储层精细描述模块总结报告.doc
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1、-目 录第一章总论11.1 长垣储层描述的任务及工作历程11.2 松辽盆地地层层序、构造沉积演化史及储层沉积背景21.3 长垣萨葡高油层沉积环境、沉积模式和砂体成因类型51.4 油田开发储层描述的思维方式和工作方法11第二章油层细分沉积相研究方法132.1长垣储层细分沉积相研究方法和程序概述132.2 长垣油层细分比照方法152.3油田储层层理类型与沉积层序252.4 测井储层沉积类型确定262.5 油田储层细分有效相标志323.1储层精细描述技术思路363.2 储层描述方法363.3 沉积相带图的预测性描述方法463.4 河道砂岩复合体中单一河道砂体的识别513.5 河道砂体部建筑构造研究方
2、法543.6 精细油藏数值模拟563.7 大孔道识别描述方法56第四章其它相关技术研究614.1 精细油藏三维地质建模技术研究614.2 地震资料精细处理和解释614.3 长垣油田测井曲线标准化和精细测井解释624.4 深入开展老油田储量潜力研究62第五章总结63. z.-第一章 总论1.1长垣储层描述的任务及工作历程 储层任务描述储层是油藏中油、气储集的具体场所,也是油、气勘探和开发的目标与对象。无论在勘探或开发阶段,储层研究都是油藏描述的核心工作,它不仅直接为油、气勘探和开发效劳,而且也对油、气勘探和开发起着重要指导作用。开发储层研究的根本任务就是在开发地质学、储层沉积学和渗流力学理论和方
3、法指导下,针对引起油田开发三大根本矛盾的储层空间分布状况和储油物性的层间、平面和层非均质问题开展研究工作,并结合注水开发中的油、水运动特点,不断深人地认识和提醒储层的本来面目,为选择适宜的开发调整措施提供依据,改善开发效果,提高油田采收率。1油田开发阶段任务油藏描述的众多对象中最重要的是储层,往往最复杂的也是储层。尤其是在长垣这样的陆相非均质整装大型构造油、气藏中,构造和断层比拟简单,裂缝不发育,流体性质及其分布较为规律,成岩后生改造作用也不太强烈,最为复杂的就是这套严重非均质的薄互层型砂岩储层。2油田开发以后任务油藏中的许多根底地质工作已经根本搞清,地质研究的重点主要是对储层进展再认识。在勘
4、探和开发设计阶段,仅仅依靠地震和少量探井资料,只能对储层的*些特征建立轮廓性的宏观整体认识,许多具体的特征和属性,尤其是导致油田开发三大根本矛盾的储层三维非均质特征,只能在长期的注水开发甚至三次采油过程中,通过不断加密的钻井资料,大量的开采动态资料,以及对水驱油和三次采油全过程的系统观察逐步加以认识和完善。长垣储层研究历程针对储层在不同开发阶段所暴露出的主要矛盾和油田生产急需解决的地质问题,从沉积成因人手,采用动静结合的方式深入开展储层研究工作,不断完善和深化对储层的认识,是油田储层研究工作的根本做法。回忆喇、萨、杏油田50多年来的储层研究工作,大体经历了5个不同的开展阶段图1-1:1开创小层
