（地质工程专业论文）滨南地区沙三段浊积砂体油藏研究.pdf

摘要 以石油地质学、层序地层学、沉积学、地震地层学等理论知识为指导，结合前人研 究成果，运用地质、地震、测井、岩芯等资料，针对滨南地区浊积砂体储层薄、埋藏深、 分布不稳定、隐蔽性强的特点，对研究区沙三段浊积砂岩的岩石学特征、古生物学特征、 地震相、测井相及含油性特征等进行了系统研究，深入探讨了不同成因浊积砂体的沉积 特点、空间展布形态及砂体的速度特征。建立了该区的浊积砂体沉积模式。研究表明， 沙三段浊积砂体是滨南地区重要的储层类型之一，研究区浊积砂体包括浊流水道、滑塌 浊积砂体及远岸湖底扇砂体等三种主要类型；浊积砂岩储层的形成受古地形、古水动力 及古物源条件的严格控制，基于岩石学、古生物学特征及砂体空间形态差异，将研究区 划分为浊积水道发育区和远源湖底扇体发育区。该区油藏类型主要包括断块型、背斜型、 岩性上倾尖灭型及岩性透镜型等四种类型，以形成自生自储自盖的成藏组合系统为主。 在地质认识的指导下，结合实际工作，建立了一套完善的浊积砂体识别与预测技术流程。 利用正演模型技术，对不同地质条件下浊积砂岩储层地震响应特征进行研究，建立了浊 积砂岩储层地震识别模式，并开展了有效的储层预测工作。宏观上用古地形恢复和地震 相划分圈定浊积砂体大体有利区带；微观上利用合成记录标定、测井约束反演精确标定 砂体发育层系，确定砂体的时空分布规律和连续度；利用分频处理技术结合均方根振幅 属性对砂体分布范围进行预测，进行精细描述。根据预测成果，在东营西部滨南地区利 6 8 2 、9 8 2 及9 6 2 井区浊积砂岩油藏勘探中取得了良好的经济效益。 关键词：浊积砂岩油藏正演模型测井约束反演地震属性 a b s t r a c t p e t r o l e u mg e o l o g y , s 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 y , s e i s m i cs t r a t i g r a p h y , s u c ha st h eg u i d a n c e o ft h e o r e t i c a lk n o w l e d g e ，c o m b i n e dw i t ht h er e s u l t so fp r e v i o u ss t u d i e s ，t h eu s eo fg e o l o g i c a l ，s e i s m i c ，w e l l l o g g i n g ，c o r e ，e t c ，i nv i e wo ft h er e g i o nb i n n a nt u r b i d i t es a n d s t o n er e s e r v o i rt h i n ，b u r i e dd e e p ，t h e d i s t r i b u t i o no fi n s t a b i l i t y , s t r o n gh i d d e nc h a r a c t e r i s t i c so ft h es t u d ya r e as h a s a nt u r b i d i t es a n d s t o n er o c k s f e a t u r e s ，l o g g i n ga n do i lp h a s eo ft h ec h a r a c t e r i s t i c so fas y s t e m a t i cs t u d yi n - d e p t he x p l o r a t i o ni n t ot h e c a u s e so ft h ed i f f e r e n tt u r b i d i t ed e p o s i t i o n a ls a n db o d yc h a r a c t e r i s t i c s ，s p a t i a ld i s t r i b u t i o np a t t e r n sa n dt h e s p e e do f t h ec h a r a c t e r i s t i c so fs a n db o d i e s t h ee s t a b l i s h m e n to ft h ed i s t r i c tt u r b i d i t es a n d s t o n ed e p o s i t i o n a l m o d e l s t u d i e sh a v es h o w nt h a tt u r b i d i t es h a s a nb i n n a ns a n d b o d yi sa l li m p o r t a n tt y p eo fr e s e r v o i r , o n eo f t h e s t u d ya r e a , i n c l u d i n gt u r b i d i t e t u r b i d i t ec h a n n e ls a n