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本科毕业设计(论文)开题报告题目:鄂尔多斯盆地志丹地区长8油藏形成机理和分布规律学生姓名:院(系):油气资源学院专业班级:地质0803指导教师:李玉完成时间:2012年3月10日1.课题的意义近些年来,随着油气勘探程度不断提高以及油气勘探难度不断加大,鄂尔多斯盆地延长组因其具备巨大的资源潜力逐渐成为我国能源战略的的重要接替区,但由于目标层系埋藏深度大、成岩作用强烈,储集空间主要为低孔、特低渗致密砂岩型储层,油气藏多呈现孤立分散、小规模分布形态,非均质性和隐蔽性强,单井产量小、油气富集丰度低,其复杂的成藏机制和分布规律已成为勘探开发深入拓展的瓶颈问题,因此成藏研究日益引起石油地质界和勘探界的重视,出现了含油气系统理论、流体封存箱理论、幕式成藏理论等重要的成藏地质理论,以及成藏年代学、成藏地球化学、成藏动力学。油气成藏及其分布规律是指导油气勘探实践活动的重要理论支撑。成藏研究的主要内容包括静态的成藏要素、动态的成藏作用和最终的成藏结果,涉及生、运、聚、保等油气藏形成和分布的各个方面,但重点是运、聚、保。这些方面的理论、技术、方法和勘探实践都有很大的进展,对于增加油气储量,提高油气产量作出了重大的贡献。志丹探区位于鄂尔多斯盆地陕北斜坡东部,地层总体为西倾单斜,背斜、断裂不发育,由于受到三角洲砂体和泥质盖层纵横上的交错叠置变化影响主要发育有隐蔽性油气藏。本课题主要研究对象为志丹探区长8油藏,在总结分析志丹探区已探明油气成藏特征的基础上,从石油地质特征、油气成藏特征和成藏条件、油气富集规律等方面探讨分析长8油藏形成机理和分布规律,为勘探目标评价和勘探部署提供依据。国内外研究现状2.1鄂尔多斯盆地低渗透油气藏形成研究现状目前有关鄂尔多斯盆地低渗透油气藏形成机理及其控制因素的研究成果较多,可以将这些成果归结为沉积控制成藏理论和运移动力控制成藏理论两种观点。2.1.2沉积控制成藏理论沉积控制成藏理论主要从储层沉积地质特征出发,认为低渗透油气层的含油(气)性受控于沉积体系、沉积相和储层砂体的非均质性,因为勘探发现油气层分布与沉积相控制的沉积砂体展布有关,其中三角洲前缘分流河道砂体为最主要的油气储层,也是最重要的油气聚集成藏场所。沉积相对延长组油藏的控制主要体现为古地理位置、古气候变化和物源供给等因素引起河流一三角洲沉积环境中入湖水流状态和强度发生变化,致使不同沉积微相中砂体粒级、分选、孔隙结构等都存在明显差异,造成纵向上层间和平面上不同砂体间具有不同的孔渗特征,最终形成沉积体系中不同砂体含油性的差异。砂体的非均质性也是造成其含油性差异的主要原因之一。对于同一成因类型的砂体,由层内不同微层间砂岩碎屑粒度大小、颗粒排列、片状碎屑和胶结物含量等差异引起的微观渗透率各向异性,造成含油层系层内非均质性和含油性的差异(李文厚等,2002;史基安等,2003)。延长组勘探成果表明,一般的水下分流河道砂体具有明显的正韵律沉积旋回特征,旋回下部滞留沉积处颗粒粗,但分选差,杂基含量较高,后期成岩作用也强,其含油性一般较差,而旋回上部细砂岩层段分选好,杂基含量低,具颗粒支撑结构,原生孔隙保存好,孔隙度和含油饱和度都较高。顶部粉砂质泥岩和泥质粉砂岩段层理和纹理发育,起到直接盖层的作用(糕喜准等,2005)。