（矿产普查与勘探专业论文）濮城油田西区沙二上亚段23砂组沉积特征与储层评价.pdf

濮城油田西区沙二上亚段2 + 3 砂组沉积相研究与储层评价 摘要 本论文针对濮城西区沙二上2 + 3 非均质油藏的地质特点和开发现状，综合 应用各种勘探开发资料，以石油地质学、现代沉积学、储层地质学、开发地质学 等学科理论为指导，运用高分辨率层序地层学等现代油藏描述技术和方法，以计 算机技术为手段，对濮城西区沙二上2 + 3 油藏进行了精细描述，为下一步的开 发提供有利的理论指导。 本研究以测井、钻井岩心资料为主要研究对象，运用高分辨层序地层学的原 理和方法，建立了研究区的高分辨率层序地层格架，从油田实际生产的需要出发， 将沙二上亚段2 砂组分为7 个小层，3 砂组分为9 个小层，共分为1 6 个小层。 论文在濮城构造形成和演化分析研究的基础上，利用地质、钻井和生产动态等资 料对该区沙二上2 + 3 油藏进行了构造精细研究，建立了精细构造模型，逐步搞 清了区内小断层的发育分布规律和小幅度微构造的分布特征。 在前人研究的基础上，通过岩芯观察、沉积背景和沉积特征分析，进行了储 层沉积微相研究，认为该区为末端扇沉积体系。主要的沉积微相为分流河道、泥 滩、近水道漫溢和远水道漫溢，绘制了研究区每个小层的砂体平面图、沉积微相 平面图，并建立了相应的沉积模式。 本文从成岩作用、孔隙结构和物性特征等方面着手，对2 + 3 砂组储层进行系 统的、深入的研究。研究区主要为岩屑砂岩和长石岩屑砂岩，其次为岩屑长石砂 岩。通过应用铸体薄片、扫描电镜等技术手段对该储层进行成岩作用研究，主要 存在压实、胶结、交代、溶蚀四种成岩类型。通过对影响储集性能的多种因素进 行了评价，认为成岩作用、沉积作用和构造作用对储层有较大的影响。 在综合研究各种储层宏观和微观非均质性参数对储层质量影响的基础上，开 展了储层多参数综合评价，确定评价的标准，将2 + 3 储层划分为三种类型，并在 平面上勾画出了所有小层的综合评价图。对2 + 3 砂组的隔、夹层进行研究，研究 表明，濮城油田西区沙二上亚段2 + 3 砂组油藏各小层间的隔层分布受远水道漫溢 和近水道漫溢微相控制，其发育的期次和规模决定隔层垂向和平面上的分布特 点。一般分布相对较稳定，连片程度好，控制了流体的宏观运动。 关键词：微构造； 末端扇；成岩作用；储层性质； 储层非均质性 t h es e d i m e n t a r ym i c r o f a c i e sa n dr e s e r v o ire v a i u a t i o n in2 + 3o ft h eu p p e rs e c o n dm e m b e ro fs h a h e jief o r m a tio n p u c h e n g0 ii f i e i d a b s t r a c t t h i st h e s i sf o c u so nh e t e r o g e n e o u sr e s e r v o i rg e o l o g i c a lc h a r a c t e r i s t i c sa n d d e v e l o p m e n ts i t u a t i o n , a p p l y i n gc o m p r e h e n s i v ei n f o r m a t i o no ne 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 i n go no i lg e o l o g y , m o d e ms e d i m e n t o l o g y , r e s e r v o i rg e o l o g y , u s i n g m o d e r nr e s e r v o i rd e s c r i p t i o nt e e h r t i q 仳sa n dc o m p u t e rt e e l m o l o g y , t od od e t a i l e d d e s c r i p t i o no ft h e2 + 3r e s e r v o i ri n t h ew e s to fp u c h e n go i l f i e l d , p r o v i d i n ga t h e o r e t i c a lg u i d a n c ef o rt h en e x tp h a s eo f d e v e l o p m e n t b a s i n go nt h er e s e a r c ho f l o g g i n ga n dc o r e s ，u s i n gt h ep r i n c i p l e sa n dm e t h o d so f h i g h - r e s o l u t i o ns e q u e n c es t r a t i g r a p h yo fr e s e a r c ha r e a , o fh i g h - r e s o l u t i o ns e q u e n c e s t r a t i g r a