db o d y ，f l u x o t u r b i d i t ea n dd i s t a l s a n d b o d y s u b l a c u s t r i n ef a ns a n d b o d yt h r e em a i nt y p e ；t u r b i d i t es a n d s t o n er e s e r v o i rf o r m e db yt h ea n c i e n tt e r r a i n ，t h e a n c i e n ts o u r c eo fw a t e rp o w e ra n dt h ea n t i q u i t i e sa n ds t r i c t l yc o n t r o ll e dc o n d i t i o n s ，b a s e do nt h e p a l e o n t o l o g yc h a r a c t e r i s t i c ss p a c es a n d b o d yg e o p h y s i c a la n dr e s p o n s ec h a r a c t e r i s t i c so fm o r p h o l o g y d i v i d e di n t ot u r b i d i m e t r yr o a dd e v e l o p m e n ta r e a sa n dw a t e rs o u r c e sf a rs u b l a c u s t r i n ef a nd e v e l o p m e n t d i s t r i c t r e s e r v o i ra r e ai n c l u d et h et y p eo fb l o c kt y p e ，a n t i c l i n et y p e ，l i t h o l o g yo na n t i d u m p i n gs h a r p l i t h o l o g i ct y p ea n df o u rt y p e so fl e n s ，e t c ，t of o r mas e l f - b u i l ts e l f - s t o r a g er e s e r v o i rf r o mt h ec o m b i n a t i o n o fs y s t e m 。b a s e d t h eu s eo ff o r w a r dm o d e l i n gt e c h n i q u e s ，t h eg e o l o g i c a lc o n d i t i o n so fd i f f e r e n tt u r b i d i t e s a n d s t o n er e s e r v o i rc h a r a c t e r i s t i c so fs e i s m i cr e s p o n s es t u d i e s ，t h ee s t a b l i s h m e n to fat u r b i d i t es a n d s t o n e r e s e r v o i rs e i s m i ci d e n t i f i c a t i o nm o d e l ，a n dc a r r i e do u te f f e c t i v ew o r ki nt h er e s e r v o i rp r e d i c t i o n t h em a c r o l e v e lt e r r a i nw i t ht h ea n c i e n td i v i s i o no ft h er e s t o r a t i o na n ds e i s m i cf a c i e sd e l i n e a t i o no ft u r b i d i t es a n d b o d i e sg e n e r a l l yf a v o r a b l ez o n e ；t h eu s eo fs y n t h e t i cm i c r o - c a l i b r a t i o n ，c a l i b r a t i o np r e c i s i o nl o g g i n g c o n s t r a i n e di n v e r s i o nl a y e ro fs a n db o d yd e v e l o p m e n td e p a r t m e n tt od e t e r m i n et h et e m p o r a la n ds p a t i a l d i s t r i b u t i o no fs a n db o d i e sa n dc o n t i n u o u sl a wd e g r e e ；t h eu s eo f s u b - f r e q u e n c yt e c h n o l o g yt od e a lw i t h r o o t m e a n 。