（地质学专业论文）沾化凹陷沙四段储层特征研究.pdf

中图分类号：t e l 2 2 2 单位代码：1 0 4 2 5 学号：s 0 8 0 1 0 1 1 4 寸闺石油六学 硕士学位论文 c h i n au n i v e r s i t yo fp e t r o l e u mm a s t e rd e g r e et h e s i s 沾化凹陷沙四段储层特征研究 r e s e a r c ho nc h a r a c t e r i s t i c so fr e s e r v o i ri ne s 4 f o r m a t i o no fz h a n h u a s a g 学科专业：地质学 研究方向：储层地质学及沉积盆地流体矿产 作者姓名：张秋实 指导教师：陈世悦教授 二。一一年六月 r e s e a r c ho nc h a r a c t e r i s t i c so fr e s e r v o i ri ne s 4 f o r m a t i o no fz h a n h u as 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 fm a s t e r c a n d i d a t e ：z h a n gq i u s h i s u p e r v i s o r ：p r o f c h e ns h i y u e s c h o o lo fg e o s c i e n c e s c h i n au 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 ) 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：筮丛望 日期：汐，年歹月牛日 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f - j ( 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：箍熟复 l ， 指导教师签名： 日期：加，年石月乎日 日期：加，年万月手日 摘要 目前对沾化凹陷沙四段储层的发育特征缺乏系统的认识，因此论文以储层地 质学理论为指导，综合多项资料，运用各种测试技术，研究后认为沾化凹陷沙四 段主要发育扇三角洲冲积扇沉积和湖泊沉积，储层包括碎屑岩和灰质滩坝等类 型，其中灰质滩坝主要在沙四上亚段沉积时期发育于渤南洼陷南部，成熟度较高； 碎屑岩发育范围较广，包括砾岩、砂砾岩及砂岩等，表现为较低的成份成熟度和 结构成熟度。成岩作用类型包括压实作用、胶结作用、交代作用和溶蚀作用等， 沙四下亚段主要处于中成岩b 期一晚成岩期，沙四上亚段主要处于中成岩期a 期。将压实作用强度的三个级别与胶结作用类型和溶蚀程度组合，在平面上形成 了不同的成岩相带。平面上，由盆地边缘向盆地内部，胶结作用由碳酸盐胶结类 型为主过渡为混合胶结为主；纵向上，随着埋深增大，压实作用增强，3 5 0 0 米 到4 0 0 0 米深度附近发育次生孔隙，溶蚀作用较强。 物性资斟及压汞资料表明，研究区内由浅至深，原生孔隙减少，次生孔隙及 裂缝增加；北部扇三角洲前缘与河口坝中发育的储层以碎屑岩为主，保存了部分 原生孔隙，h 次生孔隙较为发育，扇根则以溶蚀的次生孔隙为主，南部缓坡发育 的储层以灰质滩坝储层为主，孔隙类型包括了溶蚀孔隙和生物粒间孔、粒内孔等， 种类较复杂砂砾岩和灰质滩坝作为两类重点储层，前者孔隙结构主要为分散型， 变化较大，爵者则以中孔中喉型为主。 在储层分级的基础上，建立了储层评价分类标准并进行了评价，结果表明， 垂向上i i i 砂组的砂体是最有利的储集体，此外沙四上段顶部发育自生自储灰岩 聚集模式的岩性油藏也较为有利；平面上来说，罗家扇扇端细砂分布区、渤南洼 陷北部扇三角洲前缘、渤深4 井扇三角洲前缘等部位为储层发育的有利区带。 