毕业设计（论文）-延长东部Y306井区山2段储层特征研究.doc

西安石油大学本科生毕业论文 本科生毕业论文本科生毕业论文 题目题目：延长东部 Y306 井区 山 2 段储层特征研究 学生姓名学生姓名：wxy 院院 （系）：（系）：地球科学与工程学院 专业班级专业班级： 勘探 1001 班 指导教师指导教师： 完成时间完成时间： 2014 年 06 月 05 日 西安石油大学本科生毕业论文 西安石油大学本科生毕业论文 1 延长东部 Y306 井区山 2 段储层特征研究 摘要 在前人对山西组 2 段储层研究的基础上，本文以鄂尔多斯盆地 Y306 井区 20 口 井的测井资料为基础，结合电镜扫描、铸体薄片、压汞数据、粘土报告、气水相渗 等资料，对山 2 段储层特征进行进一步探究。 山 2 段储层主要为碎屑岩储层，其沉积亚相为三角洲前缘沉积，微相主要为水 下分流河道；受沉积旋回控制，结合岩电特性以及标志层煤，本文将山 2 段储层进 一步分为三个部分，从下向上依次为：山 23段、山 22段、山 21段；并对每一段的 岩性、物性、构造特征、微观特征等进行细化研究。最终，我们得出山 2 段储层有 以下特征：山 2 段平均厚度 63 米，储集层主要为石英砂岩；平均渗透率 1.2mD，平 均孔隙度为 7.2%，为典型的低渗透储层；含气段主要在山 21段，山 23段。 关键词：Y306 井区；山 2 段；储层特征；气层分布 西安石油大学本科生毕业论文 2 Reservoir characteristics research of Shan 2 Y306 well area in eastern of YanChanggasfield Abstract On the basis of Shanxi group 2 reservoir that had been studied by previous person，this article will have a further research on Shanxi group 2 reservoir with 20 well logging data，scanning electron microscopy datum，cast thin date，mercury data，clay report，and gas-water relative permeability so on in the Ordos Basin Y306 well area The Shanxi group 2 reservoir is mainly the clastic reservoirsIts sedimentary facies belong to the delta front deposit，and the microfacies are mainly the underwater distributary channel. Sedimentary cycle control action as well as the electrical properties of rock and flag layers with coal，in this article，the Shanxi group 2 reservoir will be divided into three parts， from the bottom to up：section Shan23，Shan22，Shan21.We will study every section on their Lithology，physical properties， structural features and microscopic features so on . At last，drawing the conclusion on section Shan 2 ：the average thickness of Shan 2 section is 63m，and reservoir stratum is mainly quartz sandstone；the average is 1.2 mD，and the porosity is 7.2%，it belongs to the typical low permeability ；the main distribution of gas layers arelocatade in section shan21，shan23. Key word： Y306 well area；the Shanxi group 2 reservoir；reservoir feature；gaslayers distribution 西安石油大学本科生毕业论文 3 目录目录 1.绪论1 1.1 研究目的及意义.1 1.2 研究区研究现状.1 1.3 主要研究内容.2 1.4 技术思路及技术路线.2 1.5 完成工作情况.2 2.地层及构造特征4 2.1 地理位置.4 2.2 地层简况.5 2.2.1 地层划分5 2.2.2 地层横向对比11 2.3 构造特征.14 3.