p h i cf i r a m e w o r k , w ed i v i d e d2g r o u pi n t os e v e ns m a l ls a n dl a y e r s ，3g r o u p w a sd i v i d e di n t on i n es m a l ls a n dl a y e r s t h ep a p e ra n a l y s i st h ef o r m a t i o na n d e v o l u t i o no fs t l q l c t 眦e sb a s e do nt h eu s eo fg e o l o g y , d r i l l i n ga n dp r o d u c t i o n p e r f o r m a n c ed a t af o r2 + 3f i n es t r u c t u r er e s e a r c h e s t a b l i s h e dam i c r o t e c t o n i c sm o d e lg r a d u a l l yg e tt 0t h er e g i o n a ld i s t r i b u t i o na n d g r o w t ho f s m a l lf a u l t si nas m a l lm i c r o s t r u c t u r eo f t h ed i s t r i b u t i o n b a s e do n t h eg o r e o b s e r v a t i o ni n p f e 、，i o u s r e s e a r c ha n ds e d i m e md e p o s h i o nb a c k g r o u n d , t h e d e p o s i t i o n a lf a c i e so ft h er e s e r v o i ri st e r m i n a lf a n ss y s t e m t h r e em a j o rd e p o s i t i o n a l f a c i e sa i i d e n t i f i e dc o n s i s t i n go fp r o x i m a ls u b f a c i e s m i d d l es u b - f a c i e sa n dd i s t a l s u b f a c i e s m i d d l es u b f a c i e sa r ct h em a i nd e p o s i t i o n a lm i c r o f a c i e si n2 + 3r e s e r v o i r c o n s i s t i n go fd i s t r i b t r t a r yc h a n n e l ，p r o x i m a lo v e r b a n k , d i s t a lo v e r b a n ka n dm u d f l a t t h es a n d s t o n e sa r ee s s e n t i a l l yl i t h a r e n i t e ，f e l d s p a t i cl i t h a r e n i t ea n df o l l o w e db y l i t h i ca r k o s g ，b a s e d0 1 1t h ea n l a y s i so fd i a g e n e s i s ，p o r e ss s 缸- u c t u r ea n dr e s e r v o i rq u a l i t y o f2 + 3r e s e r v o i r i nt h i sp a p e r , s c a n n i n ge l e c t r o n tm i c r o s c o p y , x - r a yd i f f r a c t i o na n d c a t h o d o l u m i n e s c e n ea r eu s e da n dm a n y 母p e so ft h i ns e c t i o n ( o r d i n a r yt h i ns e c t i o n , c a s tt h i ns e c t i o na n dc a t h o d o l u m i n e s c e n et h i ns e c t i o n ) a r ea v a i l a b l ef o rs t u d y i n gt h e d i a g e n e s i sa n dt y p e so fp o r o s i t y t h ed i a g e n e t i cp r o c e s s e sr e c o g n i z e di n c l u d e c o m p a c t i o n , c e m e n t a t i o n ，d i s s o l u t