（地质工程专业论文）滨南油区砂砾岩体油藏地质特征及勘探目标研究.pdf

滨南油区砂砾岩体油藏地质特征及勘探目标研究 论文作者：冯宝红( 地质工程专业) 指导老师：董眷梅( 副教授) 沈国华( 高工) 摘要 滨南油区位于东营凹陷西北部陡坡带即东营凹陷北部陡坡带的西段 的滨南一利津断裂带，其北邻滨县和陈家庄凸起，南邻东营凹陷的利津洼 陷，包括王庄油田、利津油田、滨南油田和单家寺油田。充分利用三维 资料并结合实钻资料对油藏进行研究。利用合成记录标定层位，对三维 资料进行精细构造解释、测井约束反演及可视化处理等。在综合研究滨 南油区构造沉积特征的基础上认为：滨南主要发育有各种重力流、冲积 扇和三角洲等沉积体系，与沉积体系相对应，在不同部位分别形成了四 类砂砾岩扇体：即冲( 洪) 积扇、扇三角洲、近岸水下扇、浊积扇( 陡 坡深水浊积扇、滑塌浊积扇) 。揭示了各个扇体演化过程，运用储层评 价技术对储层类型及空问分布、储集性能及影响因素、成岩作用及储层 地球化学作用等进行了研究。运用精细油藏描述技术，分层位进行了砂 砾岩扇体平面分布规律、时空演化特征研究。通过对你滨南油区油源特 征、油气运移特征、生储盖配置条件、油气成藏控制因素的研究，确定 了本地区陡坡带砂砾岩体油气成藏模式及特征。通过对砂砾岩扇体油气 藏的典型解剖，总结出砾岩扇体油气成藏模式及其油气富集规律，滨 南油区砂砾岩体具备油源充足、储盖条件优、混合成藏为主，是在构造 控特征制下的岩性油气藏为主的特点。最后综合滨南油区的构造沉积特 征，认为沿着滨南一利津断裂带下降盘分布的陡坡性质的深水浊积扇体 和滑塌浊积扇体是下一步有利的勘探目标区。 关键诃：滨南油区砂砾岩储集性能成藏特征控制因素 o i lr e s e r v o i rg e o l o g i c a lf e a t u r e sa n de x p l o r a t i o nt a r g e t r e s e a r c ho fg l u t e n i t ei nb i n n a no i l f i e l d f e n gb a o h 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 o r ：c h u n m e id o n g ( a s s o c i a t 8p r o f e s s o r ) ，g u o h u as l n ( s e n i o re n e # e e r ) a b s t r a c t b i n n a no i l f i e l di sl o c a t e da tt h ef r a c t u r eb e l tf r o mb i n n a nt o 删i no ft h e n o r t h w e s ta c t i cr e g i o no fd o n g y i n gd e p r e s s i o n i ti sn o r t hn e a rc o u n t yb i n a n dt h eu p l i f to fc h e n j i a z h u a n g , s o u t hn e a rl i j i ns u b s a gi nt h ed o n g y i n g d e p r e s s i o n i ti n c l u d e sw a n g z h u a n go i l f i e l d , l i j i no i l f i e l d ，b i n n a no i l f i e l d a n ds h a n j i a s io i l f i e l dt h e3 ds e i s m i cd a t aa n dt h er e a lt i m ed r i l l i n gd a t aa r e s u f f i c i e n t l yu t i l i z e df o rt h er e s e a r c ho fr e s e r v o i r s y n t h e t i c a lr e c o r dh a sb e e n u s e df o rh o r i z o n sc a l i b r a t i o n ，a n d3 ds e i s m i cd a t ah a v eb e e nu s e df o r a c c u r a t es t r u c t u r ei n t e r p r e t a t i o no f3 dd a t 缸l o gr e s t r a i n ti n v e r s i o na n d v i s u a l i z a t i o np r o c e s s i n ge t co nt h eb a s e so fi n t e g r a t i n gr e s e a r c ho fs t r u c t u r e a n ds e d i m e n t a t i o no fb i n n a no i lf i e l d ，t h ec o n c l u s i o nh a sb e