（地质工程专业论文）大一断层上升盘中段上古生界油藏描述及油气综合评价.pdf

中南大学硕士学位论文 摘要 本文首先分析了东营市大王庄地区地形的总体概况，然后从地层格架 模型建立的基本程序、成果和认识以及地层展布建立了底层构架的基本模 型，继而研究构造模型和储层模型，最终分析油藏地质模型，并对综合油 气做出评价和勘探目标做出分析。 大王庄潜山带最先获得突破、也是勘探效益较好的一个潜山构造带， 下一步的任务是细化构造，分析各潜山油水关系，配合好进一步的开发工 作。 进行油气综合评价可以寻找有利的勘探开发目标。通过构造模型、沉 积模型、油藏地质模型的有机耦合，从而对砂岩厚度、物性变化、储层结 构、油藏结构等进行评价，从而对提供的钻探圈闭进行储层预测以及含油 气性的检测，达到研究的目的与要求。 关键词：潜山，油藏，储层，油气 中南大学硕士学位论文 t h i sa r t i c l eh a sf i r s ta n a l y z e de a s tt h ec a m pc i t yd a w a n g z h u a n gt e r r a i no v e r a l ls u r v e y , t h e nf r o mt h e 砒n 吐哪r a c km o d e le s t a b l i s h m e n tm a i nr o u t i n e , t h ea c h i e v e m e n ta n dt h e u n d e r s t a n d i n ga sw e l la st h es t r a t u mm o p p e dh a se s t a b l i s h e dt h ef i r s tf l o o rs k e l e t o nb a s i c m o d e l , s u b s e q u e n t l ys t u d i e dt h es t r u c t u r em o d e la n dt h er e s e r v o i rm o d e l f i n a l l ya n a l y z e s t h eo i ld 印o s i tg e o l o g ym o d e l , a n dn l a k e st h ea p p r a i s a la n dt h ee x p l o r a t i o ng o a lt ot h e s y n t h e s i so i lg a sm a k e st h ea n a l y s i s t h ed a w a n g z h u a n gd i v e ss h a hd a if i r s tt oo b t a i nt h eb r e a k t h r o u g h , a l s oi se x p l o r e s b e n e f i tb e t t e rt od i v et h em o u n t a i ns t r u c t u r eb e l t ，t h en e x ts t e po fd u t yi st h et h i ns t r u c t u r e , t h ea n a l y s i sr e s p e c t i v e l yd i v e st h em o u n t a i np e r q u i s i t er e l a t i o n s , c o o r d i n a t e st h eg o o d ：t u t f t h e rd e v e b p m e n tw o r k c a r n e s0 1 1t h e 甜g 懿s y n t h e s i sa p p r a i s a lt ob ea l l o w e dt os e e kt h ea d v a n t a g e o u s e x p l o r a t i o nd e v e l o p m e n tg o a l t h r o u g hs t r u c t u r em o d e l , d e p o s i t i o nm o d e lo i ld e p o s i t g e o l o g ym o d e lo r g a n i cc o u p l i n g , t h u ss a n d s t o n et h i c k n e s s ，t h en a t u r a lc h a n g e , t h er e s e r v o i r s t r u c t u r e , t h eo i ld e p o s i ts t r u c t u r ea n ds o0 1 1c a r r yo nt h ea p p r a i s a l , t h u st ot h ed r i u 啦t r a p w h i c hp r o v i d e s 伽r f i e so l lt h er e s e r v o i rt of o r e c a s ta sw e l la st oe n n t a