5、比照和油砂体研究阶段19601973年2应用细分沉积相技术从成因上深入研究储层阶段19741985年3探索表外储层地质特征,全面认识储层阶段198619904密井网条件下的精细储层描述阶段19912002年5多学科集成化油藏研究阶段2002年以来图1-1 油层研究里程1.2 松辽盆地地层层序、构造沉积演化史及储层沉积背景松辽盆地是世界上特大型陆相含油气盆地之一、是中国第二大含油气盆地松辽盆地位于、三省,面积26104km2,油田占12104km2,划分成六个一级构造单元,31个二级构造单元。松辽盆地具有西部宽缓倾斜、东部褶皱、中部凹隆相间的构造格局,长垣大型反转构造位于两个生油凹陷中间。 松辽
6、盆地地层层序松辽盆地是经燕山运动开展起来的一个中、新生代沉积盆地,其基底为东北地槽系海西褶皱带合并基底。沉积盖层从侏罗系至新生界均有发育,总厚度11000m以上,其中白垩系厚度大于7000m,是盆地主要含油岩系,地表均被第四系所覆盖。地层自下而上依次为:前古生界、古生界、侏罗系、白垩系、第三系和第四系。图1-2 松辽盆地层序地层松辽盆地发育3个一级层序构造层序,8个二级层序层序组,在断陷构造层划分4个二级层序和12个三级层序,坳陷构造层划分2个二级层序和15个三级层序,反转构造层划分2个二级层序和3个三级层序图1-2。1基底松辽盆地的基底主要由古生界加里东、海西期褶皱变质岩系与同期及燕山期花岗
7、岩侵入体组成,属东北华力槽的一局部,局部地区出现前震旦系古老地块。2侏罗系(J)松辽盆地的侏罗系属于彼此分隔的断陷沉积,其岩性可分为以正常沉积岩为主的含煤建造和以火山岩为主的含煤火山岩建造。自下而上划分为3个组:即火石岭组、沙河子组、营城组,是煤和深层天然气的主要产出层位。3白垩系(K)是我国陆相白垩系发育最完整的地层,以湖泊相、三角洲相、河流相碎屑岩为主,夹有油页岩和化学岩沉积。它分布面积广、沉积厚度大,含油气丰富。自下而上分为两个统、七个组:即下白垩统登楼库组、泉头组、青山口组、家组和嫩江组,上白垩统四方台组和明水组。4第三系E、N主要分布在盆地西半部。由一套灰绿、黄绿、深灰色泥岩与砂、砾
8、岩组成。自下而上分为三个组,既下第三系依安组E3y、上第三系大安组N1d和泰康组N2t,各组间均为侵蚀连续与超覆不整合接触,与下伏白垩系也为不整合接触。5第四系Q在盆地广泛分布,出露全,是第四系发育的标准地区。由亚粘土、亚沙土、沙层及沙、砾石层组成,与下伏第三系呈平行不整合不整合。松辽盆地白垩系到第四系地层发育3个一级层序构造层序,8个二级层序层序组,在断陷构造层划分4个二级层序和12个三级层序,坳陷构造层划分2个二级层序和15个三级层序,反转构造层划分2个二级层序和3个三级层序图1-2。松辽盆地层序演化对沉积的控制作用松辽盆地一级层序属于构造层序,控制了盆地的类型,二级层序控制了两次大的湖泛
9、沉积旋回,三、四级层序控制了大型三角洲、油页岩及小型湖泊沉积。一级层序主要发育三个层序,在不同时期发育不同类型环境及岩性图1-3:层序断陷层序:主要是角度不整合界面,发育基准面短期震荡及小幅度摆动,发育断陷盆地群,火山岩,冲积扇砂砾岩,小型湖泊;煤系地层;层序坳陷层序:主要是平行不整合及整合界面,发育基准面长期旋回及大幅度摆动,发育大型坳陷湖泊三角洲相,重力流,河流相;砂岩,烃源岩;层序反转层序:主要是角度不整合界面,发育基准面短期变化及稳定下降,发育小型湖泊,小型三角洲相,河流相;砂岩,泥岩。图1-3 松辽盆地一级层序演化对沉积控制示意图 盆地演化与构造发育史松辽盆地是在我国东北地槽系海西褶
