（地质工程专业论文）东营凹陷沙四段滩坝砂体沉积特征及储层预测.pdf

s t u d yo nt h es e d i m e n t a r yc h a r a c t e r i s t i c sa n dr e s e r v o i r p r e d i c t i o no fb e a c h - - b a ro fe s 4i nd o n g y i n gs a g at h e s i ss u b m i t t e df o rt h ed e g r e eo fe n g n e e r i n gm a s t e r c a n d i d a t e ：t a n gd o n g s u p e r v i s o r ：p r o f c a oy i n g c h a n g c o l l e g eo fg e o r e s o u r c e sa n di n f o r m a t i o n c h i n a u 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 ) m町l 408 7肌7，iiii删y 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：日期：2 , , , o l o 年多月莎日 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：虚盘 指导教师签名： 日期：弘f o 年占月b 日 日期：工口l o 年占月莎日 摘要 滩坝砂体是陆相断陷湖盆缓坡带油气勘探的重要对象，对碎屑岩滩坝沉积体系的地 质认识，传统上主要局限于湖盆边坡地带和水下古隆起等正向构造带。东营凹陷在中国 东部箕状断陷盆地中最具代表性，从其缓坡带勘探实际来看，已发现沙四段滩坝砂储层 分布范围并非严格受古鼻状构造控制，传统的古水下隆起控砂模式不能很好地解释该区 滩坝砂体展布特征。由于滩坝砂体以砂泥薄互层为特征，单层厚度薄，横向变化大，分 布规律复杂，储集砂体的地质识别与描述以及地球物理预测难度均较大。因此研究滩坝 砂体沉积特征、展布规律及预测方法不但具有理论意义，而且对深化类似区带油气勘探 也具有重要实际意义。 综合利用钻井岩心、地震、测井等资料，对东营凹陷沙四上亚段滩坝砂体沉积特征、 成因机制进行了系统性研究，认为沙四上亚段可分为1 个三级层序和3 个体系域，滩坝 砂体主要形成于三级层序的低位域；根据滩坝砂的形态、结构、产状及分布特征，可划 分为坝砂和滩砂亚相。古地貌、古物源、古水动力、古基准面共同控制了滩坝砂体的形 成和分布；其中，古地貌控制滩坝砂的发育分布范围，古物源控制滩坝砂的发育程度， 古水动力控制滩坝砂的相带展布，古基准面控制滩坝砂的叠置样式。 在滩坝砂体薄储层预测方面，提出了基于滩坝砂体成因层序特点的地质一地球物理 综合预测方法。首先，通过层序地层研究，明确滩坝砂体发育层位；其次，通过古地貌 - 古环境匹配研究确定滩坝砂体发育区带；再运用综合地球物理技术，根据滩坝砂体的 地质一地震响应特征，选择针对性的储层预测方法和地震属性参数组合，通过井震结合 精细描述滩坝砂体。应用该方法，对东营凹陷沙四段滩坝砂体的预测取得了良好效果。 实践证明，地质分析与地球物理技术的综合应用是预测描述薄互层储层的有效途径。 关键词：东营凹陷，沙四段，滩坝砂，沉积相，层序，储层预测 s t u d yo nt h es e d i m e n t a r y c h a r a c t e r i s t i c sa n dr e s e r v o i r p r e d i c to fb e a c h - b a ro fe s 4i nd o n g y i n gs a g t a n gd o n g ( g e o l o g i ce n g i n e e r i n g ) d i r e c t e db yp r o f e s s o rc a oy i n g c h a n g a b s t r a c t t h eb e a c h b a ri sm a i ne x p l o r a t i o nt a r g e ti nt h es h e l v i n go fn o n m a r i n ed o w n f a u l t e db a s i n t r a d i t i o n a l l y , t h ed e p o s i t i o n a ls y s t e mo fc l a s o l i t eb e a c h b a ri st h o u g h tl o c a l i z i n gi ns l o p eo f l a k e b a s i na n dp a l a e o h i g