（矿产普查与勘探专业论文）盘古梁长6油藏精细描述.pdf

摘要 鄂尔多斯盆地的油气勘探开发已经持续了近一个世纪，盆地基础理论研究和生产实践认 为：在中生界油藏的诸多成藏地质条件中，发育良好的储层砂体是基础，多类圈闭是条件。 因而，在当前各项研究中，弄清良好的渗透性砂体的形态及其展布就显得十分重要，即精确 确定上三叠统延长组的湖泊三角洲砂体形态、展布方向及其沉积微相特征，进一步了解砂体 的物性特征，对指导鄂尔多斯盆地中生界油气的开发具有重要的理论和实践意义。 本文在对靖安油田盘古梁油藏长6 油层组进行小层精细划分和对比的基础上，详细研究 了盘古梁长6 油层组的构造，砂体形态、展布方向及沉积微相特征，对储层的非均质性作了 定性定量的分析并且对其进行分类，总结了沉积微相和砂体展布、物性之间的关系，从流动 单元的角度对砂体进行了评价，揭示和确定油气富集规律的影响因素。从而达到了解三角 洲砂体的形态展布方向的目的，为下步建产提供理论依据。 研究结果认为： 靖安油田盘古梁油藏长6 油层组属于以水下分流河道为主的具有强烈的进积作用，以 水下分流河道为骨架砂体，河口砂坝不很发育的河控型湖泊一三角洲体沉积，主要发育三角 洲前缘相。研究区识别出水下分流河道、水下分流河道堤泛沉积、河口砂坝、远河口砂坝、 分流间湾、前缘席状砂等微相。 自下而上依据高分辨率地层学原理，根据识别出的基准旋回界面以及3 种在研究区常 见的短期基准旋回层序基本类型，将长6 油层组划分出6 个砂层，1 5 个小层，建立以小层 为单元的长6 储层的等时地层格架。 单砂体的展布形态、物性特征、非均质性、及含油性受沉积微相的影响显著，在砂体 主体带即水下分流河道的轴部，砂体厚度大、物性好，含油饱和度也高，并明显好于侧翼， 也好于主体带以外呈零星分布的小砂体。 长6 储层中长6 2 ”和长6 2 1 砂层中的各个小层的7 l 隙度、渗透率值、含油性较好；平 面非均质性较弱，表现为级差、突进系数、变异系数较低且砂体的连片程度高，钻遇率和连 通系数较高；与此同时，层内非均质性较强，表现为垂向上夹层的数目较多，厚度较大：层 间非均质性也较强表现为分层系数较高。储层的非均质性主要受控于水动力强度、沉积方式 以及填隙物的成分、含量和分布，其中沉积环境是最本质的因素。 长6 油层组储层分为从好到坏的i 、i i 、i 三类，以长6 2 “、长6 2 “3 和长6 2 。1 三个 小层中i 类储层所占百分比最多，i i 类储层次之，类储层最少。 以各小层渗透率、孔隙度参数为主要因子以其它参数为参考，采用直接聚类分析方法， 将氏6 油层组1 5 个小层划分出a 、b 、c 三种流动单元类型。a 类流动单元储集和渗流性好， b 为中等、c 为一般。分析得出纵向上长6 3 砂层以c 类流动单元为主，长6 2 、长6 l 砂层则 以a 类和b 类流动单元为主，其中以长6 2 。1 、长6 2 1 2 和长6 1 2 一、长1 2 4 小层a 类流动单元 较为发育，全区6 0 的a 类单元都分布在这三个小层中。 关键词：沉积微相，储层非均质性，高分辨率层序地层，流动单元 r e s e r v o i rc h a r a c t e r i z a t i o no f c h a n g 一6 o i lr e s e r v o i rs e to f p a n g u l i a n g a b s t r a c t t h ee x p l o r a t i o no fo i la 1 1 dg a sh a sb e e ng o n g i n go nf o rn e a d yo n ec e n t u i yi nt h e o r d o sb a s i n t h er e s e a r c ho fb a s i n sb a s i ct l l e o r ya 1 1 dp r o d u c t i v ee x p e 订e n c ei n d i c a t e s t h a tm es a l l d s t o n er e s e r v o i r 、i t l lg o o dp e m e a b i l i t ) ，i st h eb a s ea i l d 也ev a r i o u st r a p s a r et h ec o n d i t i o n a lf a c t o ro fm e s o z o i co i la c c 啪u l a t i o n i nt h ep r e s e mr e s e a r c h ， t h e r e f o r e ，i d e m m c a t i o no f 血es h a p eo fp e 玎n e a b l es a 工1 d ss e e m sv e r yi m p o r t a n t i na w o r d ，i t so f 琴e a ts i g n i f 记a n c ei n 也et h e o r ya n di np r a c d c et o 矗r l do u t t h el o c a t i o n ， s h 印e a n de x t e