（礦產(chǎn)普查與勘探專業(yè)論文）鄂爾多斯盆地東南緣（宜川旬邑）延長(zhǎng)組成巖作用與儲(chǔ)層特征研究.pdf

鄂爾多斯盆地東南緣 宜 1 1 旬邑 延長(zhǎng)組成巖作用與 儲(chǔ)層特征研究 作者簡(jiǎn)奔 王勇 募 1 9 7 9 靛生 2 0 0 4 年飆0 覃予施澤進(jìn)教授 2 0 0 7 年6 層畢業(yè)于成部理工大學(xué)礦產(chǎn)普 查與勘探專業(yè)并獲工學(xué)碩士學(xué)位 中文摘要 鄂爾多斯笳地東南緣宜川一句邑地區(qū)是一個(gè)勘探程度很低的地區(qū) 前人沒有 對(duì)該堍區(qū)的沉積缽系 成巖作露及姥層特 芷進(jìn)行過系統(tǒng)地磷究 本文針對(duì)這一地 區(qū)存在的問題 以沉積學(xué)和石油地質(zhì)理論為指導(dǎo) 利用多種測(cè)試分析手段 對(duì)該 區(qū)的成巖 乍用及德層憋征進(jìn)行了深入地分析和探討 這對(duì)該區(qū)下一步的濁氣勘探 部署和降低勘探成本具有很重要的意義 首先 利用野外露頭資料 鉆井巖芯資料 薄片鑒定 陰極發(fā)光 掃描電鏡 鏡質(zhì)體反射率等分析測(cè)試手段進(jìn)行了儲(chǔ)滕巖石學(xué)特征及成巖作用的磷究 目標(biāo)區(qū) 內(nèi)巖石的結(jié)構(gòu)成熟度和成分成熟度都較低 以長(zhǎng)石砂巖 巖屑長(zhǎng)石砂巖及長(zhǎng)石巖 眉砂巖為主 成巖作用類型主要有壓實(shí)作用 膠結(jié)作閔 泥質(zhì)充壤作用 溶鑲作 用和交代作用 其中壓實(shí)作用和碳酸鹽巖的膠結(jié)作用是工區(qū)內(nèi)儲(chǔ)屢物性變麓的主 要原因 該區(qū)典型的戲巖序到為 壓實(shí)作用一早期罄土膜沉淀 乍耀一長(zhǎng)石溶蝕一 石英次生加大一晚期方解石膠結(jié)一方解石交代長(zhǎng)石一長(zhǎng)石次生加大一烴類侵位 成巖除段的劃分表明研究區(qū)已經(jīng)進(jìn)入了晚成巖階段a 期 其次 結(jié)合前兩項(xiàng)的研究成果 以孔隙度和滲透率及壓汞的測(cè)試為基礎(chǔ) 對(duì) 工區(qū)內(nèi)孔隙特征和物性特征進(jìn)行了研究 并利用適合本區(qū)的儲(chǔ)層分類評(píng)價(jià)方案 對(duì)工區(qū)內(nèi)的儲(chǔ)層進(jìn)行了分類評(píng)價(jià) 工區(qū)肉儲(chǔ)層為贍型的低孔超低滲儲(chǔ)層 主要以 i i 類和i i i 類及i 一i i 儲(chǔ)層為主 該區(qū)主要有利勘探區(qū)位于嶷川一廂寺莊地區(qū)和旬 邑一黃陵建區(qū) 關(guān)鍵詞 宜川一甸基地區(qū)成巖作翔健瑟特征 r e s e a r c ho nd i a g e n e s i sa n dr e s e r v o i rc h a r a c t e i u s t i c so f y a n c h a n gf o r m a t i o ni ny i c h u a n x u n y ia r e ai nt h e s o u t h e a s to fo r d o sb a s i n i n t r o d u c t i o no ft h ea u t h o r w a n g y o n g w a sb o r ni n19 7 9 u n d e rt h eg u i d a n c eo f p r o f s h iz e ji n h ew a sg r a d u a t e df r o mc o l l e g eo fe n e r g yr e s o u r c e sa tc h e n g d u u n i v e r s i t yo ft e c h n o l o g y a b s t r a c t y i c h u a n x u n y ia r e ai sl o wi ne x p l o r a t i o n n o b o d yh a ss t u d i e do nt h es e d i m e n t a r y f a c i e s d i a g e n e s i sa n dr e s e r v o i rc h a r a c t e r i s t i c ss y s t e m a t i c a l l yi nt h i sa r e a t h i sa r t i c l e e y e so nt h ep r o b l e m se x i s t i n gi nt h i sa r e a u n d e rt h eg u i d a n c eo fs e d i m e n t o l o g ya n do i l g e o l o g yt h e o r i e s w er e s e a r c h e dt h es e d i m e n t a r yf a c i e s d i a g e n e s i sa n dr e s e r v o i r c h a r a c t e r i s t i c sd e e p l yb ym e a n so fm a n yt e s t sa n da n a l y s e s t h i si sv e r yi m p o r t a n tf o r t h en e x to i la n dg a se x p l o r a t i o na n dh e l p f u lt op l a yd o w nt h ec o s to fe x p l o r a t i o n f i r s t l y b ym e a n so fo u t c r o pd r i l l i n gc o r e s l i c e c a t h o d o l u m i n e s c e n c e s e ma n d v i t r i n i t er e f l e c t a n c e r e s e r v o i r l i t h o l o g i c a lf e a t u r e sa n dd i a g e n e s i s i ss t u i e di n d e t a i l i nt h i sa r e a t h e c o m p o n e n t i ma n d t e x t u r a lm a t u r i t i e si sl o w e ra n dt h e l i t h o l o g i c a lt y p e s a r e m o s t l ya r k o s e s l i t h i ca r k o s e s a n d f e l d s p a r i i t h a r e n i t e d i a g e n e s i st y p e s m a i n l yc o m p a c t i o n c e m e n t a t i o n s i l t yf i l l i n g d i s s o l u t i o na n d m e t a s o m a t i s m t h ef o r m e rt w of u n c t i o n sa r et h em a i nr e a s o n so f d e c r e a s i n g r e s e r v o i