（石油与天然气工程专业论文）靖边气田陕106井区稳产能力及开发潜力研究.pdf

中文摘要 论文题目 专业 硕士生 指导教师 靖边气田陕1 0 6 井区稳产能力及开发潜力研究 票篓淼轧 李建奇 签名 笙鲎鱼 王家华 签名 三圣红 摘要 靖边气田目前承担京 津 陕 宁 蒙等地区主要的供气任务 是供气的主要的气 源区 承担了 西气东输 的先导气源区 其开发效果对我国的城市能源结构有重要的 影响 靖边气田已在气田内部的陕1 7 井区 陕4 5 并区 陕1 2 并区的开发做了大量的研 究工作 陕1 0 6 并区处于靖边气田最南面 探明含气面积与靖边气田本部未连成一体 储层的沉积微相 储层特征与气田本部有所区别 气井的生产动态与气田本部也有所差 异 做好该区的稳产能力和和开发潜力研究 对靖边气田整体稳产非常有意义 本文通过沉积徽相研究与分析 气藏地质建模 气藏动态性质的分析 气藏数值模 拟等方面的研究 对于下古的马五 马五 马五 马五 马五 马五 等6 个层 位的静态和动态特性进行了全面的研究 取得了对下古气藏的稳产能力 及开发潜力的 全面认识 为该区块稳产提供决策支持 本文研究的第一个特点是 划定了膏云坪 泥云坪 云坪 泻湖 灰云坪 云灰坪 等沉积微相的空间展布 在这些沉积微相的控制下 获得了孔隙度 渗透率 含气饱和 度 和小层厚度等物性参数的空间展布 进一步算得了各层的静态概率储量 其第二个 特点是 全面研究了气井地层压力和产量等动态参数的基础上 首先求取了各并的 以 及整个气藏的动态地质储量 从动态角度对气井进行分类 讨论了不同类型井的动态地 质储量 控制井距及储量动用程度分类 最后 对于气藏储量动用程度及动静比进行了 分析 评价 最后一个特点是 利用气藏数值模拟 对气井的生产史进行历史拟合 进 一步对气井动态进行认识 然后 对于气藏的合理产量 采气速度 稳产期及井网 进 行估计和评价 对于气藏的动态指标进行预测 关键词 气藏建模概率储量动态储量储量动用程度动静比生产史拟合 论文类型t应用研究 该题目来源于长庆油田分公司第一采气厂2 0 0 5 年科研项目 靖边气田陕1 0 6 井区稳产 能力及开发潜力研究 并得到它的资助 n 英文摘要 s u b j e e t s t u d yo fs t e a d yp r o d u c t i o na n dd e v e l o p m e n tp o t e n t i a lo fa r e as 1 0 6o n j i n g b i a ng a sf i e l d s p e c i a l i t y n a m el i n s t r u c t o r s a b s t r a c t a tp r e s e n t j i n g b i a ng a sf i e l du n d e r t a k e st h eg a ss u p p l yf o rm a i na r e a s s u c ha s b e i j i n g t i a n j i n g s h a n x i a n dn i n g x i a p r o d u c t i o nr e s u l t so ft h ef i e l dh a v et h e i m p o r t a n ti n f l u e n c ew i t hi m p r o v i n ge n e r g ys t r u c t u r eo fc i t i e si nc h i n a t h ep r o d u c t i o n a r e ao fs 1 0 6 t h es t u d ya r e a i sl o c a t e da tt h es o u t ht i po ft h eg a sf i e h i 招g a s b e a r i n g a r e ao fp r o v e dr e s e r v e si s o l a t e si t s e l ff r o mt h ef i e l dp r o p e r t h e r ea r ed i f f e r e n c e s b e t w e e ns t a t i ca n dd y n a m i ce h a r a c t e r i z a t i o n so ft h ea r e ao fs h l 0 6a n dt h e 矗e mp r o p e l t h e r e f o r e t h es p e c i a ls t u d yo f s t e a d yp r o d u c t i o na n dp r o d u c t i o np o t e n t i a lo ft h ea r e a o fs 1 0 6 h a sm o m e n t o u ss i g n i f i c a n c et ot h ew h o l es t e a d yp r o d u c t i o no fj i n g b i a ng a s 矗e l d t h i sp a p e ra p p l i e st h et h e o r i e sa n dm