（石油与天然气工程专业论文）青龙台油田开发中后期剩余油分布及挖潜研究.pdf

青龙台油田开发中后期剩余油分布及挖潜研究 孙华富( 石油与天然气工程) 苏玉亮( 副教授) 中文摘要 受平面、层问、层内矛盾及储层出砂等因素制约，经过二十多年的 开采开发，青龙台油田呈现出“两低一高”的开发形势，即采油速度低、 采出程度低、综合含水高，目前采油速度o 3 5 ，采出程度1 6 2 3 ， 综合含水8 0 8 8 。针对严峻开发形势，、迫切需要运用精细油藏描述技 术，建立精细油藏地质模型，研究剩余油分布规律，来指导生产实践， 以达到提高开采水平，提高最终采收率。 本文对青龙台油田进行了精细油藏描述，剩余油分布规律研究，通 过综合地质研究，进行了精细地层对比，阐明构造、微构造、沉积微相 类型、储层微观特征等，建立油藏精细地质模型；应用油藏工程等方法 对油田开发效果进行了综合评价研究，从中找出制约油田开发的主要问 题；应用数值模拟技术方法落实剩余油分布规律；针对油田开发中存在 的问题及剩余油分布规律，对剩余油挖潜的总体思路、挖潜方法进行研 究，并制定切实可行的综合调整方案，通过方案优化对比，寻找出最优 方案，以指导今后几年的开采开发。 关键词：油藏描述剩余油分布挖潜方案 s t u d yo fd i s t r i b u t i o na n dd e v e i o p m e n to f r e s i d u a io iii n0 i n g l o n g t a io iif i e i d s u nh u a f u ( o i l & g a se n g i n e e r i n g ) d i r e c t e db yp r o f e s s o rs uy u l i a n g a b s tr a c t e x p l o r a t i o no fq i n g l o n g t a io i lf i e l dw a si n f l u e n c e db yb a dp l a n e h e t e r o g e n e i t y , a m o n gd i f f e r e ml a y e r s ，i n t e r l a y e rh e t e r o g e n e i t ya n ds a n d p r o d u c t i o n i tw a si nl o wp r o d u c t i o nr a t e ，l o wr e c o v e r yp e r c e n ta n dh i 曲 c o m p o s i t ew a t e rc u tc a l l e dt w ol o wo n eh i g hs i t u a t i o nt h r o u g hm o r et h a n t w e n t yy e a r se x p l o r a t i o n n o wi t so i lr e c o v e r yr a t ei s o 3 5 d e g r e eo f l 呛s e r v e r e c o v e r yi s1 6 2 3 a n dc o m p o s i t ew a t e rc u ti s8 0 8 8 s oi ti s n e c e s s a r yt od ot h ef i n er e s e r v o i rd e s c r i p t i o n , b u i l dt h er e s e r v o i rg e o l o g i c a l m o d e la n ds t u d yt h ed i s t r i b u t i o no fr e s i d u a lo i l t h er e s u l tw i l lg u i d et h e p r o d u c t i o na n de n h a n c eo i lr a t e t h es t u d i e si n v o l v i n gt h ef i n er e s e r v o i r d e s c r i p t i o n ，d i s t r i b u t i o nl a wo f o i lr e s i d u a lt h r o u g hc o m p r e h e n s i v eg e o l o g ys t u d yi n c l u d i n gf i n ec o r r e l a t i o n o fs t r a t u m , f i n er e s e r v o i rs t r u c t u r e i n t e r p r e t a t i o n , m i c r of a c i e st y p e r e c o g n i z e da n df i n er e s e r v o i rg e o l o g i c a lm o d e l i n gw e r ec a r r i e do u t t h e m a i np r o b l e mw a sf o u n dt h r o u g ho i lr e s e r