r q u a l i t y t h e d i a n e n e t i c s e q u e n c eb e i n g a sf o ll o w s m e c h a n i c c o m p a c t i o n a u t h i g e n i c c h l o r i t e c l a y r i m t h ed i s s o l v eo f f e l s p a r n u a r t z o v e r g r o w t h s l a t t e r c a l c i t ec e m e n t a t i o n c a l c i t em e t a s o m a t i s m f f e l s p a r o v e r g r o w t h s h y d r o c a r b o ne m p l a c e m e n t n o w a d a y si ti sap e r i o do ft i m ea t e r m i n a l d i a g e n e s i sf o ry a n c h a n gf o r m a t i o n s e c o n d l y w i t ht h e f o r m e rt w or e s e a r c h b a s e do nt h et e s to fp o r o s i t ya n d p e r m e a b i l i t y s o m er e s e a r c hh a sb e e n d o n e o nt h ec h a r a c t e r i s t i co f h o l ea n d p e t r o p h y s i c a lp r o p e r t y t h er e s e r v o i ro ft h i sa r e ac a nb ed i v i d e di n t o t h r e et y p e s a c c o r d i n gt o t h e a p p r o p r i a t es c h e m e t h e r ea r ei i i i i i i i i i f u r t h e re x p l o r a t i o n t a r g e t sa r ep r e d i c t e dt ob ey i c u a n x i a n g s i m i a oa r e aa n dx u n y i h u a n g l i n ga r e a k e y w o r d s y i c h u a n x u n y ia r e a d i a g e n e s i s r e s e r v o i rc h a r a c t e r i s t i c s 獨(dú)創(chuàng)性聲明 本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的 研究成果 據(jù)我所知 除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外 論文中不包含其 他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果 也不包含為獲得盛都理王態(tài)堂或其他教 育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料 與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何 貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示謝意 轢 步哆 7 年 月刁日 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書 本學(xué)位論文作者完全了解成都理工大學(xué)有關(guān)保留 使用學(xué)位論文的規(guī)定 有權(quán)保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤 允許論文被查閱和 借閱 本人授權(quán)成都理工大學(xué)可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù) 據(jù)庫進(jìn)行檢索 可以采用影印 縮印或掃描等復(fù)制手段保存 匯編學(xué)位論文 保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)書 7 答名 慘 砷年了月矽日 第1 章引言 1 1 選題來源 第1 章引言 鄂爾多斯盆地是中國(guó)第二大中新生代盆地 在油氣勘探開發(fā)中的地位是不 言而喻的 經(jīng)過近百年的勘探與開發(fā) 整個(gè)鄂爾多斯盆地已經(jīng)累計(jì)建成3 0 多個(gè) 大中型 超大型油氣田 取得了舉世矚目的成就 但就整體而言 整個(gè)中部及 北部的勘探程度相對(duì)較高 而盆地的西南及東南緣的勘探程度相對(duì)要低的多 宜川一旬邑地區(qū)地處盆地邊緣 上世紀(jì)七八十年代對(duì)該地區(qū)進(jìn)行了地質(zhì)普 查 局部地區(qū)進(jìn)行了地質(zhì)祥查和細(xì)查 此后 該地區(qū)的勘探開發(fā)曾一度停滯 進(jìn)入九十年代后期及二零零零年之后 由于國(guó)際油價(jià)上漲及隱蔽油氣藏勘探開 發(fā)比例的上升 該區(qū)的勘探開發(fā)又被提上了議程 但該區(qū)基礎(chǔ)地質(zhì)工作的前期 研究不足 儲(chǔ)層地質(zhì)學(xué)方面還存在以下問題 1 成巖作用類型的研究不夠系統(tǒng) 成巖作用對(duì)儲(chǔ)層物性的影響不明確 2 缺乏對(duì)該區(qū)成巖階段及成巖序列的探討 從而影響了對(duì)該區(qū)成巖作用過程的系統(tǒng)認(rèn)識(shí) 3 該區(qū)儲(chǔ)層巖石學(xué)特征 孔隙結(jié) 構(gòu)特征 物性特征等缺乏全面系統(tǒng)的研究 這些問題的存在 嚴(yán)重地制約了該 區(qū)的油氣勘探部署 本論文針對(duì)宜川一句邑地區(qū)延長(zhǎng)組儲(chǔ)層研究存在的問題 對(duì)宜川一句邑地區(qū)的成巖作用及儲(chǔ)層特征進(jìn)行了深入的研究和探討 對(duì)該區(qū)下 一步的油氣勘探部署具有重要的指導(dǎo)意義 1 2 研究現(xiàn)狀及進(jìn)展 隨著油氣勘探開發(fā)的深入及新理論 新技術(shù)方法的不斷提出與應(yīng)用 常規(guī) 砂巖儲(chǔ)層研究逐步完善 而一種極具工業(yè)潛力與經(jīng)濟(jì)潛力的儲(chǔ)層類型 致密 砂巖儲(chǔ)層也逐漸被人們所認(rèn)識(shí) 謝淵 劉劍等 2 0 0 4 根據(jù)前人的研究 尹聽 2 0 0 5 趙志東 2 0 0 4 李春玉2 0 0 2 鄂爾多斯 盆地延長(zhǎng)組發(fā)育了全國(guó)有名的低滲透致密砂巖儲(chǔ)層 隨著油氣勘探的深入發(fā)展 勘探對(duì)象越來越復(fù)雜 難度越來越大 隱蔽型油氣藏比例顯著增加 低滲透致 密油氣藏比例增大 因此 致密砂巖儲(chǔ)層的研究日益成為我國(guó)陸相沉積盆地油 氣勘探所面臨的新課題 成都理工大學(xué)士學(xué)位論文 一 