hu n d e r w a t e r d o n g y i n gs a gi sat y p i f i e ro fh a l fb a s i ni nc h i n ae a s t b ye x p l o r a t i o np r a c t i c e ，i ti sf o u n do u tt h a tt h ed i s t r i b u t i o no fb e a c h b a ro fe s 4i sn o to n l y c o n t r o l l e du n d e rn o s i n gs t r u c t u r e a n di ti sd i s a g r e e m e n t 谢t l lt r a d i t i o n a li d e a h e n c ei ti sv e r y i m p o r t a n tt h es t u d yo ff o r m i n ga n dd i s t r i b u t i o no fb e a c h b a r b e i n ga i m e da td i f f i c u l t i e so f b e a c h - b a ro fe s 4i n d o n g y i n gs a g ，t h ec o m p r e h e n s i v er e s e a r c h i sd o n eb yp r e s e n t s e d i m e n t o l o g y , h i 曲d e f i n i t i o ns e q u e n c es t r a t i g r a p h ya n dg e o p h y s i c a lt e c h n o l o g y t h e s e d i m e n t a r yc h a r a c t e r i s t i c sa n di d e n t i f i c a t i o nm a r ka n dd i s t r i b u t i o no fb e a c h b a ri nd o n g y i n g s a ga r ec l e a r l ya n dd e f i n i t e l y o nb a s eo ft h eg e o l o g i cm o d e l ，t h er e l a t i o n s h i po fg e o l o g i c f r a m e w o r ka n ds e i s m i cr e s p o n s ei sb u i l tu pb yf o r w a r dm o d e l i n g t h ec o m p r e h e n s i v ep r e d i c t m e t h o do fb e a c h b a ri sb u i l tu pa n dp r a c t i c e di ne x p l o r a t i o n ，a n dt h eg o o de f f e c ti sa c q u i r e d u s i n gt h ed a t ao fd r i l l i n gc o r e ，s e i s m i ca n dl o g g i n g ，t h es e d i m e n tf e a t u r e sa n do r i g i n m e c h a n i s m so fb e a c hb a rs a n d - b o d y i nd o n g y i n gs a ga r er e s e a r c h e ds y s t e m i c a l l y , t h ew r i t e r t h i n k st h a tt h e r ea r eo n et l l i r ds e q u e n c ea n dt h r e es y s t e mf i e l d s t h eb e a c hb a rs a n d b o d y m a i n l yf o r m si nl o w o r d e rf i e l d so ft h i r ds y s t e mf i e l d s t h eb e a c hb a rs a n d b o d yi sc l a s s i f i e d i n t ob e a c hd a ms a n d sa n d b a n k s a n d s p a l a e o g e o m o r p h o l o g y , p a l a e o s o u r c e ， p a l a e o h y d r o p o w e ra n dp a l