i o na n dm e m s o m a s i s b a s e do nav a r i e t yo ff a c t o r s a f f e c t i n gr e s e r v o i rq u a l i t y , d i a g e n e s i s s e d i m e n t a r ya n ds m l c t i l r e sh a v eag r e a t e r e f f e e to nt h er e s e r v o i r i nac o m p r e h e n s i v es t u d yo fv a r i o u sm a c r o a n dm i c r o - h e t e r o g e n e o u sr e s e r v o i r p a r a m e t e r so i lt h eb a s i so ft h er e s e r v o i rq u a l i t y ，w em u n c h e dac o m p r e h e n s i v e e v a l u a t i o nt od e t e r m i n et h ee v a l u a t i o nc r i t e r i & t h er e s e r v o i rq u a l i t yi n2 + 3w a s d i v i d e di n t ot h r e et y p e s t h er e s e a r c hs h o w st h a td i s t r i b u t i o no fi n t e r l a ya n d i n s u l a t i n gl a y e ri sc o n l x o l l c db ys e d i m e n t a r ym i c r o f a c i e s t h ed e v e l o p m e n t a ls t a g e s a n dt h es i z eo ft h es e d i m e n t a r ym i c r o f a c i e sd e t e r m i n et h ep l a n ea n dt h ev e r t i c a l d i s t r i b u t i o no f i n t e r l a ya n di r m u l a f i n gl a y e r g e n e r a l l y ，t h ed i s t r i b u t i o no f i n t e r l a ya n d i n s u l a t i n gl a y e ri sr e l a t i v e l ys t a b l e ，c o n l r o l st h en l a c r o s c o 癣m o v e m e n to f f l u i d k e y w o r k s ：m i c r o t e c t o n i c s ；t e r m i n a lf a n s ；d i a g e n e s b ；r e s e r v o i rq u a l i t y ； r e s e r v o i rh e t e r o g e n e i t y 濮城油田西区沙二上亚段2 + 3 砂组沉积特征与储层评价 0 前言 0 1 课题来源 濮城油田位于河南省濮阳市范县境内。圈闭面积约5 0 k m 2 ，地质储量2 7 7 6 1 0 4 t ，油气层厚度4 6 m ，目前各类生产井近1 5 0 0 口。濮城油田沙二上2 + 3 单元 于1 9 8 1 年5 月投产，1 9 8 1 年1 0 月注水开发，到2 0 0 6 年3 月共经历了初步开发 方案实施阶段、完善扩建产能阶段、综合调整阶段、综合治理阶段等四个开发阶 段。西区沙二上2 + 3 含油面积4 8 1 k m 2 ，地质储量8 7 0 2 3 1 0 4 t 。截止2 0 0 6 年 3 月，沙二上2 + 3 层系共有油水井9 3 口，其中油井5 3 口，水井4 0 口，注采井 数比1 ：1 3 ，井网密度1 9 1 口k 舒，单井控制原始地层储量9 3 5 1 0 4 t 。西区沙 二上2 + 3 油藏虽然经过了2 0 多年的注水开发，由于油藏非均质性严重，到目前 整个油藏的采收率仅为2 6 9 2 ，而综合含水率高达9 6 4 6 。为了解决这类复杂 断块的油藏精细描述以及这类注水砂岩泊藏进入高含水阶段的剩余油研究难题， 正确地认识油藏水淹的水驱现状，变注水的恶性循环为良性循环，提高油藏的采 收率，经与中国石化中原油田有限公司采油二厂协商有关濮城油田沙二上2 + 3 的油藏储层特征和剩余油分布等方面的问题，特设立研究课题濮城油田西 区沙二上亚段2 + 3 砂组沉积特征与储层评价，并作为我的硕士学位论文。 本课题为一综合性研究，其研究目的是以储层沉积学、石油天然气地质学、 储层地质学、层序地层学为理论指导，综合利用地质、地球化学、地球物理、分 析化验资料，建立研究区沙二上亚段2 + 3 砂组的等时层序地层格架，明确该区构 造演化对该区沉积相的影响，在地质研究的基础之上，综合濮城西区沙二上亚段 2 + 3 砂组的沉积演化特征、沉积相和储集砂体、成岩作用、储层性质和储层非均 质性搞清2 + 3 砂组的沉积体系类型及储层展布规律，并以此指导开发部署。 