体是物 缘来自于西北部的三角洲前缘席状砂、远砂坝，在本区还可能存在水下分流河 道。从纵向上看，沙二下底部以一套灰质页岩夹泥岩开始( 八韵律) ，中间夹一 套灰质页岩( 三高阻) ，最后又以一套灰质页岩夹泥岩( 十五韵律) 结束。本区 的十五韵律由于火成岩影响有不同程度的变化：夏4 0 、4 0 - 1 、4 0 2 、4 0 - 3 在第 1 0 、l l 两个韵律中间发育一套水下沉积的喷发岩，夏1 4 、1 4 1 、4 1 井第1 0 韵 律以上直至沙二上底部泥岩全被水下火山灰取代。夏4 0 - 侧l 井第1 0 韵律以上 也有这套地层，但正常水系沉积物含量较多，火成岩特征不明显。 沙二上段的沉积大环境是三角洲前缘三角洲平原体系，储层明显两分， 下部反序砂( 五砂组) 为三角洲前缘相的河口坝沉积，物源来自于西北方向， 以发育砂岩为主，平面上分布较稳定，在工区范围内是可对比的。夏4 0 井区该 中南大学硕士学位论文 第二章地层及沉积相研究 套砂体远比西北方向商河油田主体部位( 表现为反序砂体、深切河谷) 发育， 与商8 4 井区特征相似。沙二上上部( 一至四砂组) 为三角洲平原相的漫滩沼泽 相沉积，以发育泥岩、薄层灰质泥岩为主，偶见薄层砂岩，这一点与商河油田 主体部位( 三角洲平原相的分流河道砂体非常发育) 不同。 由于本区没有取芯井，进一步研究沉积相比较困难，以上分析都是根据测 井曲线特征和综合录井资料得出的。 4 精细地层对比与小层划分 ( 1 ) 精细地层对比 由于本区远离商河油田老区，地层变化比较大，且存在严重的火成岩干扰， 以往没有进行系统的地层对比，仅根据比较明显的标志层划分了部分大层。 本次研究的一项重点工作就是地层对比。在沉积相分析的基础上，参考商 河地区特别是附近井的地层对比方案，根据垂向堆积和侧向加积原理，首先识 别出标准层和稳定的区域对比标志，同时根据井区内地层沉积的特点，制定了 比较合理的地层对比方案，根据测井曲线特征和录井资料综合确定火成岩层段， 排除火成岩对地层厚度的干扰，对工区内及相邻井进行了系统、准确的对比。 沙四段：工区内层位最深的井是夏4 l 井，钻入沙四段约1 0 0 米，与沙三下 的分界线是一层富含厚长金星介化石的高阻泥岩。极易识别，沙四与沙三段分 界划在厚长泥岩顶部，简称“厚长顶”，这个标志是全洼陷统一的。沙四段内部 不再细分。 沙三下：商河地区沙三下顶界划在下油页岩集中段结束的位置，本区仅有 中南大学硕士学位论文 第二章地层及沉积相研究 夏4 l 井钻遇。该标志在盘河地区非常明显，沙三下发育大段砂体，习惯上称为 “盘河砂体”；但在商河玉皇庙地区，沙三下为一段夹杂薄层灰质泥岩和油 页岩的暗色泥岩 沙三中：商河地区沙三中包括下油页岩集中段、上下油之间一段泥岩、上 油页岩集中段、十六韵律段四部分，顶界划在十六韵律段顶。该界限有夏4 1 、 4 0 2 、4 0 三口井钻遇。由于接近洼陷边缘，排除侵入岩占掉的厚度，沙三中地 层明显减薄，与商河油田主体部位剖面不同，加之火成岩影响，钻井较少，在 本区十六韵律段、上油底、下油顶均不易识别，以往该套地层没有分层。本次 经过反复对比，终于划定了统一的对比方案。 沙三上：典型的商河地区沙三上是深湖相暗色泥岩夹来自于北部基山的浊 积砂体，但本区已处在基山浊积砂体的边界附近，沉积大段泥岩，基本不发育 砂层，因此本段地层不再划分砂层组。沙三上段顶界划在八韵律底，有五口井 钻遇，标志明显。 沙二下：为本区的目的层系之一，共划分两个灰质页岩集中段、三个砂岩 集中段。四砂组底界划在八韵律顶，顶界划在三高阻的第一个高阻灰质页岩底， 三砂组顶界划在一个相对稳定的泥岩顶，原一、二砂组中间的标志泥岩在该区 不明显，成为一套砂体，合称+ 砂组，顶界为标准层t 3 ( 十五韵律段底) 。 