v o i re n g i n e e r i n gw a yi nt h e c o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o no ft h ed e v e l o p m e n tr e s u l to ft h eo i l f i e l d n 地 d i s t r i b u t i o n o fo i lr e s i d u a lw a sv e i l f i e d t h r o u g hr e s e r v o i rn u m e r i c a l s i m u l a t i o n t h et o t a lt h o u g h t , p r o d u c t i o np o t e n t i a l t a p p i n gm e t h o dw 嬲 r e s e a r c h e da i mt ot h em a i nd i f f i c u l t yi nt h ee x p l o r a t i o n n l cr e s u l t sg i v e e f f e c t i v eg u i d et om a k ec o m p r e h e n s i v ea d j u s t m e n tp r o j e c t t h eo p t i m i z e d p l a nw a sc a r r i e do u ta n dt h ee x c e l l e n ta p p l i c a t i o nr e s u l t sw e r ea t t a i n e d k e yw o r d s ：r e s e r v o i rd e s c r i p t i o n ，d i s t r i b u t i o no fr e s i d u a lo i l 。 p o t e n t i a lo i ld e v e l o p m e n tp l a n 独创性声明 本人声明所呈交的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 国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作了明确的说明并表 示了谢意。 签名：趔耻纱年j 一月弓，日 关于论文使用授权的说明 本人完全了解中国石油大学有关保留、使用学位论文的规定，e p ： 学校有权保留送交论文的复印件及电子版，允许论文被查阅和借阅；学 校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手 段保存论文。 ( 保密论文在解密后应遵守此规定) 学生签名：吃必塑z 年j _ 月了3 日 导师签名；塾土上l z 一 年 r 月弓口日 中国柏油大学( 华东) t 程硕十学位论文第1 章前言 第1 章前言 1 1 油田地质概况 青龙台油田位于辽河盆地东部凹陷北部地区，牛居一青龙台断裂背 斜构造带的南部，是一个为两条北东向断层所夹持的断裂背斜构造油 田。其主要由四个含油断块组成，即龙l o 、l l 、1 2 及龙1 9 块，含油面 积8 1 7 k i n 2 ，原油地质储量1 5 6 3 x1 0 4 t 。油田在纵向上发育三套储油层 段：s 。、s 。1 、s 3 2 ；其中s 。、s 。1 主要发育在龙1 0 、1 9 块，s 3 2 段主要在龙 1 1 、1 2 块发育，油藏埋深1 4 5 0 1 8 2 0 m 1 1 加。 油田于1 9 8 3 年1 2 月全面投入开发，1 9 8 5 年4 月实现注水开发， 开发过程中先后经历了开发层系合并、注采井网加密调整、改善注水方 式等一系列过程。1 9 9 2 年以来，受平面、层间矛盾及储层出砂等因素 制约，油田呈现出“两低一高”的开发形势，即采油速度低、采出程度 低、综合含水高，目前采油速度0 3 5 ，采出程度1 6 2 3 ，综合含水 8 0 8 8 。 1 2 国内外研究现状 我国陆相油田大多数己进入注水开发高一特高含水采油阶段，在此 阶段，一方面产量锐减，含水居高不下，生产形势严峻，但另一方面由 于陆相储层严重的层间、层内非均质性造成平面及纵向水线推进不均， 水驱波及体积小，含水上升快，采出程度低，大量剩余油残存在层间、 层内及平面未被注入水波及的区域。因而在油田开发后期积极寻找并挖 潜此类剩余油，己成为我国大部分老油田稳产的重要战略措施，许多学 者将高含水油田开发调整研究的内容概括为“认识剩余油、开采剩余油”。 剩余油分布规律的研究，是指导开发调整措施、实现高含水期稳油控水 中国石油大学( 华东) 工程硕七学位论文第1 章前言 目标、提高油田采收率的物质基础。而剩余油分布多学科综合研究及定 量表征技术、剩余油潜力定量评价是剩余油分布研究中前沿课题及难点 3 】 o 剩余油分布研究是各石油生产国颇为重视的一项世界性的研究课 题，已经成为国际石油学术界急于攻关的难题之一，而剩余油定量描述 技术则是剩余油分布研究的前沿课题，国内外石油界各个领域的专家们 都在应用各自学科的理论和方法来开发或建立剩余油定量描述和预测 的方法技术，主要集中在以下三个方面：对剩余油形成与分布、成因类 型的描述；对剩余油饱和度的测量与检测技术的研究；剩余油挖潜技术 的研究。 