关键词：沙四段，沾化凹陷，成岩作用，储集空间，储层评价 c a r b o n a t i t eb e a c hr e s e r v o i ra r et w oo f t h em a i nr e s e r v o i r s t h ec a r b o n a t i t er e s e r v o i rm a i n l yb e d e p o s i t e di nt h es o u t ha r e ao fb o n a nd e p r e s s i o n t h ee l a s t i cr e s e r v o i rc o n t a i n se o n g l o m e r a t e m ， g l u t e n i t e ，s a n d s t o n ea n ds oo n ，a n dt h ec o m p o s i t i o nm a t u r i t ya n dt e x t u r em a t u r i t yo fe l a s t i c r e s e r v o i ra r el o w t h em a i nd i a g e n e s i s 哆p e so fr e s e a r c h e da r e ai n c l u d ec o m p a c t i o n , c e m e n t a t i o n ， m e t a s o m a t i s ma n dd i s s o l u t i o n d i a g e n e t i cs t a g eo ft h el o w e rp a r to ft h ee s 4f o r m a t i o ni sf r o mt h e m e d i u mbt ot h el a t e ，a n dt h a to ft h eu p p e rp a r to ft h ee s 4f o r m a t i o ni sm a i n l yi nt h em e d i u ma a c c o r d i n gt oq u a n t i t a t i v ec a l c u l a t i o no fd i a g e n e s i si n t e n s i t y , d i f f e r e n tk i n d so fd i a g e n e t i cf a c i e s c a nb ed i v i d e d t h r o u g ht h e i rc o m b i n a t i o n d i f f e r e n td i a g e n e t i cf a c eb e l t sa r ef o r m e d f r o mt h e e d g eo fs a gt ot h ei n t e r i o r , c a r b o n a t ec e m e n t a t i o nc h a n g ei n t om i x e dc e m e n t a t i o nt r a n s i t i o n a l o n g w i t ht h eb u r i e dd e p t hi n c r e a s e s ，c o m p a c t i o ne f f e c te n h a n c e m e n t i nt h ed e p t hf r o m3 5 0 0m e t e r st o 4 0 0 0m e t e r sd e v e l o p e ds e c o n d a r yp o r o s i d a n dd i s s o l i t i o ni ss 仃o n g e r s e c o n d a r yp o r o s i t yc a u s e d b yd i s s o l u t i o nd e v e l o p e di nt h ef a nr o o t d e v e l o p m e n to fc a r b o n a t i t eb e a c hg i v ep r i o r i t yt ot h e s o u t h e r ns l o p eo fb o n a nd e p r e s s i o n p o r et y p e si n c l u d ed i s s o l u t i o np o r e sa n db i o l o g i c a lb e t w e e n g r a i n sh o l e s ，g r a i no fi n n e rh o l ee t c t y p e sa r e r a t h e rc o m p l i c a t e d c a r b o n a t i t eb e a c hr e s e r v o i ra st w ok i n d so fk e yr e s e r v o i r s ，t h ep o r et y p eo f f o r m e ro n em a i n l yf o r t h ed i f f u s ea n dh a sl a r