a e o b a s a l l e v e l c o n t r o l sf o r m i n ga n dd i s t r i b u t i o no fb e a c hb a r s a n d b o d y p a l a e o g e o m o r p h o l o g yc o n t r o l st h ed i s t r i b u t i o na n dp a l a e o s o u r c ec o n t r o l st h e d e v e l o p m e n t l e v e la n d p a l a e o h y d r o p o w e r c o n t r o l s f a c i e sb e l td i s t r i b u t i o na n d p a l a e o b a s a l l e v e lc o n t r o l so v e r r i d i n gs t y l e s ac a s es t u d yo fe 2 s 4i nd o n g y i n gd e p r e s s i o n ，i ti sp u tf o r w a r dt h a tt h ec o m p r e h e n s i v e p r e d i c t i o n m e t h o do fg e o l o g y g e o p h y s i c sb a s e do nt h eg e n e s i sf e a t u r e so fb e a c hb a r s a n d - b o d y f i r s t l y , b yr e s e a r c h i n gs t r a t i g r a p h i cs e q u e n c et h ed i s t r i b u t i o na r e a so fb e a c hb a r s a n d b o d ya r ek n o w n ；s e c o n d l y , a n a l y z i n gr e s p o n s ec h a r a c t e r so fg e o l o g y s e i s m ，e f f e c t i v e r e s e r v o i rp r e d i c t i o nm e t h o d sa n ds e i s m i ca t t r i b u t i o np a r a m e t e r sa r ec h o s e n ；f i n a l l y , f a v o r i t e f a c i e sb e l t sa r eu n d e r s t o o db ym u l t i - a t t r i b u t i o na n a l y z i n go ft a r g e ts t r a t u ma n dt h eb e a c hb a r s a n d b o d yi sd e s c r i b e db yl i n k i n gw e l la n ds e i s m u s i n go ft h i sm e t h o d ，w e l le f f e c t sa r e g a i n e di np r e d i c t i n gb e a c hb a rs a n d - b o d yo fe 2 s 4o fd o n g y i n gd e p r e s s i o n i ti n d i c a t e st h a tt h e c o m p r e h e n s i v eu s e so fg e o l o g ya n a l y z i n ga n dg e o p h y s i c ss k i l l si s e f f e c t i v et op r e d i c ta n d d e s c r i p tt h er e s e r v o i r so fb e a c hb a rs a n d b o d y k e y w o r d s ：d o n g y i n gs a g ，e s 4 ，b e a c h b a r , s e d i m e n t a r yf a c i e s ，s e q u e n c e ，r e s e r v o i r p r e d i c t 目录 第一章前言1 1 1 论文选题目的、意义1 1 2 国内外研究现状和发展趋势1 1 2 1 滩坝沉积模式研究有待深入1 1 2 2 滩坝砂分布规模尚不明确2 1 2 3 薄储层预测描述困难2 1 3 主要研究内容、拟解决的关键问题2 1 3 1 