（矿产普查与勘探专业论文）陕北青平川油田三叠系长45油层组储层特征研究.pdf

中文摘要 论文题目： 专 业： 硕士生： 指导教师： 陕北青平川油田三叠系长4 + 5 油层组储层特征研究 矿产普查与勘探 李杰( 签名) 王风琴( 签名) 摘要 鄂尔多斯盆地上三叠统延长组是该盆地内陕北地区最重要的含油层系，受储层空间 分布、砂体厚度以及物性等因素影响，在油气勘探中几乎孔孔见油，但产量很低。因此 开展研究区储层特征研究，对增强储层地质认识，搞清油气的富集规律并预测有利区块， 为下一步油气勘探和开发的科学部署、提高经济效益具有重要的实际意义。 本文在对研究区区域地质资料的大量收集和分析、野外露头观察实测的基础上，充 分利用钻井、测井、岩心观察和试油等资料以及薄片分析、扫描电镜、压汞、x 射线衍 射等多种分析测试手段，深入、系统地研究了青平川油田长4 + 5 储层特征，并在此基础 上对勘探有利区进行预测。 研究表明，研究区长4 + 5 储层砂岩主要为曲流河三角洲平原亚相下分流河道沉积砂 体。岩石类型以细粒长石砂岩为主，其次为岩屑长石砂岩，成分成熟度低，结构成熟度 中等。储集空间以粒间孔隙和溶蚀孔隙为主，孔隙结构较差，属于低孔特低渗储层。储 层平面非均质性受沉积相的控制，层内、层间非均质性均较强。对储层成岩作用研究表 明，长4 + 5 储层成岩演化强度大，目前主要处在晚成岩a 期一晚成岩b 期早期，主要 经历的成岩作用有压实作用、胶结作用、交代作用和溶蚀作用等。对储层影响因素分析 认为，分流河道沉积砂体厚度大、粒度较粗、孔隙结构和物性较好；早成岩阶段的机械 压实作用和晚成岩阶段的碳酸盐胶结作用是使储集层物性变差的主要原因，而贯穿整个 成岩作用阶段的溶蚀作用，以及由构造应力和机械压实破裂形成的微裂缝对储层的储集 性能的改善至关重要。 在储层特征研究的基础上，综合孔隙结构参数特征，将长4 + 5 储层进行分类。储层 类型总体上以较好一中等的i i 、类储层为主，尤其是以中等的类储层占主导地位， 其分布受沉积微相影响作用明显。 最后，依据油源条件、沉积微相、砂体展布、构造因素、储层孔隙发育与物性条件 优劣以及已取得的勘探成果等，并结合长4 + 5 储层产能系数k h 等值线图对有利区带进 行预测，将k h 值大于5 的区域，按照油气显示级别和勘探程度高低划分为i 、i i 两类 有利区。 关键词：鄂尔多斯盆地延长组长4 + 5 油层组储层特征青平川油田 论文类型：基础研究 英文摘要 s u b j e c t ：s t u d yo nr e s e r v o i rc h a r a c t e r i s t i c so fy a n c h a n g4 + 5m e m b e ro ft r i a s s i c ，i n q i n g p i n g c h u a no i l f i e l d s p e c i a l i t y ：m i n e r a lr e s o u r c ep r o s p e c t i n ga n de x p l o r a t i o n n a m e ：l i j i e ( s i g n a t u r e ) i n s t r u c t o r ：w a n gf e n g q i n a b s i r a c i y a n c h a n gf o r m a t i o no fu p p e rt r i a s s i ci no r d o sb a s i ni st h ef o r e m o s to i l b e a r i n gs e r i e s b yt h ei n f l u e n c eo ft h es p e c i a ld i s t r i b u t i o n , s a n dt h i c k n e s s ，p h y s i c a lp r o p e r t y , e t c ，o i la n dg a s c a l lb ed i s c o v e r e di ne x p l o r a t o r yw e l l ，b u t 谢t hv e r yl o wc r u d eo u t p u t t h r o u g ht h er e s e a r e ho f r e s e r v o i rc h a r a c t e r i s t i c si nt h es t u d ya r e a , i ti so fi m p o r t a n tp r a c t i c a lm e a n i n gi ni n c r e a s i n gt h e u n d e r s t a n d i n go fr e s e r v o i rg e o l o g y , g a i n i n gac l e a ri d e ao