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遼河拗陷大民屯凹陷古近系碎屑巖儲層沉積學特征 版權信息
- ISBN：9787030736970
- 條形碼：9787030736970 ; 978-7-03-073697-0
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數(shù)：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
遼河拗陷大民屯凹陷古近系碎屑巖儲層沉積學特征 內(nèi)容簡介
本書以沉積巖石學、沉積學和石油地質(zhì)學等為理論指導，綜合利用地質(zhì)、測井、試井、地球物理和儲層測試等資料，采用粒度、巖石薄片、染色薄片、鑄體薄片、掃描電鏡、電子探針、X射線衍射、元素地球化學等技術手段，以渤海灣盆地東北部的遼河拗陷大民屯凹陷古近系沙河街組地層為研究對象，研究了沙河街組沙三段碎屑巖儲層的沉積相和沉積演化、物質(zhì)來源和成巖環(huán)境、成巖作用和主控因素，以及儲層形成演化機制，進行了儲層分類評價與有利區(qū)預測，深入研究了陸相盆地的碎屑巖儲層沉積學特征，為油氣勘探開發(fā)提供了更多儲層地質(zhì)信息和科學依據(jù)。
遼河拗陷大民屯凹陷古近系碎屑巖儲層沉積學特征 目錄
目錄
前言
第1章緒論1
1.1儲層沉積學1
1.1.1儲層沉積學基本概念1
1.1.2儲層沉積學發(fā)展1
1.1.3儲層沉積學展望2
1.2儲層沉積學的研究方法4
1.2.1地質(zhì)學方法5
1.2.2地球物理方法6
1.2.3地球化學方法7
1.2.4交叉學科方法7
第2章區(qū)域地質(zhì)概況10
2.1地理概況10
2.2地質(zhì)概況10
2.2.1區(qū)域地質(zhì)背景10
2.2.2地層特征12
2.2.3油田概況15
第3章巖石學特征及物源分析17
3.1物源區(qū)分析17
3.2碎屑巖成分特征20
3.3重礦物組成與分布特征23
3.4粗粒/細粒沉積物平面分布特征26
3.5主量、微量及稀土元素特征29
3.5.1樣品與實驗方法29
3.5.2地球化學分析結果31
3.5.3物源區(qū)地質(zhì)背景研究42
第4章大民屯凹陷沙河街組沉積相51
4.1沉積相類型及其特征51
4.1.1三角洲相和扇三角洲相52
4.1.2淺水三角洲分類與淺水扇三角洲沉積特征60
4.1.3淺水扇三角洲前緣沉積生物擾動特征62
4.2單井相71
4.2.1沈檢5井72
4.2.2沈檢3井75
4.2.3靜66-60井76
4.3剖面沉積相和沉積演化81
4.3.1剖面沉積相81
4.3.2沉積演化特征81
4.4砂體與儲層構型分析91
4.4.1水下分流河道砂體寬度預測91
4.4.2淺水扇三角洲前緣儲層構型特征93
4.4.3儲層構型特征97
第5章儲層巖石學特征和成巖作用研究100
5.1巖石成分及其特征100
5.2黏土礦物特征105
5.3成巖作用類型111
5.3.1壓實和壓溶作用112
5.3.2膠結作用113
5.3.3溶蝕作用124
5.3.4交代作用130
5.4成巖階段劃分130
5.5成巖演化模式132
第6章儲層物性特征及其影響因素136
6.1儲層孔隙結構特征136
6.1.1孔隙類型136
6.1.2喉道類型及其特征139
6.1.3微觀孔隙結構特征141
6.2儲層的物性特征144