成巖作用研究現(xiàn)狀及進(jìn)展 以往研究成巖作用主要著重兩個(gè)方面 1 各種成巖作用及成巖標(biāo)志 2 成巖階段的劃分 許懷先 陳麗華等 2 0 0 1 隨著儲(chǔ)層研究的深入發(fā)展 對(duì)成巖作用也提出了新的要求 有利孑l 隙的發(fā) 育要有平面的概念 要確定有利孔隙發(fā)育區(qū) 需要與沉積相的研究緊密集合起 來 因此 成巖作用的研究也經(jīng)歷著從點(diǎn)一線一面的定性研究一定量研究一更 深入的研究的發(fā)展趨勢(shì) 形成了成巖作用研究的新動(dòng)向 在成巖作用中有機(jī)地球化學(xué)研究研究方面 s u r d a m 1 9 8 4 b a r t h 1 9 8 4 和k l a a r a k a 等 1 9 9 3 對(duì)有機(jī)酸的來源及其對(duì)礦物的穩(wěn)定性進(jìn)行了研究 認(rèn)為有機(jī) 酸來自干酪根的成熟作用 但對(duì)其生成時(shí)間存在分歧 s u r d a m 等 1 9 9 3 和m a c e l 等 1 9 9 5 認(rèn)為在穩(wěn)定條件下 微生物和礦物氧化劑能使烴類氧化 是有機(jī)酸 不可忽略的成因 有機(jī)酸對(duì)礦物穩(wěn)定性的影響主要是通過h 和絡(luò)合金屬元素來提高礦物的 溶解度 有機(jī)酸還能夠絡(luò)合c a m g a 1 s i 等元素 已經(jīng)被g i o r d a n o t h 和k h a r a k a 等于1 9 9 4 年通過模擬實(shí)驗(yàn)所證實(shí) 此外 烴類與巖石間的氧化還原反應(yīng)可引起 顆粒和膠結(jié)物的溶解 k a c h e l 等1 9 9 5 s u r d a m 等1 9 9 3 w a r d e n 等1 9 9 5 地質(zhì)時(shí)期中的地層流體與巖石之間的相互作用已引起不少學(xué)者的興趣 并 正在逐步形成 流體地質(zhì)學(xué) 這一學(xué)科 近1 0 年來 國(guó)際上召開了一系列學(xué)術(shù) 會(huì)議 專門討論 水 巖相互作用 與 地質(zhì)流體 無疑 流體在砂巖成巖和 油氣成藏中起著十分重要的作用 但由于流體地質(zhì)作用是一個(gè)復(fù)雜的地質(zhì)過程 還有許多理論和技術(shù)難題需要進(jìn)一步解決 如流體作用的過程 規(guī)模和自組織 動(dòng)力機(jī)制等 隨著流體包裹體 穩(wěn)定同位素及各種巖礦測(cè)試技術(shù)的進(jìn)步 該學(xué) 科在石油地質(zhì)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用取得了一些認(rèn)識(shí) 已經(jīng)初步認(rèn)識(shí)到 高壓振蕩流體 活動(dòng)可能對(duì)某些自生硅酸鹽環(huán)帶礦物 大尺度條帶狀 穿層 的碳酸鹽膠結(jié)分 帶 促進(jìn)烴類生成以及烴類的幕式運(yùn)移 聚集的形成產(chǎn)生重要控制f n u t 等 1 9 9 0 d e v e r 1 9 8 8 1 9 9 0 c h e n 等 1 9 9 0 t i g e f i 等 1 9 9 0 w i l l i a m s o m 1 9 9 5 國(guó)內(nèi)的 朱家祥等在研究東濮盆地第三系 壽建峰在研究開魯盆地侏羅系時(shí)也注意到了 這種 穿層 的碳酸鹽膠結(jié)帶 并認(rèn)為它是一種成巖過程中的自發(fā)性化學(xué)振蕩 現(xiàn)象 朱家祥等 1 9 9 5 或與水溶液中鈣離子的振蕩性釋放有關(guān) 壽建峰等 1 9 9 5 第1 章引言 盆地?zé)岢两颠^程中壓實(shí)水流非常緩慢 不可能引起有意義的溫度場(chǎng)擾動(dòng)和成巖 成礦作用 b e t h k e 1 9 8 5 a p l i n 等 1 9 9 3 p e d e r s e n 等 1 9 9 4 而異常高壓囊重 復(fù)開 合過程引起的振蕩 脈沖 流體確是沉積地殼乃至巖石圈演化過程中經(jīng)常發(fā) 生的地質(zhì)事件 這種自組織動(dòng)力機(jī)制極可能在較大尺度上對(duì)溶蝕 膠結(jié)成巖過程 和成巖帶結(jié)構(gòu)產(chǎn)生制約 c h e n 等 1 9 9 0 t i g e r t 等 1 9 9 0 李忠 1 9 9 8 x i e 等 1 9 9 0 w a n gc h i y u e n 1 9 9 9 等用北海油田泥巖樣品進(jìn)行了高壓振蕩流體的幕式作用的 模擬實(shí)驗(yàn) 表明泥頁巖中流體 熱流的振蕩性釋放導(dǎo)致孔隙度的振蕩性變化的 現(xiàn)象確實(shí)存在 對(duì)儲(chǔ)層的成巖作用和機(jī)理產(chǎn)生了更深入的認(rèn)識(shí) w i l s o n 1 9 8 8 較系統(tǒng)地討論了挪威v e n l r i 瑯e 氣田異常高征流體與砂巖孔隙生成之間的關(guān) 系 認(rèn)為深層 大于4 5 0 0 m 優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層的成因與異常高壓流體作用和溶蝕作用有 關(guān) 費(fèi)衛(wèi)紅 李忠等 2 0 0 3 對(duì)東濮凹陷異常高壓與流體活動(dòng)及其對(duì)儲(chǔ)集砂巖成 巖作用的制約研究也表明異常高壓流體的確對(duì)砂巖的成巖壓實(shí)作用具有抑制作 用 并且這種作用可能顯示幕式活動(dòng) 但也有研究表明 孔隙流體壓力的增加 會(huì)使巖石變形所需應(yīng)力值降低 形變量反而顯著增大 引自張厚福 1 9 9 9 h e a r d 1 9 6 0 對(duì)石英巖在各種孔隙流體壓力作用下的物理模擬實(shí)驗(yàn)也得出類似結(jié)果 盡管耳前還不能確切了解這種作用的影響程度 但這種現(xiàn)象可能是存在的 另 外 也發(fā)現(xiàn)在異常高壓流體帶內(nèi)碳酸鹽等膠結(jié)作用出現(xiàn)增強(qiáng)趨勢(shì) 壽建峰 2 0 0 0 所以 異常高壓流體對(duì)砂巖成巖作用的影響是多方面的 目前對(duì)其認(rèn)識(shí)還十分 膚淺 s c h e r e r 1 9 8 7 認(rèn)識(shí)到深度僅僅是一個(gè)類似于縱坐標(biāo)和橫坐標(biāo)的位置參數(shù) 而不是一個(gè)反映砂巖成巖作用過程的好的指標(biāo) s c h m o k e r 等 1 9 8 8 建立了時(shí) 間 溫度或鏡質(zhì)組反射率與儲(chǔ)集性質(zhì)的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系 指出巖石成分 地層溫度和 時(shí)間對(duì)儲(chǔ)層性質(zhì)的控制作用 j a m e sw s c h m o k e r 1 9 8 8 認(rèn)為地下砂巖孔隙度的擬 失可以表示為時(shí)間 溫度指數(shù)的函數(shù)關(guān)系 m a x w e l l 1 9 6 4 通過室內(nèi)實(shí)驗(yàn)對(duì)石英 砂巖建立了時(shí)間 溫度與孔隙度之間的數(shù)學(xué)關(guān)系式 得出時(shí)間與孔隙度之間為 