nt h ed i s t r i b u t i o nc h a r a c t e r i s t i c so f h y d r o c a r b o ne n r i c h m e n t ，p r e d i c t i n gt h ef a v o r a b l ea r e ao fo i la n dg a s ，e n h a n c i n ge c o n o m i c e f f i c i e n c y , l e a d i n gas c i e n t i f i cd e p l o y m e n tf o rt h ef u r t h e ro i la n dg a se x p l o r a t i o na n d d e v e l o p m e n t b a s e do nc o l l e c t i n ga n da n a l y z i n gal o to fr e g i o n a lg e o l o g i c a l d a t a , o b s e r v i n ga n d m e a s u r i n gt h eo u t c r o p ，t h ep a p e rs y s t e m a t i c a l l ys t u d i e st h er e s e r v o i rc h a r a c t e r i s t i c so f y a n c h a n g4 + 5m e m b e r , q i n g p i n g c h u a no i l f i e l d , a n dp r e d i c tt h ef a v o r a b l ea r e ao fo i la n dg a s o nt h i sb a s i s ，b yt a k i n gf u l la d v a n t a g eo ft h ed a t eo fd r i l l i n g ，l o g g i n g ，c o r eo b s e r v a t i o n , o i l t e s t i n ga n ds oo n , a sw e l la sf u l l yu s i n gt h ev a r i o u sa d v a n c e dt e s t i n gm e a n s ，s u c ha s t h i n s e c t i o na n a l y s i s ，s c a n n i n ge l e c t r o nm i c r o s c o p e ，m e r c u r yp o r o s i m e t r y , x - r a yd i f f r a c t i o n a n do t h e rm e a n s r e s e a r c hs h o w st h a tt h er e s e r v o i ro fy a n c h a n g4 + 5m e m b e rb e l o n g st od i s t r i b u t a r y c h a n n e ld e p o s i t i o no fm e a n d e r i n gf i v e r d e l t ai n t r a f a c i e s 刃聆r o c kt y p e sa r ep r i m a r i l yf o rf r e e a r k o s e s ，f o l l o w e db yl i t h i ca r k o s e s 谢t hl o wc o m p o s i t i o n a lm a t u r i t ya n dm i d d l et e x t u r a l m a t u r i t y t h er e s e r v o i rs p a c et y p e sa l em a i n l yi n t e r g r a n u l a ra n dd i s s o l u t i o np o r e s p o r e s t r u c t u r ei sp o o r i ti sal o w - p o r o s i t ya n de x t r al o w - p e r m e a b i l i t yr e s e r v o i r t h ea r e a l h e t e r o g e n e i t yo ft h er e s e r v o i ri sc o n t r o l l e db ys e d i m e n t a r yf a c i e s ，b o mt h ei n t r a f o r m a t i o n a l a n di n t e r f o r m