i no i lt h ed i s p o s i t i o n e x a m i n a t i o n , a c h i e v e st h er e s e 觚c ht h eg o a la n dt h er e q u e s t k e yw o r d s ：d i v e st h em o u n t a i n , t h eo i ld e p o s i t ，t h er e s e r v o i r , t h eo i lg a s i i 原创性声明 本人声明，所呈交的学位论文是本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，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外， 论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南 大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本 研究所作的贡献均已在在论文中作了明确的说明。 名婵 关于学位论文使用授权说明 本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权 保留学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全 部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文；学校可根 据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文。 作者签名：之廷苎聋导师签名蛐 中南大学硕士学位论文 第一章概况 第一章概况 大王庄潜山带位于山东省东营市境内，构造上处于车镇凹陷东部，义和庄凸起北 坡，与大王北洼陷相毗邻，是一个受中、古生界控制的继承性鼻状构造带，勘探面积 2 2 0 k i n 2 ，是整个济阳凹陷最为复杂的构造带之一大古6 7 断块构造属于大王庄鼻状构 造带大一断层上升盘中断，北部以大一断层为界与大王北油田相接，南部以大古2 断 层与大古8 2 断块相连，为四面封闭的断块油藏( 图1 - 1 ) 。位于大古6 7 断块南的大 古8 2 断块油藏是受大2 断层控制的油藏。上古生界受构造运动、沉积环境、成岩及 风化林滤等多种因素影响，二叠系的上、下石盒子组、石炭系的太原组储层较发育， 但是储层物性普遍较差。下古生界奥陶系八陡组储层较发育。 本次研究的工区范围，北到大6 8 大古6 7 2 井一线，西到大1 7 井，南到大古3 l 井，东到大6 7 3 井，面积约2 0 0 k i n 。 研究区1 9 8 2 年1 2 月完钻的大古1 7 井发现了石炭系油层，1 9 8 3 年9 月完钻的大 古2 5 井在石炭系射开井段2 5 8 3 0 2 6 0 2 2 m ，1 层1 9 2 m ，试油日产油2 6 3 t ；酸化后 日产油1 2 7 t ，不含水，从而发现了大古8 2 块石炭系油藏；1 9 9 3 年部署的大古6 7 井，钻 遇二叠系油层，9 层3 5 7 m ，射开井段2 9 2 9 0 2 9 4 7 o m ，2 层1 1 9 m ，抽吸求产，日产油 1 1 7 t d ，不含水；通过对大古6 7 井区进行三维目标处理，提高对古生界地层的分辨 率，在对该井区域的构造、储层分布特征以及成藏规律等方面的综合研究的基础上， 在大古6 7 井西i k m 部署大6 7 1 井，二叠系钻遇1 层9 m 的油层，日产油2 0 4 7 t ，而 后又设计两口准备井，在二叠系钻遇油层3 0 m 以上，证实了大古6 7 断块是有工业价 值的油藏。大古6 7 、大古8 2 两块分别在二叠系与石炭系上报了探明储量，共上报探 明含油面积4 5 k m ，探明石油地质储量4 6 3x 1 0 4 t 。大古6 7 1 井于2 0 0 1 年8 月1 5 日 完钴，在奥陶系上部八陡一3 1 1 1 8 1 - - 3 2 0 0 m 井段中途测试，l o m m 油嘴放喷求产，获 日产油1 6 5 t 、气4 1 3 5 方的高产工业油气流，不含水，展示了大王庄潜山带下古生界 良好的勘探前景。大古6 7 1 块已上报八陡探明含油气面积1 2 k m ，控制石油地质储 量4 8x 1 0 4 t 。由于该区带构造条件异常复杂，勘探难度大，从综合分析来看，精细构 造解释和储层展布研究准确程度是勘探能否取得突破的关键。 中南大学硕士学位论文 第一章概况 2 匝埋幂嚣希*避目摹旬i|匦 主查奎塑主兰垡堕奎苎二兰塑翌 本次研究主要从两个层面进行，一是对大古6 7 、大古8 2 块开发区块主要进行油 藏描述；二是对其它区块进行油气综合评价，寻找有利的勘探开发目标。通过构造模 型、沉积模型、油藏地质模型的有机耦合，优选出有利的油气聚集带的圈闭、( 小层) 砂岩厚度、物性变化、储层结构、油藏结构等进行评价，从而对提供的钻探圈闭进行 储层预测以及含油气性的检测，达到研究的目的与要求。 