【正文】 前言 第 1 頁 共（ 33 ）頁 鄂爾多斯盆地姬嫄地區(qū)羅 1 井區(qū)長 81 油層組儲層綜合研究及評價 前 言 1 論文來源及目的意義 本題目來源于長慶油田研究院油藏評價室的科研項目《鄂爾多斯盆地姬嫄地區(qū)羅1 井區(qū)長 81 油層組儲層綜合研究及評價》。 儲層綜合研究及評價的目的是為了尋找、認識、改造儲層，充分發(fā)揮儲層能量，以達到提高勘探開發(fā)效益的目的。因此合理、客觀、快速地對儲層進行評價和分類具有十分重要的意義。由于近年來我國原油消費量的持續(xù)增長，以及基于國家石油戰(zhàn)略方面的考慮，開發(fā)和利用好低滲透油藏對保持我國的國民經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展有著重要的基礎(chǔ)保障作用 。 為了對這部分儲量進行有效的動用，必須對其進行科學的評價。 鄂爾多斯盆地姬源油田羅 1 井區(qū)長 8:油藏屬于低孔、低滲儲層 ,儲層橫向變化快 ,非均質(zhì)性嚴重 ,由于其處于開發(fā)早期 ,目前對沉積微相類型，平面展布規(guī)律認識不清 ,對砂體的空間展布規(guī)律缺乏整體認識 ,非均質(zhì)性刻畫尚欠精細 ,儲層參數(shù)不夠準確 ,也沒有建立精細的儲層模型 ,這些問題嚴重影響了油田的勘探開發(fā)工作 , 制約了油田合理的油藏開發(fā)技術(shù)政策的制定和開發(fā)方案的確定 因此 ,對儲層進行綜合評價 ,預測有利區(qū)帶 , 是解決上述問題的關(guān)鍵。 姬嫄地區(qū)作為鄂爾多斯盆地的主要產(chǎn)油區(qū)之一 ，具有豐富的油氣資源 ,經(jīng)過近幾年的勘探工作，對其有了一些初步的認識，研究區(qū)構(gòu)造單元屬伊陜斜坡中部，具有低孔、低滲、低飽和度的儲層特征，屬于典型的低滲特低滲油氣藏，發(fā)育巖性油氣藏和巖性一構(gòu)造油氣藏。本文旨在通過對羅 1 井區(qū)長 81 油層組的巖石學特征成巖作用的研究，同時結(jié)合沉積相及巖相古地理的研究，在全面分析儲層特征的基礎(chǔ)上，找出影響儲層物性的主控地質(zhì)因素，發(fā)現(xiàn)其形成及分布規(guī)律，進而對有利區(qū)帶進行預 測，優(yōu)選出勘探目標，為石油勘探與開發(fā)提供依據(jù)。 2 研究現(xiàn)狀和趨勢 儲層評價目前采用的方法總體上分為定性評價和定量評 價兩大類。定性評價主要鄂爾多斯盆地姬嫄地區(qū)羅 1 井區(qū)長 81 油層組儲層綜合研究及評價 第 2 頁 共（ 33 ）頁 以孔隙度和滲透率為評價依據(jù)，將儲層分為好、中、差 3 個等級。此外也結(jié)合巖石成分，結(jié)構(gòu) (粒度、分選、磨圓 )、雜基含量、成巖作用、壓汞和退汞參數(shù)等指標，評價儲層的儲集性能。定性評價是初步和大略的。儲層定量評價方法近年得到快速發(fā)展并廣泛應用。定量評價方法主要有灰色理論、綜合評判函數(shù)法、主成分分析法、聚類分析及模式識別法、層次分析法、神經(jīng)網(wǎng)絡等，這些現(xiàn)代數(shù)學地質(zhì)方的的引入以及流動單元、分形理論等新研究方法的興起，推動了儲層評價研究水平的提高。 