線性關(guān)系 而溫度與孔隙度之間呈指數(shù)關(guān)系 v o nc o n t e n 和c h o u d h a r y 1 9 6 9 進(jìn)行的類似研究也認(rèn)為溫度的提高將明顯增大巖石的壓縮率 s b l o c h j h m c g o w e n 1 9 9 0 討論了地層埋藏史對(duì)砂巖孔隙度的影響 所研究的兩套白堊系 砂巖由于經(jīng)歷不同的埋藏史而使保存下來的孔隙度差異較大 1 9 9 3 年a a p g 組 織出版了 d i a g e n e s i sa n db a s i nd e v e l o p m e n t 認(rèn)為成巖事件是盆地演化過程 成都理工大學(xué)士學(xué)位論文 中某一時(shí)間的產(chǎn)物 而不一定對(duì)應(yīng)某一深度 這個(gè)認(rèn)識(shí)是正確的 壽建峰 張 惠良等 2 0 0 5 隨著科學(xué)技術(shù)的的進(jìn)步和勘探生產(chǎn)的需要 成巖作用的研究已經(jīng)由早期的 點(diǎn)的研究發(fā)展到現(xiàn)在對(duì)面的研究 陳彥華 1 9 9 4 鐘廣法等 1 9 9 7 許懷先等 2 0 0 1 提出將沉積體系和成巖作用這兩大對(duì)儲(chǔ)層有重大影響的因素結(jié)合起來 進(jìn)行成巖相的研究 隨著成巖作用研究的深入 成巖作用的定量評(píng)價(jià)已經(jīng)成為 人們關(guān)注的焦點(diǎn) 馬鳴 2 0 0 5 為了對(duì)各種成巖作用迸行定量研究 人們引入 了視壓實(shí)率 視膠結(jié)率和視溶蝕率等概念 劉偉等 2 0 0 2 宋子齊 2 0 0 6 等 對(duì)不同地區(qū)儲(chǔ)層進(jìn)行了嘗試性的成巖定量評(píng)價(jià) 二 儲(chǔ)層研究現(xiàn)狀 儲(chǔ)層是儲(chǔ)集油氣的場(chǎng)所和油氣藏開發(fā)的對(duì)象 因此儲(chǔ)層研究是油氣藏研究的 核心 近年來 伴隨著各油氣探區(qū)勘探程度的不斷提高 巖性和裂縫等隱蔽油 氣藏在勘探中的比例不斷提高 儲(chǔ)層研究的精度往往決定著勘探的成功率 同 時(shí)油氣藏開發(fā)程度的不斷提高也對(duì)刻劃儲(chǔ)層特征和預(yù)測(cè)儲(chǔ)層空間分布提出了更 高的要求 近年來 儲(chǔ)層研究領(lǐng)域主要有以下發(fā)展趨勢(shì) 胡宗全 2 0 0 5 形成了描述 評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)三個(gè)研究層次 儲(chǔ)層研究分定性描述 定量評(píng)價(jià)和空間分布預(yù)測(cè)三個(gè)研究層次 定性描述 主要建立儲(chǔ)層的地質(zhì)概念模型 為評(píng)價(jià)和預(yù)側(cè)技術(shù)體系的建立提供理論基礎(chǔ) 定量評(píng)價(jià)將儲(chǔ)層地質(zhì)信息進(jìn)行數(shù)值化 是進(jìn)行空間分布模擬預(yù)測(cè)的橋梁 儲(chǔ)層 預(yù)測(cè)是儲(chǔ)層研究的最終目的 是儲(chǔ)層研究成果在指導(dǎo)油氣勘探開發(fā)過程中的價(jià) 值體現(xiàn) 在儲(chǔ)層研究的三個(gè)層次上均形成了相應(yīng)的方法和技術(shù)系列 表l 1 儲(chǔ)層描 述主要借助地質(zhì)學(xué)家的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn) 通過對(duì)儲(chǔ)層宏觀和微觀地質(zhì)特征的觀察與 分析來建立儲(chǔ)層的地質(zhì)概念模型 產(chǎn)生了儲(chǔ)層沉積學(xué) 成巖作用和孔隙演化等 研究方向 掃描電鏡 c t 陰極發(fā)光 電子探針 包裹體 核磁共振成像 聲 發(fā)射等先進(jìn)測(cè)試手段的廣泛應(yīng)用使儲(chǔ)層沉積作用 成巖作用和孔隙演化的地質(zhì) 分析更為深入和接近客觀 儲(chǔ)層評(píng)價(jià)主要是分析儲(chǔ)層儲(chǔ)集油氣和產(chǎn)出油氣的有效性 最重要的技術(shù)手 段是將少量實(shí)測(cè)的樣品與測(cè)井建立統(tǒng)計(jì)數(shù)學(xué)摸型 將儲(chǔ)層物性參數(shù)推廣到所有 4 第1 章引言 井的全井段 產(chǎn)生了統(tǒng)計(jì)評(píng)價(jià)和測(cè)井儲(chǔ)層評(píng)價(jià)等研究方向 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論及其 在測(cè)井儲(chǔ)層評(píng)價(jià)方面的應(yīng)用 大大提高了測(cè)井儲(chǔ)層解釋的精度和量化程度 表i 1 儲(chǔ)層研究的三個(gè)層次的特征對(duì)比 l 研究層次描述評(píng)價(jià)預(yù)測(cè) 研究目的描述儲(chǔ)層的地質(zhì)特征評(píng)價(jià)儲(chǔ)層的優(yōu)劣預(yù)測(cè)儲(chǔ)層的空間分布 適用的主要階段勘探勘探及開發(fā)的早期開發(fā) 主要資料類型地質(zhì)測(cè)井地震 主要手段地質(zhì)模型 統(tǒng)計(jì)數(shù)學(xué)模型預(yù)測(cè)數(shù)學(xué)模型 定量化程度定性 半定量半定量 定量 空間覆蓋能力小 中大 成果展現(xiàn)方式文字及符號(hào)數(shù)值數(shù)字化模型及數(shù)據(jù)體 儲(chǔ)層預(yù)測(cè)著眼于鉆井之間的廣大未知領(lǐng)域 主要通過建立預(yù)測(cè)模型來預(yù)測(cè) 儲(chǔ)層特征參數(shù)的空間分布 產(chǎn)生了地質(zhì)模型預(yù)測(cè) 地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)預(yù)測(cè) 地震屬性 預(yù)測(cè) 儲(chǔ)層建模等研究領(lǐng)域 全三維網(wǎng)格計(jì)算和可視化技術(shù) 儲(chǔ)層隨機(jī)建模和 確定性建模技術(shù)使儲(chǔ)層參數(shù)的空間分布更形象 直觀 并且具有更高的精度和 可信度 儲(chǔ)層研究在各個(gè)層次上及各個(gè)研究方向上都取得了重要的進(jìn)展 但針對(duì)某 一個(gè)現(xiàn)實(shí)的儲(chǔ)層對(duì)象 三個(gè)研究層次之間應(yīng)密切聯(lián)系 只有三個(gè)層次的研究均 有針對(duì)性和高精度 并且能通過有效手段進(jìn)行整合 才能獲得對(duì)實(shí)際儲(chǔ)層對(duì)象 特征的準(zhǔn)確把握和空間分布的精確預(yù)測(cè) 也才能有效地服務(wù)于油氣勘探和開發(fā) 形成了多學(xué)科交叉的研究特色 常規(guī)的儲(chǔ)層描述所涉及的地質(zhì)學(xué)分支主要有沉積學(xué) 層序地層學(xué) 構(gòu)造地 質(zhì)學(xué) 油層物理學(xué) 測(cè)井地質(zhì)學(xué) 地震地質(zhì)學(xué)等 近年來 伴隨著非常規(guī)油氣 儲(chǔ)層在勘探開發(fā)中所占的比例越來越高 