储层特征18 3.1 储层沉积类型及特征.18 3.1.1 沉积相的测井解释18 3.1.2 储集相带展布特征20 3.2 碎屑岩的成分.23 3.2.1 矿物碎屑组分23 3.2.2 填隙物26 3.3 碎屑岩的结构及粒度分析.31 3.3.1 碎屑颗粒的粒度31 3.3.2 孔隙结构33 3.3.3 胶结结构与胶结作用34 3.4 碎屑岩成岩作用.36 3.5 储层物性特征.37 3.6 储层的非均质性研究.42 3.6.1 砂体微观孔隙结构特征分析42 3.6.2 储层层内非均质性研究43 3.6.3 储层层间非均值性研究47 3.6.4 储层平面非均质性研究49 4.储层展布与天然气分布53 4.1 储层空间特征.53 4.2 气层分布特征.55 4.3 储层特征与气层分布.57 结论 59 参考文献.60 西安石油大学本科生毕业论文 4 致谢 62 西安石油大学本科生毕业论文 1 1. 绪论绪论 1.1 研究目的及意义研究目的及意义 20 世纪 90 年代以来，国内外油气田的勘探与开发进入高峰，勘探对象逐渐由 构造油气藏向岩性油气藏与地层油气藏等隐蔽油气藏转化；低孔、低渗、低饱和度 油气藏已经成为世界各国重要的油气资源之一。我国的非常规油气藏非常丰富，据 统计，我国的低渗透砂岩油气藏约占总量的 45%以上12。就探明储量与技术实力来 讲，致密砂岩油气藏是我国最有意义的非常规天然气领域。 鄂尔多斯盆地，北起阴山、大青山，南抵秦岭，西至贺兰山、六盘山，东达吕 梁山、太行山。总面积 37 万平方公里，是我国第二大沉积盆地。经勘探表明，其盆 地上古生界存在大量低孔、低渗致密砂岩油气藏13；盆地内已发现的大型气田主要 有：延长气田、子洲气田、榆林气田、大牛地气田、靖边气田、苏里格气田等。延 长气田的勘探开发尚处于起步阶段，其山西组山 2 段为主要的产气层位；该储层为 典型的低孔、低渗储层。岩石岩性上为多物源、多种类型沉积特点，有石英含量 90%以 上的石英砂岩，也有岩屑、杂基含量很高的岩屑砂岩；同时孔隙类型多样、结构复 杂，残余粒间孔、晶间孔、溶孔、微孔等多种孔隙类型；孔吼结构复杂，储集性能 相差悬殊。 本文以 Y306 井区的基本地质特征为基础，在这些背景下，以 Y306 井区的 20 口井的测井数据、粒度分析报告、粘土报告、薄片鉴定报告、扫描电镜结果等数据， 对山西组山 2 段储层特征进行研究。 1.2 研究区研究现状研究区研究现状 Y306 井区自勘探以来，前人对研究区及相邻区块进行了部分研究工作，其结果 如下： 1) 李文厚、杨县超等根据野外观察、钻井岩心观察和测井相分析，认为鄂尔多 斯盆地东部古生界主要发育早奥陶世晚期蒸发台地沉积、晚石炭世早二叠世早期 陆表海沉积和晚二叠世晚期晚二叠世近岸碎屑湖盆沉积，并可划分为三角洲、辫 状河三角洲、湖泊、障壁海岸、陆鹏和碳酸盐台地 6 种沉积体系。 2) 孙卫、杨希濮等通过先进的测试分析，从微观孔隙结构着手，深刻认识储层 特征，在此基础上，对延安地区储层进行综合评价，划分出低孔、低渗背景上的优 质储层，并从构造作用、沉积作用以及成岩作用综合分析的角度，对其主控因素进 行探讨，认为延安地区山 2 段优质储层受构造作用、沉积作用和成岩作用共同控制。 3) 季汉成、杨潇通过对山西组山 2 段储层孔隙类型及成因分析，认为该段储层 储集空间以残余原生粒间孔和杂基、假杂基溶蚀孔为主；孔隙溶蚀的物质主要有杂 西安石油大学本科生毕业论文 2 基、假杂基，岩石类型和沉积相对其溶蚀作用有一定影响；并得出山 2 段储层的溶 蚀强度呈现南强北弱的趋势的结论。 4) 翁庆萍、季汉成等通过对山 2 段成岩相划分及展布的研究，得出山 2 段储层 发育强压实、压溶石英次生加大、蚀变高岭石、沉淀高岭石、杂基充填、碳酸盐 胶结交代和不稳定组分溶蚀等 7 种成岩相，其中对储层发育有利的成岩相为不稳定 组分溶蚀成岩相等。 1.3 主要研究内容主要研究内容 利用研究区录井、测井、岩心分析、薄片鉴定、压汞分析、粒度分析等资料对 Y306 井区山 2 段储层的地质特征进行研究，包括 Y306 井区上古生界地层划分与对 比、构造特征、储层岩石学特征、沉积微相、砂体展布特征等。通过对山 2 段储层 物性分析、取心资料、测井解释等结果，结合区内试气成果，对山 2 段储集层的储 集性能进行评价。 1.4 技术思路及技术路线技术思路及技术路线 在编制研究底图的基础上，建好连井剖面，完成小层的划分以及对比；总结出 小层段内地层的构造发育特；结合物性资料、岩心分析等资料，判断储层的沉积类 型、岩石类型及成分、砂体形态、韵律结构、连续性及连通性、孔渗关系等；最后 概述储层总的特征，并结合试气成果，探讨其对油气分布的控制和影响。 图图 1-1 技术路线图技术路线图 西安石油大学本科生毕业论文 3 1.5 完成工作情况完成工作情况 本次研究工作情况如下表： 表表 1-1 工作情况统计表工作情况统计表 测井资料的整理20 口井小层对比剖面图6 张 岩心观察4 口井砂体等值线图3 张 岩心照片8 张气藏剖面图1 张 铸体薄片12 张沉积相剖面图2 张 电镜扫描6 张沉积相平面图3 张 X 衍射资料1 份砂地比等值线图3 张 粘土分析报告1 份顶面构造图3 张 压汞分析报告1 份单井柱状图3 张 录井资料整理3 口井毛管压力曲线图1 张 碎屑岩鉴定报告2 份孔、渗分布图8 张 薄片鉴定报告2 份填隙物三角图1 张 西安石油大学本科生毕业论文 4 2. 