10、皱带合并基底的根底上,经燕山运动重新开展起来的一个大型中、新生代陆相断坳盆地。它的形成和演化大致经历了热隆裂、裂陷、坳陷和萎缩褶皱四个阶段图1-4:1热隆裂阶段中晚侏罗世;2裂陷阶段早白垩世登楼库组沉积时期;3坳陷阶段早白垩世泉头组嫩江组沉积时期;4萎缩褶皱阶段晚白垩世四方台组下第三系沉积时期总体来看,松辽盆地的盖层构造主要形成于早白垩世嫩江组末期、晚白垩世明水组末期和早第三纪依安组末期,这三个重要的构造形成期也是三个重要的油气运移和聚集期,而且构造运动都不十分剧烈,仅表现为轻微的褶皱,对油气藏的形成和保存特别有利。此外,侏罗纪末和青一段沉积期末是两个主要断层活动期,自青山口组沉积后断层活动明
11、显减弱,包括断层的数量、断距的大小、断开地层的厚度都逐渐变小,因而也有利于油气藏的形成和保存。图1-4 松辽盆地构造发育阶段1.3 长垣萨葡高油层沉积环境、沉积模式和砂体成因类型 萨葡高油层沉积环境长垣油田的主要开发层系是松辽盆地中部含油组合的萨、葡、高油层,它们属于盆地北部沉积体系的大型叶状三角洲及局部下游河流沉积。早白叠世中、晚期,松辽盆地已发育为统一的大型坳陷型湖盆,湖面辽阔开放属于开放型湖盆,周边各种沉积体系呈环带状展布,盆地构造稳定,均衡沉降运动占据主导地位。萨、葡、高油层沉积时期正处于盆地总体坳陷过程中的一个显著回返和充填阶段,即青山口组水退旋回的中、晚期至家嫩江组水进旋回的早、中
12、期,整个盆地沉降速度明显减慢,气候变得相对枯燥,周边碎屑物质供应丰富,河流一三角洲沉积十分活泼,湖盆被明显抬升和淤塞变浅,沿盆地长轴缓坡方向自北而南注入湖盆的北部河流体系此时最为发育,并于长垣所在的河湖交界处形成了广阔的三角洲沉积。该三角洲具有典型大型浅水湖盆的沉积特点,其沉积区地形坡度十分平缓,平均只有0.070.95,从陆上向水下平稳延伸,无明显坡度变化,湖底地形也极为平坦。 萨葡高油层沉积模式松辽盆地沉积特征为大型叶状三角洲图1-5,由于坳陷期古松辽湖盆平稳缓慢地沉降,造成湖盆边缘平坦广阔的沉积地形和浅而低能的蓄水体,以及河流明显的建立作用,必然导致单体三角洲沉积物呈薄而广阔的叶片状展布
13、。在长垣围,这一三角洲的厚度多为68m,面积可达上千平方公里,它们在纵剖面上近似于层状展布,自陆向湖平缓延伸,倾角极小,没有陡的前缘斜坡,也不能划分出倾角突变的顶积、前积和底积三层构造。但其平面相带分异却比拟完善,可划分出宽阔的分流平原、前缘、外前缘和前三角洲等沉积相带。分流平原上以频繁分叉的树枝状分流河道砂岩为主体,向下游河道数目逐渐增多,规模愈来愈小,其垂向层序多为正渐变或均匀层状。至三角洲前缘亚相,它们仍以水下分流的形式断续地向前伸展一段距离,并随之出现各种类型的联合前缘席状砂,极少发育厚而分隔的大型河口坝砂体,这些席状砂具有复合渐变或互层状层序。至开阔的三角洲外前缘亚相,仅以薄而广布的
14、反渐变型席状砂为特征,并向前三角洲逐渐尖灭。单体三角洲的生长方式类似于Le Blanc(1972)解释的鸟足一叶状三角洲,由于湖水很浅,其生长过程应当是十分迅速的。图1-5 松辽盆地的大型叶状三角洲和扇三角洲对长垣三角洲沉积模式的认识过程主要分为两个阶段:1、1977年建立P1-4油层“叠瓦状三角洲加积模式;1喇、萨、杏油田的葡14油层为河流三角洲沉积。2总的沉积过程是一个水退过程,最大湖岸线位置在南一区一带,以后湖岸线不断向南退缩,河流和三角洲呈叠瓦状向前加积并连为一体。3整个葡1-4砂岩组在垂向上是一个连续的三角洲沉积单元,在南一区以北为水上河流沉积组合,南一区以南发育了从底积葡4层前积萨