0 2 研究内容 本课题以濮城西区为研究对象，以沙二上亚段2 + 3 砂组为主要研究层系。 在充分分析、消化和综合前人研究成果的基础上，本课题利用钻井岩心、测 井和现代分析化验资料，建立研究区沙二上亚段2 + 3 砂组的等时层序地层格架。 综合地质、物探、实验室分析的新技术和新理论，对濮城西区沙二上亚段2 + 3 砂组的沉积相、成岩作用、储层性质以及储层的非均质性进行研究。 濮城油田西区沙二上亚段2 + 3 砂组沉积特征与储层评价 主要研究内容有： ( 1 ) 沙二上亚段2 + 3 砂组高分辨率层序地层划分 运用多级次地层旋回理论与研究方法，对沙西区沙二上亚段2 + 3 砂组进行了 层序地层划分，并且在此基础上，进行了小层的对比和划分。 ( 2 ) 沉积相及储层分布 在沉积学分析的基础上，结合钻井和测井资料，研究沉积相、沉积微相组成。 研究成因单元砂体的纵横向变化特征和分布规律，分析控制其变化的主要因素及 易于形成岩性圈闭的储集岩体形成条件，并建立砂体沉积相模式。 ( 3 ) 储层成岩作用与储层性质 基于实验室分析资料，研究储层的微观组成和储集空间类型，确定储层主要 成因类型、储层的成岩作用类型、阶段及演化特征，分析沉积相带和成岩作用与 储集岩储集性质的关系，提供储层评价的主要依据。 ( 4 ) 储层评价 在对储层非均质性研究的基础上，分析研究区沉积微相类型对隔夹层分布的 影响以及砂体连续性与隔夹层分布特征之间的关系。依据孔隙结构图像分析和法 压汞法研究孔隙结构，对研究储层进行精细评价。 0 3 技术路线 为了更好地分析与研究濮城西区沙二上亚段2 + 3 砂组的沉积特征与演化规 律，合理地评价其储层质量，本论文确定了以下技术路线：在了解区域构造和沉 积背景的情况下，利用岩心、与测井资料，采用岩相分析、层序地层学、沉积体 系等方法，采用由点( 井) 一线( 剖面) 一面( 平面) 的研究思路。以层序划分 为基础，以沉积微相研究为主线，以储层评价为目的，采用新理论与新技术开展 系统的综合研究；做到岩心与测井资料分析相结合，局部与整体相结合，综合研 究与生产应用相结合，评价与预测相结合。综合研究本区沉积体系、沉积相分布 规律与空间展布，对该储层作出符合地质实际的分类评价，为下一步开发部署提 供科学理论依据( 图0 - 1 ) 。 2 濮城油田西区沙二上亚段2 + 3 砂组沉积特征与储层评价 图o - l 论文技术路线流程图 0 4 国内外研究现状 随着人们对末端扇研究的深入，“末端扇”的含义也不断被修订和充实。 m u k e r j i ( 1 9 7 5 ) 和f r i e n d ( 1 9 7 8 ) 等人首次提出了末端扇的沉积学概念，认为末 端扇是在干旱一半干旱环境下，河流末端由于蒸发量减少，随着地形逐渐变缓， 水流向四方散开，流速骤减，水深变浅，遂携物质大量沉积，临近补给水道区的 宽而浅的河道向扇体转变并逐渐变成片流，这种情况下形成的扇状堆积体“。 九十年代初，通过对印度马坎达河地区扇体形态及岩相的详细描述，人们对末端 扇的形成和沉积过程有了初步的认识“伽。k e l l y 和s a d l e r ( 1 9 9 3 ) 在前人认识的 基础之上，并且结合当时普遍被接受的干旱地区河流形成末端扇的观点，提出了 末端扇的沉积模式嘲。他们认为末端扇沉积体系发育在干旱一半干旱地区，离物 源最近的相带是低弯曲度的粗粒补给水道，补给水道顺流向下进入中部亚相，中 部亚相主要为沙质辫状平原。随着河流逐渐向下游延伸，进入高能量并且洪水活 动频繁的不稳定水道，随着河流不断的向下游扩展、延伸，这些水道逐渐被分成 静态的浅水片流，甚至暴露于地面之上。他们把末端扇分成了三个相带：补给水 道、分流河道和远端盆地删。 九十年代末，n e w e l l ( 1 9 9 8 ) 等人通过对俄罗斯难乌拉尔阶上二叠纪横向河 流沉积系统的研究，对末端扇各相有了更为深刻的理解，并且进一步划分了各个 墨 濮城油田西区沙二上亚段2 + 3 砂组沉积特征与储层评价 相带的沉积微相，他认为在分流河道相带中又可以分为：片状洪水流、河道流和 漫溢相沉积陋“。为末端扇体系的深化研究提供了重要的理论依据。 储层评价是把与油气储层有关的地质问题和工程问题及其研究方法归纳起 来所构成一门研究油气田储层的专门学科“”。要对储层进行评价，从动、静态上 对储层的描述至关重要，储层的评价工作就是在对储层进行有效的描述的基础上 进行的。储层描述又是油藏描述的核心，在英文中两者都使用同一个术语，即 r e s e r v o i rd e s c r i p t i o n 。 油藏描述贯穿于勘探开发的全过程，从第一口发现井到最后废弃为止是多次 分阶段滚动进行的。由于不同开发阶段的任务不同，所拥有的资料基础不同，从 而造成了不同开发阶段油藏描述所要描述的重点内容和精度的不同，其所采用的 油藏描述技术和方法也有很大差别，既油藏描述具有阶段性。