（地质工程专业论文）欢喜岭油田南部沙一、二段层序地层研究与隐蔽油气藏预测.pdf

摘要 辽河坳陷西部凹陷西斜坡是国内著名的斜坡型复式油气聚集带，西部凹陷南部作 为辽河油田的重点探区，具有十分优越的石油地质条件。西部凹陷欢喜岭南部是寻找 隐蔽油气藏的有利地带。论文针对研究区构造条件复杂、储层非均质程度高、侧向相 变快等特点，利用高分辨层序地层学、沉积学、成藏理论和高精度地震解释与反演等 先进的理论与技术，阐明研究区沙一、二段油气成藏主要控制因素，建立成藏模式， 指明有利勘探方向和潜力区带，为勘探开发部署提供有效的地质依据。 在前人勘探研究成果的基础上，在对辽河西部凹陷欢喜岭南部的构造特征、沉积 特征、成藏特征等作深入了解后，通过针对研究区做作的3 d 地震精细解释、对研究 区进行井震相结合的高分辨率层序地层学研究、沉积相和沉积体系的精确分析，结合 地震反演对研究区沙一、二层段砂体空间展布作精细描述，找出有利砂体，再结合针 对研究区的成藏规律研究，开展有利目标预测与评价，部署预探井位。 论文主要取得以下几项研究成果和认识：1 ，研究区主要发育两组断层，即早期 发育的北东向西掉断层和晚期发育的近东西向南掉断层。其中近东西向断层为主干断 层，控制着本区的构造格局；2 ，研究区下第三系沙河街组沙一、二段地层共可以划 分为一个二级层序，二个三级层序和8 个准层序组，同时可划分6 个体系域；3 ，研 究区在沙一、沙二段主要发育滨浅湖环境下扇三角洲沉积体系，前缘水下分流河道、 河口坝和前缘席状砂比较发育，也是研究区有利的储集体；4 ，研究区油源充足，含 油气层系和油减类型多，并具有较好的隐蔽圈闭形成条件。研究区位于西斜坡坡折带， 断层对油气的运移及聚集起决定作用；5 ，共找出有利圈闭3 个，并预测资源量为近 1 0 0 0 x 1 0 4 t 。 关键词：欢喜岭油田南部，层序地层学，隐蔽油气藏，扇三角洲，油气成减 s e q u e n c es t r a t i g r a p h ys t u d ya n dt h ep r e d i c t i o no fs u b t l e r e s e r v o i r so fe s l - 2i ns o u t ho fh u a n x i l i n go i lf i e l d l o n gw u ( g e o l o g i c a le n g i n e e r i n g ) d i r e c t e db yp r o f w a n gw e i f e n g a b s t r a c t t h ew e s ts l o p eo fw e s ts a gi nl i a o h ed e p r e s s i o ni st h ew e l l - k n o ws l o p ec o m p o s i t e o i l g a sa c c u m u l a t i o nz o n e s ，t h es o u t ho ft h ew e s ts a gi sc a l c u l a t e dt h ef o c a le x p l o r a t i o n a r e ai nl i a o h eo i lf i e l d ，w h i c hh a v ev e r ys u p e r i o ro i lg e o l o g i cc o n d i t i o n s t h es o u t ho f h u a n x i l i n go i lf i e l do fw e s ts a gi sf a v o ra r e af o rl o o k i n gf o rh y d r o c a r b o nr e s e r v o i r s i n v i e wo ft h ef e a t u r e ss u c ha sc o m p l i c a t et h es t r u c t u r a le n v i r o n m e n t ，t h eh i g hr e s e r v o i r h e t e r o g e n e i t y , t h em u l t i v a r i a n tl a t e r a lf a c i e sa n ds oo ni nr e g i o no fi n t e r e s t ，m a k eu s eo f h i g hr e s o l u t i o ns e q u e n c es t r a t i g r a p h y , s e d i m e n t o l o g y , t h et h e o r yr e s e r v o i rf o r m a t i o n ，t h e h i g hp r e c i s i o ns e i s m i ci n t e r p r e t a t i o na n di n v e r s i o n ，a n do t h e ra d v a n c e dt h e o