e t h o d so fs e d i m e n t a r yf a c i e s a n a l y s i s g e o l o g i c a lm o d e l i n g d y n a m i cp r o p e r t ya n a l y s i s a n dn u m e r i c a ls i m u l a t i o n s t u d i e s o v e r a l ls t a t i ca n dd y n a m i cp r o p e r t i e so f6l a y e r so fl o w e rp a l e e o z o i e m w m wi m w m w m w a n dm w l o b t a i n sc o m p r e h e n s i v eu n d e r s t a n d i n go fs t e a d y p r o d u c t i o nc a p a b i l i t ya n dp r o d u c t i o np o t e n t i a lo ft h ea r e a i nt h i sp a p e r t h ef i r s tl e a t u r eo ft h es t u d yi s g e 0 1 0 9 i c a ld e t e r m i n i n go fs p a t i a l d i s t r i b u t i o uo fv a r i o u sc a r b o n a t ef a t i e s a n do b t a i n i n go fs p a t i a ld i s t r i b u t i o no f p e t r o p h y s i c a lp a r a m c t e r s s u c ha sp o r o s i t y p e r m e a b i l i t y s a t u r a t i o n u n d e rt h ec o n t r o l o ft h e s ef a c i e s f u r t h e r m o r e p r o b a b i l i t yr e s e r v e sa r ec a l c u l a t e d t h es e c o n df e a t u r ei s d y n a m i cg e o l o g i c a lr e s e r v e so fs i n g l ew e l l s a n dt h ee n t i r eg a sr e s e r v o i r a r eo b t a i n e d o n b a s i so fo v e r a l ls t u d yo fd y n a m i cp a r a m e t e r s s u c ha st h ep r e s s u r eo fg a sw e l i sa n d p r o d u c t i o no ft h er e s e r v o i lg a sw e l l sa r ec l a s s i 6 e df r o md y n a m i cv i e w s d y n a m i c g e o l o g i c a lr e s e r v e so fd i f i e r e n tt y p ew e l l s c o n t r o lw e l ls p a c e sa r ed i s c u s s e d a n dr e s e r v e e m p l o yd e g r e e sa r ec l a s s i f i e d t h el a s tl e a f h r ei st h a ta p p l i c a t i o no fn u m e r i c a l s i m u l a t i o no fg a sr e s e r v o i ri sa p p l i e df o rp r o d u c t i o nh i s t o r i c a lm a t c h k e yw o r d s g a sr e s e r v o i r m o d e l i n gp r o b a b i l i t y 1 强e r v e d y n a m i cr e s e r v e r r e s e r v ee m p l a yd e g r e e d y n a m i c s t a t i cr a t i oh i s t o r ym a t c h d i s s e r t a t i o n a p p l i c a t i o ns t u d y t h i sp a p e r i s s u p p o r t e db yt h ep r o j e c to fj i n g b i a ug a sf i e l d s t u d yo f s t e a d yp r o d u c t i o n a n dd e v e l