促進(jìn)了其他學(xué)科與儲(chǔ)層地質(zhì)學(xué)的交叉 如針對(duì)巖溶型儲(chǔ)層 巖溶古地貌和古水文地質(zhì)在儲(chǔ)層的應(yīng)用越來越 廣泛而深 入 并且取得了較好的應(yīng)用效果 針對(duì)裂縫性儲(chǔ)層 構(gòu)造及應(yīng)力分析等以前在 工程地質(zhì)領(lǐng)域的技術(shù)方法在儲(chǔ)層研究領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用 伴隨著儲(chǔ)層研究 定量化要求的不斷提高 數(shù)學(xué)方法在描述中的地位越來越重要 從常規(guī)的多元 統(tǒng)計(jì)學(xué)和線性地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)到現(xiàn)在的非線性理論 在儲(chǔ)層描述 評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)等方面 成都理工大學(xué)士學(xué)位論文 都起到至關(guān)重要的作用 計(jì)算機(jī)的硬件和軟件的高度發(fā)展 促進(jìn)了測(cè)井和地震 技術(shù)的發(fā)展 測(cè)井和地震的發(fā)展又導(dǎo)致油氣勘探和開發(fā)的信息化 促進(jìn)儲(chǔ)層信 息的擴(kuò)容 這就要求從大量信息中提取有用的儲(chǔ)層地質(zhì)信息 也反過來又對(duì)計(jì) 算機(jī)硬件和軟件系統(tǒng)提出了更高的要求 現(xiàn)在 高性能微機(jī)和功能強(qiáng)大的工作 站 以其強(qiáng)大的數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 運(yùn)算和管理能力 已成為開展儲(chǔ)層研究必備而有力的 工具 形成了獨(dú)特的技術(shù)路線 儲(chǔ)層研究的目的是為了預(yù)測(cè) 就是運(yùn)用已有的地質(zhì) 測(cè)井和地震信息實(shí)現(xiàn) 對(duì)儲(chǔ)層分布的商精度 高定量化 高空間覆蓋率的預(yù)測(cè) 儲(chǔ)層研究的技術(shù)路線 就是要從地質(zhì)模型走向預(yù)測(cè)數(shù)學(xué)模型 地質(zhì)模型從已知資料中歸納儲(chǔ)層的主要 地質(zhì)特征 高度概括儲(chǔ)層的特有地質(zhì)規(guī)律 因此地質(zhì)模型兼具描述和預(yù)測(cè)的雙 重功能 但由于地質(zhì)模型一般都是定性的 其外推能力在很大程度上取決于研 究者的知識(shí)水平和地質(zhì)經(jīng)驗(yàn) 多解性較強(qiáng) 精度也相對(duì)較低 在地質(zhì)模型形成后 還要設(shè)計(jì)與儲(chǔ)層地質(zhì)特征相適合的統(tǒng)計(jì)數(shù)學(xué)模型和預(yù)測(cè)數(shù)學(xué)模型 將地質(zhì)資料 硬 信息及測(cè)井和地震 軟 信息數(shù)據(jù)進(jìn)行空間定位對(duì)應(yīng) 通過數(shù)學(xué)模型將 儲(chǔ)層參數(shù)推廣到儲(chǔ)層分布的三維空間中去 得到該空間內(nèi)的儲(chǔ)層特征參數(shù)分布 并且可以通過數(shù)值運(yùn)算轉(zhuǎn)換獲得各種儲(chǔ)層參數(shù)分布場(chǎng) 在當(dāng)前理論 技術(shù)和資 料支持條件下 更準(zhǔn)確預(yù)測(cè)儲(chǔ)層各種特征的空間分布是儲(chǔ)層研究的最為重要的 內(nèi)容 是儲(chǔ)層研究服務(wù)于油氣勘探開發(fā)的關(guān)鍵環(huán)節(jié) 此外 儲(chǔ)層的研究日益從宏觀向微觀發(fā)展 從定性向定量發(fā)展及各種模擬 方法和軟件的不斷涌現(xiàn)使儲(chǔ)層的研究進(jìn)一步數(shù)值化等也是儲(chǔ)層研究的發(fā)展趨勢(shì) 隋少強(qiáng) 張義杰等 2 0 0 3 宜川一旬邑地區(qū)于上世紀(jì)七八十年代進(jìn)行了地質(zhì)普查 局部地區(qū)進(jìn)行了地 質(zhì)祥查和細(xì)查 此后 該地區(qū)的勘探開發(fā)曾一度停滯 進(jìn)入九十年代后期及二 零零零年之后 由于國(guó)際油價(jià)上漲及隱蔽油氣藏勘探開發(fā)比例的上升 該區(qū)的 勘探開發(fā)又被提上了議程 但該區(qū)基礎(chǔ)地質(zhì)工作的前期研究不足 成巖作用類 型的研究不夠系統(tǒng) 成巖作用對(duì)儲(chǔ)層物性的影響不明確 缺乏對(duì)該區(qū)成巖階段 及成巖序列的探討 從而影響了對(duì)該區(qū)成巖作用過程的系統(tǒng)認(rèn)識(shí) 該區(qū)儲(chǔ)層巖 石學(xué)特征 孔隙結(jié)構(gòu)特征 物性特征等缺乏全面系統(tǒng)的研究 這些問題的存在 6 第1 章引言 嚴(yán)重地制約了該區(qū)的油氣勘探部署 1 3 研究的主要內(nèi)容 1 根據(jù)野外剖面及鉆井巖芯的觀察與描述 在常規(guī)薄片和鑄體薄片鑒定 粒度 分析 陰極發(fā)光等測(cè)試分析的基礎(chǔ)上 進(jìn)行儲(chǔ)層巖石學(xué)特征的研究 主要包 括巖石類型 碎屑結(jié)構(gòu)特征 碎屑組合特征及填隙物特征等方面的研究 2 對(duì)該區(qū)主要成巖作用類型 成巖序列及演化 孔隙的演化等進(jìn)行全面分析研 究 3 根據(jù)自生礦物的組分 分布及生成順序 孔隙類型 鏡質(zhì)體反射率等進(jìn)行成 巖階段劃分 4 在孔滲 壓汞 常規(guī)薄片及鑄體薄片鑒定的基礎(chǔ)上 對(duì)儲(chǔ)層的孔隙度 滲透 率及孔喉特征進(jìn)行分析研究 總結(jié)它們之間的關(guān)系 5 研究孔滲在平面上的展布 明確有利儲(chǔ)層的分布狀況 6 儲(chǔ)層控制因素分析 主要從沉積作用 成巖作用兩方面分析對(duì)儲(chǔ)層的影響因 素及相對(duì)優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層的形成條件 7 對(duì)儲(chǔ)層進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)及預(yù)測(cè) 1 4 研究思路 在前人研究基礎(chǔ)上 以現(xiàn)代的石油天然氣地質(zhì)理論為基礎(chǔ) 從野外剖面資 料出發(fā) 利用露頭資料 巖芯資料和鉆測(cè)井資料 在沉積學(xué)理論指導(dǎo)下 結(jié)合 有關(guān)沉積環(huán)境和巖相特征 采用地質(zhì)研究 地球化學(xué)研究等相結(jié)合的方法 基 于測(cè)試分析的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果 進(jìn)行成巖作用及儲(chǔ)層的綜合研究 從而對(duì)有利儲(chǔ) 層進(jìn)行預(yù)測(cè)和評(píng)價(jià) 主要的分析手段包括 鑄體薄片的鑒定 粘土礦物分析 掃描電鏡分析 壓汞資料分析 孔隙度 滲透率 孔隙結(jié)構(gòu)等的實(shí)驗(yàn)分析數(shù)據(jù) 技術(shù)路線如圖1 1 所示 