s q u a r ea m p l i t u d ed i s t r i b u t i o no ft h ep r o p e r t i e so ft h es a n db o d yt op r e d i c tt h es c o p ef o rd e t a i l e d d e s c r i p t i o n a c c o r d i n gt of o r e c a s tr e s u l t s ，i nt h ed o n g y i n ga r e aw e s tv i c t o r i ab i n 6 8 2 ，1 i 9 8 2a n di i 9 6 2w e l l t u r b i d i t es a n d s t o n er e s e r v o i re x p l o r a t i o na n da c h i e v e dg o o de c o n o m i cb e n e f i t s k e yw o r d s ：t u r b i d i t es a n d s t o n er e s e r v o i r f o r w a r dm o d e l l o g g i n gc o n s t r a i n ti n v e r s i o n s e i s m i ca t t r i b u t e s 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。 学位论文作者签名盎庭旦径 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f - 1 ( 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：殛i 茵幽 日期：圳年，月厂日 燧辄乍牛吼7 年么曰 中国石油大学( 华东) 工程硕十学位论文 第一章绪论 1 1 研究区概况 研究区构造区划隶属东营凹陷利津洼陷的深洼带( 图卜1 ) 。沙三段沉积时期，来自 滨县凸起和陈家庄凸起的碎屑物质向利津洼陷带推进，导致利津斜坡带砂砾岩体大规模 发育；受重力作用影响，在砂砾岩体的前缘低洼地带同时发育了数量众多的远源浊积扇 体，为该地区十分重要的砂体类型之一。 图卜1 研究区构造位置图 滨南地区的浊积砂体主要发育于利津洼陷北带、滨县凸起及陈家庄凸起的周缘。对 该区沙三下沉积时期进行古地形恢复表明，滨县凸起北部及东部为该时期一个面积较大 的古地形低洼地带。在碎屑物质供给相对充足的情况下，在沟谷前方的古地形低洼区易 于沉积多种类型的砂砾岩扇体，来自滨县凸起和陈家庄凸起的陆源碎屑物质注入该区洼 地，使该区成为浊积砂岩油藏发育的有利区带。滨南地区经过多年的勘探开发，有多口 探井钻遇沙三段浊积岩油藏，昭示该区沙三段良好的油气勘探前景。同时，东营西部地 区已发现大芦湖、梁家楼等以沙三段浊积岩为主要含油层系的油田，并已上报沙三段浊 积岩探明地质储量1 6 亿吨。因此，针对沙三段浊积砂体油藏进行深入研究不仅是本区 油气勘探生产的需要，同时对邻区的勘探开发工作具有重要的借鉴意义。 1 第一章绪论 到目前为止，滨南地区沙i 段浊积砂体勘探已经发现了利8 8 2 、利9 6 2 、利9 8 2 、滨 6 8 1 四个区块出油点在凸起周围分布广泛。通过对该区探井统计，目前已有利8 8 2 、 利9 8 2 、利9 6 2 、滨6 6 9 、滨6 8 2 等多口探井售遇了沙三中或沙i 下时期的浊积岩砂体， 并且有多n 井见到良好油气显示。说明沙三段浊积砂体具有十分盘好的成藏条件，只要 圈闭落实，均能成藏。结合前人研究成果和石油地质认识，参考国内外天于浊积砂体地 震地质研究及油藏描述技术“1 ，寻找适合本研究区的物探新技术对研究区浊积砂体的沉 积特征、沉积模式、储集层特征以及油气藏的类型、成藏条件、油气富集规律进行准确 的预测描述，有效扩人了该区的储量阵地，同时证明滨南地区及整个东营北带浊积岩仍 然具有较大的勘探潜力“。 12 地层与沉积特征 121 构造_ 沉积背景 研究区紧邻利津洼陷带，具有山高坡陡，沟粱相闻的古地貌特征，有利于浊积砂体 的发育( 图卜2 ) 。沙= 沉积时期，是整个湖盆扩展的鼎盛时期，即裂谷盆地断陷扩张最 强的时期。由于沙三下一沙三中沉积时期盆地的强烈沉降和沿凹陷轴向物源的注入，以 图1 2 演南地区第a 反射层立体曼示图 补偿型沉积为特点。在断裂坡折带上，处于半深湖沉积，地势变缓，发育着多条水下浊 流水道；向洼陷过度带，处于深湖中，发育着浊积水道或远源浊积砂体。受沉积时古地 形控制，在滨县凸起北部及东部古冲淘前方的古地形洼地发育浊积扇沉积。 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文 滨南地区沙三段浊积砂体发育影响因素： ( 1 ) 沉积物物源的供应，本地区浊积砂体的物源主要来自于滨县凸起和陈家庄凸起， 储层发育非常广泛。 ( 2 ) 受洼陷带的开阔程度和沉积古地形的控制，沉积时期的古地形则控制着砂体的 发育方向，在古冲沟内发育更为有利。洼陷带的坡度缓时，滑塌浊积砂体多分布成薄层， 规模较小；洼陷带的坡度大时，多期沉积物重力流叠加，形成的扇体数量少，厚度大， 规模也比较大。 ( 3 ) 水动力条件和沉积盆地沉降速度直接影响滑塌浊积岩扇体的发育程度和规模。 ( 4 ) 构造运动，同生断层对浊积砂体的发育和分布也存在着重要的影响，般来说， 断层活动较为强烈时，在其下降盘形成明显的断槽沟，滑塌沉积物和水混合后一起注入 沟内，就形成了滑塌浊积扇沉积。由于断槽沟一般比较狭窄，所以主要形成重力流水道 沉积h 1 。 1 2 2 沉积演化 滨南地区多物源沉积作用的影响，总体上可分为西、北、东三个方向，分别为西 部的滨县凸起，北部的陈家庄凸起和东部的东营三角洲。前两者主要为沙四段上沙 三段中下位于研究区北部的扇体沉积提供物源，其中陈家庄凸起是主要的物源供给区； 而后者则是该区沙三段上一沙二段沉积的主要物源供给。东营凹陷下第三系构造运动 具强烈的周期性，特别是沙四段末期一沙三段中期其北部陡坡带构造运动最为强烈， 是东营湖盆扩张的鼎盛期，且为湿热的气候条件，决定了这个时期扇体最为发育，形 成北带典型的多沟多梁的扇体群组合3 。构造运动强度的差异、时空变化，导致了东营 凹陷北带扇体平面组合、类型的东西差异。 ( 1 ) 断陷初期( e k 一沙四段) ：该时期，盆地的沉降速度与沉积速度大致相当。e k 为 湖盆发育初期沉积产物。此期古气候干热，湖盆水浅而局限。东营北带以剥蚀作用为 主，仅在单家寺南及青城凸起西部发育了孔一段冲积扇沉积，在湖盆内发育了盐湖相 沉积，形成典型的冲积扇一干盐沉积体系。沙四段系湖盆发育早期的产物，沙四段在北 带远离湖岸处发育了以郑家一王庄地区为代表的冲积扇沉积体系，在靠近湖岸处则发育 了以单家寺地区为代表的扇三角洲沉积体系。北部陡坡带的宁海鼻状构造以东地区坡 度变陡，湖水加深，在较低的断阶处及其以下的斜坡上沉积了大套水下扇和深水浊积 扇沉积体。受陈家庄凸起物源供给的影响，相应地形成三串多期迭合的近岸水下扇一 浊积扇复合体，扇体向南已延伸到利8 9 一利9 8 井附近，从而在研究区北部沉积了较 第一章绪论 为发育的砂砾岩扇体储层，储层类型主要是发育在深湖一半深湖沉积的大套泥岩或油 页岩中的水下扇和浊积扇成因的砂砾岩体，其中局部地区，沙四段还发育有滨浅湖滩 坝砂体。在研究区西北部，受滨县凸起的物源供给影响，在利3 l 井区发育了巨厚的砂 砾岩扇体沉积。 ( 2 ) 断陷扩张深陷期( 沙三段下一沙三段中) ：此期气候潮湿，湖盆范围扩大，水体 加深，深一半深湖区范围增大。盆地的沉降速度大于沉积速度，成为非补偿性盆地，沿 陡坡带主要发育了以重力流为主的各种水下沉积的扇体堆积。此期扇体的规模相对较 小，多为独立发育。滨南地区在断裂坡折带上，处于半深湖中，地势变缓，发育着多条 水下浊流水道；向滓陷过度带，处于深湖中，发育着浊积水道或滑塌浊积砂体。单家寺 南部由前期的扇三角洲沉积演变为水下扇沉积，王庄地区中南部由冲积扇演变为水下扇 沉积体系。 ( 3 ) 断陷盆地萎缩期( 沙三段上一沙二段) ：随着湖盆的收敛和充填作用，湖盆水体 变浅，湖面缩小，浅湖及半深湖区已收缩至利津一东营以南。此时，湖盆的沉降速度小 于沉积速度，物源充足，为过补偿性沉积，并逐渐为三角洲体系所占据，如北带东部的 永北地区的永安镇三角洲。东营三角洲己影响到本区，在靠近洼陷中心的利1 0 1 、利3 9 井区形成了分布面积达3 0 余平方千米的浊积岩发育区，砂层厚度南厚北薄，其厚度变 化较大，一般在1 5 米左右，最厚可达上百米( 如利1 0 1 井区) 。至沙二段沉积时期，东 营三角洲已呈大面积推进，其影响遍布整个利津沣陷西北坡，向西一直推进至平方王低 隆起附近，沙二段三角洲前缘席状砂十分发育，其由东向西、由南向北逐渐抬高减薄尖 灭。在利1 0 1 、利3 9 井区，砂层累计厚度达百余米，而在北部的利8 9 井一带，砂层仅 有1 0 米左右。砂层厚度变化趋势与地层厚度趋势一致。在西北部靠近滨县凸起地带， 沙二段接受了滨县凸起的粗碎屑沉积，在两套沉积体系的交汇处，存在一个三角洲前缘 席状砂层的上倾尖灭带。 ( 4 ) 沙一段一东营组( 沙一段一东营组) ：沙一沉积早期，在湖盆收敛的背景下，开 始了又一轮扩张深陷作用。此时由于块断活动较稳定，古地形平坦，物源区供给物减小， 仅在局部见到了小型三角洲及水下扇沉积，以湖相泥岩及粒屑灰岩沉积为主，东营沉积 期为盆地由断陷向洼陷转变期，湖盐水体变浅，收缩局限在利津洼陷以西及博兴洼陷周 围，形成了广泛的河流三角洲沉积呻1 。 1 2 3 地层发育特征 4 中国石油大学( 华东) - e 程硕士学位论文 钻井资料表明，滨南一利津油田的地层序列与整个东营凹陷是一致的，从下到上为： 下第三系的孔店组、沙河街组、东营组；上第三系的馆陶组、明化镇组以及第四系的平 原组。各组段岩性特征简述如下： 沙四段：滨南地区沙四段的地层变化较大，沙四段下为浅灰色、杂色、灰白色砂、 泥岩互层夹石膏、盐岩；沙四段中为巨厚浅灰色硬石膏层、深灰色泥岩夹薄层灰黄色杂 卤石、钙芒硝层，动物化石甚少，孢粉化石较为常见；沙四段上为厚2 0 0 米以上的灰质 岩和页岩，在其上部发育有多套近岸水下扇。 