e na c q u i r e dt h a t b i n n a ni sm a i n l yd e v e l o p e dg r a v i t yf l o w , a l l u v i a lf a na n dd e l t ad e p o s i t i o n a l s y s t e m , c o r r e s p o n dt ot h ed e p o s i t i o n a ls y s t e m , a td i f f e r e n tp l a c e , t h e r eh a v e b e e nd e v e l o p e df o u rk i n d so fg l u t e n i t e ：d i l u v i a lf a n , f a nd e l t a , n e a r s h o r e s u b s e aa p r o n , a l l u v i a lf a n ( a b r u p td e e ps e af a n , c r e 2 p i n gd e e ps e af a 曲，t h e e v o l u t i o n a r yp r o c e s so fe v e r yf a ni sd i s c l o s e d ，t h er e s e r v o i rt y p ea n di t s d i s t r i b u t i o n , a c c u m u l a t i o nc a p a b i l i t ya n da f f e c t i n gf a c t o r , l i t h og e n e s i s ， r e s e r v o i rg e o c h e m i s t r ya c t i o na r er e s e a r c h e db yu s i n gt h et e c h n i q u eo f r e s e r v o i re v a l u a t i o nt or e s e a r c h i n gt h ep l a n ed i s t r i b u t i o na n dt i m e - s p a c e e v o l u t i o no f8 1 u t e n i t ea r er e s e a r c h e dl a y e rb yl a y e rb yu s i n gt h et e c h n i q u e o ff i n er e s e r v o i rd a s e r i p t i o nt or e s e a r c h t h em o d e lf o rf o r m a t i o nr e s e r v o i r a n dc h a r a c t e r i z a t i o no f g l u t e n i t eo f t h ea c t i cr e g i o ni nb i n n a no i l f i e l dh a v e m b e e nd e t e r m i n e db a s e do nt h er e s e a r c h i n go i ls o h c e s ，o i lm i g r a t i o n , o i l g e n e r a t i o n ，s t o r a g ea n dc o v e r i n gc o n d i t i o n ，f o r m a t i o nr e s e r v o i rc o n t r o lf a c t o r t h r o u g hc l a s s i c a l l ya n a l y z i n go i la n dg a sa c c u m u l a t i o no fg i n t e n i t ef a n , t h e m o d e lf o rf o r m a t i o nr e s e r v o i ra n dc o n c e n t r a t i n gr u l eo fg l u t e n i t ef a nh a s b e e na c q u i r e d i nb i n n a no i l f i e l d t h eo i ls o u r c ei sa d e q u a t e , t h es t o r a g ea n d c o v e r i n gc o n d i t i o n i sg o o d ，t h ef o r m a t i o nr e s e r v o i ri sb l e n d e d ，a n di ti s l i t h o l o g i ch y d r o c a r b o nr e s e r v o i rc o n t r o l l e db ys t r u c t u r e a b o v ea l l , b y i n t e g r a t i n g s t r u c t u r ea n