a t i o n a lh e t e r o g e n e i t ya r er e l a t i v e l ys t r o n g 1 1 1 es t u d yo nt h ed i a g e n e s i sc o u r s e i n d i c a t e st h a td i a g e n e t i ee v o l u t i o nh a sas t r o n gi n t e n s i t y , a n di ti sn o wi nl a t ed i a g e n e t i cp h a s e at oe a r l yb ，n l es a n d s t o n eh a du n d e r g o n ec a m p a c t i o n , c e m e n t a t i o n , m e t a s o m a s i s ，d i s s o l u t i o n ， e t c t h r o u g ha n a l y s i so nt h em a j o rr e s e r v o i ri n f l u e n c ef a c t o r s ，i ti sr e g a r d e dt h a tt h e d i s t r i b u t a r yc h a n n e ld e p o s i t i o np o s s e s st l l i c ks a n db o d y , a n dp a r t i c l es i z ei sc o a r s e ，b o mt h e p o r et e x t u r ea n dp h y s i c a lp r o p e r t ya r eb e t t e r t h ec o m p a c t i o ni ne a r l yd i a g e n e t i cp e r i o da n d t h ec e m e n t a t i o no fc a r b o n a t ei nl a t ed i a g e n e t i cp e r i o da r ep r i m a r yc a u s e sw h i c hm a k e p h y s i c a l i n 英文摘要 一一_ _ _ 一 p r o p e r t y 、o r s e b u tt h ed i s s o l u t i o nw h i c ht h r o u g h o u tt h ew h o l ed i a g e n e t i ep e r i o d , a n dt h e n l i c r o c r a c kf 0 锄e df r o mt e c t o n i cs t r e s sa n dc o m p a c t i o na r ec r u c i a l f o ri m p r o v e m e n to f r e s e r v o i rp r o p e r t i e s b a s e do nt h es t u d yo fr e s e r v o i rc h a r a c t e r i s t i c s ，a n dw i t ht h ec h a r a c t e r i s t i c so fp o r e s 饥l c t u r ep a r 锄e t e r sr e s e a r c h , t h er e s e r v o i ro fy a n c h a n g4 + 5m e m b e rc a nb ed i v i d e di n t o m e d i 啪a n db e t t e rt y p e s ，t h e r ea r ei i ，c a t e g o r i e s i np a r t i c u l a r , t h e & m i d d l et y p ei s d o n l i n a t e d i t sd i s t r i b u t i o ni si n f l u e n c e db ys e d i m e n t a r ym i c r o f a c i e so b v i o u s l y f i n a u v a c e o r d i n gt oc o n d i t i o n so fo i ls o u r c e ，s e d i m e n t a r ym i c r o f a c i e s ，d i s t r i b u t i o no f s a n db o d y , s t r u c t u r a lf a c t o r , t h ed e v e l o p m e n to ft h er e