沙三段：滨南地区沙三段分为沙三段上、沙三段中、沙三段下三个亚段。沙三段 沉积早期济阳坳陷湖泊最为兴盛，滨南地区处于半深湖一深湖相沉积环境，沉积了厚达 一千多米的暗色泥岩，成为本区最主要的生油岩系，其中夹数套厚层三角洲前缘滑塌浊 流砂体，广布于滨南地区，但连续性差。油页岩集中段属于沙三段下亚段，为棕褐色、 质纯、油脂感强、成薄层状的页岩，地层厚度4 0 0 , - - - - 1 0 0 0 米。沙三段上亚段底部以灰色 泥岩为主，单个砂层厚度一般为1 0 4 0 米。沙三段。储层岩性多为粉、细砂岩。 沙二段：滨南地区沙二段为中一厚层粉一细砂岩、中砂岩与紫红色泥岩、灰绿 色泥岩互层。下部为灰绿、灰色泥岩与透镜体粉砂岩互层，以及多层炭质泥岩、薄层灰 质粉砂岩条带发育。沙二段上砂体分布较不稳定，地层厚度在2 5 0 - , 2 7 0 米，砂层厚度 一般在2 0 3 5 米，砂层厚度与地层厚度比值为l1 - 1 5 。储层岩性多为粉、细砂岩。 沙一段：滨南地区沙一段地层厚度一般为2 1 0 , - - - 3 2 0 米，为浅湖相沉积，以大套 灰绿、灰色泥岩为主，上部夹中一厚层细砂岩及生物狄岩，中部夹针孔灰岩，下部为白 云岩。顶部的“豆状砂岩在全区分布，一般为1 0 1 5 米厚，厚者可达2 0 米，薄者可 达5 6 米，由于分布较稳定，砂层物性好，所以油层产能高。沙一段段的薄砂体虽然 厚度较薄，一般为1 2 5 米，但由于分布较稳定，储油物性好，也是高产油层。砂层 厚度与地层厚度比值较小，一般为2 0 , - - - 3 0 。储层岩性多为粉砂岩、细砂岩。 东营组：滨南地区东营组组地层厚度变化较大，一般在3 5 0 - - , 5 8 0 米之间，上部 为灰绿色泥岩夹灰白色砂岩、含砾砂岩、灰白色块状砂岩：中部棕红、紫红、灰绿色泥 岩及细一粗砂岩、含砾一砾状砂岩互层；下部厚层块状棕红色泥岩、中一厚层粗一含砾 砾状砂岩与泥岩互层，底部夹少量石英质页岩薄层，为河流湖泊相沉积。储层岩性 多为含砾砂、粉砂岩、细砂岩。 馆陶组：滨南地区馆陶组地层厚度在2 5 0 - - , 3 5 0 米之间。馆陶组上主要为棕红色、 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；馆陶组下为灰白色含 5 第一章绪论 砾一砾状砂岩及细砾岩夹多层灰质砂岩薄层。 明化镇组：滨南地区明化镇组地层厚度在6 2 0 , - - - , 7 1 0 米之间，上部以棕黄、棕红 色泥岩为主，夹黄色棕红色泥质粉砂岩、粉砂岩；下部为棕红色泥岩夹棕黄色泥质粉砂 岩、粉砂岩及灰绿色粉砂岩，底部含石膏。 平原组：滨南地区平原组地层厚度在3 2 0 , - - , 3 9 0 米之间，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h 1 。 滨南地区紧邻利津生油洼陷，平面上，研究区位于利津洼陷的西斜坡，坡度大，范 围广，研究的浊积砂体恰好位于油气运移的有利方向上，易于成藏；纵向上，存在沙四 上和沙三下两大生油层系，沙三下广泛发育的油页岩和暗色泥岩为浊积砂体的油气成藏 提供了充分的物质基础；沙四上纯上段同样以油页岩和暗色泥岩为主，为形成油藏提供 有利的烃源岩。在较大断裂处沙四段油气也可沿断面向上供给，因此该区具有良好的油 源条件。 1 3 主要研究内容及研究思路 结合前人研究成果，综合运用各种地震、地质、测井、录井等基础资料，综合分析 沙三段浊积砂体的地质成因、分布规律及成藏控制因素。针对沙三段浊积砂体进行有效 的油藏描述，以针对性的描述技术为手段，通过与地质认识、地震资料高精度处理和精 细解释的结合，对沙三段浊积砂体进行系统性的研究，建立一套沙三段浊积砂体的地震 描述技术系列和流程，为该类油藏的勘探提供坚实的依据。 1 3 1 主要研究内容 ( 1 ) 通过基础资料的收集和整理，获取钻井、录井、取芯、测井、试油等资料， 并运用地震地层学、沉积学理论，进行地层对比与划分，结合古地形恢复、正演模型、 属性优化、测井约束反演等技术，分析研究储层发育特征； ( 2 ) 对浊积砂岩油藏成藏控制因素及成藏规律进行研究；研究其油源、物源、储 集体岩性及构造对圈闭的影响。对浊积砂体的成藏组合系统进行研究； ( 3 ) 通过对钻、测井资料及岩电关系的研究，并分析测井信息对不同储集层的反 映，结合属性预测技术进行储集相带，微相划分，对储层岩性特征及分布规律进行研究； 在综合标定的基础上，进行目的层的追踪解释，编制目的层精细构造图，对构造单元进 行细分，描述砂体区域分布； ( 4 ) 利用浊积砂体的地震反射特征，对浊积砂岩进行正演建模，并结合测井约束 6 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文 反演预测储集层的平面展布，进行浊积砂体的拾取； ( 5 ) 通过对滨南地区浊积砂体的综合分析，提出有利勘探区块。 1 3 2 研究思路 在前期研究成果的基础上，对整个滨南地区的浊积岩作了深入的研究工作。