n d i n gd i r e c t i o no fi a c u s t r i n ed e l t aa n dc h a r a u h e r i s t i c so fd i 彘r e n t m i c r o f a c i e si n 如eu p p e rt r i a s s i cy a i l c h a n gf 0 姗a t i o n b a s e do nt h ec a r e f l l ls 订a t ac o 玎e l a t i o na i l dd i v i s i o no fc h 柚g 一6f o 玎n a t i o no f p a n g u i a n gi n g a no i lf i e l d ，也ea r t i c l ed i s c u s s e st h es t m c t u r ec h a r a c t e r i s t i c s ，恤 s a n db o d ys h a p ea n dd i s 廿i b m i o na i l d 血er n i c r o f k i e sf 色a n o fc h a l l g 一6o i ls e t ， a n a l y s e s t h e p h y s i c a lp r o p e m e s a n d h e t e r o g e n e i t i e s o f 也er e s e r v o i rw i l i c hi s c l a s s m e dt 1 1 r e e t y p e s a s i ，i ia i l d t y p e ，s 蝴a r i z e s 也er e l a t i o nb e t w e e n m i c r o f a c i e s ，s a l l d b o d yd i s 仃i b u t i o n 姐dp h y s i c a lp r o p e r t i e s ，e v a l u a t e s 也er e s e r v o i r f r o mt h en o wu n i ta s p e c t ，r e v e a l s 吐1 ea 丘b c t i n gf e 砒u r eo f o i lc o n c e n 拄a t i o n d 印e n d i n g o nm ea b o v es m d i e s ，山ef o l l o 晰n gc o n c l u s i o l l sc a nb eo b t a i n e d ： 1 ) c h a i l g - 6 o i lr e s e r v o i rs e to fp a i l g u l i a l l gi s as e to fc o n 廿n e n t a lc l a s t i c s e d i m e n tc o m p o s e do fl a c l l s t r i n ea 1 1 dd e h a i cs y s t e mi nw h i c he s m a r i n eb a ri sn o tw e l l d e v e l o p e d t h e r ea r e 7s e d i m e n 协r ym i c r o f a c i e sm a tc a nb er e c o g 【l i z e d ，i n c l u d i n g u n d e n a t e rd i s t r i b u t i v er 王v e rc o u r s e ，e s t u a r i n eb a r s u b m e 碹e d 础m l r a li e v e e ，e t c 2 ) o nt h eb a s i s o fh i g h r e s o l u t i o n s e q u e n c es 仃a t i 留印h y d i s 矗n g u i s h e db a s i c l e v e la n db a s e 】e v e 】c y c l e ，c h a l l g 一6f o n n a t i o nc a z lb ed i 、，i d e di n t o6s 廿a t aa 1 1 d15 s u b s 把札a ，c o n s e q u e m l yt l l ei s o c h r o n o u sf o m a t i o ns 雠c t u r ei ss e tu p 3 ) t h es a n d b o d yd i s t r i b u t i o n ，p _ h y s i c a lp r o p 础e s ， p o r e 邮c t u r ea n d h e t e r o g e n e i t i e sa r e a f f e c t e db yt h em i c r o f a c i e s a t 也ec e m 前p a r to fu n d e n v a t e r d i s t r i b u t i