r yo rt e c h n i q u e ， t h i sa r t i c l ew a n tt oc l a r i f yt h em a i nc o n t r o lf a c t o r sf o rr e s e r v o i rf o r m a t i o no fs1 s2i n r e g i o no fi n t e r e s t ，b u i l dt h em o d eo fr e s e r v o i rf o r m a t i o n ，d e m o n s t r a t et h ef a v o re x p l o r a t i o n d i r e c t i o na n dp o t e n t i a la r e a ，a n dp r o v i d ee f f e c t i v eg e o l o g i cr e f e r e n c ef o rt h ed i s p o s i t i o no f e x p l o r a t i o na n de x p l o i t a t i o n o nt h eb a s i so ft h ee x p l o r a t i o nr e s e a r c hr e s u l to fp r e d e c e s s o r s ，a f t e rs t u d y i n gt h e s t r u c t u r a lf e a t u r e ，t h ed e p o s i tf e a t u r e ，t h ef e a t u r eo fr e s e r v o i rf o r m a t i o no ft h es o u t ho f h u a n x i l i n go i lf i e l do fw e s ts a gi nl i a o h ed e p r e s s i o ni n t e n s i v e l y , w ef i n do u tt h ef a v o r s a n db o d ya c c o r d i n gt of i n e3 ds e i s m i ci n t e r p r e t a t i o ni nr e g i o no fi n t e r e s t ，s t u d y i n gh i g h r e s o l u t i o ns e q u e n c es t r a t i g r a p h yu s i n gl o ga n ds e i s m i cd a t ai nr e g i o no fi n t e r e s t ，t h e s u p e r i o ra n a l y s i so fs e d i m e n t a r yf a c i e sa n ds e d i m e n t a r ys y s t e m s ，a n dm a k i n gaf i n e d e s c r i p t i o nf o r t h es p a c ed i s t r i b u t i o no fs a n db o d yo fs l - s 一2i nr e g i o no fi n t e r e s tw h i c h u n i t es e i s m i ci n v e r s i o n ，w h a ti sm o r e ，w ew o u l da c tf a v o r a b l eo b je c t i v e sp r e d i c t i o na n d e v a l u a t ea n dd e p l o yp r e l i m i n a r yp r o s p e c t e dw e l l sa s s o c i a t i n gt h es t u d yo ft h el a wo f r e s e r v o i rf o r m a t i o ni nr e g i o no fi n t e r e s t t h i sa r t i c l eh a dm a i n l yp u r c h a s e ds o m ei t e m so fr e s e a r c hr e s u l ta n dk n o w l e d g ea s i i f o l l o w s ： 1 ，t h e r ea r em a i nt w og r o u pf a u l tg r o w i n gi nr e g i o no fi n t e r e s t ，w h i c ha r ea n e t r e n d i n gg r o u pf a u l td r o p p i n gw e s t w a r dt h a tg r o w i n ge a r l ya n dae w t r e n d i n gg r o u p f a u