沙二下顶界划在十五韵律段顶界，在该区有三口井被火山水下沉积物替代。沙 二下段地层对比标志明显，与商河油田主体部位统一。 沙二上：为本区的目的层系之一，根据本区的地层沉积特点，砂层组划分 中南大学硕士学位论文第二章地层及沉积相研究 与商河油田老区不周，共划分五个砂层组、一个泥岩段( 或称作六砂组) 。泥岩 段四口井被火成岩部分侵占，仅在顶部发育少量砂层，与上面的五砂组地层有 一个明显的沉积相变化( 由沼泽相变化为河口坝) ，砂体富含灰质。五砂组是沙 二上的砂岩集中段，顶界划在砂岩集中段的顶部。一至四砂组以发育沼泽相泥 岩为主，偶见薄层砂岩，与商河油田老区无法对比，砂层组之间没有稳定的标 志或是明显的沉积特征变化，仅在工区及其附近的井可对比。沙二上与沙一下 之间有一个轻微的剥蚀面，从发育泥岩为主的沼泽相到沙一段滨浅湖相有一个 明显的特征变化，该标志与商河油田老区统一。 沙一段：沙一段可细分为上、中、下三段，下段为分流河道，中段是浅湖 相生物灰岩集中段，上段为深湖相灰质泥岩夹泥岩，特征明显，对比方案与商 河老区统一。本区沙一段上部东二段下部普遍发育一套巨厚火山喷发岩。 多数井沙一上和东二底被侵占。 东营组：可细分为东二段和东一段，东二段顶部发育少量湖相三角洲砂体， 中间有全区统一的泥岩标志。东一段顶部是一个剥蚀面，与馆陶组角度不整合 接触。 馆陶组：可细分为馆三段、馆1 + 2 段。馆三段底部为底砾岩，覆盖商河油 田大部的馆三底板状玄武岩在本区消失。馆1 + 2 段发育巨厚箱状砂岩，对比标 志全洼陷统一。 明化镇组：以底部的高导泥岩与馆陶组分界，对比标志全洼陷统一。 ( 2 ) 小层划分 1 4 中南大学硕士学位论文第二章地层及沉积相研究 在地层精细对比的基础上，经反复对比、修改，结合商河油田老区的习惯 划法，根据层序地层学的微层序观点，对沙二上、沙二下两套层系进行t d , 层 划分。 沙二上一砂组划分4 个小层，二砂组划分6 个小层，三砂组划分4 个小层， 四砂组划分5 个小层，五砂组是砂岩集中段，划分1 0 个小层，泥岩段( 六砂组) 仅项部发育少量灰质砂岩，未划分小层。 层。 沙二下1 + 2 砂组划分9 个小层，三砂组划分4 个小层，四砂组划分7 个小 在小层划分的基础上，分别制作了沙二上、沙二下地层对比图、小层平面 图。小层划分数据详见单井小层数据表。 中南大学硕士学位论文第三章构造研究 三构造研究 1区域构造背景调查 接到研究任务后，首先搜集了以往对该块的构造研究资料，包括商河全区 t 3 构造图( 地调) 、玉皇庙连片三维沙二上、沙二下构造图( 计算中心) 、夏4 0 井区t 3 构造图( 临盘) 、夏1 4 块沙二上构造图( 临盘) ，对夏4 0 井区所处的区 域构造背景进行了研究。 经分析对比发现，夏4 0 井区构造上处于商河油田商三区断阶带向东延伸的 部分，位于三区北界大断层逐渐消失的断层转换带上，夏卜夏8 火山群东 翼，沙二下构造图各家相差不大，但沙二上构造相差很大。 该区火成岩非常发育，既有侵入岩，也有喷发岩，初步认识是多期、多成 因的，使得沙二上构造一直存在多解性，沙二下构造钻井数据与地震资料矛盾 ( 最明显的是夏4 0 一2 、夏4 0 - 3 井，地震剖面上高的，钻井数据低，以及地震 上的东部高点，后来夏4 0 一1 钻井证实为火成岩引起的构造假象) 。 因此判定夏4 0 井区的矛盾焦点是构造问题，只有构造搞准了，才能进行进 一步的研究。由于本井区内钻井少、较分散，仅靠钻井资料无法解决构造问题， 必须结合地震。 2 地震资料的选取与评价 项目开展时本井区共有三套地震资料可用：一是“玉皇庙”三维原始资料， 二是“玉皇庙一曲堤北连片”目标处理资料，三是针对于火成岩的“夏4 0 特殊 1 6 中南大学硕士学位论文第三章构造研究 处理”资科。 