除了沉积相和砂体非均质性对油气成藏控制外,砂岩成岩作用对储层物性和含油性影响也非常明显。勘探表明,局部构造发育区块储层砂体的次生孔隙或者裂隙也相对较发育,多属于高孔高渗区块,也就是高孔隙高渗区与局部构造和主砂体常常叠置。如果综合考虑沉积作用和成岩作用在低渗透性砂岩油藏形成中的控制作用,可以将沉积作用控制的低渗透性砂岩油藏称为原生低渗透性砂岩油藏,其特点是沉积物细,成岩作用弱,原生孔隙和次生孔隙均不发育,低渗透的原因是物性“先天不足”(刘勇等,1997)。将成岩作用控制的低渗透性砂岩油藏称为次生低渗透性砂岩油藏,其特点是成岩作用强,胶结作用和自生矿物发育,降低了储层孔隙度和渗透率,储层致密,原生孔隙残留少,但是溶蚀作用使碳酸盐岩、浊沸石、钠长石和斜长石等矿物溶蚀,次生孔隙非常发育,储层孔隙度和渗透性得到改善,从而形成有效储层(刘勇等,1997)。定量分析表明,压实成岩作用和胶结成岩作用导致延长组储层原始孔隙度损失超过50%以上(罗静兰等,2006)。除此之外,晚期构造裂隙作用改善了低渗透性砂岩的渗透性,储层中出现的大量裂隙是油气运移的主要通道和富集的主要空间,特别是发育的许多肉眼不能观测但在显微镜下可以观测到的显微裂隙,使储层渗透性得到改善,从而形成低渗透性储层。研究表明,延长组长2+3油气藏属于典型的原生低渗透性砂岩油藏,残余粒间孔隙是储层主要孔隙类型。长4+5到长8属于次生低渗透性砂岩油藏,溶蚀孔隙发育情况是低渗透性砂岩储层评价的重要标志。2.1.3运移动力控制成藏理论运移动力控制成藏理论主要是从油气运移与聚集历史过程出发,讨论油气运移方式、驱动力、通道、时间、期次和物理化学条件等。油气运移包括初次运移和二次运移两个阶段,目前对油气二次运移成藏过程研究较多,而油气初次运移研究是油气成藏研究的弱点,也是难点(席胜利,刘新社,2005;罗静兰等,2006;李荣西等,2006)。2.1.3.1油气初次运移泥岩异常压实所导致的异常过剩压力是油气初次运移的主要动力。鄂尔多斯盆地三叠系含油层广泛分布有促使油气发生初次运移的异常过剩压力,由异常过剩压力所控制的油气初次运移在相当大程度上影响了油气二次运移及富集成藏过程。陈荷立曾对鄂尔多斯盆地一些探井泥岩压实曲线分析研究表明,延长组发育有广泛的泥岩欠压实现象,主力生油层系(长7油层组)的欠压实现象尤其明显,认为生油层系中较高的异常过剩压力成为油气初次运移的主要动力(陈荷立,1995)。通过对鄂尔多斯盆地中部大量油藏形成过程研究表明,鄂尔多斯盆地中部地区产生初次运移的深度在晚侏罗世末以前没有达到门限深度,无法产生油气初次运移,而只在白垩系沉积之后才进入较大的埋深,并在早白垩系晚期达到最大埋深,油气大量形成并发生大规模运移。而且,伴随油气形成和运移,油层物性也相应发生变化,油藏形成就是油气形成、运移及其与储层物性演化匹配的结果。油气初次运移的方向及途径与动力学关系十分密切,因为地下油气运移总是按照沿阻力最小的途径由相对高过剩压力区向相对低过剩压力区运移。大量研究表明,鄂尔多斯盆地延长组低渗透油气成藏体系中长7段烃源岩异常压力是油气排出和运移的主要动力,对于渗透能力较好的上下储层,烃源岩侧向过剩压力差总是小于其与上下相邻储层之间的过剩压力差,烃源岩形成的油气侧向运移阻力一般高于向上下储层运移的阻力,这样生成的油气在过剩压力驱动下将首先进入邻近储层,其方向既可向上也可向下(HansonAD等,2007)。