3 中南大学硕士学位论文第二章地层格架模型的建立 第二章地层格架模型的建立 大王庄地区钻遇的地层自下而上为下古生界奥陶系、上古生界石炭一二迭系、中生 界、下第三系孔店组、沙河街组、东营组、上第三系馆陶组、明化镇组及第四系平原 组。利用大i 断裂带丰富的井资料，制作大古2 5 井等多口井的合成记录资料，结合 大6 7 3 等井的v s p 资料，对大王庄地区的中古生界反射层和油层进行层位标定出本次 研究的主要层段e 古生界石炭一二叠系( 图2 - 1 ) 。由于受剥蚀程度的影响，义和 庄凸起上不同程度地保存了古生界地层，没有剥蚀到前震旦系。二叠系地层分为山西 组、下石盒子组和上石盒子组，上石盒子组又分为万山段和奎山段，其中大古6 7 并 钻遇的古生界地层有石炭系和二叠系，二叠系上石盒子组的万山段是主力含油层系； 石炭系分为本溪组和太原组，大古8 2 断块钻遇的古生界地层为石炭系太原组，埋深 2 4 2 0 2 7 2 0 m ，厚度约1 5 0 m ，单井储层厚度7 5 1 8 m ，平均1 3 m 。石炭系在该断块分 布稳定，储层岩性为浅灰色细砂岩，大古8 2 块主要含油层系为太原组上部。 圈2 - 1 大s t 2 - ：k1 3 连井地层分布格局 4 中南大学硕士学位论文第二章地层格架模型的建立 2 1 地层格架模型建立的基本程序 上古生界碎屑岩储层较发育，岩性为砾岩、细砾岩、粗砂岩和粉、细砂岩。上古 生界有效储层的发育受构造、沉积、成岩、风化林滤等多方面影响，主要分布于鼻状 构造中东部地区，地层由南向北、由鼻状构造主体向东西两侧变厚，最厚达5 0 0 m ，地 层向北东方向倾斜，倾角1 0 - 2 7 。上古生界地层平行不整合于下古生界之上，顶端普 遍遭受剥蚀，形成区域性的不整合。纵向上以二叠系的上下石盒子组、山西组、石炭 系的太原组较发育，二叠系为海陆交互相碎屑岩沉积，早期含煤，晚期是紫红色砂岩 与泥岩互层；太原组为深灰色泥岩与灰黑色泥岩，上部发育泥岩与灰白色粉细砂岩互 层，属于沼泽沉积。 建立该地区的地层结构模型的具体内容如下： 1 研究消化前人对上古生界石炭二叠系划分对比的方案，在此基础上，从大古 6 7 井等取心井出发，详细分析取心井的岩心资料和不同类别探井的综合录井资料，研 究其沉积旋回规律，选取控制地层对比和划分的标志层( 标准层) ，确定砂层组、小 层对比方案。 2 分界标志层( 标准层) 研究 大王庄地区，由于受几条北东向老断裂的控制和燕山期北界大断层的强烈活动而 造成北西向老断裂的萎缩或较小幅度的活动，古生界潜山主要沿大古6 7 、大古1 0 - 大 王东断裂带发育。如大古6 7 反向断层的上升盘，已钻遇的含油潜山构造有大古1 8 、 大古3 9 、大古2 5 - 8 2 和大古6 7 等，凸起上主要分布下古生界为主，向洼陷逐渐遭受 中生代和新生代长时期的剥蚀，依次出露上古生界石炭一二叠系等残留地层。 ( 1 ) 二叠系与上覆地层的分界 从整个研究区来看，二叠系普遍遭受严重的风化剥蚀，与上覆地层呈角度不整合 接触。由于风化剥蚀程度不同，与上覆地层接触的二叠系地层不相同。同时，覆盖在 二叠系之上的地层其层系也不相同。因此，二叠系与上覆地层的分界没有特征明显一 致的标志。但由于不整合面的存在，不论从电性上，还是从岩性上，都是可分的。从 局部来看，由于风化剥蚀程度和上覆地层的岩性基本相同，标志还是比较明显。如大 古6 7 块分界标志，在感应曲线上表现为倒剪刀状 ( 2 ) 二叠系与石炭系的分界 5 塑奎塑圭丝丝塞蔓三兰丝星垫墨堡型竺壁皇 二叠系与石炭系连续沉积，分界特征明显。从岩性上来看，二叠系的底为一套含 煤层的地层，石炭系的顶为一套砂泥交互地层；从电性上看，感应、电阻及微电极曲 线特征明显不同，二叠系的底感应曲线出现一极大值。 ( 3 ) 石炭系与奥陶系的分界 石炭系与奥陶系之间为不整合接触，石炭系底部为一套砂泥交互地层，奥陶系为 灰岩地层，上、下地层明显不同。其电性特征也不同，分界特征清楚，表现为电阻突 然变大与下伏的地层呈现突变接触关系。在地震上存在一个明显的平行不整合，一个 强轴削截或平行于下伏地层的反射轴；岩性上表现下伏的褐色的泥晶灰岩夹砂屑灰岩 与含角砾的灰岩被风化剥蚀，为一个富铝土矿和高岭土的风化壳覆盖。 ( 4 ) 各砂层组间都是以比较稳定的泥岩或煤系地层作为分界标志层，在砂层组之 间充当隔层与夹层，在大古6 7 断块整体上是北部比邻断层的厚度大，砂体发育的主 体部位相对较薄，其分布和厚度明显的受沉积动力环境的控制；电性特征也很明显， 电阻率曲线低而平滑，属于三角洲水下平原沉积或前三角洲泥，这是由于与断裂紧密 相临的低洼地带水位深而水动力相对弱，是一种悬浮沉积。所以沉积物的粒度细而分 选好。 2 2 地层展布 从大王庄地区剥第三系古地质图上可以看出，本区上古生界地层展布具有明显的 规律性。在大王庄潜山主体构造高部位，由于遭受严重的剥蚀，石炭一二叠系地层保 留的比较薄或缺失。大古3 卜大古1 8 井区中间地堑块则保留了厚度较大的中生界地层， 最大的厚约4 0 0 m ，如大6 7 4 井；东块由于大王庄鼻状构造的不对称，埋藏较深，保留 了较全的石炭二叠系地层和部分中生界地层( 图2 - 2 ) 。不同时代的地层同时被t g 不整 合面所覆盖，构成为不整合面所遮挡潜在的油气聚集圈闭。 