（矿产普查与勘探专业论文）饶阳凹陷留西—河间地区古近系储层沉积学研究.pdf

t h e s t u d y0 ur e s e r v o i rs e d i m e n t o l o g yo fp a l e o g e n ei n t h e l i u x i 。_ 。h e j i a na r e ao f r a o y a n gs a g at h e s i ss u b m i a e df o rt h ed e g r e eo fm a s t e r c a n d i d a t e ：z h a n gj i a n s u p e r v i s o r ：p r o f g u oj i n g x i n g c o l l e g eo fg e o - r e s o u r c e s & i n f o r m a t i o n c h i n au n i v e r s i t yo fp e t r o l e u m ( e a s t c h i n a ) 关于学位论文的独创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在指导教师指导下独立进行研究工作所取得的 成果，论文中有关资料和数据是实事求是的。尽我所知，除文中已经加以标注和致谢外， 本论文不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含本人或他人为获得中国石油 大学( 华东) 或其它教育机构的学位或学历证书而使用过的材料。与我一同工作的同志 对研究所做的任何贡献均已在论文中作出了明确的说明。 若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。 学位论文作者签名：l 雅婆日期：劢肜年 莎月 7 日 学位论文使用授权书 本人完全同意中国石油大学( 华东) 有权使用本学位论文( 包括但不限于其印 刷版和电子版) ，使用方式包括但不限于：保留学位论文，按规定向国家有关部门( 机 构) 送交学位论文，以学术交流为目的赠送和交换学位论文，允许学位论文被查阅、 借阅和复印，将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，采用影印、 缩印或其他复制手段保存学位论文。 保密学位论文在解密后的使用授权同上。 学位论文作者签名： 丝建 指导教师签名：_ 司恤 日期：劢知年多月7 日 日期：加l ，年石月夕日 摘要 本文以层序地层学、沉积学、储层地质学理论为指导，从地层划分对比入手，将研 究区古近系划分为1 0 个三级层序，并进一步细分为2 7 个体系域。根据岩心、钻井、测 井、地震资料的综合分析认为，研究区古近系主要发育河流、辫状河三角洲、湖泊、冲 积扇和扇三角洲等5 种沉积相，并进一步划分出1 5 种亚相和近5 0 种微相类型，其中辫 状河道、水下分流河道、河口坝、席状砂、河道充填、心滩、河漫滩和滩坝是本区主要 的微相类型，并详细总结出各种亚相和微相在岩石类型、颜色、结构、沉积构造、韵律 性、测井曲线响应和地震相中的识别标志。系统研究了不同三级层序和体系域下沉积相 和砂体的平面展布特征，认为本区古近系储层的砂体类型主要为辫状河三角洲相的三角 洲前缘砂体、河流相中的河道砂体、浅湖亚相中的滩坝砂体。 依据大量岩石薄片、铸体薄片和扫描电镜分析，系统研究了不同成因类型储集砂体 的岩石学特征、物性特征以及储层的孔隙类型，认为本区砂岩储层的成分成熟度与结构 成熟度中等偏低；储层在沙河街组以低孔低渗为主，中孔低渗和低孔特低渗次之，东营 组大多为中高孔中高渗储层，少数为低孔低渗储层；研究区砂岩储层孔隙类型分为原生 粒间孔、残留粒间孔和由溶蚀作用形成的粒间溶孔、粒内溶孔、铸模孔、自生矿物晶间 微孔及微裂缝等。本区储层主要受构造、沉积和成岩作用影响。构造在宏观上控制着沉 积体系的发育，进而控制砂体的分布，不同构造部位发育不同成因类型的砂体。相同的 埋深条件下，沉积相带基本控制着储层物性的好坏，优质储层多分布于河流相中的河道 砂体和心滩砂体、辫状河三角洲相的分流河道砂体和河口坝砂体。压实作用对储层物性 的影响表现在埋深小于4 0 0 0 m 范围内，每增加l o o m ，孔隙度平均降低0 7 5 。胶结作 用在埋深2 5 0 0 - - - 3 5 0 0 m 范围内，对储层物性起较强的破坏作用。溶解作用是改善埋深在 2 8 0 0 - - 4 0 0 0 m 的深部储层储集性能的主要因素。 