（矿产普查与勘探专业论文）鄂尔多斯盆地东南部山西组天然气储集条件研究.pdf

中文摘要 论文题目：鄂尔多斯盆地东南部山西组天然气储集条件研究 翥士兰：露鹤蝴隧硕士生：( 签名) 猛紫 指导教师：( 签名) 摘要 本文以沉积学、石油地质学、储层地质学、天然气地质学、测井地质学等理论为基 础，利用测井、分析化验、地层测试和各种地质资料，从关键井研究出发，对研究区进 行了小层的精细划分对比和构造精细解释；分析了沉积相类型及其沉积微相分布特征； 对储层的岩石学特征、成岩作用、物性及孔隙结构、非均质性、敏感性、覆压孔渗特征 和渗流性能进行了研究。 根据岩心、露头观察和测井等资料分析可知，研究区为三角洲前缘沉积，进一步可 分为水下分流河道、分流间湾等微相。运用物性分析、薄片和压汞资料，分析储层物性 和微观特征，建立了储层参数解释模型；利用岩心、薄片等资料分析认为，山西组储层 主要为石英砂岩，次为岩屑砂岩，成岩阶段已进入中成岩阶段，溶蚀对孔隙度有建设性 的贡献。通过宏观、微观特征分析认为，储层非均质性较强。通过敏感性分析，认为本 区为弱碱敏、中等偏弱速敏、弱水敏、弱盐敏、强酸敏。依据储层的覆压孔渗特征和渗 流性能研究表明：孔隙度可压缩性较小，渗透率的可压缩性较强；随着含水饱和度增加， 气相渗透率下降很快，而水相渗透率增加较慢。综合以上研究将山西组储层分为ia 、lb 、 i i 等三类。ia 类储层属于大孔微细喉型，主要分布于水下分流河道相的中砂岩和中细 砂岩，为主要含气储层；ib 类储层属于中孔微细一微喉道，多见于三角洲前缘河口坝 砂体：l i 类储层属于微喉道，多分布三角洲前缘问湾沼泽或分流间湾沉积的细一粉砂岩， 一般不含气。 关键词：鄂尔多斯盆地；东南部；山西组；储集条件； 论文类型：应用基础 1 1 英文摘要 一一 s u b j e c t ：r e s e a r c ho ng a sr e s e r v o i ro fs h a n x if o r m a t i o ni ns o u t h e a s t ，o r d o sb a s i n s p e c i a l i t y ：m i n e r a l sr 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 ： ( s i g n a t u r e ) i n s t r u c t o r ：( s i g n a t u r e a b s t r a c t b a s e do nt h e o r i e so fs e d i m e n t o l o g y ，p e t r o l e u mg e o l o g y ，r e s e r v o i rg e o l o g y ，t e c t o m c g e o l o g y ，g e o m a t h e m a t i c sa n dl o g g i n gg e o l o g y ，r a k e dc o m p u t e ra n dt h ea u t o m a t i c p l o w i n g t e c h n o l o g ya st h em e t h o d ，u s e dt h em o d e mr e s e r v o i rc o n d i t i o n st h e o r y a st h ei n s t r u c t i o n ， c o m b i n e dw i t ht h ed a t ao fg e o l o g i cc o n t r o l ，g e o p h y s i c a lw e l ll o g g i n g ，a n a l y t i c a la n d r e s e r v o i r t e s t i n 2 ，t h ef i n ec o m p a r t m e n t a l i z e da n dp a r a l l e l l e do fs h a n x if o r m a t i o nf i n ee x p l a i n i n go f c o n t e x t u r e ，d i a g e n e s i sa n dp o r o s i t ye v o l u t i o n ，d i v i d i n gt y p e so fs e d e n t a r ym i c r o f a c i e st h e p i a n ed i s t r i b u t i o nc h a r a c t e r i s t i co fs e d e n t a r ym i c r o f a c i e se v o l u t i o n a r yr u l eo ts e d i m e n t a t i o n a n dd i s t r i b u