l td r o p p i n gs o u t h w a r dt h a tg r o w i n gl a t ep e r i o d t h ee w - t r e n d i n gg r o u pf a u l ti sm a i n f a u l t ，w h i c hc o n t r o lt h et e c t o n i cf r a m e w o r ko fr e g i o no fi n t e r e s t ；2 ，t h es l s 一2i nr e g i o n o fi n t e r e s tc a nb ed i v i d e do n es e c o n d o r d e rs e q u e n c e ，t w ot h i r d - o r d e rs e q u e n c e sa n de i g h t p a r a s e q u e n c es e t s ，w h i c ha l s oc a nb ed i v i d e ds i xs y s t e mt r a c t ；3 ，t h es l - s 一2i nr e g i o no f i n t e r e s tm a i n l yd e v e l o pf a n d e l t as e d i m e n t a r ys y s t e mi ns h o r e - s h a l l o we n v i r o n m e n t ，t h e s a n db o d yo fs u b c h a n n e lb r a n c ho ft h ef r o n to ff a n - d e l t a ，d e b o u c hb a r ，s h e e ts a n do ff r o n t o ff a n - d e l t ad e v e l o p i n gr e l a t i v e l ym o r e ，w h i c ha r ea l s of a v o rr e s e r v o i r ；4 ，t h eo i ls o u r c ei s e n o u g hi nr e g i o no fi n t e r e s t ，t h es t y l eo fh y d r o c a r b o nr e s e r v o i ri sv e r s a t i l e ，s ot h er e g i o no f i n t e r e s th a sf a v o rc o n d i t i o n sf o rf o r m a t i o no fs u b t l et r a p t h er e g i o no fi n t e r e s ti ss i t u a t e d t h es l o p - b r e a kb e l to ft h ew e s ts l o p e ，t h ef a u l th a v eac r i t i c a la c t i o nf o rt h em i g r a t i o n h y d r o c a r b o na n da c c u m u l a t i o n ；5 ，w eh a df o u n dt h r e ef a v o rs u b t l et r a pa n df o r e c a s t e d a b o u t10m i l l i o nt o nh y d r o c a r b o nr e s o u r c e k e yw o r d s ：t h es o u t ho fh u a n x i l i n go i lf i e l d ，s e q u e n c es t r a t i g r a p h y ，s u b t l e h y d r o c a r b o nr e s e r v o i r s ，f a n d e l t a ，h y d r o c a r b o na c c u m u l a t i o n i i i 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：纱矿锣年月日日期：纱矿f 1 年多月多日 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 指导教师签名： 日期：多7 年角日 日期：d 彦年月彳日 中国石油大学( 华东) 硕士学位论文 第一章绪论 目前，辽河坳陷西部凹陷的斜坡区和洼陷区的中、浅层已成为高成熟探区，要进 一步寻找构造油气藏已越来越困难，因而，寻找深层的隐蔽的地层岩性油气藏便成为 了重要勘探目标之一。自2 0 0 0 年以来，辽河油田公司已经在西部凹陷的雷家、兴隆 台马圈子、清水洼陷周边、西斜坡中南段的岩性油气藏取得了良好的勘探和开发效 果。