沉积相研究在油田注水开发分析中的作用.doc

职业技术学院毕业论文题目所属系部专业年级班级作者学号指导教师评阅人年月日摘要储层沉积学理论指出沉积环境是沉积物形成的条件而沉积相是沉积环境的产物是沉积环境的物质表现砂体的沉积环境和沉积条件控制着砂体的分布状况和内部结构特征大量的实验模拟和生产动态研究表明不同环境成因的砂体其储层性质不同流体在其中的运动规律不同开发特征也不同因此从研究砂体的成因入手重建砂体沉积时的古环境识别砂体沉积相是正确认识砂体特征及其开发动态的基础关键字哈哈我们你们他们衙门至个目录沉积相研究在油田注水开发分析中的作用储层沉积学理论指出沉积环境是沉积物形成的条件而沉积相是沉积环境的产物是沉积环境的物质表现砂体的沉积环境和沉积条件控制着砂体的分布状况和内部结构特征大量的实验模拟和生产动态研究表明不同环境成因的砂体其储层性质不同流体在其中的运动规律不同开发特征也不同因此从研究砂体的成因入手重建砂体沉积时的古环境识别砂体沉积相是正确认识砂体特征及其开发动态的基础对于开发储层评价而言进行相分析必须逐级分析到微环境和微相油田开发中的储层相分析与区域勘探中的相分析研究的目的不同依据的资料和手段也不同所以它们进行相分析的详细程度亦不同区域勘探相分析比较粗略一般纵向上划分到地层系统的群组段平面上划分到大相或亚相而开发中的储层相分析就要细的多垂向上要细分到单层平面上要细分到微环境确定每口井每个油层所处的微相类型微相即反映微环境所谓微环境是指控制成因单元砂体具有独特储层性质的最小一级砂体的环境裘亦楠具体而言微环境是指在沉积亚相带内具有独特的岩性岩石结构厚度韵律性等剖面沉积特征及一定的平面分布配置规律的最小沉积单元彭仕宓等沉积微相研究沉积环境和沉积相在一定程度上决定着沉积地层的岩石类型岩性组合以及各种沉积构造特征同时还决定着储集体在空间上的展布因此对沉积相特别是沉积微相进行研究对于分析储层评价储层建立更加符合地质实际的储层模型具有十分重要的意义研究区所在鄂尔多斯盆地三叠系延长组地层三叠系延长组长油层组是辫状河建设高峰期自下而上发育了长长长三个反旋回沉积序列其中以长辫状河厚层砂岩最为发育据此将长进一步划分为长长长长具有较稳定的区域标志层以电阻率曲线异峰突起为特征易于识别在丰富川地区虽然取心资料有限但可以依据有关井的的电性曲线特征进行对比以找出该标志层只是自西向东电阻率逐渐降低这可能与胶结物成份及含量的变化有关丰富川地区三叠系延长组岩性为一套陆源碎屑岩共分为个油层组本研究目的层段为丰富川油田的长油层组中的长油层组根据所观测到的岩心资料及研究区各井的自然电位曲线自然伽玛曲线视电阻率曲线及声波时差等测井曲线及沉积旋回对所研究的地层进行了划分并进一步将长油层组细分为个亚油层即长长长长在开发中储层沉积相分析的一般步骤为分析区域沉积背景划分大相和亚相确定油田所处的相带位置划分沉积单元确定各沉积单元的微相类型油田开发中储层沉积相分析总是在一个油田范围内进行的研究范围比较局限若脱离大相的控制直接进行微相分析很容易发生串相因此识别微相必须在识别大相亚相的前提下逐级进行在本次研究中主要利用区域岩相古地理研究成果分析区域沉积背景结合岩心观察和分析化验资料以及测井相分析资料划分大相亚相进而划分微相沉积微相的研究是以沉积时间单元为基础的所谓沉积时间单元系指在相同沉积环境背景下的物化作用生物作用所形成的同时沉积它是指一次沉积事件中沉积的地层是时空上的统一体理想的沉积时间单元为地质等时面之间所沉积的地层每一时间单元为一地层成因增量从油田开发的角度看在每个时间单元内应包括一个小层或一个独立的油水流动单元同一单砂层就是同一沉积时间单元的沉积产物进行单砂体沉积微相分析时划分的沉积单元应当是一个一次连续沉积的单砂层不同的沉积环境下形成的沉积其稳定性不同划分沉积单元的方法也不同对于湖相和三角洲前缘相比较稳定的沉积环境下沉积的砂层因其大多具有明显的多级次沉积旋回和清晰的多个标准层岩性和厚度的变化均有一定的规律可循所以常用旋回对比分级控制的旋回厚度对比油层的方法即在标准层控制下按照沉积旋回的级次和厚度比例关系从小到大逐级对比直到每个单层地质背景研究区区域背景相特征鄂尔多斯盆地属于华北板块的西延部分最终于白垩纪定型的地台型沉积盆地研究区长沉积期处于延长组第四期旋回