关键词：饶阳凹陷，古近系，层序地层格架，储层沉积学，沉积相，储层，储层物 性 t h es t u d yo nr e s e r v o i rs e d i m e n t o l o g yo f p a l e o g e n ei nt h el i u x i - - h e ji a n a r e ao fr a o y a n g s a g z h a n gj i a n ( 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 ) d i r e c t e db yp r o f g u oj i n g x i n g a b s t r a c t i nt h i sp a p e r , d i r e c t e db ys e q u e n c es t r a t i g r a p h y , s e d i m e n t o l o g ya n dr e s e r v o i rg e o l o g y , s t a r t i n gw i t hs t r a t i g r a p h i cc l a s s i f i c a t i o na n dc o r r e l a t i o n ，p a l e o g e n ei sd i v i d e di n t o10t h i r d g r a d es e q u e n c e sw i t h21s y s t e mt r a c t si nt h er e s e a r c ha r e a b yt a k i n gf u l la d v a n t a g eo ft h e c o r e ，d r i l l i n g ，l o g g i n ga n ds e i s m i cd a t a , i ti ss h o w nt h a tt h em a i ns e d i m e n t a r yf a c i e sa r e f l u v i a lf a c i e s ，b r a i d e dr i v e rd e l t a s ，l a k e s ，a l l u v i a lf a n sa n df a nd e l t a si np a l e o g e n eo f t h i sa r e a , a n di tc a nb ef u r t h e rd i v i d e di n t os u b d i v i d e di n t o15s u b f a c i e sa n dn e a r l y5 0m i c r o f a c i e s ， a m o n gt h e m ，t h em a i nm i c r o f a c i e so ft h ea r e aa r eb r a i d e dc h a n n e l ，u n d e r w a t e rd i s t r i b u t a r y c h a n n e l ，m o u t hb a r , s h e e ts a n d ，c h a n n e lf i l l ，d i a r a , f l o o d - p l a i na n db e a c hb a r , a n dd e t a i l e d l y s u m m a r i z ea l lk i n d so fs u b f a c i e sa n dm i c r o f a c i e si d e n t i f i e ro nr o c kt y p e ，c o l o u r , t e x t u r e ， s e d i m e n t a r ys t r u c t u r e s ，r h y t h m i c i t y , l o g g i n ga n ds e i s m i c i na d d i t i o n ，t h ep a p e rs y s t e m a t i c a l l y s t u d yt h ep l a n ed i s t r i b u t i o n o fs e d i m e n t a r yf a c i e sa n ds a n d s t o n e si nd i f f e r e n t 3 - o r d e r s e q u e n c e sa n ds y s t e mt r a c t s ，a n di ti ss h o w nt h a tt h em a i nr e s e r v o i rb o d i e si np a l e o g e n eo f t h ea r e ai n c l u d et h es a n d b o d i e si nt h ed e l t af r o n ta n dt h er i v e rs a n d b o d i e so ff l u v i a lf a c i e sa s w e l la sb e a