地层及构造特征地层及构造特征 2.1 地理位置地理位置 Y306 井区位于陕西省延安市，研究区跨越延安市宝塔区、延川县、延长县三县， 距延安市约 40 公里，气田北端距已探明的子洲气田约 70 公里（图 2-1） 。区内为典 型黄土高原地貌，地势西高东低，区内海拔一般为 8501200m。属温带和暖温带半 干旱大陆性季风气候，年降水量 300500mm，年平均气温 9左右。 图图 2-1 Y306 井区地理位置图井区地理位置图 西安石油大学本科生毕业论文 5 2.2 地层简况地层简况 2.2.1 地层划分地层划分 Y306 井区上古生界是本次研究的目的层；上古生界地层沉积连续，它与下古生 界成平行不整合关系，缺失了中上奥陶统、志留统、泥盆系和下石炭统地层。地层 自下而上发育为：奥陶系马家沟组、石炭系本溪组、二叠系太原组、山西组、下石 盒子组、上石盒子组和千峰组（表 2-1） 。各层段基本特征和划分依据简述如下： 1) 石炭系上统本溪组 石炭系上统本溪组与其下部奥陶系马家沟组地层成平行不整合接触关系。 研究区内本溪组为三角洲前缘沉积，厚度一般为 35m45m。上部发育有薄层 灰岩和滨岸沙坝相的石英砂岩，其下部一般为灰色泥岩夹灰色细砂岩，下部为砂岩， 在其底部广泛发育着一套铝土质泥岩，为风化壳的残疾、坡积物形成的。 分析依据：本溪组下部的铝土质泥岩在本区沉积比较稳定，以这套铝土质泥岩 的底部（马家沟组灰岩的顶部）作为本溪组与马家沟组界限，铝土岩的电性特点以 极高的伽马值为特征，厚度一般 412 米，特征明显。 表表 2-1 Y306 井区上古生界地层简表井区上古生界地层简表 层位 系统组段 层位代 号 厚度（m）岩相 三叠系刘家沟组T1l380 石千峰组P2s230280泛滥盆地 盒 1P2h13040 盒 2P2h23040 盒 3P2h33040 上统上盒子 组 盒 4P1h43040 滨浅湖沉积 盒 5P1h53040 盒 6P1h63040 盒 7P1h73545 下盒子 组 盒 8P1h85070 山 1P1s14060 山西组 山 2P1s24560 三角洲前缘 沉积 二叠系 太 1P1t13550 下统 太原组 太 2P1t22040 石炭系上统本溪组本 1C2B11020 滨、浅海碎 屑岩碳酸 盐沉积 西安石油大学本科生毕业论文 6 本 2C2B2412 2) 二叠系下统太原组 太原组地层与其下部本溪组为整合接触，太原组厚度 25m40m。太原组下部 以灰岩、砂岩为主，夹碳质泥岩和煤层，可见生物碎屑灰岩透镜体，上部以灰岩为 主，含有煤层及碳质泥岩。 分层依据：本区太原组下面的本溪组地层顶部普遍发育一套煤层，一般为 513 米，以此煤层作为很好的标志层。 3) 二叠系下统山西组 主要为一套河流相、湖成三角洲相沉积，其中以砂岩、泥岩为主，含有煤层， 厚度一般为 90m120m，自下而上分为山 2、山 1 两段。 山 2 段 山 2 段是 Y306 井区的主要气层段，主要为灰白色中一粗粒石英砂岩、岩屑石 英砂岩，烁砂岩，夹暗色泥岩及煤层，厚度一般 45 米60 米。 分层标志：以山西组底部“北贫沟砂岩”之底为界线，整合于太原组之上。下伏 太原组以泥灰岩、灰岩出现为界，灰岩声波时差为低值，数值在 160s/m 左右，特 征明显。 本次研究的目的层即为山 2 段，根据沉积旋回以及特征性标志层煤，把山 2 段 储层分为三段，由下到上依次为：山 23，山 22，山 21（表 2-2） ； 表表 2-2 山山 2 段地层细分段地层细分 层小层平均厚度（m） 山 2135 山 2211山 2 段 山 2315 山 23小层层厚 1024m，平均厚度 15m；水下分流河道砂体的叠置加积现象十 分普遍，形成厚层砂体，测井曲线多为箱形、钟形的组合；顶部煤层分布较稳定， 是划分山 22和山 23的重要标志； 山 22小层厚度一般为 715m，平均厚度为 11m；在小层内发育 23 层区域性 分布的煤层，尤其是山 22顶部的煤层分布频率较高，是划分山 22与山 21气层组的 重要标志层； 山 21小层厚度一般为 2245m，平均厚度为 35m；小层内发育有煤层； 西安石油大学本科生毕业论文 7 小层 深度 (m) 自然电位 55 65 自然伽马 80 200 岩性剖面 AC 150 300 DEN 1.5 3 RD 1 10000 RS 1 10000 山21 23002400 图图 2-1 Y178 井山井山 21小层岩性剖面图小层岩性剖面图 小层 深度 (m) 自然电位 45 65 自然伽马 80 200 岩性剖面 AC 150 400 DEN 1.5 3 RD 1 10000 RS 1 10000 山22 23002400 图图 2-2 Y178 井山井山 22小层岩性剖面图小层岩性剖面图 西安石油大学本科生毕业论文 8 小层 深度 (m) 自然电位 45 65 自然伽马 80 200 岩性剖面 AC 150 400 DEN 1.5 3 RD 1 10000 RS 1 10000 山23 23002400 图图 2-3 Y178 井山井山 23小层岩性剖面图小层岩性剖面图 山 1 段 岩性为中一细粒岩屑石英砂岩、石英砂岩、灰色深灰色泥质砂岩，和深灰色 泥质岩为主，厚度一般 40m50m。 