玉皇庙三维原始资料分辨率、信噪比都较低，且已多家、多次构造成图， 不能解决沙二下的地震、钻井矛盾，因此不选用；特殊处理资料分辨率很高， 但信噪比极低，且经过振幅归一化处理，反射轴的可追踪性差，并没有起到压 制火成岩反射( 夏4 0 - 2 、夏4 0 一3 依然存在矛盾) 、突出正常地层反射的作用， 因此第一阶段解释时没有选用；连片目标处理三维分辨率较低，但信噪比很高， 同相轴的连续性较好，资料比较可靠，沙二上有一个非标准轴可供局部追踪， 虽然存在矛盾( 各个三维资料都存在) ，但第一阶段解释还是选用了这片资料。 在夏1 4 - l 、夏4 0 - 1 两口新井完钻后，出现了一定的偏差( 主要是夏4 0 - 1 直井眼落空) ，在第二阶段的解释中又选用了特殊处理三维解释成图，同时根据 合同范围扩大了解释范围。 3 火成岩体地震识别 高速侵入岩的地震反射特征是强振幅的近平行双轨状( 较厚，大于一个地 震波长) 或板状( 较薄，4 5 米以内) 反射，有穿层现象。结合钻井资料、通过 三瞬处理( 主要是瞬时振幅剖面) 不难识别。 低速的火山喷发岩( 包括水上、水下沉积) 的地震反射特征是杂乱无章的 低幅、低频反射，以往识别小型中心式喷发火山锥( 如商7 4 - 6 、商7 4 7 、商1 6 等等) 比较准确，但该区的火山喷发岩有自己的特色：一是面积巨大( 如东二 段沙一段火成岩) ，不等厚覆盖在正常沉积地层之上，内部还夹杂正常地层 ( 如夏4 0 一3 井) ，二是火山喷发岩地层收到了较强的水流搬运过程，表现的是 1 7 中南大学硕士学位论文 第三章构造研究 泥岩沉积特征( 如1 5 韵律段中部、上部) ，三是火山喷发岩中高速( 地面岩浆 溢流) 、低速都有。由于存在这些因素，使得喷发成因火成岩的地震识别比较困 难，必须结合钻井、地震和扎实的地质工作积累。 4 合成地震记录标定层位 由于该区钻井较早，已有的五口井都是模拟测井，只有靠数字化桌输入测 井曲线，误差很大；加上当时的钻井工艺因素( 并壁跨塌、泥浆浸泡等) ，声波 曲线失真严重，第一阶段解释( 连片三维) 时选用了夏4 0 - 2 、夏4 0 3 两口井 制作合成记录，夏4 0 3 井合成记录与过井地震道相差太远，夏4 0 - 2 井稍好一 些，用夏4 0 2 井制作了合成地震记录和时深转换关系，同时为避免精确( 在本 井附近) 而不准确( 远处) 的现象，又按照济阳平均速度时深关系加以约束， 最终选定了t 3 反射轴和沙二上砂岩集中段顶面反射轴作为作图层。在标定时虽 然发现钻井和地震多处存在矛盾，但由于地震资料先天的限制无法加以处理。 第二阶段解释( 特殊处理三维) 时，利用了夏1 4 - 1 、夏4 0 - 1 两口新井的 数字测井曲线，合成地震记录质量大有改观，但夏4 0 - 1 依旧存在速度陷阱问题， 标定时在t 3 附近差了一个相位，只好舍弃夏4 0 - 1 井，只用夏4 0 - 2 、夏1 4 - 1 两口井的合成地震记录，同时用济阳坳陷平均速度尺子加以约束，标定出t 3 标准反射、沙二上砂层顶面反射。 合成地震记录的制作采用i e s 9 0 版的剖面地质建模模块，制作结果见下 图。 1 8 中南大学硕士学位论文 第三章构造研究 夏4 0 2 井连片处理三维合成地震记录及剖面内插自然电位曲线 1 9 中南大学硕士学位论文第三章构造研究 夏1 4 _ 1 井连片处理三维合成地震记录及削面内插速度曲线 中南大学硕士学位论文 第三章构造研究 夏1 4 - 1 井特殊处理三维合成地震记录及剖面内插速度曲线 5 人机连作精细地质解释 根据合成地震记录和平均速度尺子标定的结果，前后两个阶段共解释两片 2 1 中南大学硕士学位论文 第三章构造研究 三维资料各两层图，每张图都是纵横2 5 米间距闭合解释的，力求卡准每一条小 断层的断距，尽量排除火成岩变化引起的反射轴波动，反复甄别、拾取，最终 作出两套四张等时图。 