末期的抬升阶段东北部物源比较充足研究区沉积体系处在盆地东部河流沉积体系范围图根据盆地东部典型野外露头剖面长地层及研究区长取心井段岩心沉积特征相标志岩相特征及其组合序列结合区域沉积背景研究区长沉积期为河流沉积体系辫状河主要发育在地形梯度较大的冲积平原与其它河流相比河道相对较宽水深较浅宽深比通常大于辫状河河谷弯曲度较低流量变化较大碎屑物质较粗以推移质为主在河谷内往往形成心滩或砂坝沉积河道经常围绕心滩分叉合并象辫子一样交织在一起期间河道之间常被心滩砂坝所分隔河道和心滩很不稳定沉积过程中不断迁移改道辫状河的突出特征是河道二元结构的下部河道微相砂质旋回很发育而上部旋回的河漫滩细粒沉积如粉砂泥质物质所占比例很少在枯水期河道砂坝通常显露出来在洪水期常被淹没河道砂坝也可因生长联合形成规模较大的河心滩河道基底冲刷面起伏小河岸易受侵蚀因此河漫滩沉积不发育地层研究区所在鄂尔多斯盆地三叠系延长组地层三叠系延长组长油层组是辫状河建设高峰期自下而上发育了长长长三个反旋回沉积序列其中以长辫状河厚层砂岩最为发育据此将长进一步划分为长长长长具有较稳定的区域标志层以电阻率曲线异峰突起为特征易于识别在丰富川地区虽然取心资料有限但可以依据有关井的的电性曲线特征进行对比以找出该标志层只是自西向东电阻率逐渐降低这可能与胶结物成份及含量的变化有关丰富川地区三叠系延长组岩性为一套陆源碎屑岩共分为个油层组本研究目的层段为丰富川油田的长油层组中的长油层组根据所观测到的岩心资料及研究区各井的自然电位曲线自然伽玛曲线视电阻率曲线及声波时差等测井曲线及沉积旋回对所研究的地层进行了划分并进一步将长油层组细分为个亚油层即长长长长沉积微相研究方法当在一定的区域范围内对某一地层单位进行沉积相或沉积微相或沉积环境分析时首先都应从最基础的地质工作入手研究岩层本身的性质诸如成分颜色结构沉积构造分选性组成颗粒的特征圆度球度表面微观特征层序特征如向上变细或向上变粗交互层等分析其岩相特征同时应仔细研究岩层中所含的各种生物化石的特征尤其是生态特征它可以更多地反映古生物的生存环境这里所讲的生物化石也包括各种遗迹化石在许多情况下生物遗迹化石更为常见其重要性已为大家所共识这些工作主要依靠大量的野外露头观察和钻井岩心描述来进行如果条件允许在进行相分析时应将其与地球物理方法相结合采用岩心相分析和测井相分析相结合的技术开展沉积相研究具体技术路线上从点到线到面按照单井相分析剖面相分析平面相分析的程序进行图沉积相是沉积环境及其在该环境中形成的沉积岩物特征的综合根据沉积相的岩性特征古生物特征和地球化学特征划分沉积相的全过程称为沉积相分析沉积相分析是油区岩相古地理研究中的一项最基础的工作沉积相研究首先要了解区域地质资料从岩心野外露头观察入手对可见到的每一块样品仔细观察认真描述其颜色岩性和沉积构造特征等对研究区的沉积环境做初步判断之后再结合测井资料录井资料地震资料等进行详细分析并收集各种分析化验资料进行室内研究对研究区的沉积相做进一步的确定现今地球化学方面的研究也可用于划分地层分析沉积相并探讨成因机理利用元素地球化学划分沉积相有一个重要的先决条件即该参数的分布规律必须主要受沉积环境控制但事实上沉积岩中元素的分布与岩石形成过程中的每一环节都有密切关系从母岩岩性风化强度搬运作用沉积方式成岩作用后生变化等每一过程都会使岩石中各元素含量发生相应变化然而不同元素的地球化学性质不同各环节对其影响的程度也不同所以充分利用这一点并结合物源区母岩特点合理选择地球化学指标是可以用于沉积相分析的对于沉积相和沉积体系的研究需要使用各种手段也就是综合研究的方法从多方面不同角度来对其进行分析重塑当时的古地理环境事实上由于自然环境的复杂性和各种地质作用之间的相互作用与影响对地质记录的认识很不容易需要考虑的因素很多决不可失之于主观片面沉积环境和沉积相的研究是地质学中一门综合性很强的分支学科需要大量的实际资料作基础对其进行研究我们在沉积相研究中注意到一下几点在系统岩性描述收集各种相标志时特别重视沉积层序的观察和研究应用相序递变法则瓦尔特同时也注意区分正常沉积作用和事件沉积作用注意应用典型相标志和标准相模式它们是沉积相研究的依据在本项目的研究过程中我们重视宏观观察结合研究区目的层段重点取样进行室内鉴定测试对快速高效及高质量完成本相目起到重要作