利用地 震综合研究方法，精确的预测砂体的厚度及其发育范围，并着重分析了构造对油气的控 制作用，分析表明对这类油气藏的勘探关键是寻找该类型储层有利发育区。实际工作中 利用测井资料制作多井合成记录进行层位标定并结合测井约束反演技术确定浊积砂体 的发育层位，经过研究发现浊积砂体主要发育于反旋回的晚期，正旋回的早期，在地震 剖面上的地震响应特征为低频的特征。通过正演模型模拟浊积砂体的地震反射特征，随 后利用分频处理技术和地震体自动追踪检测技术将浊积砂体检测出来。通过钻井取芯， 并结合测井曲线特征得出浊积砂体岩性有泥岩包裹中相对较粗的特点。加强常规的解释 和质量控制，从而准确的刻画出浊积砂体：结合地质、钻井、测井资料对目的层的特征 进行综合分析研究的方法( 图1 - 3 ) ，分析其含油性，选择出合适的属性指导目标点的确 定和井位部署工作。 黼l 震识男0 模式 r 。”1 ，。- _ _ _ _ _ 一，。- _ - _ _ - 一 l 测并约柬瓦演ii 浊积砂体空目展布特征ii 属性优化技术i 图1 - 3 技术路线研究流程图 通过研究，总结形成沙三段浊积砂体的地震描述配套技术系列，拓宽滨南地区沙三 段的勘探空间，提高该类油藏勘探效益；对提高其它类型砂砾岩油藏的油气勘探开发效 率起到有益的指导作用。进一步说明对滨南地区沙三段浊积砂体油藏的研究对该区的勘 探开发具有重要的意义。 7 亟 l亟l 亟靛 一塑 科 一相一 超 一积一 喊著 第二章浊积砂体沉积特征与储层特征 第二章浊积砂体沉积特征与储层特征 2 1 浊积砂体沉积特征 东营凹陷是一个中新生代陆相断陷盆地，东邻鲁东隆起，北邻陈家庄凸起，南邻广 饶凸起，形成三隆一凹的格局。研究区的物源均来自陈家庄凸起、滨县凸起及郑家潜山。 两大凸起长期处于隆起状态，遭受风化剥蚀，它们以及潜山提供的充足碎屑物质顺沟而 下，形成与沟谷相对应的砂砾岩扇体。沙三沉积时期是整个东营凹陷湖盆扩展的鼎盛时 期，沙三段属于湖盆的深陷期，此时水位上升，周边凸起提供丰富物源，水流携带大量 风化剥蚀物从周边进入凹陷区，其中尤其以东部水系为主，水动力条件强，鲁东隆起物 源丰富，因此，三角洲推进速度快、沉降速率高、坡度陡，在湖水面升降和自身重力作 用下，导致三角洲前缘砂体多次滑塌，形成浊流顺坡而下，或呈透镜体堆积在前缘斜坡 的中下方，或被带到三角洲前方，在底积层中充填坑凹。在凹陷内部形成较大规模和范 围的近东西向展布的浊积体发育区阴1 。该区在沙三、沙四段沉积时期，呈现沟梁相间的 古地貌景观。沉积特征总体上呈现沟扇对应关系，其规模也取决于冲沟的规模。大沟对 大扇，小沟对小扇。砂砾岩扇体沿凸起边缘东西成片，南北成串分布。从沙四到沙二， 沉积环境由滨浅湖到半深湖到深湖相呻1 。滨南地区在构造上位于凸起陡坡带洼陷带二 级构造带上。存在着利津胜北大断层，并伴生着一些小断层。在构造特征上，而且沙 三沙四沉积时期，呈现沟梁相间的古构造。沙三段早中时期，在陡坡带向深湖区过渡地 带存在古地形低洼处，为浊积砂体的发育提供了一个有利的沉积场所，在对浊积砂体主 要研究方向上还是在陡坡带。在断裂坡折带上，沉积环境处于半深湖中，地势变缓，发 育着多条水下浊流水道；向洼陷过度带，沉积环境处于深湖中，发育着浊积水道或浊积 砂体。受构造活动影响以及在自身的重力作用下，发生滑塌，或沿浊流水道，形成浊积 砂体。沉积环境为半深湖一深湖相。 2 1 1 沉积构造 ( 1 ) 典型的半深水一深水重力流沉积构造，递变层理( 从序) 、叠覆递变层理( a b a b 序) 、滑塌变形层理是本区常见的具有典型重力流沉积特征的层理类型，此外还有块状 层理、平行层理( b b 序) 、包卷层理、波状层理、水平层理( c d e 序) 等。除层理类型外， 本区滑塌浊积扇沉积物中还常见槽模、冲刷一充填构造等层面构造和重荷构造及火焰状 构造、球枕构造、泥岩撕裂屑、泥砾、泄水构造、同沉积断层等特殊构造类型。反映了 8 中国石曲丈学( i # 东) 工程硬士学位论文 沉积物滑动再沉积的特点嘲。 ( 2 ) 该医反映半深水一深水环境的生物成困构造，在己经发现该类砂体的井的岩芯 可以看到，沙三段以暗色泥、页岩为主，其问可看到炭屑层面和水平蛇形迹，岩石薄片 巾见化石碎片、泥晶包壳等，这些特征对确定半深水一深水沉积环境具有较好的指相性。 212 砂体微相类型与平面分布 浊积水道充填是河流下切湖岸或滨湖区而形成下切水道，是携带大量砂、砾及泥的 洪流在缓坡处入湖，随后被河道滞留物及河道砂体充填而形成的带状砂砾岩沉积体。河 图2 _ l 演甫一利津地区沙三段沉积相囤 道蚀湖岸或滨湖形成浊积水道，其底部发育冲刷面，冲刷面上发育的块状含粗砾、粗角 砾( 泥砾) 的细砾岩构成水道滞留沉积；发育块状层理、板状交错层理的含砾砂岩构成水 道充填。岩性由粗变细、分选中等，多辫状水道。主要沉积了粒度较粗的砂质沉积物。 9 第二章浊积砂体沉辊特征与储屠特征 古地形稍高的部位成为低能细粒物质的主要沉积区，以粉砂岩、粉砂质泥岩沉积为主， 为水道m 微相。在水流搬运的过程中，浊积水道将粗粒沉积物搬运到深水区环境而形成 的浊积扇“。岩性由粗向细。 213 沉积模式 滨南地区沙三段浊积砂体的沉积模式为：物源来自于陈家庄凸起和滨县凸起，在陡 坡带沿古冲沟形成砂砾岩扇体；在断裂坡折带上，处于半深湖中，地势变缓，发育着多 条水下浊流水道；向洼陷过度带，处于深湖中，发育着浊积水道或滑塌浊积砂体。