综合剩余油描述技术的发展，从学科上可将研究方法分为以下几个 大的方面： 综合地质分析法：应用综合地质分析方法预测剩余油分布的核 心内容是通过油藏精细研究，揭示油藏储层构造、沉积微相、储层非均 质性及其对剩余油分布的控制因素来分析剩余油分布特征。 水淹层测井解释手段：开发过程中的水淹层测井资料可解释剩 余油饱和度、含水率和剩余有效厚度，是定量研究油水运动状况、储层 动用状况及剩余油分布状况的重要手段。常规的测井方法如电阻率测 井、自然电位测井、声波时差测井、放射性测井等原则上都可用于水淹 层测井解释剩余油，但这些方法受地层水矿化度的影响较大，而水淹层 地层水电阻率是注入水与地层水的混合电阻率，其大小取决于两种水混 合的程度。因此，求准地层混合液的电阻率是水淹层测井的关键。 油藏数值模拟技术：该技术借助于先进的计算机处理技术及油 藏模拟软件，可以定量的反映任何时刻剩余油在二维平面及三维空间上 2 中国石油大学( 华东) 工程硬士学位论文 第1 章前言 的变化，并输出可视化结果。 生产洲井及侧试分析技术：生产测井中可用于饱和度测定的测 井方法包括：c o 测井、中子寿命测井、电磁波传播测井、介电常数测 井、核磁测井、重力测井、同位素测井、多功能测井等。同时不稳定试 井、多井试井( 如干扰试井和脉冲试井) 、示踪剂测试、地层重复测试( r f t ) 等在剩余油饱和度定量解释方面有初步应用。成绥民( 2 0 0 0 ) 考虑水驱油 藏内的饱和度梯度及流度分布，针对注水井和见水井建立了数学模型， 得到了流体流度与试井数据之间的关系，从而得到使用注水井和见水井 现代试井解释剩余油分布的新方法。c o o k ( 1 9 7 1 ) 根据不同示踪剂具有不 同分布系数的色谱分离的理论，最先提出用井间示踪剂测定剩余饱和 度。t a n g 等( 1 9 9 0 ) 用示踪剂传输的系统方法，从示踪剂采出曲线中用 色谱转换技术计算了气驱剩余油饱和度，李淑霞( 2 0 0 0 ) 通过拟合示踪剂 采出曲线计算井间剩余油饱和度。 检查井资料分析技术：开发前的取心井及水驱开发过程中的检 查并是了解储层变化及地下流体动态的第一性资料。利用这些资料不仅 可以深入研究开采过程中的驱油效率、剩余油形成机理以及储层参数的 动态变化等，又可以用来标定水淹层测井及试井资料解释结果。 油藏工程方法：用于剩余油分布研究包括两个方面：a ：油藏工程 综合分析，即利用动态分析资料( 包括油水井生产数据、历年新井投产 初期含水、产量统计、油井改造后初期含水、产量等) 、测井解释资料( 包 括c o 、多功能、同位素测井：测井二次解释、水淹层解释等) 、检查井 ( 包括密闭取芯井等生产检查井) 、数值模拟结果等进行综合分析，对剩 余油在平面、层内、层间的分布规律作出定性的解释；b ：油藏工程计算 方法，油砂体是油藏开发的基本单元，具有确定的含油范围和石油地质 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第l 章前言 储量，是地下油、水存储运移的统一体，而井筒则是它与外界联系的通 道。 因此，可以根据单井生产数据，采用油藏工程方法对某一生产时刻 的该井的剩余油饱和度、剩余储量等作出定量解释。 地震方法：在解决剩余油分布问题中，常用的地震方法有地震反 射波、垂直地震剖面法、井间地震法。 在生产实践中，广泛用于剩余油定量描述的方法主要有综合地质 法、油藏数值模拟、水淹层测井解释、生产测试及检查井分析，以及油 藏工程计算等。尽管能从多个不同侧面、不同的角度研究剩余油的分布， 但各种方法都有局限性，其中，综合地质法侧重于间接的，定性和静态 的研究剩余油分布，直接的、定量的、动态的预测不够。检查井取心资 料虽可以直接证实剩余油饱和度及观测水淹状况，但仅为“一孔之见”。 测并解释结果受井点条件约束，且水淹层测井曲线特征值难取、解释模 式存在误差，特别是地层水混合液电阻率难以求取。油藏数值模拟技术 考虑动静态因素，以多孔介质渗流力学理论及其相应的数学方法为基 础，但往往难以建立真正意义上精确的油藏地质模型，历史拟和多解性 较强、网格划分难以达到描述精度要求，限制了该方法在矿场中的实际 应用。而生产测试及检查井资料相对较少，分析结果代表性差，一般多 作为其他方法的检查手段。油藏工程计算方法则是定量描述剩余油分布 的较为直观的方法之一，其优点在于开发动态特征实际上是储层特性和 流体运动规律的综合反映，利用开发数据根据油藏工程计算方法进行剩 余油指标预测，能够较为便捷的了解地下情况，但仅能得到整个油藏、 小层、单井平均剩余油饱和度，不能做到定量三维精细表征，综上所述， 尽管油藏在某一时刻剩余油的多少和位置是确切及唯一的，但目前仍未 4 中国石油大学( 华东) 工程硕七学位论文第1 章前言 有一种精度较高、行之有效的方法确定剩余油大小及具体位置，只有动 静态相结合、综合应用多种信息、方法，相互验证、修正才能最大限度 地确定地下剩余油分布状况，因此，在剩余油研究中，多信息约束、多 学科协同是较为实际的发展方向。 