分层标志：与下伏山 2 段地层的分界以山西组中部煤层为标志，此煤层在本区 发育广范、稳定。 4) 二叠系下统下石盒子组 主要为一套三角洲前缘沉积，颜色以灰绿为主，发育有中粗砂岩、浅灰色含 铝粗砂岩、及灰绿色细砂岩与灰绿色泥岩互层，砂岩发育有大型交错层理。自上而 下分为四个层段(盒 5盒 8)，厚度 140m160m。 其中盒 8 段是含气层位，盒 8 上部为灰绿色泥岩、灰白浅灰色砂质泥岩与砂 岩呈不等厚互层，底部为厚层灰绿色、褐灰色含气中一粗粒岩屑石英砂岩、石英砂 岩、砾岩，厚度一般 50m70m。 分层依据：以盒 8 底部“骆驼脖砂岩”之底为底界，该砂岩顶部有一层“杂色”泥 岩。下石盒子组总体表现为泥岩自然伽玛值高，与下伏山西组的深灰、灰黑含煤地 层相比，电阻率略底。 5) 二叠系上统上石盒子组 上石盒子组自上而下分为四个层段(盒 1盒 4)，属滨浅湖、干旱湖泊沉积，砂 岩不发育，主要以红色泥岩、砂质泥岩互层，夹薄层砂岩及粉砂岩，上部夹有 13 层硅质层，地层厚度一般 140m160m。在测井曲线上一般表现出高电阻、高自然 伽玛特征。 西安石油大学本科生毕业论文 9 分层依据：砂岩不发育，以红色泥岩与下伏灰白色砂泥互层分界为标志，其测 井曲线上电阻、自然伽玛较下伏地层高。 6) 二叠系上统石千峰组 石千峰组一套以干旱湖泊环境为主的沉积，颜色以紫红色、棕红色为基调，色 彩鲜艳，主要为紫红色长石岩屑石英砂岩、含烁砂岩、紫红色砂质泥岩互层，砂岩 成分以石英、以岩屑、钾长石为主，由下而上分为五段(千 1千 5)。电性表现为高 伽马、高电阻的特点。 分层依据：本组岩性以紫线、棕红色为基调，以下伏石盒子组泥岩出现灰绿色 花斑杂色，砂岩显绿，呈灰绿、绿灰色为标志。 西安石油大学本科生毕业论文 10 系统组段 符号 深度 (m) 自然电位 10 100 自然伽马 10 300 AC 150 400 岩性剖面 油气层 DEN 1.5 3 RD 1 300 RS 1 300 二叠系 上统 下统 上统 石千峰组 石盒子组 山西组 太原组 本溪组 盒1-4 盒5 盒6 盒7 盒8 山1 山2 P2s P2h1-P2h4 P1h5 P1h6 P1h7 P1h8 P1s1 P1s2 P1t C2b 1500160017001800190020002100220023002400 $1 $2 $3 $4 $5 图图 2-4 Y306 井区地层综合柱状图井区地层综合柱状图 西安石油大学本科生毕业论文 11 2.2.2 地层横向对比地层横向对比 本次研究对 Y306 井区山 2 段 20 口井进行了小层划分，在小层划分的基础上， 对小层共建立了 6 个对比剖面（图 2-5） ，共绘制了 6 幅地层对比图，通过 6 条剖面 的横向对比，地层总体具有如下特征： 1) 山 2 段地层发育比较稳定，地层的厚度总体上变化不大，只在部分地区有少 量的增减； 2) 从东西向剖面中可以看出，山 2 地层与鄂尔多斯盆地上古生界大的构造背景 一致，总体为一西倾单斜，倾角较小； 3) 山 2 段的 3 段小层，受构造作用的影响，有起伏变化。 图图 2-5 研究区底图及连井剖面研究区底图及连井剖面 西安石油大学本科生毕业论文 12 Y109 深度 2180 2190 2200 2210 2220 2230 2240 2250 SP GR 组 山 2 小层 山 21 山 22 山 23 DEN AC RS RT Y149 深度 2330 2340 2350 2360 2370 2380 2390 2400 SP GR 组小层 山 21 山 22 山 23 DEN AC RS RT Y472 深度 2380 2390 2400 2410 2420 2430 2440 2450 SP GR 组 山 2 小层 山 21 山 22 山 23 DEN AC RS RT Y207 深度 2300 2310 2320 2330 2340 2350 2360 2370 GR 组 山 2 太 原 组 小层 山 21 山 22 山 23 DEN AC RS RT 0100m200300400500m ES 图图 2-6Y109 井井Y207 井山井山 2 段小层对比图段小层对比图 Y474 深度 2500 2510 2520 2530 2540 2550 2560 2570 SP GR 组 山 2 小层 山 21 山 22 山 23 DEN AC RS RT Y178 深度 2320 2330 2340 2350 2360 2370 2380 2390 SP GR 组 山 2 小层 山 21 山 22 山 23 DEN AC RS RT Y109 深度 2180 2190 2200 2210 2220 2230 2240 2250 SP GR 组 山 2 小层 山 21 山 22 山 23 DEN AC RS RT Y130 深度 2460 2470 2480 2490 2500 