15、南葡23层、杏树岗葡33葡31层顶积萨南和杏树岗的葡122层完整的三角洲垂向层序。4平面上相带的划分是:萨中和萨北地区为泛滥分流平原沉积区,发育着层位不同的中萨西、东萨东、西喇嘛甸三条河流系统,萨南和杏树岗地区均为三角洲沉积区,发育着萨南和杏树岗两个三角洲体系,部又各分出两个次一级的三角洲体系,即萨南北部和南部、杏北和杏南4个三角洲体系。5在葡1-4这个连续的河流或三角洲沉积单元还可在垂向上进一步划分时间单元。划分的结果是:萨中、萨北地区以不同层位、不同体系的河流旋回层为单元。 6平面上各个不同沉积区的地层厚度、时间单元数目不同、砂体沉积类型和非均质特点各不一样,因此,各个沉积区今后应当采用的
16、稳产措施也要有所区别。2、19811983年建立整个S、P油层“叠叶状三角洲加积模式;认为葡1-4油层在垂向上是由多期河流三角洲沉积物加积而成的图1-6,在側向上每一期三角洲沉积都是连续广泛分布的薄层叶状体。这一认识符合坳陷湖盆的根本沉积特征,并且与长垣南部及外围油田的沉积特征相吻合。葡1-4油层沉积时期,经历了青山口组末期缓慢湖退一段初期急剧广泛湖退中期的稳定后期的小规模湖侵这样一个复合旋回过程,当葡4单元沉积时,湖盆正处于青山口组末期缓慢湖退阶段中的相对扩高水位时期,气候较为潮湿、水量充分、水域规模较广,沉积了一套坨状三角洲。葡2333单元沉积时期,盆地构造运动开场活泼、北部蚀源区明显抬升
17、,湖盆向南急剧广退缩,盆地中部出现小幅度差异沉降,杏树岗、太平屯、葡萄花一带沉降幅度增大,三肇和古龙地区沉降幅度减小,促使长垣地区沉积厚度增大。同时区域气候明显变干,河流侵蚀作用加剧,粗碎屑供应丰富,并带有大量基岩砾石,在喇嘛甸和萨西等泛滥平原的下游地区可能发育成不稳定的辫状河流体系。图1-6 大型浅水湖盆叶状复合三角洲加积模式图 单体三角洲发育模式根据单体三角洲的根本特征,松辽大型叶状三角洲中的所有单体三角洲总体上都属于叶状三角洲大类,但随着沉积条件的改变,各时期单体三角洲骨架砂体的特征会发生一系列变化,呈现出特点各异的沉积模式。在详细识别三角洲沉积类型时,综合考虑了整个三角洲骨架砂体的发育
18、特征和沉积条件,并首先依据三角洲前缘砂体组合面貌的显著差异,把松辽大型叶状三角洲中的单体三角洲划分为如下4种沉积模式:1 枝状三角洲三角洲前缘主要由树枝状或网状水下分流河道砂体组成,它们是陆上分流河道砂体向前缘相的自然延续,其不同点在于水下分流中厚的河道砂体(通常25 m厚,粒径0.120.15mm,具正渐变或均匀层状层序)呈豆荚状或断续条带状分布,之间由薄的条带状砂体连结图1-7。这类三角洲形成在湖水极浅的时期,受气候等因素的影响,湖面波动很大,前缘的广阔区域于枯水期长时间暴露于地表,很少承受沉积。仅在短暂的洪水期被淹没时,才有较多的泥沙从高悬移质的河水中不均匀地充填于水下河道,形成厚薄断续