v er i v e rc o u r s e ，也ep e 廿o p h y s i c sa n dp h y s i c a lp r o p e n i e sa r eb o 血b e t t e r t 1 1 a 1 1 t h a ta tt l l ee d g eo f t h em i c r o f 如e 4 ) n ec h a i l g6 p s u b s 廿a t aa i l dm es u b s t r a 【诅o fc h a i l g6 2 1m e i r l b e rw h j c hs h o w n l eb e t t e rp o r o s i 吼p e 咖e a b i l i 劬a 1 1 db e n e rp o r e 咖c t u r e ：d i s p l 叮1 0 w e rp e n n e a b i l i t ) ， v 撕a t i o nc o e m c i e m ，d a n - c o e 伍c i e n ta i l dc o n 仃a s t - c o e 伍c i e ma n dg o o dc o n n e c t i n g s a n d b o d ys o t h eh o r i z o n t a l h e t e r o g e n e i t i e s i sw e a k e r ；w h e 诧a sm a n i f e s ts 台o n g e r i n n e r - h e t e m g e n e i t i e s d u et o也en u m e r o u si m e m e d i a t e s ； p r e s e n ts 扛0 n g e r i m e r h e t c r o g e n e i t i e sc a u s e db yt 1 1 eg r e a t e r 厅e q u e n c yo fs a 士l d b o d y t h er e s e r v o i r h c t c r o 窑e n e i t i e s a r e m a i m y c o n t r o l k d b y 也ei n t e n s i t y o fh y d r o n 锄i c f o r c e ， s e d i m e n t a r ym o d e ，t 1 1 ei n 掣e d i e n t a 1 1 dc o m e mo ft 1 1 e 矗1 1 e r ，i e ，d e p o s i t i o n a l e n v i r o n m e n ti st 圭l em o s ti 唧o r t a mf a c t o l 5 ) c h a l l g 一6r e s e r v o i r c a nb ec l a s s i 矗e dt h r e et y p e sa si ，a n d ，锄o n g 聃，h i c h it y p ei sm eb e s to n ew i t 1b e s tp o r o s i t y ，p e 衄e a b i l i t ) ，a 1 1 do i ls a t u r a t i o n t h e r ea r e m o r eit ) f p er e s e r v o i ri nc h a n g6 2 1 ，c h a n g6 2 1 一，c h a n g6 2 2 1 s u b s t r a t a 也a nt h a ti n o t h e rs u b s t r a t a t h ed i s t r i b u t i v ea r e ao f ia n di it ) ，p er e s e o i rme a c hs u b s 仃1 t aa r e t h es a m ed i s t r i b u t i n gr a l l g e 谢t ht h a to fu n d e n v a t e rd i s t r i b 砸v ec o l l r s ea i l de s t u a r i n e b a r 6 ) b yu s i n gc l u s t e ra 1 1 a l y s i s ，c h a n g 一6 o i ls e tc a nb ec l a s s i 丘e dt h r e ed i 旋r e m n o w u n i t sa s a ，ba n d c t y p e ，眦o n g w h i c h a t y p e n o w 砒血i s 也e b e s to n e w i t h b e s t s e e p a g ec h a r a c t e lc h a n g6 3m e m b e r i sm a i n l yc o n s i s t e do fc 啪ef l o wu n i t ，h o w e v e r c h a n g6 2i sc o m p o s e d o f aa n db t y p em o s t l y k e y w o r d s ： h i g h r e s o l u t i o n 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 h e t e r o g e n e i t i e s ， s e d i m e n t a r ym i c r o f a c i e s ，n o wu n i t 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文，是本人在导师指导下进行的研究工作及所取得 的研究成果。