t i n go ff r a m es a n da r er e s e a r c h e df r o mr o c ka n dk e yw e l la n a l y s i s i nt h i sa r t i c l e ， p h y s i c a lp r o p e r t y ，p o r es t r u c t u r e a n dt h e i rn e x u s 、h e t e r o g e n e i t yo fr e s e r v l o rr u l e a r ea l8 0 s t u d i e d f u t h e rm o r e t h ei n t e r p r e t a t i o n a lc r i t e r i ao fr e s e r v o i rp a r a m e t e r s r e s e r v o i rs e n s i t i v l t y a n dh e t e r o g e n e i t ya r ee v a l u a t e d b a s e do nt h er e s e a r c ho f r e s e r v o i rc h a r a c t e ra n dc o n d i t i o n s ， p l a n eg r a p h so fs e c t i o n st e c t o n i c ，s e d i m e n t o l o g ya n dr e s e r v o i rp a r a m e t e r sm a p p e db yg e o l o g y s o r w a r e t h er e s e a r c ha b o v ew i l lc o n t r i b u t et od e v e l o p m e n tp r o g r a m ，t e c h n i c a lp o l i c ya n d r e s e r v o i rr e s e a r c h k e y w o r d s ：o r d o sb a s i n ；s o u t h e a s t ；s h a n n x if o r m a t i o n ；g a sr e s e r v o i r ； t h e s i s ：f u n d a m e n ts t u d y 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：同期： p o 6 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： 导师签名： 日期： 日期：弘扫。( ， 绪论 绪论 1 目的和意义 随着能源需求的快速增长，我国正面临着天然气后备储量不足、勘探程度需要提高、 勘探难度越来越大等问题。对气田的合理、持续、高效地开发也提出了更高的要求。鄂 尔多斯盆地从9 0 年代中期开始，在陕1 4 1 井区、陕2 3 1 井区上古生界天然气勘探取得突 破，而后相继又在榆林、乌审旗、苏里格庙和镇川i 堡等地区取得新的发现。本研究区位 于鄂尔多斯往地陕北斜坡东南部，是目前天然气勘探程度较低的地区之一，从已有的勘 探成果表明，具有形成大中型天然气田的基本地质条件，是天然气勘探、丌发的有利后 备接替区，而天然气储集条件研究是油气勘探丌发的重要方面。 研究区目前正处于准备丌发阶段，深化对笳地东南部地区天然气地质的认识，是加 快该地区勘探步伐的重要基础研究工作。针对二叠系山西组天然气储集条件研究，大多 集中在瓮地的北部和西部，对盆地东南部的研究较少。本论文重点在于弄清储层沉积演 化、基本特征、影响储层发育的因素。可以加快勘探开发进程、扩大地质储量，同时对 鄂尔多斯瓮地东南部及其它地区天然气丌发与勘探提供一定的参考和借鉴作用。 2 国内外研究现状 近年来，国内外学者对沉积、储层方面研究成果显著。尤其是在研究油气储层的成 因、演化、分布以及各类储层的岩性、物性特征等方面取得了较大发展，这些成果己经 在油气勘探领域中发挥了重要作用。 ( 1 ) 储层研究发展历程 上世纪7 0 年代以前，对储层研究程度相对较低，并且研究也只停留在储层岩石学分 析、常规物性分析和描述阶段。 随着油气勘探开发工作的不断深入，储层地质逐渐从原来的储层描述向预测储层物 理特征和空问特征方向发展，定量地确定储层性质，识别地质信息及空间变化的储层表 征新术语丌始出现( l k a e 等，1 9 8 6 ) ，储层表征已成为石油地质研究的三大组成部分之一。 8 0 年代石油地质工作者在深入研究储层过程中，发展了一套陆相碲屑岩储层研究方 法，包括岩性、储油气物性、含油气性、含油气砂体的空间分布和储层沉积相等研究， 为我国碎屑岩储集层地质学的发展奠定了基础( 裘怿楠，1 9 8 7 ) 。 