随着 向深海的推进，在浊积水道的前方形成远岸浊积扇( 图2 2 ) 。 图2 2 滨南地区蚀积砂件沉积模式示意图 2 2 砂体分布特征 22 1 砂体几何特征 浊积砂体纵向上呈典型的砂泥岩互层。在地震荆面上常呈中一强振幅的透镜状，较 容易识别和描述。由于滑塌作用浊积砂体厚薄不同、人小不一、形状各异，太的如扇状， 相带发育齐全，小的如透镜状，甚至只是一个小浊积岩体。但这类浊积砂体一般以数量 多、个体小为主，砂体最大厚度大多不超过几米。浊流沉积成的浊积扇特点是厚度较大， 一般为1 0 4 0 米，粒度较粗，以古砾砂岩为t ，常含有由三角洲平原区携带而来的红 色泥砾。单个扇体的分布面积差别较人，一般为l 3 平方米，有的可以达到5 平方米。 222 砂体类型与特征 沙三段沉积时期，东营三角洲开始影响本区。由于水动力条件强，因此，三角洲推 1 0 中国机油入学( 华东) 7 1 - 程硕士学位论文 进速度快、沉积速率高、前缘砂厚度大、坡度陡，在湖水面升降和自身重力作用下，导 致三角洲前缘砂体多次滑塌，形成浊流顺坡而下，或呈透镜体堆积在前缘斜坡的中下方， 或被带到三角洲前方，在底积层中充填坑凹。由此，在本区形成较大规模和范围的近东 西向展布的浊积体发育区。这些砂体夹在沙三中、下巨厚的暗色泥岩中，自生自储，成 藏条件好。本区沙三段段的浊积岩油藏形成条件复杂，根据其不同的特点可以分成多种 类型： ( 1 ) 浊积水道 浊积水道是浊流把沉积物由物源区向扇体主体区搬运的通道，水道型浊积岩是搬运 过程中叠覆冲刷而沉积的粗碎屑物质，它在形态上具有低分叉的平直长条形特征。这种 形态上的特殊性为水道砂体的预测提供了有利条件。浊积水道内的单砂体厚度较薄，岩 性混杂多为砾状砂岩等混合碎屑岩。通过岩性变化和倾角测井确定了水道的延伸方向。 ( 2 ) 滑塌浊积砂体 还有一种类型的浊积砂体，在湖盆短轴侧的斜坡上，随着水下扇体的不断发育， 促使前缘坡度不断增大。当坡度超过安定角时，在重力及地震、断裂、洪水等因素的激 发下，未固结的沉积物就会顺坡滑动形成浊流二次搬运，于深水区沉积下来。此类型的 砂体分布在“液化浊积扇”的前方，与深湖区泥岩、油页岩共生。称做滑塌浊积砂体， 岩石类型主要为细砂岩、粉砂岩。成分成熟度较低，较之“液化浊积扇”更具有浊流沉 积的特征n 羽。 ( 3 ) 远岸浊积扇 分布于凹陷缓坡带半深水至深水区，在浅水区有水下冲积扇作为直接物源区，有 较长的补给水道；浊积扇分布面积较大，砂体延伸方向与盆地长轴方向垂直。完整的 浊积扇一般可以划分为内扇、中扇和外扇3 个亚相。 2 3 油气藏类型 依据砂体发育的位置成藏特点可分为以下几种类型( 图2 - 3 ) ： ( 1 ) 背斜型油气藏 该类砂体主要分布在背斜顶部，其分布面积相对较大，差异压实所形成的排替压力 与孔隙压力的差异较大，以至砂体的油气灌满系数较高。例如利5 6 1 井处浊积砂体。 ( 2 ) 岩性上倾尖灭型油气藏 第二章挂积砂体沉积特征与储层特征 该类砂体主要分布在洼陷的斜坡处，其分布面积相对较大，易形成上倾尖灭砂体圈 闭。由于泥岩的沉积厚度相对较小，差异压实所形成的排替压力与孔隙压力的差异较小， 以垒砂体的油气灌满系数4 ；高。例如滨6 8 1 井处浊积砂体。 f * i a # 。t 女* i * # 图2 - 3 滨南地区浊积砂体成藏类醴 ( 3 ) 断块型油气藏 该砂体主要发育在陡坡带的中部控盆同沉积断裂附近，由于新层切割而形成油气圈 闭其单层厚度小，面积小，规模小，但砂体的个数较多。由于差异压实作用较强，砂 体的油气灌满系数较高，且含油砂体的内部压力较高。例如利8 8 2 井区浊税砂体。 ( 4 ) 岩性透镜型油气藏 透镜体状的浊积砂岩主要分布地形比较甲缓的地区，这类砂体分布面积较小，横向 变化较快，砂体周围被泥岩所覆盖，成藏条件良好。例如利9 6 2 井处浊积砂体。 这些岩性油藏成藏模式的主要特点是在洼陷带内向斜构造本身或附近即是烃源岩 发育的有效生烃区，而储集体一般是浊积成因的砂体，形成的岩性圈闭一般为孤立分布 在烃源岩中披烃源岩包裹的典型的原生砂岩透镜体油藏。在成岩作用过程中，砂岩体与 烃源岩一起压实成岩，在砂泥岩接触带内，人小孔隙之间存在毛细管力的差异。在差异 毛细管力和油气生成引起的膨胀力及烃浓度差引起的扩散力的作用下，油气克服流体粘 滞阻力和吸附阻力，首先从较人孔隙进入透镜体中。油气在烃源岩中排运的路径是由粗 细不均的孔隙和喉道或异常压实作用下的泥岩微裂缝组成。透镜体油藏形成后，四周的 泥岩即为有效的盖层，盖层的封闭能力非常好，油气一旦在圈闭内聚集成藏，就不易遭 中国石油大学( 华东) 工程硕上学位论文 后期的改造破坏，形成自生自储自盖的成藏组合系统n 引。 2 4 储集特征 该区沙三段储集层是以沙三中三角洲前缘相沉积的浊积砂体为主，储层分布变化 快，储层厚度变化大，一般在3 - - 2 0 米之间，储层埋深2 8 0 0 3 2 0 0 米，常规地震资料 分辨率低，主频一般在2 0 , - - , 3 5 赫兹之间，一般只能分辨1 0 米以上储层，而沙三中储层 主要表现为沙泥岩薄互层，在储集性能方面：扇体的强非均质性导致不同相带扇体物性 有较大差异，从而造成含油的不均一性。