6.2.1孔隙度和滲透率特征144
6.2.2孔隙度和滲透率關系146
6.2.3孔隙度和滲透率平面分布特征147
6.3儲層物性影響因素152
6.3.1碎屑顆粒對儲層物性的影響153
6.3.2黏土礦物對儲層物性的影響155
6.3.3成巖作用對儲層物性的影響156
第7章儲層分類評價與有利區(qū)預測160
7.1儲層主控因素分析160
7.1.1沉積相對儲層的控制160
7.1.2成巖作用對儲層的控制161
7.2有利儲層評價163
7.2.1有利儲層評價標準163
7.2.2單井儲層質(zhì)量劃分164
7.2.3不同時期取心井儲層特征對比164
參考文獻168
前言
第1章緒論1
1.1儲層沉積學1
1.1.1儲層沉積學基本概念1
1.1.2儲層沉積學發(fā)展1
1.1.3儲層沉積學展望2
1.2儲層沉積學的研究方法4
1.2.1地質(zhì)學方法5
1.2.2地球物理方法6
1.2.3地球化學方法7
1.2.4交叉學科方法7
第2章區(qū)域地質(zhì)概況10
2.1地理概況10
2.2地質(zhì)概況10
2.2.1區(qū)域地質(zhì)背景10
2.2.2地層特征12
2.2.3油田概況15
第3章巖石學特征及物源分析17
3.1物源區(qū)分析17
3.2碎屑巖成分特征20
3.3重礦物組成與分布特征23
3.4粗粒/細粒沉積物平面分布特征26
3.5主量、微量及稀土元素特征29
3.5.1樣品與實驗方法29
3.5.2地球化學分析結果31
3.5.3物源區(qū)地質(zhì)背景研究42
第4章大民屯凹陷沙河街組沉積相51
4.1沉積相類型及其特征51
4.1.1三角洲相和扇三角洲相52
4.1.2淺水三角洲分類與淺水扇三角洲沉積特征60
4.1.3淺水扇三角洲前緣沉積生物擾動特征62
4.2單井相71
4.2.1沈檢5井72
4.2.2沈檢3井75
4.2.3靜66-60井76
4.3剖面沉積相和沉積演化81
4.3.1剖面沉積相81
4.3.2沉積演化特征81
4.4砂體與儲層構型分析91
4.4.1水下分流河道砂體寬度預測91
4.4.2淺水扇三角洲前緣儲層構型特征93
4.4.3儲層構型特征97
第5章儲層巖石學特征和成巖作用研究100
5.1巖石成分及其特征100
5.2黏土礦物特征105
5.3成巖作用類型111
5.3.1壓實和壓溶作用112
5.3.2膠結作用113
5.3.3溶蝕作用124
5.3.4交代作用130
5.4成巖階段劃分130
5.5成巖演化模式132
第6章儲層物性特征及其影響因素136
6.1儲層孔隙結構特征136
6.1.1孔隙類型136
6.1.2喉道類型及其特征139
6.1.3微觀孔隙結構特征141
6.2儲層的物性特征144
6.2.1孔隙度和滲透率特征144
6.2.2孔隙度和滲透率關系146
6.2.3孔隙度和滲透率平面分布特征147
6.3儲層物性影響因素152
6.3.1碎屑顆粒對儲層物性的影響153
6.3.2黏土礦物對儲層物性的影響155
6.3.3成巖作用對儲層物性的影響156
第7章儲層分類評價與有利區(qū)預測160
7.1儲層主控因素分析160
7.1.1沉積相對儲層的控制160
7.1.2成巖作用對儲層的控制161
7.2有利儲層評價163
7.2.1有利儲層評價標準163
7.2.2單井儲層質(zhì)量劃分164
7.2.3不同時期取心井儲層特征對比164
參考文獻168