刘勇等(1997)基于过剩压力理论分析了鄂尔多斯盆地代表性单井剖面过剩压力分布,认为油气初次运移方向与油气聚集具有较好的一致性。在正常情况下,长7烃源岩形成的油气初次运移方向应以垂向向上为主。如果长7段烃源岩上覆的长6和长4+5储层致密,裂缝不发育,输导能力差,那么长7烃源岩形成的油气在过剩压力驱动下无法突破上覆致密储层阻力而进入长6及其以上储层成藏。但是,如果其下部长8和长9储层物性好,输导能力强,那么当长6烃源岩形成油气的过剩压力到达或者超过下伏储层对油气下移阻力时,油气就会向下运移进入长8和长9储层成藏。当然,如果长7烃源岩存在横向相变,当其与透镜状砂体侧向联通时,长7烃源岩生成的油气可以发生侧向长距离运移,在远离生烃中心地带聚集成藏。2.1.3.2油气二次运移二次运移是油气成藏的关键,涉及运移通道、动力、方向和流体势等问题。在正常条件下,油气总是沿阻力最小的方向以及沿优势运移通道向流体势减小的方向运移聚集。油气运移通道一般包括孔渗性好的砂体、开启性断层和不整合面等。油气二次运移动力包括浮力、水动力、构造应力和异常压力等。二次运移的时期也是关注的主要问题。通过地质分析认为,油气二次运移时期应该与烃源岩大量生排烃时期、运移通道形成时期和区域地壳构造运动发生的时期有关,一般应综合考虑这3个地质时期匹配关系及其与油气成藏的对应关系。近年来,油气包裹体储层成岩作用及孔隙演化以及与油气充注地球化学记录等方面的研究为判断油气二次运移和成藏时间提供了许多直接的证据和研究方法(王琪等,2005;张文正等,2006;刘林玉等,2008)。鄂尔多斯盆地延长组属于特低渗透储层,断裂构造不发育,主要为致密岩性油藏,油气二次运移成藏机理颇受关注。张文正等在强调鄂尔多斯盆地长7优质油源岩在石油形成中决定性作用的同时,也肯定了其在低渗透油气成藏富集中的主导作用,认为只有优质烃源岩的存在及其强排烃作用产生的高压才能突破储层的各种阻力形成具工业规模的油田(张文正等,2006;刘林玉等,2008)。刘玉林等(2008)利用建立的一种真实砂岩微观模型,分析了鄂尔多斯盆地长8致密砂岩的微观非均质性特征,认为砂岩的成岩作用和孔隙结构是影响低渗透砂岩微观非均质性的主要原因,由溶蚀作用引起砂岩产生强烈的非均质性并形成长8致密砂岩的高渗带是油气聚集成藏的主要场所。2.3.4深层油藏分布规律鄂尔多斯盆地延长组深层油气聚集主要受源岩分布区、沉积相带和源储压力差的控制,具有“源控区、相控带及源-储压力差控位”的聚集规律。即延长组深层已知油区基本分布于近源区,长9、长10油层组油藏主要分布于近长9烃源岩分布区域,长8油层组油藏主要分布于近长7烃源岩分布区域;延长组深层长8、长9、长10油层组已知油藏基本分布于三角洲前缘区带,尤其是水下分流河道叠合连片处;大多数长8油藏分布于长7油层组与长8油层组异常压力差低值背景下的相对高值区。2.2志丹地区长8油藏研究现状志丹探区位于志丹县西南部,包括区内的吴堡、义正、旦八、金鼎、楼房坪、寨科等几个地区,面积约2000km2,构造单元划分属于鄂尔多斯盆地陕北斜坡东部,地层总体为西倾单斜,背斜、断裂不发育,由于受到三角洲砂体和泥质盖层纵横上的交错叠置变化影响主要发育有隐蔽性油气藏,以岩性油气藏和构造-岩性复合油气藏为主,沉积相对油气的控制作用十分明显。