本论文即旨在前人勘探研究成果的基础上，通过对辽河西部凹陷欢喜岭南部沙一、 二段进行层序地层学研究，分析其构造特征，搞清其沉积相和沉积体系，总结其成藏 规律和成藏模式，进而对其隐蔽油气藏进行预测，确定有利勘探目标。 1 1 论文研究意义 辽河盆地为我国的主要含油气区，在近三十年的勘探中，历经了由下第三系砂岩 油气藏到基岩潜山油气藏，由背斜、断块等构造油气藏到隐蔽油气藏，由凸起到陷， 由浅层到深层，由陆地到滩海的多期、多层次、多目标勘探的过程。 辽河西部凹陷西斜坡是国内著名的斜坡型复式油气聚集带，西部凹陷南部地区作 为辽河油田的重点探区，具有十分优越的石油地质条件。经过多年的勘探在该区已发 现了中生界、新生界沙四段、沙三段，沙一、二段及东营组等多套含油气层系，并探 明了可观的石油地质储量。目前，区内的斜坡区和洼陷区沙二段以上的中浅层勘探程 度均较高，下一步比较现实而且具有较大勘探潜力的勘探领域是潜山、坡折带、洼陷 区及其周边地区，勘探目标主要是寻找潜山、沙一、二段砂砾岩体岩性油气藏和以砂 砾岩体为主力储层的构造岩性油气藏。最近几年，齐6 2 、锦3 1 0 、锦3 0 7 、锦1 0 0 等井区沙一、二段的勘探获得了重要突破，辽河坳陷西部凹陷欢喜岭南端部位的探明 储量较少，不过根据前期勘探认为该区油气成藏条件理想，是寻找隐蔽油气藏的有利 地带，相信提高本区的探明储量有较大的潜力。从目前获得的测录井、地震等资料分 析，欢喜岭油田南部沙一、二段是一套储集岩极为发育的层段，具备岩性等隐蔽圈闭 形成条件，有很大的勘探潜力。由于本区前期研究工作薄弱，对地下地质情况缺乏了 解，给该区的勘探工作造成不利影响。为了油田的稳产与滚动扩边，发现更多的油气 储量，中国石油大学( 华东) 地球资源与信息学院与辽河石油勘探局录井公司密切合 作，针对本区构造条件复杂、储层非均质程度高、侧向相变快的特点，利用层序地层 学、沉积学和成藏理论等先进的理论与技术，对本区沙一、二段的层序地层特征、沉 第一章绪论 积相带展布、储层分布特征、成藏规律等基础地质问题进行深入的解剖，阐明油气成 藏主要控制因素，建立成藏模式，指明有利勘探方向和潜力区带，为勘探开发部署提 供有效的地质依据。 本次研究针对潜山、坡折带、洼陷区及其周边地区这些具有较大勘探潜力的勘探 领域的研究不仅具有比较现实的经济价值而且对于寻找沙一、二段及以下砂砾岩体岩 性油气藏和以砂砾岩体为主力储层的构造岩性等隐蔽油气藏具有重要的指导意义。 1 2 国内外研究现状 地层岩性油气藏研究始于6 0 7 0 年代，著名石油地质学家莱复生在普拉德霍湾油 田的油气勘探中，首次发现砂岩尖灭和地层遮挡油气藏并提出非构造油气圈闭的概念 e l 】。此后，在西方各石油公司，前苏联国家石油公司都相继开展了非构造圈闭油气成 藏理论和预测方法研究，并找到数量可观的油气储量。可见，寻找并开发地层岩性圈 闭油气藏是今后石油工业的发展的方向，倍受世界各大石油公司的重视。 近年来随着油气勘探领域的深化，以隐蔽油气圈闭为主的油气藏无论在储量还是 在产量上，都在日益增长，美国隐蔽油气藏储量己占总地质储量的4 2 7 ，产量占总 产量的4 4 8 ；俄罗斯的西西伯利亚地区有一半以上的油气藏具有岩性遮挡的特点。 委内瑞拉的玻利瓦湖岸特大油田( 可采储量4 1 3 x 1 0 8 t ) 、利比亚萨瓦尔特大油田( 可 采储量4 5 4 x1 0 8 t ) 也都是以隐蔽油气藏为主的油田。 我国的一些盆地的油气勘探近年来也呈现出隐蔽油气藏数量、类型不断增多的趋 势。据1 9 8 2 年资料，济阳坳陷隐蔽圈闭油气藏占总储量的2 2 ，南阳盆地岩性油气 藏所发现的储量占总储量的8 4 6 ，江汉油田岩性油气藏探明储量占总储量的2 8 ， 此外，任丘的古潜山油田是众所周知的典型的古地貌型地层油气藏【2 】。 由此可见隐蔽油气藏在国内外油气勘探中，处于十分重要的地位。勘探实践表明， 隐蔽油气藏不仅是勘探成熟区油气后备储量的主要勘探对象，而且也是新探区中一种 不可忽视的重要目标。 寻找地层岩性等隐蔽油气藏要比寻找背斜油气藏复杂得多、困难得多，然而，人 们在勘探实践中积累了丰富的技术、方法和经验，提出并总结了一套行之有效的勘探 程序和理论。其中最引人注目的是新兴的层序地层学理论。 层序地层学是研究以不整合面或与之相对应的整合面为边界的年代地层格架中 具有成因联系的旋回，岩性系列间相互关系的地层学分支学科。一个层序中地层单元 2 中国石油大学( 华东) 硕士学位论文 的几何形态和岩性受构造沉降、全球海平面升降、沉积物供给速率和气候等四个基本 因素的控制。国内外的研究表明，层序地层学是寻找隐蔽油气藏的较好方法。 g r b a u m ( 1 9 9 5 ) 认为，世界上8 6 的油气藏与低水位体系域有关，1 2 与水进体系域 有关，只有2 的油气藏与高水位体系域有关 3 1 。与低水位体系域有关的油气藏多数 是非构造油气藏，其中包括盆底扇、水下扇形成的所谓“低幅度构造”油气藏。通过 系统地横向识别层序地层学所提供的体系域沉积相，就可以很好地了解储层形态、非 均质性和隐藏地层圈闭的形成机理。 在近二十年的隐蔽油气藏勘探中，地球物理方法，特别是地震方法起了重要作用。 