9 0 年代储层的非均质性是油气田开发中遇到的一个最重要也是最棘手的问题。储层 的非均质性从成因上来说主要是由于沉积格局的复杂性和成岩作用的多样性造成的。研 究认为储层非均质性主要是由于沉积相的横向变化造成的，后期成岩改造也起了极大的 作用：对储层成岩作用及次生孔隙发育带认识的不断深化，建立了有机一无机相互作用 形成次生孔隙的机理( 裘怿楠，1 9 9 2 ) 。 ( 2 ) 现代储层研究的特点 西安石油人学硕十学位论文 储层研究是近几十年来随着计算机技术的迅速发展而发展的一项对储层各种特征进 行三维空问定量描述和预测的综合技术。将现代储层研究归纳出早入性、阶段性、整体 性、综合性、预测性和先进性等几大特点。它与传统储层研究的主要区别在于： 由单井点研究向区域评价的发展； 由定性、半定性一半定量向定量化研究的飞跃； 由多学科分体式研究向多学科一体化系统工程研究方式发展； 储层研究过程的计算机化及成果可视化； 应用现代数学，使研究成果，即所建储层参数模型科学化，具有预测功能； 研究人员由单一学科知识结构向具备多学科知识结构的复合型人才发展。 ( 3 ) 储层研究的新发展 储层研究包括地质、地震、测井和油层物理等众多学科内容。从地质的角度分析现 代储集层表征技术的发展方向和攻关目标主要表现在以下几个方面( 穆龙新，1 9 9 9 ) ： 层次界面分析和流动单元研究方法；储集层地质知识库和原型模型：裂缝识别和预 测；多功能综合性一体化描述软件。 总之，当今世界储层研究的发展趋势是：管理方式向多学科协同的集约化方向发展， 研究软件向集成化方向发展，研究过程向可视化方向发展，总体向系统化、理论化、精 细化和预测化方向发展，应用宏观与微观结合，定性与定量结合的新技术新方法的节奏 加快。 3 题目来源 该题目来源于鄂尔多斯盆地延长区气藏综合评价项目。 4 研究内容 小层划分与对比：根据标志层、沉积旋回性等结合地层岩性、电性特点对研究区 目的层进行精细划分与对比，建立地层对比标准剖面，同时提供精细的小层分层数据库。 根据划分结果，描述地质特征及构造的类型、形态。 沉积学研究：描述不同类型的沉积特征以及其组合形式：分析了岩石的成分、结 构及其特征；叙述了主要成岩作用类型及其对储层的影响，并划分了成岩序列；建立各 类沉积相的测井响应模式，划分全区沉积微相，建立相剖面，研究其平面展布及其演化 规律。 储层基本特征研究：分析了储层的物性特征及其相互关系，确立了孔喉类型及其 它微观结构等特征，论述了影响因素。研究了储层四性( 岩性、物性、电性和含气性) 关系，建立了测井解释模型。 储层综合研究：结合储层的基本特征，同时对各类非均质性及其控制因素进行分 析，并进行了敏感性和覆压、渗流能力描述，最后综合评价储层。 5 研究思路及技术路线 在广泛搜集相关资料，总结前人研究成果的基础上，充分应用研究区现有的野外剖 2 绪论 面、地质录井、测井、分析化验等资料，以石油地质学、现代沉积学理论为指导。从等 时地层格架与构造模型入手，以沉积微相展布和单砂体对比为重点，以储层物性表征为 核心，结合储层非均质性、敏感性等为前提，达到储层综合评价为目标。采用多学科相 结合，应用先进的新科学新理论，由点到线，由线到面，由面到域的从岩石学、成岩作 用、沉积相、孔隙类型、孔隙结构、储层物性、非均质性和敏感性等方面开展储层特征 研究，下为具体技术路线图( 图1 ) 。 图1 研究思路及技术路线图 6 主要工作量 在论文撰写的过程中，完成的工作量主要有如表1 。 表l 论文完成工作量统计 项目完成工作量项目完成工作量 小层的划分与对比 5 4 口沉积相划分5 4 口 文章插图8 8 幅文章插表3 5 张 查阅文献 2 0 0 余篇论文l 份 西安石油大学硕士学位论文 第一章区域地质背景 鄂尔多斯盆地位丁中国中部地区，横跨陕、甘、宁、蒙、晋五省区面积约2 5 1 0 4 k m 2 ， 是找国第二大含油气盆地，它具有极其丰富的煤、石油和天然气资源。盆地的天然气勘 探始于2 0 世纪5 0 年代，当时勘探的目标丰要是盆地周边的构造气藏。进入8 0 年代，在 油气勘探新理论指导下尤其是勘探新技术的推广应用，以盆地中部为主要战场的岩性 油气藏勘探取得了重大突破陆续发现了米脂、靖边、q 审旗、榆林和苏里格气田( 何 自新，2 0 0 3 ) 。近年来延长石油加大了对盆地中南部天然气勘探的步伐，2 0 0 3 年钻探r 第口天然气井，正式拉开了盆地南部天然气勘探开发的序幕。 1 1 区域地质概况 马f 尔多斯盆地为一大犁多旋 回克拉通盆地在太占代一早元古 代形成的基底之上，经历了中晚元 占代坳拉谷、早占生代浅海台地、 晚古生代近海平原、中牛代内陆湖 盆和新牛代周边断陷五大沉积演 化阶段。根据今构造发育特征可 将其划分为伊盟隆起、西缘逆冲 带、天环坳陷、伊陕斜坡、晋两挠 摺带、渭北隆起6 个构造单元，盆 地总体构造形态表现为边部构造 发育，内部地层倾角不足1 。，千 米坡降约为7 o m 的宽缓西倾大 单斜。 