國外儲層評價方法主要研究勘探與開發(fā)結(jié)合、沉積與物性 研究結(jié)合、宏觀與微觀結(jié)合、描述與機理研究結(jié)合的方法，大致有儲層類型、特征、成因、分布、演化、測試技術(shù)，預測與評價方法等七個方面的評價技術(shù)。盡管針對我國陸相低滲透油藏特點發(fā)展了一系列實用、有效和先進的儲層表征及評價技術(shù)方法 ,但仍面臨許多難題。如勘探評價階段基于露頭與鉆井資料協(xié)同的精細地質(zhì)模型的建立、特低滲儲層裂縫三維定量模型、特低滲儲層成巖作用與沉積微相相互作用對儲層質(zhì)量的影響作用、特低滲儲層孔隙結(jié)構(gòu)模型及微孔隙定量化技術(shù)、特低滲儲層測井評價等。 儲層評價發(fā)展的趨勢是結(jié)合新的理論，充分利用現(xiàn)有的一切新興技術(shù)， 從定性評價發(fā)展到定量評價。且近年來流動單元研究、分形理論，等新興理論在儲層平中的應用得到了迅速的發(fā)展。隨著計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展，地質(zhì)學家把這一技術(shù)與以往的儲層研究技術(shù)方法相結(jié)合，建立了儲層地質(zhì)模型和計算機三維地質(zhì)模擬，促使儲層研究從定性化向定量化、可視化方向發(fā)展。 而對于姬嫄油田低滲砂巖的研究來說大量研究表明其孔隙類型主要有粒間孔、溶蝕孔、微孔、晶間孔、微裂隙 ,主要以中小孔為主 ,孔隙半徑常常小于 50um,在特低滲儲層中粒間孔主要為殘余粒間孔 ,且數(shù)量上小于溶燭孔。同時 ,微孔和微裂隙明顯增加 。喉道類型主要為點狀 喉道、片狀喉道和管束狀喉道 ?？缀斫M合類型主要有中孔細喉型、小孔細喉型和微孔、微喉道及微裂隙混合型。它們的組合非常復雜 ,給油田開發(fā)帶來更大的難度。 另外低滲透油藏評價新思路一必須引入新參數(shù) ,在評價特低滲透儲層及其劃分標準時 ,在采用滲透率、孔隙度、有效厚度、有效厚度鉆遇率、喉道中值半徑、泥質(zhì)含量、碳酸鹽含量等常用參數(shù)的基礎(chǔ)上。充分考慮低滲透儲層的特點 ,引入反映低滲透滲流特征的參數(shù) ,建立新的適應特低滲儲層特點的評價指標體系。 低滲透儲層的微相類型和巖相類型與儲層演化也密切相關(guān)。如在鄂爾多斯盆地延長組前言 第 3 頁 共（ 33 ）頁 儲層中 ,同一沉 積體系的不同微相砂體的儲集性能差別大 ,其成巖演化特征亦不相同。可以說 ,巖性微相一成巖相同時控制了儲層孔隙的演化 ,尋找這種有利的成巖一儲集相帶關(guān)鍵是在沉積微相研究的基礎(chǔ)上 ,勾畫出有利的巖性微相和儲層的成巖相。 3 研究方法與思路 本次研究在了解盆地區(qū)域地質(zhì)背景的前提下，研究盆地地質(zhì)構(gòu)造和沉積相對含油儲集體形成的控制作用；在儲層沉積學研究的基礎(chǔ)上，分析儲集層的巖石學特征、孔隙度發(fā)育特征；礦物的溶解作用于次生孔隙的形成機制，研究孔隙成因類型、裂縫分布特征及其控制因素。在以上研究的基礎(chǔ)上，對研究區(qū)長 2 目的層的儲層進 行綜合評價。研究流程見圖 11. 圖 11 研究流程圖 鄂爾多斯盆地姬嫄地區(qū)羅 1 井區(qū)長 81 油層組儲層綜合研究及評價 第 4 頁 共（ 33 ）頁 1 區(qū)域地質(zhì)概況 概況 鄂爾多斯盆地是位于華北地臺西部的大型克拉通疊合盆地，為中國第二大沉積盆地，面積 25104km2，是一個穩(wěn)定沉降、坳陷遷移、扭動明顯的多旋回內(nèi)陸克拉通含油氣盆地（田在藝， 1996 ；任紀舜， 20xx）。