（石油与天然气工程专业论文）大港油田南部滩海埕北斜坡区勘探方向与潜力研究.pdf

中文摘要 论文题目： 专 业： 硕士生： 指导教师： 大港油田南部滩海埕北斜坡区勘探方向与潜力研究 石油与天然气工程 胡永军( 签名) 玉鑫盔 谭成仟( 签名) 范哲清( 签名) 摘要 大港油田的勘探已经接近4 0 年，构造勘探难度已经非常大，大型的未钻的构造圈闭 所剩不多，要实现大港油田的战略发展目标，要求研究人员更加深入细致的工作，下 步在对构造圈闭进行精雕细刻的同时，要注意岩性地层油气藏的寻找和评价以及储层横 向预测，这也是勘探的必然发展方向。 本文从大港埕北斜坡区的石油地质背景分析入手，结合目前该区的钻探情况，认为 埕北斜坡区具有形成岩性、构造一岩性等岩性地层油气藏的良好地质条件。 研究中，作者在全三维构造精细解释的基础上，以层序地层学理论为指导、结合沉 积相、测井相研究，并通过三维反演等技术手段，对埕北斜坡区重点领域进行岩性地层 圈闭的识别与预测，最终通过钻探取得了良好的效果。 通过研究与工程实施，明确了岩性地层勘探在埕北斜坡区中的勘探地位，在斜坡区 的张东地区形成了一个亿吨级的勘探场面，同时为岩性地层勘探积累了一定的经验。 关键词：埕北斜坡区岩性地层油气藏层序地层学沉积相三维反演 论文类型：应用研究 英文摘要 s u b je c t ：s t u d yo nt h ee x p l o r a t i o no r i e n t a t i o na n dp o t e n t i a li nc h e n g b e is l o p ea r e ao f d a g a n go i lf i e l d s p e c i a l i t y ： n a m e ： i n s t r u c t o r ： p e t r o l e u ma n dg a se n g i n e e r i n g h uy o n 舀u n ( s i g n a t u r e ) t a n c h e n g q i a n ( s i g n a t u r e f a nz h e q i n g ( s i g n a t u r e a b s i r a c 。l t h ee x p l o r a t i o no fd a g a n go i lf i e l dh a s4 0y e a r s ，i ti sd i f f i c u l tf o rs t r u c t u r ee x p l o r a t i o n , b i gu n d r i l l e ds t r u c t u r a lt r a p sa r en o tr e m a i n d e r t or e a l i z es t r a t e g i cd e v e l o p m e n to fd a g a n g o i lf i e l d ，r e s e a r c h e r ss h o u l dd om o r ee l a b o r a t ew o r k o nd o i n gd e t a i l e dc h a r a c t e r i z a t i o nf o r s t r u c t u r a lf l a p s ，w es h o u l dn o t i c el i t h o - s t r a t i g r a p h i ct r a p st or e s e a r c ha n de s t i m a t e ，r e s e r v o i r s h o u l db ef o r e c a s t e dt r a n s v e r s e l y t h e s ea r en e c e s s a r yd i r e c t i o no ft h eo i le x p l o r a t i o n i nt h i st h e s i s ，c o n s i d e r e do ft h ea n a l y s i so fb a c k g r o u n do i lg e o l o g ya n dd r i l l i n gf a c ti n d a g a n gc h e n g b e is l o p ea r e a , c h e n g b e if a u l ta r e ah a sf a v o u r a b l eg e o l o g yc o n d i t i o nt of o r m l i t h o - s t r a t i g r a p h i cr e s e r v o i r s ：l i t h o l o g ya n ds t r u c t u r e l i t h o l o g ye ta 1 b a s e do nf u l l3 ds t r u c t u r ed e t a i l e di n t e r p r e t a t i o n , g u i d e db yt h et