一般来说，扇中亚相物性较好，最有利于储油， 而扇根，成分混杂、粒度较粗，岩性致密，扇端主要为泥岩夹粉细砂岩，岩性较致密， 二者都不利于储油。扇体的形成时期：湖盆在不同演化阶段，陡坡带发育的扇体各不相 同，从而导致扇体含油也有较大差异。一般而言，处于湖进、高水位期的断陷湖盆陡坡 带主要以发育各种成因的近岸水下扇、浊积扇为主，其成藏性较好，其余则较差；同时， 由于物源供给区母岩性质的变化，近源扇体的岩石组合不同，储层物性差异较大。如： 东营北带的主要物源区一陈家庄凸起，在湖笳的初陷期( 孔店组一沙四下) 主要剥蚀的是古 生代地层，相应形成了富含灰质砾石的扇体，这类扇体，岩性致密、物性差，含油性差。 而沙四末及以后形成的扇体，由于凸起已开始有大面积的太古界花岗片麻岩裸露，则主 要形成了以花岗片麻岩为母岩的砂砾岩扇体，岩性以较细的含砾砂岩为主，储层物性好， 油层产能高。因此，浊积岩发育段岩性混杂，由细粒砂岩、粉砂岩与泥岩互层组成。岩 石类型主要为岩屑长石砂岩、长石细粒砂岩、岩屑细粒砂岩或半r 粉砂岩，泥质含量较高， 以浅灰色及灰色为主 1 4 1 5 。以利9 8 井沙三段砂体为例：颗粒中石英含量约为4 3 ， 石英颗粒常具次生加大现象，且多为粘土或方解石交代。长石( 主要为j 下长石和斜长石) 含量约为3 2 ，且常被蚀溶和交代。岩屑的含量约为2 5 ，成分主要有石英岩、结晶岩、 动力变质岩、喷发岩、粉砂岩和泥质岩等，其中喷出岩有时碳酸岩化：重矿物为锆石、 电气石、石榴石等较稳定矿物组合。总体上成分成熟度较低。 燕i 章浊貌砂件请屠地震描逮厦瑗嗣技术研究 第三章浊积砂体储层地震描述及预测技术研究 滨南地区浊积砂主要发育于沙三中下时期，受沉积时古地形控制在古冲淘前方地形 低洼处沉积，充分利用地震信息，多种物探技术方法完成了储层分布及物性预测，总结 前人的研究疗法和研究成果探索出一套描述、评价浊积砂岩油藏的研究技术。 在地震剖面上常呈中一强振幅的透镜状，较容易识别和描述。地震属性是从地震数 据中提取出的能够反映储层含油气性的特征，如振幅、频率、相位、能量、波形和比率 等。地震属性分析方法就是利用各种数学方法从地震数据体中提取各种地震属性，结合 地质、钻井、测井资料对目的层的特征进行综合分析研究的方法。地下任何地质体及其 性质的变化均反映在地震信息的相应变化上，这些变化主要体现在两个方面：一类是常 规属性，即常说的地震多参数变化：第二类是地震波形，即地震相的变化。如何来选择 合适的描述技术对浊积砂体进行预铡，首先对浊积砂正演建模。对其地质地震响应特征 进行研究。 3 1 浊积砂体地球物理相应特征 3 1 i 电性及地震反射特征 ( 1 ) 电性及地震反射特征 该区沙三段浊积砂体表现为不稳定的沉积，相带变化大，浊积砂体在自然电位和自 然伽马曲线上，相应浊积砂体主体的位置一般对应于中幅齿化箱形和齿化钟形，而砂体 的边缘部分则对应于基线或低幅齿化低平的曲线。在地震反射剖面上，地震相表现为强 m 3 一i 末蕾南坡南北7 0 f 浊积砂体地震剖面 中国石油大学( 华东) 工程硕上学位论文 到顶平低微下凸的宽阔半透镜体。总体上这些浊积砂体由东向西侧前积，代表了砂体向 前推进的过程。 地震反射剖面上通常以”底平顶凸”的外形为特征，底部的同相轴连续平缓，顶部 的同相轴上凸，形成沙丘状( 图3 - 1 ) 。前积反射特征明显，呈短轴状、振幅稍强的反射 特征。通过该地区完钻井的小层对比，可以看出浊积砂体储层厚度薄，同时又孤立分布， 地震上不易识别；砂岩主要为含砾细砂岩，细砂岩，粉细砂岩：本地区浊积砂岩夹杂于 大套泥岩中，泥岩含灰质成分较高；浊积砂体主要发育于反旋回的晚期，正旋回的早期， 为低频的特征，反映了浊积砂在泥岩包裹中岩性相对较粗特点。这些滑塌形成的浊积砂 体埋藏于暗色泥岩中，易形成岩性油气藏。特别是当浊积扇厚度较大时，在其顶面往往 形成上覆地层的披盖反射n 6 叫7 1 。 ( 2 ) 浊积岩的主要反射形态： 零星透镜体反射 沙三中下部大套暗色泥岩中的砂岩透镜体所产生的反射波，砂体一般较薄，底界反 射波与顶界反射波相干涉成近似单波的复合波，多以高频弱反射出现。根据薄层区对比 方法，追综时从最大振幅入手，按照时间连续、能量渐变的原则、对比线走波谷，振幅 值趋于零处为砂体尖灭点。 连续长反射 第五亚层序顶部砂组较厚，砂组厚度一般大于调谐厚度。根据过渡区对比方法，注 意干涉带分解，按照时间连续、能量渐变的原则进行对比，注意使用t 2 处振幅平直 点，对比线顶界走波峰，底界走波谷。 席状披盖反射 第四亚层序上部的席状砂体，往往披盖在迭瓦状砂体的上面。砂体厚度多属于薄层 区。根据时间和能量渐变的原则进行对比，对比线走波峰，振幅趋于零处为砂休尖灭点。 规则迭瓦状反射 第四亚层序内迭瓦状排列的砂岩透镜体一般较薄、根据薄层区对比原则，对比线走 波峰。往上倾方向振幅趋于零处为砂体尖灭点。下倾与席状砂体反射干涉，干涉对比线 走畸变波谷。席状砂体对比线走波谷。 复合透镜反射 第二亚层序顶部砂岩透镜体，在上倾方向上砂体同相轴合并。根据薄层区对比原则， 1 5 第三章浊积砂体储