解释过程中的p o s t 图见下图。 夏4 0 井区连片处理三维沙二上p o s t 图 中南大学硕士学位论文第三章构造研究 夏4 0 井区连片处理三维沙二下p o s t 图 夏4 0 井区特殊处理三维沙二上p o s t 图 中南大学硕士学位论文第三章构造研究 夏4 0 井区连片处理三维沙二下p o s t 图 解释完成后将数据传至z y c o r 系统，经一系列处理得到等时图。 6 火成岩速度陷阱及对策 火成岩速度陷阱导致夏4 0 - 1 直井眼落空，是本次研究工作最大的失误之 处，但这不是人为因素，而是地震资料所限定的。火成岩速度陷阱引起的地震 与钻井矛盾在临邑洼陷屡有发现：如曲1 5 - 2 井、夏斜4 0 2 井、夏2 4 - 2 1 井以及 夏8 块的多口井。地震地质解释模型是建立在水平层状均质地层基础上的，火 成岩在空间上的形态变化、内部的速度变化势必会引起速度陷阱，本区目的层 夹在多套、多种火成岩之间，地震处理不可能事先对火成岩的速度、形态建立 精确的地质模型，因而就不能完全消除速度陷阱。速度陷阱引起了钻井、地震 矛盾，使地震资料不能准确反映构造高低，这是多套火成岩综合影响的结果， 中南大学硕士学位论文第三章构造研究 不能把夏4 0 - i 井附近假高点的出现全部归因于沙二上底部那套3 0 米厚的高速 侵入岩。 解决火成岩速度陷阱目前还没有切实可行的办法，只能事先根据地质经验 对火成岩做充分的估计，事后用实钻资料进行严格的校正，同时充分考虑井斜、 海拔、补心高对构造的影响。 夏4 0 - 1 直井眼落空后，我们对该区的钻井井位坐标、井斜数据、地面海拔、 和补心高重新进行了复查，只有夏4 1 井井斜较大，但在井深2 5 0 0 米( 已处于 目的层系之下) 时水平位移也不超过2 0 米。 7 构造成图 根据地震等时图和钻井资料进行构造成图，以钻井深度为控制点，以等时 图为构造趋势。合理分布误差，制定新的时深转换关系，根据上部火成岩的厚 度、范围、平均速度进行半定量的校正，最终作出了四张高精度构造图，并利 用g e o m a p 2 0 微机制图系统进行了认真、严格的清绘，见成果图件。 8 构造与圈闭评价 前后两个阶段、两个三维资料的构造图差异较大，鉴于特殊处理三维分辨 率高，作图范围大，且为新图，只对第二阶段的构造图进行评价。 ( 1 ) 沙二上砂组顶面构造图 夏4 0 井区沙二上为位于夏4 l 大断层下降盘的、受沙三段多层侵入岩拱升、 上部喷发岩重力作用共同形成的一个向东逐步抬高的顺向断阶构造，南部以夏 4 i 大断层为边界，该断层夏4 l 、夏1 4 并钻遇，为继承性断层，向下断距交大， 中南大学硕士学位论文 第三章构造研究 在本层系平均断距1 0 0 米左右，东部以一条北北西向西掉断层为界，平均断距 2 0 米左右，北界和西界以反射杂乱带( 由火成岩引起) 为边界，中间被一条断 层分割为两个顺向断阶，夏1 4 夏1 4 - 1 一块，面积0 4 平方千米；夏4 0 一 一夏4 0 2 一块，面积0 3 5 平方千米，高点埋深2 0 4 0 米，油水边界2 0 6 0 米， 含油高度2 0 米。 ( 2 ) 沙二下砂层顶面构造图 夏4 0 井区沙二下为位于夏4 l 大断层下降盘的、受沙三段多层侵入岩拱升、 上部喷发岩重力作用、沙二段侵入岩挤压作用共同形成的一个东西向长轴穹隆 状构造，夏4 1 断层在本层系断距1 5 0 米左右，西半部被两条小断层复杂化，含 油面积0 7 平方千米，高点埋深2 3 2 0 米，油水边界线2 3 4 0 米，含油高度2 0 米。 中南大学硕士学位论文 第四章储层特征研究 四储层特征研究