据我所知，除了本文中特别加以标注和致谢的地方以外，论文中不 包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。与我一同工作的同志对本研究工作的 任何贡献均已经在论文中作了明确的说明，并表示谢意。 学位论文作者签名碉、站 签字日期矽哆年6 月jz ，日 月u吾 靖安油田是继安塞油田之后，在鄂尔多斯盆地发现的又一个亿吨级油田，盘古梁含 油区为该油田继五里湾区全面开发之后的又一个重点高效开发的新区块。截至目前在盘 古粱含油区已打井5 0 0 余口，探明石油地质储量4 1 0 0 1 0 4 t ，预测地质储量3 3 0 0 1 0 4 t ， 规划建产7 0 1 0 4 t ，现盘古梁油藏已成为长庆油田公司持续稳定上产的主要区块之一。 随着油田开发研究工作的不断深入、技术水平的不断提高，前人对靖安油田盘古粱 长6 油藏开展了从早期储层评价到油藏工程等多方面的研究，近一两年来由于含油面积 的不断扩大，开发生产井和扩边井的增多，生产过程中还有许多问题还需不断地加深认 识，这其中包括对油藏储层的成因类型、几何形态、内部结构、物性分布特征等进行综 合评价认识，建立起真实客观的油藏地质精细模型。 岩心观察及岩心分析测井资料油藏地质资料岩石与储层物性资料 i 构造特征沉积 层序地层沉积微 储层非均 储层参数流动单元 演化体系 小层对比相研究 质性特征 分布分析 l l 油藏及地层储层地质流动单元 结构模型模型参数模型 油藏精细地质模型 i lll 砂体展布物性特征储层综合评价与有利相带预测与 与含油性关系研究富集规律研究开发效果评价 综合研究成果 图1盘古梁长6 油藏描述研究工作流程图 本文正是针对以上客观存在的问题，在广泛搜集整理基础资料并且参考前人的研究 成果的前提下，以取心井的岩心资料、测井资料和分析化验资料为基础，以单砂体精细 对比划分为骨架，展开以小层为单位的沉积微相划分研究为主线，综合多种储层表征信 息，求取储层参数、定量研究储层非均质性，建立储层砂体结构模型、划分和分析流动 单元，揭示和确定油气富集规律的影响因素。工作的流程见图1 。 论文完成过程中所作的工作主要有：( 1 ) 采用高分辨率层序地层学理论和方法，结合 长6 油层组沉积学特征，对盘古梁长6 油层组的小层进行精细对比、划分，建立起以单砂 层为单元的等时地层格架，编制6 8 条小层对比和油藏剖面图，用以了解盘古梁长6 油层 组各小层的储层砂体，油、水层在纵向上分布叠置、横向上连通变化关系；( 2 ) 对储层孔 隙结构、储层物性非均质性进行定量研究，分析小层砂体在纵向上的沉积旋回、韵律变 化和横向上连续性、方向性的分布规律，编制以小层为单元的各种参数平面图和分析对 比图，阐明储层非均质性在纵向和平面上的分布规律以及对油气富集规律的控制、影响 关系；( 3 ) 依据岩心观察描述、测井相分析以及沉积学理论、方法综合研究分析，划分出 研究区发育的沉积微相类型，编制以单砂体为单位的沉积微相图，用以了解研究区沉积 微相的分布发育情况以及对砂体展布、物性、含油性等的影响；( 4 ) 确定砂体形态与展 布的连续性，对砂体连通关系和孔隙连通单元的分布进行由定性到定量，由宏观到微观 的系统描述，对长6 油层组做综合全面系统评价分类；( 5 ) 通过对研究区长6 油层组各小 层砂体的分布特征、物性特征、宏观、微观非均质性定量分析以及与含油性关系的对比研究 分析，讨论总结油藏富集规律和控制因素。 2 第一章油藏地质特征 一、油藏构造特征 靖安油田位于鄂尔多斯盆地中部宽缓的陕北斜坡带上。据前人研究资料，鄂尔多斯 盆地呈南北方向展布的矩形内陆拗陷盆地( 图l 一1 ) ，古生代时该盆地属华北地台的西部 主要组成部分，中生代因同时遭受印支运动导致的华北地台解体和西缘冲断带左旋走滑 作用影响，致使鄂尔多斯盆地在挤压和剪切作用下发生弯曲拗陷，并沿西缘冲断带下滑， 形成西深东浅、南低北高的地向斜，晚三叠世开始演化为大型内陆湖泊盆地。中生代沉 积厚度达数千米，仅上三叠统地层厚就达1 5 0 0 m 。根据现今构造形态，盆地内划分为 六个一级单元，既北部的伊盟隆起、东部的晋西挠褶带，南部的渭北隆起、西缘相邻产 出的天环拗陷和西缘逆冲带，还有中部研究区所处位置的陕北斜坡带。该斜坡形成于早 白垩世，呈微向西倾斜的单斜构造，倾角仅为l o 5 度。斜坡上发育有一系列由东向西 倾没的低幅度鼻状隆起构造，鼻状隆起规模大小不一，隆起的轴长2 1 0 k m ，轴宽o 5 3 5 k m ，两翼倾角0 2 度1 2 度，隆起幅度2 1 0 m 。