晚三疊世由于印支運動的影響，使得晚古生代一中三疊世的華北克拉通坳陷盆地逐漸向內(nèi)陸轉(zhuǎn)化（劉少峰等， 1997）。鄂爾多斯盆地延長組為大型三角洲沉積建造，充填序列記錄了該大型湖盆初始發(fā)育、快速拗陷至湖退興衰的完整序列。 姬源地區(qū)位于姬塬地區(qū)位于鄂爾多斯盆地陜北斜坡中西部。陜西省定邊縣、寧夏回族自治區(qū)鹽池縣及甘肅省環(huán)縣交界處。該區(qū)構(gòu)造位置橫跨陜北斜坡和天環(huán)均 )陷兩個構(gòu)造單元，具有東北高西南低的構(gòu)造特點。羅 1 井區(qū)位于鄂爾多斯盆地天環(huán)拗陷東部，東鄰陜北斜坡 ，是姬塬油田的一個重要產(chǎn)油區(qū)塊，上三疊統(tǒng)延長組長 81 為其主要含油層系。羅 1 井區(qū)在區(qū)域構(gòu)造上為一東高西低的單斜，地層傾角集中于 0. 5176。左右，區(qū)內(nèi)斷層和褶皺不發(fā)育，小范圍內(nèi)由于差異壓實作用形成了一系列寬緩的鼻狀隆起。 圖 12 鄂爾多斯盆地構(gòu)造分區(qū) 圖區(qū)域地質(zhì)概況 第 5 頁 共（ 33 ）頁 區(qū)域構(gòu)造背景 鄂爾多斯盆地構(gòu)造演化過程劃分為以下六個構(gòu)造演化階段 : 基底形成階段 (太古代 —— 早元古代 ) 鄂爾多斯盆地基底屬于華北地臺的組成部分 ,這一變質(zhì)基底是早元古代末期固結(jié)的。盆地最老的基底約為 20?25 億年 ,此區(qū)域劃分為華北地臺基底中最古老的陸核區(qū)之一。 坳拉谷階段 (中晚元古代 ) 中晚元古代 ,呂梁一中條運動之后 ,鄂爾多斯地區(qū)的構(gòu)造發(fā)展進入了新的階段。區(qū)內(nèi)主要有賀蘭坳拉谷與秦晉坳拉谷 ,它們分別以近南北向和北東向插入古陸內(nèi)部 ,并具有向北和北東方向收斂 ,向南及西南力向敞幵的楔形輪廓。經(jīng)過晉 寧運動 ,上述大陸裂谷關(guān)閉 ,形成統(tǒng)一的中國地臺 ,這一構(gòu)造層也是鄂爾多斯盆地的基礎(chǔ)。 淺海臺地階段 (早古生代 ) 早古生代時期 ,即晉寧運動后 ,鄂爾多斯盆地表現(xiàn)為穩(wěn)定的整體升降運動 ,在陸塊內(nèi)部形成典型的克拉通坳陷。在此階段內(nèi) ,鄂爾多斯地區(qū)南北為加里東地槽所控制 ,東西為殘存的坳拉谷所夾持 ,形成北高南低、中間高東西兩側(cè)低的古地貌背景。 濱海平原階段 (晚古生代 —— 中三疊世 ) 楊俊杰、裴錫古等認為 ,晚古生代時 ,鄂爾多斯地區(qū)在陰山火山弧向南俯沖、秦嶺火山弧向北俯沖的作用下 ,其北緣及南緣相對仰沖而隆升 。而賀蘭坳拉谷于中 石炭世再度拉幵 ,較早地接受沉積 ,形成上古生界區(qū)域性沉降帶。至早二疊世盆地上升為陸 ,干旱氣候再度出現(xiàn) ,揭?guī)粤岁懴喑练e的序幕 ,二疊世晚期 ,盆地進入全面陸相沉積階段 ,湖泊逐漸開始萎縮。 內(nèi)陸盆地階段 (晚三疊世 —— 早白堊世 ) 從晚三疊世以來 ,盆地演化進入了大型內(nèi)陸差異沉降盆地的形成和發(fā)展時期。