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遼河拗陷大民屯凹陷古近系碎屑巖儲層沉積學特征 節(jié)選
第1章緒論 1.1儲層沉積學 1.1.1儲層沉積學基本概念 儲層沉積學（Reservoir Sedimentology）是從沉積學派生出來的一個應用學科分支，如同人們所熟知的層序地層學一樣。它指綜合利用地質(zhì)、地震、測井、試井等資料和各種儲層測試手段研究油氣儲集體形成的沉積環(huán)境、成巖作用及形成機制，分析與確定儲層的地質(zhì)信息，提高油氣勘探與開發(fā)效果的一門綜合性學科。它主要是研究碎屑巖、碳酸鹽巖、火山巖和基巖儲層的形成、演化、分布，及其成分、結構、構造等基本特征的一門科學，是沉積學理論與油氣勘探開發(fā)實踐密切結合的結果（趙澄林，1998）。一般來講，石油和天然氣生成于沉積巖中，也主要儲集在沉積巖中。從沉積巖石學、沉積學以及巖相古地理學角度出發(fā)，深化對各類油氣儲層形成的研究，可以為油氣勘探開發(fā)提供更多科學依據(jù)，因此，對儲層沉積學的深入研究有著重要的理論和實際意義。儲層沉積學的任務是應用沉積學理論和相分析方法與手段，描述各種環(huán)境下形成的油氣儲集體的沉積特征及其非均質(zhì)性，是沉積學和儲層地質(zhì)學的一個重要分支，屬于應用沉積學（Applied Sedimentology）的范疇（趙澄林，1998）。 1.1.2儲層沉積學發(fā)展 儲層沉積學的發(fā)展與石油工業(yè)息息相關，隨著石油勘探開發(fā)工程的不斷深入，作為油氣藏三大要素之一也是唯一貫穿整個石油勘探開發(fā)過程的地質(zhì)因素的儲層逐漸受到地質(zhì)學家的重視。隨著20世紀60年代世界上一系列大油氣田的發(fā)現(xiàn)，石油地質(zhì)學家和油藏工程師希望以較少的鉆井資料，對油氣儲層的特征與分布做出較為正確的評價與預測，并在勘探開發(fā)中取得較好的經(jīng)濟效果，這就要求對油氣藏尤其是儲層的空間展布與內(nèi)部物性的變化規(guī)律做出科學的描述和預測。由于這些實際生產(chǎn)的需要，運用沉積學來解決石油勘探開發(fā)中的儲層特征描述及分布問題的方法就應運而生，而且立即引起石油地質(zhì)學家和油藏工程師們的高度重視，儲層沉積學也就隨之誕生了。當然對這一學科的問題和內(nèi)容，沉積學家們早已有很多關注和著述，但是*早以儲層沉積學內(nèi)容為主題在國際學術會議上專門開展討論的則是美國石油工程師學會1976年秋季年會，主要論文發(fā)表于《石油工藝雜志》1977年7月號，當時編者以新的“里程碑”評價這一期刊物，正式以“儲層沉積學”命名的是1987年SEPM出版物（裘亦楠，1992）。70年代后期，隨著石油工業(yè)的迅速發(fā)展和各種測試手段的涌現(xiàn)，儲層沉積學逐步走向成熟，儲層沉積學的發(fā)展從傳統(tǒng)注重儲層地質(zhì)研究角度，向綜合應用多學科知識發(fā)展，至今已成為一門綜合性學科，涵蓋地質(zhì)學、沉積學、地球物理、地球化學等學科，從碎屑巖和碳酸鹽巖儲層研究對象逐漸擴展為火成巖、變質(zhì)巖等特殊儲層，極大地豐富了儲層沉積學的研究內(nèi)容（楊仁超，2006），在油氣勘探開發(fā)的實踐中得到許多成功的應用。80年代產(chǎn)生了一大批儲層沉積學的著作和成果，20世紀末，美國著名石油工程師Richardson把儲層沉積學列為2000年提高石油采收率的五大關鍵因素之一。 