s e r v o i rp o r e ，t h eq u a l 时o fp h y s i c a l p r o p e r t i e sc h a r a c t e r , a n dt h ea c h i e v e m e n ta c q u i r e db ye x p l o r a t i o n , e t c ，a n dc o m b i n e dw i t h t h e i s o g r a mo ff l o w e a p a c i t yo c r t ) ，t h ep a p e rh a sp r e d i c t e dt h ef a v o r a b l ea r e ao f o i la n dg a s i t d i v i d e sm ea r e ai n t ot w oe a t e g o r i e so ff a v o r a b l ea r e a s ( i ，i i ) o nt h eb a s i so ft h eo i ls h o w i n g s a n dd e g r e eo fg e o l o g i c a le x p l o r a t i o n , w h o s ev a l u eo fk h i sg r e a t e rt h a n5 k e y w o r d s ：o r d o sb a s i n ，y a n c h a n gf o r m a t i o n ，y a n c h a n g4 + 5m e m b e r r e s e r v o i r c h a r a c t e r i s t i c s ，q i n g p i n g c h u a no i l f i e l d t h e s i s ：f u n d a m e n ts t u d y i v 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；也不包含为获得西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：窭， 日期：蛳二w 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论文收录 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：丛丛 导师签名：磁 日期：7 口，矽万2 矽 注：如本论文涉密，请在使用授权的说明中指出( 含解密年限等) 。 第一章绪论 第一章绪论 1 - 1 研究目的和意义 鄂尔多斯盆地是我国第二大沉积盆地，蕴藏着丰富的石油和天然气资源。上三叠统 延长组是该盆地内陕北地区最重要的含油层系。该套地层分布广、埋藏浅，并且油藏多， 但由于储层砂体厚度、空间分布以及物性非均质性变化大，在勘探中几乎孔孔见油，但 产量很低。因此对于该地区储层的识别、描述及预测已经成为是油气勘探开发的重大课 题【3 7 1 。 众所周知，储层发育受多种因素的控制和制约，先天的物源和沉积相类型决定了岩 石的组分、类型和结构，后天的成岩作用决定了储层的改造程度。因此，对青平川油田 产油目的层延长组长4 + 5 油层组储层沉积微相类型与砂体展布、孔隙类型与结构特 征、成岩作用与孔隙演化特征以及孔渗分布等的详细研究，对于认识研究区长4 + 5 储层 地质特征，搞清油气的富集规律并预测有利区块，对于下一步油气勘探和开发的科学部 署、提高经济效益具有重要的实际意义。 1 2 国内外研究现状 长期的油气勘探表明，凡是大油气田，均与良好的储集层有关；凡是差油气藏，无 不与性质不良的储集层联系在一起( 李国玉，2 0 0 1 ) 。因此，储层是制约沉积盆地、油 气田储量和产能大小的关键因素。随着油气勘探的深入及新理论、新技术方法的不断提 出与应用，构造油气藏勘探技术更为成熟，地层、岩性及其与构造叠加控制的隐蔽油气 藏日益成为油气勘探面临的重要方向，而储层已成为影响和制约这些隐蔽油气藏勘探的 关键和难点。因此，当今不断涌现的许多油气勘探新理论和技术方法，无不是瞄准制约 油气勘探进程与突破的储层问题，储层已成为目前油气勘探最关注的核心内容之一【2 5 1 。 油气储层主要包括碎屑岩和碳酸盐岩两大类。其中砂岩又是重要的碎屑岩储集层类 型，世界上6 0 以上的油气储量和6 0 , - , 7 0 的产量都产于其中，全球2 6 6 个大油气田 中6 2 的油气来源于此；我国已探明石油储量9 0 储存于砂岩中( 李彦芳等，1 9 9 3 ) 。 而在砂岩储层中，湖盆成因砂岩又占有极其重要的地位，具体包括三角洲河口沙坝、分 流河道、近岸沙坝、浊积砂体等多种沉积成因。在我国、美国、澳大利亚及中亚等国家 和地区就广泛发育湖盆成因砂岩储层。因此，湖盆砂岩储层的类型、展布和物性条件， 已经成为砂岩油气勘探关注的焦点。 