研究区位于鄂尔多斯盆地东 南部，大致位于延长南部稍偏西， 黄河以西，延安一延长油矿南边， 面积8 0 0 k m 2 左右( 图卜1 ) 。地质 构造隶属于鄂尔多斯盆地陕北斜 坡东南部。 1 2 地层划分与对比 固1 - 1 研究区区域位置圈( 据延长油矿内部资幸斗) 鄂尔多斯盆地j | 古生界地层的划分足以黄汲清( 1 9 8 7 ) 、王鸿桢( 1 9 9 9 ) 等院士根据 第一章区域地质背景 国际地层委员会通过的有关石炭一二叠系界线划分方案，且内部划分标准以华北地区古 生界( 主要是上古生界) 划分方案。根据二叠系三分原则，将太原组、山西组归下二叠 统，石盒子组归中二叠统，而石千峰组归上二叠统( 表1 1 ) 。 本区上古生界地层的命名、划分与地质时代归属等，自上世纪2 0 年代王竹泉、赵国 宾等开始进行较系统的研究以来，都基本采用的是山西地区的方案。 表1 1 鄂尔多斯盆地上古生界地层划分表 年代地层 同位素 岩石地层 年龄 界系统阶 ( m a ) 组段标志岩层 2 5 l 长 千l 段 泥灰岩钙质结核 上 兴 石 阶 千2 段 二千 2 5 3 叠 吴 蝰 千3 段 家 上二 统 坪 组 千4 段 阶 千5 段 k 8 砂岩 2 6 0 茅 上 盒1 段 硅质岩 石 盒2 段 中 口 盒 阶 子 盒3 段 组 k 6 砂岩 二 盒4 段 盒5 段 古 叠 栖 下 桃花页岩 叠 石 盒6 段 霞盒 盒7 段 子 统 阶组 盒8 段 骆驼脖子砂岩 2 7 2 隆林阶山西组 山1 段 北岔沟砂岩 生 下 2 8 0 山2 段 系 太1 段 东大窑灰岩 二 七里沟砂岩 叠 紫太斜道灰岩 松原 统 阶 组 太2 段毛儿沟灰岩 2 9 6 庙沟灰岩 界 马 上 亚 本1 段 石 石 阶 太 下煤组 炭 3 1 0 吴家峪灰岩 炭 达 溪 晋祠砂岩系 拉本2 段 统 阶 组 1 2 1 分层依据 在二叠系内部各组划分界限上，充分考虑地层成因单元、共生组合序列及其地层岩 西安石油大学硕上学位沦立 性、岩干目的均性和占生物分带，依据层序地层划分原则，注意具有等时意义的标志层 和区域性分都的底砂岩使岩石地层界线尽星划分在岩性的突然改变处。考虑到生产l 一 的需要t 含油气性以及一些特殊标志也作为地层划分的参考。 ( 1 ) 骆驼脖子砂岩f k 4 砂岩) 骆驼脖子砂岩位于下石盒子组的底部，足i j i 西组顶部的标志层。岩性主要为深灰色， 杂色泥岩，砂质泥岩夹灰门色含砾砂岩，浅灰色、浅黄色、褐色砂砾岩。电性特征表现 为低自然伽马、低白然电位、低密度、小抖径、低幅度半缓的声波时差、深感应。在垂 向上，对下伏地层造成强烈的冲刷。该层砂岩横向上分布广泛，具有明显的测井响应特 征，极易于i 【! 别是较为理想的标志层( 图1 2 1 。 g r 段p 2 竺j 孽摩1 岩性描述p s p【) | 图1 2 山西组- 下石盒子组界线电性、露头特征 ( 2 ) 北岔沟砂岩( k 3 砂岩1 羽 掣 | 2 8 0 a o 铷 m 第章区域地质背景 北岔沟砂岩是山西组底部的标志层。岩性主要为灰色、扶白色含砾粗砂岩、石英砂 岩、岩屑石英砂岩。在多条测井曲线上，北岔沟砂岩都具有明显的突变，电性特征与骆 驼脖子砂岩相似。在垂向上，自然伽马和自然电位呈箱状和钟状。此标志层具有厚度大， 区域分布稳定的特点，时下伏的山西组形成明显的冲刷，代表了新的沉积旋回的开始( 圈 l 一3 ) 。 _ 2 3j i _c | | o 段 r 笨膻 7 ：性俐【m怀占；。 _ 上= = j 斗 毒三呈刊e ，j 。 m 2 i f o 图】3 山西! f l - 太原组界线电性、露头特征 ( 3 ) 煤层 煤层是重要的地层划分与对比的标志，山西组是重要的含煤地层，煤层具有厚度大， 区域延伸稳定的特点，其内部x 以4 、5 # 煤特征最为明显。电性特征表现为“_ 三商、三 低”，即高声波时差、高中子、高电阻率平低密度、低自然电位、低自然伽马，另外还有 西安石油大学硕士学位论文 尖刀状大井径等特征( 图1 4 ) 段标志e 汪 汕 圈i - 4 煤层电性特征图 ( 4 ) 古生物标志 在露头剖山中可见山西组的碳质泥岩和煤层中含大量植物碎片化石，主要为 e m p l e e t o p t e r i st r i a n g u l a r i s _ - l o b a t a n n u l a r i as i n e n s i s 三角织羊齿中圉瓣轮叶组合植物， 其特点是植物的分异度和丰富度均大为提高。在太原组中出现的与大羽羊齿植物存在谱 系关系的c a l l i p l e r i d i u m 和e m p l e c t o p t e r i d i u m 在此纽也较繁盛，但同时，e m p l e c t o p t e r i s t r i a n g u l a r i s 和c a t h a y s i o p t e r i s w h i t e i 等表征此组古生物特征的真正属于人羽羊齿类的重要 成员已出现井鞍常见，凡大羽羊齿植物群的另一重要代表l o b s t a n n u l a r i a 也开始在这一组 合带中出现，这磐古牛物化石是山西组地层对比的重要特征。