我國開展儲層沉積學研究也始于20世紀70年代初期，為適應大慶油田進入全面注水開發(fā)階段，首先開展了大型湖盆河流-三角洲砂體儲層的工作。隨著以渤海灣盆地為主的東部油氣田的不斷發(fā)現(xiàn)和開發(fā)，儲層沉積學也得到了相應的飛速發(fā)展。由于我國的石油地質(zhì)特點是現(xiàn)有的產(chǎn)油盆地都屬陸相湖盆，90%以上的石油儲量賦存于陸相碎屑巖儲層中，因此，我國儲層沉積學一開始就有著自己的特色（裘亦楠，1992）。我國以《儲層沉積學》命名而出的書則是1990年原中國石油天然氣總公司科技情報研究所翻譯的1987年R.W.Tillman等人編寫的論文集，所涉及的內(nèi)容則是從沉積學的角度來討論提高石油采收率的地質(zhì)問題。80年代中期在裘亦楠先生的倡導下，原中國石油天然氣總公司設立了“中國油氣儲層研究”的大課題，它不僅討論油氣開發(fā)中提高采收率的問題，同時還涉及油氣勘探開發(fā)中許多針對儲層研究的沉積學問題。它標志著中國的油氣儲層沉積學走向了成熟，并且進入全面開花的嶄新時期。可以說，今天儲層沉積學已應用到油氣勘探開發(fā)各個階段儲層的綜合評價中，并從石油領域拓展到其他礦產(chǎn)的評價與預測之中（于興河，2002）。 1.1.3儲層沉積學展望 目前，新的勘探方法和分析手段提供了詳盡而可靠的地質(zhì)、地球物理、地球化學、油層物理、測試分析等數(shù)據(jù)。為儲層沉積學向多學科、多手段綜合研究方向發(fā)展創(chuàng)造了條件，使儲層研究成為全面、系統(tǒng)的工程（紀友亮，2015）。經(jīng)過約50年的深入研究，儲層沉積學進入了全面發(fā)展時期，即從勘探到開發(fā)各個階段，從宏觀到微觀，從定性到定量全方位地對儲層進行描述和預測。研究角度更加精細，研究方向更加全面，研究手段更加智能（楊仁超，2006）。研究對象從碎屑巖到碳酸鹽巖，再到火成巖、變質(zhì)巖，從陸相儲層到深水、海相儲層，從傳統(tǒng)的石油天然氣資源到頁巖氣、生物氣和可燃冰等非常規(guī)天然氣，儲層綜合研究是油氣精細勘探開發(fā)的先行軍。 傳統(tǒng)地質(zhì)學認為，油氣儲集層一般為高孔滲性的碎屑巖儲集層與碳酸鹽巖儲集層，極少有火山巖甚至變質(zhì)巖儲集層。但在幾十年的研究中發(fā)現(xiàn)，火山巖儲集層低孔滲性的基巖在石油的賦存中體現(xiàn)了越來越重要的作用。碎屑巖儲層作為*為常見的油氣儲層類型之一，目前其研究取得良好的進展，特別是近年來對于碎屑巖儲集性能的研究取得了一個較為完整的認識。一般而言，原生孔隙在碎屑巖成巖作用過程中會大量減少，因此，在碎屑巖儲集層中次生孔隙就顯得尤為重要。有機酸和無機酸的作用使長石、黏土礦物等溶解，堿液作用下使石英溶解，表生作用下滲濾作用、循環(huán)對流作用及深部熱液作用等對碎屑巖次生孔隙的形成有著重要作用（林春明，2019）。有人通過研究渤海灣盆地歧北斜坡沙河街組沙三段碎屑巖儲集層指出，碎屑巖儲集物性受物源供給、沉積相帶和成巖作用三大因素控制，物源供給與沉積相帶主要控制淺層（<3000 m）碎屑巖原生儲集性能，成巖作用與異常高壓主要控制中深層（≥3000 m）碎屑巖次生儲集孔隙（湯戈和柳颯，2016）。由于儲集層存在縱向上和橫向上的不均質(zhì)性，因此，儲層滲流單元的劃分在油氣勘探開發(fā)中的作用顯得尤其重要，碎屑巖儲層滲流單元的成因研究和體系劃分將成為今后儲層地質(zhì)學研究的一個方向（楊仁超，2006）。