滩坝砂沉积特征与相模式研究2 1 3 2 滩坝砂分布规律研究2 1 3 3 滩坝砂储层的地质一地球物理预测3 1 3 4 勘探方向与勘探目标评价3 1 4 研究方法和技术路线3 1 5 主要工作量与成果认识4 第二章区域地质背景7 2 1 区域地层特征7 2 2 构造演化特征9 2 3 现今构造面貌1 0 第三章层序地层与沉积体系研究1 2 3 1 高分辨率层序地层格架1 2 3 2 沉积体系的构成和分布1 4 3 2 1 沉积体系和沉积相分析1 4 3 2 2 沉积体系分布及演化1 8 第四章滩坝沉积模式与控砂机制研究2 3 4 1 峡山水库现代沉积考察2 3 4 2 滨浅湖滩坝沉积模式2 8 4 2 1 沉积微相划分及特征2 8 4 2 2 沉积相组合与沉积模式2 9 4 3 滩坝砂成因机制分析3 0 4 3 1 古物源的控制作用3 1 4 3 2 古地貌的控制作用3 1 4 3 3 古水动力的控制作用3 2 4 3 4 古基准面的控制作用3 3 第五章薄互层储层综合预测技术3 4 5 1 滩坝砂体地质宏观预测3 4 5 1 1 高分辨率层序地层研究确定精细层系3 4 5 1 2 古地形一古环境匹配圈定宏观发育区3 4 5 2 滩坝砂体地震多属性精细预测3 5 5 2 1 目标层段地震响应特征3 6 5 2 2 薄互层模型正演分析3 7 5 3 3 常规地震属性分析3 9 5 3 4 反演数据阻抗分析4 2 5 3 5 多属性融合计算砂体厚度4 7 第六章滩坝砂成藏条件研究及勘探部署评价4 9 6 1 油气成藏条件4 9 6 1 1 油源条件4 9 6 1 2 生储盖组合5 0 6 1 3 构造条件5 0 6 2 输导体系类型及分布5 4 6 2 1 裂隙型输导体系5 4 6 2 2 阶梯型输导体系5 5 6 2 3 主要输导体系分布5 6 6 3 油气成藏主控因素5 6 6 3 1 储层质量控制滩坝砂含油性和产能5 6 6 3 2 地层压力高低决定油藏类型和油气充满程度5 7 6 3 3 构造背景和断裂控制含油富集区带5 8 6 4 油气成藏模式5 9 6 5 勘探部署评价6 0 6 5 1 部署思路及钻探效果6 0 6 5 2 薄油层的认识6 1 6 5 3 三级储量申报6 1 结论6 2 参考文献6 4 攻读硕士学位期间取得的学术成果6 7 致谢6 8 中国石油人学( 华东) 工程硕士学位论文 第一章前言 1 1 论文选题目的、意义 滩坝是断陷湖盆中一种非常重要的油气储集体，由于砂体规模、发育程度不及河流、 三角洲等沉积体系，因此湖相滩坝沉积体系的研究程度相对较低，但随着勘探程度的不 断提高，滩坝砂体己逐渐成为我国东部陆相断陷盆地油气勘探的重要领域，日益受到重 视。 东营凹陷是济阳坳陷内最早开展滩坝砂体勘探的区域，自1 9 6 4 1 9 6 5 年钻探通l 、2 、 4 、5 井揭示其含油性以来，历经4 0 余年的勘探开发，已在纯化等个9 个油田累计探明 石油地质储量2 1 7 x1 0 8 t 。近几年，济阳坳陷多个地区滩坝砂油藏均有发现，滩坝砂油 藏己成为胜利油田深化老区勘探开发，实现硬稳定的最重要增储领域之一。然而受陆相 断陷盆地的复杂性以及滩坝砂岩自身成因的特殊性控制，滩坝砂体单层厚度小、横向变 化快，分布规律复杂，相对其它类型沉积砂体研究不够深入，因此在预测评价的理论与 实践上有着更大难度，国内外均无可资借鉴的成功经验。 滩坝砂体在断陷湖盆广泛发育，如何准确预测描述这一类薄储层是今后深化老区勘 探的必然要求，研究的主要目的就是找到有针对性的科学方法，力求解决滩坝砂体预测 难题，达到高效益勘探目的。论文选题紧密围绕油田勘探生产实际，开展东营凹陷滨浅 湖滩坝的沉积储层特征、砂体分布规律、储层预测描述、油气成藏富集规律与目标评价 等方向攻关研究，旨在明确营凹陷滨浅湖滩坝砂油藏的分布和规模，对胜利油田油气勘 探的持续、稳定发展起着重要的推动作用；同时在理论上提升总结断陷湖盆滩坝砂体的 沉积模式、控砂机制以及预测方法，为断陷湖盆滩坝砂体的油气勘探提供理论指导，并 对其他沉积砂体的预测研究起到借鉴作用。 1 2 国内外研究现状和发展趋势 1 2 1 滩坝沉积模式研究有待深入 目前国外学者对滩坝砂沉积的研究成果具有较大局限性，涉及较多的主要是海相沉 积和现代海洋环境的“海滩”、“障壁岛”以及地貌学等。国内学者在陆相盆地滩坝沉积的 沉积亚相、微相的划分、空间组合的研究还不够系统、深入，虽然有的学者提出将滩坝 划分出坝主体和坝侧缘等亚相( 姜在兴等，2 0 0 0 ) ，但未能解决坝和滩的关系，对坝和 滩的微相的类型及其空间分布规律认识不清。因此，建立具有断陷湖盆沉积特色的滩坝 沉积模式是滩坝沉积学研究的发展方向之一。 第一章前言 1 2 2 滩坝砂分布规模尚不明确 小营、纯化、八面河、王家岗等正向构造钻探以后，滩坝砂勘探即面临向何处去的 问题。滩坝砂是否大面积发育，其分布边界能到哪里? 