6 中南大学硕士学位论文第二章地层格架模型的建立 图2 - 2 大王庄地区波第三系地质图 2 3 地层划分对比的主要成果及认识 通过对大一断层上升盘中段上古生界进行整体解剖和分析，以高分辨率层序地层 学理论为指导，经反复讨论和研究，对全区7 0 多口井的目的层进行了地层对比和划 分，具体成果如下： ( 1 ) 对研究区内完钻井石炭系、二叠系进行了顶、底界限的统层，提供了二叠系 顶、底及石炭系底等做图层地层界限数据。 ( 2 ) 对已开发的大古6 7 块二叠系上石盒子组万山段划分为3 砂层组，1 6 个小层， 下石盒子组分为2 个砂层组，其中l 砂组分为4 个小层，2 砂组分3 个小层，但大部分 井仅钻遇l 小层；大古8 2 块主力层为石炭系太原组，划分为3 个砂层组，1 2 个小层( 表 2 - i ) 7 中南大学硕士学位论文第二章地层格架模型的建立 系组砂层组小层 l ( p 2 1 ) p 2 1 l p 2 1 2p 2 1 3p 2 1 4p 2 1 5 p 2 1 6 二迭系上二迭( p 2 )2 ( p 2 2 )p 2 2 1p 2 2 lp 2 2 3p 2 2 4p 2 2 5 ( p ) 3 ( p 2 3 )p 2 3 1p 2 3 2p 2 3 3p 2 3 4p 2 3 5 l ( p 1 1 )p 1 1 1p l l 2p 1 1 3p 1 1 4 下二迭( p i )2 ( p 1 2 )p 1 2 1p 1 2 2p 1 2 3 l ( c 3 1 )c 3 1 1c 3 2 2c 3 3 3 石炭系上石炭( c 3 )2 ( c 3 2 )c 3 2 1c 3 2 2c 3 2 3c 3 2 4c 3 2 5 ( c ) 3 ( c 3 3 ) c 3 3 1c 3 3 2c 3 3 3c 3 3 4 表2 - l 地层分层数据表 8 中南大学硕士学位论文第三章构造模型研究 3 1 区域构造背景 第三章构造模型研究 大王庄鼻状构造是一个受中古生界控制的继承性鼻状构造，该构造轴线近南北， 向南抬生，向北倾没。复杂的构造运 动使断块相互切割，形成了中古生界 多断多剥的构造格局。大王庄鼻状构 ? 造被系列东西走向的断层切割，形成掣7 u 了由北向南呈阶梯状逐块抬升的构 造格局( 图3 - i ) 。主要发育近北东、 北西及东西向三组断裂，这三组断裂 交织成网状。从作用上看，基本上是 以北东、北西向断裂控制中古生界地 图 层的分布，东西向断裂控制圈闭的发育及油气的聚集。区内南北向大断层大古6 7 1 、 大1 7 一大古2 5 断层延伸近l o l 洫，最大断距2 0 0 m 以上。受其切割，本区中古生界地层 东西向呈现明显阶梯断块。大王庄主体构造部位最高，遭受剥蚀最为严重，中生界几 乎全部被剥蚀，石炭一= 叠系也保留较薄，中间地堑块则保留了厚度较大的中生界； 并且由于大王庄鼻状构造的不对称，东部断块埋藏较深，则保留了石炭二叠系和部分 中生界地层。尤其是大古2 3 大1 7 断层，不仅是断块的切割断裂，也是研究区域油 气成藏的运移之通道。 3 2 构造建模的基本程序 针对大王庄地区地层特征，构造分析主要采用了非标准层制图和地层包络面制图 方法。针对断层平缓，不同层系构造高点相差甚远，单一的潜山包络面不能反映整个 潜山的构造面貌这一问题。我们通过在地震剖面上的储集层标定。识别出储集层单元 的项面反射特征，然后追踪制图；由于其顶底基本上能形成较好的反射界面，可以利 9 堕查塑圭丝丝苎 苎三兰塑丝燮型里壅 用储层项、底部的反射界面做出包络面的构造图。并采用测井和试油试采、动态开发 资料紧密结合的方法进行。细致地反映储层的内部结构和单砂体的分布特征，足以控 制整个储集层的空间展布范围和形态。井网比较密的地区( 大古6 7 块、大古8 2 块) 主要以测井资料、动态开发资料为主，三维地震资料作配合；钻井数量较少的地区， 以地震资料为主，用钻井、测井资料做配合，对做图层地震相位进行精细标定。 在做图过程中，应用人机联作工作站制作了大古6 7 等2 0 多口井的合成地震记录， 对大王庄目标处理三维地震资料进行了准确层位标定，确定出了二叠系顶、底的同相 轴。从地震剖面上看，二叠系顶( t g ) 、石炭系底( t 9 1 ) 的同相轴特征比较明显， 断点清晰( 图3 - 2 ) 。在三维地震资料解释过程中，做了多条连并地震剖面，反复修 改地震追踪解释结果，先勾画出了研究区的断裂系统。在此基础上，对研究区7 0 多 口井进行了补心高校正以后进行了对比，对三口井进行了井斜校正。用地层对比数据 进行校正，同时参考油水分布规律，使地震资料、测井地层对比资料和油水分布规律 三者达到统一。共完成了t g 、t g l 标准层构造图，二叠系2 l 小层微构造图，石炭系的 微构造图。 1 0 中南大学硕士学位论文第三章构造模型研究 议蟑瞄翠镀邻兼撼上9j笛ki鬲扣k哗n匪 中南大学硕士学位论文 第三章构造模型研究 3 3 构造基本特征 对落实的上古生界构造全面分析研究，发现研究区上古生界主要发育近北西、北 东、东西三组断裂系统，这三组断裂交织成网状。总体来看被东西两条北西、北东向 断层所夹持的一个由南向北扩展的地垒。从断裂所起作用分析，基本上是以南北向断 裂控制中古生界地层的分布，与大一断裂一起形成油源通道；东西断裂控制圈闭发育 及油气成藏( 图3 _ 3 ) 。