h e o r yo fs t r a t u m s t r a t i g r a p h y , c o m b i n e dw i t hs t u d yo fs e d i m e n t l i t h o f a c i e sa n dw e l ll i t h o f a c i e s ，u s e d b y3 - d i n v e r s i o nt e c h n o l o g y , l i t h o l o g ya n ds t r a t u mt r a p sa r ed e t e c t e da n df o r e c a s t e ds u c c e s s f u l l yi n t h ek e yc h e n g b e is l o p ea r e a t h ed r i l lo u t c o m ei ss a t i s f a c t o r y l i t h o - s t r a t i g r a p h i ce x p l o r a t i o nd o m i n a t e si m p o r t a n ts t a t i o ni nt h ef u t u r ee x p l o r a t i o no f d a g a n gc h e n g b e is l o p ea r e at h r o u g hs t u d ya n dp r o j e c ti m p l e m e n t ah u n d r e dm i l l i o nl e v e l e x p l o r a t i o ns c e n e w i l lb ef o r m e di nz h a n g d o n gs l o p ea r e a ，a tt h es a m et i m ew ea c c u m u l a t e s o m ee x p e r i e n c eo fl i t h o - s t r a t i g r a p h i ce x p l o r a t i o n k e yw o r d s ：c h e n g b e is l o p ea r e a ，l i t h o s t r a t i g r a p h i cr e s e r v o i r s ，s t r a t u ms t r a t i g r a p h y , s e d i m e n tl i t h o f a c i e s ，3 di n v e r s i o n t h e s i s ：a p p l i c a t i o nr e s e a r c h 主要符号表 主要符号表 意义 米 千米 吨 二叠系 沙河界组 沙二段 东营组 东三段 明化镇组 早白垩统 赫兹 微秒米 v u 意义思又 立方米 平方千米 吨日 侏罗系 沙一段 沙三段 东一段 馆陶组 晚侏罗统 毫秒 微秒 摄氏度 枵 n g 心 似 j 瓯 风 陆 以 娜 炉 k f l 隅 m h t p & m 陆 m 脚 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己在论文中做 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：蔓受盏 日期：劣飕- 抄o 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：立监 导师签名： 日期：础秒矿 日期：夕叻彦一勿，p 注：如本论文涉密，请在使用授权的说明中指出( 含解密年限等) 。 第一章绪论 第一章绪论 1 1 研究的目的和意义 大港油田南部滩海埕北斜坡区自2 0 0 1 年以来勘探形势喜人，相继在关家堡和张东东 地区的勘探中获得重大突破，钻探了庄海8 、张海4 、5 等批优质探井，探明石油地质 储量4 5 5 x 1 0 4 t ，控制石油地质储量7 1 2 x 1 0 4 t ，预测石油地质储量6 6 5 7 x 1 0 4 t ，加上以往发 现的赵东油田和张巨河油田，在大港南部滩海区形成了一个亿吨级储量规模的区带，且 可升级的资源量较大，有很好的勘探潜力。为此，中油集团蒋洁敏总裁将埕北斜坡区的 研究和勘探提升到战略的高度，成为大港油田“三步走”发展战略的第一步。蒋总要求： 整体研究，整体评价埕北斜坡区，拿到规模储量后整体部署开发建设，规划好开发方案， 形成3 亿吨的资源储量规模，建成3 个5 0 万吨产能区。 大港油田的勘探已经接近4 0 年，陆上勘探难度已经非常大，滩海区的勘探是大港油 田实现可持续发展的重要勘探领域。这就要求科研人员以寻找到油气为终极目标，对大 港滩海区进行深入的研究。但随着勘探的深入，南部滩海区大型的未钻的构造圈闭所剩 不多，要实现大港油田的战略发展目标，要求研究人员更加深入细致的工作，下一步在 对构造圈闭进行精雕细刻的同时，要注意岩性圈闭、地层圈闭等地层岩性油气藏的寻找 和评价以及储层横向预测，这也是勘探的必然发展方向。 