o p m e n tp o t e n t i a lo f a r e ss h1 0 6o nj i n g b i a ng a sf i e l d i n2 0 0 5 m 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已在论文中做 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 垄建盘日期 圭 生 z 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 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 导师签名 日期 塑型 z 日期 竺 鱼 f 第一章绪论 第一章绪论 1 1 研究目的 国内外技术现状及发展趋向 1 1 1 研究目的 靖边气田陕1 0 6 井区通过多年来的滚动开发 从2 0 0 3 年1 0 月起陕1 0 6 并区投入开 发 截至2 0 0 6 年3 月 下古气藏已经有2 9 口并投入生产 累计产出天然气约6 7 x1 0 m 3 产地层水约0 8 l o i m 3 目前建并3 6 口 平均单井累计产气0 1 8 6 1 x 1 0 8 m 3 陕1 0 6 井拯主力产层为下古马五l 2 以低渗透 低产为主 气藏非均质性强 稳产能力较 差 低渗 低产井已出现了产量递减现象 对气藏持续稳产不利 因此 有必要深入研 究该区块的稳产能力 评价其开发潜力 通过必要的开发调整来维持稳产形势 延长稳 产期 以气藏静 动态资料相结合 深入研究气藏 井 生产动态特征 搞清影响气藏 井 稳产的主要因素 由于气井地层压力测试较少 所以研究计算地层压力的方法 通过理论计算得到当前可靠的地层压力 为评价地层压降及动态地质储量计算等提供可 靠依据 通过理论计算得到气井当前稳定的无阻流量 进一步核实气藏产能 以动态法 落实气藏动态地质储量 评价剩余储量有利区 通过气藏工程研究 评价气藏当前开发 井网的适应性 研究合理并网和井距 提出加密布井方案 利用气藏工程方法 评价合 理采气速度 预测开发技术指标 综合评价气藏稳产能力 总之 达到科学 高效开发 气田的目的 i o i 2 国内外技术现状及发展趋向 美国 俄罗斯 北海地区在气田开发方面的重点工作是 注重经济效益 滚动开发 逐步完善井网系统 逐渐达到降低全气田废弃地层压力 提高采收率的目的 在合理开 发的前提下适当提高单井产量 研究早期整体治水的理论和开采工艺 力求减少气水接 触 变水驱为气驱 研究和发展钻加密井和水平井及大型压裂配套工程技术 随着开发 的进程 采用动态法不断落实地质储量 对探明地质储量并不关心 加强试并 数值 模拟研究 评价气藏稳产能力 优化开发技术指标 实行自动化管理 取全取准各项资 料 及时监控生产动态变化 我国四川已有近4 0 年的天然气勘探 开发历程 在气田开发方面的做法主要有 在少井多产 提高效益的前提下 首先集中在高渗透区布井 采气 逐步完善井网 系统 通过高渗透区的气井采低渗透区的气 开发过程中不断应用动态法落实动态储量 西安石油大学硕士学位论文 以利于开发调整 开发过程中不断完善气藏地质模型 优化开发技术指标 在开发中后 期加强排水采气工艺等 1 2 研究内容 关键技术 预期达到的水平及考核指标 1 2 1 研究内容 1 深入进行动态分析 评价气藏稳产能力 充分应用气藏生产动态资料 试井资料 结合地质资料 深入进行生产动态分析 评价气藏稳产能力 分析影响气井生产 气藏稳产的主要因素 2 研究计算气井地层压力的方法 并计算气井不同开发阶段的地层压力 针对测 压少的现状 研究气井地层压力计算方法 如简易垂直管流法 系统试井法 压力梯度 曲线法等 采用这些方法 计算气井不同开发阶段的地层压力 为评价气藏压降情况 动态地质储量计算等提供依据 3 研究计算气井当前无阻流量的方法 由此复核气井当前无阻流量 进一步核实 气藏产能研究气井不同开发阶段无阻流量与地层压力的关系 提出仅根据地层压力计算 气井当前无阻流量的简易方法 基于气井产量计算公式 考虑地层系数 地层压力等参 数 提出计算气井无阻流量的经验公式 基于气井二项式产能方程通式 考虑不同地层 压力下天然气偏差系数 黏度的变化 推导出计算气井当前无阻流量的公式 等等 根 据这些计算方法 分别落实气井当前无阻流量 为气井配产 调整工作制度提供依据 同时 进一步落实气藏产能 4 采用动态法落实气藏动态地质储量 分析剩余储量分布状况 以压降法为主 落实气并 气藏 动态地质储量 评价储量动用程度 分析剩余地质储 量分布状况 指出剩余储量有利区 为加密布井奠定基础 5 评价气藏当前井网形式的适应性 研究合理井网密度 井距 充分应用开发动态资料 根据气藏工程手段 计算气井当前控制范围 对比 分析不同 类型气井控制半径 从而评价气藏当前井网形式的适应性 应用丰富地静 动态资料 采用气藏工程手段 研究合理井网密度 井距 提出加密布井方案 6 根据分别计算所得的静态 动态地质储量 计算采气速度 年产气量 地质储量 术1 0 0 并和其正常值 2 3 进行比较 7 利用物质平衡法 结合二项式产能方程 预测气藏开发技术指标 稳产年限 采收率 采出程度 