我国陆相含油气盆地低渗透砂岩储层较为发育，鄂尔多斯盆地上三叠统延长组就发 育全国有名的低渗透致密砂岩储层，四川盆地西部上三叠统香溪群也发育典型的低渗透 砂岩储层，但它们却能成为主要的油气产层，并不断有新的油气勘探突破。无论在我国 东部老区还是西部新区，油气勘探对象愈来愈复杂、难度越来越大，隐蔽型油气藏比例 西安石油大学硕士学位论文 显著增大，低渗透致密油气藏比例增加。因此，致密砂岩储层的研究，日益成为我国陆 相沉积盆地油气勘探所面临的新的课题。 。 然而，许多地质因素的共同影响导致低渗透砂岩储层的发现和预测非常困难，即使 是在现今的条件下，对于低渗透砂岩储层的经济评价依然存在许多限制。而由于砂岩储 层的展布与物性条件既受到沉积环境的先天性控制，又经历了成岩作用的极大影响，因 此对低渗透砂岩储集层预测与评价的研究一般主要从以下两个方面去展开。 第一是沉积与低渗透砂岩储层方面。沉积对低渗透砂岩储集层的形成有着先天性的 影响，不同的沉积动力环境、物源供给条件、构造背景将导致储层岩石物质组分的差异， 并对低渗透砂岩储层的结构、孔隙的最终形成产生深远的影响，细致的沉积岩石学研究 可为此提供充分的证据。同时，应用层序地层学理论和方法通过对一系列层序界面所限 制的、有成因联系的沉积岩石组合的展布研究，已经成为预测低渗透砂岩储层分布的极 其有效的手段。 第二是成岩作用与低渗透砂岩储层方面。对于成岩作用对低渗透砂岩形成的的影响 国内外地质家做了大量工作。一般认为，机械压实作用和化学胶结作用在岩石原始沉积 组分和结构的基础上，对低渗透砂岩储层的形成起到了近乎决定性的作用，然而对许多 低渗透砂岩中所发育的次生孔隙的成因解释还有待深入具体地研究。 在国外，以s u r d a m 等( 1 9 8 7 ) ，m a cg o w a n ( 1 9 8 4 ) 和m e s h r i ( 1 9 8 6 ) 等为代表的 学者们，从有机与无机相互作用，对储层成岩作用和次生孔隙的形成演化做了非常出色 的研究工作；通过实验模拟较好地解释了长石的溶蚀，形成了较好的储集空间类型。 p i t t m a n 和l a r e s e ( 1 9 9 1 ) 对不同类型岩屑砂岩的压实模拟，揭示了不同地质条件下岩屑 砂岩的压实过程和原生孔隙随压实过程而改变的历程。a j o r l y k k e ( 1 9 9 2 ) 对有机酸在次 生孔隙形成中的作用也提出质疑，他发现在远离产生有机酸的烃源岩的浅部地层中，也 发育有因长石溶蚀而形成的次生孔隙。 在国内，朱永铭提出，四川盆地上三叠统香溪群砂岩原生孔隙减少的主要地质作用 是胶结作用而非压实作用；朱国华( 1 9 8 5 ) 研究证实鄂尔多斯盆地陕北地区上三叠统延 长组油气藏是由浊沸石溶解作用形成的次生孔隙油气藏；黄思静等对不同温度和压力条 件下，乙酸有机溶液对长石砂岩中长石和钙质的溶蚀实验，揭示了n a 、k 、a 1 、s i 、m g 元素的溶蚀迁移浓度；张哨楠( 1 9 9 7 ) 通过储层地球化学和成岩作用研究指出，四川盆 地上三叠统香溪群低渗透砂岩储层的形成除了压实作用的影响外，最重要的原因是石英 的次生加大，大量自生粘土矿物的沉淀和晚期碳酸盐矿物的交代、胶结作用；黄思静等 ( 2 0 0 3 ) 提出，鄂尔多斯盆地上三叠统延长组低渗透砂岩储层中次生孔隙的形成与印支 期暴露时间问隔中大气水的溶解作用有关，而不是埋藏成岩过程中有机酸的溶解作用所 致。但是罗静兰等( 2 0 0 6 ) 认为，油气生、运、聚过程中产生的有机酸，地层水一岩反 应产生的无机酸，以及大气降水的下渗淋溶是导致延长组砂岩碎屑组分发生溶解的主要 动力和介质。 2 第一章绪论 由此可见，关于低渗透砂岩储层形成的研究已经取得很大的进展。但是，一个地区 或油田不同类型的成岩作用对低渗透砂岩储层影响的强弱仍是一个非常复杂的问题，也 是制约低渗透砂岩储层预测与评价的重要方面，必须从其具体地质背景条件进行细致分 析，并通过深入的岩石学、地球化学研究才能得出较好的解释。 鄂尔多斯盆地上三叠统延长组低渗透致密砂岩储层研究结果丰富，普遍认为岩石粒 度较细、压实和胶结作用强烈是导致储层低孔低渗的主要地质因素。盆地中部安塞、靖 边等地延长组砂岩浊沸石次生溶孔发育，对储层质量具有明显的改善作用；但是，在盆 地东南部的富县等地，延长组砂岩浊沸石次生溶孔并非发育普遍，而且，尽管这些地区 毗邻能够产生大量有机酸的生油凹陷，但储层岩石并未因此而发育有机酸溶蚀孔隙，储 层物性也并未因此而有显著改善，特低孔渗储层的普遍存在成为导致该区延长组油气勘 探进展缓慢的主要因素之一。因此，深入开展低渗透砂岩储层的形成与分布已是油气勘 探取得突破的当务之急。 1 3 研究思路及技术路线 本文在野外露头观察实测资料、钻井岩心资料、测井资料、分析化验资料及试油试 采资料的综合分析的基础上，对青平川油田长4 + 5 油层组进行地层精细划分与对比，在 等时地层格架基础上研究各个小层的顶面构造特征、沉积微相类型及砂体的时空分布规 律，对储层进行“四性 特征、微观孔隙特征、非均质性及成岩作用等方面的综合分析， 并研究储层储集性能的控制因素。