选择大港油田南部滩海埕北斜坡区勘探方向与潜力研究作为研究项目，目的就 是对大港油田埕北斜坡区的勘探潜力、储层发育情况、有利成藏区域和成藏规模进行研 究和预测，对该区的勘探提出可行性的建议。紧跟热点探区的重点研究问题，即可对老 油田的新发展做出一定的贡献，同时有利于本人实际工作经验的进一步提高。 1 2 研究工区勘探现状 埕北斜坡区的钻探始于1 9 7 0 年，其勘探历程可以划分为三个阶段。 第一阶段：早期陆上勘探阶段。勘探早期围绕埕北斜坡区的勘探主要围绕陆地部分 进行，在上实际7 0 8 0 年代先后在羊二庄东和张东陆地部分围绕局部构造圈闭钻探了一 批井位，但由于资料品质及地质认识的限制，勘探只在张8 、张9 井区沙河街组获得了 工业油气流，但未形成大的场面。而在赵北断层上升盘的羊二庄地区陆续钻井1 4 口，无 一获得油气，沙河街组钻遇的均为钙质砂砾岩，储层物性差。当时分析认为该区油源条 件差，物性差，被认为是勘探禁区。勘探进入缓慢阶段。 第二阶段：9 0 年代初期滩海勘探发现阶段。随着勘探技术的发展，1 9 8 9 1 9 9 0 年首 次尝试在斜坡区的张东地区采集三维地震资料。利用该资料落实张东构造为基岩潜山背 景的背斜圈闭，1 9 9 3 年8 月在构造主体高部位部署实施了第一口预探井一张参l 井。该 井在主要目的层e s l 、e s 2 揭示油层2 4 8 m ，试油获高产气流，取得了油气勘探战略性的 突破。在随后展开的预探中共实施探井7 口，均获成功，并整体上报探明储量。但进入 西安石油大学硕士学位论文 油藏评价阶段，先后实施的两口评价井均失利，同时对原有探井的试采工作终因产能低， 稳产差而放置。现在回过头看，是当时对该区的油气藏具有构造一岩性油气藏的性质这 一特点没有认识到而造成后期的评价和开发一直无法展开。 第三阶段：2 0 0 1 年以来的勘探突破阶段。随着勘探思路的不断转变及工程技术的进 步，开始对斜坡区的勘探潜力有了新的评价结果。认为埕北斜坡区长期继承发育的斜坡 背景始终是油气运移的主要指向区，且油气成藏组合要素好、勘探潜力大。仍然是下步 主要的勘探方向和主攻区带。这阶段先后部署探井2 3 口、评价井9 口。分别在n m 、n g 、 e s 、j 获得工业油气流，进一步打开了斜坡区勘探的局面。这一阶段在勘探上有一个重 大的转变，就是勘探对象由构造勘探逐步向岩性地层油气藏的勘探上转变。原因是大港 油田“十一五”计划中在埕北斜坡区“形成3 亿吨的资源储量规模，建成3 个5 0 万吨产能 区”这样一个任务，仅仅依靠构造勘探是无法完成的，因为地震资料解释所发现的主要构 造均已钻探，并且已经形成的油田或含油区，具有一定规模的未钻构造圈闭已经很少了。 该区勘探的出路是将勘探重点转移至岩性地层油气藏的勘探上来。埕北斜坡区的岩性地 层油气藏勘探始于2 0 0 4 年的庄海1 2 井的钻探，该井以关家堡构造内沙河界组古沟槽充 填砂体为钻探对象，并于目的层系见到了油气显示，但试油出水。2 0 0 5 年又于张东构造 东侧的古沟槽内钻探了张海1 5 井，该井以沙河界组二、三段的岩性体为目标，钻探获得 了极大成功，试油获得了高产油流，从而显示出埕北斜坡区岩性地层油气藏勘探的光明 前景。 1 3 国内外研究现状 1 3 1国外对隐蔽油气藏的定义 岩性地层油气藏最早被人们笼统地归属与隐蔽油气藏这个相对模糊的概念中。 “隐蔽圈闭( s u b t l e t r a p ) ”一词最早是由a i l e v o r s e n 依据2 0 世纪6 0 年代美国油气勘探 发展的现状而提出的。他在1 9 6 6 年指出：“尽管大部分勘探活动是在构造圈闭上展开的， 但许多大型的油气藏却赋存于非构造圈闭。构造圈闭很明显，会首先被发现。而我们现 在面临的勘探形势是构造圈闭似乎很有限，且余下的更难于发现，这意味着勘探将面临 着更模糊和更隐蔽的圈闭对象。因此，除继续寻找纯构造圈闭外，我们应更加注意与地 层岩性变化、水动力和流体相关的圈闭类型”。因此可见，a i l e v o r s e n 所提出的隐蔽圈 闭是指除构造圈闭以外的非构造圈闭，即与地层岩性变化、水动力和流体相关的圈闭类 型。 然而，早在1 8 8 0 年j f c a r l l 就已提出“非构造圈闭”一词，他认为非构造因素也可形 成圈闭。1 9 3 4 年w b w i l s o n 在油藏分类中提出了存在由于岩石物性变化而形成的油气 藏类型。“地层岩性圈闭”一词是由a i l e v o r s e n 在1 9 3 6 年首次提出的，并将其定义为： 在捕集油的圈闭当中，地层岩性上的变化是其主要控制因素。在与构造圈闭的区别上， 他指出：“地层岩性圈闭形成的主要因素包括孔隙型储层或砂岩的楔状上倾尖灭，横向上 2 第一章绪论 由砂岩向页岩或灰岩的相变，上隆、削截和超覆等地层层序上的类似变化等”。 m t h a l b o u t y l 9 8 1 年在a a p g 年会上宣读了“勘探家积极寻找隐蔽圈闭的时代已经 来临”一文。他指出：“尽管a i l e v o r s e n 先生在1 9 3 6 年就已提出地层岩性圈闭的概念， 但并未马上对地质家的思维方式产生革命性影响，可他着实让我们更好地理解了地层岩 性油气藏的本质。