2510 2520 2530 SP GR 组 山 2 太 原 组 小层 山 21 山 22 山 23 DEN AC RS RT 0100m200300400500m NS 图图 2-7 Y130 井井Y474 井山井山 2 段小层对比图段小层对比图 西安石油大学本科生毕业论文 13 Y302 深度 2540 2550 2560 2570 2580 2590 2600 SP GR 组 山 2 太 原 组 层 山 21 山 22 山 23 DEN AC RS RT Y130 深度 2460 2470 2480 2490 2500 2510 2520 2530 SP GR 组 山 2 太 原 组 小层 山 21 山 22 山 23 DEN AC RS RT Y541 深度 2350 2360 2370 2380 2390 2400 2410 2420 SP GR 组 山 2 太 原 组 层 山 21 山 22 山 23 DEN AC RS RT Y306 深度 2330 2340 2350 2360 2370 2380 2390 2400 SP GR 组 山 2 小层 山 21 山 22 山 23 DEN AC RS RT Y206 深度 2240 2250 2260 2270 2280 2290 2300 2310 2320 SP GR 组 山 2 太 原 组 分层 山 21 山 22 山 23 DEN AC RS RT 0100m200300400500m WE 图图 28Y302 井井Y206 井山井山 2 段小层对比图段小层对比图 Y303 深度 2480 2490 2500 2510 2520 2530 2540 SP GR 组 山 2 小层 山 21 山 22 山 23 DEN AC RS RT Y335 深度 2380 2390 2400 2410 2420 2430 2440 2450 SP GR 组 山 2 小层 山 21 山 22 山 23 DEN AC RS RT Y306 深度 2330 2340 2350 2360 2370 2380 2390 2400 SP GR 组 山 2 小层 山 21 山 22 山 23 DEN AC RS RT Y472 深度 2380 2390 2400 2410 2420 2430 2440 2450 SP GR 组 山 2 小层 山 21 山 22 山 23 DEN AC RS RT Y307 深度 2410 2420 2430 2440 2450 2460 2470 2480 SP GR 组 山 2 太 原 组 层 山 21 山 22 山 23 DEN AC RS RT NS 0100m200300400500m 图图 2-9 Y303 井井Y307 井山井山 2 段小层对比图段小层对比图 Y471 深度 2510 2520 2530 2540 2550 2560 2570 2580 SP GR 组 山 2 太 原 组 层 山 21 山 22 山 23 DEN AC RS RT Y109 深度 2180 2190 2200 2210 2220 2230 2240 2250 SP GR 组 山 2 小层 山 21 山 22 山 23 DEN AC RS RT Y541 深度 2350 2360 2370 2380 2390 2400 2410 2420 SP GR 组 山 2 太 原 组 层 山 21 山 22 山 23 DEN AC RS RT Y335 深度 2380 2390 2400 2410 2420 2430 2440 2450 SP GR 组 山 2 小层 山 21 山 22 山 23 DEN AC RS RT Y613 深度 2470 2480 2490 2500 2510 2520 2530 2540 SP GR 组 山 2 层 山 21 山 22 山23 DEN AC RS RT WN 0100m200300400500m 图图 2-10Y471 井井Y613 井山井山 2 段小层对比图段小层对比图 西安石油大学本科生毕业论文 14 Y542 深度 2350 2360 2370 2380 2390 2400 2410 2420 SP GR 组 山 2 层 山 21 山 22 山 23 DEN AC RS RT Y306 深度 2330 2340 2350 2360 2370 2380 2390 2400 SP GR 组 山 2 小层 山 21 山 22 山 23 DEN AC RS RT Y149 深度 2330 2340 2350 2360 2370 2380 2390 2400 SP GR 组小层 山 21 山 22 山 23 DEN AC RS RT Y336 深度 2460 2470 2480 2490 2500 2510 2520 2530 SP GR 组 山 2 层 山 21 山 22 山23 DEN AC RS RT 0100m200300400500m ES 图图 2-11 Y542 井井Y336 井山井山 2 段小层对比图段小层对比图 2.3 构造特征构造特征 Y306 井区构造位置在鄂尔多斯盆地陕北斜坡东部。