由于地震数据的采集和处理技术的不断进展和提高，为地震方法在勘探隐蔽油气藏中 的应用创造了条件，产生了一些新的处理方法和分析技术，特别是由于地震岩石学和 岩石物理学方法的产生及其应用精度的不断提高，使得人们可以获取地震反射信号同 沉积层序之间的有关信息，如地层速度、地震反射的连续性、地震波的波形、振幅和 频率等参数，它们都可用来解释和定性地确定地层岩相的分布和沉积物的沉积环境。 利用地层的速度、密度、厚度也可对地层的厚度、速度、泥砂比等作出较为客观的定 量估算，同时，利用可视化技术对砂体进行追踪、雕刻，这些对于识别和发现隐蔽油 气藏是十分有利的。 测井资料可以用来定性地进行地层对比和解释沉积环境。在寻找隐蔽圈闭时测井 记录可以提供丰富的自然景象资料以明确许多地层特征。在寻找油气储集层时，通常 用测井资料进行局部的和区域性的研究，把几种测井曲线进行对比，以识别相变、透 镜体、渗透性屏障和流体饱和度变化等物理特性。因此，测井技术在隐蔽油气藏的勘 探中也起到了很好的辅助作用。 归纳起来，隐蔽油气藏勘探有四大方法技术系列：地震勘探技术、测井技术、层 序地层学、非常规油气勘探技术。层序地层学在寻找隐蔽油气藏方面的有效性，己在 国内外得到了广泛的认可。层序地层学具有很强的综合性，它将地质理论与地震技术、 测井技术紧密结合【4 】。尤其是地震技术，对层序地层学的发展起着极大的推动作用。 辽河坳陷陆上面积1 2 4 0 0 k m 2 ，包括七个二级构造单元，其中凹陷面积7 0 6 0 k m 2 ， 是一个具有丰富油气资源的含油气盆地。经过三十多年的勘探，辽河坳陷的勘探已经 进入高成熟阶段，勘探主攻方向已由寻找构造油气藏为主向以寻找隐蔽油气藏为主的 方向转化。辽河坳陷是在复杂的基底结构基础上，经历“拱张、裂陷和坳陷 三大演 化阶段发育起来的裂谷型断陷盆地，因此，辽河坳陷在张裂、深陷和萎缩过程中，在 第一章绪论 发育背斜等构造油气藏的同时，也发育了大量的、多种类型的、主要受地层和岩性控 制的隐蔽油气藏，并且受构造和沉积的控制，其分布具有一定的规律性和复杂多变性。 因此，在辽河坳陷进行隐蔽油气藏的勘探，一方面具有广阔的勘探领域，另一方面具 有一定的难度。 十多年来，辽河油田在寻找隐蔽油气藏方面积累了一定的经验，并逐步形成了适 合辽河坳陷的地质特点和符合隐蔽油气藏分布规律的勘探思路和方法，取得了一系列 的勘探成果。特别是近几年来，在陈家洼陷内岩性油气藏勘探、东部凹陷火山岩油气 藏的勘探、大民屯低潜山油气藏的勘探取得了良好效果，今年又在雷家的陡坡近岸砂 砾岩、新开斜坡扇砂砾岩及大民屯凹陷沙四段勘探取得了全面突破，辽河油区隐蔽油 气藏勘探进入了一个新的阶段。 在勘探实践过程中通过对古地理及古地貌的研究，认识了一些隐蔽油气藏的分布 规律，并综合油气生成运聚和储层等多种因素，总结了切合实际的成藏模式。例如， 东部凹陷中部的驾掌寺小龙湾地区，是由驾掌寺洼陷和三界泡翘倾断块披覆构造两 个基本构造单元及其过渡类型的单斜、围斜组成，经过多年来的勘探及反复认识，提 出了环洼陷模式和斜坡超覆模式，有效地指导了该地区隐蔽油气藏的进一步勘探。 在勘探方法、技术上，目前辽河油田隐蔽油气藏进行了一系列的攻关研究，特别 是利用地球物理方法对隐蔽油气藏的预测与油气检测等方面取得了较好的应用效果。 1 3 研究方法及技术路线 在深入研究区域地质背景的基础上，采用现代成熟的地质地震综合分析技术， 结合高分辨层序地层研究方法，充分运用地层动力学与沉积动力学的前缘理论，以地 层的发育与砂体在层序控制中的展布为主线，从单井层序到联并层序的格架建立与对 比，单井相的研究，对研究区进行井震结合的地震解释，从而进行层序格架下的砂体 研究，编制砂体分布等地质图件。再根据研究区的地质特点，充分考虑整个辽河坳陷 的沉积规律，结合岩芯、测井、地震，来研究沉积环境、沉积体系以及储层类型及特 征，最后进行综合分析，划分和预测有利储集相带，再结合针对研究区的成藏规律研 究，开展有利目标预测与评价，部署预探井位。 1 建立综合性层序地层学等时地层格架：建立区域性地震层序地层格架骨干剖 面；在钻钡4 井上识别基准面旋回，建立起钻井层序格架；综合地震剖面和钻井资料， 建立层序地层格架。 4 中国石油大学( 华东) 硕士学位论文 2 沉积相及沉积体系分析：通过观察岩心，结合测井相、地震相以及其他资料 分析，阐明本区沙一、二段地层沉积相和沉积微相的空间展布特征。 3 砂体空问展布描述：根据层序底格架砂体配置关系、沉积有利相带；结合地 震相干体分析、地质和测井约束下针对有利目标的地震反演、地震属性分析，预测砂 体分布、确定砂体的几何形态和空间展布特征。 4 隐蔽油气藏发育模式研究：通过对现有油藏进行解剖，分析油藏的类型与空 间分布规律，探讨油气成藏的因素，建立油气成藏模式。 5 部署井位：综合本区沙一、二段的地层特征、构造特征、沉积特征、砂体空 间及储层特征，以及油气成藏规律，开展有利目标预测与评价，为滚动勘探开发和井 位部署提供地质依据。 