本组中大量的弗氏粉、匙 唇孢及阳光辐脊膜环孢等分子的出现，为界定山西组地层提供了可靠的依据。 本区共采集2 0 块样品做孢粉化石分析其中1 9 块样品中见孢粉化石( 表1 - 2 、图 版j ) ( ) 。 ( 5 ) 露头标志 本区山两组露头在东部保德桥头、扒楼沟、兴县关家崖、柳林成家庄、三川河及乡 宁台头等一带出露，为地层划分提供参考( 图i 2 、1 3 ) 。 1 2 2 地层划分 山西组不仅在岩性、岩相上与f 伏的太原组和上覆的石盒子组存在显著的差异，而 且所含化石和地化参数也完全不i 司，这些因素的共同作用使得山西组在测井响应上具有 明显的识别标志。 山西组根据岩性及大的沉积旋回白上而下分为山l 、山2 段而按其内部小旋回又 自上而下细分为山1 1 、山1 2 、山l3 、山2 1 、山2 2 、山2 3 六个亚段( 表1 3 ) 。划分的标 志层选用山西组中区域性标志层和普遍发育的煤层( 沈光隆，2 0 0 0 ) 。 ( i ) 山西组的顶界 告牛r 洲 蟹 剖 第一章区域地质背景 表1 2 山西组孢粉化石统计表 样号 深度( m ) 层位主要的孢粉化石 d 3 02 7 2 6 3 62 7 2 6 3 9 山l l e i o s p h a e r i d i as p d i c o ，o p h y l l i d i t e ss p p u n c t a t i s p o r i t e ss p p u s t u l a t i s p o r i t e sc f p a p i l l o s u s f k n o x ) p o t & k r g r a n u l a t r i s p i r i t e ss p l o p h o t r i l e t e ss pc r a s s i s p o r a k o s a n k e i ( p o t & k r 1b h a r a d s c h & o s p o r i s ? s p l a e v i g a t o s p o r i t e sv u l g a r i s d 3 l2 7 8 6 3 02 7 8 6 3 3山l i b r s h a n x i s p o r as p i r o s ag a os h a n x i s p o r ag r a n u l a t u sg a o l a e v i g a t o s p o r i t e sv u t g a r i sl b r t o r i s p o r as p c o n v o l u t i s p o r as p d i c t y o p h y l l i d i t e ss p p u n c t a t i s p o r i t e ss p l o p h o t r i l e t e ss p l e i o s p h a e r i d i a s p g u l i s p o r i t e sc f t o r p i d u sp l a y f o r d d i c ( y o p h y l l i d i t e ss p p u n c t a t i s p o r i t e ss p p u s t u l a t i s p o r i t e sc f p a p i l l o s u s ( k n o x ) p o t & k r g r a n u l a t r i s p i r i t e ss p l o p h o t r i l e t e ss p c r a s s i s p o r a k o s a n k e i ( p o t & k r ) b h a r a d s c h i z o s p o r i s ? s p l a e v i g a t o s p o r i t e sv u t g a r i s d 3 22 7 8 6 7 0 2 7 8 6 7 3山2 l b r s h a n x i s p o r as p i r o s ag a o s h a n x i s p o r ag r a n u l a t u sg a o l a e v i g a t o s p o r i t e sv u t g a r i sl b r t o r i s p o r as p c o n v o l u t i s p o r as p d i c t v o p h y f l i d i t e ss p p u n c t a t i s p o r i t e ss p l o p h o t r i l e t e ss p l e i