鼻状隆起 构造的起伏形态和倾没方向与 斜坡的倾向近于一致。这些鼻 状隆起与研究区三角洲砂体有 机地配合，鼻隆部位也是沉积 砂体在垂向厚度最大的部位， 由此也就更进一步证实其形成 与差异压实关系直接。 研究区长6 ”长6 2 、长6 l 油层顶界构造有鼻状隆起具有 很好的继承性的特征。分析其 形成原因认为，由于上覆地层 差异压实作用，砂体厚度大的 部位砂泥比高，上覆地层产生 的压力在一定程度上被组成砂 层内的岩石颗粒所支撑，压实 作用影响相对较弱，因此在这 些部位砂层厚度越大，压实程 度就越低，储层物性相对就。 虽然这些鼻状隆起形成的圈闭 图1 - 1 研究区位置及大地构造状况示意图 ( 据长庆油田公司研究院资料) 面积不是很大。但由于所处部位形成的生、储岩性组合配置关系较好，对油气的富集起 着一定的作用，如研究区的盘2 7 3 6 、3 6 3 3 、4 2 - 2 5 井区油气较为富集。 二、油藏沉积体系及演化特征 靖安油田盘古梁长6 油层组的沉积作用主要发育在鄂尔多斯盆地延长统由碎屑岩组 成( 呈北东一南西方向延伸) 的志丹三角洲朵状体中。延长统时期鄂尔多斯盆地面积大、 水域广、深度浅、地形平坦、分割性较弱，湖盆四周由于构造作用形成的隆起吉陆发育， 因而物源补给充沛，沉积厚度较大。在湖盆内由粗碎屑岩组成的冲积扇和扇三角洲主要 发育在西部古陆边缘，虽分布面积不大，但厚度巨大。在湖盆的西南和南部，以发育湖 底扇组成的水下沉积体为主，有很大的连片分布面积。而在北部、东部和南东部，则以 发育强烈向湖盆方向推进的三角洲为主。据前人研究资料，围绕湖盆的北部至南东部边 图i 2 陕甘宁地区延长统长6 油层组古地理背景示意图 ( 据长庆油田公司研究院资料) 缘，依次发育有盐池、定边、吴旗、志丹、安塞、延安、富县和黄陵等9 个规模较大的 湖泊三角洲，见图1 2 ，平面上这些三角洲的轴长都在1 0 0 k m 以上，轴宽1 5 3 0 k m 以上， 4 面积干至数千k m 2 ，均呈向湖盆方向强烈推进的朵状或鸟足状。朵体间被相对较狭窄的 湖湾分割，构成相间分布的半环状三角洲裙带。靖安油田盘古粱含油区就位于此三角洲 裙带格局中的志丹三角洲前缘。该三角洲是由北部多条入湖河流携带的沉积物快速堆积 而成。由垂向上看出，志丹三角洲的沉积演化经历了由长6 3 初始的生长期，长6 2 至长 6 高速推进期长5 + 4 的充填补充期的三个演化阶段。进入长3 至长l 期后演变为以河流 和沼泽化沉积为主的阶段。在这一演化历程中，研究区长6 油层组的沉积主体主要形成 发育在前两个演化阶段，即早期长6 3 的半深湖、浅湖期跨越至三角洲初始生长到中晚期 长6 2 至长6 1 三角洲强烈推进的沉积阶段。因而按其沉积演化历史，可将研究区长6 油层 组的沉积划分为平面上的叠置产出，垂向上相对独立的湖泊和三角洲两个沉积体系，但 仍以后者为主要的沉积体系类型。这一论点在已有研究成果中的沉积学、古生物学、地 化和地球物理测井等识别相标志中得到证实。 三、延长统地层划分 鄂尔多斯盆地上三叠系延长( 组) 统，主要由浅灰色砂岩、深灰色粉砂岩、灰黑色 泥岩夹黑色炭质泥岩、页岩及油页岩组成，偶见薄层凝灰质泥岩、灰岩或煤层、煤线。 为一套早、中期湿热气候条件下的湖泊和三角洲沉积及晚期为半干旱气候条件下的河流 和沼泽沉积。在研究区内，延长统沉积厚1 0 0 0 1 3 0 0 m ，与下伏中统的纸坊组呈平行不 整合接触，上覆下侏罗统富县组杂色泥岩夹灰白色粗砂岩，亦呈分界明显的平行不整合 接触。延长统内自下而上发育有k 0 一k 9 共1 0 个区域性标志层，岩性为厚度为2 4 m 的 煤层、凝灰质泥岩、炭质泥岩、页岩等。测井响应为高自然伽玛、低电阻率值以及时差 曲线呈尖刀状高峰异常特征。前人将延长统自下而上划分为5 个岩性段( t 3 y 1 一t 3 y 5 ) ， 在此基础上根据油气勘探需要又进一步将延长统划分为1 0 个油层组，长6 油层组为延长 统第三岩性段t 3 y 3 中部，层厚1 0 0 1 5 0 m ，自下而上又进一步分为3 个油层即长6 3 、长 6 。长6 1 油层和6 个相对应的小层，下面分别叙述长6 油层组3 个油层的地层发育状况 和油层划分，见表1 1 。 1 、长6 。油层 长6 3 油层由长6 2 ”长6 1 3 两个岩性组合相似的小层组成，下部长6 2 3 小层岩性由黑 色泥页岩、灰黑色粉砂质泥岩、深灰色粉砂岩薄互层组成，中、上部夹浅灰色中一厚层 状细砂岩和粉砂岩，具向上由细变粗的韵律旋回性，底部k 2 标志层与长7 油层组分界。 小层中砂体主要分布于由粗变细的上半旋回中部，单个砂体分隔性较强，发育由细砂岩 向粉砂岩转化的正粒序层理和各种交错层理及底界冲刷构造。自研究区的北东向南西方 向砂层厚度和层数略具减薄和变少趋势，上部长6 3 1 与下部长6 3 2 小层呈整合接触。长6 。 油层大部分砂体呈孤立状产出，局部呈连续叠置关系，垂向上发育由细变粗后复变细的 韵律旋回性，孤立状产出的砂体多主要产于由粗变细的上半旋回中下部。 2 、长6 z 油层 长6 2 油层据其岩性组合，发育有由细变粗复变细韵律旋回的长6 2 2 和长6 1 2 两个小层， 底部长6 2 2 小层的k 3 标志层与长6 3 油层分界。