g ev a r i a t i o n ，t h ep o r ea n dt h o a tt y p eo ft h el a t t e ro n ea r em i d d l e o nt h eb a s i s o fr e s e r v o i rc l a s s i f i c a t i o n ，t h ee v a l u t i o ns t a n d a r do fr e s e r v o i ri se s t a b l i s h e d , a n dt h ep r i m a r y f o r m a t i o n sa r ee v a l u a t e d t h er e s u l t ss h o wt h a tt h es a n dg r o u pi l li st h em o s tf a v o r a b l es a n db o d y o fr e s e r v o i ri nv e r t i c a l d i r e c t i o n ，f u r t h e r m o r et h el i t h o l o g i cr e s e r v o i ro fs e l f - g e n e r a t i o na n d s e l f - s t o r a g el i m e s t o n eg a t h e r e dm o d ei sa l s of a v o r a b l ew h i c hd e v e l o p e do nu p p e rp a r to fe s 4 f o r m a t i o n ；h o r i z o n t a l l yt h ef a v o r a b l ez o n e so ft h ed e v e l o p m e n to fr e s e r v o i r c o n t a i nt h e d i s t r i b u t i o na r e ao ff i n es a n di nf a ne n do fl u o j i af a n ，t h ef a nd e l t af r o n ti nn o r t h e r nb o n a n d e p r e s s i o n ，a n dt h ef a nd e l t af r o n to fb o s h e n4 k e yw o r d s ：e s 4f o r m a t i o n ，s a g ，d i a g e n e s i s ，p o r e s p a c e ，r e s e r v o i re v a l u t i o n 目录 第l 章前言1 1 1 研究目的及意义l 1 2 国内外研究现状- 1 1 2 1 研究区沉积体系方面的研究l 1 2 2 研究区储层方面的研究1 1 2 3 研究区储层评价的现状2 1 2 4 储层分级评价方法概述3 1 3 研究内容及技术路线9 1 3 1 论文研究内容9 1 3 2 技术路线1o 第2 章地质概况l2 2 1 构造特征与演化12 2 1 1 构造特征12 2 1 2 构造演化一l3 2 2 地层发育特征1 4 2 2 1 沙四下亚段。l5 2 2 2 沙四上亚段1 5 2 3 沉积相类型与展布l6 2 3 1 沉积相类型一l6 2 3 2 沉积相展布特征l7 第3 章储层成岩作用2 0 3 1 岩石学特征2 0 3 1 1 灰质滩坝类储层2 l 3 1 2 砂砾岩类储层一2 2 3 2 储层成岩作用特征2 2 3 2 1 压实、压溶作用2 3 3 2 2 胶结作用2 3 3 2 3 交代作用2 7 3 2 4 溶解、溶蚀作用2 8 3 3 成岩阶段分析及成岩相2 9 3 3 1 成岩阶段划分。2 9 3 3 2 成岩作用强度的计算一3 3 3 4 成岩相类型与分布3 4 3 4 1 成岩相类型3 4 3 4 2 成岩相分布3 7 第4 章储层储集空间与物性特征4 0 4 1 储集空间类型4 0 4 1 1 原生孔隙4 0 4 1 2 次生孔隙4 1 4 2 孔隙结构特征与分布4 2 4 2 1 孔隙结构特征4 2 4 2 2 孔隙类型分布4 4 4 3 储层物性分布特征4 5 4 3 1 物性垂向分布特征4 5 4 3 2 物性平面分布特征。4 6 4 4 不同类型储集体的储层特征4 8 4 4 1 砂砾岩类储层- 4 8 4 4 2 灰质滩坝类储层。