然而，遗憾的是在勘探实践中没有得到较多的运用。大部分已发现的 大型地层岩性油气藏不是被无意发现的，就是由不正确的地质推理发现的”。他进一步指 出：“隐蔽圈闭特征与明显圈闭的区别是基于现有的勘探方法和思维方式来讲的，隐蔽圈 闭特征均是不明显的”。 从上述国外隐蔽油气藏术语的提出和论述来看，隐蔽圈闭是基于现有勘探技术方法 所能发现的、明显的较大构造圈闭愈来愈少及寻找难度愈来愈大的现象而提出的。目的 在于提醒勘探家们应转变传统的寻找构造圈闭的勘探思维方式，研发有效的勘探技术方 法，积极寻找和清晰描述所赋存的、传统上不易识别和发现的非构造圈闭，即地层圈闭、 岩性圈闭、混合型圈闭以及水动力型圈闭。因此，隐蔽油气藏属于油气勘探范畴的术语， 是对以地层、岩性和混合型圈闭为主的各类非构造圈闭类型在勘探指导意义上的一种通 俗表述，即隐蔽油气藏与非构造油气藏在涵义上等同。 1 3 2 我国对隐蔽油气藏的研究 几乎与国际同步，我国地质界对非构造油气藏也在进行不断探索。1 9 8 3 年，由中国 石油学会和黑龙江省石油学会联合主办，在江苏无锡召开了“第一次全国隐蔽油气藏学术 研讨会”，并出版了中国隐蔽油气藏勘探论文集。朱夏先生在会上发表了“对隐蔽油 气圈闭之浅见”一文。他在文中指出：“按我的理解，隐蔽圈闭的提出虽然着重于地层、 岩性、古地貌等非构造圈闭，但并不排斥某些构造圈闭。圈闭是否隐蔽，取决于它们本 身的形式和成因类型某些构造圈闭，就人们现有的知识水平来说，并不难以认识。 而某些构造圈闭，则由于不同原因，也并不都是显而易见的”。同时，他又进一步指 出：“有必要对a i l e v o r s e n 先生在1 0 年前的观点加以宣扬和扩展”。从而，我国学 者对隐蔽油气藏的理解和定义形成了2 种观点：一种观点认为“隐蔽油气藏”在涵义上等 同于“非构造圈闭油气藏”，即直接沿袭和引用了a i l e v o r s e n 的初始定义；另一种观点 是以朱夏先生为代表，认为隐蔽油气藏除非构造油气藏外，还应包含某些类型的构造油 气藏，将“隐蔽油气藏”定义为在现有勘探方法与技术水平条件下较难识别和描述的油气 藏圈闭成因类型。圈闭识别、描述和评价的难易程度取决于勘探技术及方法的发展水平、 盆地的勘探阶段以及盆地的类型。也就是说，在盆地不同的勘探阶段，随着针对性勘探 技术方法的发展与完善，对各类圈闭目标的识别与描述愈来愈明朗化。所以，其隐蔽油 气藏涵盖的圈闭成因类型也在不断变化。例如，在渤海湾盆地，2 0 世纪9 0 年代以前， 其勘探目标主要围绕盆地中、浅层的二级正向构造带展开，地球物理技术主要为2 0 世纪 8 0 年代的数字地震和2 0 世纪7 0 年代的模拟地震，中、浅层的岩性圈闭、低幅背斜以及 3 西安石油大学硕士学位论文 深部层系的各类圈闭均为隐蔽的勘探目标。而自2 0 世纪9 0 年代以来，随着层序地层学 理论的引入和应用，以及基于高精度2 d 和3 d 地震技术储层预测方法的提高，勘探目标 的识别已围绕富油气凹陷、依据“满凹含油”的勘探思路开展。隐蔽圈闭目标主要包括更 隐蔽的中深层岩性楔形体油气藏、深层的潜山内幕油气藏、以裂缝为主要储集空间的火 山岩体岩性油气藏、中深层复杂小断块油气藏和低幅度背斜油气藏等。此外，盆地类型 不同，隐蔽油气藏涵盖的类型也不同。例如，在前陆盆地逆冲大断裂下盘的隐伏背斜等 构造油气藏也是为隐蔽油气藏所涵盖的一种类型。 1 9 8 4 年张万选认为“隐蔽圈闭( 油气藏) ”是指用目前常规的勘探方法和手段较难以发 现的圈闭( 油气藏) 。这个概念是以寻找的难易程度为标准提出来的，它与圈闭的成因 类型无关。随着石油地质学理论的发展，以及勘探方法、手段的革新，“隐蔽圈闭( 油气 藏) ”的涵意，也会随着发生变化。在不同国家、不同地区，由于勘探手段、技术水平和 理论认识的不同，以及勘探经验的差异，他们所称的“隐蔽圈闭”的内容，显然也是不同 的。因而这一国家或地区的“隐蔽”油气藏，在另一国家或地区，就可能变得较容易寻找， 而不是“隐蔽的”了；即使同一国家或地区，在不同时期，随着石油地质理论和勘探方法 手段的进展，“隐蔽圈闭”的概念也会发生变化，原属“隐蔽”的，后来可能变成不是“隐蔽 的”了。由此可见，“隐蔽圈闭( 油气藏) ”这一术语，显然不是一个确切的科学定义，而仅 仅是随着时间、地点、条件的变化而变化的一个相对的概念。因此，不应该把它作为一 个油气藏或油气田分类的术语。从六十年代美国著名石油地质学家莱复生发表“隐蔽圈 闭”( o b s c u r ea n ds u b t l et r a p s ) 这一术语，七十年代哈尔布特似t h a l b o u t y ) 等人应用这一 术语的整个过程来看，它所包含的内容也是在不断发生变化的。早期，“隐蔽圈闭”所包 活的圈闭类型主要是指当时勘探难度较大的岩性圈闭，如与古河道或海岸砂坝等有关的 砂岩透镜体或砂岩尖灭体等圈闭。后来，又把一部分地层类型的圈闭也包括在内了，如 与地层不整合超覆有关的圈闭，与古剥蚀突起或礁块有关的圈闭，以及与古地貌有关的 一些圈闭等。