目前来看已发展了 适应不同开发阶段的三大套或三大阶段油藏描述技术和方法，即( 1 ) 早期油藏描 述在油田发现后利用1 口或几口探井、评价井对油( 气) 藏进行的综合研究与评 价：( 2 ) 中期或一般所称的油藏描述一油田开发后含水较低时主要利用大量井的 资料尤其测井资料所进行的油藏描述：( 3 ) 精细油藏描述一油田开发进入高含水 期、特高含水期后主要针对剩余油分布及挖潜所进行的油藏描述。也就是说现代 油藏描述特别强调针对性，要针对不同的开发阶段、油藏特点和所要解决的问题 灵活进行，突出重点，采用先进实用的技术和方法。 从十三届世界石油大会的研讨和交流，可以看出油藏描述的两大发展趋势： ( 1 ) 多学科综合是提高油藏描述水平的重要途径。地质、地球物理( 测井、地 震) 、测试( 以试井和示踪剂测试为主) 和计算机技术( 地质统计和各种条件模拟技 术) 的相互结合，是当前油藏描述的主要趋向。 ( 2 ) 提高单项技术水平。促进整个油藏描述水平的提高，综合是必由之路，但 基础仍是单项技术本身的发展。 0 5 完成主要工作量 ( i ) 观察和描述了濮1 4 井、新濮4 4 井、濮3 2 井的岩心，并绘制了3 口井单 井相分析剖面图。 ( 2 ) 分析铸体薄片9 块、孔隙结构分析1 2 块、扫描电镜1 3 块、粒度分析1 3 块、x 射线衍射分析1 4 块、压汞分析1 2 块，确定了2 + 3 砂组的沉积类型、相 4 濮城油田硅区沙二上亚段2 + 3 砂组沉积特征与储层评价 展布和相模式。分析了储层的成岩作用、储层性质、储层非均质性。 ( 3 ) 进行了西区3 4 5 口井的小层划分及3 4 2 口井的隔夹层划分。 ( 4 ) 完成了层序地层划分图件1 9 张；西区构造特征图件5 张；单井相分析， 砂体平面图，沉积微相，砂体分布连井地质剖面及其它各种地质图件5 7 张，成 岩作用及储层性质图件5 2 幅；储层非均质性、隔夹层平面及纵向剖面图、孔渗 平面分布图共1 3 2 张。 o 6 主要创新点 经过深入细致的研究，我们对本区的沙二上2 + 3 沉积微相分布，储层变化规 律及油藏开发工作取得了如下一些新的认识： ( 1 ) 根据高分辨率层序地层学原理，建立了濮城油田沙二上2 + 3 高分辨率层 序地层格架，对全区进行了小层对比和划分。 ( 2 ) 通过岩心观察和描述，结合大量的测井和录井资料，提出了研究区主要为 物源来自鲁西隆起的末端扇沉积体系，而并非前人所认为的沙二上2 + 3 砂体为 辫状三角洲沉积。 ( 3 ) 濮城油田沙二上2 + 3 储层砂岩类型主要为岩屑( 杂) 砂岩和长石岩屑( 杂) 砂岩类，部分为岩屑( 杂) 砂岩类。根据研究区储层的成岩变化特点，可以确定 储层成岩演化处于中成岩a 期。 ( 4 ) 根据对濮城油田西区沙二上2 + 3 油藏各砂层组层内、层间和平面非均质的 研究，认为研究区储层层内非均质性以严重非均质型为主；油藏隔夹层成因于沉 积作用和成岩作用，各小层间的隔层分布受沉积微相控制。 5 濮城油田西区沙二上亚段2 + 3 砂组沉积特征与储层评价 1 地质背景 1 1 区域地质背景 东濮凹陷地处我国中原地区，横跨河南及山东两省，位于豫东、鲁西南之黄 河两岸，包括濮阳、清丰、范县、长垣、滑县、兰考、荷泽、东明和莘县九个县 市。地理位置坐标为东经1 1 4 。2 27 - - 1 1 5 。4 07 ，北纬3 4 。0 07 3 6 。5 77 。 东濮凹陷属华北地台渤海湾含油气盆地南缘临清拗陷的东南部。东侧以兰聊 基底断层为界与鲁西隆起上的荷泽凸起相邻，西侧以长垣基底断裂为界与内黄隆 起相接，南隔兰考凸起与开封坳陷为邻，北以马陵断层与临清凹陷内的莘县凹陷 相望( 图1 - 1 ) 。凹陷长约1 6 0 k i n ，宽约7 0l q ，面积5 3 0 0k m 2 “”。 濮城油田西区沙二上2 + 3 油藏位于濮城长轴构造西翼，东以濮3 l 、濮4 6 、 濮4 9 三条主要断层为界，南到濮1 4 断层，西北面为岩性尖灭区和边水区，东边 和南边基本被断层遮挡和封闭，北边与边水相接。 1 2 地层发育特征 濮城西部地区地层发育特点和东濮其它地区基本一致，地层层序从上至下依 次是新生界第四系平原组、新近系明化镇组、馆陶组、古近系东营组、沙河街组、 中生界、上古生界石炭一二叠系地层及下古生界奥陶系地层。其中古一中生界是 基底地层，总厚度近3 0 0 0 m ，盖层地层包括新生界上、下第三系及第四系地层， 累计总厚度可达8 0 0 0 m 。在新生界主要沉积地层是下第三系沙河街组，累计沉积 厚度可达5 0 0 0 m 。 对于沙河街组，多年勘探将其分为四个段，即沙一段( 细分出沙一上段、沙 一下段) 、沙二段( 细分出沙二上段、沙二下段) 、沙三段( 细分出沙三上、沙三 中、沙三下三个段) 、沙四段( 细分出沙四上段及沙四下段) 。这四个段中沙三段 是西部地区的一个主要含油目的层段。下面对西部地区地层层序基本特征及纵横 向展布特点、岩性变化规律详细描述( 图卜2 ) 。 古近系 古近系地层细分为沙河街组的沙四段( e s ) 、沙三段( e s ，) 、沙二段( e s 。) 、 沙一段( e s 。) 和东营组地层。 6 濮城油田西区沙二上亚段2 + 3 砂组沉积特征与储层评价 图卜1 濮城油田研究区域位置图 。 沙四段：该区沙四段沉积具有明显的两分性。