ds e d i m e n t a t i o no fb i n n a no i l f i e l d ，i tc a l lb e d e t e r m i n e dt h a tt h ea b r u p td e e ps e af a na n dc r e e p i n gd e e ps e af a na l o n gt h e d o w nt h r o wb l o c ko fb i n n a n - l i j i nf r a c t u r eb e l tw i l lb et h en e x tb e n e f i c i a l e x p l o r a t i o nt a r g e t s k e yw o r d s ：b i n n a no i l f i e l d ，g l u t e n i t e ，a c c u m u l a t ec a p a b i l i t y , p l a y c h a r a c t e r i s t i c ，c o n t r o lf a c t o r i v 独创性声明 本人声明所呈交的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沣和致谢的地方外，论 文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中国 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作了明确的说明并表示了 谢意。 签名：i 弓宅f 二 吨年f a 只毕日 关于论文使用授权的说明 本入完全了解中国石油大学有关保留、使用学位论文的规定，即： 学校有权保留送交论文的复印件及电子版，允许论文被查阅和借阅：学 校可以公布论文的全部或部分内容，f 】i 以采用影印、缩印或其他复制手 段保存论文。 ( 保密论文在解密后应遵守此规定) 学生签名：兰墨! 墨! ：尉年，。月v 日 导师签名： g 叠叠妒r 年，p 月r 日 中国石油大学( 华东) 硕士论文第l 章前言 第1 章前言 1 1 选题目的和意义 胜利油田济阳坳陷经过三十多年的勘探开发，大部分易找的构造类 型油气藏已经稀少，随着勘探开发形势的发展新要求，新区和老区的隐 蔽油气藏勘探开发已经成为当前的研究重点热点和储量增长的突破口。 因此，引用新理论、新技术、新方法，开展新老油区深入的地质研究和 重新认识乃是目前地质勘探开发地质中的重点研究课题之。 长期的油气田勘探开发实践表明，许多火中型油气h ；j 与三角洲、扇 三角洲、水下扇、浊积扇等密切相关；因为构成这些沉积体系的碎屑岩 具有良好的储集空问“3 ，加之油源较近或具备油气运移通道等条件，成 为油气聚集的最有利岩体，所以上述类型的砂砾岩体成为目前油田勘探 开发的重要目标之一。陆相箕状断陷湖盆陡坡带具有坡度陡、物源近、 古地形起伏大、构造活动强烈与复杂等特点，决定了在陡坡带地区的各 种类型的砂砾岩体极为发育，因此，对砂砾岩体扇体的的构造特征、沉 积特征、内幕结构特征、分布规律、含油气特征进行研究总结具有重要 的理论意义和实践价值。济阳坳陷陡坡带”1 的砂砾岩扇体，由于其特殊 的沉积构造背景，造成其特殊的扇体展布和成藏特征，在其勘探开发 上大致经历了三个历程：( 1 ) 6 0 年代，利用二维地震资料以勘探大、中 型构造油藏为主，兼探砂砾岩扇体岩性油气藏。如1 9 6 5 年7 月钻探发现 的沙三、沙四砂砾岩体油层，后来在郑2 井、郑5 井相继钻探见到油气 显示。( 2 ) 7 0 9 0 年代初以寻找区带复式“1 油气藏为主，针对凹陷北带 砂砾岩扇体开展有目的的勘探，发现了单家寺等较大的扇体岩性油气藏， 但对扇体复杂性认识和研究程度不够深入，总体勘探效果不够理想。( 3 ) 9 0 年代初以来，砂砾岩扇体油气藏勘探进入了一个新阶段。由于大量三 维地震资料的投入使用，以及新理论新技术新方法的应用，使认识程度 不断加深，并且使砂砾岩扇体隐蔽油气藏勘由兼探进入到主探阶段。近 几年发现了许多陡坡型沉积特征的砂砾岩扇体油气藏，新发现的储量逐 r 1 1 围石油大学( 华东) 硕士论文 第1 章前言 年递增，这些岩性油气藏具有原油性质好、压力系数高和主要原生油气 藏的特点。陡坡带的砂砾岩扇体油气藏勘探展示了良好的勘探前景。 1 2 研究现状和存在问题 ( 1 ) 研究现状 砂砾岩体岩性油藏勘探是胜利油田的特色，对该类型油藏勘探开发 的利研水平，胜利油田一一直走在国内外的前列。目前，大部分油气开发 区都已覆盖三维地震，因此，充分利用三维资料并结合实钻资料对油藏 进行研究是主要的手段。近几年兴起了利用合成记录标定层位，对三维 资料进行精细构造解释、三维资料的目标处理，精细油藏描述以及刚兴 起的对三维资料进行测井约束反演及可视化处理旧等。通过利用新技术， 发现一些隐蔽岩性油藏，并结合沉积相的精细研究等，对隐蔽岩性油藏 有较详细客观的认识。但如何从三维地震资料提取地下真实信息，特别 是针对潜山油藏，如何准确认识隐蔽岩性油藏横向上的延伸范围及接触 关系以便更好地用于勘探开发，仍将是今后地质研究及三维地震努力的 方向。 ( 2 ) 存在问题 隐蔽油气藏勘探特别是砂砾岩体岩性油气藏勘探含油气盆地进入进 入较高勘探阶段后最主要的勘探目标之一。但是，形成于凹陷陡坡带的 砂砾岩扇体群，是由不同沉积类型的单个扇体叠置与交织而成的，比一 般的砂岩岩性油气藏远为复杂和更具其特殊性，这需要更加深入了解砂 砾岩扇体群的圈闭条件和控制因素。砂砾岩扇体具有以下几个特殊性： 砂砾岩扇体成因多，分布规律复杂；砂砾岩扇体内幕结构复杂，成 层性差，纵横向分布不稳定，非均质性强；砂砾岩扇体储层比较发育， 储集空间类型多而复杂，油藏类型多；砂砾岩扇体油藏形成机理复杂， 油水边界复杂多变；砂砾岩扇体的上述特点决定了其在地震反射杂乱 和难以识别，不确定性大，测井解释困难；钻井地震测井等资料不足 以解剖和认识砂砾岩扇体的全部特征。针对上述情况，需要开展的下步 工作：在砂砾岩扇体成因、分布规律、控制因素等方面进行深入研究 2 中国石油大学( 华东) 硕十论文 第1 章前言 年递增，这些岩性油气藏具有原油性质好、压力系数高和主要原生油气 藏的特点。陡坡带的砂砾岩嗣体油气藏勘探展示了良好的勘探前景。 1 2 研究现状和存在问题 ( 1 ) 研究现状 砂砾岩体岩性油藏勘探是胜利油田的特色，对该类型油藏勘探开发 的科研水平，胜利油田一直走在国内外的前列。目前，人部分油气开发 区都已覆盖三维地震，因此，充分利用二维资料并结合实钻资料对油藏 进行研究是t 要的手段。近几年兴起了利用合成记录标定层位，对三维 资料进行精细构造解释、三维资料的目标处理，精细油藏描述以及目日兴 起的对三维资料进行涮井约束反演及可视化处理”等。通过利用新技术， 发现一些隐蔽岩性油藏，并结合沉积相的精细研究等，对隐蔽岩性油藏 有较详细客观的认识。但如何从三维地震资料提取地下真实信息，特别 是针对潜山油藏，如何准确认识隐蔽岩性油藏横向上的延伸范围及接触 关系以便更好地用于勘探开发，仍将是今后地质研究及乏维地震努力的 方向。 ( 2 ) 存在问题 隐蔽油气藏勘探特别是砂砾岩体岩性油气藏勘探含油气盆地进入进 入较高勘探阶段后最主要的勘探目标之一。但是，形成于凹陷陡坡带的 砂砾岩扇体群，是由不同沉积类型的单个扇体叠置与交织丽成的，比 般的砂岩岩性油气藏远为复杂和更具其特殊性，这需要更加深入了解砂 砾岩扇体群的圈闭条件和控制因素。砂砾岩扇体具有以下几个特殊性： 砂砾岩扇体成因多，分布规律复杂；砂砾岩扇体内幕结构复杂，成 层性差，纵横向分布不稳定，非均质性强；砂砾岩扇体储层比较发育， 储集空间类型多而复杂，油藏类型多；砂砾岩扇体油藏形成机理复杂， 油水边界复杂多变；砂砾岩扇体的上述特点决定了其在地震反射杂乱 和难以识别，不确定性大，测井解释困难；钻井地震测井等资料不足 以解剖和认识砂砾岩扇体的全部特征。针对上述情况，需要开展的下步 t 作：在砂砾岩扇体成困、分布规律、控制因素等方面进行深入研究 工作；在砂砾岩扇体成困、分布规律、控制因素等方面进行深入研究 2 中国石油大学( 华东) 硕士论文 第1 章前言 与总结；对砂砾岩扇体识别、内幕特征解剖与储集层特征与分布规律 等详细描述；对砂砾岩扇体的成藏机理进行模式研究与建立。 1 3 主要研究试验内容、技术路线、技术关键： ( 1 ) 主要研究内容： 1 ) 分层位进行砂砾岩扇体甲面分布规律”1 研究。 2 ) 研究弓总结滨南油区砂砾岩的时空演化特征和规律。 3 ) 砂砾岩扇体进行储集性能评价描述，单个砂砾岩扇体的储集性能 变化规律，不同层位砂砾岩扇体的储集性能演化规律。 4 ) 研究不同层位砂砾岩扇体的主控因素( 油源及其运移路线、扇体 内部构造特征、扇体储层特征、扇体中砂体与其上覆盖层的配置关系) 。 5 ) 结合研究滨南地区的构造和沉积特征，进行油气成藏预测。 ( 2 ) 技术路线： 1 ) 收集地震、地质、试油试采等资料，同时消化吸收前人研究成果。 2 ) 用测井资料约束三维地震解释，对断层进行精细研究与评价。 3 ) 运用储层评价技术对储层各项参数进行研究。 4 ) 对研究区内沉积相进行分析研究。 5 ) 对油气富集规律进行研究。 ( 3 ) 技术关键： 1 ) 层展布与构造发育史研究； 2 ) 储层综合评价技术； 研究包括储层类型及空间分布，储集性能及影响因素；有利储集层 段，成岩作用及储层地球化学作用等；储集体预测、建模及评价。分述 如下： 不同岩石的孔隙度深度曲线 储集岩的岩性，岩相及几何形态； 储层物性特征； 储层分布和空间组合关系 3 ) 盖层及保存条件评价技术： 中国石油大学( 华东) 硕士论文第1 章前言 盖层研究就是要研究盖层的有效性，它与成油体系的关键时刻密不 可分，盖层是相对储集层而言的，具有相对性，其以质量取胜，重要的 是其封闭机理和排替压力。 主要盖层的封闭机理 主要盖层的分布层段及范围 盖层封闭性能评价。 ( 4 ) 主要技术指标： 1 ) 搞清砂砾岩扇体的储层模式及其时空演化规律、时空分布规律。 2 ) 进行砂砾岩扇体的成藏评价、成藏预测，搞清油藏主要控制因素。 提交不同层位单个砂砾岩扇体储层变化规律模式图、主要期次的扇体平 面展布图、扇体纵向演化模式图、成藏模式图。 3 ) 提出油气成藏有利靶区1 至3 个。 1 4 主要工作量 表i 项目工作量统计一览表 类别内容数量 研究人员 沈国华、徐茂斌、李湘军、冯宝红、共7 人 李彦强、燕丽、张喜强等。 