7 成都理工大學(xué)士學(xué)位論文 1 5 主要完成工作量 圖1 1 技術(shù)路線框圖 1 觀察野外剖面3 條 取樣1 0 0 余塊 拍攝照片1 1 0 余張 2 觀察區(qū)內(nèi)1 3 口井的巖芯 取樣2 0 0 余塊 3 磨制 鑒定普通薄片及鑄體薄片3 6 0 片 拍攝顯微照片2 0 3 張 4 完成孔隙度及滲透率測(cè)試分析各3 0 0 件 5 完成壓汞測(cè)試分析5 0 件 6 完成了4 3 塊樣品的粒度分析 7 對(duì)4 3 塊樣品進(jìn)行了掃描電鏡分析 拍攝顯微照片1 7 9 張 8 完成了2 0 件樣品的陰極發(fā)光分析 拍攝照片2 4 0 張 9 完成文字論文一篇 第1 章引言 1 6 取得的主要?jiǎng)?chuàng)新性成果和認(rèn)識(shí) 1 首次對(duì)宜川一旬邑地區(qū)的成巖作用及儲(chǔ)層特征進(jìn)行了系統(tǒng)深入的研究 對(duì) 該地區(qū)今后的油氣勘探具有指導(dǎo)和借鑒意義 2 根據(jù)各種成巖作用的分析及自生礦物的產(chǎn)出狀況 對(duì)研究區(qū)內(nèi)延長(zhǎng)組的 成巖序列進(jìn)行了分析 該區(qū)典型的成巖序列為 壓實(shí)作用一早期粘土膜沉淀作 用一長(zhǎng)石溶蝕一石英次生加大一晚期方解石膠結(jié)一方解石交代長(zhǎng)石一長(zhǎng)石次生 加大一烴類侵位 通過掃描電鏡 陰極發(fā)光 薄片鑒定及鏡質(zhì)體反射率等資料 的分析 認(rèn)為該區(qū)目前處于晚成巖階段a 期 3 首次對(duì)該區(qū)的孔隙演化進(jìn)行了定量分析 認(rèn)為壓實(shí)作用及碳酸鹽巖膠結(jié) 作用是該區(qū)原始孔隙度減小的主要原因 工區(qū)內(nèi)具有次生孔隙產(chǎn)生的良好物質(zhì) 基礎(chǔ) 但次生孔隙并不發(fā)育 其原因是強(qiáng)烈的碳酸鹽巖膠結(jié)給孔隙內(nèi)流體的流 動(dòng)帶來了很大的困難 制約了可溶礦物的溶蝕 9 成都理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 2 1 區(qū)域概況 第2 章區(qū)域地質(zhì)背景 鄂爾多斯盆地北跨伊蒙隆起與河套盆地為鄰 南越渭北隆起與渭河盆地相 望 東接晉西撓褶帶與呂梁隆起呼應(yīng) 西經(jīng)沖斷構(gòu)造帶與六盤山 銀川盆地對(duì)峙 輪廓呈矩形 南北長(zhǎng)7 0 0 k m 東西寬4 0 0 k i n 總面積2 5 l o o k m 2 宋國(guó)初 1 9 9 3 王錫福 1 9 9 2 這是我國(guó)構(gòu)造最穩(wěn)定的地區(qū) 除盆地邊緣地層有輕微褶皺外 盆地主體有超出2 0 萬k m 2 的地層近于水平 以不到1 的傾角微向西傾 地質(zhì)上 稱為穩(wěn)定的 克拉通盆地 李寶芳 1 9 9 5 楊俊杰 1 9 9 4 這里發(fā)現(xiàn)9 5 的油 氣儲(chǔ)量為地層巖性隱蔽油氣藏 世界罕見 鄂爾多斯盆地構(gòu)造形態(tài)總體顯示為一東翼寬緩 西翼陡窄的不對(duì)稱的南北向 矩形盆地 盆地邊緣斷裂褶皺較發(fā)育 而盆地內(nèi)部構(gòu)造相對(duì)簡(jiǎn)單 地層平緩 盆 地內(nèi)無二級(jí)構(gòu)造 三級(jí)構(gòu)造以鼻狀褶曲為主 很少見幅度較大 圈閉較好的背斜 構(gòu)造發(fā)育 根據(jù)盆地現(xiàn)今構(gòu)造形態(tài) 基底性質(zhì)及構(gòu)造特征 鄂爾多斯盆地可劃分 出伊盟隆起 渭北隆起 晉西撓褶帶 伊陜斜坡 天環(huán)坳陷及西緣沖斷構(gòu)造帶六 個(gè)一級(jí)構(gòu)造單元 圖2 一1 研究區(qū)位于鄂爾多斯盆地的東南部 渭北隆起帶上 南起旬邑東到宜川 如 圖2 2 所示 2 2 構(gòu)造演化 鄂爾多斯盆地是發(fā)育在華北克 拉通之上并位于其西部的一個(gè)多旋 回疊合型盆地 孫肇才等 1 9 8 0 張 愷等 1 9 8 0 孫國(guó)凡 1 9 8 1 孫國(guó)凡 等 1 9 8 6 是我國(guó)形成歷史最早 演化時(shí)間最長(zhǎng)的沉積盆地 其結(jié)晶 基底經(jīng)過太古代微陸塊拼接和古元 古代的裂陷再造 于古元古代末期 最終固結(jié) 之后進(jìn)入統(tǒng)一 穩(wěn)定的 華北地臺(tái) 克拉通 沉積蓋層發(fā)育階 段 開始了沉積盆地的演化歷史 其形成和演化明顯受古亞洲 特提 圖2 1 鄂爾多斯盆地構(gòu)造單元?jiǎng)澐旨肮^(qū)位置圖 第2 章區(qū)域地贗背景 斯 濱太平洋三大構(gòu)造域的影響和控制 現(xiàn)今的鄂爾多斯盆地實(shí)際上是喜瑪拉雅 期以來所形成的一個(gè)四周被斷層所限的構(gòu)造盆地 除歷時(shí)較短的早白堊世外 之 前從未曾成為一個(gè)獨(dú)立的沉積盆地 因此 鄂爾多斯盆地的構(gòu)造沉積演化 不能 局限于盆地內(nèi) 應(yīng)分析不同發(fā)展階段盆地的原型 堅(jiān)持整體 動(dòng)態(tài)和綜合的原則 趙重遠(yuǎn) 1 9 9 0 1 9 9 3 圖2 2 工區(qū)具體位置及鉆井分布圖 通過構(gòu)造旋回分析和構(gòu)造層序的劃分 經(jīng)歷了漫長(zhǎng)地質(zhì)構(gòu)造演化歷史的鄂爾 多斯盆地 可以劃分為5 個(gè)大的盆地演化階段 中新元古代克拉通內(nèi)裂陷槽或坳 拉槽形成和發(fā)育階段 震旦紀(jì)一早古生代華北陸表海盆形成和發(fā)育階段 晚古生 代一早中生代華北克拉通內(nèi)坳陷形成和發(fā)育階段 中生代中晚期鄂爾多斯內(nèi)陸盆 地及鄂爾多斯盆地的形成和發(fā)育階段 新生代周緣斷陷盆地形成和發(fā)育階段 早二疊世以前以海相沉積為主 自早二疊世以來 海水逐漸向東 西 南三 面退出 至早三疊世中晚期發(fā)生質(zhì)變 毗鄰鄂爾多斯北緣的東西向內(nèi)蒙興安地槽 褶皺回返并強(qiáng)烈升起 西緣南北向的 古陸架 活動(dòng)加劇 并高高突起 南部北 西向秦祁海槽完全關(guān)閉 從而使鄂爾多斯在構(gòu)造上成為一個(gè)北部受東西向 西部 受南北向 南部受近東西向制約的陸塊 這個(gè)陸塊在古地理上是一個(gè)北高 西高 中低向東開口的內(nèi)陸盆地 在這種古構(gòu)造格局和古地理面貌控制下 開始了上三 疊統(tǒng)延長(zhǎng)組的沉積 并在不同地區(qū)形成不同的巖相組合 翟光明等 1 9 8 7 成都理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 延長(zhǎng)組是在中三疊世秦嶺海槽最終關(guān)閉之后的內(nèi)陸湖盆條件下形成的一套 河一湖相沉積物 其沉積過程經(jīng)歷了湖盆發(fā)育初期的平原河流和三角洲環(huán)境 中 期的湖泊環(huán)境 晚期的三角洲環(huán)境和泛濫平原一河流平原環(huán)境三個(gè)階段 湖盆發(fā) 育到延長(zhǎng)組第三段 長(zhǎng)7 初期達(dá)到鼎盛 湖進(jìn)范圍可到達(dá)盆地北部橫山一烏審 旗一線 之后 隨著河流的不斷注入充填 湖盆走向萎縮 延長(zhǎng)組地層客觀地記 錄了這個(gè)大型淡水湖盆從初始坳陷湖盆形成 