前人主要采纳以红层顶为界的 划分方法，将沙四段划分为红、灰两个亚段，即沙四下亚段和沙四上亚段。上、 下段之间常常出现一个红灰过渡段。沙四上亚段顶与沙三段是以盐底或盐底以下 页岩集中段为界。沙四下亚段，即红色段，厚约2 0 0 m 左右。为一套紫红色细砂岩、 粉细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩组成，夹少量质较纯净的紫红色 泥岩，自然伽马曲线起伏大，电阻曲线起伏大，具高导泥岩，含有含肥实美星介、 中华扁卷螺及清丰拉氏轮藻。沙四上亚段，即灰色段，厚约2 0 0 m 。顶为深灰色泥 岩、页岩、劣质油页岩和钙片页岩的互层，夹少量薄层状粉一细砂岩及泥质粉砂 岩；上部为深灰色泥岩、页岩、劣质油页岩和含膏泥岩互层；中部为灰色泥岩、 细砂岩、粉鲴砂岩和粉砂岩，以及泥质粉砂岩的不等厚互层；下部为细砂岩、 粉砂岩、泥质粉砂岩和粉砂质泥岩的不等厚互层，夹少量深灰色泥岩，电性特征 常常为中低幅的自然电位，自然伽马基值较高，但起伏不大，电阻低值。含火红 美星介、潜江扁球轮藻。 沙三段：为湖盆强烈下陷期的沉积，厚度变化较大，一般7 0 0 2 0 0 0 m 。是一 7 濮城油田西区沙二上亚段2 + 3 砂组沉积特征与储层评价 套较深湖相的深灰色泥岩与灰色砂岩的不等厚互层沉积，且以暗色泥岩，细砂岩 及粉砂岩为主。自下而上分别为沙三下亚段、沙三中亚段、沙三上亚段。沙三下亚 段岩性主要为灰黑色油页岩，灰白色盐岩，深灰色泥岩与灰色粉砂岩、细砂岩不等 厚互层，地层厚度向东部隆起逐渐变薄或缺失，底部油页岩特征明显，自然电位 曲线除对应砂岩处见负异常，一般较平直；沙三中亚段岩性为一套深灰色页( 泥) 岩、盐岩、云质泥岩为主，砂岩为细砂岩、粉砂岩为主，含少量的砾岩、粗砂岩 及中砂岩，厚度一般为3 0 0 5 0 0 m ，最厚可达5 0 0 l i l 以上，电阻率曲线呈现出高值特 征，齿化严重，自然电位曲线对应砂层为漏斗型或钟型负异常。含有脊刺华北介 和小拟星介等介形化石；沙三上亚段为灰色、深灰色泥岩与粉细砂岩互层，厚度可 达4 0 0 m 以上，砂岩顶部常为钙质砂岩，含砾砂岩，视电阻率曲线基值不高，大 部分呈锚状夹高阻尖峰，自然电位曲线为钟状和弧形负异常。 沙二段：沙二段地层是濮城油田主要含油层系，主要发育滨浅湖环境下的河 流一末端扇沉积，一般分为沙二下亚段和沙二上亚段，沙二下亚段可划分s 2 s 1 s 。s 8 八个砂层组，岩性主要为紫红色、浅棕色泥岩与灰白色砂岩互层，夹炭质泥 岩，视电阻率曲线基值较低，夹部分中低阻尖峰；沙二上亚段可划分s z s l s ：s 7 七个砂层组，其岩性：i 一3 砂层组灰绿色、浅棕色泥岩夹砂质泥岩，砂岩以中 薄层粉细砂岩沉积为主，并与泥岩频繁互层。4 7 砂层组岩性为浅棕色、灰绿色、 灰黄色泥岩薄层间互，并含有泥膏岩沉积，砂岩里透镜状细砂岩，局部地区砂岩 底部发育粗砂岩。而s ：s 2 、s ：3 两个砂层组是本课题的研究目的层，再根据沉积旋 回和含油特征又将s ：s 2 砂层组分为七个小层，s ：s 3 砂层组可分为9 个小层，共细 分为十六个小层。 沙一段：沙一段与沙二段为连续沉积。岩性主要为盐岩夹灰色泥岩、云质岩 组合，以及含有灰色泥岩、泥灰岩与粉砂岩互层，可分为两部分，沙一下亚段岩 性为灰色、深灰色泥岩夹中厚层状盐岩及细粉砂岩，感应测井基值较高，曲线主 要为高尖峰状，起伏较大，自然电位曲线较平直，局部地区见指状或箱状；沙一 上亚段岩性为灰色、深灰色泥岩夹中厚层粉砂岩、中一细砂岩，并含有生物灰岩、 鲕状灰岩等，中厚层状盐岩依然较为发育，感应测井为高值尖峰，自然电位曲线 略呈小突负异常。沙一段全区分布广泛，且较稳定，是重要的对比标志层段，地 层厚度一般为1 4 0 6 0 0 m ，为湖泊相沉积。 8 濮城油田西区沙二上亚段2 + 3 砂组沉积特征与储层评价 地层层序 地 啦层 层 岩性 主要岩性特征 沉积相 界系 统 组 段 代 呼度 剖面 号 ( m ) 上 明 l 。 毙簇差藿鑫碧餮夹龛瑟嚣荔砻 斗幕贾 稼红色、拽棕自色砂质泥髫；上鄄为捧冀 河流相 。洼棕色砂泥岩互层 化 1 4 。 新新 镇 统 组 豁碧聋参鏊囊嘉蠢囊矗誊嚣尊鑫盘责碧 至爹凳袭星囊器盏毙喜擘竺蠢雯袈彗亨巍 河瀛相 质艟砂岩厦糟绷砂岩耪砂岩互层 近 l600 中 新 馆 新陶 h g 系 组 统 东 4 0 0 焉凳垄爱嚣质箍譬嚣荔龚? 馨譬荔岳兰嫠，河流一泛滥 营 上段为厚增块状段泥者中犀詹魍砂岩震 平原相 耆礴砂岩与泥岩互偿。 渐 组 1 4 0 _ 抄1 0 0 一 盏豢鲁：彝警鲁鲞荔娄蜜，晷袭鬟喜每中 l e - 2 8 0 浅湖一半深 新亚 段 瑚相 沙 5 0三角洲相 一 f 密豢鲁棒灰色掘岩夹中犀层状董岩置细 生 统 fb 4 0 c 贬 古 叫划竹七个秒培鲥：l 一3 砂斌彝l 灰绿焦l 拽棕色泥岩央砂质泥岩砂岩以中薄层精 滨浅湖相 8 ， 细砂岩沉积为书井与泥岩额繁日层4 末端扇相 钞 7 砂展组岩性为袅绿色泥岩薄屉问互并 古有泥膏岩况积，砂者黾透镜状细砂者r 一 厨龆地区砂岩底郾发育辑砂髫 河 至 壹莲，羹袅簧漉馨等等舞芙笨参是着砂岩 疆湖相 近 下 e s ， 洲流一泛镒 噩 噩 街 l o o 蠢簧请篱毳叠器喜，薯髹嚣喜 息砂岩 抄 6 0 0 半深湖一深 始岂 e 5 t 上 上 组 亚 段 水盐湖相 界 系新 沙 3 0 0 三角洲、油 二 器豢蓥豸奎：薯多i 翥霹墨亨植器薯裳 积相及扇三 中e $ ，+ 中砂者 角洲相 亚 5 0 0霾霍 段 统 沙 4 0 0锚 二 e s ， 。