5 0 第5 章储层评价方法研究5 3 5 1 大尺度储层非均质评价5 3 5 1 1 砂砾岩百分含量5 3 5 1 2 分层系数5 4 5 2 中尺度储层非均质评价5 5 5 2 1 试油资料评价：o 5 5 5 2 2 单因素综合定量评价5 7 5 3 小尺度储层非均质评价6 2 5 3 1 砂砾岩储层6 2 5 3 2 灰质滩坝储层6 5 5 4 储层的综合评价及有利区带预测6 7 5 4 1 有利砂体发育层位6 9 5 4 2 有利砂体平面展布。7 0 第6 章储层物性的影响因素。7 2 6 1 沉积相对储层物性的影响7 2 6 1 1 岩性7 2 6 1 2 粒度7 2 6 1 3 砂体类型。7 3 6 2 成岩作用对储集物性的影响7 5 6 2 1 压实作用对储层物性的影响7 5 6 2 2 胶结作用对储层物性的影响。7 5 6 2 3 溶蚀作用对储层物性的影响7 6 6 3 异常流体压力与储层特征7 7 6 4 构造对储集物性的影响7 8 6 4 1 不整合对储层的影响7 8 6 4 2 断层对储层的影响一7 8 第7 章结论8 0 参考文献8 2 在攻读硕士学位期间取得的学习成果8 4 致 射一8 5 中国石油大学( 华东) 硕士学位论文 1 1 研究目的及意义 第1 章前言 沾化凹陷作为胜利油田重要油气富集区，已发现太古界、寒武奥陶系、石炭二 叠系、中生界、新生界古近系沙河街组和东营组、新近系馆陶组和明化镇组等8 套含 油层系，累计探明石油地质储量1 3 6 2 1 0 8 t 。以凹陷总生烃量2 2 1 9 l o s t ( 三次资 源评价) 计，资源探明率高达5 9 9 ，整体上已进入以寻找隐蔽油气藏为主的中高勘 探阶段，因此寻找新的有潜力的接替层系成为该区油气勘探稳定发展的需要。 通过本论文的研究，对该区沉积体系内的储层特征进行深入、科学地认识，特别 是通过研究沾化凹陷砂砾岩及灰质滩坝两类储层特征，进一步深入了解有效储层的控 制因素与分布规律，同时寻找合适的方法对储层进行分类评价，有利于有效地指导该 区的下一步勘探部署。 1 2 国内外研究现状 在近5 0 年油气勘探历程中，前人对沾化地区沙四段沉积、储层均有所研究，并 取得了一定的成果和认识。 1 2 1 研究区沉积体系方面的研究 针对沾化地区沉积体系方面，前人的研究侧重于孤立洼陷内局部地区沉积相划分 与沉积环境的分析。 对沾化凹陷沙四段上部砂体微相及沉积环境而言，可将沉积体系归纳为冲积扇一 扇三角洲沉积体系、曲流河一三角洲沉积体系和较深湖沉积体系三种类型【l 】；根据沉积 相、测井相和地震资料，罗家鼻状构造沙四段近岸水下扇划分出3 个亚相，6 个微相， 对近岸水下扇的沉积模式前人曾进行恢复【2 】针对渤南洼陷渤深4 井区沙四段的沉积 环境进行分析，武恒志等认为该区沙四沉积期为局部水退过程，处于半干旱、半闭塞 的盐湖相沉积特征，相应发育了扇三角洲砂砾岩相、碳酸盐岩相和膏岩相等3 种岩相 类型【3 】。此外，张志全、庞锦莲等也曾利用钻井、测井等资料对研究区内渤南洼陷沙 四段沉积相类型、特征及其展布进行了分析【4 】【5 】o 第1 章前言 1 2 2 研究区储层方面的研究 针对研究区储层的储集空间类型，刘家铎等曾提出孔隙划分为原生孔隙、次生孔 隙和混生孔隙3 大类，将裂缝划分为构造缝、重力滑移缝、异常压力缝、成岩缝、原 生缝、塑性变形面、溶蚀裂缝7 大类，并首次强调了泥岩裂缝型储层的重要性1 6 1 。关 于储集空间，前人认为离物源近、沉积物供给和沉积速率快是造成研究区储层低渗透 的重要基础，复杂的成岩作用是导致低渗透储层非均质性的主要成因之一，而其中溶 解成岩作用形成的多种次生孔隙，是使低渗透储层的孔隙度提高的重要方面【7 1 ；吴富 强等人曾从渤南洼陷地壳的断块型结构、深大断裂发育、地幔上隆、岩石圈减薄等特 征，认为该区深部储层具备产生耗散结构的一切条件，提出初始强酸性含矿深部热流 体是形成次生孔隙的主要因素之一嘲。对于研究区的储层展布及其厚度，一般是通过 地震叠后处理、多井约束三维地震反演等方法进行预测【9 1 。 1 2 3 研究区储层评价的现状 目前常用的储层评价方法可简单分为直接量度法和地质分析法两种，直接量度法 既包括各种储集参数的直接测量，又包括储层物性参数测井、地震资料的间接计算。 该方法适用于高成熟探区，预测精确度高。地质分析法是从沉积相带、成岩作用、母 质类型等控制储层物性的地质因素出发，通过不同地质条件下储层物性变化特征分 析，确定有利储层发育的地质条件，进而预测有利储层的分布区带。 常规碎屑岩储层因其储集空间类型单一、物性变化规律性强，利用测井、地震资 料直接量度的精度较高。对于碳酸盐岩、砂砾岩体等特殊储集岩类，由于其储集空间 类型多样，影响孔隙形成的地质因素较多，无论是直接量度还是地质分析，目前均不 能达到良好的效果。