1 3 立题意义和研究目的 青龙台油田地质特征及开采特点，决定了注水过程中水驱存在严重 的不均衡性，导致平面上水淹，纵向上动用差异大，剩余油分布状况异 常复杂，加之出砂导致并况复杂，措施挖潜难度越来越大，效果逐年变 差 2 3 。通过对国内外文献的调研以及开展的研究，应用油藏精细描述等 技术方法，对砂体的三维分布状况及特征进行精细研究，同时数值模拟 技术落实整个油田剩余油分布规律；应用注采井网调整、大修侧钻、调 驱等措施手段，挖掘剩余油潜力，提高油田开发水平；通过剩余油分布 及挖潜研究研究，可以提高该油田开发水平，提高最终采收率，对其它 同类型油田的研究提供借鉴。 1 4 研究目标和研究内容 对于老油田，尤其是对于非均质程度很高的陆相复杂断块油田，随 着油田开发的不断进行，地下流体分布状态在空间域和时间域上也都是 不断发生变化的h 5 】。应用油藏数细描述、数值模拟技术手段落实剩 余油分布规律，制定切实可行的挖潜调整方案，力求实现油田稳产，提 高油田开发水平及最终采收率。 研究主要思路：根据油田油藏的基本特征，应用现代油藏精细描述 技术中的随机建模技术建立三维地质模型；应用油藏工程方法，对开发 指标进行动态分析；在可靠三维地质模型基础上。运用动静态综合分析 中国石油大学( 华东) 丁程硕士学位论文第1 章前言 法定性定量和运用油藏数值模拟技术定量地精确研究剩余油分布规 律；在精细油藏描述和深化剩余油分布状况研究基础上，结合油田地质 开发特点、各单元储量动用状况及开发现状，确定挖潜思路和挖潜方法， 制定切实可行的挖潜调整方案，提高开发水平。 研究内容：一是应用油藏精细描述技术，应用钻井资料，结合三维 地震资料，开展构造特征研究；应用测井、岩心、试油、生产动态等资 料进行沉积相、储层非均质性等研究，建立地质模型；二是应用油减工 程方法，对水驱储量动用程度、开发状况和效果进行评价；三是应用饱 和度测试和侧钻井测井等资料，对剩余油分布进行定性、定量描述研究； 四是在剩余油分布规律研究的基础上，结合油田地质开发特点、各单元 储量动用状况及开发现状，确定挖潜思路和挖潜方法，制定切实可行的 挖潜调整方案。 具体技术路线图卜1 、卜2 、卜3 。 6 中国石油大学( 华东) 工程硕七学位论文第l 章前言 图l l 油藏精细描述技术路线框图 图1 2 剩余油分布研究技术路线框图 7 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文 第1 章前言 图1 - - 3 剩余油挖潜研究技术路线框图 本研究课题拟解决以下主要问题；一是油藏地质特征，以及由剩余 油分布微观及宏观分布；二是剩余油挖潜思路和挖潜方法。 8 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第2 章油田精细油藏描述研究 第2 章油田精细油藏描述研究 2 1 地层对比与划分 2 1 1 地层发育状况 本区地层白下而上依次为太古界( a ，) 、下第三系沙河街组三段 ( s 。) 、沙河街组一段( s 。) 、东营组( d ) 及上第三系馆陶组( n g ) 、明 化镇组及第四系地层，沙河街组二段( s ：) 地层在本区缺失，为一区域 性不整合面( 如表2 - 1 所示) 。 其中下第三系沙三二段本次油藏描述的主要目的层。各层的主要特 征如下： 太古界( a r ) ：为整个辽河油田东部凹陷地区的基底地层，岩性为灰 白色、肉红色混合花岗岩，揭露厚度不等。 沙四段( e s 。) ：为第三系早期的一次大规模裂隙性基性火山岩喷溢 的产物，岩性主要为大套灰紫色、暗紫色、灰绿色玄武岩夹灰紫色、紫 红色玄武质泥岩，局部有紫红色泥岩与灰白色砂岩互层。大部分地区有 揭露，揭露厚度一般在3 0 4 6 0 m 之间。与下覆太古界地层呈不整合接 触。 沙三段( e s 。) ：为第三系一次水进时期的沉积，该段地层发育情况 变化大，低部位沉积厚度大，高部位逐层超复，局部隆起区则有部分层 段缺失现象。根据岩性、电性特征，将该段细分为三个岩性段，即e s 3 3 、 e s 。2 、e s 。1 。本区e s 。3 为一套深灰色、褐灰色泥岩，局部夹浅褐色、暗绿 色砂岩及砂砾岩，由于该段地层超覆在古隆起之上，受古地形的影响， 研究区为一严重的剥蚀面，仅有少数井揭露，与下覆太古界( a r ) 地层 呈不整合接触。e s 3 2 ：为灰色、浅灰色厚层状砂岩、砂砾岩和紫红色、 9 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第2 章油田精细油藏描述研究 灰色泥岩互层，泥岩中含有碳屑，波状层理、交错层理发育，该段的岩 性具有下粗上细的特征，下部为厚层状砂岩，砂砾岩，上部为细砂、粉 砂与砂泥互层。e s 。1 ：岩性以紫红色、灰色泥岩为主，夹灰色、灰白色 含砾砂岩、粗砂岩、中砂岩和细砂岩。该段地层受晚期构造活动的影响， 顶部遭受剥蚀，因此，该套地层只分布在沿茨东断层一线。与下覆沙 e s 。1 地层呈不整合接触。 表2 一，辽河田东部凹陷地层层序简表 地层视厚度 岩性简述 界系统组段 ( m ) 灰黄色表土层、含砾细砂层、新生 第四系 l o 吧o砂砾层与下覆地层呈区域不 界 ( q ) ( n )整合接触。 馆陶大套块状灰白色砂砾岩夹薄 组 n g 1 0 0 _ 一1 8 0 层绿灰色泥岩 渐 上部浅灰色砂砾岩、砾状砂 新 岩夹绿灰色泥岩、粉砂质泥 新 统 东营 e d6 0 0 _ 一1 2 0 0 岩。