上三叠统延长组是本区主要的生、储油层。根据岩性及古生物组合,延长组自下而上划分为长1-长10共10个油层组。本次课题以长8油藏为主。2.2.1沉积与构造演化长8油层组以浅水湖泊三角洲沉积为主,各三角洲前缘相带宽广,呈鸟足状或朵状向盆地中心展布汇聚;岸线频繁进退,三角洲前缘暴露频繁,煤线、植物茎十等反映不稳定沼泽沉积环境者甚为发育;水下分支河道为油气储层的主体微相类型,河口砂坝、重力流沉积发育程度差;不发育陡坡地形,因而不发育吉尔伯特型三角洲的三元结构(顶积层、前积层和底积层)。包括长8在内的延长组沉积早期和中晚期(长7及以后),鄂尔多斯盆地在古湖泊地形由缓而陡,三角洲由宽广展布而变为具有三元结构等,这些沉积特征上的显著差异从根源上与长7初期发生的早期印支运动有关,这次构造运动明显改变了盆地的结构特征,进而导致了早、晚沉积特征的差异(刘化青等,2011)。2.2.2生储盖组合志丹地区延长组发育长7、长9暗色泥岩和油页岩两套烃源岩层,延长组长8时期在陕北地区处于浅湖相湖盆环境发育了部分厚层状暗色泥岩,陕北三角洲沉积体系砂体伸入泥岩中,形成良好的储盖组合。此外,其上部发育的长7油层组全区为良好的烃源岩发育层,因此,长7烃源岩生成的油气也可以垂向向下运移全长8储集岩中,它本身又可以成为长8储集层的盖层(窦伟坦等,2008)。盆地中南部的志丹-安塞南地区延长组深层长8、长9和长10油层组油源对比显示,其油气具有长7和长9烃源岩的混源特征,这与该油区位于长7和长9两套烃源岩生烃中心相关(屈红军等,2011)。2.2.3成藏机制长8油层组分流河道砂体与上覆长7烃源岩近距离接触,长7生成的油气在过剩压力驱动下,向下运移全长8聚集成藏,因而,长8岩性油藏具备典型的上生下储型近源成藏特征。生排烃时期的泥岩欠压实作用构成了油气运移的主要动力,而储一源动力差是油气进入圈闭的有效流体动力。烃源岩欠压实作用较强的区域将有较大的有效流体动力,因而控制着油气的运移路径和方向(侯瑞云,柳林旺,2011)。毕业设计的主要内容研究区概况对研究区勘探与研究现状、区域地质背景、油气成藏方面的进展以及存在的问题等做简要论述。沉积特征和储层特征研究重点层位沉积体系和沉积相类型、沉积相模式,砂体成因和展布规律研究。进行长8储层岩石学特征、孔隙类型和结构研究,分析主要成岩作用及其演化序列,划分主要成岩环境。从沉积、成岩等方面分析储层影响因素,预测有利储层发育区。注重石油注入、成藏与成岩作用相互影响。成藏机理和分布规律研究针对志丹地区长8油藏展开研究,通过解剖剖析长8油藏,系统分析生储盖发育特征及空间配置关系,明确其纵向和横向分布特征及油藏类型,研究连通砂体等疏导体系特征、空间组合关系及其与关键时刻的匹配情况:分析长8储层成藏动力。沉积相、储层孔隙演化、成藏主控因素等研究有机结合,综合分析有利于长8油藏形成的沉积相带、成岩相带及石油运移和聚集的优势方向,提出油气成藏的主控因素,最后总结出区内长8油藏的成藏机理和分布规律。4.所采用的方法、手段及步骤等根据前人研究的成果,从钻井、录井、岩心、试油及试采等分析化验资料入手,以石油地质综合研究与实验分析技术相结合、静态研究与动态研究相结合为基本研究思路,采用从整体到局部、从微观到宏观、从定性到定量的思想,综合利用石油地质、地球物理和地球化学手段,系统研究志丹地区长8油藏。