因此，碳酸盐岩、砂砾岩体等沉积体系的储层预测是储层预测的 难点，也是储层评价的研究方向。 目前对碳酸盐岩储层的评价仍停留在定性评价到半定量评价的水平，常用的方法 包括地质预测法、地球物理法和地质一地球物理综合计算法等，其中地质预测法又包 括曲率法、构造应力场模拟法等；s e i s l o g 反演技术、时频分析法等则属于地球物理 方法；地质地球物理综合法包括非线性大变形数值模拟法等【1 0 1 。 砂砾岩储集体的典型特点是期次不明显、横向不稳定、地震反射杂乱。对于该类 储层的预测，前人认为异常高压是改善深层砂砾岩储层储集性能的关键因素，因此在 砂砾岩扇体划分和扇体边界追踪的基础上，可利用声波和速度谱等资料研究并追寻异 常高压分布区带，寻找储层物性良好保存区带，再通过地震高频能量衰减梯度法预测 2 中国石油大学( 华东) 硕士学位论文 砂砾岩扇体储层物性【1 1 1 。 此外，对于滩坝砂体储层的评价和预测也有很多针对性的技术和手段。针对东营 凹陷沙四段的滩坝砂体薄互层横向变化快、分布复杂的地质特点，将相似背景目标分 离技术用于储层预测，取得了良好的效果【1 2 1 ；用波形分析法对东营凹陷西部地区沙四 上亚段的滨浅湖滩坝砂岩储层进行了评价和预测；近几年发展起来的岩石热解地球化 学录井，可通过获取并分析储层流体性质等方面的参数来定量评价储层，是目前各种 定性、半定量储层评价的补充和发展【1 3 】。 1 2 4 储层分级评价方法概述 在油田不同的勘探与开发阶段，储层描述所侧重的内容、手段都是不同的。由于 对储层内部的非均质性的认识是逐步深入的，所以一般来讲，可以按照尺度的不同来 对储层非均质性进行论述，从大到小逐渐深入，不同尺度适用不同的评价方法。 总的来说，前人关于储层描术尺度的划分方案有5 种： ( 1 ) p e t t i j o h n ( 1 9 7 3 ) 基于储层沉积的厚度与规模、层理性、界面等属性上的差 异，将储层层次划分为层系规模( 百米级) 、储层砂体规模( 十米级) 、储层层理规模 ( 米级) 、储层纹层规模( 毫米级) 和储层孔隙规模( 微米级) b 4 】。 ( 2 ) h h h e l d o r s e n 和l w l a k e ( 1 9 8 6 ) 提出了储层描述的4 种尺度：特大尺度 即整个储集层规模；粗视尺度油田模型网格化尺度，即油藏模拟尺度；宏观尺度 即岩芯分析尺度；微观尺度即孔隙规模尺度，应用显微镜分析【1 5 】。 ( 3 ) w e b e r ( 1 9 8 9 ) 综合考虑储层规模大小和储层层次非均质性对流体流动的影 响，将储层划分为七个层次：断层面分割的储层、成因单元砂体、成因单元内渗透带、 成因单元内夹层、层理面、孔隙颗粒结构面和裂缝；这种方案的不足之处，是对储层 尺度规模的认定不够严格1 1 6 1 。 ( 4 ) v a nd eg r a a f f 和p j e a l e y ( 1 9 8 9 ) 从油藏模拟的角度出发，将储层的非均质性 分为4 级：油田级( 1 1 0 k m ) 、储层级( 约0 1 l k m ) 、油层至原生砂体级( 0 0 1 4 ) 5 k i n ) 、 层理级( 1 e m l m ) ；这种方案强调了储层非均质性的层次性和储层模型的实用性，但是 分级规模与地层界面的对应关系不够明确【l 7 1 。 ( 5 ) a d m i l l ( 19 9 1 ) 按储层沉积界面系统将河流沉积体系中的沉积界面分为 6 级，分别对应不同规模的底形迁移面；此方案最初是应用于野外露头以及现代沉积 剖面中的描述，应用于油田地下以及砂砾岩类储层等有一些困难【1 8 】。 由此可见，5 种划分方案分别强调了储层研究中的不同方面，划分的目的和侧重 第1 章前言 点各有不同。综合前人成果和油田开发实际情况，本次研究结合研究区实际情况，针 对储层描述尺度及储层地质模型，采用了8 级划分方案，按储层规模由大到小分别是： 盆地级、油田级、砂组级、砂层级、砂体级、层理级、毫米级、微米级；其中又把盆 地级、油田级归为大尺度，砂组级、砂层级归为中尺度，砂体级和层理级归为小尺度， 毫米级和微米级归为微尺度【1 9 1 。针对不同的储层类型、级别与非均质性特点，应采用 不同的评价方法。 一、大尺度储层评价 大尺度储层规模相当于凹陷内沉积体系的范围，以研究储层发育的整体地质特征 及寻找和探明油气田为目的，对控制储层分布的沉积体系和储层连续性等方面进行分 析均是这个尺度储层评价的重要研究内容。 1 储层沉积体系分析 沉积体系的地质分析方法以依据钻井岩心、录井岩屑以及野外岩石露头为最基础 的直接实物证据，开展沉积学、储层地质学的观察、描述与分析等。