地层压力 在发生产量递减的井 研究其产量递减的规律 以预 测开发指标 8 在以上研究的基础上 利用气藏工程方法 综合评价气藏稳产能力 2 第一章绪论 1 2 2 关键技术 该项目关键技术有以下几方面 l 气井地层压力计算方法研究 2 气藏 井 动态地质储量落实 剩余储量分布状况分析 评价 3 气井当前无阻流量计算方法研究及产能核实 4 合理井网密度 井距研究 5 开发技术指标优化 1 2 3 预期达到的水平 本项目采用当前成熟的气藏工程手段 充分应用矿场一线丰富地地质 动态资料 开展研究工作 通过理论研究 将提出计算当前地层压力的新方法 解决了低渗透气藏 测压资料少的难题 提出计算不同开发阶段气井无阻流量的方法 为气井当前配产 调 整工作制度提供可靠依据 采用压降法落实气藏 井 动态地质储量 为气藏开发调整提供可靠的物质依据 科学论证井网密度 井距 合理部署加密井 采用数值模拟技术预测开发指标 该项研究成果 对科学 高效开发气田起到重要作用 某些研究成果将处于国内先 进或领先水平 也可以推广应用于其它气田 1 2 4 主要技术考核指标 1 气井地层压力计算的准确程度 2 气井无阻流量计算的准确程度 3 开发技术指标符合程度 1 3 生产急需程度 技术上的可行性和预期取得的经济效果 1 3 1 生产急需程度 靖边气田是国家当前天然气生产的重要基地之一 肩负着向北京 天津 上海等大 城市及陕北老区供气的重任 陕1 0 6 井区是靖边气田重要区块之一 经过多年来的滚动 开发 在相对稳产的形势下 部分气井已出现递减 该井区的稳产无疑关系到靖边气田 西安石油大学硕士学位论文 的稳产 从陕1 0 6 井区当前的生产形势来看 开发调整及潜力评价势在必行 通过此项研究 工作 将提出一系列维持气藏稳产的开发调整技术措施 同时 在某些气藏工程理论研 究方面将取得突破 为科学 经济 高效开发气藏提供有力的技术保障 充分挖掘地层 潜力 努力提高采收率 维持 延长气藏稳产期 因此 迫切需要开展该项研究工作 为矿场生产管理及相关科研工作提供可靠依据和技术保障 1 3 2 技术上的可行性 陕1 0 6 井区已滚动开发近1 0 年 共有探井 开发评价井 开发井3 6 口 井网基本 上达到方案要求 积累了丰富的钻井地质 生产动态资料 为气藏 井 生产动态分析 地层压力计算 无阻流量复核 动态地质储量落实 井网密度论证和加密布井 数值模 拟研究等奠定了良好的基础 另外 承担这项科研工作的有西安石油大学的著名专家 教授及长期从事气藏工程研究的专家等 完全能够胜任本项目的研究工作 因此 该项 目在技术是可行的 能够达到预期的目的 1 3 3 效益预测 本项研究成果应用于靖边气田陕1 0 6 并区下古气藏的开发实践中 不仅为气藏开发动态分析 方案调整 规划 部署及稳产技术研究等提供了可靠依据 而且会大大提高这些科研成果的质量和 水平 将进一步认识陕1 0 6 井区下古气藏的地质 动态特征 明确剩余储量有利区 以采取相应的 稳产技术措施 对物性较差 产能低 剩余储量有限的井区 可减少布井的盲目性和风险性 利于 提高钻井成功率 对整个气田的开发 仍然本着 效益优先 以销定产 滚动开发 逐步完善 的 原则 在满足供气需求的前提下 不多打井 少投入 逐步提高储量动用程度 完善井网系统 延 长气田高产 稳产期 提高开发经济效益和最终采收率 使靖边气田向多方供气的伟大工程持续 稳步迈进 同时 对低渗透气田今后地层压力计算 无阻流量计算 并网适应性论证和评价 加密 井部署 开发技术指标预铡等起到重要指导作用 因而 该项研究成果应用于气田开发实践中 将 获得良好的社会 经济效益 4 第二章沉积相及微相研究 第二章沉积相及微相研究 2 1 区域岩相古地理特征及演化 前人对鄂尔多斯奥陶纪马家沟期岩相古地理的特征及其演化历史做过大量的研究 认为 奥陶系马家沟组马五段的沉积环境是一个海水咸化 水体很浅 经常暴露的低能 沉积环境 即蒸发潮坪环境 马家沟期鄂尔多斯海域碳酸盐潮坪沉积发育 有广泛的石 膏 硬石膏沉积 马家沟各期 即从马一期至马六期 表2 1 是冶里 亮甲山期的统一的巨大的鄂 尔多斯陆解体并变小的时期 是海域为主陆地为辅的时期 是海进的时期 衷2 1 鄂尔多斯盆地奥陶系地层划分简裹 组段主要岩性厚度 m 马六段泥晶灰岩 零星分布 m 母 马 马五段白云岩 泥质白云岩 膏云岩夹膏盐岩及泥晶灰岩 3 1 0 3 6 0 家 马四段泥晶灰岩 夹白云岩1 6 0 1 7 0 沟 马三段白云岩 泥晶白云岩 泥灰岩 膏云岩夹膏盐岩1 0 0 1 5 0 组 马二段泥晶灰岩夹白云岩 膏云岩4 5 马一段泥质白云岩 泥质岩 膏云岩夹膏盐岩3 0 9 0 上寒武统 这一时期可以划分为三个次级海侵海退旋回 即马一期和马二期旋回 马三期和马 四期旋回 马五期和马六期旋回 在马一期 马三期和马五期的海域中 各种云坪广布 膏盐湖发育 开阔海退居次要地位 滩较少甚至无滩 这三个时期是马家沟期海进时期 中的相对海退期 这三个时期的岩相古地理特征可概括为 海域为主 陆外为坪 云 坪广布 坪中有湖 湖中有膏 湖中有盐 开阔海次要 少滩或无滩 在马二期 马四期和马六期的海域中 开阔海广布 各种滩发育 云坪不发育 无 膏湖盐湖 这三个时期是马家沟期海进时期中的相对海进期 其中 马四期是最大的 