其成藏规模到底有多大? 下步应 该怎样勘探? 为此，必须对滩坝砂油藏进行深入、系统地研究，整体认识滩坝砂的沉积分布规律， 大胆探索其边界条件，以实现胜利油田油气储量的稳定接替。 1 2 3 薄储层预测描述困难 滩坝砂薄互层同其他沉积体系砂体相比，具有“层薄( 千层饼) ，个小”的特点， 统计表明，济阳坳陷薄互层砂体一般埋深在2 5 0 0 3 7 0 0 米之间，滩坝相的坝砂一般也只 有4 5 米厚，单层最大厚度可达1 5 米，单个坝体面积平均大小为0 7 k m 2 ，最大也只有 2 k m 2 左右，最小的仅为0 1 k m 2 ，常规地震资料识别、预测难度大。需要在大量滩坝砂 体地质统计以及定量地质建模基础上，吸收前人的研究成果，开展薄互层储层地震识别、 预测技术攻关，形成一整套针对性强、精度高的勘探技术流程及配套技术系列，以大幅 度提高勘探成功率。 1 3 主要研究内容、拟解决的关键问题 选题研究以搞清滩坝砂体的分布规律与发育规模，明确勘探方向，优选勘探目标， 落实砂体规模储量为目的。研究范围为东营凹陷，以南坡为主；主要目的层位为沙四段； 主要研究内容、拟解决的关键问题包括以下3 个方面： 1 3 1 滩坝砂沉积特征与相模式研究 充分利用研究区的钻井岩心、录井、测井、地震等资料，进行沉积相、微相的精细 识别与划分，结合现代海洋滩坝、湖泊滩坝的沉积研究，明确滨浅湖滩坝砂体沉积特征、 沉积相( 微相) 的划分及识别标志。通过现代滨浅湖沉积研究，明确波浪对沉积物的搬 运、改造和沉积作用；研究不同的水动力条件、物源条件、古地貌背景条件下的滨浅湖 砂体的形成、发育、分布特点，明确控制砂体沉积环境与沉积动力学机制。在实测剖面 丈量与研究，滩坝砂沉积特征、发育规律及控制因素分析的基础上，结合研究区的地质 特点，建立滩坝砂沉积模式。 1 3 2 滩坝砂分布规律研究 采用v a il 经典层序地层学与c r o s s 高分辨率层序地层学相结合的分析方法，开 展高精度的层序地层学研究，在高分辨率层序地层格架内，开展沉积体系研究。井震 2 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文 结合，通过单井层序划分，骨干剖面层序的闭合对比，建立高分辨率层序地层格架， 为砂体分布规律研究奠定基础。采用沉积学分析方法如岩石组分、砂砾岩百分含量、 岩石特征元素统计等结合地震属性分析方法，进行沉积相的平面成图。 在层序地层研究的基础上，利用地震层拉平、地层回剥技术、压实、剥蚀量校正 等方法进行古地貌恢复研究。结合沉积体系和古地貌的研究，明确滩坝砂体的分布规 律。 1 3 3 滩坝砂储层的地质一地球物理预测 首先，运用层序地层学分析方法进行地质预测，明确滩坝砂体发育区。 其次，在地质预测研究基础上，开展滩坝砂储层的地球物理正演研究，明确地质 一地震响应特征，为储层预测提供依据。 第三，采用地震多属性分析及反演技术确定有利相带，精细刻画滩坝砂体。地震 属性分析技术是目前地震资料解释领域发展最快的技术。在精细构造解释的基础上， 提取震幅类、频率类、相位类、相干体类、波形类、震幅谱分解、反演波阻抗等多种 地震属性，根据滩坝砂地质一地震响应特征，在地质相、测井相的约束下，选区适合 本区地震资料特点和薄互层储层地质特征的地震属性，通过神经网络、聚类分析方法， 与钻井资料结合，确定沉积微相并计算砂体厚度。 1 3 4 勘探方向与勘探目标评价 在对东营凹陷滩坝砂岩储层发育规律的分析与预测、滩坝砂储层油气成藏规律的 与主控因素研究基础上，通过综合评价，预测有利勘探区带，优选勘探目标，提出探 井井位，落实并上报石油地质储量。 1 4 研究方法和技术路线 综合运用层序地层学、现代沉积学、岩相古地理学、石油地质学、地球物理学等技 术方法，开展薄互层储层钻、录、测、试、物探资料的分析，结合现代沉积考察，典型 油藏解剖等，建立高分辨率层序地层格架，搞清滩坝砂沉积特征、储层分布规律，明确 滩坝砂成藏要素与富集规律，在此基础上实现薄滩坝砂油藏精细预测与评价，预测有利 勘探区带，优选勘探目标，落实石油地质储量( 图1 1 ) 。 3 第一章前言 图1 - 1 技术路线图 1 5 主要工作量与成果认识 本项目主要是通过对东营凹陷沙四段沉积体系和分布规律进行研究，结合峡山水库 野外考察，开展了滩坝砂沉积储层、油气成藏、预测技术、目标评价与储量计算等多方 面研究，完成主要工作量如下： 1 、完成工作量 ( 1 ) 收集整理研究区各种化验分析资料6 7 4 份，其中元素分析报告3 5 份，碎屑岩 粒度测定报告2 2 份，岩石铸体薄片鉴定报告2 5 份，x 衍射分析报告4 8 份，毛管压力 曲线图报告2 0 份，地层温度测试报告1 0 4 份，镜质体反射率报告2 0 份，试油资料3 0 0 多份。 ( 2 ) 观察岩心2 6 口，取样1 0 0 余块，拍摄数字照片5 0 0 多张； ( 3 ) 收集综合录井、测井数据等5 0 0 余口，并对3 0 0 余口井测井数据进行了归一 化处理； ( 4 ) 开展单井地层划分5 0 0 余口，编制单井沉积学分析图1 8 幅； ( 5 ) 编制区域层序地层对比图2 4 张； ( 6 ) 绘制粒度分析图、特征元素分布图、砂砾岩厚度图、地层等厚图、砂地比、 泥岩颜色分布图等沉积学图件1 8 0 余张； ( 7 ) 地震合成记录5 0 口，正演模型分析2 类8 个； ( 8 ) 储层预测相关图件3 0 张； ( 9 ) 油藏剖面图1 4 张； 4 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文 ( 1 0 ) 油气成藏运聚模式图2 张； ( 11 ) 综合评价图l 张； ( 1 2 ) 提出并采纳井位2 0 口； ( 1 3 ) 野外地质考察2 次； ( 1 4 ) 文字报告及多媒体1 份。 通过上述大量细致的研究工作，取得了以下成果和认识，归纳起来主要有以下两个 方面。 成果之一：基于沉积动力学分析结合现代沉积考察，明确了滩坝砂体层序特征及分 布规律，建立了滨浅湖滩坝砂体沉积模式。湖相滩坝砂体主要形成于三级层序的低位体 系域，横向上由湖向岸古水动力分带控制了滩坝砂的相分异，纵向上基准面的升降变化 控制了滩坝砂的叠置样式。 l 、东营凹陷沙四上亚段作为个完整的三级层序，以地震资料为主识别层序的顶、 底界面及其内部的体系域界面，可划分为低位、湖扩以及高位3 个体系域( 4 级层序) ； 7 个在体系域内部则以岩心、测、录并资料为主识别沉积作用转换面，将沙四上层序划 分为7 个短期旋回( 5 级层序) 。其中滩坝砂体主要形成于低位体系域，在缓坡带坡折 下方，以砂泥岩互层沉积为主。 2 、根据波浪能量差异由湖向岸可以区分出涌浪、破浪、冲浪等多个能量分带，控 制了滩坝砂的相分异：f l , 浪基面一破浪带之间发育低能滩砂；b 破浪带发育坝砂；c 破浪 带一冲浪带之间发育低能滩砂；d 岸线附近的冲浪带发育高能滩砂。 3 、基准面的升降变化控制了滩坝砂的叠置样式：低可容纳空间控制的短期基准面 下降上升的转换面附近是滩坝砂的有利发育位置，基准面下降期以河流作用为主提供 物源，基准面上升时期波浪作用改造形成滩坝砂。短期基准面的频繁震荡控制滩坝砂薄 互层沉积叠加样式。 成果之二：建立了基于控砂机制的滩坝砂储层地质预测方法以及薄储层地震描述技 术系列。 1 、层序地层分析考虑了古地貌的作用，确定滩坝砂岩发育层系和有利分布区： 应用层序地层学建立高频层序格架，开展沉积体系、沉积相研究，利用地层回剥技术、 压实、剥蚀量校正等方法进行古地貌恢复，通过理论计算理、沉积构造和岩石组合等方 法确定浪基面、破波带、滨岸线的位置，进而利用4 线( 砂岩等值线、浪基面边界线、 平均风暴浪破波线、滨岸线) 叠合法确定滩、坝砂体分布区。 5 第一章前言 2 、综合地球物理技术砂体描述，确定滩坝砂岩勘探目标：通过正演模拟确定 滩坝砂地质一地震响应特征，利用常规地震多属性分析确定宏观定砂体，利用反演波阻 抗属性分析开展微观定量描砂体。通过小范围进行高精度反演，剔除低速泥岩和高速灰 质成分的反演成果，可以有效的反映储层特征。 本项目紧密结合勘探生产，研究成果及时指导勘探部署，并在实际应用中取得了丰 硕成果。提出各类井位3 8 口，采纳3 2 口( 梁7 5 3 、樊1 5 4 、1 5 5 、1 5 6 、1 5 7 、1 5 8 、1 5 9 、 1 6 0 、1 6 1 、1 6 2 、1 6 3 、1 6 4 、1 6 5 、1 6 6 、樊深1 、高9 1 、纯1 1 3 、博1 0 7 、6 1 5 、9 2 、通 8 3 1 8 、8 5 2 、8 2 5 、8 5 5 、8 3 - 2 2 、滨6 8 3 、利5 7 、史1 4 、1 4 1 、1 4 2 、金3 4 、) ，申报三 级储量1 3 亿吨。 6 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文 第二章区域地质背景 东营凹陷古近系是济阳坳陷最为典型的箕状断陷湖盆沉积，受北部边界断裂持续活 动的影响，形成了北断南超、北陡南缓的构造格局。根据断裂形态、地层接触关系及剖 面样式，东营凹陷可进一步分为陡坡带、洼陷带和缓坡带三个二级构造带。 缓坡带是指陆相断陷盆地以斜坡形式与凸起相连的超、剥单斜带，通常以一条较大 规模的盆倾断层与洼陷带相连。缓坡带构造较为简单，是湖盆缓坡长期继承发展而成的 构造单元缓坡带的边缘部位翘起较高，受到较强烈剥蚀，形成宽窄不一的剥蚀带。一般 情况下，缓坡带的构造走向线、断层走向线及超覆尖灭线( 俗称“三线 ) 近于平行， 多形成较小的鼻状构造。 研究区主要位于凹陷南部缓坡带，包括利津洼陷以南及中央断裂背斜带南部地区， 勘探面积3 5 0 0 k m 2 。