在此基础上，根据砂岩的厚度、连续性、物性、孔隙 结构及产能等参数，建立本区储层的评价标准，并以此对有利储集区带进行预测。具体 的技术路线如图1 1 。 匝匠圊堕垦堕塑堕驷 图1 - 1 技术路线图 1 4 完成工作量 为了深入准确的研究青平川油田长4 + 5 储层特征，本文在广泛收集地质资料、查阅 前人对该地区所有相关研究文献及资料的基础上，通过野外露头测量、岩心观察采样、 西安石油大学硕士学位论文 样品化验分析以及室内资料整理、成图，并结合个人认识最终完成论文的撰写。所完成 的大量工作如表1 1 ： 。 表1 - 1 完成工作量统计表 序号项目完成的工作量 l参考文献、资料1 0 0 余篇 2 基础资料收集整理野外露头观察 2 个 3 岩心精细描述 1 3 口井 4薄片鉴定 1 1 7 个 5 压汞 1 7 个 6 岩心测试分析 x 衍射 1 5 个 7( 不包含油田收集的) 扫描电镜 1 0 0 个 8 铸体图像分析 2 6 个 9常规物性1 4 1 个 1 0 综合柱状图 3 张 l l地层对比图4 张 1 2构造特征图2 张 1 3沉积相平面图2 张 图件绘制 1 4砂体厚度等值线图2 张 1 5储层平面分布图2 张 1 6有利区块预测图1 张 1 7其他各类图表若干 4 第二章地质背景 第二章地质背景 2 1 研究区概况 青平川油田位于陕西省延安市东北8 0 k m 处，晋陕交界延川县境内。大地构造位置 处于鄂尔多斯盆地陕北斜坡中东部( 图2 1 ) 。目前主要开发层系为三叠系延长组长2 油 层，次为长4 + 5 、长6 油层。油层埋藏较浅，一般在8 0 5 0 0 m ，研究区东部长2 地层剥 蚀殆尽，使得下伏地层直接与第四纪黄土不整合接触。目前已建成青平川、永坪、禹居 三大采油区，形成年产原油1 0 l0 4 t 的规模。 研究区范围如图2 1 所示，具体位置为北起平9 井、永1 3 3 井，南至蒲5 井、蒲2 2 井，西起永4 5 井、青6 0 井，东至拓探7 井、平2 2 井，面积约4 9 0 k i n 2 。研究目的层位 长4 + 5 油层组自上而下分为长4 + 5 1 和长4 + 5 2 两个亚组，受多种因素控制，油层主要分 布在长舢5 2 亚组中。储层岩性主要为细粒长石砂岩，储集空间主要为粒问孔和溶蚀孔， 物性较差。长4 + 5 2 的顶部和长4 + 5 1 发育着庭好的盖层，由泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉 砂岩组成。油藏类型主要受岩性、物性控制，局部发育小型鼻状构造，同样影响油气聚 集。 图2 - 1 研究区构造位置与地理位置图 2 2 沉积构造背景 鄂尔多斯盆地是一个稳定沉降、坳陷迁移的多旋回克拉通叠合盆地。盆地基底由 西安石油大学硕士学位论文 太古界及元古界变质岩组成；中上元古界以海相、陆相沉积及火山喷出岩为主，厚度 2 0 0 3 0 0 0 m ；下古生界以海相碳酸盐岩沉积为主，缺失志留系、泥盆系和下石炭统地层 沉积，厚度4 0 0 1 6 0 0 m ；上古生界由局限海相沉积向陆相河流沼泽沉积过渡，厚度 6 0 0 1 7 0 0 m ；中生界以内陆河流、湖泊和沼泽相沉积为主，厚度2 5 0 0 3 0 0 0 m ；新生界古 气候由湿热转向干旱，以风成沉积为主，厚度不足3 0 0 m t 弱j 。 盆地现今构造总体上显示为东翼宽缓，西翼陡窄的南北向展布不对称矩形盆地。盆 地边缘断裂、褶皱较发育，而盆地内部结构相对简单，断裂较少、构造平缓，地层倾角 一般不足1 0 ，构成稳定地块为活动构造带所环绕的构造格局。根据盆地现今构造形态、 基底性质及构造特征，鄂尔多斯盆地可划分为伊盟隆起、渭北隆起、晋西挠褶带、陕北 斜坡、天环坳陷及西缘冲断构造带六个一级构造单元( 图2 1 ) 1 - 3 1 。 2 3 地层划分及其主要特征 2 3 1 地层划分方案 鄂尔多斯盆地上三叠统延长组是我国陆相三叠系地层中出露最好、研究最早、发育 比较齐全的层型剖面( 李克勤，1 9 8 2 、1 9 9 3 ；宋国初，1 9 9 3 ：李文厚，1 9 9 9 ) ，以发育边 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( 半深湖一深湖 相和浊积扇相) 沉积为特征。 根据钻遇的地层特征，青平川油田自上而下发育第四系黄土层、三叠系延长组，缺 失第三系、白垩系和侏罗系地层【l 硼，甚至研究区东部的延长组长1 、长2 地层也被剥蚀 殆尽( 表2 1 ) 。本区延长组为一套浅灰色、灰绿色中厚层中一细粒砂岩、粉一细粒砂岩 和深灰色、灰黑色泥岩、砂质泥岩互层夹黑色碳质泥岩、页岩及油页岩所组成的含煤、 含油岩系，偶夹较薄凝灰质泥岩、煤线或薄煤层( 图2 2 ) 。