c h b a rs a n d s t o n ei nt h es h a l l o wl a k e a c c o r d i n gt op l e n t yo ft h i ns e c t i o n ，c a s t i n gl a m e l l aa n ds c a n n i n ge l e c t r o nm i c r o s c o p e ， p e t r o l o g i cc h a r a c t e f i s h c s ，p h y s i c a lp r o p e r t i e sa n dt h ep o r et y p e so fd i f f e r e n tg e n e t i ct y p e r e s e r v o i rb o d i e sa r es y s t e m a t i c a l l ys t u d i e d ，a n di ti ss h o w nt h a tr e s e r v o i rs a n d s t o n eh a s m e d i u ma n ds o m e w h a tl o wc o m p o s i t i o n a lm a t u r i t ya n dm e d i u mt e x t u r a lm a t u r i t y ；i ns h a h e j i e f o r m a t i o nr e s e r v o i rp r i m a r i l yb e l o n g st ol o w p o r o s i t ya n dl o wp e r m e a b i l i t y , s e c o n d l ym e d i u m p o r o s i t ya n dl o wp e r m e a b i l i t yo rl o wp o r o s i t ya n de x t r a - l o wp e r m e a b i l i t y , r e s e r v o i rp r i m a r i l y b e l o n g st om i d d l e - h i g hp o r o s i t ya n dm i d d l e h i g hp e r m e a b i l i t yi nd o n g y i n gf o r m a t i o n ，f e w l o wp o r o s i t ya n dl o wp e r m e a b i l i t y ；p o r et y p ei nt h er e s e v o i ro ft h ea r e ai n c l u d e sp r i m a r y i n t e r g r a n u l a rp o r e s ， r u d i m e n t a li n t e r g r a n u l a r p o r e sa n di n t e r g r a n u l a r d i s s o l v e d p o r e ， i n t r a g r a n u l a rd i s s o l v e dp o r e ，m o l d i cp o r e ，i n t e r c r y s t a l l i n ep o r ea n df r a c t u r ef o r m e db v c o r r o s i o n r e s e r v o i ri sm a i n l yi n f l u e n c e db yt e c t o n i c ，d e p o s i t i o na n dd i a g e n e s i s t e c t o n i c s c o n t r o l s t h e d e v e l o p m e n to fd e p o s i t i o n a ls y s t e m sm a c r o s c o p i c a l l y , a n dt h e nc o n t r o lt h e d i s t r i b u t i o no fs a n d s t o n e ，d i f f e r e n ts a n db o d yt y p e sd e v e l o p e di nd i f f e r e n tt e c t o n i cp o s i t i o n s a tt h es a m er a n g eo fd e p t h ，t h er e s e r v o i rp r o p e r t ya r eb a s i c a l l yc o n t r o l l e db ys e d i m