大古6 7 断裂将大王北洼陷和义和庄凸起连接起来，是非常好 的油气运移通道，是该带油气藏的形成主要控制因素。大古6 7 井位于鼻状构造的倾没 端，复杂的构造运动使断层相互切割，形成古生界多断多剥的构造格局，大王庄鼻状 构造是为一系列的东西方向的断层切割，形成由北向南逐渐抬升的格局( 图3 _ 4 ) 。 北部的大一断层延伸2 0 k i n ，垂直落差7 0 0 m ；南部分割大古8 2 的大古2 断层延伸1 5 k m 垂直断距1 5 0 2 0 0 k i n ；东西两侧也受到断层控制，东部断层东倾、西部的西倾，形成 南高北低，四面为断层包围的封闭断块。大古6 7 断块二叠系上石盒子万山段总的构 图3 _ 3 大王庄地区t g l 构造图 大王庄潜山发育近东西、南北向两组断裂，交织成网状。从断裂所起作用分析，南北向断层为主要油 渭断层，东西向断层控制圈闭发育 造形态为南高北低的断鼻构造，内部发育的断距在3 0 - 5 0 米左右的南北走向的断层对 区域内的油水分布不起封闭作用。大古8 2 断块主要受北西西走向的南掉断层控制， 1 2 塑查兰堡主兰竺丝苎墨三兰塑坚型塑塑 闭合高度7 5 m ，北部断层与大一断层平行，延伸1 5 k i n ，断距1 5 0 - 2 0 0 m ，断层落差1 0 0 m ， 是油藏边界断层。 3 4 储层徽构造形态 圈3 - 4 大6 7 井区局部构造图 研究区前第三系的构造形态是为断层所复杂化的不对称鼻状构造的一部分，以钻 井、测井对比数据为基础，结合沉积模型和地震资料，利用s i j f e r 绘图软件编绘了大 古6 7 、大古8 2 块各小层顶面微构造图。可以看出，微构造( 古地形) 对沉积微相乃 至储层具有明显的控制作用，沿着断块走向斜坡发育河道砂体与微相，在下降盘洼地 是古水流的流向，河道砂体或点坝与边滩沉积体，由连井剖面可以看出，沿断块走向 斜坡方向地层与砂体的可对比性强，主要由河道砂体与河口坝砂体连续分布。油气就 是在这样的侧向具有封闭条件的储集砂体中聚集成藏的。而隔层与夹层的分布在这里 非常局限。使油层与隔层的分布具有明显的规律性。 中南大学硕士学位论文第三章构造模型研究 3 5 构造体系的形成及演化 从区域构造特征来看，大王庄潜山构造带受印支、燕山和喜山等多期构造运动影 响，形成现今主体部位高，东西两翼低、由南向北倾没的大型宽缓鼻状构造形态。其 形成和演化大体经历了以下几个阶段： 1 发生在中、晚三叠世的印支运动，以北东向挤压为主，是一次强烈的地壳构 造运动，使大王庄地区古生界形成轴向近南北向、北低南高的低幅褶皱形态。这一时 期本区抬升遭受剥蚀，基本没有沉积。这次运动在大王庄古潜山主体北部及东西两翼 形成局部地形洼地，为中生代地层沉积提供了空间。 2 发生在侏罗一白垩纪及早第三纪早期的燕山运动，以左旋压扭应力为主，断 裂活动强烈，在胜利油区中古生界产生一系列与基底岩层倾向相反的反向正断层，形 成多排反向断块山。大王庄潜山古生界受此运动影响较大，尤其是下古生界，在潜山 主体及两翼发育多条近东西向南掉反向正断层，由北向南呈阶梯状逐级抬升，形成多 排反向屋脊断块山，石炭系或第三系泥岩作上覆盖层，并在侧向形成封堵，具备良好 的圈闭条件。燕山运动晚期，在北东东向扭动伸展应力作用下，大王庄潜山发育近北 东向正断层，其中段主要有大1 1 2 大1 7 断层、大古3 9 一大古6 7 1 断层。这两条断 层均延伸近1 0 硒，切割早期形成的近东西向断层，向北伸入大王北生油洼陷，与大l 断裂一起构成大王庄潜山的主要油源通道。潜山主体部位的大古3 9 块、大古3 l 块、 大古1 3 块等下古生界反向断块山均在高部位获得了工业油流。 3 喜山运动济阳幕以右旋张扭应力为主，块断升降作用明显，形成箕状伸展体 系，发育一系列盆倾正断层。这些断层对第三系影响较大，对中古生界影响较小，但 也有一些盆倾正断层受应力作用及差异沉降作用较大，深切中古生界，改造早期形成 的断裂系统。大王庄地区大l 断裂带即是本期运动产生的区域性盆倾断裂。 根据构造特点，可以将研究区域沿着东西方向分成两个含油区。东部含油区主要 是大古6 7 一大古6 7 2 含油带，含油带南北被大一断层以及大一南断层夹持，形成东西 向转北西向展布的狭长地垒带，大一断层提供油源，南部南掉断层性成封堵。 1 4 中南大学硕士学位论文第四章储层模型研究 第四章储层模型研究 4 1 宏观储层模型 大古6 7 断块含油层系主要是上石盒子组万山段，奎山段砂岩厚度虽然大，但是 不含油，总储层厚度平均6 8 3 m ，一般6 0 8 0 m 。沿着大8 - 6 、8 - 8 - 4 井一带厚度较大， 向两侧逐渐减薄，有效厚度平均3 2 1 米。一般3 0 3 5 m ，在大6 7 1 井一大8 - 6 井附近 油层厚度大，4 0 m 以上，向两侧减薄。在万山段含油层系研究过程中，自上而下将万 山段油层共分为1 、2 、3 三个砂组。经过精细的地质研究，并对各种测井资料与录井 以及生产资料进行综合分析，在研究中保留了将大古6 7 块二叠系上石盒子组万山段 划分为3 砂层组，并采用多层次逐级细分对比，有针对性地、有重点地进行复查与闭 合，将它们细化，分成1 6 个小层，下石盒子组分为2 个砂层组，其中l 砂组分为4 个 小层，2 砂组分3 个小层，但大部分井仅钻遇l 砂组，这是由于在下石盒子组早期，该 地区暴露被剥蚀，无沉积作用发生，只有在晚期，发生湖侵与湖泛，沉积了l 砂组。 