三疊紀末期印支運動和隨后的早期燕山運動 ,使全盆一度整體抬升 ,并遭受剝蝕及變形。到早侏羅世早期轉(zhuǎn)為沉降 ,早侏羅世中期繼續(xù)沉降 ,中侏羅世后的燕山運動又使盆地開始抬升 ,僅盆地西南部具有晚侏羅世沉積。直至早白堊世初期盆地東緣上升為 山、南緣及西緣也再度上升 ,形成四周升起 ,封閉統(tǒng)一的盆地。在此期間 ,盆地地層變形基本定型 ,內(nèi)部六個主要構(gòu)造單元形成 ,盆地東傾單斜轉(zhuǎn)化為西傾單斜 ,并在單斜背景上疊加了一些軸線向西環(huán)一帶收斂的近東西向延伸的小鼻隆 ,形成了現(xiàn)今盆地西深東淺、南鄂爾多斯盆地姬嫄地區(qū)羅 1 井區(qū)長 81 油層組儲層綜合研究及評價 第 6 頁 共（ 33 ）頁 低北高的地向斜 ,此時陜北斜坡漸具規(guī)模且占據(jù)盆地中部廣大地區(qū)。 斷陷階段 (新生代〉 燕山后期和喜馬拉雅期運動使盆地抬升 ,導致早第三紀 (漸新世 )在盆地西部天環(huán)坳陷北部有一些鹽湖、河流沉積 。漸新世以后 ,受喜山 I 幕的影響 ,盆地全面上升 ,第四紀形成黃土沉積。在此期間 ,盆地內(nèi)部地層變形 和主要的六個一級單元及次級構(gòu)造得到加強并定型。 盆地構(gòu)造形態(tài)總體顯示為一東翼寬緩、西翼陡傾的不對稱大向斜。盆地邊緣斷裂、褶皺較發(fā)育，而盆地內(nèi)部構(gòu)造相對簡單，盆地內(nèi)無二級構(gòu)造，三級構(gòu)造僅發(fā)育一系列幅度較小的鼻狀隆起，圈閉較好的背斜構(gòu)造發(fā)育。羅 1 井區(qū)位于鄂爾多斯盆地天環(huán)拗陷東部，東鄰陜北斜坡。 地層系統(tǒng) 區(qū)域地層特征及劃分 鄂爾多斯盆地上三疊統(tǒng)延長組是我國陸相三疊系地層中出露最好、研究最早、發(fā)育比較齊全的地層（李克勤， 1992；宋國初， 1993；李文厚， 1999），是鄂爾多斯盆地內(nèi)陸湖盆形 成后的第一套生儲油巖系、主要含油層位，也是研究區(qū)最主要的勘探開發(fā)層系。其底部與中三疊統(tǒng)紙坊組呈平行不整合接觸，頂部受到不同程度的剝蝕，與侏羅系延安組或富縣組呈角度不整合接觸。 鄂爾多斯盆地延長組為大型三角洲沉積建造，充填序列記錄了該大型湖盆初始發(fā)育、快速拗陷至湖退興衰的完整序列。研究區(qū)鉆井資料揭示地層自上而下為 :第四系、侏羅系延安組、富縣組 (部分區(qū)域 )、三疊系 (延長組未穿 ),缺失白堊系地層。延長組頂部與侏羅系延安組或富縣組呈平等不整合接觸 ,侏羅系地層保存不完整。部分區(qū)域缺失富縣組 ,延安組直接不整合覆蓋在三疊 系之上。由于流水的侵蝕 ,部分地區(qū)三疊系或侏羅系地層出露地表。延長組底部與中三疊統(tǒng)紙坊組頂部呈平行不整合接觸關(guān)系相劃分開。 延長組也是研究區(qū)主要的含油層位，自下而上劃分為 10 段，長 10 段－長 1 段，油氣主要富集在長 2 段、長 3 段、長 6 段和長 8 段中。鄂爾多斯盆地三疊系延長組油層組又可以進一步劃分小層（見表 1）。 表 1 鄂爾多斯盆地三疊系延長組地層劃分及主要標志層 區(qū)域地質(zhì)概況 第 7 頁 共（ 33 ）頁 系 統(tǒng) 組 段 油組 小層 厚度 巖性特征 標志層 （ m） 名稱 位置 侏 羅 下 統(tǒng) 富縣組 0150 淺灰色厚層塊狀石英砂巖、