e n t a r y f a c i e sz o n e s ，u s u a l l y , t h ef a v o r a b l er e s e r v o i rm a i n l yd i s t r i b u t e di nt h ec h a n n e ls a n d b o d i e sa n d d i a r a so ft h ef l u v i a lf a c i e s ，t h es a n d b o d i e so fd i s t r i b u t a r yc h a n n e la n df i v e rm o u t hd 锄o f b r a i d e dr i v e rd e l t a s t h ei n f l u e n c ei ns q u e e z i n g a c t i o ns h o w st h a tp o r o s i t yd e c r e a s e s0 7 5 f o re a c ha d d i t i o n a l10 0m e t e r si nt h er a n g eo f 0 , - 4 0 0 0 m c e m e n t a c t i o nh a v es t r o n gd a m a g i n g e f f e c to nr e s e r v o i rp r o p e r t i e si nt h er a n g eo f2 5 0 0 4 - 3 5 0 0 m d i s s o l u t i o np l a y sa l e a d i n gr o l e i ni m p r o v i n gs a n d s t o n er e s e r v o i r q u a l i t yo fd e e pr e s e r v o i r si nt h er a n g eo f2 8 0 0 4 0 0 0 m k e yw o r d s ：r a o y a n g d e p r e s s i o n ，p a l e o g e n e ，s e q u e n c es t r a t i g r a p h y , r e s e r v o i r s e d i m e n t o l o g y , s e d i m e n t a r yf a c i e s ，r e s e r v o i r , r e s e r v o i rq u a l i t y 1 1 1 目录 第一章前言1 1 1 选题目的和研究意义1 1 2 国内外研究现状1 1 2 1 层序地层学研究现状1 1 2 2 储层沉积学研究现状2 1 3 研究内容和技术路线5 1 3 1 研究内容5 1 3 2 技术路线5 1 4 完成的主要工作量6 第二章区域地质概况7 2 1 构造特征7 2 2 地层发育特征7 2 3 构造演化与沉积关系9 第三章层序地层格架1 1 3 1 层序界面的识别方法：。1 1 3 1 1 层序界面的地震识别1 1 3 1 2 层序界面的测井、录井识别1 2 3 1 3 层序界面的古生物识别1 2 3 2 层序地层划分方案1 3 3 2 1 研究区层序地层的划分1 3 3 2 2 体系域的划分1 4 3 3 层序地层格架的建立1 6 3 3 1 单井层序地层学分析。1 6 3 3 2 连井层序地层对比18 第四章沉积相及沉积体系研究2 0 4 1 相类型及相标志2 0 4 1 1 河流相2 1 4 1 2 辫状河三角洲相2 4 i v 4 1 3 湖泊相2 9 4 1 4 冲积扇相3 3 4 1 5 扇三角洲相3 4 4 2 沉积相平面展布3 5 4 3 沉积体系类型及特征4 7 第五章储层特征4 9 5 1 储层岩石学特征4 9 5 1 1 孔店组和沙四段。4 9 5 1 2 沙三段4 9 5 1 3 沙二段5 0 5 1 4 沙一段51 5 1 5 东三、东二段5 1 5 1 6 东一段5 1 5 2 储层物性特征5 2 5 2 1 主要层段储层物性特征5 2 5 2 2 孔渗相关性5 5 5 3 储层孔隙类型5 6 5 4 储层平面展布特征5 8 5 5 储层控制因素分析6 4 5 5 1 构造及沉积对储层发育的控制6 4 5 5 2 成岩作用对储层的影响6 7 5 6 有利储集相带预测7 0 5 6 1 预测依据7 0 5 6 2 有利储集相带分布7 1 结论7 4 参考文献7 6 攻读硕士期间取得的学术成果8 0 致 射81 中国石油大学( 华东) 硕上学位论文 1 1 选题目的和研究意义 第一章前言弟一早月ui 饶阳凹陷留西一河间地区油气资源丰富，是华北油田重要的产油区，也是其增储上 产的重要接替区。目前本区存在的主要问题是沉积相及储层研究不够精细，缺乏系统性 和深入性，这制约着对该区油气富集规律的深入认识，油气勘探进展缓慢。