1、板东区块长兴组储存物性及分布特征研究毕业论文 精品 毕业设计（论文） 题目：板东区块长兴组储存物性及分布特征研究 姓 名： 东方小乔 专 业： 石油工程 学 院： 继续教育学院 学习形式： 自考 助学单位： 辽河石油职业技术学院 指导教师： 2013年9月摘要作为全球第二大能源消费国，中国的经济增长越来越依赖稳定安全的能源供应。川东板东地区长期以来都是以石炭系的天然气开采勘探为主，但是随着开采时间的推移，产量逐年递减，在同层位又未能取得新的突破。使得川东地区的天然气后备储量显得不足，这就迫切要求我们寻找新的气源来满足后备气的供给。通过分析地震和探井资料分析，发现在川东的板东构造长兴组有良好的构
2、造特征和油气显示。因此在长兴组的储层认识上有了突破，在该层位必将取得巨大的天然气后备储量，为川东地区的天然气的稳产和增产提供有力的保障，同时也能为川东地区的老区挖潜提供借鉴意义，为其它层位的储层的研究积累经验。关键词：能源；天然气；构造特征；储层特征 AbstractAs the worlds second largest energy consuming country, China s economic growth depend more and more on the stable and secure energy supply. Plate east east Sichuan ar
3、ea has long been dominated by the Carboniferous gas exploration, but with the mining time, and decreasing production, but also failed to achieve new breakthroughs in the same horizon. The East Sichuan gas reserve is insufficient, which urgently requires us to find new sources of gas supply to meet r
4、eserve.Through the analysis of seismic and drilling data, found in the plate tectonic Changxin group in eastern Sichuan tectonic characteristics and oil and gas shows good. So the understanding of reservoir in Changxin group is the breakthrough, achieved huge natural gas reserves in the horizon will
5、, for the East Sichuan gas stable and production and provide a strong protection, but also can provide reference for the East Sichuan old potential, accumulate experience for the research of reservoir other horizon.目 录摘要 IAbstract II1 前言 11.1研究的目的和意义 11.2 国内外研究现状 11.3 主要内容 21.4 研究思路与技术路线 22概况 42.1 工
6、区地质概况 42.2 勘探简况 42.2.1地震勘探简况 42.2.2 钻探简况 52.3钻探成果 52.3.1测试成果 53 地层与沉积相 73.1 岩性特征 73.2岩性及厚度变化 73.3沉积相 74 储层特征 104.1 储集岩的种类 104.2储集空间类型 104.2.1孔隙 114.2.2 裂缝及溶洞 114.3物性特征 124.3.1储层物性 124.3.2孔隙度分布频率 124.3.3孔隙度与渗透率的关系 144.3.4孔隙度与深度的关系 154.4 孔隙结构特征 154.4.1孔喉大小与分布 154.4.2 孔喉分选及连通性 175 储层分类评价 186 储层主控因素 207
7、 储层分布特征 217.1 储层纵向展布 217.2储层横向展布 237.3有利发育区 238 结论 25致谢 27参考文献 281 前言1.1研究的目的和意义川东板东地区长期以来都是以石炭系的天然气开采勘探为主，但是随着开采时间的推移，产量逐年递减，在同层位又未能取得新的突破。使得川东地区的天然气后备储量显得不足，这就迫切要求我们寻找新的气源来满足后备气的供给。通过分析地震和探井资料分析，发现在川东的板东构造长兴组有良好的构造特征和油气显示。因此在长兴组的储层认识上有了突破，在该层位必将取得巨大的天然气后备储量，为川东地区的天然气的稳产和增产提供有力的保障，同时也能为川东地区的老区挖潜提供借