主要包括四个方 面的内容： 相标志观察与分析重点寻找岩石学标志、古生物标志以及地球化学标志等， 对沉积环境进行推测和解释。 沉积序列和模式的分析单独的相标志环境解释具有多样性，而不同相标志垂 向上有规律的组合就具有更加“标准”的意义。 岩石样品的实验室分析通过分析粒度、岩石成分、元素含量等定性或定量的 内容，可以得到岩石的基本属性参数，这些都是分析沉积环境必不可少的重要资料。 沉积体系制图分析在相分析的基础上通过制作柱状图、剖面图以及各种平面 图件，通过对该类图件进行综合分析，建立沉积体系的模型。 沉积体系的测井相分析主要应用自然电位( s p ) 和自然伽马( g r ) 曲线，结合 电阻率测井、声波时差测井等，通过分析其组合特征对沉积相进行判断和分析，是地 质分析方法的辅助与补充。 地震地层分析方法以其测网分布均匀，剖面连续性较好等优势在大尺度的沉积体 系研究中发挥了很大作用。利用地震资料几何形态、物理参数、关系参数等特征可以 建立沉积体系与地震响应之间的特征参数对应关系，进一步进行“地震相 分析。 2 储层连续性及连通性分析 储层的连续性指储层在横向上的延续程度，连通性指垂向上相互接触叠置的程 4 中国石油大学( 华东) 硕士学位论文 度。一般而言，近岸水下扇及浊积扇砂砾岩体等类型横向连通性较差，垂向连通性较 好；而滨浅湖滩坝砂体平面多延伸较远，连通性较好，但垂向连通性较差；扇三角洲 河道类砂体介于两者之间( 图1 1 ) 。 垂 向 连 通 性 o 近岸水下扇扇三角洲河道滩坝砂体 昏o 嚣畸一一麓阉闺一 一韶章卤囱吃 横向连续性 图1 - 1 砂体横向连续性和垂向连通性关系图( 据c l a r k ，1 9 9 6 修改) 通常在不同尺度上应用不同资料以及手段描述储层连续性和连通性，大尺度上储 层的连通性可以用以下两种指标描述： ( 1 ) 砂岩百分含量 即单井中的砂岩和砾岩的总厚度与地层厚度之比，单位为，该指标可宏观反映 储层的连通性。一般而言，河道砂体、滩坝砂体等类型，砂岩含量小于3 0 为孤立 砂体，3 0 - - 5 0 砂体具有一定连通性，大于5 0 有大面积连通砂体，大于7 0 连 通性非常好；但由于砂砾岩储层的特殊性，砂砾岩含量太高的地区储集物性较差，不 利于砂砾岩成藏，因此，认为砂砾岩百分含量在1 0 5 0 的地区为最有利地区， 而大于5 0 的地区次之【2 0 1 。 ( 2 ) 分层系数 即研究层段内砂层的层数，一般以平均单井钻遇砂层层数表示( 钻遇砂层总层数 统计井数) 。该指标可宏观反映储层的垂向连通性，一般砂层越薄、层数越多，层间 非均质性越严重，储层连通性越差，不同类型的砂体储层连通性也有差异。由于砂体 厚度和层数同时体现了大尺度上储层垂向的连续性，即分层系数与层数成正比，与厚 耄i i 第l 章前言 度成反比，分层系数越小，储层单层越厚。通过改进，可以用研究区内换算过的分层 系数( 单井钻遇砂层总层数地层厚度) 取平均值对储层垂向连通情况进行表征。 二、中尺度储层评价 中尺度储层规模包括砂组和砂层两个级别，研究范围局限在油藏内部，是研究中 常见的规模尺度，也是地震资料所能够区分的最小地层单元尺度，如果需要进行地质 相一测井相一地震相三者之间的转换，不仅需要资料齐全的测井系列和取芯资料，且 井网密度要达到百米级。重点研究内容包括砂组、砂层的单元对比以及小层沉积相分 析，隔夹层和砂体连通性分析，储层的物性评价与类型划分等。该尺度对储层类型进 行评价划分可在地层对比及沉积相分析的基础上，应用试油资料评价及单因素综合定 量评价两种方法。 1 试油资料评价 孔隙度及渗透率是表征储层物性，进行储层综合评价的重要参数，试油资料作为 检测储层有效性的手段，用于判断勘探过程中发现的储层其含油气性及产液能力等， 在孔隙度与渗透率的交会图上按照试油的不同结果做散点图并结合沉积、成岩等其它 因素，即可对储层进行合理准确的评价与划分【2 1 1 。 2 单因素综合定量评价 储层评价的相关指标包括岩性、沉积相、成岩作用、物性特征、孔隙结构、含油 性、电性等众多因素，不同因素又可用多种参数进行表述，因此十分复杂。当使用这 些复杂的参数对储层进行合理的评价时，需要对其进行分析和处理以进行简化。储层 综合定量评价就是在储层评价参数选取的基础上，对储层的多个影响因素进行综合 评价，最终得到一个综合评价指标，并依据它来对储层进行分类的一种评价方法【2 2 1 。 综合评价指标的计算公式为：r e i = a i ) ( i ，其中r e i 代表储层评价指标，x i i _ l 代表储层评价参数，a i 代表储层评价参数的权系数，n 是储层评价参数的个数。