海进期 这三个时期的岩相古地理特征可概括为 海域为主 陆外为坪 坪外为海 开阔海广布 海中有滩 海外为槽 深水海槽 无膏湖盐湖 马一 三 五期的岩相古地理特征十分相似 马二 四 六期的岩相古地理特征也 相似 这六个地质时期的岩相古地理相间出现 就组成了三个相似的岩相吉地理旋回 即马一和马二期旋回 马三期和马四期旋回 马五期和马六期旋回 马五期是一个陆地面积较大 云坪广布和膏盐湖发育的时期 其古地理格局可以概 括为 陆外为坪 坪中有湖 坪外为海 海中有滩 和 湖中有膏 湖中有盐 见图 西安石油大学硕士学位论文 2 一l 本次研重点层段为奥陶系马家沟组马五l 2 4 段 1 0 7 1 0 8 l o 扩 1 1 0 l l l 田2 1鄂尔多斯臭陶纪马家沟五期岩相古地理圈馍 赵澄林2 0 0 0 年 2 2 研究区沉积相和沉积微相划分 研究区陕1 0 6 井区位于靖边气田东南部 古地理环境为蒸发潮坪 在这个蒸发潮坪 上沉积了以白云岩 含膏云岩和膏质云岩为特征的岩石组合 其特点是分布面积大 水 体很浅 波浪和潮汐流作用均受到限制 这使沉积物中普遍缺乏反映波浪及潮汐流的各 种沉积构造 并只有较薄的潮下带沉积层 在这种环境条件下 周期性的海平面脉动和 蒸发气侯下碳酸盐沉积物的高生成率使沉积表面经常暴露并在大范围内形成向上变浅 的碳酸盐蒸发潮坪沉积旋回组合 属碳酸盐高水位域沉积模式中陆棚上的局限台地一潮 坪环境 6 第二章沉积相及微相研究 在沉积层序上 整个靖边气田以及研究区马五l 一4 的潮坪沉积表现出两个特点 一 是潮下带的沉积相对不发育 二是缺乏反映潮汐流的水动力学特征的沉积构造 在马五l q 段的沉积物中 常见含石膏 硬石膏晶模孔 结核铸模孔的微晶白云岩 其连续厚度常在1 2 m 以上 而整个岩组段可达3 4 m 而在近代萨布啥沉积的潮坪层 序中 它们主要发育在潮上带 根据岩芯观察和薄片签定 区内马五l 叫段的岩石类型主要有 泥 微晶云岩 粉晶 云岩 溶塌角砾云岩 含硬石膏假晶微粉晶云岩 膏溶孔云岩 含泥白云岩 云质泥岩 和凝灰质泥岩 泥粉晶含云 云质灰岩 膏岩等 这些都是潮坪上常见的岩石类型 2 2 1 马五l 4 沉积相带及岩相划分 区内马五l 一4 期沉积时主要沉积了一套潮坪相泥一微晶白云岩和膏质或含膏白云岩 以及少量的白云质泥岩 泥质白云岩 由于受成岩期重结晶作用以及后期表生溶蚀作用 和埋藏溶解作用的影响 原岩已受到很大程度的改造 而成为重结晶粉晶云岩 石膏结 核或石膏晶体被溶形成的溶孔或针孔云岩 以及岩溶角砾岩和去云去膏化而成的次生晶 粒灰岩 其特点是溶解作用选择性强 泥晶白云岩自身被溶解形成的孔洞少见 绝大多 数溶解孔洞都是因石膏 硬石膏或石盐晶体被溶解而成 许多晶模孔仍保持其完好晶形 假象而无任何溶蚀扩大现象 在潮坪沉积相中可以根据潮汐能量划分出潮上带 潮间带和潮下带三种亚相 而每 一亚相又可由一种或多种微相组成 碳酸盐岩微相是在显微镜下岩芯薄片的矿物学 岩石学 古生物学以及结构 成岩 作用和地球化学等方面所具有的全部特征 碳酸盐岩微相分析是恢复其沉积成岩演化历 史的重要手段 通过全面 综合的全方位研究 并把它们作为一个局部环境的物质表现 可以藉以恢复时间区段小 范围不很大的古地理环境 以岩芯观察和薄片分析 偏光显 微镜辅助以阴极发光显微镜 扫描电子显微镜 为主 将本区马家沟组马五l 4 段划分出 三个亚相 9 个微相 即潮上带亚相 云泥坪 膏云坪 膏岩洼地微相 潮间带亚相细 分为 泥云坪 云坪 灰云坪 潮缘泻湖 潮下带亚相细分为 云灰坪 潮下凝灰质泥 岩 每一微相都有明晰可鉴的相 微相判别标志 表2 2 图版1 在不同的微相中 储集空间及其特征存在较大的差异 研究区马五1 4 发育的沉积 微相中 膏云坪是膏斑型储层的有利微相带 潮缘泻湖 云坪 灰云坪 泥云坪是晶间 孔型储层的有利微相带 灰云坪 云灰坪则可能有深埋裂隙型的储集岩产出 也值得注 意 各带的岩性变化则有泥 潮下 远岸 一灰 潮下 近岸 一云 潮问 一膏 潮上 一泥 潮 上 陆岸 的向上变浅的演进序列 7 西安石油大学硕士学位论文 裹2 2 研究区马五 u 沉积微相划分囊 相亚相 微相相标志 膏云坪 以泥 细粉晶云岩为主 发育溶孔 角砾 含石 膏假晶 常见见鸟眼构造 沉积物中石膏结核较少但泥质较多 主要岩石类 云泥坪 型有 鸟眼泥一微晶白云岩 白云质泥岩 发育 蒸潮上带 干裂 泥纹层构造 沉积物以云质膏岩 硬石膏岩 盐岩为主 见石 膏岩洼地 盐假晶 硬石膏团块及肠状构造 上带 泥云坪以泥质云岩为主 富泥纹层 多呈波状 发 云坪 以深灰色细粉晶云岩为主 可见生物钻孔 水平 潮闻带 层理 席状裂缝等 潮 下带 潮缘泻湖同云坪 但沉积厚度较大 灰云坪 以深灰色含灰 灰质云岩为主 发育透镜状层理 水平层理 冲刷构造等 潮下带 潮下凝灰质泥岩主要发育灰黑色凝灰质泥岩 坪 云灰坪 主要为灰色含云 云质灰岩 发育水平层理 潮下带亚相 研究区潮下带沉积物以灰岩 云质灰岩为主 主要发育微相有云灰坪及潮下凝灰质 泥岩两个亚相 马五1 4 底部的灰黑灰色凝灰质泥岩是本区k 1 标准层 它层位稳定分布广 厚度一 般在3 0 6 0 e m 几乎区内每口钻井都可钻遇 对于这段凝灰质泥岩以前研究得不多 本 