下部岩性为灰色，浅灰 组色砂砾岩，砾状砂岩、细砂 第 岩、泥质粉砂岩与绿灰色、 = 灰绿色泥岩早不等厚互层。 一 始一段岩性为紫红色、灰色泥岩、 生 系 ( e ) 新( e s l ) 1 5 0 _ 6 0 0 粉砂质泥岩夹灰色、浅灰色 统 沙 砂砾岩 河上部棕红色泥岩夹白色粉砂 古 街 三段 3 8 0 - 一1 0 1 0岩；下部棕红色泥岩与灰白 界 新 组 ( e s 3 ) 色粉砂岩、细砂岩互层。 ( e s ) 大套灰紫色、灰绿色缶武质 ( n ) 统 四段 3 0 - 4 6 0泥岩与玄武岩，局部紫红色 ( e s 4 ) 泥岩与灰白色砂岩互层。 太吉 生界( a t )揭露灰白色肉红色混合花岗岩 ( a r ) 1 0 中国五油大学( 华东) 工程硕七学位论文第2 章油田精细油藏描述研究 沙一段( e s 。) ：e s 是本区早第三纪湖盆范围最广的时期，为湖盆 第二水进时期的沉积，水体较沙三时间要浅。岩性为暗红色、深灰色泥 岩，粉砂质泥岩夹灰色、浅灰色砂砾岩，与下覆e s 。组地层呈不整合接 触。 东营组( e d ) ：该段地层沉积范围广，全区均有发育，岩性具有上粗 下细的特征，上部岩性为浅灰色砂砾岩，砾状砂岩夹灰绿色泥岩、粉砂 质泥岩，下部岩性为灰色、浅灰色砂砾岩，砾状砂岩、细砂岩、泥质粉 砂岩与绿灰色、灰绿色泥岩呈不等厚互层。与下覆e s ，呈不整合接触。 馆陶组( n g ) ：为大套块状灰白色砂砾岩夹薄层绿灰色泥岩，该组地 层底部的块状砂砾岩，为辽盆地区域性对比和分层的标志 2 1 2 地层划分对比原则 传统的井间砂岩对比，主要是依据测井曲线的相似性或差导性来进 行井间砂体解释( 井间砂体连通或尖灭) 。对于不同时间沉积的地质体， 有时尽管岩性相同，但由于物源供应及沉积作用的差别，它的砂体沉积 规律仍有所差别。如图2 1 所示，具有地质年代意义的地层对比线为 从b b7 ，岩性对比将会把相同岩性的砾岩，砂岩、泥岩 对比起来。因此，岩性对比，不能反映各层的实际地质规律，对注 水开发油田的注采井网、水驱油效率及最终采收率有较大影响，同时对 储层建模及油藏模拟会产生较大的误差。 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第2 章油田精细油藏描述研究 图2 - 1 层序地层学与岩性地层学地层对比的差异 为了提高地层划分精度，本次地层划分时采用等时划分原则，运用 层序地层学原理，确定等时界面，在等时界面控制下，以岩心、生物化 石为基础，以电性特征认识全区，同时，充分考虑动态生产情况，将沉 积体划分为若干等时层。 ( 1 ) 地层划分的理论基础 本次地层划分运用的是以美国科罗拉多矿业学院t a c r o s s 教授 为代表的、以地层过程一响应动力学原理为指导、以基准面旋回为参照 格架的高分辨率层序地层学理论与分析技术。该项理论与研究方法不仅 可用于盆地地层格架的建立，同时由于它将层序地层学与沉积学理论和 分析方法紧密结合起来，对于高分辨率层序地层格架的建立更有其明显 的适用性和可操作性。其表现为：基准面是控制地层形成的不同地质 过程的综合反映，不需要以海平面为参照面，因此可以同时适用于海相 盆地和陆相盆地；该项技术将层序地层学与沉积学相结合，以相互标 定的岩心、测井与高分辨率地震资料为基础，依据可容纳空间和a s 值 的变化趋势识别基准面旋回界面，因而各级次、不同性质的基准面旋回 均具有可识别性，在缺乏不整合发育的地层中，根据沉积作用的转换即 可识别高频时间界面，因此可以进行高分辨率层序地层划分；基准面 中国石油大学( 华东) 丁程硕七学位论文第2 章油田精细油藏描述研究 旋回内部相域构成的二分特征在不同沉积环境，不同级次的层序中是客 观存在的，基准面变化过程中相域的构成是由特定的沉积背景与沉积环 境所决定的，不一定符合被动大陆边缘受海平面控制的三分( 低位、海 进、高位) 地层模式。 ( 2 ) 高分辨率层序地层小层对比原理和方法 t a c r o s s 教授为代表的高分辨率层序地层小层对比原理和方法 主要如下所述： 基准面及基准面旋回 陆相盆地与海相盆地地层充填过程及主控因素有明显的区别，首先 表现在陆相沉积盆地，特别是远离外海的内陆盆地，地层的形成发育过 程由于海平面的变化没有任何的内在联系，也不受湖平面变化单一因素 的制约。在陆相湖盆中，远离湖岸线的近山前部位可以堆积巨厚的洪积 一冲积体，而在近湖岸线的冲积平原一三角洲地带也可发育不整合或沉积 间断。这一事实表明，在盆地的任何地理位置，盆地发育的任何阶段， 只要有可供沉积物堆积的可容纳空间，沉积物的沉积作用就会发生。而 可容纳空间的变化可用一个基本因素来描述，即地层基准面。地层是在 基准面相对于地表位置的周期性交化下形成的( 图2 - 2 ) 。 基准面相对于地表的波状升降伴随着沉积物可容纳空间的变化( 图 2 2 ) 。当基准面位于地表之上时，提供了可供沉积物沉积的空间，沉积 作用发生，任何侵蚀作用均是局部的或暂时的；当基准面与到地表一致 时，既无沉积作用也无侵蚀作用发生，沉积物仅仅路过而已，因而在基 准面变化的时间域内，在地表的不同地理位置上表现出四种地质作用状 态，即沉积作用、侵蚀作用、沉积物路过时产生的非沉积作用及沉积物 非补偿产生的饥饿性沉积作用乃至非沉积作用。