在此情况下， 需要对本区发育的沉积相类型及平面展布特征、储层特征及控制因素等几个方面进行细 致研究。 本次研究通过运用层序地层学的理论，划分出精细的地层层序，建立起本区层序地 层格架，在此基础上，综合各种资料，系统研究了区域沉积体系，并进一步分析了储层 发育及物性特征，为华北油田勘探开发方案的调整提供重要参考。 1 2 国内外研究现状 1 2 1 层序地层学研究现状 层序地层学是根据地震、钻井、测井及露头资料等，结合有关的沉积环境及岩相古 地理解释，对地层层序格架进行地质综合解释的地层学分支学科，它是划分对比和分析 沉积岩的一种新方法。层序地层学的前身是地震地层学，在融入了沉积学、生物地层学、 油气地质学、含油气盆地分析等多种理论后，逐渐形成了一套较完善的层序地层学理论 1 - 2 1 o 随着层序地层学的发展，不同学者提出了不同的概念和模式【3 卅。如v a i l 的经典层 序地层学、g a l l o w a y 的“成因地层层序 、c r o s s 的高分辨率层序地层学和j o h n s o n 等的 t r 旋回层序地层学等，其中以v a i l 和c r o s s 的影响较大。 v a i l 经典层序地层学是以不整合面及其对应的整合面来划分较高级别的地层单元， 以水进面来划分层序内部较低级别的地层单元，例如准层序、准层序组和体系域等，目 前的各种层序地层学著作大多基于这种学派【7 】o c r o s s 以基准面而不是海平面为参照界面，因此他的理论可以同时运用于海相盆地 和陆相盆地。其理论核心是：在基准面旋回变化过程中，由于可容纳空间与沉积物补给 通量比值( a s ) 的变化，相同沉积体系域或相域中发生沉积物的体积分配作用，导致 沉积物的保存程度、地层堆积样式、相序、相类型及岩石结构发生变化，这些变化是在 1 第一章前言 基准面旋回中所处的位置和可容纳空间的函数【2 一】。高分辨率层序地层学理论与方法在 陆相层序地层分析方面具有其特有的优势，它以地层基准面作为层序界面，可以不受限 制地应用于各类沉积环境，提高时间分辨率和层序划分精度，并建立短时间尺度的高精 度层序地层格架。 近十多年，随着国内盆内油气资源勘探工作的进行，国内的许多专家学者在层序地 层学领域开展了不同尺度的研究，做了大量有益的尝试【9 1 1 1 ，特别在各种陆相层序界面 和最大洪泛面的识别、层序内部结构特征以及层序模式等方面进行了较深入的研究，并 已初步建立了坳陷盆地和断陷盆地等地层的层序地层学模式，这些理论在我国陆相盆地 储层预测研究中发挥着重要的作用，极大地提高了陆相盆地的储层预测精度【1 2 】。 层序地层学作为一门边缘性学科，随着研究的不断深入，其理论体系和应用得到不 断的拓展，主要表现为【i3 】：研究对象与理论模式的拓广，从被动大陆边缘瓮地拓展到 活动大陆边缘盆地( 包括造山带沉积盆地) 、克拉通内陆坳陷盆地、裂谷盆地、断陷盆 地等，从海相盆地拓展到陆相盆地，从滨浅海相硅质碎屑岩沉积拓展到海相碳酸盐岩沉 积及海陆混合沉积，甚至发展到冰川沉积的层序地层学研究，层序地层学研究领域不断 拓展。研究手段多样化，从最初主要依靠地震、钻井资料，发展到地震、钻井、测井、 露头剖面、古生物组合及古生态、地球化学、成岩演化、磁性地层以及现代计算机技术 等多种手段综合应用，研究手段越来越多样化。研究精度极大提高，从最先主要研究 三级层序，发展到对包括四至六级高频层序在内的多级别层序地层的研究，并以高分辨 率地震、测井和精细露头层序地层学分析、高新测年技术为依托，研究高频沉积旋回的 成因与控制因素，对沉积演化史的刻画更趋真实。生产应用要求提高及领域拓宽，层 序地层学研究初期主要是为沉积盆地分析、储集体一烃源岩一盖层发育与分布的宏观预 测等提供指导，如今已发展到为精细油藏描述、储集小层识别与对比，次生孔隙发育带 预测、储层宏观一微观非均质性描述、岩性一地层型隐蔽油气藏的勘探，甚至油田开发 动态模拟等多个领域服务。从最初主要为油气勘探服务发展到服务于煤田、油气以及其 他矿产的资源评价、勘探开发等多个方面。 1 2 2 储层沉积学研究现状 储层沉积学( r e s e r v o i rs e d i m e n t o l o g y ) 是应用各种资料研究和解释油气储集体所形成 的沉积环境、成岩作用及其形成机制，分析与确定储层的地质信息，提高油气勘探与开 发效果的门综合性科学。即是综合利用地质、地震、测井、试井等资料和各种储层测 2 中国石油人学( 华东) 硕士学位论文 试手段，以沉积学原理为指导，以油气储层为研究对象，以分析和预测油气储层不同层 次的非均质性特征为内容，以提高油田勘探与开发效果为目的的综合性学科【1 4 1 。 储层沉积学作为应用沉积学的一个分支，主要是在服务于石油勘探与开发中发展起 来的。