截至2 0 0 7 年底，完钻探井1 0 0 0 余口，发现了金家、大芦湖、纯化、 广利、八面河、乐安、博兴、王家岗等油田，探明储量5 6 亿吨，总体处于较高的勘探 程度。 2 1 区域地层特征 东营凹陷地层发育与济阳坳陷总体相似，局部层位有缺失。东营凹陷南斜坡在太古 界结晶变质岩之上发育古生界、中生界、新生界三大套岩系，纵向上包含太古界、古生 界、中生界、新生界四套不同的岩石序列。综合钻井及地震资料分析，该区地层从老到 新为太古界、下古生界寒武系一奥陶系、上古生界二迭系、石炭系、中生界、新生界古 近系孔店组、沙河街组、东营组、新近系馆陶组、明化镇组和第四系平原组( 图2 1 ) 。 区内古近系地层发育特征如下： 1 、孔店组：自下而上分为孔三、孔二、孔一三个段，由于燕山运动的影响，广饶 潜山带的大部分地区缺失孔店组地层，且区内普遍缺失孔二段、孔三段。孔一段为灰绿 色、紫灰色厚层玄武岩夹少量紫红色、灰绿色、灰色泥岩；孔二段为灰色、深灰色泥岩 夹砂岩、含砾砂岩、油页岩、碳质泥岩；孔一段为棕红色砂岩与紫红色泥岩不等厚互层， 夹少量绿色泥岩。化石较少，有栎榆粉脊榆粉及管状遗迹化石。 2 、沙四段：可分为沙四下和沙四上两个亚段。沙四下亚段为紫红色泥岩夹砂岩、 含砾砂岩，俗称“红层段；沙四上亚段为灰色泥岩与粉细砂岩、砂岩互层( 因纯化镇 地区最早发现油层又称“纯化镇组 ) 。沙四下亚段自北向南超覆在孔一段之上，斜坡低 部位呈整合接触、斜坡高部位可见明显的角度不整合。沙四上亚段以深灰色、褐色灰质 7 第二章区域地质背景 墙坛 渊蝌懒 职；说秘榭 躐 l l i 腑屯 a ， 珥奠 嚣 毒境舢豫 驻 k 格m 挺罅孽 詹 搏l b 删 净 鬯 摹 砸 弋 n _ 一 n 生 辫 貅翱瓤 k = _ 心 1 建 喜 一 一 n _ 囊 j f 攘垂熏 f， 东营凹陷南坡地层综合柱状图 云质泥岩及泥岩为主，夹薄层油页岩。白云质灰岩层理发育，富含生物化 石，为150300m。8 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文 3 、沙三段：分为上、中、下三个亚段。沙三下亚段以深灰色、棕褐色泥岩和油页 岩为主，夹少量粉砂岩，向南斜坡变为以泥岩为主，厚度减薄。沙三中段为灰绿色、灰 色泥岩夹绿灰色粉细砂岩。沙三上段为灰绿、绿灰色泥岩与疏松粉细岩互层，夹碳质页 岩。顶部遭受剥蚀，残厚8 9 2 9 8 m 。 4 、沙二段主要为灰色、灰绿色粉砂岩、泥岩，夹碳质泥岩，厚度为1 0 0 2 0 0 m 。沙 一段深灰色、灰绿色泥岩夹生物灰岩、白云岩。局部构造高部位缺失，一般均有分布。 厚度13 0 - 2 8 0 m 。 5 、沙一段：中上部为灰至浅灰色厚层块状粉砂岩、中一细砂岩，夹有中薄层灰 色生物灰岩、灰绿色泥岩及灰质粉砂岩，块状灰岩多集中在中上部，底部灰绿色泥岩夹 中厚层状细粉砂岩、灰质砂岩及白云质灰岩。古生物化石有惠民小豆介、光滑西营介、 辛镇广北介、兴隆台田螺、恒河螺等。电阻很高，有4 5 个明显的尖峰。地层厚1 0 0 - - 3 0 0 m 。 6 、东营组：岩性为灰绿色、灰色、少量紫红色泥岩与砂岩、含砾砂岩呈不等厚互 层，或夹薄层碳酸盐岩。从凹陷中心向边缘岩性逐渐变粗，砂砾岩增加，泥质岩减少。 视电阻率曲线呈中一低阻尖峰，自然电位曲线近于平直。厚度一般0 - - - 4 2 0 m 在构造高部 位缺失该地层。 2 2 构造演化特征 根据盆地内的构造发育特征、地层充填序列和火山岩活动特征，可以把东营凹陷的 形成演化过程划分为裂陷期、断陷期和拗陷期三个阶段，分别对应3 个基本的构造原型 盆地。其中古近纪是东营凹陷的断陷期发育阶段，以一、二级主断层持续活动、盆地主 体不断陷落、岩浆侵入和( 相对) 深水沉积为主要特征。可进一步划分四个“幕式断 陷期，分别对应于孔店组、沙四段、沙三段沙二上、沙二下东营组。每个断陷伸展期 后，盆地普遍经历了短暂的区域抬升，使部分先期发育的地层遭受剥蚀。 1 、断陷初始期 孔店组沉积时期，郯庐断裂带由中生代的左旋平移运动向早第三纪的右旋平移运动 的转换，作用强度大，运动状态由南向北、由东向西迁移。东营凹陷孔店期盆地与后期 盆地具有相同的沉降中心；以红色河流冲积扇为主的充填特征也证实了该构造转型期是 构造剧烈运动时期。 2 、断陷发展期 沙四段沉积时期，经过断陷初始期构造转型的调整，整个盆地受郯庐断裂活动右旋 9 第二章区域地质背景 平移运动影响，形成一系列北东向构造走向的湖盆和断裂体系，与孔店期相比，总体上 北西向断层伸展活动进一步减弱，在东营凹陷内部可能存在多条在该时期或更早些停止 活动的北西向断层，石村断层活动强度大幅度减弱，沙四段沉积时期北东向断层已成为 主控断层，沉积最大厚度在1 5 0 0 m 以上( 东营凹陷利津一民丰洼陷) 。 3 、断陷鼎盛期 沙三段至沙二段下部沉积时期，产生了大量北东东向断层，少量北西西向或近东西 向断层，从断层规模、序次和活动性质分析，它们的发生和发育受北( 北) 东向( 复式) 断层扭张活动的控制。