根据沉积旋回特征，将延长 组自下而上划分为五个岩性段，并进一步按岩性组合、古生物组合以及电性特征，并结 合区域地层标志层将延长组自上而下细分为十个油层组( 见表2 1 ) 。作为区域地层划分 和对比的标志层岩性，主要为凝灰岩、页岩、炭质泥岩及煤线，以其电性上具有高自然 伽玛值和高电阻背景上的中低电阻率，以及声速时差呈尖刀状高峰为主要特征。 2 3 2 地层特征 由于受到印支运动影响，鄂尔多斯盆地在上三叠统延长组第一段( t 3 y i ) 沉积之后， 于南部形成了厚度达3 0 0 - 4 0 0 m 的深湖相沉积( 李文厚等，1 9 9 9 ) ，这套深湖相地层是 盆地中生界主要的烃源岩。之后，湖盆开始萎缩，在盆地的东北、西南方向发育两大沉 积体系，形成了巨大的( 长6 期) 三角洲沉积体。随后盆地下沉，湖盆又经历了一次短 暂的扩张时期，沉积了一套粉细砂岩与粉砂质泥岩薄互层为主的沉积( 长4 + 5 ) 。而后， 随着地壳的再次抬升，湖盆又一次进入萎缩期，沉积了一套以厚层、块状砂岩夹泥岩为 主的沉积建造( 长2 + 3 ) 。湖盆进一步缩小，局部出现沼泽环境，沉积了一套砂、泥岩夹 6 第二章地质背景 薄煤沉积，直至湖盆消亡h ”。各期次沉积地层主要特征如下脚 地层 龌 岩性剖面 典型 岩性描述 沉积相 系组 段小层( m ) 例井 亚相相 j 旱 。耋菲誊， 手： 蘸 k o 至 rf 菲 ； k 2 l 【 美 髂 0 f 1 j 萤 b 3 ) i ， 井曼陲 ， ； l ， i ， _ ； f 孽量土 k 6 1 溜 ： f 孓 譬 f i |；_ k 6 ， ；e 6 d 、量-。鞋 冀 !。酲 享 、 i| 图2 - 2 青平川油田延长组地层综台柱状圈 西安石油大学硕士学位论文 表2 1 青平川油田三叠系地层划分方案 油 系统组段层亚组岩性特征厚度( m ) 组 、，vv 、 、vp v 、v、v 、v 、 ，“、o “、v 暗色泥岩、泥质粉砂岩粉一细砂岩不等厚互残余厚 t 3 y 5 长1 层，夹碳质页岩度不等 长2 浅灰色细砂岩、粉砂岩夹灰色泥岩，是主要 1 1 0 1 4 0 t 3 y 4 的储油层。 灰色细砂岩夹暗色泥岩，自然电位曲线多呈 长3 8 0 9 0 箱状。 长 长 4 + 5 l 砂泥岩互层，既是生油层也是较好的区域盖 2 5 4 0 4 + 5 长 层。本区长4 + 5 2 砂岩较发育，约厚3 0 m ，是 上 4 + 5 2 该区良好的储油层。 3 5 叫6 0 延 3 6 5 3 t 3 y 3 长6 1 主要由灰白色、灰色块状中一细粒长石砂岩、 叠 长长6 2 灰色、灰绿色粉砂岩与灰绿色、深灰色粉砂 2 7 v 5 5 长6 长6 3 质泥岩、页岩、斑脱岩不等厚互层，地层厚 2 3 3 5 组 度变化不大。是延长组的主要储油层。 统 长6 4 1 5 2 5 长7 在盆地南部发育“张家滩”页岩，是盆地的主 要生油层。 系 t 3 y 2 以湖相沉积为主的砂、泥岩沉积。长8 相对 长8较粗，是重要的储油层：长9 以泥页岩为主， 长9习称“李家畔”页岩，是延长组重要的生油岩 之一。 长以灰绿色、浅红色长石砂岩夹暗紫色泥岩及 t 3 y l 1 0 粉砂岩。砂岩为沸石胶结、呈麻斑结构。 由 纸坊组 统 1 延长组第一段( t 3 y 1 ) 相当于长1 0 油层组，为河流相的灰色厚层块状中一粗粒长石砂岩、深灰色泥质粉砂 岩及灰黑色泥岩互层组合，底部含有细砾岩。自然电位曲线呈高幅钟型、箱状负异常， 视电阻率为指状高阻。区内该油层组厚1 4 0 - - 一2 8 0 m ，与下伏纸坊组平行不整合接触。 2 延长组第二段( t 3 y 2 ) 包括长9 、长8 以及长7 油层组的下部。 其中长9 油层组总体显示网状河含煤岩系沉积特征，研究区内该油层组厚9 0 1 2 0 m ，下部为灰白色中细砂岩夹暗色泥岩，上部为深灰色粉砂岩与灰黑色泥岩、碳质泥 岩近等厚互层，局部夹煤线和薄煤层，顶部为黑色泥岩、页岩、砂质泥岩，俗称“李家畔 页岩”，是电阻率相对较高的区域性生油岩标志层。长8 油层组沉积期已开始进入湖泊和 三角洲环境，地层厚度为9 0 - - - ，1 0 0 m 左右，与下伏长9 油层组整合接触，岩性以灰色、 深灰色中细粒长石石英砂岩、长石岩屑砂岩与深灰色、暗色泥岩的互层组合为主。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，研究区内本油层组 8 7 - - 1 3 9 m ，k 1 标志层位于长7 油层组的下部，岩性以大套灰黑色泥页岩、油页岩为主 8 第二章地质背景 ( 俗称“张家滩页岩”) ，间央薄层粉一细粒砂岩( 圈2 3 ) 。 篆 一 呈 乏一 专 手 j 髓 藿蟹 ； 萋暑；豳 _ i 巨 嘉 j 一氢尹 爹 一 瞧 i 至 l j 田2 - 3 青平川油田长岳长7 地层划分标志层( 拓璨3 井) 研究区钻穿长7 油层组的探井不多，但从其测井曲线和钻井取心资料可见张家滩页 岩稳定分布，厚约6 m 。