钻 井 资 料 测 井 资 料 地 震 资 料 生 声 资 料 测 试 资 料 地 层 划 分 与 对 比 沉 积 相 及 沉 积 体 地 震 解 释 与 反 演 砂 体 空 间 展 布 预 测 油气成臧规律研究 有利目标预测于评价 图卜1 研究研究技术路线图 f i g l - 1 t h er o u t ec h a r to fr e s e a r c hm e t h o do ft h i st a s k 1 4 论文的研究内容 论文的研究内容主要包括以下几个方面： 1 研究区构造特征分析 2 层序地层学研究，建立研究区沙一、二段高分辨率地层层序格架。 3 研究区地震构造精细解释、地震相解释、地震属性分析及针对有利目标进行 第一章绪论 地震反演。 4 沉积相与沉积体系研究。 5 结合层序地学、地震属性及反演结果和沉积相研究，对研究区砂体特征、性 态、 空间展布等进行预测。 6 成藏规律研究，建立油气成藏模式。 7 有利目标预测，部署井位。 1 5 论文预期成果 1 制作合成记录4 3 口 2 井震相结合的层序地层格架剖面9 条 3 研究区构造体系地震解释15 0 平方公里 4 研究区地层层位追踪6 层( 1 5 0 k m 2 ) 5 4 8 口单井层序地层分层数据表l 套 6 单井相描述4 口 7 沉积相剖面图9 条 8 平面沉积相4 张 9 构造成图4 张 1 0 砂砾岩厚度、砂砾岩百分含量等值线图3 2 张 1 1 成藏分析图4 张 1 2 综合评价和分析图1 5 张 1 3 提出目标3 个 1 4 文字报告和多媒体报告各一份 6 中国石油大学( 华东) 硕士学位论文 第二章区域地质概况 2 1 研究区地理及构造位置 辽河盆地是在华北地台基础上形成的中、新生代坳陷，位于华北地台的东北隅， 是渤海湾大型盆地的组成部分。其构造属性为新生代大陆裂谷，属渤海湾裂谷系的北 部分支。根据地质构造特点，辽河盆地又可进一步分为东部凹陷、西部凹陷、大民屯 凹陷、沈北凹陷、东部凸起、中央凸起、西部凸起等次一级构造单元，各构造单元呈 凹凸相间分布【5 】。研究工区位于辽河坳陷西部凹陷西斜坡的南部，西至井锦3 8 一锦古 5 线，东至井双2 0 3 ，北至井锦2 6 0 一锦3 0 7 线，南至井架岭9 线，工区面积约1 5 0 k m z 。 2 2 区域构造一沉积演化特征 辽河盆地西部凹陷是油区内主要油气田富集区，湖盆中生代开始蕴育，早第三纪 开始发育，经历了张裂( 沙四期) ，深陷( 沙三期) ，收缩( 沙二期) ，扩张( 沙一期) ， 退缩( 东营期) 和衰亡( 晚第三纪) 的整个发展过程。由于构造演化的阶段性，导致 沉积上的多旋回性。与构造演化相对应，下第三系沉积演化可分为四个沉积旋回，即： 岩浆喷溢旋回( 早期旋回一房身泡组) 、第一旋回( 沙四段一沙三段) 、第二旋回( 沙二段一 沙一段) 、第三旋回( 东营组) 。 2 2 1 岩浆喷溢旋回房身泡组 中生代末期，辽河盆地所在区域地漫物质不断上涌，引起地壳隆起减薄并产生强 大的拉张应力，形成一组以北东向为主、控制盆地发育的主干断层，地漫岩浆沿断裂 大面积间歇性喷溢，以岩被形式覆盖在前第三系之上。其分布受断裂及古地貌形态的 控制，在断层发育区及低洼地区火山岩厚度较大，整体上有依古地貌“填平补齐”的 趋势，仅在几个古地貌较高的古潜山山头上无火成岩覆盖。在火山岩喷溢间歇过程中， 广泛沉积了风成暗紫红色泥岩及山前残积、坡积相红色砂砾岩，其分布受古地貌形态 的控制充填洼地或超覆沉积于基岩凸起( 古潜山) 周围。仅在局部地区存有小范围的河 流一沼泽沉积，使得玄武岩及暗红色泥岩、砂砾岩中夹有薄层褐灰色泥岩和灰质泥岩。 2 2 2 第一旋回一沙四沙三期 该旋回可进一步分为沙四初陷期和沙三深陷期。 7 第二章区域地质概况 沙四初陷期：始新世拱张后期，由于地漫物质大量喷发及逐渐回落，引起地壳深 部能量的不均衡，以北东走向为主的西掉张性断裂逐渐活跃，辽河地区不断拉张、裂 陷，盆地进入拉张裂陷阶段。由于初期阶段主干断裂活动时间及强度的差异性，导致 盆地内各洼陷沉降幅度和发育规模不同。西部凹陷和大民屯凹陷在这时期广泛沉积沙 四段。而东部凹陷尚处于隆起状态、未接受沉积。此时南部湖盆范围较小，水体较浅， 山区辫状河携带大量粗碎屑物沿短轴方向入湖，发育了以砂砾岩为主的扇三角洲沉积 体系。 沙三深陷期：始新世沙三段沉积时期是盆地断裂活动最强烈的时期，构造运动以 沿张裂面滑动的垂直运动为主，盆地发育进入大幅度剧烈深陷阶段。由于凹陷东部边 界断裂的强烈活动，形成了东陡西缓的箕状凹陷。该期湖盆发育处于鼎盛时期，湖盆 水体最深，湖盆沉降速率大于沉积速率，广泛发育了以巨厚暗色泥岩为主的深水沉积。 沙三末期，受笳地断裂活动减弱及凹陷北段掀斜的影响，湖盆水域面积缩小，使边部 地区遭受剥蚀，但洼陷中心依然保持以深水为主的湖泊环境，湖底扇的发育规模及范 围也相应缩小。 2 2 3 第二旋回一沙二、沙一期 辽河盆地经过第一沉降期后，经历了短暂的回返问歇，至渐新世早期，又开始了 新的扩张期，产生了新的一次水进一水退过程，形成了辽河盆地的第二构造沉积旋回， 又可分为早( 沙二期) 、晚( 沙一期 两个发育演化阶段。 沙二期；渐新世早期，盆地开始新的沉降，由于各凹陷主干断裂活动的时间、强 度差异较大，导致各凹陷及凹陷不同的构造部位沉陷时间和幅度有所不同，其中以西 部凹陷南区较为活跃，扩张明显，而大民屯和东部凹陷扩张活动尚未开始。