它脱胎于储层地质学，是沉积学与储层物理学、储层地球化学等相互交叉的综合 产物【l5 | 。经过多年研究的基础上，目前国内外油气储层沉积学研究的动向主要表现为： ( 1 ) 储层沉积学的研究日益从宏观向微观方向发展 近年来，随着碎屑岩系油气藏开发与岩性隐蔽油气藏勘探的深入，要求掌握各种不 同沉积环境下所形成的砂体在时空上的展布规律及几何学特征，为了能够更好的进行油 气的勘探、开发，要求储层的研究必须掌握单个砂体的几何学特征和连续性，即宏观非 均质性的研究。为此，开展储层沉积学的研究和建立储层地质模型越来越受到人们的重 视【1 6 - 1 引。 不同沉积盆地次生孔隙随深度的分布规律已成为现今油气田勘探的主要研究内容， 它为寻找深层油气储量添加了活力，促进了成岩作用的研究；尤其是次生孔隙研究的比 重和地位在储层评价中不断提高，各种次生孔隙的形成的成因机理也不断出现新的见解 和模式【1 9 】，为储层物性的预测和模拟提供了一定的依据。但对不同成因盆地油气储层的 次生孔隙定量研究和预测仍处于探索阶段口。也2 】。 ( 2 ) 储层沉积学的研究逐渐由定性走向定量 计算机和数字模拟技术在储层沉积学研究中的应用使储层沉积学的研究由定性向 定量发展。定量描述储层物性参数的三维空间展布是近年来油藏数值模拟技术对储层研 究提出的新要求。随着油田勘探与开发的不断深入，人们越来越期望对地下碎屑岩储集 体的物理特性一孑l 隙度、渗透率、含油饱和度等做到定量而准确的预测。因此，储层建 模( 尤其是随机建模) 与模拟则成为预测储层物性和非均质的主要方法。定量描述和预 测砂体在横向上的连续性或空间展布特征，即丌展储层随机建模或模拟研究已成为储层 地质学家近年来的重点攻关内容，这也是为满足油田丌发、钻加密井和油田扩边的迫切 需要。不断涌现出的各种模拟方法和软件使计算机技术在储层研究中的地位更加重要 【2 3 1 o ( 3 ) 理论沉积学向应用沉积学发展并形成储层表征技术 自2 0 世纪9 0 年代开始，召开的各届国际沉积学大会大都有一个技术讨论题目，即 “储层沉积学和建立地质模型”( r e s e r v o i rs e d i m e n t o l o g ya n dg e o l o g i c a lm o d e l i n g ) 。它标 志着应用沉积学已走在了理论沉积学的前面；在应用领域中又把储层沉积学列为第一， 3 第一章前言 直接讨论建立储层地质模型的技术问题。建立储层地质模型已属于石油开发地质学的研 究范围，是当前“油藏描述 ( r e s e r v o i rd e s c r i p t i o n ) 和“储层表征”( r e s e r v o i r c h a r a c t e r i z a t i o n ) 的热门领域与重点。 ( 4 ) 从单学科向多学科协同研究发展 目前储层地质学和储层沉积学的研究已不再是过去的只研究储层的岩石物理学性 质和其沉积环境，而是从多学科( 地质、地球物理测井和地震、数理统计及计算机等) 的角度来开展储层的各种特性研究，因而也促进了其它地质学科的迅猛发展。 从目前国际上对储层的研究来看，主要有三个研究角度，其目的是从不同的侧面对 油气储层的二性，即物理特性和几何特性进行综合分析和研究。 露头储层和井下地质研究 为建立储层地质模型而大力开展露头储层和井下地质研究，已成为储层地质学新的 研究范畴，其出发点是以储层沉积学为理论，以作用沉积学与非均质性响应为重点，结 合成岩作用的演变规律来描述储层的物理特性。 测井资料数字处理技术 测井资料数字处理技术的发展为精细油藏描述和储层模拟与验证提供了基础。随着 油气勘探与开发的需要，测井分析从一个井眼走向一个区块的全面分析与评价，已成为 油藏描述中一项新兴的综合技术。它是以测井资料为主，并把地质、钻井、地震、测试 等资料综合在一起，采用大套大型的软件包系统，来分析储层的岩性、物性参数，油气 水以及构造形态的平面与空间分布规律。这就使油藏描述走向数字化、自动化和科学化。 新的测井和试井方法的出现对储层研究起到了极大的推动作用。 高分辨率三维地震采集处理解释技术 随着计算机技术的迅猛发展，储层地震勘探和模拟预测技术进一步发展与革新。由 于三维地震勘探和各种提高地震分辨率的采集处理解释技术的不断出现，人们开始把地 震勘探资料，尤其是高分辨率地震对比引入到解决油气田开发问题的油藏描述和砂体的 横向预测中。这就形成了开发地球物理( d e v e l o p m e n tg e o p h y s i e s ) 和储层地球物理 ( r e s e r v o i rg e o p h y s i c s ) 等新技术。实质上是将垂向上分辨率很高的测井技术与横向上 覆盖面很大的地震技术结合起来，达到在三维空间定量描述储层的目的，特别是实现井 间规模或尺度的储层表征油臧描述。 