在地层记录中代表基准 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第2 章油田精细油藏描述研究 面旋回变化的全部时间的这些时间一空间事件表现为岩石+ 界面。因此， 一个成因层序可以由基准面上升半旋回和基准面下降半旋回形成的岩 石组成，也可由岩石+ 界面组成。 挣潲带净侵蚀静诤溯带 图2 - 2 基准面的概念及基准面与可容纳空间之间的关系( 据c r o s s ) 基准面处于不断的活动中，当其位于地表之上并相对于地表进一步 上升时，可容纳空间增大，沉积物在该可容纳空间内堆积的潜在速度增 大，但沉积物堆积的实际速度还受物质搬运速度的地表过程所限制。也 就是说，可容纳空间控制了某一时间内在某一地理位置沉积物堆积的最 大值，可容纳空间与沉积物供给量之间的比值( a s ) 决定了在可容纳 空间内沉积物的实际堆积保存速度及内部结构特征。如对于陆相湖盆来 说，当沉积物补给速度大于可容纳空间的增加速度时( a s 1 ) ，地层呈退积叠加样式，湖侵作用发生；当 沉积物补给速度等于可容纳空间的增加速度时( a s = 1 ) ，地层星加积叠 加样式。由于a s 比值变化导致的沉积物叠加样式的变化在高分辨率地 震、测井及录井剖面中均可清晰地反映出来。 基准面旋回作用及伴随的可容纳空间的动力学变化以及潜在的可 容纳空间a s 的变化，导致在一个基准面旋回中沉积物沉积作用、过路 或侵蚀作用的地理位置的前后迁移、不同沉积环境中沉积物堆积体积的 变化及至内部结构( 进积、加积、退积) 和相分布的变化。 尽管基准面是一个抽象的非物理面，它“看不见，摸不着”，但地 质记录中出现的反映基准面运动到地表之下的不整合面或穿越地表时 形成的沉积间断面或沉积作用面，及反映基准面运动到地表之上发生的 沉积作用与保存程度等的地层记录、地层沉积的旋回性、几何形态、沉 积厚度、内部构型、相分布与相组合等都切实地说明这一潜在的势能面 的存在及其对盆地充填演化特征的根本性控制作用。 2 1 3 地层对比划分方法 高分辨率层序地层学划分等时地层单元主要有二种途径，其一是关 键界面的识别和对比，其二是高频基准面转换分析。 关键界面，如不整合面、洪泛面( 海泛面、湖泛面) 等，和基准面一 样，主要是根据露头、测井、岩心和三维高分辨率地震反射资料为基础， 进行识别和对比的。关键面的识别和对比在海相地层中较为容易，但在 陆相中较为困难，工区内的主要产层一沙河街组主要为陆相，因此，本 次地层划分主要以c r o s s 定义的基准面为主。由于基准面转换点( 基准 面由上升到下降或下降到上升的转换位置) 代表了可容纳空间增加到最 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文 第2 章油田精细油藏描述研究 大值或减少到最小值的单向极限位置，是基准面旋回的两分时间单元的 划分界限，具有时间地层对比的意义，可作为时间地层单元对比的优选 位置。 对于基准面的划分，主要有以下标志： ( 1 ) 岩性剖面上的识别标志 在岩心、钻井，特另是三维露头剖面，具有更高的分辨率，因而是 基准面旋回，特别是较短期基准面旋回( 成因层序) 识别的基础。地层 剖面上最短期的基准面旋回( 成因层序) 是在相序分析的基础上识别出 来的，因为相序特征及其在纵向上的相分异直接与短期基准面旋回变化 过程中可容纳空间的变化相关。在岩性剖面上识别基准面旋回首先要搞 清剖面的沉积体系类型和相构成，相和相序变化与水深变化的相对关 系，然后通过相序和相组合特征识别a s 值变化趋势。岩性剖面上旋回 界面标志有： 1 ) 地层剖面中存在冲刷现象及上覆的滞留沉积物。 2 ) 滨岸上超的向下迁移，在钻井剖面中常表现为沉积相向盆地中 央方向的迁移，深、浅水沉积之间往往缺失过渡环境沉积。 3 ) 岩相类型及其组合在垂向上发生变化。如向上水体变浅的相组 合转变为向上水体变深的相组合。 4 ) 砂泥岩厚度旋回变化及地层叠置样式变化。如在层序边界之下 为向上砂岩厚度减薄、砂泥比值降低的沉积序列，在层序边界之上则为 向上砂岩厚度加大、砂泥比值增大的沉积序列。 ( 2 ) 测井曲线上的标志 测井曲线的高分辨率特征为各级次基准面旋回与划分提供了良好 的资料基础，测井曲线基准面旋回的确定，物别是旋回界面的确定，是 1 6 中国石油丈学( 华东) 丁程硕士学位论文 第2 章油田精细油藏描述研究 在对取心井段分析的基础上进行的，也就是说首先要利用取心井段建立 短期旋回及界面的测井响应模型，用于指导区域非取心井测井曲线的旋 回划分，对于较长期基准面旋回( 通过短期旋回的叠加样式分析) 分析 尤为有效。 ( 3 ) 地震剖面上的识别标志 由于分辨率关系，一般来说，地震反射剖面通常只能用来识别较长 期的基准面旋回。地震地层学中用来识别地震层序界面的标志同样适合 于旋回界面的分析，如区域分布的不整合面或反映地层不协调关系的地 震反射终止类型，即顶超、削截、上超等。 ( 4 ) 井一震结合的高分辨率层序划分与对比 通过时一深转换、合成记录制作与标定、v s p 测井、地层反演技术 等，对地震资料进行技术处理，使得其所提取的信息在横向上和纵向上 与测井资料相匹配，充分利用二者的优势准确的划分和对比等时层序。 ( 5 ) 标志层 通过对青龙台油田全区井的对比，在东营组、沙河街组内找到不同 级别的标志层。其中东营组底部质地较纯的半深湖泥岩、沙河街组l 段 与沙河街组3 段之间的大的不整合面，分布于整个油田，是很好的等时 界面，可做为本区小层划分对比的标志层。 稳定分布的标志层 1 ) 东营底“、n ”字型泥岩厚度1 8 - 2 2 米，岩性为绿灰到浅灰色 泥岩，泥质较纯，富含螺化石，分布稳定，可对比性强。声波时差在 3 5 0 4 5 0 微秒米左右，与上、下部地层有明显的时差台阶，感应曲线 呈低值，具有较窄的“w v ”字型；该层为东营期湖盆收缩期形成的半 深湖泥岩，具有良好的等时性，是划分东营底最可靠标志层之一。 1 7 中国石油大学( 华东) 丁程硕士学位论文第2 章油田精细油藏描述研究 2 ) 沙一底不整合面受沙二时期湖盆收敛的影响，由于湖水的进 一步退却，东部凹中部和北部，露出水面，遭受风化剥蚀，形成一明显 的不整合面，使得沙一段地层直接覆盖在沙三一段的半深湖泥岩之上， 该不整合面在地震资料上，显示为一强反射轴，是本区最好的等时界面， 也是最无争议的标志层之一。 3 ) 沙三一底部“w ”型泥岩厚度1 0 1 8 米左右，岩性为灰绿色泥 岩，含少量炭质，分布稳定，可对比性强。声波时差在2 5 0 - 3 5 0 微秒 米左右，与上部地层有明显的时差台阶( 上部地层声波时差在3 0 0 4 0 0 微秒米左右) ，感应曲线呈明显的“w ”型。 4 ) 沙三二段底部“w ”型泥岩厚度5 - 1 0 米，岩性为褐灰一绿灰色 泥岩夹薄层粉砂质泥岩，在全区均有分布。 辅助标志层 1 ) 沙一上底部漏斗型泥岩厚度一般8 - 1 8 米，为褐灰至灰褐色质 纯泥岩，分布较为稳定，为沙一中期间歇性湖侵形成的半深湖泥岩。该 层声波时差较其上下邻层为高值，声波时差一般在4 0 0 4 5 0 微秒米左 右，感应曲线呈明显的漏斗型。 2 ) 沙三二内部包括三个次一级旋回，旋回间均有5 1 0 米厚的暗色 泥岩。在视电阻率和自然电位上为低平值，感应曲线呈高值。 2 。1 4 层序划分结果 按照上述对比方法对全区的1 4 0 口井进行了层序划分见表2 - 1 。 中国石油大学( 毕东) j - 程硕士学位论文第2 章油田精细油藏描述研究 表2 - 1 层序划分结果表 段油层组砂岩组小层 d s ，上 s l l s ，下s ，下2 3 l 2 3 s 3 1i 4 5 6 1 2 3 4 s 3 i 5 6 7 s ， 8 1 2 3 4 l 2 2 2 油田构造特征 构造解释工作主要是在工作站上完成的，并结合油层对比中落实的 断点，重新进行了断层组合与构造落实，对三维地震解释成果进行验证， 编制了油田构造图。 1 9 中国石油大学( 华东) 工程硕七学位论文第2 章油田精细油藏描述研究 2 2 1 断层特征 油田范围内发育了7 条断层，其中东主断层及西主断层控制青龙台 断裂背斜构造带的形成( 见表2 2 ) 。 表2 - 2 青龙台油田断层要素表 断距 断层走向倾向倾角 过井井号活动时期 控制作用 ( m ) 龙1 7 、2 3 - 2 3 ，2 4 - 2 2 控制东营组沉积及 东主断层北东南西 1 5 0南东 7 0 0 s i d 初期龙l l 块、龙1 7 块油 2 6 2 l 、2 7 2 i 水分布 控制东营组沉积及 西主断块北东南西 5 0 1 0 0北西 7 0 0 d 初期 龙1 0 块油水分布 龙1 8 北东南西 1 0 0 2 0 0北西 龙i g 及油水分布 s ，末卿控制1 一s l 的沉积 东营初期 l 睨21 5 - 0 2 l1 6 - 2 2 龙l l北东南西 2 0 1 0 0南东1 7 2 21 7 - 0 2 2 龙1 11 7 东营束期 开始活动 控制油水分布 2 i 1 9 - 2 2 东营末期 龙1 5 - 2 4北东南西 7 0 1 3 0东南 1 8 _ 2 4 控制油水分布 开始活动 一“ 2 i 0 2 22 2 - l 笠2 3 1 2 2 龙2 3 1 2 2北东南西3 5 1 2 0南东不详 控制油水分布 2 3 - 0 2 l2 s 2 l2 5 - 1 2 l 东营期活 龙2 5北西南东i o o m 左右北东 7 0 0龙2 5 控制油水分布 动 2 2 2 构造特征 青龙台油田是一个为两条北东向断层夹持的断裂背斜构造，轴向近 北西向，南北长5 k m ，东西宽2 k m ，构造面积l o k m 2 。构造高点在龙1 5 2 1 龙1 6 2 l 附近，构造比较平缓，倾角4 8 度，闭合高度4 5 0 m ， 油藏埋深1 2 8 0 1 8 9 5 m 。油田内部被三条北东向次级断层切割成四个断 块，即龙l o 、龙l l 、龙1 2 和龙1 6 2 4 块。由于龙1 l 和龙1 8 断层分 别向南、北方向下掉，夹于其间的龙1 l 断块成为地垒式断块( 附图1 ) 。 中国石油大学( 华东) 丁程硕t 学位论文第2 章油田精细油藏描述研究 2 3 储层特征及油藏类型 2 3 1 沉积亚相环境的确定和沉积相特征 正确划分沉积微相是研究储层非均质性空间分布的基础，沉积相的 研究程度不仅影响储层地质模型的精度，还直接关系到油田中后期的开 发。 