两个小层底部都以韵律薄互层的暗色泥岩、 页岩、粉砂质泥岩为主，为划分长6 2 2 和长6 2 1 小层标志层。下部为灰色块状粉砂岩和富 含泥岩的细砂岩。中部则以浅灰色中一细砂岩为主，向上所夹暗色或灰绿色薄层粉砂岩 和粉砂质泥岩、黑色泥岩明显增多，至顶部则以薄层黑色页岩、泥岩为主。砂体大多产 于由粗变细的上半旋回下部，发育中一细砂岩向粉砂岩转化的正粒序层理，平行层理和 各种交错层理，底部冲刷构造等具指相意义的沉积构造，油层中大部分砂体呈连续的叠 置产出，其厚度和层数变化与长6 3 油层相反，自北东向南西有加大和增多的趋势。 3 、长6 油层 长6 ，油层也是有由细变粗复变细韵律旋回性的两个小层叠置而成，下部长6 ，2 小层 剖面岩性组合特征及其韵律旋回性与下伏长6 2 1 小层相似，尤以其在由粗缓慢变细的上半 旋回中发育有大量呈连续叠置状产出的砂体为重要特征，上部长6 。1 小层大部分以韵律薄 互层的暗色泥岩、粉砂质泥岩、粉砂岩和灰色中细粒砂岩为主。局部夹炭质泥岩薄煤 层和煤线。发育具正粒序层理、平行层理和各种交错层理及底冲刷构造的叠置砂体为主， 砂体仍主要分布于由粗缓慢变细的上半旋回中下部，顶部以普遍发育的k 。标志层与长 4 + 5 油层分界。 表卜1 靖安地区延长统地层简表( 据长庆油田公司研究院资料) 地层厚标志层 岩性特征 系组段油层组 ( 米) 及位置 第五段暗色泥岩、泥质粉砂岩、粉细砂岩不等厚互 长l0 2 4 0k 9 l y 5层，夹碳质泥岩及煤线 第 长2 4 0 4 5 灰绿色块状细砂岩夹暗色泥岩 四长2 长2 2 4 0 4 5 浅灰色细砂岩夹暗色泥岩k 8 段 长2 3 4 5 5 0 灰、浅灰色细砂岩夹暗色泥岩k 7 t 3 y 4长31 0 0 1 1 0 浅灰、灰褐色细砂岩夹暗色泥岩k 6 延 长4 + 58 0 1 1 0 浅灰色粉细砂岩与暗色泥质岩互层 k 5 三 黑色泥岩、粉砂岩、中细砂岩互层，砂岩 长6 1 9 0 3 4 3k 4 主要产于中部，局部夹碳质页岩和煤线 长 黑色泥岩、粉砂岩、中细砂岩互层，砂岩 第 长6 2 9 4 4 1 7 主要产于中部，中厚层状为主 黑色泥岩、粉砂岩、中细砂岩互层、砂岩 组三 长6 2 8 4 3 6 9 主要产于中部，以中- 厚层状为主 叠长6 黑色泥岩、粉砂岩、中- 细砂岩互层，砂岩 一 段 长6 8 0 3 8 0k 3 主要产于中部，以中厚层状为主 一 统 黑色泥岩与粉砂岩互层，中、上部夹较多的 长6 1 3 2 0 5 2 7 3 一 t 3 y 3薄- 中层状细砂岩 黑色泥岩、碳质页岩夹粉砂岩，局部夹中 长6 2 3 1 4 5 2 3 9k 2 t 3 y 厚层细砂岩 暗色泥岩，碳质泥岩、油页岩夹薄层粉细砂 系 长78 0 1 0 0k l 岩 第二段长87 0 8 5 暗色泥岩、砂质泥岩夹灰色粉细砂岩 k 0 t 3 y 2 长99 0 1 2 0 暗色泥岩、页岩夹灰色粉细砂岩 第一段 长1 02 8 0 灰色厚层块状中细砂岩，底部粗砂岩 t 3 y 1 灰紫色泥岩、砂质泥岩与紫红色中细砂岩互 纸坊组 层 6 第二章长6 油层组高分辨率层 序地层划分及对比 美国科罗拉多矿业学院一a c r o s s ( 1 9 8 8 ) 发展的高分辨率层序地层学理论在油气勘探 开发等领域发挥了积极作用。t a c m s s f l 9 9 4 ) 引用并发展了w h e e l e r ( 1 9 6 4 ) 提出的基准 面概念，分析了基准面旋回与成因层序形成的过程一响应原理。基准面并非海平面，也 不是一个相当于海平面的向陆延伸的水平面，而是一个相当于地球表面波状起伏升降的、 连续的、略向盆地方向下倾的抽象面( 非物理面) ，其位置运动方向及升降幅度不断随时 间发生变化。地层基准面并不是一个完全固定不变的界面，它在变化过程中总是表现出 向基准面幅度最大值或最小值单向移动的趋势，构成一个完整的基准面上升与下降旋回。 这种基准面的一个上升与下降旋回被称为基准面旋回。高分辨率层序地层学的理论核心 是指在基准面旋回变化过程中，由于沉积物可容空间与沉积物供给量比值( a s ) 的变化， 相同沉积体系域中沉积物体发生再分配作用，导致沉积物堆砌样式，相类型及相序、岩 石结构、保存程度发生变化。这些变化是沉积体系域在基准面旋回中所处位置和可容空 间的函数。基准面旋回变化控制了地层单元的分布模式，而不同级次的地层旋回记录了 相应级次的基准面旋回，高分辨率层序地层学正是依据基准面旋回、可容空间的变化引 起的岩石记录不同这样的地层学和沉积学特征进行地层划分与对比的。依据基准面旋回 持续时间的长短，可以将其划分为短期基准面旋回、中期基准面旋回和长期基准面旋。 每个高级次的基准面旋回由若干个具有相同地层背景和沉积特征的低级次基准面旋回相 互叠加而成。在基准面旋回研究分析中，通常岩心资料用于确定短期基准面旋回、测井 资料用于确定短、中期基准面旋回，而地震剖面用于确定中，长期基准面旋回。 一、基准旋回面的识别 用来识别基准旋回的沉积的地层特征可以概括为：单一物理性质的垂向变化；相序和相 组合的变化；旋回叠加样式的改变：地层几何形态与接触关系。如古风化暴露面、河床滞留 沉积、岩性或岩相的缺失或突变面都是识别基准旋回界面的特征标志。