根据地质、测井和物化探资料进行地层层序划分和对比;划分沉积相图、分析有利沉积区域;做构造剖面图,认识内部构造,分析有利的含油气区带。包裹体测温、埋藏史、构造演化历史与烃源岩生、排烃史相结合,综合确定油藏形成时期及成藏期次,结合成岩演化序列分析及现今的孔隙发育特征,恢复生排烃高峰期的古物性特征。描述储集岩、盖层和圈闭等的各种特征恢复志丹地区长8油藏形成的基本过程,即恢复储集层和盖层的沉降和埋藏过程、圈闭的形成过程、油气的聚集充注过程和油气藏的保存过程等弄清生油、储油、运移、聚集和保存等过程在时间演化上和空间分布上的匹配关系,并探讨这些关系对志丹地区长8油藏形成和保存的控制作用,最后总结出其形成机理和分布规律。5阶段进度计划2012年1月20日一3月3号查阅资料,做完论文英语翻译3月4日一3月11日开题报告3月13日3月27日研究区域概况3月28日4月12日搜集资料并进行沉积特征和储层特征研究4月13日一5月5日成藏机理和分布规律研究5月6日5月15日整理内容,得出总结5月16日5月23日修改时间,并最终定稿6月6日6月22日做幻灯片,准备答辩参考文献赵靖舟.油气成藏地质学[M].陕西:西安石油大学.蒙晓灵,赵靖舟,武富礼,王建民.鄂尔多斯盆地志丹地区三叠系油藏类型研究[J].中国西部油气地质,2007,3(1):45-48.侯瑞云,柳林旺.镇泾油田长8油层组特低渗岩性油藏成藏机制研究[J].石油实验地质,2011,33(4):378-383.李荣西,段立志,张少妮,等.鄂尔多斯盆地低渗透油气藏形成研究现状与展望[J].地球科学与环境学报,2011,33(4):364-372.刘化青,李相博,完颜容,等.鄂尔多斯盆地长8油层组古地理环境与沉积特征[J].沉积学报,2011,29(6):1086-1095.王昌勇,郑荣才,王成玉,等.鄂尔多斯盆地姬塬地区延长组中段岩性油藏成藏规律研究[J].岩性油气藏,2010,22(2):84-94.李松,尹伟.鄂尔多斯盆地镇泾区块长8油层成藏过程分析[J].中国石油勘探,2011,5:23-28.杨克文,庞军刚,李文厚.志丹地区延长组储层成岩作用及孔隙演化[J].吉林大学学报(地球科学版),2009,39(4):662-668.李文厚,魏红红,马振芳,等.苏里格庙气田碎屑岩储集层特征与天然气富集规律[J].石油与天然气地质,2002,23(4):387-391.史基安,王金鹏,毛明陆,等.鄂尔多斯盆地西峰油田三叠系延长组长6-8段储层砂岩成岩作用研究[J].沉积学报,2003,21(3):373-380.糕喜准,王琪,史基安.鄂尔多斯盆地盐池一姬塬地区三叠系长2砂岩成岩演化特征与优质储层分布[J].矿物岩石,2005,25(4):98-106.刘勇,金晓辉,雷天成.鄂尔多斯盆地延长组油气初次运移特征[J].西安石油学院学报,1997,12(1):8-11.罗静兰,刘小洪,林潼,等.成岩作用与油气侵位对鄂尔多斯盆地延长组砂岩储层物性的影响[J].地质学报,2006,80(5):664-673

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