权系 数是某一评价因素在决定总体特性时所占有的重要性程度，是单因素综合定量评价应 用的关键。综合定量评价的系数确定常用的又有层次分析法【2 3 1 、灰色系统法【2 4 1 和主 成分分析法【2 5 1 等方法。 三、小尺度储层评价 小尺度储层规模是指单砂体及其内部的构成规模，包括砂体级和层理级两个层 次，在这个尺度上对储层内部非均值特征进行评价有助于油田水淹规律及剩余油分布 6 中国石油大学( 华东) 硕士学位论文 规律的研究。储层流动单元表征作为该尺度适用的评价手段，常用的研究方法包括沉 积岩相划分法、水动力单元划分法以及岩石岩性、物性分析方法等【2 6 1 。 其中流动单元法也称岩石物理相分析，岩石物理相的说法是在沉积相、岩石相和 成岩相基础上发展而来的，指一定规模储层岩石物理特性的综合，是流体流动单元的 最基本岩石单位，是沉积作用、成岩作用及构造作用对岩石共同作用的综合反映【2 7 1 ， 该方法以k o z e n y c a r m a n 方程及其基本公式变换为基础： p 南斟= 南面1 ( 1 ) 式中：k 渗透率( 岬2 ) ； r 前效孔隙度； f s - 形状系数； 卜q 曲度； s 旷一比表面； h c _ f 。f s g v 2 岩石结构常数； 同一岩石物理相中，h c 可看做常数，为了反映它的变化，设r q i 为油藏品质指 数，可对k c 方程做如下的变换： z 一熹 r q i = 0 0 3 1 4 1 f - 乏。- ( 此式中k 为1 0 3 岬) 设f z i 为流动带指标： f z i ：二 h c 最终可变换为： i g r q i = l g o z + l g f z i ( 2 ) 由式( 2 ) 可见，在r q i 与眈双对数坐标上，f z i 值为常数的样品，r q i 值与 0 z 成直线关系【2 s 1 ，通过作图可将近似处于同一条带上的样品点视为同一水动力单元 或岩石物理相；f z i 值不同的样品，其r q i 与眈成相互平行的条带 四、微尺度储层评价 微尺度储层规模包括毫米级和微米级，主要着重于孔隙结构的研究与评价，以对 岩心样品的实验测试分析为主要手段，可以分为直接观测和间接测定两种，前者包括 岩心观测、铸体薄片观察、扫描电镜法等，后者包括压汞分析、孔渗分析和x 衍射 7 第l 章前言 分析等f 2 9 1 。 表1 - 1 常用的孔隙结构参数 孔隙结构表 孔隙结构表征孔隙结构参数孔隙结构参数 征 最大孔径孔喉配位数 孔隙大 孔隙大小 最小孔径孔喉连通性平均孔喉直径比 小与分孔径中值 平均孔喉体积比 布 孔径平均值 孔隙结构综 排驱压力 孔隙分布孔隙分选系数 合参数 特征结构参数 最大连通孔喉半径结构难度指数 孔喉半径均值排驱压力 主要流动孔喉半径均值毛管压力中值 喉道大小孔喉渗流参 喉道大 孔喉峰值 数 退汞效率 最小非饱和孔隙体积百 小与分 分数 布 孔喉分选系数 孔隙度 相对分选系数 宏观物性参 喉道分布均质系数 数 渗透率 歪度 峰态面孔率 喉道、片状喉道、弯片状喉道、管束状喉道【3 0 1 ( 图1 - 2 ) 。碳酸盐岩储层的孑l 隙结构 蚀解理型喉道、微裂缝型喉道p 1 1 ( 图1 - 3 ) 。 黪誉鬻隆露窿疑 图囹圈圈圈 要匠托田i 8 中国石油大学( 华东) 硕士学位论文 ( a )( b )( c ) 、0 j = j 厂毒i 一 臻2 新汰 产鋈 、；h ( d ) 图l - 3 碳酸盐岩储层中孔隙喉道类型 ( a 孔隙缩小型喉道弘管状喉道c 溶蚀解理型喉道m 微裂缝型喉道) 1 3 研究内容及技术路线 1 3 1 论文研究内容 本论文主要包括以下研究内容： 一、沉积体系控制下的储层展布特征 在前人沉积相及沉积体系研究成果基础上，结合岩芯的观察描述、测井及已有相 关分析化验资料，明确沾化凹陷沙四段沉积体系控制下，以灰质滩坝和砂砾岩两种类 型为主的储层的平面展布特征。 二、储层岩石学特征与成岩作用 通过岩芯观察以及镜下鉴定，收集相关的阴极发光、扫描电镜等资料，系统研究 沾化凹陷沙四段不同构造单元内的储集层岩石学特征以及成岩作用类型；通过成岩作 用强度的分析，总结成岩相类型及平面分布特征；同时结合古地温、镜质体反射率、 成岩自生矿物以及x 射线衍射等已有分析资料，进行成岩阶段划分和成岩相分析。 三、储集空间类型与储层物性特征 在岩心观察、镜下分析鉴定基础上，系统总结沾化凹陷沙四段灰质滩坝储层和砂 砾岩储层的储集空间类型，结合沉积环境、储层岩石学特征，分析探讨此二类储层类 型储集空间分布的特点。 