強(qiáng)烈坳陷湖盆擴(kuò)張 穩(wěn)定湖盆收縮 抬升湖盆消亡四個(gè)不同階段的發(fā)展演化 中生代沉積厚度達(dá)數(shù)千米 有相當(dāng)好的 生儲(chǔ)蓋配置 具備巨大的油氣勘探潛力 宜川一句邑地區(qū)位于鄂爾多斯盆地東南緣渭北隆起帶上 受秦嶺及祁連海槽 影響 構(gòu)造活動(dòng)非常頻繁 它們不僅控制著延長(zhǎng)組地層的沉積環(huán)境 相帶類型和 分布狀態(tài) 而且直接影響著現(xiàn)今的構(gòu)造格局及油氣成藏規(guī)律 三疊紀(jì)末期 由于 受印支運(yùn)動(dòng)晚期不均衡抬升作用的影響 所形成的斷裂不僅改變了盆地南緣的邊 界性質(zhì)和古地理?xiàng)l件 而且造成該地區(qū)延長(zhǎng)組保留地層不全 鉆井揭示大多缺失 長(zhǎng)l 地層 部分鉆井甚至直接出露長(zhǎng)3 地層 2 3 地層分布 鄂爾多斯盆地上三疊系延長(zhǎng)組是我國(guó)陸相地層三疊系出露最早 研究最早 發(fā)育比較齊全的成型剖面 上三疊統(tǒng)延長(zhǎng)組也是鄂爾多斯盆地內(nèi)陸湖盆形成后的 第一套生儲(chǔ)油巖系 亦是盆地南部最主要的勘探開發(fā)層系 其底部與中三疊統(tǒng)紙 坊組呈假整合接觸 頂部受到不同程度的剝蝕 與侏羅系延安組或富縣組呈平行 不整合接觸 厚度一般為4 0 0 1 4 0 0 m 在盆地南部總體呈西薄東厚 北薄南厚的 特點(diǎn) 即鎮(zhèn)原一徑川地區(qū)由于剝蝕而厚度薄 一般厚6 0 0 8 5 0 m 富縣地區(qū)沉積較 厚 一般厚1 0 0 0 1 3 5 0 m 自上世紀(jì)3 0 年代王竹全和潘鐘翔建組以來 經(jīng)過廣大地質(zhì)工作者的辛勤勞 動(dòng) 其時(shí)代和地層劃分取得了重大進(jìn)展 目前 大多數(shù)地質(zhì)工作者認(rèn)為延長(zhǎng)組時(shí) 代屬于晚三疊世 根據(jù)沉積旋回和巖性組合特征 延長(zhǎng)組自上而下劃分為5 段 1 0 個(gè)油層組 表2 1 研究區(qū)具體地層特征如下 長(zhǎng)1 0 油層組 南部在朗9 井附近厚3 0 0 m 左右 巖性為灰色 灰綠色中一厚 層狀中細(xì)粒長(zhǎng)石砂巖與灰色 深灰色 灰黑色砂質(zhì)泥巖 泥巖 碳質(zhì)泥巖不等厚 互層 局部見煤線 砂巖具麻斑狀結(jié)構(gòu) 沸石膠結(jié) 自然電位呈高幅大型箱狀 鐘形負(fù)異常 視電阻率一般為指狀高阻 旬邑 富縣 黃陵地區(qū)厚度變化不大 反映了沉積區(qū)地勢(shì)平坦 物源充足 沉積厚度2 5 0 m 左右 與下伏地層紙坊組呈 平行不整合接觸 長(zhǎng)9 油層組 厚9 0 1 2 0 m 左右 巖性主要為灰色 深灰色 灰黑色砂質(zhì)泥巖 第2 章區(qū)域地質(zhì)背景 泥巖夾灰色 灰綠色中厚層狀細(xì)砂巖 常在旬邑 富縣地區(qū)可見到2 1 5 m 厚的油 頁巖 為區(qū)域性的標(biāo)志層 俗稱 李家畔頁巖 電性表現(xiàn)為高阻 低伽瑪 自 然電位偏正的特點(diǎn) 長(zhǎng)8 油層組 厚4 5 1 2 0 m 巖性上部為灰色 深灰色泥巖 粉砂質(zhì)泥巖 粉 砂巖夾灰綠色 灰色厚層狀中一細(xì)砂巖 下部主要為灰綠色 灰黃色厚層一塊狀 細(xì)砂巖夾灰色 灰綠色 深灰色粉砂質(zhì)泥巖和粉砂巖 長(zhǎng)7 油層組 厚8 0 1 2 0 m 巖性上部為深灰色 灰黑色泥巖夾泥質(zhì)粉砂巖 粉砂巖 下部為深灰色泥巖 泥質(zhì)粉砂巖 灰黑色頁巖 油頁巖 中下部為良好的 區(qū)域性對(duì)比標(biāo)志層 俗稱 張家灘頁巖 在區(qū)內(nèi)均有分布 電性具有三高一低 的特點(diǎn) 即高阻 高伽瑪 高時(shí)差和低密度 長(zhǎng)6 油層組 整個(gè)南部地區(qū)厚為5 0 一1 4 5 m 研究區(qū)地層在1 0 0 1 4 0 m 之間 巖性為灰綠色 灰黑色泥巖 泥質(zhì)粉砂巖 粉砂質(zhì)泥巖和淺灰 褐灰 淺灰綠色 細(xì)砂巖 粉砂巖互層 泥巖頁理發(fā)育 層面多見植物莖干化石 自上而下分為三 段 厚度約3 0 6 0 m 左右 為綠灰 灰綠色細(xì)砂巖夾暗色泥巖 中段厚2 0 一 5 0 m 左右 為淺灰綠色粉細(xì)砂巖夾深灰色泥巖 下段厚2 5 4 5 m 左右 泥質(zhì)粉砂 巖和粉細(xì)砂巖互層 局部地區(qū)夾薄層凝灰?guī)r 長(zhǎng)4 5 油層組 厚4 5 1l o m 總體上砂巖不發(fā)育 上部為暗色泥巖 炭質(zhì)泥 巖 煤線夾薄層粉一細(xì)砂巖 下部為淺灰色粉 細(xì)砂巖與暗色泥巖互層 長(zhǎng)3 油層組 厚2 0 一1 6 0 m 巖性主要為灰色 灰綠色厚層狀細(xì)砂巖與深灰色 泥巖 粉砂質(zhì)泥巖及粉砂巖不等厚互層 長(zhǎng)2 油層組 厚2 0 1 7 0 m 研究區(qū)由于印支運(yùn)動(dòng)的影響而殘留不全 巖性 主要為灰色泥巖 粉砂質(zhì)泥巖 泥質(zhì)粉砂巖及粉砂巖與灰色 灰白色 灰綠色中 一厚層狀細(xì)砂巖不等厚互層 其頂部巖性主要為黑色泥 頁巖和碳質(zhì)泥巖 長(zhǎng)1 油層組 在研究區(qū)鉆井顯示長(zhǎng)l 油層組基本被剝蝕 僅在宜君 黃陵地 區(qū)殘存 巖性上部為深灰色 灰綠色泥巖 灰黑色碳質(zhì)泥巖 下部為深灰 黃綠 色泥巖 粉砂質(zhì)泥巖與粉細(xì)砂巖互層 自然電位曲線平直 下部夾中幅指狀負(fù)異 常 視電阻率曲線呈齒狀 與上伏侏羅系成平行不整合接觸 2 4 沉積體系平面展布及演化 鄂爾多斯盆地上三疊統(tǒng)延長(zhǎng)組沉積經(jīng)歷了完整的一個(gè)湖盆早期凹陷 擴(kuò)張 發(fā)展到晚期抬升收縮的沉積旋回 各沉積相帶的平面變化基本上呈環(huán)帶狀展布 砂體的發(fā)育完全受沉積相制約 長(zhǎng)9 油層組是在長(zhǎng)1 0 油層組的基礎(chǔ)上湖盆進(jìn)一步擴(kuò)張而沉積的一套地層 成都理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 表2 1 鄂爾多斯盆地南部地層劃分表 標(biāo)志層 系 統(tǒng)組段 油層組 厚度 巖性特征 名位 稱置 侏 下 富縣組 o 1 5 0 厚層塊狀砂礫巖夾紫紅色泥巖或 羅 統(tǒng)兩者成相變關(guān)系 系 第五段 長(zhǎng)1o 一9 0 瓦窯堡煤系灰綠色泥巖夾粉細(xì)砂 t 3 y 5巖 炭質(zhì)頁巖及煤層 k 9 底 為灰綠色塊狀中 細(xì)砂巖夾灰色泥 巖 k 8 底 長(zhǎng)2 2 0 1 7 0為淺灰色中 細(xì)砂巖夾灰色泥巖 第四段 上為灰 淺灰色中 細(xì)砂巖夾暗色泥 t 3 y 4 巖 延 k 7 上 長(zhǎng)32 0 1 6 0 淺灰色 灰褐色細(xì)砂巖夾暗色泥巖 k 6底 為暗色泥巖 炭質(zhì)泥巖 煤線夾薄 層粉 細(xì)砂巖 長(zhǎng)4 54 5 一i l o k 5 中 長(zhǎng) 為淺灰色粉 細(xì)砂巖及暗色泥巖互 疊 層 第三段 為綠灰 灰綠色細(xì)砂巖夾暗色泥巖 l d 頂 t 3 y 3 5 0 1 4 5 為淺灰綠色粉 細(xì)砂巖夾暗色泥巖 組 為灰黑色泥巖 泥質(zhì)粉砂巖 粉 長(zhǎng)6 