第一旋回 末期盆地抬升使西部凹陷西侧边缘及北部隆升、剥蚀，南部地区湖盆水域变浅，范围 缩小。第二旋回开始的扩张运动较弱，盆地下陷速度和幅度较小，凹陷仍保持原来的 沉降中心，东西两侧的粗碎屑物经短促的山地河流沿湖盆短轴方向进入湖盆形成扇三 角洲沉积体系。 沙一期：盆地内断裂活动力加剧，各凹陷进一步扩张、稳定下沉，湖盆水体范围 扩大。西部凹陷进一步扩张和沉陷，使湖盆大规模水进，水体范围超过前期。凹陷南 部地区的沉积环境及沉积体系是沙二期的继续和发展，从湖盆西侧推进的砂体仍为扇 三角洲体系。与沙二期相比，扇体后退，沉降中心内河口坝及席状砂较为发育，湖相 8 中国石油大学( 华东) 硕士学位论文 泥岩沉积范围较大。 2 2 4 第三旋回一东营期 本阶段断裂活动进一步加剧，导致裂谷盆地第三次大规模扩张。与前两个旋回相 比，块断运动不明显，呈大面积的升降，盆地向拗陷转化。由于受构造运动控制，盆 地北、西部继续抬升，东南端倾没，使得西部凹陷和东部凹陷在南部连通，凹陷间的 环境差异不明显，盆地演化具统一性。同时造成西部凹陷北部及西侧斜坡抬升道受剥 蚀，沉降中心和沉积中心向东南移动。本期的扩张和沉陷运动在盆地南部形成一定范 围的浅水湖泊环境，发育三角洲和浅水湖相沉积，其它地区则沉积了一套以河流冲积 环境为主的冲积扇一泛滥平原沉积体系。东营末期全盆地抬升，湖盆收缩，大范围遭 受剥蚀，第三旋回结束。 2 3 区域地层特征 研究区位于西部凹陷西斜坡南部，长期以来一直处于沉积与沉降中心，新生界地 质层系齐全，各组段地层均较发育。中生代以来至晚第三纪，辽河坳陷演化经历了地 壳拱张、裂陷和拗陷三个阶段。其中，新生代地层最为发育，受盆地演化阶段性和沉 积旋回性控制，本区地层自下而上依次为太古界、中生界、新生界古近系沙河街沙四 段、沙三段、沙一段、东营组和新近系馆陶组、明化镇组及第四系。其中古近系沙三 段、沙二段、沙一段是本区的主力含油层系 6 1 ，也是本次研究的主要目的层。 太古界：为本区结晶基底，变质程度深主要为肉红、灰绿色几深灰色花岗岩。该 套地层在揭示厚度为2 0 0 多米。 中生界：本区的中生界岩性分布具有分带性，工区的东北部为灰色泥岩与灰色砂 岩间互沉积，其它地区顶部一般为一套红色泥岩，中下部主要为红色泥岩与红色、灰 色砂砾岩不等厚互层。 沙四段：是盆地古近系沉积演化第一旋回早期的沉积物，该套地层全区均有分布， 地层总体上由西向东逐渐由薄变厚，与上覆沙三段地层呈整合接触。 沙三段：该段为盆地古近系沉积演化第一旋回深水湖盆的沉积产物，水域分布范 围广，水体深，沉积物厚度大，主要为半深湖相一深湖相泥岩及扇三角洲沉积，深陷 区泥岩厚度大，为西部凹陷的主要生油岩，其中沙三又可分上、中、下三段，它们又 有各自的沉积特点。下段以发育厚度较大的砂岩层为特点，其沉积具有由稳定向剧烈 9 第二章区域地质概况 变动的过渡性质，岩性主要为一套浅灰色、褐灰色砂砾岩、长石砂岩与褐灰色泥岩组 合。中段是盆地大幅度剧烈下沉时期的沉积物，发育了大套块状砂砾岩和较厚的暗色 泥岩。上段属盆地深陷末期，以暗色泥岩沉积为主，夹中、厚层砂砾岩。 沙二段：为粗粒相沉积，分布局限。该段可分为下砂组和上砂组两个亚段。下亚 段为粗碎屑、具底砾岩特征的砂砾岩段，因碎屑颗粒成分以肉红色花岗片麻岩为主。 上段则以较细颗粒的砂砾岩与泥岩间互，局部夹有油页岩。与沙三段呈不整合接触。 沙二段为研究区主力含油层，主要为灰白色砂砾岩与灰色泥岩不等厚互层，夹浅灰色 砂岩。 沙一段i 该段在全盆地广泛分布，与沙二段为连续沉积。根据岩性分为下、中、 上三个亚段。该时期水域较沙二段明显增大，洼陷周边以滨浅湖相沉积为主。岩性主 要为浅灰色及灰白色砂砾岩、浅灰色砂岩与灰色泥岩不等厚互层。 东营组：该组沉积巨厚的泛滥平原相砂泥岩互层段，西部凹陷南部相变为深灰色 泥岩与砂岩互层湖区生物化石丰富，岩电特征明显。与沙一段为不整合接触。 2 4 石油地质特征 多年的勘探表明，西部凹陷具有很好的油源条件【7 8 】：烃源岩分布层位多，厚度 大，面积广，有机质丰度高，类型多样，具有完整的热演化系列。本区中部为西部凹 陷最大的生油洼陷清水洼陷，西部有齐家、欢喜岭及西八千三个物源的供给，东部 有海外河物源的供给，发育了大量的隐蔽油气藏，其分布具有一定的规律性，主要受 坡折带的控制。这些优越的石油地质条件，使得本区成为得天独厚的油气聚集带，为 本区勘探开发提供了丰富的物质基础和广泛的领域。 同时研究区新生代以来沉降迅速，凹陷发育具有多旋回性和阶段性，致使油气运 移具有多期性。断陷形成的凹陷窄小，岩性变化较快，生油岩与储油层紧密相连交互 存在，从而决定油气的运移是短距离的，在多期短距离运移的过程中，由于本区断裂 构造十分发育，致使油气运移的方式有早期、也有晚期。有水平的、也有垂直的，运 移的途径可以从生油岩运移到储集层中，也可以沿不整合面和断层将生油层中的油气 或破坏的古油、气藏中的油气运移到没有生油岩的高部位或凸起上的储集层中。 1 0 中国石油大学( 华东) 硕士学位论文 第三章地震解释与反演 研究区内地震资料为2 0 0 5 年重新采集并处理了三维高分辨地震资料。