东营凹陷北东东向铲式一座椅式断层掀斜活动，诱发了沙四下膏 盐层塑性上拱。该时期断裂活动十分活跃，不同规模、不同走向、不同性质的断层同时 活动，呈现出全面扭张断陷的特点。 4 、断陷萎缩期 沙二段上部至东营组沉积时期，石村断层大部分消亡，仅东南端有微弱活动；陈南 断层亦是如此，北( 北) 东向及北东东向断层稳定发育，地层均呈北东向展布，尤其北 东东向断层活动增强。 东营凹陷古近系的总体演化表现为浅一深一浅一略变深一最后淤浅的过程。早期 ( 孔店组) 东营盆地发育博兴和东营两个次级洼陷，至中期( 沙四、沙三) 分异出三个次 洼中心，晚期( 沙二上至东营组) 又合归一个利津中心，造成湖盆范围沉积的多样和复杂 性。 总体上，断陷发展期是滨浅湖滩坝沉积的有利时期，该时期经历了前期盆地基底夷 平过程，在斜坡带形成了相对平缓古地貌背景和大量的物源碎屑，为滨浅湖滩坝沉积奠 定了良好的沉积环境。 2 3 现今构造面貌 根据东营凹陷南斜坡内部的断裂、地层发育情况可划分为断阶构造带、单斜构造带、 地层超剥带以及潜山披覆带。断阶构造带主要发育在洼陷带和缓坡带转折处，由大量近 乎平行的二、三级断层切割形成台阶，东营南坡又可细分为顺向断阶带和反向断阶带； 地层超剥带位于斜坡南缘，地层遭受剥蚀，发育多条地层超剥线；单斜构造带位于断阶 带和超剥带之间，其特点是断裂不发育，只存在少量四、五级断层，延伸较短，不控制 沉积，地层呈自北向南抬升的单斜，主要发育在南斜坡中部的陈官庄地区；此外还存在 潜山披覆构造带，其中上第三系潜山披覆构造主要位于南坡东段广饶凸起，下第三系披 覆构造则在纯化、草西、王家岗、柳桥等区块广泛分布。 1 0 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文 受构造应力及边界断裂的控制，缓坡带另一典型的构造特征是发育轴向近南北的鼻 状构造，而东营凹陷南斜坡这种鼻状构造极为发育，对该区圈闭形成及油气聚集起到非 常积极的作用，因此我们根据南斜坡这种构造特点，从南斜坡地层东西展布出发，将之 自西向东划分为金家樊家鼻状构造、纯化草桥鼻状构造、王家岗广利鼻状构造和八面 河鼻状构造四个正向构造单元，其间为鼻状构造的鞍部，主要为洼陷斜坡。四个鼻状构 造中，西部的金家樊家鼻状构造较为宽缓，位于博兴洼陷；而其它三个位于石村断层 以东，构造幅度相对较大，鼻状构造特征更为典型。 受纯化草桥断裂鼻状构造的影响，东营凹陷南斜坡东段和西段地区的沉积环境、构 造特征略有不同。东营凹陷南斜坡西段( 纯梁地区) 为一南高北低的大型斜坡，受多期 构造运动的影响。博兴洼陷受高青断层、石村断层、博兴断层共同控制，下第三系沉积 稳定，区内主要发育一系列近东西向和北东向的顺向盆倾断层。南坡东段( 现河地区) 为东南方向抬起、北西方向倾没的大型斜坡。本区在中、古生界发育的反向断层以石村 断层和八面河断层为主，他们组成一个倒八字型的地垒带。陈官庄一王家岗断裂构造带 向东北延伸，被数条北东走向断层切割。在广利西地区大部分为近东西向断层，顺向和 反向断层都很发育。 第三章层序地层与沉积体系研究 第三章层序地层与沉积体系研究 层序地层学研究的目的除了用于地层对比之外，更为重要的是发挥其预测功能，然 而这方面的应用却不甚理想。目前国内主要采用经典层序地层学和高分辨率层序地层学 两种分析方法，这两种方法存在明显的差别，主要体现在层序识别方法与适用范围、层 序结构与地层分布的认识等方面 4 】。经典层序地层学的结构划分简单明了，以体系域三 分为基础，时、空分布规律性强，当提到某种“体系域”时就能大体了解它的岩性特征、 形态以及分布等，因此具有较强的预测功能。这种方法由地震地层学发展而来，受地震 分辨率、勘探程度以及研究对象的限制，适用三级层序较好。由于陆相断陷湖盆缓坡带 与海相被动大陆边缘具有相似的边界条件，因此经典层序地层学理论与研究方法有显著 的适用性和可操作性。 高分辨率层序地层学则以基准面旋回两分为特点，基于露头、岩心、测录井资料， 通过多级次旋回对比，在三级层序内部进行高频层序划分和储层高精度对比方面功能较 强。将这两种方法结合起来，应该是建立陆相断陷盆地高精度的层序地层格架和研究地 层与沉积体系分布、演化的有效途径。 综合运用经典层序地层学和高分辨率层序地层学分析方法，以岩心、测井、地震资 料为基础，识别构成三级层序的高频层序，通过单井层序划分与区域连井剖面闭合对比， 建立研究区高分辨率层序地层格架；在此基础上，根据地震反射结构特征、测井曲线形 态、录井资料和岩心精细描述及沉积学研究，分析高频层序格架内的沉积相特征与沉积 体系构成及其时空展布特征。 3 1 高分辨率层序地层格架 东营凹陷古近系作为一个一级层序，其内部发育四个二级层序，分别相当于孔店 组、沙四段、沙三段一沙二下、沙二上一东营组。其中沙四段可