4 中国石油大学( 华东) 硕士学位论文 1 3 研究内容和技术路线 1 3 1 研究内容 ( 1 ) 层序地层格架 通过对地震、测井、录井、岩心、古生物、室内分析等资料的综合分析，确定层序 地层划分方案，吸收以往研究成果，进行各级层序的精细划分和对比，在研究区建立起 等时层序地层格架。 ( 2 ) 沉积相与沉积体系 根据岩心、测井、录井、地震和室内分析资料等的综合分析，对研究区发育的沉积 相、亚相和微相类型进行系统划分，并建立起一套可靠的相类型识别标志；在此基础上， 通过沉积相图及相关基础图件的编制，明确沉积相平面展布及沉积体系发育特征。 ( 3 ) 储层特征研究 通过大量的岩石薄片、铸体薄片、扫描电镜照片及文字鉴定报告，比较系统地研究 了本区古近系储层的岩石学及物性特征，分析了构造、沉积和成岩作用对储层的影响， 结合构造和沉积特征，预测有利的储集相带。 1 3 2 技术路线 以层序地层学、沉积学、储层沉积学为理论基础和指导，在借鉴相关研究成果的基 础上，以岩心、测井、录井、地震及室内分析资料等为主要依据，在层序地层格架内对 研究区沉积相进行综合分析，揭示沉积体系及砂体的时空展布特征。通过对储层特征及 影响因素的系统研究，预测有利的储集区带。 采取的技术路线见图1 1 ： 钻井资料ll 地震资料ll 测井资料l1 分析化验资料 层序地层分析卜_ + l 沉积相分析卜- 叫储层特征研究 构造、沉积及成岩 作用对储层的影响 有利储集 相带预测 图1 - 1 技术路线图 5 第一章前言 1 4 完成的主要工作量 ( 1 ) 岩心观察与描述1 l 口井，总心长计2 9 0 5 m ，拍摄照片3 7 5 幅；整理分析岩石薄 片( 4 3 片) 、扫描电镜( 9 5 张) 、岩石学资料( 3 6 口井) ；物性资料( 5 0 口井) 、压汞资 料( 6 口井3 2 块样品) 。 ( 2 ) 对研究区1 5 7 口井进行层序地层划分与对比，编制地震层序格架解释图9 幅。 ( 3 ) 编制单井层序地层及沉积相分析综合柱状图6 幅、连井层序地层及沉积相剖面 对比图9 幅；编制留西一河间地区古近系沉积相图2 3 幅。 ( 4 ) 编制本区储层岩石类型三端元图l 幅、各层段不同成因类型储层砂体岩石学特 征统计表1 份。 ( 5 ) 编制不同成因类型砂体发育特征对比表1 份、主要层段砂岩物性特征统计表1 份、不同岩石类型和微相类型的孑l 渗关系图4 幅。 ( 6 ) 编制留西一河间地区古近系各层段砂岩厚度及砂岩百分含量等值线图4 6 幅、有 利储集相带分布图2 幅。 6 中国石油大学( 华东) 硕士学位论文 2 1 构造特征 第二章区域地质概况 留西一河间地区的地理位置位于河北省河间市、肃宁县、献县和饶阳县。构造位置 位于冀中坳陷饶阳凹陷中北部，研究区南接深泽低凸起和元昌楼构造带，西至大王庄洼 槽带和赵皇庄潜山带，北邻马西洼槽和任丘潜山带，东至八里庄潜山带和献县凸起，总 面积约1 5 4 0 k m 2 ( 图2 1 ) 。区内按构造特征主要划分为留路构造带、大王庄构造带、河 间洼槽、肃宁潜山等。 2 2 地层发育特征 图2 - 1 留西一河间地区位置图( 据纪友亮等，2 0 0 6 ) 留西一河间地区古近系的地层厚度最大可达6 5 0 0 m ，自下而上发育的地层依次为： ( 1 ) 孔店组( e k ) 视厚度为2 0 0 6 0 0 m ，形成于断陷分割充填早期，可容沉积空问最小。具有下粗( 砂 砾岩夹红色泥岩) 上细( 灰色泥岩与膏泥岩、盐岩和砂岩) 的两个正旋回和两个含油气 层段。它与上覆沙四段和下伏不同年代地层分别为平行不整合、角度不整合接触关系。 ( 2 ) 沙四段( e s 4 ) 视厚度为1 0 0 - 1 0 0 0 m ，形成于断陷分割充填早期，可容沉积空间较小。具有下粗 7 第二章区域地质概况 ( 块状砂砾岩夹紫红、灰色泥岩、火山岩) 上细( 大段灰色泥岩夹褐色泥岩及砂岩) 的 两个三级正旋回层和两个储层发育带。它与上覆沙三段以岩性突变、跳相接触处和电性 拐点处分界，二者在区域上为超覆不整合接触。 ( 3 ) 沙河街组三段( e s 3 ) 沙三段是经历了孔店组和沙四段快速充填后，在湖盆扩张、深陷的稳定沉积阶段发 育起来的，其地层分布范围明显扩大，覆盖了冀中坳陷的绝大部分，本段超覆在沙四段 之上，视厚度为4 0 0 - - 1 1 0 0 m 。岩性主要为灰色、深灰色泥岩夹砂岩、页岩和生物灰岩， 其主要特点为岩性细、颜色深、旋回性强。沙三段的化石较为丰富，主要表现为：藻类 见有大量的渤海藻，介形虫以华北介为特征，都见一套简洁玻璃、后陡玻稿、长帽形湖 花介。按岩性和化石组合特征又可分为三个亚段，分别对应于沙三下( e s 3 下) 、沙三中 ( e s 3 中) 、沙三上( e s 3 上) 3 个次级旋回。沙三下亚段形成于湖盆断陷扩张深陷期，表现 为下部进积到上部退积的旋回特征，岩性主要为下部暗色砂泥岩互层，上部红色砂泥岩 互层；沙三中亚段则表现为砂泥岩互层沉积，泥岩多为紫红色；沙三上亚段的下部地层 为三角洲平原的砂泥岩互层，中部发育滨浅湖暗色泥岩一砂岩一碳酸盐滩坝，上部为砂 泥岩互层沉积。