研究认为这套凝灰质泥岩是在较短的时期在火山灰的参与下在全区稳定地沉积而成的 表现出全区当时处在一个统一的环境下 而这种统一安定的环境只有在潮下低能静水的 环境才可实现 而潮问和潮上带均有可能造成沉积缺失而没有沉积这套凝灰质泥岩 因 此把这段凝灰质泥岩定为潮下低能环境沉积产物 潮问带亚相 潮间带根据潮水能量及暴露指数 可划分为潮间下带和潮间上带两个相带 1 1 潮间下带 以不含石膏和硬石膏 较纯的微粉晶云岩为特征 研究区发育的微相主要有 云坪 潮缘泻湖和灰云坪 在潮问下带中分出了云坪和潮缘泻湖微相 两微相岩性上均为较纯的微粉晶白云 岩 其区别在于 厚度较小的薄层云岩定为云坪微相 而把厚度较大的较纯的云岩定为 潮缘泻湖微相 此种泻湖应经常有海水补给 盐度不高但环境较安静 虽然和云坪微相 都处在潮间下带 但泻湖所处位置应更靠潮下带 地势低洼平坦 不像云坪那样受潮汐 影响在环境上易发生改变 比云坪更稳定 持续时间更长 所以泻湖微相的白云岩都较 厚 往往在l m 以上 有的井此种微粉晶纯白云岩单层厚度可达2 3 m 表现出沉积环 境在较长时期都处于稳定状态 8 第二章沉积相及微相研究 2 潮间上带 暴露指数高于潮间下带 沉积物常见细小石膏晶体和含泥质和藻泥纹 研究区发育 的主要为 泥云坪 其主要特征为以泥晶白云岩为主 沉积质点细 含泥高 发育微细 水平层理 微细波状层理 微细交错层理 偶见石膏假晶 经溶蚀可形成溶蚀角砾结构 淘上带亚相 位于平均高潮线之上 暴露指数可达7 0 9 0 以上 受地形和气候的影响 其沉 积物有所不同 根据它们的特征可划分为潮上青云坪 潮上云泥坪及膏岩洼地三种微相 1 謇云坪 位于潮上低洼处 处在一种极浅水状态 以蒸发作用为主的环境 强烈的蒸发作用 使它可以沉积一些薄层石膏 膏质云岩或含膏云岩 后期的溶蚀作用把石膏溶去形成大 量的溶蚀孔洞或造成溶蚀塌垮形成岩溶角砾云岩 在潮上膏云坪 原岩主要为含较多石膏 硬石膏结核的云岩 其主要的岩石类型有 膏溶孔微粉晶云岩 含膏溶孔微粉晶云岩或含溶洞的膏溶孔微粉晶云岩以及岩溶角砾云 岩 膏溶孔主要由石膏结核或石盐晶体被溶而成 孔径一般2 3 m m 大者可达4 s m m 孔径大于5 m m 的溶孔称为溶洞 这些溶孔和溶洞大部份被后期的成岩自生矿物充填或 半充填 据镜下观察 这些充填于溶蚀孔洞中的自生矿物有 方解石 白云石 石英 高岭石 地开石等 也有部分膏溶孔未被充填 溶孔孔径可达l m m 或更大 2 云泥坪 蒸发量小于潮上青云坪 沉积物中石膏结核较少但泥质较多 主要岩石类型有 鸟 眼泥一微晶白云岩 白云质泥岩 鸟眼构造是典型的潮上带特征 往往成带状出现在潮上带泥一微晶白云岩中 而白 云质泥岩处于较靠近陆源的潮上位置 3 膏岩洼地 潮上蒸发坪台中的局部低洼地带 大风暴时有海水补给 以持续蒸发为主 主要岩 石类型为 浅灰 灰白色自云质硬石膏岩及硬石膏岩 夹薄层状含泥云质膏岩或盐 2 3 单井沉积微相特征 2 3 1 取芯井单井沉积微相研究 根据区内1 11 2 1 探井及2 口开发井岩芯观察描述 深入分析了研究区马五l q 段的沉 积微相演化 完成了陕9 5 井 陕1 0 6 井详细的单井沉积微相划分 图2 2 图2 3 由 图可以看出 由于各井所处的地理环境不同所以各井的沉积微相和微相在垂向上的相序 组合也不尽相同 但是总体反映出蒸发潮坪的沉积特点 下面对几口典型井的沉积微相 9 西安石油大学硕士学位论文 分别进行介绍 陕9 5 井 陕9 5 井处在研究区北部 该井出露层位为马五1 1 取芯段为马五l l 一马五2 2 马 五4 1 a o 由图2 2 可以看出 该井马五1 1 马五2 2 岩性以浅灰色 褐灰色 深灰色细粉晶 云岩及深灰色含泥云岩为主 由下至上 马五2 2 为深灰色细粉晶云岩 溶孔 晶间孔及 膏模孔发育 局部可见鸟眼构造 其沉积微相为膏云坪 马五2 1 下部为深灰色泥质云岩 发育黑色泥质纹层 上部为深灰色细粉晶云岩 岩性较纯 发育水平层理 为潮间亚相 的泥云坪 云坪沉积 马五1 4 岩性由下到上为黑色凝灰质泥岩 深灰色含灰云岩及深灰 色云质泥岩 表明沉积环境由潮下低能环境到潮上的一个完整旋回 可见黄铁矿 发育 水平层理及裂缝 但多被方解石充填 马五1 3 为褐灰色孔洞状云岩 被泥质 方解石半 全充填 见两条水平缝合线 局部角砾发育 为潮上膏云坪微相的产物 马五1 2 马五 1 1 具有相似的沉积特征 下部为夹泥质条带的深灰色含泥云岩 上部则发育具角砾和溶 孔的细粉晶云岩 溶孔 裂缝被泥质 云质及方解石半 全充填 均为泥云坪一膏云坪 的产物 马五4 1 a 岩性与马五2 2 相似 为灰色细粉晶云岩 溶孔 晶间孔及膏模孔发育 沉积微相为膏云坪 陕1 0 6 井 陕1 0 6 并处在研究区中南部 该并出露层位为马五1 1 取芯段由马五1 1 一马五2 2 马五4 1 a a 由图2 3 可以看出 该井马五1 1 马五2 2 岩性以灰色细粉晶云岩 深灰色含泥 云岩及深灰色泥质云岩为主 由下至上 马五2 2 为深灰色细粉晶云岩 厚度较大 发育 裂缝 溶孔不发育 黄铁矿呈团块状 可见藻纹层 其沉积微相为潮缘泻湖 与膏云坪 沉积有明显区别 马五2 1 下部为灰色泥质云岩 含泥质纹层 上部为深灰色细粉晶云岩 岩性较纯 为潮间亚相的泥云坪一云坪沉积 马五1 4 