以岩心物性分析资料为基础，分析沾化凹陷沙四上下亚段在垂向和平面上的物性 参数关系；同时结合压汞分析资料，分析各类储层的孔隙结构参数特征；在此基础上， 系统总结沾化凹陷沙四段灰质滩坝储层和砂砾岩储层的物性特征及微观孔隙结构特 征，分析岩性、沉积相、成岩作用、构造作用等各因素对储层物性的影响。 9 o飞 、 、，、二、，、r、。弋? 、 第1 章前言 四、储层类型划分及评价方法研究 在沉积体系、储层岩石学特征、成岩作用、孔隙结构及物性特征等研究基础上， 对沾化凹陷沙四段储层进行综合分类。优选已知油气的灰质滩坝储层和砂砾岩储层进 行重点解剖，采用数理统计方法，对其进行不同级次的定量划分和识别，并寻找适合 此二类储层提的储层评价方法，结合勘探开发信息，建立此二类型储层的定量评价标 准。 五、有效储层分布规律及预测 在以上研究基础上，结合评价结果和研究区构造特征、地层展布、岩石学特征、 沉积微相平面展布以及油田开发实际资料，对研究区的有利储层分布进行分析和预 测。 1 3 2 技术路线 本论文在沉积岩石学、储层地质学等基础理论的指导下，充分利用岩芯、钻井、 录井、测井以及各种相关分析化验资料，在前人研究基础上确定沾化凹陷沙四段早晚 两期沉积体系类型及展布特征；通过储层宏观特征及微观结构的研究，总结储层岩石 学特征及成岩作用类型，分析成岩演化史，总结储集空间类型、分析储层孔隙结构及 物性特征；同时，按照对沙四段储层进行综合分类，总结各类储层特征，建立定量的 评价标准及评价模型；最后，在对已知重点有效储层解剖基础上，分析有效储层分布 规律及控制因素，并进行有效储层分布预测。 具体技术路线见图1 4 ： l o 中国石油大学( 华东) 硕士学位论文 沉积体系研究储层特征研究 储层类型划分及评价 有效储层分布预测 图1 4 技术路线示意图 油田开发资料 铸体薄片电镜扫描压汞资料 孔渗数据测井资料录井资料岩心观察 储层孔隙结构储集物性关系储集空间类型锗层成岩作用 储层岩石学特征 储层空间展布 2 1 1 构 布。在东西向上被一系列北西向或近南北向的断裂复杂化，形成多个次级洼陷和洼间 低凸起；在南北向上形成缓坡或低凸起、洼陷、陡坡断裂带组成的构造样式( 图2 2 ) 。 由缓坡带的鼻状低凸起近南北向伸入盆地内，也可使近东西向半地堑凹陷带分隔成串 珠状或斜列的次级洼陷( 图2 3 ) 。渤南洼陷与四扣洼陷均为其中的次级洼陷，北断南 超式的箕状断陷，共同构成了沾化凹陷的主体部分，其间为罗家鼻状构造所分隔，它 们的形成是周边基底断裂活动的结果。 图2 - 1 沾化凹陷构造示意图 1 2 中国石油大学( 华东) 硕士学位论文 2 1 2 构造演化 中、新生代时期沾化凹陷的盆地演化可以划分为如下几个主要阶段： 早一中三叠世为大型内陆坳陷发育阶段，地层横向沉积稳定：晚三叠世本区整体 遭受挤压而抬升，部分地层剥蚀，并开始发育北西向逆冲断层；早一中侏罗世为对前 期地势高差起伏削高填低的过程，地层的沉积具充填披覆式特征；晚侏罗世一白垩 纪原北西向逆冲断层转为张性伸展，研究区进入断陷盆地发育阶段，同时局部发育挤 压逆冲构造；古近纪本区仍处于断陷盆地发育阶段，除北西向断层继承性活动外，大 量北东( 东) 向正断层开始活动；至新近纪本区进入区域性坳陷沉降阶段，地壳运动 以水平升降为主【3 2 1 。 具体在第三系沉积时期，沾化凹陷的构造演化可划分为两个不同特征的阶段：下 部地层即下第三系孔店组、沙河街组和东营组沉积时期属于同裂陷期，地层的岩相和 厚度均变化较大，其发育明显受到边界断裂活动的控制；上部地层即上第三系和第四 系沉积时期属于盆地上部裂后坳陷构造阶段，稳定地披覆于整个盆地区，其间为区域 性不整合所分隔。研究区发育在变形的基底岩系之上，由于基底断层的继承性活动在 上覆地层中形成一系列半地堑和地堑，为低突起所分割，构成了复杂的块断和古潜山 系统。 图2 - 2 沾化凹陷南北向代表性的构造剖面图 第2 章地质概况 义 和 庄 p q 1 q l i l 辩渤南谴陷氍岛，、起 l q 愀w j t t ：l om_ h竹a-。 2 2 地层发育特征 图2 - 3 沾化凹陷东西向代表性的构造剖面图 沾化凹陷进一步可分为四扣一渤南洼陷带、孤南一富林洼陷带、孤岛潜山凸起和 桩西一孤北潜山披覆构造带四部分，其中四扣一渤南洼陷的斜坡上，发育两个大型向 北倾没的鼻状构造( 罗家鼻状构造和孤北鼻状构造) 。沙四段沉积期间，孤南富林洼 陷带与桩西一孤北潜山披覆构造带被孤岛凸起所分隔，湖盆之间连通性很差。整个研 究区沙四段地层沉积厚度差异较大，地层厚度在4 5 m - - 一1 7 3 5 5 m 之间，总体上为一套 暗色砂砾岩、泥岩、石灰岩、白云岩及膏岩沉积，陆源碎屑岩多集中于下亚段，而碳 酸盐岩及膏岩多分布于上亚