鄂尔多斯盆地是一个大型叠 合沉积盆地，早二叠世太原期末，受到中晚期海西运动的影响，华北地块整体抬升， 海水从盆地东西两侧迅速退出，盆地性质由陆表海盆演变为近海湖盆，沉积环境由 海相转变为陆相，东西差异消失，南北差异增强；中生代三叠纪末以前属于华北盆 地的一部分，中生代三叠纪晚期，鄂尔多斯盆地从华北盆地中独立出来。本次研究 的目的层山 2 段气藏为源储互层的成藏模式，山西组中的煤层、暗黑色泥岩为主要 的烃源岩，山西组的石英砂岩、岩屑石英砂岩为其储层，山西组上部的黑色泥岩为 其盖层，同时又是有效的烃源岩。盆地内部古生界烃源岩发育好，储集空间多层系 发育，区域性盖层分布广泛，这些奠定了形成天然气藏的基础。 Y306 井区位于鄂尔多斯盆地陕北斜坡构造单元之上，该斜坡为一宽缓的西倾大 单斜。在本次研究中，通过沉积旋回以及标志层煤，把山 2 段储层分为三段；其相 应的顶面构造图如下： 1) 山 21顶面构造： 西安石油大学本科生毕业论文 15 图图 2-12 山山 21顶面构造图顶面构造图 2) 山 22顶面构造： 西安石油大学本科生毕业论文 16 图图 2-13 山山 22段顶面构造图段顶面构造图 3) 山 23顶面构造： 西安石油大学本科生毕业论文 17 图图 2-14 山山 23顶面构造图顶面构造图 西安石油大学本科生毕业论文 18 3. 储层特征储层特征 储层特征及其物性变化特征是影响 Y306 井区天然气分布的主要因素之一；山 2 段地层为三角洲前缘沉积，储层多为水下分流河道砂体。气藏的展布受河道砂体 展布的控制。主砂体带在侧向岩性致密化，厚度变薄，尖灭相变为分流间湾泥质地 层，从而对气藏形成侧向的岩性遮挡。分布在山 1、山 2 段储层之间砂质泥岩、纯 泥岩，封盖能力较强，构成了气藏的直接盖层，共同对气藏构成岩性圈闭(表 31)。 表表 3-1 Y306 井区山井区山 2 储层特征简介储层特征简介 区块层位 地层厚 度 （m） 储层厚 度 （m） 储层 岩性 沉积相 储集 类型 储层物性 孔隙 度 （%） 渗透率 （mD） Y306 井 区 山 257641021砂岩 三角洲 前缘 孔隙 5.390.185 3.1 储层沉积类型及特征储层沉积类型及特征 根据山西组沉积环境及沉积相的主要划分标志，山西组山 2 段主要为三角洲前 缘亚相沉积，其微相可分为：水下分流河道、河口坝、分流间湾； 3.1.1 沉积相的测井解释沉积相的测井解释 山 2 段沉积相在测井曲线上的特征为： 1) 水下分流河 水下分流河道是研究区最主要的沉积微相，构成了三角洲前缘的骨架砂体。 在岩性和沉积旋回的特征上具有向上变细的特点，反映了正韵律的特点。测井 曲线上主要表现为：自然电位、自然伽马、声波时差曲线表现为箱型、上圆锥 形、钟形。越往上其幅度值越大。 2) 分流间湾 曲线近似为一条直线，反映了水动力条件较弱情况下的沉积； 3) 河口坝 河口坝砂体是沉积物在水下分流河口处由于水动力条件的减弱快速堆积形 成的，也是三角洲相中沉积速率最高的沉积单元，岩性主要为粗砂岩、中砂岩。 河口坝砂体具明显的反韵律结构：下部砂岩厚度薄、粒度细、泥岩夹层厚，向 西安石油大学本科生毕业论文 19 上砂层厚度增大、粒度变粗、泥岩夹层变薄。河口坝砂体的自然电位、自然伽 玛曲线呈中高幅漏斗型，下部负异常幅度小，出现渐变的特点，越往上异常 幅度越明显，常出现突变的特点，与粒度变化趋势一致。 小层 深度 (m) 自然电位 45 65 自然伽马 80 200 微相 岩性剖面 AC 150 400 DEN 1.5 3 RD 1 10000 RS 1 10000 山21 山22 山23 23002400 河 口 坝 分流间湾 水下 分流 河道 分流 间湾 水下 分流 河道 图图 3-1 Y178 井山井山 2 段沉积微相剖面图段沉积微相剖面图 西安石油大学本科生毕业论文 20 小层 深度 (m) 自然电位 100 160 自然伽马 10 200 微相岩性剖面 AC 150 400 DEN 1.5 3 RD 1 1000 RS 1 1000 山21 山22 山23 240025002600 分流 间湾 水下 分流 河道 水下 分流 河道 分流 间湾 水下 分流 河道 图图 3-2 Y336 井山井山 2 段沉积微相剖面图段沉积微相剖面图 3.1.2 储集相带展布特征储集相带展布特征 不同的沉积环境，由于沉积条件的差异，其形成的微相和砂体有着不同的形态、 规模、分布组合特征。根据沉积微相划分标志、测井曲线的形态，对 Y306 井区 20 口井各小层进行了沉积微相的划分，结合砂地比平面展布图，绘制了各小层的沉积 微相及砂体厚度平面展布图。 1) 山 23小层沉积微相展布特征 西安石油大学本科生毕业论文 21 山 23砂体最大厚度为 13.6m，最小厚度为 1.3m，平均厚度为 6.9m；厚度大的砂 体主要发育在 Y544，Y307，Y471 井附近。 