近年来，随着地震勘探技术及地质解释水平的提高，在不整合面以下深处， 以及与大逆掩断层带有关的深处，都发现了一些潜伏构造油气藏，把它们也称之为“隐蔽 油气藏( 圈闭) ”。正如1 9 8 2 年哈尔布特所提出的：“隐蔽带存在于不整合面以下，目前 尚未钻达的深度，以及尚未勘探的地区。隐蔽圈闭可以是波改造的背斜和弯窿，或者是 断层圈闭、地层圈闭和潜伏构造圈闭”。由此可见，到今天所称的“隐蔽圈闭( 油气藏) ”， 与六十年代莱复生的概念、七十年代哈尔布特本人的概念都差别很大，实际上包括了所 有类型的油气藏( 构造的、地层的、岩性的) 。 1 9 8 6 年胡见义等在编著的非构造油气藏一书中指出：“由于非构造油气藏形成 条件及其配置关系的多样化和形态的不规则性，它们的存在和分布具有很大的隐蔽性， 这就增加了勘探的难度”。将隐蔽油气藏与非构造油气藏等同起来。 总之，从我国学者对隐蔽油气藏的两种理解和已取得的认识来看，无论是等同于非 构造圈闭，还是对a - i l e v o r s e n 的初始定义加以扩展( 包含某些难识别的构造圈闭) ，不可 4 第一章绪论 否认的事实是：隐蔽油气藏作为一种油气勘探圈闭目标特性的分类，在勘探活动中具有 非常重要的现实意义，它时刻提醒油气勘探工作者们应积极开发和探索各类隐蔽圈闭目 标的识别技术与方法，并明确了科技工程攻关的目标。在理论层面上，对隐蔽油气藏的 石油地质理论研究都应归属于各种油气藏圈闭成因类型的研究，即针对它所涵盖的各种 油气藏圈闭成因类型来进行石油地质理论的研讨。任何试图脱离盆地类型以及盆地勘探 阶段对隐蔽油气藏进行的统一分类均是无意义的。其根本原因在于：隐蔽油气藏所涵盖 的类型因盆地类型以及盆地勘探阶段的不同而有所不同，但其主体由各种非构造油气藏 构成。在油气藏分类方面，对非构造油气藏的分类争议较大，方案较多，一直未能形成 较为统一的意见。从而，对非构造油气藏进行较为科学合理的圈闭成因分类将更利于指 导隐蔽油气藏的勘探。 1 3 3 大港油田隐蔽油气藏勘探现状及方向 大港油田隐蔽油气藏勘探的探索早在2 0 世纪7 0 年代业已开始。1 9 7 0 年大港油田党 委扩大会议上技术人员提出的“下凹陷、占低隆，上斜坡、找超覆，大断裂干两侧，复杂 带找高产，生物灰岩跟踪追击”的油气勘探战术原则中，在斜坡上找超覆油气藏和生物灰 岩的研究就已经具有隐蔽油气藏勘探的意义。8 0 年代中期提出“复式油气区”的理论后， 先后发现了港深3 2 井区浊积砂体油气藏和歧北西斜坡地层岩性油气藏。之后，分别在沧 东、板桥、北塘和南堡凹陷发现了各类型的砂岩体，打开了凹陷和斜坡带找油的新领域。 虽然大港油田隐蔽油气藏勘探起步早，但由于油田当时处于勘探的早一中期，构造 勘探如火如荼，寻找隐蔽油气藏的迫切性不足，因此工作进展较为缓慢。近几年，随着 勘探的不断深入，大港探区已进入勘探中后期，主要构造带勘探程度已很高，难以取得 大的突破。因此走出成熟区带，向富油凹陷斜坡区进军已成为当务之急。在这种情况下， 大港油田开展了以在歧口凹陷、沧东凹陷斜坡区进行地层岩性油气藏寻找为突破口的隐 蔽油气藏勘探工作，将隐蔽油气藏作为勘探的重点领域加以研究。 到目前为止，歧口凹陷已发现的隐蔽油气藏主要有5 种类型，即不整合封堵油气藏、 岩性上倾尖灭油气藏、地层超覆油气藏、砂岩透镜体油气藏和构造岩性复合油气藏，油 气主要富集于沙三段( e s a ) 、沙一段( e s l ) 的砂岩储层以及沙一段( e s l ) 下部的颗粒灰岩中。5 种类型的隐蔽油气藏在平面上的分布具有一定规律性：凹陷深凹部位主要发育砂岩透镜 体油气藏( 如港深3 2 井e s l 下段砂岩透镜体油藏) ；斜坡区的陡坡带、坡折带等部位易形 成岩性上倾尖灭油气藏( 如扣4 6 井区e s 3 段油气藏) ；斜坡区的缓坡区多发育地层超覆油 气藏和不整合封堵油气藏( 如歧6 4 7 井区e s 3 段不整合封堵油气藏，扣4 8 xl 井区e s 3 段地 层超覆油气藏1 。 埕北斜坡区位于歧口凹陷的南缘缓坡区，是埕宁隆起向歧口凹陷的过渡部位，具有 近物源沉积的特点，近岸水下扇、辫状河三角洲、生物灰岩滩等多种沉积体系在该区均 有发育，是进行岩性勘探的理想战场。2 0 0 4 年钻探的庄海1 2 井，以关家堡构造内沙河 西安石油大学硕士学位论文 界组古沟槽充填砂体为钻探对象，并于目的层系见到了油气显示，但试油出水。2 0 0 5 年 又于张东构造东侧的古沟槽内钻探了张海1 5 井，该井以沙河界组二、三段的岩性体为目 标，钻探获得了极大成功，试油获得了高产油流，从而显示出埕北斜坡区隐蔽油气藏勘 探的光明前景。 1 3 4 岩性地层油气藏与隐蔽油气藏的关系 过去对于构造油气藏以外的油气藏类型多笼统称为非构造油气藏或隐蔽油气藏，岩 性地层最早就被人们笼统地归属于非构造油气藏或隐秘油气藏这个相对模糊的概念中。 隐蔽油气藏最早由卡尔( 1 8 8 0 ) 提出，是指较难发现和识别的油气藏类型。威尔逊 ( 1 9 3 4 ) 提出了非构造圈闭是“由于岩层孔隙度变化而封闭的储层”的观点。莱复生( 1 9 3 6 ) 提出了地层圈闭的概念，并发表了题为“地层型油田”的论文。哈尔伯蒂( 1 9 7 2 ) 著文将 地层圈闭、不整合圈闭、古地形圈闭所形成的油气藏统称为隐蔽油气藏。