岩性由下到上为灰色泥质云岩 灰 色含泥云岩及深灰色云质泥岩 为泥云坪一云泥坪沉积 马五1 3 为浅灰色孔洞状云岩 溶孔及膏模孔发育 为潮上膏云坪微相的产物 马五1 2 下部为云泥坪一泥云坪沉积 上 部岩性是深灰色细粉晶云岩为潮缘泻湖相 马五1 1 岩性为灰色含泥云岩 深灰色细粉晶 云岩及深灰色含灰云岩 为潮间泥云坪一云坪沉积 马五4 岩性与马五1 3 相似 为灰 色细粉晶云岩 溶孔 晶间孔及膏模孔发育 沉积微相为膏云坪 从1 3 口井的岩性和沉积微相类型可以看出研究区内主要沉积相带在潮间一潮上带 微相以潮间下带泻湖一潮上膏云坪中包括的各种微相为主 纵向上互相叠置 在空间上 显示出马五卜4 时中部含膏盐湖受海平面变化的影响沉积环境和沉积物之间的变化 马 五1 4 沉积微相在纵向上有一定规律 主要特点是单层厚度薄 由多个向上变浅的潮坪 旋回组合起来 1 0 第二章沉积相及微相研究 区内马五l 4 期沉积时 其沉积环境主要是在潮间带一潮上带之间波动 潮下带出 现极少 纵相上 一般都由几个从潮间向潮上变浅的旋回组成 在横向上也有一定的可 比性 但是由于所处的地理位置不同 其纵向相序也就不尽相同而各有所异 2 3 2 未取芯井单井沉积微相研究 对于区内未取芯井单井沉积微相的研究主要依靠测井资料 其沉积微相的确定主 要依据 1 自然伽玛 声波时差 电阻率测井等曲线及测井解释结果 2 单并垂向 相序的连续性 3 该井与邻近取芯井沉积微相的变化符合沃尔索相律 首先 应用取心井对不同微相的地层在自然伽玛 声波时差 密度 中子 双侧 向及p e 曲线上的响应特征进行研究 建立不同微相与测井曲线的对应关系 为微相的 正确识别奠定基础 通过对研究区1 3 口井的测井曲线与沉积微相的研究 得到了不同 微相的测井响应特征 1 青云坪微相测井响应特征 青云坪微相其岩性主要表现为 膏溶孔 洞 微粉晶云岩 其测井响应特征依据溶 孔 洞 的发育程度 充填物质及充填程度可分为充填程度低的孔隙性膏云坪微相和以 方解石充填为主且充填程度高的致密性膏云坪微相 孔隙性膏云坪微相 自然伽玛较小 通常小于1 5 2 母i 声波时差大多介于1 6 0 1 7 0 微秒 米 p e 值较低一般小于3 5 电阻率中等 但受储层流体的影响较大 补偿中子孔隙度受含气性的影响变化范围较大 从 1 4 1 3 而致密性膏云坪微相 因其孔隙中充填物主要为方解石 所以自然伽玛 比孔隙性膏云坪微相要小 均小于1 5 a p i 声波时差普遍小于1 6 0 微秒 米 p e 值一般 大于3 5 电阻率较孔隙性的膏云坪要高 可接近或超过一千欧姆 米 补偿中子孔隙 度介于2 5 7 5 主要小于5 0 地层体积密度接近标准白云岩的体积密度 2 云泥坪微相测井响应特征 云泥坪微相具有 三高两低 的特征 即声波时差高 补偿中子孔隙度高 自然伽 玛高 地层电阻率低 地层体积密度低 另外 常常在该类地层中存在扩径现象 井径 明显较云岩 灰岩段大 这些特征与云岩 灰岩有较大的差别 在测井曲线上很容易区 分 3 泥云坪微相测井响应特征 泥云坪微相其沉积物泥质含量较云泥坪微相少 较膏云坪微相 云坪微相多 其 自然伽玛值较前者低 但比后者高 大多介于2 5 5 0 a p i 其双侧向电阻率值中等 均 为几百欧姆 米 声波时差的大小与孔隙性青云坪微相相当 西安石油大学硕士学位论文 i j j 篓墓 善 c c 曩蒌 岫 蝴t 錾 一 j c 雾嚣僦嬲警 i t 三 兰三丑 t i 匡爱m a i j 蠛 j 神 i 器熙籀蔷 j 毫 囊 1 薹 一 i 目目 p r n 露 嚣 i i 蓬 i i n t r a 5 e n l 撕 i t e e l t t t p t t t l 5 t t 一 嚣蠢 雾 荟荟重 i 雾 一 萋 薹皋 r i 撩 一萋 矮 粼僦嚣嚣 一 晕摹 t h 囊 耋 蓁 一 乏 蘸 u 旦e 笆三 i ie e 图2 2 陕9 5 并沉积徽相综合柱状圈 第二章沉积相及微相研究 生一 1 1 i 1 i i 竹 i i e 0 匡 茧 魁 自i t i l t r 5 e l t m 嗤a d i u 自i t 礓 i 一 重量辜 l e t 谓 a 砷t a q u e e 对 b l e h t e t k 自t e i t l i 羔毒妻 e蘑 赣蕊罄翳蓑篡嚣l 茹馨舄器蛊鬻 一 萎 一 蔓至薹 i i 宦重量 王i i 一 一 灌 女t 自t t 蛐t f t i t m t i t t t t i e h t 4 枷 糟 j t 邱辩 f 自t y 4 牟t 厂 萋强 l t 藿 震l f 重璧 o i w 匡墓 号鼋 手 oi l i l 囊 t 毫 l 专 至至童 l 霍 燃毅臻豁耀 目 h t t t 罩乏主暑 托t 自i 鼙 处 i 蓁 囊 田2 3 陕1 0 0 并沉积徽相综合柱状圈 西安石油大学硕士学位论文 4 云坪 潮缘泻湖 微相测井响应特征 云坪 潮缘泻湖 微相主要发育岩性较纯的细粉晶白云岩 主要发育晶间孔和裂 缝 其测井响应特征与膏云坪微相类似 表现为 低自然伽玛 通常小于1 5 a p i 声波 时差受裂缝和晶间孔的发育程度影响 介于1 5 5 1 6 5 微秒 米 双侧向电阻率受孔隙度 和流体性质的影响较大 从数百到上千欧姆 米 