电性特征明显，自然电位曲线为泥岩基线，自然伽玛、声波时差 和电阻率曲线均为中、高值，且以声波时差曲线钟、箱形为主要特点。 3 延长组第三段( t 3 y 3 ) 第三段包含本次主要研究的目的层段( 长4 + 5 ) ，主要为灰一灰绿色中一细粒块状砂 岩与灰一灰绿色粉砂质泥岩、页岩、粉砂岩互层，夹黑色页岩与煤线。按沉积旋回划分 为长4 + 5 、长6 以及长7 油层组顶部。 根据延长油田公司对延长组地层划分方寨，即长6 油层组含多套薄斑脱岩( 图2 3 、 圈2 _ 4 ) ，它们不仅沉积稳定，分布广瑟，而且测并曲线特征明显，易于识别，是本区重 要的辅助标志层( s 1 、s 2 、s 3 、s 4 ) ，以此将长6 油层组分为长6 1 、长，、长，和长， 四个亚组( 图2 - 3 ，围2 - 4 ) 。 长4 + 5 油层组在本区特征十分明显，电性上泥岩段自然电位曲线太段偏正，俗称“细 脖子段”。总体上自然电位曲线主要为齿状、指状负异常，局部箱状负异常，自然伽玛曲 线呈指状、箱状，视电阻率曲线齿状低值，局部中高阻。位于长4 + 5 中部，声波、电阻 西安石油大学硕士学位论文 曲线呈现3 5 个尖峰状形态，电性特征为高声波时差、高自然伽玛、高自然电位、低密 度和中、低电阻率，即k 5 标志层( 图2 _ 4 ) ，以此将长4 + 5 分为长4 + 5 1 和长4 + 5 2 两个亚 组。 薹 筐 毒 奎 妻 隆 萎 l 璧 j 至 图2 4 青平川油田长4 + 5 - 长6 地层划分标志层( 青5 6 井) 4 延长组第四段( t 3 y 4 ) 第四段以巨厚的块状砂岩为突出特征，又称为块状砂岩段。岩性以灰白色厚层中 细粒长石砂岩为主，夹有多层灰色粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩及泥岩、页岩。该 段在电性上表现为自然电位曲线呈箱状或指状负异常，异常幅值大，自然伽玛曲线基本 与自然电位曲线同形( 图2 - 2 ) 。 5 延长组第五段( t 3 y 5 ) 该段又称瓦窑堡含煤段，岩性主要为浅灰绿色、灰白色薄一中层中、细粒长石砂岩、 粉砂岩、深灰色砂质泥岩、泥岩、泥质粉砂岩互层，并夹有多层黑色碳质页岩和薄煤层， 局部地方煤层可供开采，含有丰富的植物化石碎片。由于地层的强烈剥蚀作用，研究区 该段一般未见顶，残留厚度0 2 6 0 m 。电性特征表现为自然电位曲线平直或波状起伏， 自然伽玛和声波时差曲线多为较密的梳状，电阻率曲线中低值，呈锯齿状，局部呈尖峰 状高阻( 图2 2 ) 。 第二章地质背景 2 3 3 地层对比 通过以上对延长组地层分析认识，以沉积旋回、标志层为指导，以取心井岩心观察 描述为基础，应用各井自然电位、伽玛、声波时差以及电阻率等测井曲线，进行地层骨 架剖面的小层划分对比。 根据南北向和东西向地层剖面对比分析，各小层厚度变化不大，局部由于差异压实 作用地层厚度变化较明显。东西方向上层起伏较明显，与构造背景相符，均为向西倾斜。 研究区东西长约4 7 k i n ，各小层海拔高差达到2 3 0 m 左右。由于研究区与晋西挠褶带毗邻， 受盆地构造影响，东南部拓家川地区地层倾斜较陡。在南北方向上地层变化无明显规律 ( 图2 5 图2 8 ) 。 2 4 构造特征 研究区在区域构造上处于陕北斜坡中东部，与区域构造形态基本一致，保持着东高 西低的构造特征。根据长4 + 5 1 、长4 + 5 2 顶面构造图分析( 图2 - 9 ，图2 1 0 ) ，研究区长 4 + 5 油层组构造较简单，地层平缓，为一东高西低的斜坡，局部发育继承性的鼻状隆起 构造。研究区沿东部蒲9 1 一蒲1 0 0 一蒲9 8 方向为一宽缓的继承性鼻状隆起，延伸范围较 大，构造幅度达到7 0 m ，为全区最显著构造特征。其次中部资8 0 2 一蒲7 3 一蒲2 9 ，蒲1 3 0 一蒲2 6 和蒲2 0 一蒲2 2 等井区也发育低幅度的鼻状构造，幅度一般为2 0 m 。 西安石油上学硕士学位论文 攥，刀巧夏! 互0 ：忑! j 瓣二譬! 互z 碌焉x z 。一一，一，v 、k _ 池一如一一- 1 “一j ”删_ n ，? 。? p t 咿 一。h 抽埘一。“一“，v t 山 舢庙 r 。三些兰兰兰竺兰兰竺兰兰兰兰兰皇兰兰兰兰 碌、? p 0 柚“、o ，h “，一“m h 舳q t t “m 一“曲t 一一一_ _ 一，? ，- l i ，f4 。- 一，- 一一。：? ， l 。a r 、- 4 哳+ t o 山j r 卜一一 一，一o p p h 一， n2 型塑生= ! ! ! ! = ! ! = 兰! ! ! ! = ! ! 竺! 。* y 生! = - 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