土。 老嚣誊鸯爱莹嚣器客：蠢寄喜募毒辣釜饔f 段 抄 10 。 上稍为深藏色泥岩页岩，劣质油砸岩和 ，嚣嚣誊，蛋凌是器召嚣莹磊祟萼哿譬筐 浅潮一半濂 ； f 下部为细砂奢、粉砂岩泥质糟砂岩和湖相 阻 1 4 0 0 粉砂质泥岩的布辞弹互屠 上 e s _ 亚 授 j 少 5 0s _ 目 蘸 _ 嚣麓籍丞害? 荔知孺元磐骜盏：翼擘耋 漫湖一浊积 下 e - 3 0 0 质较纯净繁红色坭岩 相 段 图1 - 2 濮城油田地层发育特征柱状图 东营组：主要为河流一泛滥平原沉积，灰绿色泥岩与灰白色厚层砂岩互层， 东营组可分为三段，东三段( e d 。) 岩性主要为厚层块状灰绿色、棕红色泥岩、 中一厚层粗砂岩及含砾砂岩与泥岩互层，底部夹少量石英质页岩薄层，东二段 ( e d ：) 岩性以杂色、暗红色、灰绿色泥岩及砂质泥岩和细一粗砂岩、含砾一砾 9 濮城油田西区沙二上亚段2 + 3 砂组沉积特征与储层评价 状砂岩互层，向下砂岩单层加厚，东一段( e d 。) 岩性为棕红色、紫红色泥岩， 砂质泥岩夹灰白色粉细砂岩。 新近系 新近系分为馆陶组( n 。) 和明化镇组( n - ) 。 馆陶组( n 1 ) ：以浅灰色砾状砂岩、细砾岩为主，夹浅棕红色泥岩，砂质泥 岩、灰绿色细砂岩以及粉砂岩。上部棕红色、棕黄色泥岩、泥质粉砂岩及灰白色 粉细砂岩、灰绿色粉砂岩互层；下部以灰白色、浅灰色含砾一砾状砂岩及细砾岩 为主，夹棕红色泥岩及砂质泥岩，底部一组厚砂层中夫薄层灰质砂岩、碳质页岩。 本组地层胶结物含量低，成岩较差。沉积特征主要以正旋回沉积为主。 明化镇组( n - ) ：厚度在1 0 0 0 1 4 0 0 m 之间，总体说来明化镇组岩性主要为 棕黄、棕红色泥岩夹浅灰色粉砂岩。明化镇组可分三段，自上至下明一段，岩性 为棕黄，浅棕色砂泥岩互层，明一段电性标志为电阻里锯齿状并由上向下电阻基 值呈弧形增大“弓形电阻”。明二段为棕红色、浅棕红色砂质泥岩为主，夹薄层 粉砂岩。明三段为棕红色泥岩，偶夹泥质粉砂岩，含石膏薄层及黄铁矿。 第四系 第四系平原组( q ) ：厚度约1 5 0 2 0 0 m 之间，该地层是一套未经成岩作用的 松散砂石层，底部为较硬的灰质砂岩。不稳定矿物含量高。岩性以土黄色、土红 色粘土、砂质粘土为主，夹土黄色、灰色粉砂层、泥质粉砂层，底部含砾石。 1 3 地层划分与对比 地层划分与对比对于沉积相的研究至关重要，高分辨率层序地层学所突出的 “高分辨率”的实质是指对不同级次地层基准旋回进行划分和等时对比的高精度 时问分辨率，以露头剖面、钻并岩心、测并和高分辨率地震反射剖面为主要研究 对象，划分各阶段的基准面旋回，最终建立整个研究区的等时地层对比隔架。 1 3 1 层序地层界面的识别 岩心、测井资料具有较高的分辨率，是进行基准面旋回，特别是高级次基准 面旋回( 中期旋回、短期旋回、超短期旋回) 识别的基础。 岩心剖面具有很高的分辨率，是高级次基准面旋回识别的基础“鹤。岩心界面 的识别主要是根据岩石相组合内部所记录的基准面变化信息，首先识别基准面旋 l o 濮城油田西区沙二上亚段2 + 3 砂组沉积特征与储层评价 回的转换点，其次在层序内部通过岩石序列中水深变化或沉积地貌的保存程度或 沉积物被侵蚀的趋势来确定层序形成过程中的基准面的变化方向。 本次研究通过对濮城油田西区取心井岩心的详细观察，在沙二上亚段2 + 3 砂组中可以识别出3 种岩心界面( 图l - 3 ) 。 图l 一3 濮城油田西区沙二上亚段2 + 3 砂组濮3 2 井岩心界面识别标志 在缺乏露头和岩心的情况下，主要运用测井相方法对沉积相和层序进行划分。 钻井地层剖面及对应的测井曲线，能很好地反映出不同级次的基准面旋回，与地 震资料相比，具有纵向上分辨率高的独特优势。 基于以上测井响应特征，濮城油田西区沙二上亚段2 + 3 砂组从测井曲线上 可直接识别层序边界，主要标志有： ( 1 ) 沙二上亚段2 砂组顶部1 小层微球形聚焦以及感应测井曲线形成两高峰 值，具“双尖峰”特点，可以作为二砂组和一砂组的分界( 图1 - - 4 ) 。 ( 2 ) 沙二上亚段3 砂组7 小层自然电位呈明显钟型负异常，自然伽马曲线向 低值偏移，形成一低值漏斗状形态，俗称“子弹头”( 图1 - - 5 ) 。 濮城油田西区沙二上亚段2 + 3 砂组沉积特征与储层评价 地层 徽球形聚焦探度( - )自髂伽马 十层 l营 一 差 2 4 0 0 2 4 1 0 2 4 2 0 上4 3 0 沙 尹 上4 4 0 一 二 2 3 上 砂 亚 4 组 段 5 6 7 地层 徽电授曲缱 嚣度( - )自髂伽马自端电位 1 l 上390 上410 ； 匿 ? 哆8 弼 2 抄 一 = 3 一 一 上 砂 4 5 亚 魍 8 立菇 段 7 8 己 2440 i 9 、 图1 4 涣3 - - 4 0 7 井测井界面的识别图l 一5 漠2 - - 5 1 8 井测井界面的识别 1 3 2 建立高分辨率地层格架 层序划分是对层序进行分析、确定层序级别和成因类型，以及建立区域等时 地层格架的基础。