随着油气勘探 技术的发展和研究工作的深入，隐蔽油气藏的内涵扩大为：在现有勘探方法和技术条件 下，较难识别和描述的油气藏类型，通常泛指所有非构造油气藏，它涵盖了地层、岩性、 古地貌( 形) 、复杂断块、低幅度平缓背斜、水动力圈闭、毛细管力封闭、水溶气、天然 气水合物等油气藏类型。需要指出，因为隐蔽油气藏“s u b t l er e s e r v o i r s ”概念比较模糊，勘 探对象的针对性比较宽泛，国外石油界目前已很少使用。 岩性地层油气藏，国外石油界习惯称为“s t r a t i g r a p h i cr e s e r v o i r s ，直译为地层油气藏， 按国内习惯应译为岩性地层油气藏“l i t h o s t r a t i g r a p h i cr e s e r v o i r s ”。目前我国在这类油气藏 的实际勘探生产中，隐蔽油气藏、非构造油气藏、岩性地层油气藏等术语常混合使用， 有时泛指所有非构造成因的油气藏，有时也包括当时地球物理技术难以识别的构造油气 藏，存在相互混淆和歧义。针对这种情况，2 0 0 2 年贾承造提出用岩性地层油气藏这一概 念来描述这类油气藏，并指出该领域蕴藏着丰富的油气资源，有着巨大的勘探潜力，是 中国今后陆上勘探的重点领域。2 0 0 3 年贾承造在“中国岩性地层油气藏资源潜力与勘探技 术”论文中，为了明确研究对象、避免概念混淆以及与国际接轨，建议不使用“隐蔽圈闭” 一词，明确提出使用岩性地层油气藏的概念。 岩性油气藏主要是指由沉积、成岩、构造与火山等作用而造成的地层削截、超覆、 相变，使储集体在纵、横向上发生变化，并在三度空间形成圈闭和聚集油气而形成的油 气藏。包括岩性、地层和以构造为背景的岩性一地层复合油气藏。 从上述论述可以看出，岩性地层油气藏与隐蔽油气藏在概念上有较大区别，但岩性 地层油气藏是隐蔽油气藏的主要类型。由于岩性地层油气藏有别于其它隐蔽油气藏形成 的地质背景、圈闭机制、勘探思路和技术方法，同时由于具有巨大储量和广阔的资源前 景，有必要区别于其它的隐蔽油气藏进行概念上的限定和研究。 2 0 0 7 年大港油田正式提出：在今后的勘探中，不再使用“隐蔽油气藏”的概念，取 而代之的是“地层岩性油气藏”。 6 第一章绪论 1 4 研究内容及技术路线 1 4 1 研究内容 本课题研究的核心是要通过研究，落实大港油田埕北斜坡区目前剩余的构造圈闭勘 探的潜力还有多大，作为接替目标的地层、岩性圈闭目标的分布情况及其资源潜力，从 而为油田的下一步勘探部署提供决策依据。要达到这样的目的，需要研究的内容如下： 1 ) 区域性的地层对比和砂层组对比，建立等时地层对比格架，在此基础上，划分沉 积体系域。 2 ) 完成区域构造的连片解释及构造成图，编制综合评价图。 3 ) 完成区内主干断裂的活动性分析，评价其对油气成藏的影响。 4 ) 总结区内及周边已发现油气藏的特点，寻找共性，以指导下一步的勘探方向，并 作为圈闭评价的依据之一。 5 ) 沉积环境的确立，建立研究区重点勘探层系的沉积模式。 6 ) 进行地层内砂层组级别的小层构造解释，对地层圈闭进行识别。 7 ) 利用地震属性分析、波阻抗反演等技术手段预测地质异常体，同时结合钻井、测 井资料，划分出有利的砂岩沉积相带。 8 ) 对发现的有利砂体发育区进行含油气性的评价，从中优选具有一定规模资源潜力 的重点评价。 9 ) 对所有未的钻构造圈闭、地层圈闭、岩性圈闭进行有效性评价和排队，预测其资 源规模和潜力。 1 0 ) 提出研究区整体勘探部署意见。 1 4 2 技术路线 本课题将针对大港南部滩海埕北斜坡区的重点勘探层系，通过g - e o f r a m 全三维的地 震资料解释技术，建立工区精细的地质模型，为后期的各项分析预测工作奠定基础：应 用层序地层学、沉积学的理论建立研究区的沉积模式，预测有利的储层发育区；应用 s t r a t a m a g i e 属性聚类分析、j a s o n 反演、v o x e l g e o 三维可视化等技术手段，精细雕刻岩性 体的空间形态与展布；最后利用成熟的圈闭评价技术流程对新发现的各类圈闭进行评价， 分析资源潜力，提出具体的勘探部署建议。 1 5 课题的来源 大港油田南部滩海埕北斜坡区是近几年勘探的热点地区之一，勘探成果较为显著， 同时，由于其复杂多变的地质环境，造成了该区也是勘探难度较大的地区。要将该区的 勘探提升到战略的高度，还有许多基础、细致的工作需要做。要实现3 亿吨的资源规模， 达到总公司对该区勘探的期望，仅仅依靠现有发现的油气资源是远远达不到的。这就要 求研究人员开拓思路，积极寻找接替的勘探领域和空间，夯实资源基础，为油公司领导 的勘探决策提供有力的依据。大港油田为实现建设大油田的战略目标，从各个方面加大 7 西安石油大学硕士学位论文 了投入，因此使该课题的研究具有很强的工程依托性。 本人自2 0 0 1 年以来，一直从事埕北斜坡区的地质、物探研究工作，熟悉该区的勘探 历程，积累了一些该区勘探成功与失败的经验教训，也形成了一些自己的看法和认识， 有能力为热点地区的勘探解决一些难题，故选择此课题进行研究。 