图图 3-3 山山 23小层沉积微相平面图小层沉积微相平面图 2) 山 22小层微相展布特征 山 22砂体最大厚度为 10.4m，最小厚度为 1.4m，平均厚度为 4.5m； 西安石油大学本科生毕业论文 22 图图 3-4 山山 22小层沉积微相平面图小层沉积微相平面图 3) 山 21小层微相展布特征 山 21砂体最大厚度为 15.45m，最小厚度为 5.95m，平均厚度为 10.48m； 西安石油大学本科生毕业论文 23 图图 3-5 山山 21小层沉积微相平面图小层沉积微相平面图 山 2 段沉积砂体主要以水下分流河道为主，分流间湾沉积较少；最小厚度 9.45m，最大厚度可为 33.35m，平均厚度达 22.05m。 3.2 碎屑岩的成分碎屑岩的成分 3.2.1 矿物碎屑组分矿物碎屑组分 通过对 Y336 取心资料的处理，我们得出山 2 段砂岩的主要矿物成分以石英为 主，平均占总碎屑组分的 66%，其次为岩屑，平均占碎屑组分的 29%，矿物颗粒中 西安石油大学本科生毕业论文 24 长石含量很低，平均含量不超过碎屑组分的 4%。岩屑以变质岩和沉积岩屑为主，含 少量的火山碎屑岩和岩浆岩岩屑。 表表 3-2 山山 2 段各矿物碎屑的含量段各矿物碎屑的含量 石英长石岩屑 73313 68318 67517 70516 71415 73214 67221 45441 39745 35848 45541 58032 55333 61425 48536 65520 68319 68417 西安石油大学本科生毕业论文 25 图图 3-6 矿物碎屑三角图矿物碎屑三角图 在此，我们对图中的 A，B 两点进行分析：对于 A 点，我们可以看出其石英含 量为 60%，岩屑含量约为 36%，长石含量约为 4%，由砂岩成分分类表（表 3-3） ， 我们可以定义该岩石为岩屑砂岩；对于 B 点， ，其石英含量约为 56%，岩屑含量为 40%，长石含量约为 4%，由砂岩成分分类表（表 3-3） ，我们依旧可以定义该岩石为 岩屑砂岩。 表表 3-3 砂岩成分分类表砂岩成分分类表 主要碎屑颗粒含量（%）备注 岩类名称岩石名称 石英长石岩屑 石英砂岩大于 80小于 10小于 10 长石质石英 砂岩 65901025小于 10 岩屑质石英 砂岩 6590小于 101025 石英砂岩 长石岩屑质 石英砂岩 508010251025 长石砂岩小于 75大于 25小于 10 岩屑质长石 砂岩 小于 65大于 251025长石砂岩 岩屑长石砂小于 50小于 10大于 25 长石大于岩 屑 西安石油大学本科生毕业论文 26 岩 岩屑砂岩小于 751025大于 25 长石质岩屑 砂岩 小于 65大于 25大于 25 岩屑砂岩 长石岩屑砂 岩 小于 50大于 25大于 25 岩屑大于长 石 说明 当杂基含量大于 15%时，岩石名称分别定为石英杂砂岩长石、杂砂岩和岩 屑杂砂岩 3.2.2 填隙物填隙物 通过对 Y336 井的数据处理，我们得出山 2 段填隙物含量一般为 9%11%，平 均 10%，主要为高岭石(2.1%)、水云母(4.1%)、绿泥石(1.4%)、硅质胶结物(2.5%)。 表表 3-4 山山 2 段填隙物含量段填隙物含量 填隙物名称含量（%） 高岭石2.1 水云母4.1 绿泥石1.4 硅质2.4 图图 3-7 填隙物成分柱状图填隙物成分柱状图 西安石油大学本科生毕业论文 27 图图 3-8Y178 井电镜扫描图片（井电镜扫描图片（S16c：粒间分布蚀变高岭石）：粒间分布蚀变高岭石） 图图 3-9 Y178 井电镜扫描图片（井电镜扫描图片（S17c：粒间分布片状、丝缕状伊利石）粒间分布片状、丝缕状伊利石） 西安石油大学本科生毕业论文 28 图图 3-10 Y178 井电镜扫描图片（井电镜扫描图片（S17d：粒间堆积、蚀变高岭石及伊利石）粒间堆积、蚀变高岭石及伊利石） 图图 3-11 Y178 井电镜扫描图片（井电镜扫描图片（S18b：粒间堆积、书页状高岭石）粒间堆积、书页状高岭石） 西安石油大学本科生毕业论文 29 图图 3-12 Y178 井电镜扫描图片（井电镜扫描图片（S18c：粒间分布片状、丝缕状伊利石）粒间分布片状、丝缕状伊利石） 图图 3-13Y178 井山井山 23段取心段取心 西安石油大学本科生毕业论文 30 图图 3-14Y336 井山井山 2 段取心段取心 西安石油大学本科生毕业论文 31 图图 3-15 Y544 井山井山 22段取心段取心 3.3 碎屑岩的结构及粒度分析碎屑岩的结构及粒度分析 碎屑岩的结构是指构成碎屑岩的矿物和岩石碎屑的大小形状填隙物的结构以及 不同组分之间的关系；包括碎屑颗粒的结构、杂基和胶结物的结构、孔隙的结构以 及碎屑颗粒与杂基和胶结物之间的关系。 3.3.1 碎屑颗粒的粒度碎屑颗粒的粒度 通过 Y178 井，我们得出目的层的粒度 值主要分布在 23，具体分布如下表： 表表 3-5 值分布值分布 值频率累积 0 以下00 0100 1234.4134.41 2344.0278.43 3410.9989.42 西安石油大学本科生毕业论文 32 451.5891 大于 59100 图图 3-16 值分布累计曲线及频率值分布累计曲线及频率 表表 3-6 粒度分布表粒度分布表 粒级频率 砾石10 巨砂100 粗砂011.1 中砂1248.29 细砂2440.81 粉砂450.8 粘土59 西安石油大学本科生毕业论文 33 图图 3-17 粒度分布直方图粒度分布直方图 Y306 井区山 2 段储层的岩性主要为石英砂岩与岩屑石英砂岩，其石英砂岩以中 砂、细砂结构为主，主要粒径分布范围为 0.30m1.5m，碎屑分选中等到好，磨 圆度多为次棱角状。 