在方解石充填裂缝的情况下 在p e 曲线上表现为较高的值 大于3 5 5 灰云坪微相测井响应特征 灰云坪微相与云坪微相自然伽玛值相当 灰云坪微相相对于云坪微相较致密 声 波时差大多在1 5 0 1 5 8 微秒 米 双侧向电阻率值也较云坪微相要大 6 潮下凝灰质泥岩微相测井响应特征 潮下凝灰质泥岩在研究区马五1 4 f 部普遍存在 其最典型的特征是自然伽玛值大 通常大于1 0 0 a p i 电阻率值较泥岩高 并随凝灰质的含量增高电阻率值也变大 7 云灰坪微相测并响应特征 云灰坪微相自然伽玛值相对较低 通常小于5 0 a p i 声波时差值多小于1 5 5 微秒 米 其双侧向电阻率值较云坪微相要大 多大于5 0 0 欧姆 米 最大可达数千欧姆 米 p e 值介于5 0 5 5 之间 其次 通过研究取芯井沉积微相的垂向变化 认为微相在垂向上具有连续性 不 存在微相突变的情况 研究区马五l 2 由多个向上变浅的潮坪旋回组成 这些潮坪旋回 垂向上向上变浅的规律性明显 为沉积微相的综合判别定提供了依据 最后 根据沃尔索相律 在剖面或平面上对识别的单井微相进行确认 依据单井 资料对沉积微相研究具有不确定性 研究区马五l 2 各小层在横向上可对比性明显 且 符合沃尔索相律 所以可以依此从平面上对沉积微相进行确认 如图2 4 g 4 9 1 5 井从各小层来看 马五2 2 为含泥云岩 含灰云岩 云岩 初步 确定为灰云坪 云坪 北部邻井陕1 2 4 井该小层为潮缘泻湖微相 南部邻井陕1 3 3 井该 小层为灰云坪 符合沃尔索相律 马五2 1 岩性为泥质云岩 含灰云岩 以泥质云岩为主 故定为云坪 灰云坪 邻井陕1 2 4 井 陕1 3 3 井均为云坪 泥云坪 其上部均为纯的细 粉晶云岩 所以确定其沉积微相为云坪 泥云坪 马五1 4 岩性为凝灰质泥岩 云岩 气 层 含灰云岩 泥质云岩 云质泥岩 岩性变化较快 单垂向上具有向上变浅的规律 根据其主要岩性 初步定为云坪 泥云坪微相 邻井陕1 2 4 井 陕1 3 3 井分别为灰云坪 云坪 泥云坪 符合沃尔索相律 故确定为云坪 泥云坪微相 该并马五l 为纯云岩 且解释为气层 邻井均为潮上膏云坪微相 故定为潮上膏云坪微相 如图2 5 g 5 3 1 5 井从各小层来看 测井解释马五2 2 为纯云岩 且岩性致密 初 步确定为潮缘泻湖 从剖面上看北部邻井陕1 3 3 井该小层为灰云坪微相 南部邻井 g 5 4 1 5 井该小层为潮缘泻湖 符合沃尔索相律 故确定其微相为潮缘泻湖 马五2 1 下 部岩性为泥质云岩 上部为纯云岩 从剖面上看 邻井陕1 3 3 井 g 5 4 1 5 井分别为云 1 4 第二章沉积相及微相研究 坪 泥云坪 其上部均为纯的细粉晶云岩 所以确定其沉积微相为云坪 泥云坪 马五 1 4 岩性为凝灰质泥岩 云岩 灰岩 泥质云岩 单井垂向上具有向上变浅的规律 根据 其主要岩性 初步定为云坪 云灰坪微相 从剖面上看 邻井陕1 3 3 井 g 5 4 1 5 井分 别为云坪 泥云坪 泥云坪 云灰坪 符合沃尔索相律 故确定为云坪 云灰坪微相 该井马五1 3 为纯云岩 且解释为气层 邻井均为潮上膏云坪微相 据此认为该井仍为潮 上膏云坪微相 测井揭示马五1 2 岩性为泥质云岩 云岩 泥质云岩及云岩 顶部云岩解 释为气层 从剖面看 邻井陕1 3 3 井及g 5 4 1 5 井沉积微相为下部为泥云坪 云坪 上 部为潮上膏云坪微相 g 5 3 1 5 与邻井陕1 3 3 井及g 5 4 1 5 井有相似的沉积特征 故认为 下部沉积微相为泥云坪 云坪 上部为膏质云坪 沉积微相从下到上由潮间过渡为潮上 带 马五1 1 测井解释岩性为含灰云岩 云岩 泥质云岩 云岩 初步认为该井主要为潮 间灰云坪 云坪微相 邻井陕1 3 3 井及g 5 4 1 5 井分别为云坪 云坪 泥云坪微相 也 以潮间带沉积微相为主 符合沃尔索相律 故最终确定为灰云坪 云坪微相 c a r 陕1 3 3 船 卫陕 m腭蓁 厂 冀 r 叫霹錾 己 j 专 f 黝蓬鹈殇霾荔蓬餮獬 蓬 f 于 耋 鼻i 片 a 肆篁i e l h 毳 嚣牛 羹最年 赢 羹 z l k 厂 雾 f 囊 一一毫 一 i 暑鳖一霉雾 q l 姆 恁莛 一 楚懈一 蛊 毒算 囊暑斗 f 囊置井 粪 2 0 高 j 一l 羞蓦 纠霸薹豳雠 te 差差白 纠善塞箬a 蝉 隆鲎jl 匿至嚣 园 一棚 星嗣m 圈 固 基雪 厦凰 日 圆 圈2 4 倒1 9 1 5 井单并沉积微相研究 西安石油大学硕士学位论文 c a 嶷 陕1 3 3 cg r g 5 3 1 5 ca 毫g 5 4 1 5 象蠹 鍪熊 置耳亨专 量暑1 暑 蓬荔缀 蓁 嚣斗母母t 车 糍魈嘲蹙黧物 k 一一匿 i 耋 孟斗一毵毫牟l i 苎 醅嚣耳 戮i 蓬 燃隧荔糯5 孱 耄j 兰 霸 j 争越嚣肆 蓬一懿蚪b 前翩 一一j 一i 一 l 岛箧 蠢 片 0 j 二妻薹 谶 一 垂蠹 耳懈斗b 箩耕 姿 芋尊搴 洚聊蘸 衷料 2 乙黼枷 雾靴棚 专一重 i i i 豳 嚣t t 糖i 孽 囝 爱i 勇 i 3 g l 胃 匿量富娣 t 豳 餐甄嚣 e i 三曼 薯心 毽玺蚕 墉科 互 q 童釜口 痒 圈2 5g e i 3 1 5 井单并沉积徽相研究 2 4 有利沉积微相横向展