碳酸鹽巖儲層具有比碎屑巖儲層更為嚴重的非均質(zhì)性，正是裂縫和孔洞的滲透作用構成了碳酸鹽巖裂縫-孔洞型儲層。裂縫和孔洞是碳酸鹽巖儲層中*為重要的孔隙類型，對油氣運移和儲存起到重要作用，因此，碳酸鹽巖的裂縫成為現(xiàn)今的研究熱點之一，主要表現(xiàn)在裂縫的識別、幾何參數(shù)的計算、裂縫發(fā)育程度和有效性的預測等方面（許同海，2005）。李德生（2001）利用“數(shù)字地球”現(xiàn)代化的信息技術來整合地球科學數(shù)據(jù)資料，包括地下地質(zhì)信息、測井信息、地震信息和遙感信息等，解釋出的裂縫和孔洞系統(tǒng)與產(chǎn)油氣帶吻合性很好。在20世紀90年代末期，隨著油氣勘探開發(fā)事業(yè)的發(fā)展，火山巖儲集層研究開始興起。由于不同學科之間的交叉、測試技術和計算機技術的發(fā)展及實驗模擬設備的完善，火山巖的研究完全脫離了純巖石學的范疇，而越來越重視含火山盆地的環(huán)境分析并應用火山地質(zhì)學理論（謝家瑩等，2000），譚開俊等（2010）從火山巖的礦物成分、化學成分、巖石結構、巖石系列類型與演化趨勢以及火山作用、火山巖相與相模式、火山機構與火山構造等方面進行研究。這些火山巖儲層的特點是產(chǎn)層厚、產(chǎn)率高、儲量大。火山巖中還發(fā)現(xiàn)了數(shù)量可觀的天然氣，具有很大的儲量和潛力（侯貴卿和孫萍，2000）。王全柱（2004）對惠民凹陷商河地區(qū)火山巖儲層的裂縫產(chǎn)狀及儲層特征進行研究，確定了火成巖儲層的評價方法，確定了四類儲集層，指出有效裂縫帶。張文杰等（2019）對準噶爾盆地東部北三臺凸起地區(qū)石炭紀火成巖的研究認為，石炭紀的長期風化淋濾過程是儲層形成的關鍵，是優(yōu)質(zhì)儲層發(fā)育的必要條件，凸起高度和斜坡坡度決定了淋濾作用的強弱；海西期后形成的走滑斷裂，控制著儲層中后期構造裂縫的發(fā)育，對儲層滲流能力有一定程度的改善。火山巖儲層有其特殊之處，如發(fā)育原生的氣孔和裂縫、在酸性條件下易溶成分含量高有利于形成次生孔隙、遭受埋藏前風化淋濾作用的改造等；甚至沉積巖中火山物質(zhì)成分的存在有利于阻止粒間孔被硅質(zhì)充填、促進孔隙的保存等。火山巖儲層地質(zhì)研究方面，在完善火山地層單元的原型模型、儲層成因刻畫方面還需要加強研究，如火山巖儲層特殊的巖漿上升過程和噴發(fā)過程對于原生孔縫的形成過程及原生孔隙的控制因素分析，以及開展次生孔隙演化的壓實、風化和膠結作用等單因素量化分析。基巖儲集層由幾種類型的巖石組成，這些巖石包括不同成分的巖漿巖（從酸性巖類到超基性巖類）、噴出巖和巖墻，以及不同變質(zhì)程度的原生沉積巖和火山沉積巖（楊仁超，2006）。在一定的地質(zhì)條件下，可能形成發(fā)育有良好孔滲性的基巖，在此條件下可能形成基巖油氣藏，這些工業(yè)性的結晶基底油氣藏很大程度上與花崗巖類（花崗巖、花崗閃長巖、淺色閃長巖）有關（侯貴卿和孫萍，2000）。我國任丘油田、渤海地區(qū)以及西伯利亞、中亞和越南油氣田基底的有關資料以及世界其他地區(qū)公布的資料都表明，上述巖石中儲層的形成是若干種不同作用的結果。基巖儲層的形成是由交代作用、收縮作用、構造作用、巖漿期后作用及表生作用等作用形成的。 隨著儀器設備和實驗方法的進步、地球系統(tǒng)科學的興起和大數(shù)據(jù)時代的來臨，儲層沉積學將會迎來新的發(fā)展變革。