3.3.2 孔隙结构孔隙结构 碎屑岩孔隙主要分为原生孔隙和次生孔隙两大类。 原生孔隙主要是粒间空隙，即碎屑颗粒原始格架间的孔隙。原生的孔隙度和渗 透率与碎屑颗粒的粒度、形状、分选性、球渡、圆度和填集性质有关。 次生孔隙绝大多数是形成于成岩作用中期之后及后生期，一般是岩石组分发生 溶解作用的结果，也包括岩石因破碎或是收缩作用而形成的裂缝。 图图 3-18178 井山井山 2 段铸体薄片（段铸体薄片（s16a：粒间残余孔隙）：粒间残余孔隙） 西安石油大学本科生毕业论文 34 图图 3-19Y178 井山井山 2 段铸体薄片（段铸体薄片（s17a：粒间残余孔隙）：粒间残余孔隙） 3.3.3 胶结结构与胶结作用胶结结构与胶结作用 常见的胶结充填结构有： 1) 非晶质及隐晶质结构 蛋白石级碳酸盐矿物常形成此结构。 2) 显晶粒状结构 胶结物呈晶粒状分布于碎屑颗粒之间。 3) 嵌晶结构 胶结物的结晶颗粒较粗大，晶粒间呈镶嵌结构，每一个晶粒中都可以包含多个 碎屑颗粒。 4) 自生加的结构 硅质胶结物围绕碎屑石英颗粒生长，两者成分相同，表现为完全一致的光性方 位。 按照颗粒和填隙物的相对含量，碎屑结构的胶结类型可以分为：基地胶结、孔 隙胶结、接触胶结、镶嵌胶结。 1) 基底胶结 填隙物含量较多，碎屑颗粒在其中互补接触呈漂浮状，填隙物主要为原杂基 （或由之转变的正杂基） 。该胶结类型一般代表着高密度流下的快速堆积、分选较差 的沉积特征，加之杂基含量高，所以储层质量较差。形成于沉积同生期，系粗沉积 西安石油大学本科生毕业论文 35 物同时快速沉积而成。 2) 孔隙式胶结 一种最常见的颗粒支撑结构，碎屑颗粒构成支架状，颗粒间多呈点状接触；胶 结物较少，充填在碎屑颗粒间的孔隙中，它们是成岩期或是后生期的化学沉淀产物。 该胶结类型反映了稳定水流沉积作用和波浪淘洗作用，加之胶结物含量较少，所以 储层质量好。 3) 接触胶结 也是颗粒支撑结构的一种类型，颗粒间呈点接触或线接触，胶结物含量较少， 仅分布于碎屑颗粒相互接触的地方。这种交接方式只在比较特殊的条件下才能产生。 它可能是干旱气候带的砂层，因毛管压力作用，溶液沿颗粒间细缝流动并发生沉淀 作用而形成的；或者原来的孔隙式胶结物经地下水淋滤改造作用而形成的，具有良 好的储层质量。 4) 镶嵌胶结 在成岩期的压实固结作用下，特别是压溶作用明显时，砂质沉积物中的碎屑沉 积物中的碎屑颗粒会更紧密地接触。颗粒间由点接触发展为线接触、凹凸接触，甚 至形成缝合状接触。这种颗粒直接接触构成的镶嵌式胶结；储层质量较差。 图图 3-20 178 井山井山 2 段铸体薄片（段铸体薄片（S16el：粒间胶结紧密）：粒间胶结紧密） 西安石油大学本科生毕业论文 36 图图 3-21Y178 井山井山 2 段铸体薄片（段铸体薄片（S18a：粒间残余孔隙，石英次生加大）：粒间残余孔隙，石英次生加大） 3.4 碎屑岩成岩作用碎屑岩成岩作用 根据 Y306 井所作的粘土矿物 X 衍射(表 3-7)等资料分析，伊利石平均含量为 50%， 伊/蒙间层平均含量为 12.6%，高岭石平均含量为 26%，绿泥石平均含量为 11.3%， 伊/蒙间层比小于 10。 表表 3-7 山山 2 段储层粘土矿物段储层粘土矿物 X 衍射报告表衍射报告表 矿物含量/w% 层位 伊利石伊/蒙间层高岭石绿泥石 伊/蒙间层 比 49 15 25 11 10 51 8 30 11 10 山 2 50 1523 12 10 1) 压实、压溶作用 西安石油大学本科生毕业论文 37 研究区山西组山 2 段砂岩在埋藏成岩演化过程中经历了不同程度的压实。在压 实过程中还有一定的粘土矿物析出，主要成分为绿泥石，以薄膜状态附着于颗粒表 面，对孔道具有一定的堵塞。随着上覆地层厚度的增加，以及地层压力、温度的升 高，又广泛发育压溶作用，颗粒间镶嵌与长石、石英次生加大发育，使得原生的孔 隙、喉道半径缩小，物性进一步变差。 其中，在成岩作用早期，由于绿泥石薄膜的析出与初步固结，所以有效保护了 储层的原生孔隙，并为后期储层物性演化的溶蚀型次生孔隙发育提供了较好的地质 条件。 2) 胶结充填作用 由于地层在埋藏史中深度增加，地层温度与压力增大，孔隙水化学性质改变， 各种成岩自生矿物相继析出，对孔隙产生胶结充填，所以储层的胶结作用也是导致 研究区目的层储层砂岩物性变差的一个主要原因。 3) 溶蚀作用 依据对区内铸体薄片与扫描电镜观察，发现溶蚀作用是目的层形成次生孔隙、 改善储层物性条件的主要影响因素。 3.5 储层物性特征储层物性特征 1) 通过 Y109 井测井数据处理得出的山 21段物性 孔隙度最大值为 10.59%，平均值为 3.2%；渗透率最大值为 0.11，平均值为 0.01； 图图 3-22Y109 井山井山 21段孔隙度分布图段孔隙度分布图 西安石油大学本科生毕业论文 38 图图 3-23Y109 井山井山 21段渗透率分布图段渗透率分布图 图图 3-24Y109 井山井山 21段孔渗关系图段孔渗关系图 图图 3-25Y109 井山井山 22段