物性数据、普通薄片、铸体薄片、扫总计5 l 口井1 0 0 0 0 0 收集前人资料 描电镜、粘土矿物、镜质体反射率、多个数据。 压汞资料等 地震剖面观察、解释地震剖面。共计2 4 条 测井资料声波时差、岩石密度等各种测井资料合计8 6 口井 文字合计4 万 完成报告图件台诗1 8 6 表格合计1 9 1 5 取得的主要认识 ( 1 ) 在综合研究滨南油区构造沉积特征的基础上认为：滨南主要发 育有各种重力流、冲积扇和三角洲等沉积体系，与沉积体系相对应，在 不同部位分别形成了四类砂砾岩扇体：即冲( 洪) 积扇、扇三角洲、近 岸水r 扇、浊积扇( 陡坡深水浊积扇、滑塌浊积扇) 。 4 中周石油大学( 华东) 硕士论文第1 章前言 ( 2 ) 滨南油区下第三系储层孔隙可以分为原生孔隙和次生孔隙两大 类。滨南油区次生孔隙的形成主要与碳酸盐胶结物的溶蚀作用有关。 ( 3 ) 储层评价：综合各种因素，滨南油区在2 5 0 0 m 深度以上范围基 本上以i 、i i 、i i i 类储层为主；在2 5 0 0 m 以下，储层变差。 ( 4 ) 成藏模式特征：滨南油区油源充足、储盖条件优、混合成藏为 主，是在构造控特征制f 的岩性油气藏位为主要特点。 ( 5 ) 综合滨南油区的构造沉积特征，结合油区目前的勘探形势，认 为：沿着滨南一利津断裂带下降盘分布的陡坡性质的深水浊积扇体和滑 塌浊积扇体是下一步有利的勘探目标区。 ( 6 ) 经综合研究认为：滨南斜坡的滨5 9 井与滨6 5 7 井之间存在一 个有利的钻探目标井位，扇体属于滑塌浊积扇。预测地质储量为1 5 0 一 2 0 0 万吨。 ( 7 ) 综合断层声波时差变化特征、断层面正应力和剪应力的计算结 果、断层f l a c 计算模拟结果，结合陡坡带新生代地层中实际断层产状 情况，可以把陡坡带地层中断层分为三个区段： 1 ) 浅部1 6 5 0 米以上区段，断层为张性正断层开启段，断层对油气 不具有封闭作用； 2 ) 过渡1 6 5 0 - - 2 0 0 0 米区段，为过渡区段，断层为临界状态的压性 性质，断层对油气具有弱封闭性； 3 ) 深部2 0 0 0 米以下，断层为压性逆断层性质，断层对油气具有良 好的封闭性。 中国石油大学( 华东) 硕士论文第2 章滨南油区基本地质特征 第2 章滨南油区基本地质特征 滨南油区位于东营凹陷西北部陡坡带即东蕾凹陷北部陡坡带的西 段的滨南一利津断裂带，其北邻滨县和陈家庄凸起，南邻东营凹陷的利津 洼陷，包括王庄油田、利津油田、滨南油田和单家寺油田。 2 1区域构造演化 东营凹陷经历了张扭断陷和压扭坳陷两个构造演化阶段。其中，下 第三系为断陷阶段。根据构造反转期次和盆地充填特征，下第三系演化 可分为3 期。 初始缓慢沉降期：包括孔店组至沙四段沉积末期。总体表现为盆地初始 裂陷阶段，半干旱条件下的河流、浅湖及半深湖沉积和冲积扇一扇三角 洲沉积。 加速沉降期：包括沙三下、中、上亚段和沙二段沉积期。以沙三段 的泥岩、油页岩为主要标志，属深水湖泊沉积。在凹陷边缘，由于剥蚀 区与沉积盆地的高差加大及断层的活动，发育了扇三角洲沉积体系。沙 二段湖泊水体变浅，开始逐渐萎缩。 湖盆萎缩期：包括沙一段和东营组沉积期。在沙一中段较大规模的 水进后，东营组末期湖盆萎缩，差异沉降明显加强，并出现构造反转， 使部分地区抬升遭受剥蚀而缺失东营组，盆地结束了断陷期的演化。 上第三系的压扭坳陷阶段包括馆陶组和明化镇组。东营组沉积末期整 体抬升，之后开始凹陷下沉，在此背景下沉积于砂岩、泥岩互层的粗碎 屑岩，以小型浅水湖泊和近源辫状河的反复交替沉积为主。 2 2 地层特征 东营凹陷位于济阳坳陷南部，北邻陈家庄凸起、滨县凸起，西接林 樊家低凸起和青城凸起，南抵鲁西隆起、广饶凸起，东以沂沭大断裂为 界，是一个开阔型的北断南超的新生代箕状断陷盆地。凹陷内有长期继 承性发育的利津洼陷，沉积了主要的生油气层系。而周围隆起区基岩的 6 中国石油大学( 华东) 硕士论文第2 章滨南油区基本地质特征 地层单位 厚 充填序列 沉积体系 反射 湖水平面 系组段 度 界面变化曲螭 化石组合 构造 上 l 塌压 簧 情1 0 0瓢漶潮傩熏 瞄扭 _膏l 锕蠢体黑充沉 姐 o：! ：! ：! ：! x 填辟系 强蹬秘 冲积体最 i l f r - s , w + b , f l e x + 东5 0景胃：衰玲- 浅水潮泊 w 凹 蕾胃舅母、 阿藏抗积 饽并东蕾介) 肿姆时“_ 陷 组 8 0 0幽 三角洲沉积 ( 罔面蟑i d 嶂 董 下 6 0 滨海湖泊 b w w d p , i sj h j 略 新 靖 ，f 蕾l 期 爱 枷 亘 1 1 敷岩 ( 毫民小豆介) t e _ f 麓_ 0 尊 镶篇端盎， 硌 a h 柏p r o d r t a - 加 删m ( 仲嘲* i 自帕 廿 坷漉沉积 l | 目f 岫商l _ _ h 期 = 黧， 姨水湖泊 段 2 6 0 三角洲t 第 = 湖泊沉积 受 追 ( 中国华北舟) 河 上 l = z ； f =8 0 囊泊沉积 h 翻蛐咖缸 茹。 ( 青囊华北) 兔沉 段 害掣 融 由 ( | 芦北介) 一 | 翻 潍木潮捆 弹 l i n 时t _ 翻h 一 = 橱 = 2 0 c 曩霹 冲飘_ 卜 l ，- “ 填 段 、 ( 地庄奠脊) 3 勇太 囊兰角洲 下 期 强阁蕾黼 蛆 四段1 2 0釜7三角洲 工矗- 嘈h ” 阶 上 边三 洲 w i 扛m “ 熹 矗 串壤敷潮帕 f 翻啦玲l 2 0 0 收 四曩枷黑潮演潲 篙盛鼬 段 下 一拽水期泊 沉 l h - t t - _ - 柏o 双三角湖口濑 l “杉酗 降 j唐衄 霹疆臻强国 柯藏冲积囊 搁 基赢 抗般岩、壹曩岩熏 目潴图黼雷油页擀圆劲黼圆_ 三角蛳鞘 图2 - 2 东营凹陷西北部陡坡带地层序列( 据胜利油田地质科学研究院资料修改) 剥蚀为凹陷沉积提供了大量碎屑物，形成了分布广泛的有利的储层。洼 陷中生成的油气可以运移到周围的储层中，包括滨县凸起和陈家庄凸起 南坡聚集成藏。 7 中国石油大学( 华东) 硕士论文 第2 章滨南油区基本地质特征 本研究区经钻井揭露的地层有：前震旦系变质基底，古生界寒武一 奥陶系，下第三系孑l 店组、沙河街组、东营组，上第三系馆陶组、明化 镇组以及第四系平原组。在第三系沉积过程中，研究区曾出现多次构造 反转，形成多个沉积间断面，从而造成沙四段、沙二段、东营组等地层 不同程度的缺失。从区域地层分布情况看，断块抬升越高，地层缺失越 多。同时，地层的分布明显受北部的陈家庄凸起、滨县凸起及其边界断 裂带控制，从沙四段到沙一段由南向北逐渐超覆4 1 。 ( 1 ) 前第三系 包括组成盒地基底的震旦系花岗片麻岩、寒武系和奥陶系的碳酸盐 岩。其中有分布不均的裂缝和孔隙，沿孔隙常有油气显示。 ( 2 ) 下第三系 下第三系内部有多次沉积问断，靠近凸起普遍缺失沙二段和部分沙 四段地层，局部缺失东营组和沙一段地层。 孔店组：主要为一套红色、紫红色泥岩与薄层红色粉砂岩、细砂岩 互层，主要分布于凹陷南部。为一套盆地初始缓慢沉降期的干旱条件下 的河流、滨浅湖沉积。 沙四下亚段：厚度及沉积物粒度在南北方向上有较大的差异。南部 灰色泥岩、泥灰岩与薄层砂岩、粉砂岩发育，夹灰质砂岩，地层厚度较 大。北部细粒砂岩及含砾砂岩发育，其厚度比例可达6 0 一7 0 ，地层厚 度较小。为干旱一半干旱条件下的扇三角洲、浅水湖泊沉积。 沙四上亚段：为一套干旱、半干旱浅湖相的灰色泥岩、泥灰岩与薄 层砂岩、粉砂岩、灰质砂岩呈不等厚互层，地层厚度一般在1 5 0 2 5 0 m 之 间，同样具有北厚南薄、北粗南细的特点。北部砂岩发育，岩性以细砂 岩及含砾砂岩为主，南部砂岩不发育而且细，岩性以粉砂细砂为主，夹 少量白云质粉砂岩。 沙三下亚段：为一套深湖相褐色油页岩，深灰色、黑灰色泥岩、泥 灰岩与砂岩、含砾砂岩不等厚互层。厚度一般在2 0 0 4 0 0 m 左右，北厚南 薄，北粗南细。以暗色泥岩为主，夹多层油页岩。仅在近滨县凸起和陈 家庄凸起的边缘部位，发育扇三角洲沉积的厚层砾岩、砂岩。该段是盆 8 中国石油大学( 华东) 硕士论文 第2 章滨南油区基本地质特征 地裂陷、湖泊扩展、湖水平面上升阶段的产物。 沙三中亚段：以泥岩、泥质粉砂岩、灰质泥岩为主，夹砂岩薄层， 属湖泊沉积。 沙三上亚段：以泥岩为：e ，含泥质灰岩，湖泊沉积。 沙二段；粉砂岩、泥质粉砂岩与细砂岩互层，总体为向上变粗的粒 序，属滨浅湖一三角洲前缘沉积。该段局部缺失。 沙一段；程度不同地遭受剥蚀。以中砂岩夹暗色泥质岩薄层为主， 下部普遍发育生物碎屑灰岩，岩性变化较大。由于岩性特殊，化石丰富， 该段是区域对比的标准层段之一。 东营组：下部以泥岩、泥质粉砂岩为主，中部为粉砂岩、细砂岩及含砾 砂岩，上部以泥质粉砂岩为主。总体以浅水湖泊沉积为主，由下部至中 部表现为反粒序，由中部至上部为正粒序。 ( 3 ) 上第三系 馆陶组：分布稳定的河流相砂岩夹泥岩沉积。 明化镇组i 依据岩性及电性特征可划分为两段：下段以紫红、灰绿 色泥岩为主，底部夹灰质砂岩、白云质砂岩，上段以棕红、黄绿色泥岩 与砂岩、砂砾岩互层。普遍含灰质、铁质结核或团块。 ( 4 ) 第四系 平原组：厚度一般为2 0 0 2 1 5 m ，岩性为土黄色砂质粘土夹灰黄色砂 层及砾石层。与下伏明化镇组区域不整合接触。 研究区主要的含油气层段包括东营组、沙一段、沙二段、沙三段及 沙四段。 从区域情况看，对该区沉积起控制作用的因素主要包括滨县凸起、 陈家庄凸起和滨南一利津断裂带；滨县凸起、陈家庄凸起顶部仅沉积明 化镇组和馆陶组等上第三系地层，表明它在下第三系长期处于隆起、剥 蚀状态。这是向凹陷提供碎屑物的主要来源；与边缘断裂活动相结合， 它决定了碎屑沉积物供应的速率。 滨南利津断裂带是凹陷边缘的同生断裂，近于东西向延伸。它的 活动及强度控制了研究区下第三系的沉积作用。 中国石油大学( 华东) 硕士论文 第3 章砂砾岩扇体成因机理类型及特征 第3 章砂砾岩扇体成因机理类型及其特征 3 1 砂砾岩扇体分类依据 滨南油区属于断陷湖盆陡坡带类型，其湖岸至深湖中心距离短，一 股在几至几十千米以内，在边界断层控制下的湖盒陡坡带甚至1 2 k m 范 围内就进入深湖区，这就决定了该带沉积具有近物源、多物源、沉积厚、 相变快的特点。3 。由于不同时期地质条件的不同，既使同一时期由于沉 积部位不同沉积的砂砾岩扇体，也会因物源的距离、水体深度、湖底坡 度、水动力条件和形成机制等各方面的差异而导致砂砾岩扇体在形态、 规模、岩性和物性都有所不同。