儲層研究將以微觀發(fā)展帶動宏觀的進步，更加深入地精細刻畫儲層物性，并利用先進的計算機手段復刻儲層的成因過程、流體滲透過程、配合生產(chǎn)動態(tài)化研究，為實際開發(fā)提供成熟的方案。深入的微觀研究意味著儲層研究更為精細，微觀孔隙結構、孔隙中的黏土雜基及自生黏土礦物等不僅對驅(qū)油效率有明顯的影響，還會對儲層產(chǎn)生不同程度的傷害，多種成巖作用對儲層物性的多重影響和成巖相的劃分界定一定程度上又決定了開發(fā)方法的采用，這一系列因素要求精細研究儲層的微觀非均質(zhì)性（賴錦等，2013）。另外，由定性分析走向定量分析是不可阻擋的趨勢，目前國內(nèi)外將儲層沉積學的重點放在討論建立儲層地質(zhì)模型的技術問題上，模擬和建模技術一直是計算機研究的前沿技術，三維建模技術結合地震技術和測井技術可以更好地再現(xiàn)儲層的整體結構，隨著微觀認識的加深，數(shù)值模擬可以發(fā)展精細的儲層表征與建模技術，在非常精細的尺度上認識儲層不同級別的非均質(zhì)特征，對儲層內(nèi)部性質(zhì)、驅(qū)油模式有更好的研究成果，為油田開發(fā)提供依據(jù)。大數(shù)據(jù)時代計算機技術的迅速發(fā)展，使得機器學習和深度學習方法解決地質(zhì)學問題成為重要的研究方向，這為儲層研究的智能化和多樣化提供了物質(zhì)前提。基于統(tǒng)計學方法，大數(shù)據(jù)和機器學習的加入可以更好融入模擬和建模之中，發(fā)現(xiàn)地質(zhì)數(shù)據(jù)之間的深層聯(lián)系，提高數(shù)據(jù)分析能力和模型效果。國內(nèi)儲層地質(zhì)建模研究已走過30年，隨著油氣藏開發(fā)類型的豐富、開發(fā)程度的深入以及多學科的協(xié)同發(fā)展，對地下地質(zhì)條件的認識將會不斷加深、對儲層結構的刻畫將會更加準確，儲層地質(zhì)建模將迎來更大的發(fā)展。中國儲層地質(zhì)建模未來發(fā)展方向體現(xiàn)在：①深化基礎理論研究；②完善建模技術和建模方法；③加快推進建模軟件的國產(chǎn)化（賈愛林等，2021）。此外，多學科協(xié)同研究以及新型交叉學科的興起必然是儲層沉積學發(fā)展的又一大趨勢，在過去儲層研究過程中，沉積學、層序地層學、測井地質(zhì)學、地震地質(zhì)學、地球化學等學科與儲層沉積學的交叉融合極大促進了儲層綜合研究的發(fā)展，并且產(chǎn)生了地震儲層學、儲層地球化學等新興學科。大數(shù)據(jù)時代的來臨和人工智能的發(fā)展帶來了新的機遇和挑戰(zhàn)，精細儲層綜合研究必將與多種學科、技術手段的發(fā)展齊頭并進、交融滲透。未來的儲層沉積學一定是集精細化、智能化、立體化為一體的服務于油氣勘探與開發(fā)的綜合性學科。 1.2儲層沉積學的研究方法 沉積巖石學的研究方法包括野外和室內(nèi)兩方面，野外和室內(nèi)要緊密結合。野外研究極其重要，是室內(nèi)研究的基礎，室內(nèi)研究是野外研究的繼續(xù)和深入，也是對野外初步認識正確與否的檢驗，定量分析和綜合研究是使沉積巖石學不斷向前的有效方法（林春明等，2021）。野外研究可初步鑒定沉積巖（物）的顏色、
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