細(xì)砂巖互層夾簿層凝灰?guī)r k 2 底 中 統(tǒng) 長(zhǎng)78 0 1 2 0 暗色泥巖 油頁巖夾薄層粉 細(xì)砂巖k l 下 暗色泥巖 砂質(zhì)泥巖夾灰色粉 細(xì)砂 第二段 長(zhǎng)8 4 5 1 2 0 巖 t 3 y 2 長(zhǎng)9 9 0 1 2 0 暗色泥巖 頁巖夾灰色粉一細(xì)砂巖 系 第一段 長(zhǎng)l o2 8 0 肉紅色 灰綠色長(zhǎng)石砂巖夾砂質(zhì)泥 t 3 y l 巖 具有麻斑結(jié)構(gòu) 中 紙紡組3 0 0 3 5 0 上部灰綠 棕紫色混質(zhì)巖夾砂巖 統(tǒng) 下部為灰綠色砂巖 砂礫巖 長(zhǎng)9 沉積時(shí)期 平原相基本退出了研究區(qū) 研究區(qū)主要為三角洲前緣亞相沉積 旬邑一柳林一銅川地區(qū)為三角洲前緣沉積 宜川地區(qū)地形比較平緩 三角洲前緣 沉積較穩(wěn)定 另外 旺7 井與旺1 0 井之間發(fā)育狹窄的湖灣沉積 向東南方向延 1 4 第2 章區(qū)域地質(zhì)背景 伸 插入三角洲前緣相帶之中 店頭鎮(zhèn)地區(qū)三角洲前緣突出 呈舌狀伸入深湖區(qū) 前三角洲一淺湖相不發(fā)育 附圖2 一1 長(zhǎng)8 時(shí)期湖盆下沉作用逐漸減緩 盆地南部沉積物供應(yīng)能力較強(qiáng) 而盆地東 北部供應(yīng)能力相對(duì)較弱 長(zhǎng)8 沉積體系分布繼承了長(zhǎng)9 的特點(diǎn) 但是湖盆水體有 所增大 宜川地區(qū)三角洲前緣沉積進(jìn)積 向湖盆方向擴(kuò)大 形成大前緣的特點(diǎn) 前三角洲一淺湖沉積不太發(fā)育 附圖2 2 進(jìn)入長(zhǎng)7 期湖盆急劇下沉 為延長(zhǎng)組最大湖進(jìn)期 湖盆范圍較長(zhǎng)8 期明顯擴(kuò) 大 水體變深 在盆地西南部為深湖 深湖環(huán)境 除了延續(xù)三角洲前緣沉積外 湖底滑塌扇沉積開始發(fā)育 長(zhǎng)7 底部沉積了區(qū)域上可以對(duì)比的張家灘頁巖 是區(qū) 域性的生油巖 地層泥巖含量普遍較高 砂地比降低 多在3 0 左右 附圖2 3 長(zhǎng)6 期為盆地內(nèi)三角洲建設(shè)時(shí)期 盆地下沉作用漸趨減緩 湖盆開始收縮 沉積補(bǔ)償大于沉降 沉積作用大大加強(qiáng) 周邊的各種三角洲迅速發(fā)展 較長(zhǎng)7 以前的各個(gè)時(shí)期發(fā)育 宜川地區(qū)三角洲沉積發(fā)育 三角洲前緣沉積向西進(jìn)積 比 長(zhǎng)7 時(shí)期明顯增大 研究區(qū)東部地區(qū)為三角洲平原相 湖泊面積明顯收縮變小 南部地區(qū) 湖底滑塌扇相對(duì)減弱 主要發(fā)育了三角洲前緣沉積 從長(zhǎng)6 時(shí)期開始 整個(gè)湖盆進(jìn)入逐漸填平 收斂 直至最后消亡的過程 附圖2 4 長(zhǎng)4 5 時(shí)期 宜川地區(qū)三角洲沉積體系發(fā)育 在小寺莊以東發(fā)育三角洲平原 亞相 往西發(fā)育三角洲前緣亞相 在句邑地區(qū) 湖底滑塌扇規(guī)模明顯減小 湖岸 線向西北部地區(qū)退卻 三角洲沉積體系發(fā)育 附圖2 5 長(zhǎng)3 期沉積作用再次加強(qiáng) 開始了又一次全區(qū)性的三角洲建設(shè) 各個(gè)地區(qū)的 三角洲均明顯地向湖心推進(jìn) 湖盆水體大規(guī)模收縮 深湖亞相范圍較小 只分布 在正寧一帶以西 湖岸線往西北方向收縮 往廟灣地區(qū)方向發(fā)育前三角洲淺湖沉 積 成舌狀與三角洲前緣沉積相接 研究區(qū)基本上以三角洲平原亞相為主 南部 四郎廟地區(qū)和正寧地區(qū)發(fā)育三角洲前緣沉積 沉積范圍較大 附圖2 6 成都理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 第3 章儲(chǔ)層巖石學(xué)特征 砂巖儲(chǔ)集性能的好壞直接受其物質(zhì)組分和組構(gòu)的影響 它不僅影響砂巖儲(chǔ) 集層原始孔隙的發(fā)育 在很大程度上也影響著成巖變化 因此 砂巖儲(chǔ)集層的巖 石學(xué)特征是研究成巖變化及孔隙結(jié)構(gòu)因素的主要依據(jù) 砂巖的巖石學(xué)特征是控制 砂巖成巖作用的內(nèi)在因素 其作用不僅表現(xiàn)在砂巖的水巖反應(yīng)上 而且體現(xiàn)在砂 巖的壓實(shí)作用上 在一定的成巖背景下 它決定著砂巖成巖作用的速率和規(guī)模 從而影響了砂巖的孔隙演化 這種控制作用是通過砂巖的碎屑組分和結(jié)構(gòu)的物 理 化學(xué)性質(zhì)不同而表現(xiàn)出來的 通過研究區(qū)鉆井巖心和野外露頭剖面樣品的巖石薄片 鑄體薄片 陰極發(fā) 光 掃描電鏡分析 對(duì)研究區(qū)延長(zhǎng)組儲(chǔ)集砂巖進(jìn)行了儲(chǔ)層巖石學(xué)特征研究 3 1 礦物學(xué)特征 3 1 1 石英 長(zhǎng)石和巖屑特征 通過對(duì)研究區(qū)的薄片觀察統(tǒng)計(jì) 研究區(qū)碎屑顆粒主要是石英 長(zhǎng)石和巖屑 特點(diǎn)是長(zhǎng)石 巖屑含量高 石英含量相對(duì)較少 成分成熟度低 巖屑主要是巖漿 巖 變質(zhì)巖和沉積巖巖屑 不同地區(qū)巖屑的組成有變化 此外 還含有云母等其 它顆粒 含量極少 1 石英 經(jīng)鏡下觀察統(tǒng)計(jì) 研究區(qū)延長(zhǎng)組石英平均含量在不同的油層組中含量具有較 大的變化 不同的地區(qū)含量具有不同的變化趨勢(shì) 從統(tǒng)計(jì)表中可見 表3 1 長(zhǎng)9 油層組的整體石英平均含量2 7 1 4 單井石英平均含量在1 8 5 4 7 5 之 間 長(zhǎng)8 油層組的石英平均含量3 2 7 2 單井石英平均含量在1 8 7 5 5 1 之 間 長(zhǎng)7 油層組的石英平均含量2 5 7 2 單井石平均英含量在1 9 4 4 5 之問 長(zhǎng)6 油層組的平均石英含量3 3 7 2 單井石英平均含量1 1 5 9 6 長(zhǎng)2 油層 組的石英平均含量4 8 9 4 單井石英平均含量2 8 6 7 5 9 6 研究區(qū)石英以 單晶為主 多晶少見 石英見次生加大現(xiàn)象雖然不是很強(qiáng)烈但比較普遍 照片 3 1 長(zhǎng)石 研究區(qū)長(zhǎng)石平均含量普遍較高 長(zhǎng)9 油層組長(zhǎng)石平均含量為4 5 3 6 長(zhǎng)8 油層組長(zhǎng)石平均含量為4 0 3 2 長(zhǎng)7 油層組為2 4 5 長(zhǎng)6 油層組長(zhǎng)石平均含 1 6 第3 章儲(chǔ)層巖石學(xué)特征 表3 一l研究區(qū)延長(zhǎng)組巖屑組份特征表 層位井名石英 長(zhǎng)石 巖屑 成分成熟度 旺1 6 1 8 5 5 2 52 90 2 2 6 9 9 3 8 7 旺1 71 9 6 75 6 6 72 3 6 60 2 4 4 8 6 4 9 3 旺2 l2 8 7 54 42 7 2 50 4 0 3 5 0 8 7 7 旺2 4 1 9 55 l 2 9 5 0 2 4 2 2 3 6 0 2 旺62 2 55 62 1 50 2 9 0 3 2 2 5 8 旺81 8 8