沙三段的标志层较多，其中“低凹兜泥岩段”、“特殊岩性段”、“弹簧状 电位段”、“鼓包状电阻段”等均为饶阳凹陷重要的对比标志，适于全区对比。 ( 4 ) 沙河街组二段( e s 2 ) 沙二段地层分布范围小，地层厚度薄而稳定，视厚度为1 0 0 - - 3 0 0 m 。形成于干热条 件下和湖盆断陷抬升晚期阶段，可容空间急剧减小。上部以细段沉积为主，岩性以厚层 灰绿、棕红色泥岩夹薄砂层为主。下部为粗段沉积，岩性为棕红色、灰绿色泥岩与狄绿 色粉砂岩互层。孢粉中栋属大于榆粉属，并且褶皱藻比较发育，介形虫见济南土星介、 肖庄美星介、沼泽拟星介，轮藻见伸长似轮藻。 ( 5 ) 沙河街组一段( e s l ) 视厚度为2 6 0 - 5 0 0 m ，最厚处达6 0 0 m ，可分为上下两个亚段。沙一下亚段( e s i5 ) ： 岩性主要为一套深灰色泥岩夹灰色砂岩和油页岩、灰质白云岩及鲡灰岩，俗称“特殊岩 性段”，是区域性标志层。在鲕粒灰岩中常见惠民小豆介、小单沟湖花介、低平玻璃介、 沙河街似玻璃等介形虫。全区地层厚度比较稳定，一般为1 5 0 - - 2 5 0 m 。沙一上亚段( e s l 上) ：地层厚度一般为2 0 0 - - - 4 0 0 m ，岩性主要为红色泥岩与灰色砂岩不等厚互层，局部地 区见灰色泥岩、油页岩和泥狄岩，纵向上可构成两个更次一级的正旋回。沙一段与上覆 东三段以电测曲线拐点处为分界，二者为角度不整合接触关系，与下伏沙二段地层为局 8 中国石油大学( 华东) 硕士学位论文 部不整合。 ( 6 ) 东三段( e d 3 ) 东三段是由灰褐、紫红色泥岩与砂岩组成的正旋回，局部为灰色泥岩夹碳质泥岩。 地层厚度一般为2 0 0 - - 一4 0 0 m ，其底界以砂岩段与下伏地层区分较明显，相当于地震反射 层t 3 。 ( 7 ) 东二段( e d 2 ) 地层厚度一般为1 0 0 - - 3 0 0 m ，岩性主要为灰绿、紫红色泥岩夹薄层砂岩，在灰绿色 泥岩中普遍含介形类、腕足类和双壳类化石，构成了典型的“含螺泥岩段。 ( 8 ) 东一段( e d l ) 东一段由于广泛遭受后期的抬升剥蚀，因此地层发育不全，分布范围和地层厚度小。 地层厚度一般为0 2 5 0 m 。岩性主要为紫红、棕红色泥岩与细砂岩不等厚互层，自下而 上略显正旋回。其底界以砂岩层与东二段分界，顶界与上覆的新近系馆陶组底砾岩呈角 度不整合接触，相当于地震反射层t 2 。 2 3 构造演化与沉积关系 依据前人对冀中坳陷构造演化研究成果【2 4 1 ，饶阳凹陷构造演化主要划分为五个阶 段，不同的构造演化阶段研究区发育不同的沉积相类型。 ( 1 ) 断陷分割充填期( e k , - 一e s 4 ) 该期饶阳凹陷构造活动强烈，整体构造抬升，可容空间较小。受喜马拉雅山拉张断 陷运动的影响，形成了许多高差悬殊的断陷。这些断陷控制了当时沉积体系的分布，是 主要的沉积场所，其平面展布严格受断层延伸范围的控制，加上当时干燥炎热的条件， 饶阳凹陷主要发育冲积扇、扇三角洲和河流相沉积，浅湖相仅在马西洼槽发育。研究区 总体上形成了多物源、近物源、湖域小、水体浅的沉积局面，体现了湖盆发育早期断陷 分割、陆上沉积广布的快速充填沉积特点。 ( 2 ) 断陷扩张深陷期( e s 3 下e s 3 中) 饶阳凹陷进入了古近系湖盆扩张、深陷的稳定沉积阶段，边界同沉积断层强烈活动， 湖盆快速下陷，可容沉积空间增大，气候温暖凉爽。饶阳凹陷地形总体为西高东低和北 高南低，晚期南高北低，沉积范围广，沉积厚度大，物源主要来自东、西、南三个方向。 沉积中心严格受区域断裂走向的控制，是饶阳凹陷新生界沉积范围较广、水体较深的时 期。研究区总体以浅湖、半深湖和辫状河三角洲沉积为主，局部发育浊积体和近岸水下 o 第二章区域地质概况 扇相。 ( 3 ) 断陷抬升期( e s 3 上 - - e s 2 ) 沙三晚期，由于边界断层活动减弱，湖盆逐渐由断陷期向断坳期过渡，表现为水体 变浅。研究表明，沙三上时期地层厚度较薄，岩性以厚层砂岩夹灰、灰绿、红色泥岩为 特征。凹陷主要发育大型辫状河三角洲相和浅湖亚相，具有湖域小、水体浅、岩性粗等 特征。进入沙二期，由于区域构造抬升活动加强，气候变得炎热干燥，使得研究区沙二 段以辫状河三角洲沉积为主，水体进一步变浅，已无半深湖沉积，反映了断陷萎缩、断 坳开始发育的沉积特点。 ( 4 ) 断坳扩张期( e s l ) 沙一下段沉积时期，是断陷湖盆的第二扩展期，也是饶阳凹陷最大的一次成湖期。 湖域面积大、生油岩分布范围广。该次湖侵持续时间短，水体较浅，沉积了一套厚度为 5 0 - - 一2 5 0 m 的湖相深灰色泥岩、油页岩夹浅灰色砂岩、泥质灰岩、鲡灰岩。沉积中心在 饶阳凹陷北部地区，形成了凹陷内第二套主力烃源层系，也是饶