靖安油田盘古梁长6 油层组的沉积作用主要发生在不断向盆地方向推进生长的志丹三角洲前缘水下平原相亚 带，虽以发育水下分流河道为主，但在演化序列上，仍有不同类型的沉积微相构成旋回 交替的层序。 在研究区盘古粱长6 油层组，以水下分流河道沉积为主，沉积作用在不断向湖盆方 向推进生长过程中，仍具有明显的二分时间单元分界线的完整成因层序，可识别的界面 主要是与基准面下降有关的冲刷面，其次为与基准面上升有关的补偿沉积界面。与基准 面下降有关的侵蚀冲刷面，以两种形式产出，其一规模较大者发育于截切超覆于河口砂坝 上的水下分流河道底部，成因与较强的持续暴露和侵蚀作用有关，多为划分中期基准旋回 的界面：其二规模较小者发育于叠置的河道砂体底部或者冲刷前期分流河道砂体的后期水 下分流河道砂底部，成因与强度不等的间歇暴露和侵蚀作用有关。主要为划分短期基准 面旋回的层序分界面，这种类型的侵蚀冲刷面对于研究区长6 油层组中叠置单砂体作进一 7 步精细划分对比的主要界面和重要的追踪对比线索。 与基准面上升有关的欠补偿沉积面，多发育于水下天然堤、分流间湾或前三角洲的顶 部或者河口坝的底部，为上覆基准面上升速度加快，可容纳空间迅速加大所致的短暂欠补偿 沉积。这种由短暂欠补偿沉积作用所形成的短期基准面上升旋回层序，在精细油层对比中的 响麻t 就是砂层间由细粒成分组成的，在一定范围分布相对较稳定、厚度不大的以隔层及夹 层产状出现的沉积物。 发育较好的欠补偿沉积面为k l k 9 底面。在研究区发育的自下而上k 1 一k 9 共9 个区 域性的标志层，岩性为凝灰岩、凝灰质泥岩、炭质泥岩、页岩等，测井曲线上表现为低电阻、 高伽玛、高声速( 刀锋状异常) 的曲线特征，易于与一般的砂泥岩沉积区别开来，其中以 k 1 、k 2 、k 3 、k 5 、k 9 在全区的发育较好，钻遇率高。据p o s 咖e n 廿e r 和v a - l ( 1 9 9 8 ) 定义， 最大海泛面是指海水向陆地方向侵入最远、环境水深最大期形成的非沉积间断面，一般由最 深水相所代表，在陆相盆地中，与最大海泛面相对应的可称为最大洪泛面。最大洪泛面产 生于基准面上升达到最大的时期，通常与凝缩段相伴生，或直接位于凝缩段之下的那个面。 延长组长7 中的张家滩页岩涨1 ) 底面代表了典型的湖相地层层序的最大洪泛面，表明当时的 湖进达到最大，基准面最高，也属发育较好的欠补偿沉积面。其余的k 2 一k 9 也代表了重要 的湖侵期，也是进行层序对比优选等时面。这9 个区域性标志层为延长组建立等时地层格架， 进行高分辨率的层序划分和等时对比提供了重要的依据。 二、长6 油层组高分辨率层序地层学特征及对比 依据选取的层序分界面和等时标志 原理对研究区内取芯井段进行短期、 中期基准面旋回的划分，建立了一套 以自然伽玛、电阻率、自然电位、时 差相辅相成的层序地层划分的测井响 应模型，如图2 1 所示。研究区内可 以识别的短期旋回的类型有向上变深 的不对称旋回两种，向上变浅的不对 称旋回一种。依据识别的短期基准旋 回叠加类型以及中期基准旋回界面将 长6 油层组识别出7 个中期的基准面 旋回。长期的基准面旋回有三个，以 k 2 、k 3 、k 4 为旋回的相转换面，见 图2 2 。 1 、可识别的短期基准旋回类型 运用多级次基准面旋回的对称性和沉积物体积分配 由 层位 深度岩性剖面界面解释 期期 剥井曲线 短 a c g rs p 长 x 苤 x 蚕 4 + s ：一欠补偿面一 v i9 翘 长6 一冲刷面一 i9 业 长6 。 一冲剃面一 i9 曲 一欠补偿面一 长6 ， l i9 翘一冲刷面一 长6 ，2 一冲刷嘶一 20 蚀 = ：= 一欠补偿面一 e， 图2 1长6 油层组中、短期基准旋回截面测井响应模型 在基准面旋回确定中。最有意义、最适用的应该是对由岩性和测井剖面为研究对象， 在中期基准面旋回控制下的最小成因层序短期基准面旋回层序界面的确定。短期基准面 旋回是成因上有联系的岩相成合，是记录基准面旋回可容空间由增加到减少的最小成因 小 测井曲线 澡 岩性 沉积冠j 4 中推眭搬 层 r ta cs pg r 度俐葡微相蠢叵睫叵迮叵 。 、 分 舭 飞 流 18 5 问 长6 ，1 - 湾 _ _ 习f f _ _ _ 天然堤 _ 镣半 丽 18 硼 天然堤 _ 一 一 水下 妊6 1 分流 l8 7 旦 河道 一 一 v 河口坝 7 c 、 )之 网冈川网网因 深的非对称旋回( a 型) 和由多个水下分流河道砂体连续叠置组成的非对称旋回( b 型) 为主要类型，再者多为介于两者间的过渡类型。 图2 3 ( c )以水下分流河道、远河口砂坝砂体组合 盘古梁区长期、中期旋回的个数发 育稳定，在平面上有很好的可追踪对比 性。由于长期旋回的由上升到下降的转 化位置与标志层k 2 、k 3 、k 4 重合，所 以长6 的长期旋回个数与长6 的三分相 同，中期旋回7 个与油层数6 个相近， 是由于理解的旋回标准不太一样造成 的。且在基准面旋回确定中，最有意义、 最适用的是最小成因层序短期基准面 旋回层序界面的确定。故而在此对中、 长期基准旋回没有做更多的工作。 