用对于剖面中出现的特殊沉积现象经反复观察反复对比注意与相邻剖面和标准相模式对比应用相序递变规律或相变法则沉积补偿原则等法则对研究区相类型得出了比较可信的预测沉积微相类型与特征相研究已经获取了研究层系较丰富的沉积相标志包括沉积岩的颜色类型碎屑颗粒结构沉积结构沉积韵律及沉积层序等根据这些标志开展相应层系沉积相的分析和对比并在纵横向上研究沉积相的特征类型分布及其变化规律颜色特征颜色是沉积岩最直观最醒目的标志是沉积环境的良好指示剂沉积岩颜色的变化除取决于成分外还与其沉积环境密切相关因此在判别沉积环境时沉积岩的颜色具有非常重要的作用最主要的色素为有机质和铁质通常有机质含量增加岩石颜色变深变暗如有呈绿色有则呈红色沉积岩中含有机质如碳质和沥青分散状硫化铁如黄铁矿和白铁矿则呈暗色包括灰色和黑色含量愈高颜色就愈深说明岩石形成于还原环境或强还原环境碳质沉积通常反映浅水沼泽弱还原环境沥青质和分散状硫化铁则反映深水或较深的停滞水环境沉积岩中含有的矿物如海绿石绿泥石和菱铁矿则呈绿色反映弱氧化或弱还原环境沉积岩中含有矿物如赤铁矿褐铁矿则呈红色或褐黄色反映氧化或强氧化环境如河流冲积扇等沉积岩的颜色按成因分为继承色自生色和次生色继承色主要决定于陆源碎屑颗粒的颜色一般不反映沉积环境自生色主要决定于岩石中含铁自生矿物及有机质的种类和数量粘土岩化学岩和生物化学岩的自生颜色是古水介质的物理化学条件的良好反映是良好的地球化学指标也是沉积环境重要标志次生色是在后生作用阶段或风化过程中岩石的原生组分发生次生变化所引起的不反映沉积条件研究区长油层组砂岩主要为灰色灰白色少量为深灰色及灰绿色含油层段砂岩为灰褐色褐色粉砂岩以深灰色和灰色为主其次为灰绿色泥岩多为灰黑色黑色和杂色取心段地层中除了能见含碳质有机质及大量炭化植物碎片外未见到还原条件下的暗色特征颜色较水下还原环境的储层浅表明研究区长期处于水上沉积环境岩相及矿物学特征通过岩心观察与描述结果录井资料等表明区内长地层的岩性主要由含泥砾细砂岩中细砂岩细砂岩粉细砂岩粉砂岩泥岩及其过渡类型组成夹少量煤线岩相类型主要包括含泥砾细砂岩相厚层沙纹交错层理细砂岩相板状交错层理细砂岩相平行层理中细砂岩相沙纹交错层理粉砂岩相泥质粉砂岩相深灰色泥岩相等沉积构造碎屑岩中的沉积构造特别是物理成因的原生沉积构造包括层理和层面构造最能反映沉积物形成过程中的水动力条件所以一直被视为分析和判断沉积相的重要标志层理构造层理是在岩石形成过程中产生的由物质成分颗粒大小颜色结构构造等的差异而表现出的岩石成层构造一般厚几厘米至几米其横向延伸可以是几厘米至数千米常见的沉积构造如以下水平层理常见于粉砂岩粉砂质泥岩中其特征是薄的纹层呈直线状平行并平行于层面纹层可连续可不连续厚度一般为毫米反映了在低能环境的低流态中由悬浮物质沉积而形成纹理的显现可因粒度变化不透明矿物分布云母片和碳质碎片的顺层排列而显示出来研究区水平层理主要发育于河道间洼地及天然堤等低能沉积环境中平行层理主要由平行而又几乎水平的纹层状砂和粉砂组成一般特点是由颗粒大小不同的纹层叠覆或是含有不同重矿物的纹层叠覆或两者兼备平行层理在研究区较为发育主要存在于细砂级的砂岩中细层厚度一般在以上层系厚度在左右层面常含有较多的片状矿物如黑云母这是在周期性变化的高流态中由平坦的床沙上迁移而形成本区平行层理主要见于河道砂岩中图版板状交错层理其特征是由一系列斜交于层系界面的纹层组成各层系之间可以是彼此重叠交错切割的方式组合它是在沉积物供应相对不足的情况下直脊型波痕的迁移可形成板状交错层理交错层的纹层就是波痕背流面的前积纹层区内板状交错层理广泛发育主要为小型板状交错层理层系上下界面平直呈板状厚度较稳定研究区板状交错层理常出现于河道砂体和河道砂坝沉积中图版沙纹交错层理它形成于水流波痕或波浪波痕迁移并同时向上生长的环境中多出现于河流边滩上部及堤岸沉积洪泛平原三角洲及浊流沉积环境中沙纹交错层理在本区相当发育主要出现于粉细砂岩粉砂岩中是多层系的小型交错层理层系下界为微波形细层向一方倾斜并向下收敛研究区主要出现在河道间洼地和天然堤等微相的细砂岩及粉砂岩中图版槽状交错层理由一系列槽状形态的层系组成每个槽状层系由与下伏的侵蚀冲刷槽的形态相应的上凹状弧形细层组成的细层与下伏层系界面呈切线接触研究区长河道砂体中以小型槽状交错层理为主图版