本次研究，从岩心观察描述出发，分析岩心中反映的沉积环境的各 种标志，如岩性、颜色、粒度、沉积构造、垂向层序、生物标志等来确 定岩心微相。在此基础上，建立起岩心微相所对应的测井沉积微相解释 量板，对全区进行测井相分析，最终编制沉积微相平面图。 ( 1 ) 区域沉积特征 辽河盆地东部凹陷在早第三纪先后经历了三次断陷成湖时期，分别 为s 。s 。深陷期，s 。抬升暴露期，s 。稳定沉积期和东营坳陷一萎缩期。 s 。s 。深陷期，断陷强度大，下沉速度快，陆源物质供给相对贫乏， 造成湖水快速迸漫而形成以湖泊为主，边部发育湖三角洲、湖底扇的沉 积环境。岩性纵向上下粗上细，中部沙s 3 2 为暗色泥岩，炭质泥岩和砂 砾岩、含砾砂岩呈不等厚互层。上部s 。1 为炭质泥岩发育段夹薄层或中 厚层砂岩，与上覆s 。不整合接触。s 。末期，地壳抬升，大部分地区露出 水面，遭受剥蚀。 s ：时期为湖盆收敛期，湖水进一步退却，东部凹陷中部和北部，除 深洼部分外，绝大部分地区露出水面，遭受风化剥蚀，基本缺失s 。段地 层，而在构造高部位s 。上部地层也被剥蚀掉。 s 。时期为稳定沉降区，盆地大致呈均衡补偿，湖泊及湖三角洲沉积 均较发育。s 地层直接覆盖在s 。地层之上，呈不整合接触。岩性以暗色 2 l 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第2 章油田精细油藏描述研究 泥岩为主夹薄层砂岩，底部砂砾岩分布广泛。 d 时期东部凹陷为坳陷一萎缩发育时期。湖泊逐渐萎缩，成为以河 流泛滥平原为主的沉积环境。主要为灰绿色、灰色、灰紫色泥岩和砂 砾岩呈不等厚互层。 ( 2 ) 亚相环境的确定 以岩心观测分析为主，结合区域沉积背景、岩性，生物化石、砂体 形态等标志的研究，并结合前人研究成果，认为青龙台油田为近湖的扇 三角洲前缘沉积和扇三角洲平原。依据是： 1 ) 岩性及结构构造 根据龙l o 、龙2 4 等井的取心资料观察与统计，该区s 。、s 。段储层 主要为浅灰色砂砾岩，砂岩，粉砂岩为主，成分以石英为主，长石次之， 含磋石及暗色矿物，颗粒次棱角、次圆至园状，分选较差至好，泥质胶 结，较疏松。砂岩平均粒径在0 2 8 左右，分选中等到差，单砂层多数 为韵律，亦多发育反韵律和薄互层。其层理构造主要是以河流作用为主 的平行层理、交错层理、波状层理等，暗色泥岩中局部见水平层理，灰 褐色泥岩中局部见包卷构造，这也是水陆交互的标志( 图2 3 所示) 。 浅灰色砂砾岩， 以石英、长石为 主，含少量磋石 及暗色矿物，底 部具有冲刷面， 为典型的分流河 道沉积。 a 龙2 4 井1 5 7 8 米b 龙2 4 井1 5 9 6 米 2 2 灰褐色砂 岩、砂砾 岩，向上粒 度变细，具 有交错层 理 ! 里皇垫查兰! 兰至! 二塑堡主兰丝丝兰 兰! 兰苎望整塑垫壁垫垄里窒 灰褐色 砂岩，可 出交错 层理 c 龙l o 井1 4 1 2 米d 龙l o 井1 4 1 6 米 粉砂 质泥 石 图2 3 青龙台油田岩心照片 2 ) 粒度分布特征 粒度分布概率曲线以两段式为主，少数样品具有三段式( 图2 - 4 ) 。 9 9 0 0 0 9 5 0 0 0 6 0 0 0 0 1 0 。0 0 0 0 0 0 0 _ 1o 12345 粒径 u m 图2 4 龙1 0 断块粒度概率曲线 粒羹扪巫日。分山阢 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第2 章油田精细油藏描述研究 c m 图显示属于典型的牵引流特征，以q r 段为主，p q 段次之，其 它段不发育( 图2 5 ) 。 b 0 5 0 c 4 0 0 0 值2 仰 l 咖 s + 。 _ 乡：； c = 曩 - 一一 ： - ? o 夕 1 0 02 0 0 3 0 0 麓值 图2 5 龙1 0 断块沙一下部c m 图 上述种种标志都表明，青龙台油田主力油层形成于扇三角洲前缘环 境及平原环境。 根据研究结果进一步划分为分流河道、分流河道间、河口砂坝、前 缘薄层砂、沼泽及浅湖泥等6 个沉积微相。 分流河道微相 厚层、中厚层浅灰、灰褐色砂砾岩、含砾砂岩，向上逐渐变为砂岩、 粉砂岩及泥质粉砂岩一薄层泥岩，为一套正韵律沉积，通常情况下，底 部具有冲刷面( 图2 - 3 a 所示) ，以砂砾为主。主流线上的单砂层厚度一 般大于5 米，厚的可以1 0 米以上，边部一般3 5 米。层理类型主要为 大型交错层理，波状层理和水平层理。电测曲线上以箱形、钟形为主， 中国石油大学( 华东) t 程硕士学位论文第2 章油幽精细油藏描述研究 与上下地层一般突变接触( 图2 6 ) 。 深度构造岩性盯s p 1 5 2 0 o i 冬 二o 。，。 i l 救甏 h 1 5 3 0 4 一0 k o 一 图2 6 河道微相电测曲线形态( 龙1 9 - 1 7 并) 前缘薄层砂微相 灰、深灰色粉砂岩、泥质粉砂岩为主要岩性。韵律以反韵律为主。 与浅湖或半深湖泥岩呈渐变接触。层理类型主要为波状和水平层理。单 砂层厚度一般小于3 米，电测髓线主要为齿状 图2 - 7 ) 。 深度岩性 r ts p 一 1 6 7 5 8 ，。 l 毒 一 i l 1 il l i i _ l 1 1 6 9 5 2 图2 7 前缘薄层砂微相电测曲