2 、基准面旋回等时对比 的旋回( 向上变浅的非对称旋回) c r o s s 提出代表单一基准面旋回层 序的成因地层单元，可以是具二分时间 单元界线的上半旋回( 基准面向上变深、变细的上升旋回) 和下半旋回( 基准面向上变 浅、变粗的下升旋回) 沉积的岩石组成，也可由半旋回沉积的岩石+ 界面组成。相关的成 因层序为上升半旋回沉积+ 侵蚀、暴露面或下降半旋回沉积+ 饥饿面。事实上，这两种不 完整的基准旋回分别代表缺失基准面下降半旋回或上升旋回沉记录的极端类型。在研究 区的基准旋回地层对比中，什么时候岩石与岩石对比，什么时候岩石与界面或者界面与 界面对比是一个很难把握的问题，也是陆相地层基准旋回对比中使人感到困惑的并且讨 论最多的一个问题。 高分辨率层序地层学的一个旋回代表一个完整的进积退积过程，在研究区的层序对比 中，由于短期旋回叠加样式和层序结构的变化具多样性且河道频繁发生的冲刷侵蚀作用，使 得短期旋回在横向上的可对比性较差，而中期旋回尽管相组合在平面上有较大的变化，上升 或下降的半旋回的发育程度略有不同，但由于研究区范围较小，属于志丹三角洲前缘的一小 部分，则沉积物的沉积厚度、基准面旋回个数发育稳定，旋回对称性相邻两井间变化较小， 在研究区可以进行较大范围的追踪对比，故而中期旋回是研究区高分辨率地层格架建立与对 比的基础。短期旋回的对比是在中期旋回确定的基础上进行，选取特征明显的中期基准旋回 面的界面或相转换面，依据识别出的短期旋回的沉积结构与叠加样式，向上或向下进行短期 旋回的分析对比，再与邻井进行对比。 工作中，根据建立的测井响应模型，运用高分辨率层序地层学的原理，对长6 油层组进 行对比，着重点在于基准旋回的等时对比。研究区发育的k 1 一k 9 是与湖进有关的标志层， 代表了基准面上升到最高点开始下降的转换点，属于发育很好的欠补偿沉积面，按照“基准 面由下降到上升或上升到下降的转换点位置可以作为时间地层对比的优选界面位置”的原 则，则k 1 k 9 ，可以作为基准面旋回对比的优选位置，其特征上面已经陈述过了。同时， 旋回的分界面也可作为基准旋回的等时对比优选界面，分界面以较大规模的冲刷面为主，发 育的形式多样，在剖面中识别难度较大，一般以砂、泥岩厚度和粒度的旋回性变化及相序的 变化为综合判断标志，层序界面上表现为向上砂岩粒度变细、砂泥比减小，界面以下为向上 变浅的沉积，砂岩粒度变粗、砂泥比增大。对叠置的厚砂体，以相同岩性中冲刷面作为等时 界面进行划分对比。对于不同级次界线划分( 油层和小层级界线) ，采取了以叠置厚砂体中 的冲刷面为分层依据进行等时的界面划分。 3 、基准面旋回与传统沉积旋回划分方法的对比 ( 1 ) 对比的方法、步骤不同 以往的地层对比中会按照如下的方法进行，按照“先找标志层，后找辅助标志层，先对 大段、后对小段，厚度参考，闭合复查”的原则进行。标志层k 1 q j ( 、 ( 、 ，一。 ； ； 、 、， 一 - 。， ： - ，i ， ， 、 ， 。、， - ，一 ，一 蓬 c 歹一一 s 厂广 、( 、 ( ) 嘲3 1盛占粱汕绒嘲1 3 3j l ：k6 油臻纽；冗积微镧综台十 状刚 1 5 ；l基；蔓一； 嚣曩一 f，一，_， 夕 。 t ， ，：7 b 兰戤叵竺l|罢一一 1 、水下分流河道微相 水下分流河道在研究区为优势相，构成三角洲的骨架砂体。研究区发育的此微相纵向上 呈多个正韵律的叠加或单一旋回正韵律，底部岩性粗，向上过渡为细砂岩，顶部沉积的泥岩 标志了一个旋回的结束，反映了水动力从高到低直至河道废弃的一个完整过程。曲线上显示 为一个向上变细的正序列。下部发育高角度交错层理或块状层理，上部发育小型交错层理、 波状层理及水平层理。砂岩有时受波浪改造，可见顶部发育浪成沙纹，夹断续暗色泥质条带。 砂体底部常具冲刷面，结构成熟度较高。粒度分布不稳定，多为中、细、粉砂薄层交互叠加 体，且泥质条带发育，由于后期水流对前期沉积砂体冲刷充填规模强弱的差别，使河道内砂 体纵横交错、接触关系复杂，连通性变差、层内非均质性严重。 2 5 1 1 9 05 0 ! 1 1 8 0 井深；岩性解释测井解释。沉积徽相 水下天然堤 己 i 9 7 0 ，一 砉 m 。霸量噩 。 三二鳘i 一道 !远砂坝 图3 2 盘古粱油藏长6 油层组叠置的水下分流河道沉积微相示意图 电测曲线呈钟形、箱形或者复合形态。纵向上水下分流河道砂与上覆堤泛沉积、下伏河 口砂坝或分流间洼地、湖湾沉积叠置共生( 见图3 2 ，盘古梁油藏长6 油层组叠置的水下分 流河道沉积微相示意图) ，且前期的河口砂坝沉积经常被后期的水下分流河道沉积冲刷。平 面上由于水下分流河道的汇合和侧向迁移频繁，因而在研究区内形成一系列水下分流河道 网，向盆地方向搬运沉积物。在小层沉积微相图上可以看出河道的迁移变化。水下分流河道 在横剖面上为一中间厚两边薄、顶平底凸的透镜体，( 见图3 7 ，盘古梁油藏长6 油层组沉 积微相剖面图) 与围岩一河口砂坝、席状砂呈切割或充填接触，在砂体延伸方向上呈厚薄不 等的波形起伏分布形式。 2 、河口砂坝沉积微相 河口砂坝位于分流河口的前端，是河水携带的载荷在河口附近的湖区快速卸载的产物。 受长6 。期一长6 。期三角洲的高速堆积作用引起的前缘堆积坡度减小和湖水变浅，以及河流延 伸入湖的距离增加影响，研究区河口砂坝常受到向湖泊方向延