8 第二章构造与断裂特征 第二章构造与断裂特征 埕北斜坡区位于歧口凹陷的南缘，构造上具有断阶的性质，因此构造上也可称为埕 北断阶犀：。基于构造研究的宏观性和整体性，这里将从歧口凹陷的尺度对研究区的背景 加以分析。 2 1 构造背景 歧口凹陷作为渤海湾盆地的一部分其构造展布受控于渤海湾盆地构造演化。渤海湾 盆地构造位置届华北板块东部，东界为都城一庐江断裂带，西邻太行山隆起医，北为燕 山褶皱，南为鲁西隆起区。据资料分析及前人的研究成果渤海湾盆地的基底构造是由鲁 西、太行山、燕山三个山系的基底组成，根据航磁资料与钻探揭示其分界线成t 字型( 图 2 - 1 ) ，由王官电歧口走向北东的段落和北塘一石臼坨近东西向的段落组成。 图2 - i 渤海湾盆地航磁成果固 此次研究的重点区域正处于周边三太( 鲁西、太行山、燕山) 地块拼接部位，盆地 周边基底对于后期盖层构造的演化起到明显控制作用。太行山基底、燕i ij 基底分别为北 东- 北北东与北东东一近东西向展布，导致后期盖层的展布方向为北东一近东西向。鲁西基 底呈北缸近东西一北西向的弧形，制约着古生代及中新生代盆地的结构同时对盆地的 形成与发展产生深远的影响。 太港油田埕北斜坡1 墨是正、负构造单元之间的过蘸区南侧是埕子1 3 凸起主体中段 北侧是歧口凹陷主体。从构造的形成方面分析，认为始自中生代末期的埕宁隆起构造隆 升运动造成丁埕北斜坡区前新生界整体北倾南抬，地层倾角约1 2 。从南北向的结构剖 面上看( 图2 - 2 ) ，北侧前新生界埋深较大，保存较为完整，新生界发育完全，南侧前新 西安石油大学硕i 学位论文 生界埋深较浅新生界沉积厚度较薄。因此在古近纪以右旋拉张为主要应力场的作用 f ，盖层发育的北侧区域形成众多的盖层断裂这些断裂的走向多为与构造应力场方向 垂直的北东向，倾向与前新生界地层倾向一致。些盖层断裂继承性发育，并且切割基 底，这形成r 北删的断阶区。南段由于前新生界抬开较高古近系沉积厚度较薄，且上 古近系之间沉积间断的时间也较长，缺失的地层很多，加之中新世以米黄骅坳陷进入坳 陷期，构造活动相对较弱闭此在盖层不发育的斜坡区，盖层断裂不如北侧发岢。 2 2 断裂特征 2 2 1 基底断裂体系 区域构造背景及重磁资料显示渤海湾地区主要发育了阿组深 断裂体系，一组为北 东向，以沧东断裂、兰考一聊城断裂和郯庐断裂为代表；一绍为北两向断裂以张家口 一蓬莱断裂为代_ 表( 图2 - 3 ) 这些古断裂系的发育对渤海湾滩海区的地质结构且有明显 的控制作用，大港一冀东滩海区受两组基底断裂的影响，新年界广泛发育北东、北西向 断层，将浚地区切割成棋盘形的构造格局。 固2 - 3 渤：每湾盆地布格和异常图 t o 第二章构造与断裂特征 大港滩海沿岸地区正处于兰考一聊城断裂带上，该断裂带由南向北，沿兰考一聊城 一盐山一大洼一台安一线成北北东北东向展布。在研究区其磁场特征主要表现为，该 断裂带东侧磁场以正异常为主，正负异常空间组合成北东向、北东与北西交叉的格状： 其西侧磁场表现为强度和变化相对较弱的北北东向。布格重力异常在东侧变化复杂局 部异常发育，异常走向多变，断裂的西侧重力场的强度和变化相对较弱。局部异常组合 多为北北东向成排成带的特征。而该断裂带也正是不【司基底的分界区，因此滩海区构造 转换带的产生与其活动有较大关系。 2 2 2 新生界断裂特征 渤海湾盆地歧口凹陷区处于鲁西、太行、燕辽三大基底地的拼接部位，经历t 3 n 里 东、海西、印支一燕山、喜山期多次构造运动，使得新生界断裂十分发育。主要发育一、 二级断层1 l 条( 图2 - 4 ) ，其中海河、港末、羊二庄为控凹断层；大张坨、港西一滨海、 港东、歧东、张东、赵北、南大港断层、张北断层为控带断层。以上断层具有切割层位 多，断距人，延伸长，一股延伸在l o k m 以上，多期活动控制断层与砂体沉积。 图2 - - 4 歧口凹陷区涉一段断裂纲要图 根据断层平面走向来看，整个歧口凹陷内主要发育北东向和近东西向两大断裂体系， 北东走向主要以陆上大张坨、港珏一滨海、南大港、张北、羊二庄，近东西向断裂体系 主要发育在海上如海河、白东断裂系、歧东等两大断裂体系的转换区与海岸线走向及位 置大体一致，与荩底隐伏断裂走向相一致。同时也反映出海陆的构造成因有差异。 西堂石油大学硕士。# 位论文 从上- j 。近系的斯裂m t 面分布来看，古近系断裂粘体连向较、r 直，延伸k ，j 二断裂两 侧的次级断层不发什，南北向断层对掉，反映出- ，o 期应力场从南北向拉张为主，垒新近 系主断层分段式发育，呈雁裂州时断层阿皑次级调节断层增多，叫时具自弧彤交切 特点，反映出晚期构造与拉张，扭动变形有关，日衙动强烈，特别是海域舟i 分比陆地鄞 分表现更加明显：剖面上主断裂主要表现为南北埘掉，以铲式及“y ”字型，复合“y ”字型 特征，次绒断层主要与j 二断裂顺次变切，成交瓦相切，丰要1 ；】：j 剖屡住以新近系为1 ：。 此外l r | 陷内部新近系断裂体系，壮体上我现州人帚状构造井j 够成对称的帚状体系， 宏观上分析帚状耗j 遗体系 要咀j 匕东向歧u 叫陷 1 勺中轴线为中心发育两大对称胜枷的典 型帚状体系( 圈2 - 5 ) 。