19、分布的河道砂体。2 坨状三角洲这类三角洲在其刚刚进入前缘亚相就出现了大面积发育良好的席状砂,厚度l2m,粒径0.10.14mm,多具复合渐变层序。最突出的是席状砂中散布着许多形态不规则的厚砂坨坨或条带,其局部特征类似于水下分流河道砂,但不能连续追溯其平面上的河道形态和走向图1-8。上述特征说明这类三角洲沉积时湖盆水深明显增加,其边缘也处于湖水长期覆盖之下,而且波浪的改造作用显著增强,河流虽然能供应丰富的碎屑物质,但其对三角洲前缘砂体的控制能力却明显减弱。3 枝坨过渡状三角洲这类三角洲的特点介于枝状和坨状三角洲之间,在前缘水下分流河道砂体之间分布着一些错叠连片状的薄层粉砂和泥质粉砂岩,粒径0.0
20、50.10mm,厚度通常只有几十厘米图1-9。此类三角洲沉积时,湖泊的水深、能量和边缘覆盖的时间都介于上二者之间,波浪的改造作用虽比枝状三角洲有所增强,但终究还很微弱,只能搬运粉砂级以下的细粒物质,且多数未能将其均夷为连续的席状砂,而河流仍不失其控制作用。4 席状三角洲席状三角洲的整个前缘相近似于一薄薄的砂席,砂层厚度小,面积较大,主要由厚lm左右的细粉砂岩组成,粒径小于0.13mm。不能明显地区分出三角洲、外前缘亚相,仅在湖岸线附近有少量小型水下分流河道砂体图1-10。说明其沉积时期河流能量弱小,碎屑物质供应缺乏;其次是沉积速度较慢,湖泊的改造作用强烈而充分。从席状砂厚度较薄和顶部发育有薄的
21、钙积层等特征来看,沉积时水体深度要比坨状三角洲前缘明显变浅,它很可能是三角洲废弃后破坏期的产物。图1-7 枝状三角洲沉积模式图图1-8 坨状三角洲沉积模式图图1-9 枝-坨状三角洲沉积模式图图1-10 席状三角洲沉积模式图1.4 油田开发储层描述的思维方式和工作方法油田开发储层描述的任务根据我国油田的注水开发实践,油气藏地质特征应包括如下几方面:1油气藏的构造形态和规模、断层分布状况与密封性、裂缝特征与发育程度;2储层与隔、夹层的岩石性质和构造、几何形态、规模或连续性,储层各项属性的非均质性,或储油能力、渗流能力、润湿性和敏感性的空间分布状况及其在油田开发过程中的变化;3储层油、气、水的空间分
22、布状况、物理化学性质及其在油田开发过程中的变化;4油、气地质储量;5油气藏的温度和压力场,水体规模、天然驱动方式与能量;6与钻井、开采和集输工艺有关的其它地质问题。 油田开发储层描述的工作方法1根底理论和资料2根本工作方法和技术3工作程序根据油田的实践,陆相非均质大油田开发储层描述的工作程序可概括如下:1开发设计阶段;2方案实施阶段;3开发初期-开发调整阶段;4高含水后期-三次采油挖潜阶段。 开发储层描述的思维方式1根本思维方式地学的最大特色是其描述性,由于地质作用的复杂性、长期性和影响因素的多样性,使得许多地质现象具有多解性、不确切性、甚至是不可知性(据于兴河教授“油气储层沉积学容稍加修改)
23、,这就导致开发储层描述的方式方法,尤其是其思维方式也会有许多与众不同的地方。主要包括以下方式:1形象思维与逻辑推理是储层描述的根本思维方式2形象思维与逻辑推理必然导致预测性储层描述3开发储层描述必须建立正确的地质时空观4开发储层描述的辩证思维5开发储层描述更需要创造性思维目前的许多地质方法、理论还不够完善,或者比拟宏观笼统,不能完全满足开发储层描述的需要,必须自己去探索、去创造。此外,油田开发还在不断地深入,随时随地都会产生许多新的课题等待我们去研究,“生产的需要就是无声的命令,这是石油地质工作者的荣耀传统。因此,开发储层描述更需要创造性思维,需要开创性探索精神。第二章 油层细分沉积相研究方法
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