根据河流三角洲沉积的韵律特点以及河口坝等储集体的等时体划分与对比原则和平 面相变的规律以及河道下切与砂体的叠置关系，利用现有的井网对储层进行多层次解 剖，将沉积单元细化到砂层组与小层，从而对各个小层砂体的形态与展布有了新的认 识： p 2 1 l ： 该小层在断块南部大8 - - 9 井区砂体尖灭；属于大片连通的砂体，厚度大，连同 性也好，砂体厚度一般在l o s 左右，大于l o r e 的区域主要分布在大8 一l o 一2 井区、 大8 1 0 一6 至大8 1 0 8 井区、大8 一1 2 以东。表明河流、三角洲在这个时期最为 发育，砂体的成因类型主要是河口点坝与水下分流河道。 p 2 1 2 ： 该小层砂体厚度一般在4 一l o m 左右，主要沿东西向条带状分布。由于河道的冲 刷与摆动，常常与p 2 1 3 的砂体叠置与切割，并在断块南部大8 9 井区及断块的东北 角砂体尖灭；大于l o m 的区域主要分布在西北、东南、中部井区局部。该砂体形成与 窄河道沉积环境。 1 5 中南大学硕士学位论文 第四章储层模型研究 p 2 1 3 ： 该小层砂体厚度一般在5 一t 5 m ，主要沿东西向连片的带状分布。在断块南部大 8 9 井区及断块的东北角砂体尖灭；大于1 0 m 的区域主要分布沿西北至东南一线分布。 是主力砂体，电测曲线的特征是箱形与漏斗形状，而且曲线的齿化不明显，反映砂体 的物性均一，储集性能优良。 p 2 1 4 ： 该小层砂体厚度在小于1 0 m ，主要沿东西向条带状分布在断块的中北部。在断块 南部砂体尖灭，而在断块的东部砂体减薄表现为明显的鞍部。说明当时的沉积环境水 体的分布比较局限，沉积以条带状的河道砂体为主，基本不发育河口坝。沉积体的平 面形态不连续，从岩心描述中也看到它的向上变细变薄的特点，该类砂体主要存在于 天然堤微相的泛滥平原沉积中。 p 2 1 5 ： 该小层砂体呈透镜体状分布断块的中北部；砂体厚度一般小于l o m 。砂体的形态 在自然电位曲线上表现为低幅度的指形或齿化的钟形，微电极的幅度差也很小，砂层 较薄，最厚处即砂体的核部分布在大8 一1 2 6 井区，厚度大约1 0 m 。其它大部分区域 砂体尖灭。物性也差，多为干层。岩心描述多为粉砂岩、泥质粉砂岩，属于废弃的河 道沉积。 p 2 1 6 ： 该小层砂体厚度一般小于l o m ，主要分布断块的北部与中部。在断块西部及断块 的东北角大8 一l l 一9 井区砂体尖灭；大于1 0 m 的区域主要分布沿西北至东南一线分 布。是断续的带状分布的河道透镜砂体或边滩，是发育在层序沉积的早期，河流侧向 加积形成。沉积物相对粗但物性差。 l 砂组是主力油层，有效厚度分布在腰部中心在大6 7 1 并附近，向南北两侧逐渐 减薄，单井平均有效厚度1 4 2 m ，一般1 0 - 1 8 m ( 表4 - 1 ) ；2 砂组的厚度主要分布在 大8 书大古6 7 井一带，与砂层组的分布规律一样，单井平均砂层厚度2 l - 2 m ，单井 平均有效厚度9 7 m 。 大8 2 断块石炭系储层有效厚度平局大1 0 9 m ( 表4 2 ) 。 1 6 中南大学硕士学位论文第四章储层模型研究 表4 - 1 大古6 7 新块有效厚度表 层位砂组总厚度( 米)井数平均厚度( 米) l1 1 3 581 4 5 p 228 9 889 1 3 7 7 388 8 表4 - - 2 大古8 2 断块有效厚度表 l层位总厚度( 米)井数平均厚度( 米) i c 1 0 8 91 01 0 9 4 2 微观储层模型 目前胜利油区隐蔽油藏的重点在本区正在转向二叠系、石炭系油藏，可供借鉴 的区域性背景资料不是很多。其中已开发的大古6 7 块有大古6 7 井和大6 7 1 井、大 古8 2 块有大古8 1 井和大古8 2 井等四口取心井( 表4 - 3 ) 。大古6 7 断块二叠系 上石盒子组万山段是一套河流碎屑沉积，储层岩性以中、细石英砂岩为主，并具有 少量粗砂岩与不等粒砂岩，矿物成分以石英为主，石英的含量5 0 - 6 0 ，长石1 5 - 3 0 ， 孔隙式胶结，胶结物主要是硅质与泥质。大古8 2 断块，石炭系在该断块分布稳定， 储层岩性为浅灰色细砂岩，成分以石英为主，颗粒呈次圆状，分选好，泥质胶结。 研究过程中，储层的微观结构模型与物理模型就是在对这四口取心井岩心描述，物 性分析化验的基础上建立起来的。 表4 - - 3 研究区取芯情况统计表 层位井号井段( m )进尺芯长( m )收获率油砂长 ( m )( )( m ) p 大古6 7 2 8 8 1 6 4 2 9 2 3 5 43 9 4 93 9 4 91 0 01 9 9 3 大6 7 1 2 9 5 5 0 0 3 2 0 7 8 85 0 9 85 0 3 l9 8 7l o 2 9 c大古8 l2 5 1 3 3 0 2 5 4 7 6 85 3 85 3 81 0 02 3 6 大古8 2 2 5 4 5 o o 2 5 5 5 3 7l o 3 79 69 2 6 6 9 2 1 7 中南大学硕士学位论文第四章储层模型研究 t2 1 储层岩岩石学特征 根据大古6 7 井岩心薄片分析资料( 表4 _ 4 ) ，二叠系储层以中、细砂岩为主，见 少量粗砂岩和含砾不等粒砂岩。 