中轴线以两主要发育丁北大港尔翼由港西、港东、店家河、白木 头等断层构成的一鲴南东掉向，山两向东撒开的帚状体系以及以南大港断层系组成的南 东掉向，山两向东撒开的帚状饰系。中轴线东侧则为一个“埕西断层、羊二庄断层、海 4 井断层锋北东向断层与歧东、张东断层、赵北断层等近东心向展布的断层组合而形成 的埕北断阶区个大型北叫掉向、由东向西撒井的帚状体系。埕北断阶帚状体系中以张 北断层形成的局f | ；帚状构造系为典q ( 躅2 - 6 ) 圈2 - 5 止直口凹陷区12 5 0 相干切片 帚状构遗体系土要为拉张及，旌扭动构造背景下形成的产物，其丰要为麻力的释放 区发仃采州的大断层及什生构造，吲时也为j ) t 秘体系的丰婪发育【x ，为i i i | 7l 聚集的 主要场所，从h 前勘探发现的北人港构造采邮帚状构造体系以及南部滩海埕北断阶帚状 体系均“实这- 晦厦带具有目人的鼬探潜力是 钳掇的囊点区带。 第章构造与断裂特征 囤2 - 6 埕北斜坡区南大；巷张北地区断裂体系 2 3 构造特征 歧口凹陷周边界主要受古障起、古凸起控制，西倒为沧县隆起，以沧东断层分隔； 米侧为沙垒田凸起，南侧为埕宁隆起和孔店凸起，北侧为燕山褶皱带。主要接触关系表 现为断层接触和斜坡接触，受两太隆起与两大凸起夹持，整体表现为四山夹一凹的格局 ( 图2 7 ) 。受北东向、东西向及大港滩海沿岸转换断层的控制以及构造基底的影响使得 歧口凹陷区新生界构造格局具有南北分区、东西分带的特点。南北分区，以南大港一歧 西安石油大学硕士学位论文 东断层为界，北侧为滨海地区，南侧为埕海地区；东西向受沿岸转换带的控制，分成了 转换带以西的北东向构造带，如北大港潜山构造带，南大港潜山构造带。东侧的近东西 向构造带，如白东断裂构造带，埕北断阶带。 埕北断阶带处于歧口凹陷向埕宁隆起过渡的斜坡带上，北界为歧东断层，南到埕宁 隆起，西界为张北赵北西段断层，面积8 0 0 k m 2 。构造总体为埕子口隆起向歧口凹陷的 突出部分，具有平缓鼻状隆起形态。内部构造复杂，南北向被逐阶北掉北东向展布的张 东断层、海4 井断层、赵北断层、羊二庄断层切割成三个台阶，形成了具有基岩潜山背 景由南向北节节下掉的断阶结构，张东断层以北为低断阶、张东断层到羊二庄断层之间 为中台阶，羊二庄断层上升盘至隆起区为高斜坡。其中羊二庄断层为控制坳陷边界的一 级断裂，呈北东向展布，断面倾向北西，延伸3 0 k m ，延伸到歧口凹陷沟通油源，活动具 有分段性，断层上升盘大部分地区缺失古近系，馆陶组在滩海区落差5 0 2 0 0 m 。海4 井 断层走向北东向，断面北倾，延伸1 5 k m ，落差3 0 0 5 0 0 m ，控制古近系沉积；赵北断层 东接羊二庄断层走向近东西，断面北倾，延伸2 0 k m ，控制古近系沉积；东部落差较大， 沙河街组落差3 0 0 7 0 0 m ；张东断层走向近东西，断面北倾，延伸1 2 k m ，从西向东断距 逐渐变小，活动性减弱，主要控制古近系沙河街组的沉积。同时受基底构造的影响该区 东西向构造展布具有成排的特点，主要由两排近南北的断鼻和相隔的次洼组成，即西侧 由北向南的张东鼻状构造、赵家堡鼻状构造、庄3 2 井断鼻及东侧的海4 井、张海4 井、 关家堡构造和中间的次凹组成。形成了该区南北成阶、东西成带的格局，主要发育张巨 河一张东断裂构造带、羊二庄一赵东鼻状构造带两个二级构造带以及羊二庄断层上升盘 至埕宁隆起的高斜坡区。 a 张巨河一张东断裂构造带位于歧东断裂构造带上升盘一侧，属埕北斜坡内部变 形的结果。构造带主体变形分别受张东及张北断裂控制。两者呈“人”字型交截复合。从 总的构造结构来看，张巨河一张东构造可分为张北构造及张东构造两个次级单元。其中 张北构造总体上是一在古隆起背景上发育的逆牵引构造( 在最浅层最为明显) ，其内部尚 被多条北北东向羽n , b 断裂所切，与南大港断裂反向羽列构造相对应，表明了构造过程 中剪切分量起相当重要的作用。大港油田与石油大学合作完成的张巨河构造物理模拟结 果证实了这种变形作用的存在，张东构造主要为在早期的垒块基础上断裂持续发育的结 果，构造物理模拟结果认为该构造形成过程中张东早期垒块的拱升作用起了一定的限制 作用，其拱升作用至沙二段沉积以后逐渐减小，明化镇晚期的构造活动在构造带浅层形 成“y 字型断裂组合。张东构造带完整的圈闭出现在沙一、二段内部，其中在沙二段滩 坝砂中发现了油气藏，圈闭面积6 0 k m 2 ，闭合幅度4 0 0 m 。 b 羊二庄一赵东鼻状构造带羊二庄一赵东鼻状构造带是指由埕西断裂北端和羊 二庄断裂控制的一系列断鼻构造，其总体走向北东，长5 0 k m ，宽6 1 0 k m ，面积4 8 0 k m 2 ， 主要断层为埕西断裂、羊二庄断裂和赵北断裂。其中赵北断层沙三段落差达1 0 0 0 余米， 东营组减小至1 6 0 m 左右；羊二庄断层沙三段最大落差为4 5 0 m ，馆陶组1 4 0 m 左右，两 1 4 第二章构造与断裂特征 断层均发育较早，且具有分段发育的特点，不同段对圈闭形成及油气成藏起到了不同的 作用。该区主要圈闭类型为发育在主断层下降盘的断鼻和背斜构造、羊二庄断层上升盘 高台阶的反向断块、构造岩性圈闭等。其中沿羊二庄断层从西到东主要发育了刘官庄含 油构造、庄3