该次处理 的最终偏移剖面同旧剖面相比，构造形态有明显变化，剖面的波组特征、各种接触关 系较旧剖面清晰，断面、断点位置准确。主要目的层层间信息丰富、同相轴连续性好， 剖面的信噪比有明显的改善，给三维地震构造解释和三维地震储层预测提供了基础保 障，也给老区的重新认识带来了基础条件。近两年，在解释方面，已基本做到了全三 维地震解释，结合钻井地质、测井地质，进行精细解释，可以认识复杂断块构造。 3 1 三维地震精细构造解释 3 1 1 地震反射层标定 层位标定是地震资料解释工作的又一个重要环节，它的正确与否更加直接地影响 构造乃至地质研究的可信程度。为了准确地标定好层位，本次工作在良好的速度分析 基础上，通过合成地震记录连井剖面，将地质层位与地震反射层一一对应起来，准确 地划分出馆陶组底界、东营组底界、沙一段底界、沙二段底界四个地质层位在地震剖 面上的相应反射层；在无井地段通过对地震波的振幅、相位、频率及波组特征仔细研 究分析的基础上，结合区域地质地层沉积特征，确认追踪解释层位；而在既无井、资 料品质又较差的地段，主要采用地震与地质综合分析、区域地层变化特点等手段推断 确定解释层位【9 1 。 研究区各组段在地震剖面上主要有如下几个特点： 馆陶组底界( 相当于上第三系底界) 。由于馆陶组基本上是一套粗砾砂岩，其下 伏地层岩性相对细得多，因此，该界面是一个由高速到低速的反射界面。上覆层一般 超覆在这一界面上，与下覆同相轴在凹陷边缘部位呈削截关系，该套反射波特征明确， 一般具有2 - - 3 个强相位，能量强，频率较高，振幅连续性好；东营组底界，由于东 营组与下伏沙一段在区内不同地区岩性接触关系差异较大，因此有的地区表现为一组 能量强，具有l 3 个强相位，频率中等，振幅连续性好的波组特征，有的地区由于 岩性差异不大，反射界面能量不是很强，但波组特征较清晰，可连续追踪；沙一段底 界相对东营组底界反射，能量更为弱些，一般具有1 3 个较强相位，频率中等，连 续性较好，有的地区波组特征不甚明显；沙二段底界为l - - 2 个较弱相位，振幅时强 时弱，频率略低，连续性较差。 第= 章地震解释与& 演 含成地震i 己录是一种或儿种子波对声波测井记录转换成的反射系数进行摺秘料 到的。它是把j f 旁地震也录与声波测井曲线以及岩件联系在一起的纽带，用来标定地 震反射增的层 证及岩性。层位标定t 要足通过合成地震记录精细制作来实现的，它足 地震资料解释的基础，也是储层预测的关键技术( 图3 1 ) 。 ，- ， 一_ 一- ，一 附圈3 - 1 锦2 9 井合成记录 f i 罟3 - 1 t h es y n t h e t i cs e i s m o g r a mo f t h e w e l lo f j i n 2 9 根据不同的地震、测井、地质特点，作好单井桥定后，再采用拉联井剖面的方法， 根据联井地震剖而反射特征，使各方向层位标定协调，达到一致【“】。 3 12 地震精细构造解释 由于奉研究区构造复杂，断层发育，岩性、岩相纵横向变化剧烈，这给解释工作 带来很大困难，尤其是三维地震资料经过多次反复处理、解释和圈 j j 搜索，构造圈闭 发现率越来越小。 本论文对研究区维地震资料进行构造解释的范围为l i n e 8 5 0 - 1 3 9 0 t r a c e 7 5 0 1 3 0 0 ，面积约为1 5 0 k m 2 ，其主要目的是弄清该区主要勘探层沙一、沙二段 的构造格局，并落实圈闭。精细构造解释主要包括断层解释和地震反射层位解释两人 内容。 中国石油大学( 华东) 硕士学位论文 其具体步骤为：( 1 ) 对区域构造特征进行分析研究，建立研究区域的构造模型， 纵向上划分构造层，平面上分析构造展布规律，坚持点、线、面与区域构造特征相结 合的分析方法；( 2 ) 对地震剖面进行逐线解释，断层逐条追踪、并对断裂进行分类， 纵、横向及平面组合，并应用单井进行校正和对比分析； 为了尽可能有所发现，本次解释工作首先切切实实在精细上下了很大功夫。在解 释中充分利用工作站可以灵活使用多种属性数据体，加密解释网格。特别注意控油小 断层及层问构造的解释和发现，最大限度地利用了三维地震和完钻井所能提供的各种 地震及地质信息。 构造解释中断层确定是最为关键，确定断点和断层的延伸方向是识别和落实断块 圈闭的关键。利用断棱边缘检测、层倾角等断层识别方法，可以准确识别出许多小断 层。根据本区的实际情况，本着“切片定走向，剖面定倾向，共同定产状”的原则1 2 】， 选择不等时间的一组切片( 时间、相干体) 与剖面联合，进行断层同步解释，纵横剖 面与切片上的断层解释相互投影，相互控制，保证断面的空间闭合精度。 利用解释软件中透视图显示，将解释的断层相关命名并实时显示于透视图中，通 过旋转、平移、放大等手段，观察各断面等值线的光滑程度，以确定断面的闭合情况 和整体形态，以及各断层之间的交切关系，通过不断修改，验证，使结果更趋于合理。 在三维地震解释中，构造图成图速度的求取是重要的一个环节，它决定着层位解 释的可靠性和成果图件的精度。考虑到本专题组的具体任务和性质，为了使科研项目 与生产紧密结合，本专题采