所以要想对砂砾岩扇体分布规律、成藏 机理进行详细的研究，就需对其从成因上进行正确的、合理的类型划分。 近几年特殊隐蔽岩性油藏的勘探针对储层研究提 h 了更高的要求，对于 复杂的砂砾岩扇体只有进行合理的类型划分，才能针对不同微相储层进 行精细研究。经综合判断和分析，主要依据以下三方面标志进行识别划 分。 3 ，1 1 沉积岩石学标志 不同环境下沉积的扇体具有自身的独特之处，其中包括了沉积岩总 的成因特征，如岩石的颜色、成分、结构、构造、生物组合、层序、砂 砾岩扇体的形态、剖面结构、特殊夹层等等。这些特征是反映沉积环境 最重要的标志，通过这些标志的研究可以判别研究区内砂砾岩扇体形成 时所处的沉积环境，进而确定其成因类型。这是因为：岩石的颜色研究 可有助于了解古气候及沉积介质的氧化还原状态；碎屑颗粒的成分反欧 母源区的岩石性质、风化作用程度；碎屑颗粒的大小、形态洗明沉积区 距母源区的远近；岩石的填隙物等杂基特征说明搬运介质的特征及沉积 介质的水动力条件；原生沉积构造是沉积环境最直接的表现形式；沉积 层序及剖面结构反映了沉积环境随时问的发展面演变的三维变化；生物 组合、地化等标志说明形成沉积环境的物理化学性质、水深条件等。 在钻井录井、取心等资料基础上，应用上述各种标志综合分析，对 l o 中国石油大学( 华东) 硕士论文 第3 章砂砾岩扇体成因机理类型及特征 所有砂砾岩扇体的岩心进行了岩心相的划分和识别，共识别划分出各类 砂砾岩扇体岩心相2 6 种( 表3 一1 ) ，使其成为砂砾岩扇体类型分类的基础， 即不同类型的扇体有不同岩心相的组合，其代表了所处的沉积环境、水 动力条件等有各自的特点。这二十多种岩心相是构成所有砂砾岩扇体的 基本单元，它们在三维空间的有机组合，构成了各种各样、丰富多彩的 砂砾岩扇体。 3 12 测井相标志 不同岩性的岩层具有不同的地球物理特性，所以通过对钻井所测量 的测井曲线进行研究可以判识岩性，解释沉积环境，确定砂砾岩扇体的 类型。对滨南砂砾岩扇体的总体岩性识别、沉积环境解释，作为识别的 一种标志，目前应用最广的是自然电位曲线、视电阻率曲线，特别是自 然电位曲线。自然电位主要受粒度、分选性和泥质含量的控制，而这些 因素又取决于沉积时的水动力能量和物源供给条件，所以自然电位曲线 的变化能反映沉积环境。通过对测井曲线的幅度大小、形态、顶底接触 关系、光滑程度、包络组合特征的研究，并结合取心资料分析，建立区 内测井相标志，可确定出砂砾岩扇体沉积环境、类别( 表3 2 ) 。 3 1 3 地震相标志 地震相系指有一定分布范围的地震反射单元，在此单元内地震反射 特征如反射结构、几何外形、振幅、频率、连续性、层速度等皆与相邻 单元不同。对于沉积体，地震相可以理解 为沉积相在地震反射剖面上主要特征的总和。因此不同成因类型的地质 体，具有特定的地震响应特征，对于滨南沉积的砂砾岩扇体，这种地震 响应特征是明显的。但是山于地震相的多解性，在进行地震相的研究时， 必须以取心井为基础，建立相关砂砾岩扇体的地震相模式作为分类依据， 并进行扇体的地震相解释。 在总结济滨南油区已钻探的各种砂砾岩扇体的基础上，对研究区所 有地震剖面进行对比分析，共建立了十五种地震相单元( 表3 - 3 ) ，其不 同地震相单元的组合，既代表了不同砂砾岩扇体的地震反映。针对四种 中国石油大学( 华东) 硕士论文第3 章砂砾岩崩体成因机理类型及特征 类型1 i 同成因砂砾岩扇体建立的沉积模式，确立了各自的地震响应特征， 建立了一套适用f 滨南砂砾岩扇体沉积特征的地震相识别模式。 由于地震相的多解性，地震相向沉积相的转换方法和精度取决于勘 探程度，因此在无钻井资料约束的新区砂砾岩扇体识别与描述只能利用 地震信息本身的地质含义来完成。针对断陷湖盒陡坡带四种成因砂砾岩 扇体各自相近或相似的特点，依据己建立的各类扇体地震相模式，对其 加以识别与描述，在解释时，以内部反射结构和外部形态最为可靠，其 次为连续性和振幅。 表31 滨南油区砂砾岩扇体主要岩性相分类表 岩性分类主要岩心相类别 砾岩一角砾岩类1 、块状砾岩相 2 、块状角砾岩相 3 、具不明显定向排列的砾岩、砂质砾岩相 4 、具粒级递变层理的砾岩、砂质砾岩相 5 、具粒级递变层理的砂质砾岩相 6 、混砾岩混杂相 砂岩粉砂岩类7 、块状砂岩相 8 、具粒级递变层理的砂岩相 9 、具弥散型递变层理的砾状砂岩、含粒砂岩相 1 0 、具交错层理的砂岩、耪砂岩相 l l 、具小型波纹层理的砂岩、物砂岩相 1 2 、具平行层理砂岩相 1 3 、具水平层理泥质粉细砂岩相 1 4 、具变形层理、包卷层理的砂岩、粉砂岩相 1 6 、具交错层理的砾状砂岩、含砾砂岩相 1 6 、块状砾状砂岩、台砾砂岩相 1 7 、斜层理砂岩、粉砂岩相 砾岩、砂岩、泥岩1 8 、具粒级递变层理的砂岩、砾岩混合相 混合类2 9 、薄层砂泥岩互层相 2 0 、薄层砾岩、泥岩互层相 泥质岩类2 l 、含砾泥岩相 2 2 、页岩、油页岩相 2 3 、灰黑色泥岩相 2 4 、浅灰色泥岩相 2 5 、灰绿色泥岩相 2 6 、红色、杂色泥岩相 中国石油大学( 华东) 硕士论文第3 章砂砾岩扇体成因机理类型及特征 表32 滨南油区砂砾岩扇体沉积特征表 扇体名称岩性组台沉积构造成因测井曲线实例 紫红砂质、泥质。