表4 - 4 大古6 7 井岩心薄片分析资科( 一) 岩骨架颗粒( )长粒径( _ )接 砂小 深 颜致 分 磨 层石石最 触 层层度密石长岩石选圆 位定风大般关 组 号( ) 色度英石厝母 性 度 名化系 l12 8 8 2 5 7 5 0 嬲2 0 偶见浅 中 次梭 o 6o 2 5 - o 5 线一点 l22 9 0 4 3 65 4盟1 8 偶见浅 由 次棱 o 60 2 5 4 - o 5 线一点 122 9 0 5 1 5 6 0 恐1 5 偶见 浅中 次棱 20 1 - 0 2 5线一点 i32 9 4 4盯1 2 浅中次棱 0 60 2 5 _ 0 5 线一点 132 帅8 0 0茧衢1 0浅中 次梭 50 5 1 8 6线一点 ， l32 9 0 8 9 1 吉 岛历l o 浅好次梭 1 60 1 _ 0 6 线一点 l32 9 1 0 0 9 泥 国衢8 浅好次棱 1 80 1 0 2 5线一点 叠 l32 9 1 1 7 8 质 6 7衢8 浅好次棱 5o 1 o 5 线一点 l32 9 1 1 5 8 长 科 3 0 1 6 偶见浅 好 次棱 0 50 1 - o 2 5线一点 l 3 2 9 1 5 0 4 灰致石 5 8蟹 1 4浅好次棱 o 4o 1 0 2 5 线一点 l32 9 1 6 0 9 褐密 中 5 72 81 5 浅好次棱 0 50 1 - 0 2 5 线一点 系 l32 9 1 7 1 9 细 5 63 0 1 4浅好 次梭 o 4o 1 - 0 2 5线一点 132 9 1 8 3 3 砂 5 9嚣1 3 浅好欢棱 o 4o 1 o 2 5 线一点 132 9 1 9 3 6 岩 盘1 4浅中 次棱 0 4o 2 5 - 0 5线一点 l 3 2 9 2 0 4 1 6 l坫 2 3偶见浅差次棱 0 1 4不等粒 线一点 o 4 o 8 5 1 2 5 1 8 生童盔兰堡主兰垡壁苎苎婴兰熊星堕型塑壅 ( 1 ) 碎屑颗粒特征： 二叠系储层碎屑成分主要为石英、长石和岩屑，另有少量云母。石英为稳定组分， 含量6 0 8 0 ，长石和岩屑为不稳定组分，长石l o 1 5 ，由于长石遇氢氟酸( 耶) 可产生酸不溶物和二次沉淀，是潜在的敏感性因素之一，所以在油层改造过程中，应 当避免由长石引起的敏感性。岩屑一般1 0 左右，为岩浆岩和变质岩岩屑。经成岩作 用引起变形和蚀变后的云母碎屑，常类似于砂岩中粘土的性质。 碎屑颗粒磨园程度较差，呈次棱角状，分选系数l - 6 l ，分选中等差，粒度中值 0 2 岫，为中细砂岩。 ( 2 ) 胶结物特征 根据大古6 7 井、大6 7 1 井岩心铸体薄片、x 一衍射及扫描电镜分析结果( 表4 - 5 、 表4 - 6 、表4 _ 7 ) ，二叠系储层胶结物主要为泥质、硅质和钙质。大古6 7 井粘土矿物 粘土总含量在3 1 5 ，主要为高岭石、伊利石、绿泥石和伊蒙混层粘土，高岭石相 对含量7 1 8 7 ，其它为伊利石1 1 5 、绿泥石3 2 7 、伊一蒙混层粘土4 1 4 ， 混层比1 5 2 5 。粘土矿物在不同层段分布具有不均匀性。扫描电镜下，高岭石呈书 页状充填孔隙或以分散质点状分布于粒间孔隙中，伊利石呈丝状、片状充填粒间孔， 绿泥石呈片状，伊一蒙混层呈凝絮状、蜂窝状分布于骨架颗粒表面或粒间孔隙中。粘 土矿物的这种分布，是由其成因造成的，有的是杂基成因的粘土，它与碎屑颗粒同时 沉积，自形程度差，分布不均匀，以蒙脱石或伊蒙混层为主，由于它们容易吸水膨胀， 从而发生水敏，堵塞空隙与喉道使空渗性能变差；有的是自生的粘土，在埋藏成岩过 程中形成多数分布在粒问、颗粒表面或颗粒内部的微空隙中。 另外，从资料分析可见，储层岩石中还有菱铁矿( 4 1 6 ) 、自生石英和少量方 解石、白云石分布。 各砂层组均发育较强的石英次生加大，一方面降低砂岩的孔隙度和渗透率，另一 方面抑制了成岩过程中压实作用对储层的不良影响，并能进一步改善储层的空隙结 构，使砂岩固结。 大古6 7 断块二叠系储层砂岩以中、细砂岩为主，碎屑颗粒结构表现为次棱角状， 分选中等，颗粒之间点线接触，泥质含量5 - 1 5 ( 表4 _ 5 、4 - - - 6 ) ，主要是高岭石： 从岩石的胶结类型来看，孔隙式为主，接触式为次，反映岩石成熟度低，说明储层 砂岩物性较差，速敏性强，开采过程中容易发生颗粒迁移，使空渗性能进一步变好。 