o s p h a e r i d i a s p g u l i s p o r i t e sc f t o r p i d u sp i a y f o r d d 3 42 7 8 7 5 7 2 7 8 7 6 0山2 l e i o s p h a e r i d i as p p k l a u s i p o l l e n i t e ss p l e i o t r i l e t e sa d n a t o i d e sp o t & k r f l o r i n i t e s j u n i o r p o t & k r w i l s o n i t e sv e s i c u l a t u s ( k o s ) k o s f l o r i n i t e sp r o d u c t u sz h o u d 3 52 7 8 9 6 42 7 8 9 6 7山2 p t e r u c h i p o l l e n i t e sr e t i c o r p u so u y & l i l i m i t i s p o r i t e ss pl e i o t r i l e t e s a d n a t u s ( k o s ) p o t & k rf l o r i n i t e sm e d i a p u d e n sf l o o s e ) c o n v o l u t i s p o r a s p v e s i c a s p o r ap l a t y s a c c o i d e sz h o u d 3 62 7 9 0 1 02 7 9 0 1 2 山2 l e i o s p h a e r i d i as p p d 3 72 7 9 0 6 02 7 9 0 6 3山2 d 3 7 12 7 9 1 3 62 7 9 1 4 0山2f l o r i n i t e ss p g u l i s p o r i t e ss p c o n v o l u t i s p o r a ? s p d 3 82 7 9 1 0 62 7 9 1 1 0山2 l e i o s p h a e r i d i as p d 3 92 7 9 3 0 0 2 7 9 3 0 3山2 p u s t u l a t i s p o r i t e ss p l e i o t r i l e t e ss p t h y m o s p o r ap s e u d o t h i e s s e n i i ( k o s ) w i l s o n & v e n k a t t r i q u i t r i t e ss p d 4 02 7 9 3 4 92 7 9 3 5 3 山2 l e i o s p h a e r i d i as p p b r o c h o t r i l e t e s ? s p d 4 12 7 9 3 6 0 2 7 9 3 6 3山2 l e i o s p h a e r i d i as p n 1 52 9 3 4 9 22 9 3 4 9 5山2 c o n c a v i s s i m i s p o r i t e ss p ，l o p h o l r i l e t e sc f r a r i s p i n o s u s ，g u l i s p o r i t e s i n c o m p t u s ，t r i q u i t r i t e si n c i s u s ，s t r i a t o s p o r i t e so v a l i s k a i p i n g i s p o mo m a t u s ，l e i o t r i l e t e sc o n c a v u s ，c o n c a v i s s i m i s p o r i t e ss p ， n 1 82 9 3 62 9 3 6 0 5山2 l o p h o t r i l e t e sc f r a r i s p i n o s u s ，g u l i s p o r i t e si n c o m p t u s ，p i c e a e p o l l e n i t e s p o r r e c t u s ，f l o r i n i t e sj u n i o r ，t r i q u i t r i t e si n c i s u s ，s t r i a t o s p o r i t e n 2 42 9 3 7 8 52 9 3 7 8 8山2l e i o t r i l e t e sc o n c a v u s ，l e i o t r i l e t e sl e v i s n 2 52 9 3 8 4 92 9 3 8 