本次研究，以测井、钻井岩心资料为主要研究对象，选取湖泛 面作为层序界面，从油田实际生产的需要出发，划分小层时尽量将不同的砂层组 分开。最终将沙二上亚段2 砂组分为7 个小层，3 砂组分为9 个小层，共分为1 6 个小层( 表卜1 ) 。 表i - i 小层划分结果对比表 层位砂组小层号 原小层号 沙2 砂组 2 1 、2 2 、2 3 、2 、2 5 、2 ，2 72 1 、2 z 、2 3 、2 、2 5 、2 8 、2 7 3 砂组 3 1 、3 2 、3 3 、3 、3 5 、3 、3 7 、3 。、3 93 1 、3 2 、3 3 、3 ，3 5 、3 6 、3 7 上亚段 合计 1 61 4 从表中可看出，本次地层划分与对比较前人成果增加了两个层，这主要是对 原3 6 、3 7 两个主力层进行了更加细致的划分。将原来的3 5 划分为3 5 和3 6 两个小 层，而将原来的3 7 划分为3 8 和3 9 两个小层，原来的3 6 编号变为3 7 。应该说通过 本次统层，小层划分与对比更趋合理。 濮城油田西区沙二上亚段2 + 3 砂组沉积特征与储层评价 2 构造特征 2 1 构造背景 东濮凹陷属于华北地台渤海湾盆地南端的一个次级凹陷，主要沉积盖层为下 第三系沙河街组地层，油气资源十分丰富。中、晚元古代时期，华北地区在太 古界结晶基底和下元古界褶皱基底上发育断槽构造，沉积了较厚的碳酸盐岩和砂 泥岩，在冀中地区广泛分布，而在东濮地区缺失这套地层沉积，晚元古代末期的 晋宁运动使华北地区形成了一个联合陆块，古生代为稳定的地台发展阶段。早古 生代为稳定的陆表海碳酸盐沉积，中奥陶世至中石炭世，地层抬升剥蚀，缺失了 中奥陶统到中石炭统的沉积，晚石炭世到二迭纪接受了一套海陆交互相的含煤沉 积，主要沉积地层为石炭二迭系和中生界，这套地层在东濮凹陷普遍存在，尤其 在东濮西斜坡地层保存较全。本期构造以垂直运动为主，经历了加里东运动、海 西运动和印支运动，加里东期产生了n w 向断裂构造带，构造运动南强北弱，它 对后期沉积盆地的形成和构造发育起到了不同程度的控制作用，华北地区出现的 一系列n w 向断裂就是此时产生的，东濮西斜坡北端的马陵断层，南端的兰考一 封丘断层和西斜坡高平集断层也是此期的产物，起着南北分区的作用。n w 向断 裂两盘地层沉积和油气富集程度差别较大。 东濮凹陷为早第三纪时期的拉张断陷盆地，华北地区长期的构造分化和多次 构造运动对东濮凹陷的构造发育产生了深远影响。进入早第三纪始新世，由于印 度板块与欧亚板块碰撞和太平洋板块运动方向的转变，中国东部由左旋挤压剪切 运动转变为右旋拉张剪切作用，形成了渤海湾大型箕状断陷含油气盆地，内部的 断裂和凹陷展布方向仍遵循中生代构造线方向，即n n e 方向。华北地区包括南 华北地区的现今构造格局是自太古代以来长期的地质演化、多次构造运动发展和 构造体制转变的结果，印支运动将渤海湾地区e w 向构造格局转变为n n e 向格 局，因此，在这一区域应力作用下，渤海湾诸盆地呈n n e 走向，濮城西区不例 外，濮城西区构造的发育和演化就是在这一区域构造背景下发生发展的。 2 2 基本构造特征 濮城油田西区沙二上2 + 3 油藏位于濮城长轴构造西翼，东以濮3 1 、濮4 6 、 濮4 9 三条主要断层为界，南到濮1 4 断层，西北面为岩性尖灭区和边水区，东边 濮城油田西区沙二上亚段2 + 3 砂组沉积特征与储层评价 和南边基本被断层遮挡和封闭，北边与边水相接。濮城西区断层发育，除西区与 南区的分界断层1 4 断层走向w e 外，其它各断层主要走向均为n n e ，和东濮凹陷中 央隆起带走向基本一致，在乎面上呈雁列式展布，剖面自上向下收敛到一起，里帚 状“n n e ”走向，断层中西部备条断层主要倾向为“s e e ”，而东部各断层倾向相 反，主要为“n w w ”，东倾的濮4 断层与濮3 - 7 3 断层向下交到西倾断层上，剖面上 呈“y ”字型特征( 表2 - 1 ) 。 从平面构造图可以看出，西区沙二上2 + 3 油藏构造为一被断层破坏的短轴 背斜，背斜轴向n n e ，根据断层的发育情况，西区内部可进一步分为濮4 简单块和 濮4 9 复杂块两大部分。濮4 断块构造简单，为一向西北倾斜的较陡的背斜西翼， 构造高点在濮4 、濮2 - 1 4 井一带，向西南方向延伸翘起形成一平缓小向斜，与 文5 1 断块紧紧相接，气油水界面平稳，面积展布较大，是沙二上最大的一个断 块，濮4 9 断块区内的构造较为复杂，但总体表现为被一系列雁列式断层及其伴生 断层所复杂化了的断背斜的东翼，地层较西翼明显变缓，地层东倾，与濮城东区 地层倾向一致，它们共同组成断背斜的东翼，构造高点在濮3 - 1 6 1 井一带，西区濮 4 、濮2 1 4 井一带的构造高点为背斜北部最高点，约- 2 3 0 0 m 。濮4 断层的东部，其 东翼高部位的位置降低，约一2 3 5 0 m 。 ( 1 ) 濮1 4 断层 位于濮城构造中部，南北分区的边界断层，走向n e e ，倾向n n w ，断面倾角 3 5 。6 0 。，钴遇6 0 多口井，东自濮5 4 井向西延伸3 o k m ，断距一