般块状和山谷出口处，季齿化的漏斗壬庄地区( 沙 冲( 洪) 积 砾岩、砂砾岩、粒序层理，整节性洪水搬运性和箱性。四段) 扇 泥砾岩混杂。体混杂堆积。堆积碎屑物在 水甲面上形成。 含砾砂岩为主，交错，沙纹及 断陷早期，冲积 中到低幅箱王庄地区( 沙 扇i 角洲 夹泥岩、砂岩变形层理等， 扇部分进入水 形、漏斗形， 三段上亚段) 内部可见正体形成下部为钟形 反层理 近岸水下 厚层砂岩、含砾常见粒序、水由地河流出口扇根呈蒲斗利津地区( 四 扇 砂岩夹泥岩平及平行层后直接入湖，在形或箱形，扇段) 理，正旋回，单湖盆边缘斜载中为钟形 砂层上e 粒序而成 陡坡古砾砂岩、块状内部具正韵 盆地深湖，洪流齿化的箱形、滨南、利津 深水砂岩夹薄层泥 律，可见鲍马载陡坡深水变钟形，低幅指 ( 沙三段下 浊 浊积序列 缓处迅速堆积 形 亚段) 积 扇 形成 扇 滑塌 深湖泥岩中央具正粒序，可外力作用下，砂 中到低幅的滨南、利津 浊积砂岩、含砾砂岩 见粒序层理体前缘再滑塌齿化箱形、钟 ( 沙三段下 扇 至深水区形成形和指形 亚段) 表3 _ 3 滨南油区砂砾岩扇体地震相特征表 扇体名称 l 几何外形反射结构 振幅频率连续性 扇根 短波状杂乱 中较差 扇楔形 扇中 斜交前积 中 较好 锥形 冲( 洪) 积扇 扇端 亚平行中高 较好 扇三角洲平原 波状杂乱中较差 扇三角洲前缘 扇形、 扇三角洲楔形 斜变或发散前积 中 较好 前扇三角洲亚平行 中高较好 扇根 杂乱反魁结构 中一高 较好 扇中 扇形丘 近岸水下扇形 可见斜交反射结构低中等 扇端 短波状一杂乱中低差 陡坡深内扇 中一高较好 水浊积中扇 丘形楔 形 波状或杂乱结构低 差 扇 井扇 中差 浊 内扇 短楔中 较好 积 滑塌浊 扇中扇状、透波状或杂乱状 低差 积扇 外扇镜状 高 较好 中国石油大学( 华东) 硕士论文第3 章砂砾岩扇体成因机理类型及特征 3 2砂砾岩体沉积类型及特征 砂砾岩扇体的分类应以沉积学标志为基础，结合测井相标志、地震 相标志，做到“三相统一”进行合理的类型划分。综合各家所长，以钻 井剖面相分析资料的基础，结合岩性、电性及地震响应特征，从沉积体 系上对滨南砂砾岩扇体进行了严格的定义及划分。认为：在近距离湖相 体系为主的背景下，滨南主要发育有各种重力流、冲积扇和三角洲等沉 积体系，与沉积体系相对应，在不同部位分别形成了四类砂砾岩扇体： 即冲( 洪) 积扇、扇三角洲、近岸水下扇“、浊积扇( 陡坡深水浊积扇、 滑塌浊积扇) 。 3 2 1 冲( 洪) 积扇 ( 1 ) 沉积背景及分布 这类扇体主要发育于断陷初期，处于湖盆陡坡带- - n 近物源区的峡 谷出口处，由于古地形高差大，坡降较大，气候干燥炎热，常在湖盆边 缘由季节性洪水流搬运和堆积了一套粗碎屑物质。其最大特征为突发性 强，以剥蚀冲填为主，沉积厚度、面积相对较大。以郑家一王庄沙四段 扇体最为典型( 图3 - 1 ) 。从岩石类型来看，洪积扇最为复杂，一是颜色 多变，从深红色、杂色到浅灰色均有发育；二是岩性复杂，砾岩、泥砾 岩、含砾泥岩、砂质泥岩及砂岩等等，但砾岩类砾石成分多样，常由石 灰岩砾石、中酸性喷出岩砾石和花岗片麻岩砾石组成，砾石大小不一， 且磨园较差，常呈次棱角状一次园状，在砾石问被陆源碎屑物所冲填。 从扇根到扇端粒度逐渐变细，分选磨园逐渐变好：在概率图上曲线的斜 率由缓变陡再变缓，表明悬浮组分由多到少再到多，跳跃组分则由少到 多再到少。表现在测井曲线上复杂多样，但总体反映了向上交细的韵律 沉积，下部多为指状、钟状；中部多为箱形和钟形：上部则逐渐变为平 直曲线的反向齿形。在地震上一般可见冲填堆积的杂乱一短波反射结构 及扇中部位的s 形或斜交前积反射结构。通常洪积扇可划分为扇根、扇 中、扇缘三个亚相。 1 4 中国石油大学( 华东) 硕士论文第3 章砂砾岩扇体成因机理类型及特征 层井 位 段 自然 岩性柱视电阻率岩性特征沉积相 电位 1 4 0 0 冲 沙t 中薄屡砾岩网 积 1 5 0 0 之 与薄层紫红状 扇 豪苎兰一 飞 色泥岩互层 河 扇 中 四 = 二 、 7 l ， 冲 、 厚层砾岩含 主 积 j 跞泥岩夹极 j薄层紫红色 河扇 段 泥岩 道 扇 、 根 1 8 0 0l ， 图3 - 1 王庄郑1 9 井沙四上亚段冲积扇剖面分析图 ( 2 ) 亚相及微相特征 1 ) 扇根亚相 分布于临近断崖处的冲积扇顶端地带，冲积坡度角大，沉积类型以 河道充填沉积和泥石流沉积为主，主要为混杂砾岩堆积，层理发育较差， 属杂基支撑的泥石流产物： 2 ) 扇中亚相 沉积坡度较小，主要由辫状河道沉积和漫溢沉积所组成，岩性为块 状层理或交错层理砂岩、含砾砂岩、冲刷构造底砾岩，颗粒支撑的块状 砾岩等等，系水道特征沉积； 3 ) 扇缘亚相 地势平缓，沉积坡度小，以洪泛和漫溢沉积为主，扇端沉积物较细， 由泥岩、砂质泥岩组成，粘土沉积物中见水平纹层和变形于裂构造。粒 度总体上较细，磨园不好，分选差。 中国石油大学( 华东) 硕士论文第3 章砂砾岩扇体成因机理类型及特征 32 2 扇三角洲 ( 1 ) 沉积背景及分布 扇三角洲由a h o l m e s ( 1 9 6 5 ) 和j h m c g o w e n ( 1 9 7 0 ) 提出来的。定 义为从邻近高地推进到稳定水体( 海、湖) 中去的冲积扇，其发育的基 本