5 3山2 l a e v i g a t o s p o r i t e sm i n i m u s n 2 62 9 6 7 52 9 6 7 5 3山2 c y c l o g r a n i s p o r i t e sm i c a c e u s n 2 72 9 6 7 6 52 9 6 7 6 8山2f l o r i n i t e sm e d i a p u d e n s n 2 82 9 6 8 1 52 9 6 8 1 9山2 l a e v i g a t o s p o r i t e sm i n i m u s ，f l o r i n i t e sm e d i a p u d e n s n 3 02 9 6 9 0 02 9 6 9 0 4山2 p i c e a e p o l l e n i t e sa l i g e r u s 山西组和石盒子组之间存在着明显的气候的变迁，由山西组温暖湿润的气候变为石 盒子组炎热干旱的气候。而且山西组含有大量的陆生植物化石，而石盒子组所含化石稀 少。山西组顶部以岩性为灰绿色砂岩和杂色泥岩的消失，灰黑色碳质泥岩、含碳屑砂岩 的出现作为石盒子组与山西组的分界。山西组的顶是山西组最上部的粒度旋回之项的泥 岩顶或下石盒子组底部骆驼脖砂岩之底为界( 图1 5 ) 。 9 西安石油大学硕士学位论文 表1 - 3 山西组地层划分表 界系统组段亚段标志层电性特征 山1 1 骆驼脖子砂岩( k 4 砂岩) 上煤组 上 一 山 山l山i 2 ( 1 # 、2 # 、3 # 煤层) 铁磨淘砂 古 一 下 西 山l 3 岩或钙质页岩 高电阻、高时差、 生 叠 统山2 。大井径、低密度 系组 中煤组4 # 煤层中煤组5 # 煤层北 界2 山2 2 岔沟砂岩( 站砂岩) 山2 3 骆驼脖于砂 图 - 5 山西组璜界标志屉围 ( 2 ) 山西组的底界 山西组与太原组之间标志明显易于区分。底部的北岔沟砂岩与其上的地层存在岩 性、岩相和沉积环境的一致忖! 而与下伏地层截然不同。太原组上部的东大窑灰岩与其 上沉积不存在明显的沉积间断面，且所含化石相近。以海相底栖类化石为主，而北岔淘 砂岩之上的化石以陆相植物化石为主未见海相化石。并且在硫化氢录井过程中，山西 组煤层硫化氢含量较低，俗称香煤，而太原组煤层硫化氢含量较高，俗称臭煤。其底界 位于底部北岔沟砂岩之底，太原组顶部的东大窑灰岩之上的粉砂岩、泥岩和煤之项( 图 1 - 6 ) 。 图 - 6 山西组底界标志层图 虿培三主立 一r尹t 霹；l 一；。-一一 了争荸红 ，一t一。i产专蠢叠生一烹，冬 一。一o _ ；。o，。号，；-声一 卞；。芎；岂 第一章区域地质背景 1 2 3 小层的划分与对比 山西组地层是上古生界的主力产气层之1 ，为了更加全面的了解目的层的特征，对 储层进行详细综合评价，按照“旋回对比、分级控制”的原则，利用测井曲线的响应特 征，将其进一步进行地层划分与对比。 依据山西组的测井曲线旋回性特征划分各亚段，从总体上看，每个亚段都构成一个 向上变细的正旋回，常常具有顶底突变的特征，明显内部组合形式( 图1 8 、1 - 9 、1 1 0 、 1 1 1 、1 - 1 2 ) 。 ( 1 ) 山l 、山2 段的划分 山西组按整个大的旋回特征自上而下分为山1 、山2 段，其界线为4 、5 # 煤顶板砂 岩( 铁磨沟砂岩) 之底，4 、5 # 煤在本区基本都有发育( 图1 7 ) 。山1 段与山2 段总体 界线比较明显，山2 段的测井曲线表现为高声波时差和深感应，大井径，低密度，而山 l 段的声波时差、深感应、井径和密度曲线相对平缓，起伏不大，没有突然跳跃、增值 现象，此外，山1 段的视电阻率偏高。山i 段是山西组两大旋回之上帮旋回，在盆地东 部露头剖面上看，整个区域山1 段自4 、5 # 煤顶板砂岩( 铁磨沟砂岩) 到骆驼脖子砂岩 底之间的所有岩层，是一套以深灰色，灰黑色泥岩为主，间夹中砂岩及灰色砂质泥岩、 少量灰色细砂岩和粉砂岩的岩性组合多呈泥岩夹砂质条带，沉积厚度3 7 乒7 63 m 。山 2 段是山西组两大旋回之下部旋回在盆地东部露头剖面上看，整个区域山2 段为自北 岔沟砂岩底界至4 、5 # 煤顶板砂岩( 铁磨沟砂岩) 之底之间的一套含煤岩系，是一套以 灰黑色泥岩及碳质泥岩、灰色细砂岩、中砂岩为主，问央少量古砾粗砂岩、粉砂岩的含 煤地层，沉积厚度为4 64 7 23 m 。 霉：壤一 西安石油大学硕士学位论文 毫一 圉】- 9 山西组建1 5 仁延2 0 4 井地层对比剖面图 图i - i o 山西组延1 0 6 一延1 7 7 井地层对比剖面围 第一章区域地质背景 1 3 地层特征及其构造 1 3 1 地层特征 山西组整体上表现为灰色黑色为主的碎屑岩含煤建造，从整个露头剖面上看，本 组开始泥岩颜色加深，有煤层。碳质泥岩出现气测基值抬高，而且山西组的碳质泥岩 和煤层中可见人量植物碎片化石古生物特征。 