中南大学硕士学位论文第四章储层模型研究 袭4 - 5 大6 7 井岩心薄片分析资料( 二) 填隙物含量( )胶孔隙类型面 结粒溶裂孔 杂基胶结物类间隙 蛊 砂小深 层型孔孔孔 ( ) 层层度 位泥灰黄 力铁次高菱 组号 m 质泥铁筋白生 岭铁 矿石云石石矿 石英 ll2 8 8 2 5 74偶2 6孔隙22 l 22 9 0 4 3 6 l o见232孔隙 l22 9 0 5 1 51 5偶孔隙 132 9 0 6 4 41 2见2l3孔隙 l32 9 0 8 0 04 偶 z2接一孔 33 132 9 0 8 9 11 2见l孔隙ll 万 l 32 9 1 0 0 92 0 偶 l孔隙 l32 9 1 1 7 81 2见2 l孔隙 132 9 1 1 5 81 8l孔隙 山 l 32 9 1 5 0 42 0 孔隙 l32 9 1 6 0 92 0孔隙 l32 9 1 7 1 92 42孔隙 段 l32 9 1 8 3 32 2 孔隙 l32 9 1 9 3 6832孔隙 l32 9 2 0 4 1l o6孔隙 中南大学硕士学位论文第四章储层模型研究 表4 - 6 大古6 7 块二叠系砂岩x 衍射分析统计资科表 全岩矿物组成( )粘土矿物相对含量( ) 砂粘伊 小方 白菱伊高绿混 层井深石长土蒙 井号 层解云铁利岭泥层 组 ( m )英石矿混 石石矿石石石 比 物层 5 l42 9 5 5 4 28 5l91 21 51 7 5 6 2 0 l 大古 l42 9 6 7 4 97 2 823 1 3 1 27 142 0 5 6 7152 9 6 9 9 98 4361 428 041 5 7 3l3 0 5 9 7 56 72 081 0l 8 3 61 5 5 333 0 9 3 4 46 72 6344 96 02 72 5 大 152 9 6 9 6 2 7 5361 6748 542 0 6 7 1 3l3 0 5 9 8 05 92 0867468 732 0 表4 _ 7 大古6 7 块= 叠系砂岩x 衍射分析统计资料表( 续表) 形态特征粒间孔特征 样品并深砂层 岩性颗粒轮填隙孔隙喉道 号 ( m ) 号发育 廓物 p ml l m 石英砂不发 l2 9 6 9 6 21 5不清晰多见 1 9 5 0 l 岩育 石英砂不发 22 9 6 8 9 21 5不清晰多见2 0 5 21 0 1 6 岩育 石英砂不发 32 9 7 0 3 21 5不清晰多见1 9 3 3| 岩育 石英砂不发 4 3 0 6 0 5 03 1不清晰多见1 4 2 7 岩育 石英砂不发 53 0 5 9 6 83 1不清晰多见1 3 1 8 岩育 2 1 中南大学硕士学位论文第四章储层模型研究 表4 - 8 大6 7 1 井岩石扫描电镜分析资科 微孔特征石英主要自生粘土矿物特征 发育程度微孔u m加大名称产状形态名称产状形态 高岭绿泥 发育 4 1 0较强充填 片状膜状片状 石石 高岭绿泥 发育 3 9 较强充填片状膜状片状 石石 高岭绿泥 发育 3 7较强充填片状膜状片状 石石 高岭绿泥 发育 2 6充填片状膜状片状 石石 高岭绿泥 发育 3 7充填片状膜状片状 石石 毛2 2 储层孔隙结构 ( 1 ) 储集空间 根据取心井岩心薄片、铸体薄片及扫描电镜分析( 表4 - 6 、表4 - 7 、表4 - 8 、表4 - 9 ) ， 大古6 7 断块二叠系储层大部分岩石石英颗粒次生加大强，粘土矿物和其它自生矿物 广泛，造成岩石储集孔隙不发育。孔隙类型以粒问孔隙为主，包括溶蚀孔隙和胶结残 余孔隙，一般孔径1 8 5 0 u m ，。其次为孔径5 u s 左右的微孔隙；该层段喉道结构类型 以片状、弯片状喉道为主，一般分布胶结物含量较少和溶蚀作用较强的部位，广泛发 育的微孔隙和管束状喉道一般分布在粘土矿物和碳酸盐矿物等胶结物富集部位和层 段，表现出层内孔喉分布的不均一性。在薄片鉴定中未见裂隙，但小溶孔相对较发育， 局部溶孔连通。 ( 2 ) 孔喉结构 储层微观孔隙结构系指储层孔隙规模内影响流体流动的地质因素，而这些因素直 接影响注入流体驱替原油的效率，并与储层损害有密切联系。 ! 塑查堂堡圭鲨苎苎婴兰笪星塑型堡塞 二叠系储层孔喉组合类型为中孔细喉和小孔细喉型，形成中孔低渗和小孔低渗的 储层储渗特征，由于孔隙小、喉道细且弯曲，使得孔喉易被运移微粒堵塞，并且在与 外来注入流体的相互作用中易发生水锁和乳化堵塞等储层损害，导致储层渗透率下 降。 为进一步确定储层内孔隙与孔隙喉道的配置关系，又利用压汞法来分析其孔隙结 构并结合毛管压力曲线( 压汞法) 试验报告，就可以定量或半定量的研究岩样的孔喉 大小及分布特征。其分析结果见表9 。 根据压汞法孔隙结构分析，二叠系储层孔隙结构具有以下特点： ( 1 ) 毛管压力较高，曲线平坦部分短，排驱压力较大 表4 9 压汞法孔骧结构参戮表 晨 捧l 井压力 n “罩l | 罩l 堆 ，啊l憎l 桷 位o 生 枉十t十睢 - 、l ll ti tj t ，瞎钾 i 1 大a f l 毛管力曲线的形态主要受空隙喉道的大小与空隙喉道的分选的控制，从图中可以 看出，在样品中，分选性虽然好，但喉道小，储集性能很差；据8 块样品统计，最大 孔喉半径平均也只有4 0 6 6 u r n ，孔喉半径平均值一般为0 8 1 ol i r a ，属小孔喉类型。 一般来说，排驱压力大小也可以反映最大连通喉道的大小，以评价储层性能考虑， 排驱压力越低越好。经8 块压汞样品测试资料统计，排驱压力一般在o 1 5 o 3 m p a 间变化，平均0 2 2 船a ( 图2 ) 。排驱压力大也是低渗透油田的共同特点。从图中可 1 0 09os 0 ，o o5 4 03 02 0 o0 震饱转鹰生 图4 2 毛细管压力曲线图 2 3 堕查兰塑主兰垡堡塞 苎璺兰笪星堡型堡塞 以看到非润湿相开始进入岩石