岩性为灰色、蛛灰色、灰黑色泥岩、碳质泥岩和煤层与灰白色、浅灰色细中一粗砂 岩呈不等厚互层。砂岩成份中石英约占4 0 - 8 0 长石约占1 q ，含碳屑、岩屑较多， 岩屑含量多在5 3 0 ，甲均为1 5 。颗粒的磨圆度里次棱角一次圃状，分选好一中等， 高岭土、泥质、硅质胶结和少量钙质胶结，岩性致密局部见泥质条带。 固i - 1 l 山西组延1 0 仁试4 0 井地层对比剖面图 彤 图1 - 1 2 山西组延1 7 l 一延1 7 7 井地层对比剖面图 1 3 2 构造特征 研究区位于鄂尔多斯盆地陕北斜坡东南部，医内构造平缓，断层和褶皱均不发育， 缺乏油气富集的- 级构造带和构造圈闭。由于差异压实作用，在东高西低单斜上局部形 成起伏较小轴向近东西或北东向( 隆起幅度l o 一3 0 m ) 的再状隆起。 根据所绘制小层顶面构造图可以发现，研究区范围内在试3 卜试7 一延1 8 6 一线发 育有低幅度鼻状隆起( 圈1 一1 3 、1 一1 4 、1 1 5 、l 一1 6 、l 1 7 、i 1 8 ) 。由图可以看出各小层 的项面构造形态相似，这种构造起伏主要由差异压实作用造成( 赵靖舟，2 0 0 6 ) 。研究表 明，这些局部构造对区内油气官集有定的影响，含气性主要受物性、岩性控制，圈闭 类型属于岩性圈闭。 西安石油大学硕士学位论文 图1 13 山西组山1 顶面构造图 囤1 1 4 山西组山12 顶面构造圉 第一章区域地质背景 图1 1 5 山西组山13 顶面构造图 图1 1 6 山西组山2 1 顶面构造图 1 5 两安石油人学硕十学位论文 图1 1 7 山西组山2 2 顶面构造图 图1 1 8 山西组山2 3 顶面构造图 1 6 第二章储层沉积学特征 第二章储层沉积学和成岩作用特征 2 1 岩石学特征 储层岩石学特征主要指组成储集岩的颜色、物质组成、成分、结构。 按照原能源部石油行业砂岩分类命名标准( 1 9 9 0 ) ，本区以石英砂岩和岩屑砂岩为主 ( 图2 1 、2 2 ) 。 山1 段岩石类型主要为长石岩屑砂岩和石英砂岩，次为次长石岩屑砂岩，偶尔有纯石 英砂岩( 图2 1 ) ，其砂岩碎屑组成中，石英含量较多，长石含量一般。该段下部多发育 石英砂岩、岩屑石英砂岩。山2 主要岩石类型为石英砂岩和岩屑砂岩，少量纯石英砂岩 ( 图2 2 ) 。其砂岩碎屑组成中，以石英含量为主，长石含量极低为特点，长石含量明显 比山1 段减少，砂岩碎屑中普遍合碳为其特点之一。 o ( 1 纯石英砂岩n 矶英砂岩i i l 次长石岩屑砂岩 i v 岩腾长石砂岩 v 次暑屑长石砂岩v i 长石岩j 肖砂岩) 图2 1 山1 段砂岩分类三角图 2 1 1 碎屑成分 ( 1 纯白英砂岩j l 石甍砂劣次长彳，产焉砂岩 i v 客焉长彳i 砂岩 v 攻岩屑长 | 砂襄v i 长而劣鹪岩) 图2 2 山2 段砂岩分类三角图 通常情况，砂岩中石英含量越高其储集性能越好。长石的稳定性较差，其次生变化 较突出，特别是岩屑的溶解作用，能产生较大的溶蚀孔隙。岩屑组分越多则产生溶蚀孔 隙的可能性越大。在储层评价中石英和长石含量之和常常作为储层岩性的成分成熟度的 指标。 表2 1 碎屑岩成分统计表 层位 样品数 石英( )长石( )岩屑( )填隙物( ) 山两组1 0 26 4 7 32 8 31 7 3 71 5 0 7 根据区内1 0 l 块铸体薄片的矿物含量统计和薄片鉴定得出研究区储层碎屑岩中各组 分平均百分含量( 表2 1 ) 。其中石英含量最高，达6 4 7 3 ，其次为岩屑、填隙物、长石。 两安石油人学硕十学位论文 砂岩成分中碎屑颗粒约占总量的6 1 9 5 ，平均8 5 3 5 。其中石英又占碎屑总量的 7 7 9 ，长石占2 8 9 ，岩屑占1 6 6 2 ，其它的约占2 5 8 。主要以石英为主( 表2 2 ) 。 石英相对含量为1 5 9 5 ，平均为6 9 2 0 ，以单晶石英为主，见少量燧石；岩屑含量 为0 5 9 ，平均为1 4 8 ，岩屑成分主要为变质岩岩屑和火成岩屑，部分分析样品中 存在沉积岩屑。 基本不含长石，偶尔出现高值，平均才达2 6 ，钾长石、斜长石均有，钾长石含量 多于斜长石，长石颗粒风化程度浅，表面有高岭石化或绢云母化。另含少量云母、火山 碎屑等。 表2 2 储层砂岩碎屑颗粒成分鉴定表 升号石英( )长 i ( )岩屑( )其它( )碎屑总最( )样品数 ! = 墨1 0 4 3 - 2 3 ! ：墨= ! q ：蔓7 9 8 8 延1 5 41 8 6 4 4 7o 5 61 3 0 05 6 48 3 6 7 8 8 - 9 5 业1 0 0 1 0 0 延1 4 4 玉玉 2 9 1 58 51 0 0 6 3 9 2 耻蚀1 0 0 1 0 0 延18 6 玉 4 8 8 0 6 03 5 81 5 8 11 0 0 1 主= 鱼2 o 8 1 2 5 9 0 ，一9 6 2 8 9 延1 1 62 4 4 1 7 93 0 43 0 5 84 2 97 9 7 l 2