8、鉴意义，为其它层位的储层的研究积累经验。板东长兴组只在板东4井获得工业性气流。储层岩性主要以灰褐色白云岩和礁灰岩不等厚互层，岩石结构粗，生物丰富，孔洞发育，储层物性好，连通孔隙度最大为22.56%，平均为10.34%纵向上高孔段总厚达54m；各类孔隙发育，裂缝局部可见属孔隙型储层，该气藏为生物礁气藏，而长兴组非礁相区域灰岩储层孔隙相对较低，但局部裂缝相对发育，属裂缝-孔隙型储层。以上分析表明板东区块内有较大的资源潜力。但由于前期对该构造的长兴组气藏研究较少，对其储层的控制因素，储层特征，以及有利富集区块均缺少系统的研究。为了进一步挖掘老区潜力，寻找新的勘探领域，需要对其进行深入的研究。因此对该
9、构造长兴组进行储层及资源评价研究，可以借助于现有的技术手段和资料，进一步弄清其构造形态，储层及分布特征，裂缝发育区及含气性，寻找新的气藏，对气田的增储上产，延长气田生产年限具有十分重要的意义，为寻找新的勘探层位和增储上产作好前期准备。通过板东区块长兴组储层特征研究，掌握碳酸盐岩储层研究的基本方法，分析长兴组储层的发育特征，提出合理的勘探开发建议。1.2 国内外研究现状由于国际、国内普遍认为，今后油气勘探的难度越来越大，新发现的油（气）田将会越来越小，因此，老区挖潜将是增储上产的重要措施之一，椐美国、加拿大及委内瑞拉等国不完全是产生微粒运移的损害源之一。统计，每年新增的油气储量中，至少有1530
10、%来自老区挖潜。而国内也存在同样的情况，各油田纷纷采用新理论、新方法及新技术对老区进行复查，每年均发现相当数量的油气藏，这为国家经济的高速发展提供了强大的能源支持。虽然老区挖潜的主要对象仍然以低孔低渗油气藏为主，攻关难度较大，但随着地震构造解释与储层预测技术、地震烃类检测技术、储层沉积相及沉积微相研究技术，测井油气层识别技术、地化烃类检测技术等的广泛应用，现已基本具备了解决老区挖潜中面临的各种技术难题，并取得了相当多的成果经验。我国陆上含油气田盆地石油地质条件的大量研究表明，低渗透油气资源在我国油气资源总量中占有很大的比例，特别是随着半个世纪以来，勘探工作的不断深入和勘探程度的不断提高，低渗透
11、储层的重要位置越来越突出。如何面对这一地质现实，依靠不断发展的勘探技术，在低渗透中找相对高渗透，在低丰度中找相对高丰度，在低产中找相对高产的储层，成了近期急需解决的技术问题。前人对川东长兴组储层的研究较多，主要成果有川东上二叠统生物礁气藏多元信息综合预测方法研究刘划一等（1999），川东上二叠统长兴组生物礁分布规律王一刚等（1998），四川盆地东北部长兴组层序地层与储层分布马永生（2005），四川盆地古生界上元古界天然气成藏条件及勘探技术王一刚等（2001），对长兴组沉积相及沉积模式，成岩作用及成岩模式研究较细，认为川东长兴组是海侵型的碳酸盐缓坡带沉积，内有生物礁发育，储层孔隙和裂缝发育，孔隙
12、层主要发育在生物礁中，从沉积相角度进行了储层预测，所取得的上述成果在宏观上指出了川东长兴组的勘探部署方向。1.3 主要内容应用长兴组的岩心分析资料，结合测井及地震解释成果，对长兴组生物礁储层进行以下内容的研究：（1）储集岩的种类；（2）储集空间特征；（3）物性特征（包括储层物性；孔隙度分布频率孔隙；孔隙度与渗透率的关系；孔隙度与深度的关系）；（4）孔隙结构特征；（5）储层分类评价；（6）储层主控因素；（7）长兴组储层分布特征；（8）分析有利的储层发育区。1.4 研究思路与技术路线利用前人对于川东北长兴组研究的成果进一步的进行分析。从宏观上掌握工区储层发育特点：利用压汞资料，岩心物性分析等资料对
13、长兴组进行储层特征及孔喉分布特征研究，并对储层进行评价。在应用长兴组的岩心分析资料，结合测井及地震解释成果，对长兴组生物礁储层储集空间特征、物性特征、孔隙结构、等性进行描述和评价，并分析生物礁储层的平面展布特征。技术路线如图1-1。图1-1板东区块长兴组储层分布特征研究技术路线2概况2.1 工区地质概况四川盆地位于扬子板块的西北隅，属于前陆复合盆地。晋宁运动形成扬子古板块，早震旦世为陆相的砂、砾冰渍层沉积，晚震旦世开始海侵，志留系末的加里东运动使扬子板块上升遭受剥蚀，并形成近东西向的大型隆起和坳陷。晚石炭世至中三叠世以海相沉积为主，印支运动结束了扬子板块的海相沉积历史，形成了周边为山体的前陆盆
14、地，盆地内出现次一级的隆起和坳陷，进入陆相碎屑岩沉积时期。喜马拉雅运动使沉积盖层全面褶皱，形成了以北北东为主体的川东高陡背斜褶皱区，川中近东西向的平缓构造区和川西平缓坳陷区。川东地区由多条隔挡式组合的高陡背斜带和宽缓向斜带组成，构造主体呈北北东-北东向的弧形，其间受到南北向、北西向构造叠加干扰。背斜带延伸达150200Km，沿走向断层发育，部分构造轴部出露三叠系地层，背斜圈闭的完整性受到一定程度的破坏。但由于平面上和纵深上变形的差异性，宽缓向斜中的低背斜、高陡背斜和宽缓向斜地腹的潜伏构造及高点，其构造圈闭相对保存较好。板桥地区位于华蓥山东侧,主要在大竹县、邻水县境内，面积约为1380km2。地
15、貌为高山地形，地表起伏较大，最高海拔为800多米，相对高差400500米。连绵的高山纵贯测区中部，与构造走向一致；两侧向斜农田毗邻，人烟稠密。测区内大型工业设施较少，有一些大型水库和小型煤矿。测区内西有贯穿南北的渝达公路，东有长张公路，此外尚有较多的机耕道，交通较为便利。大坪板桥九峰寺构造属于川东南中隆高陡构造区华蓥山构造群的第二排构造带。西隔邻水向斜与华蓥山构造相望；东邻罗成寨向斜与明月峡相对；北东与凉水井构造主体呈正鞍相接；西南与铜锣峡构造斜鞍相接（见图2-1）。由板桥主体构造及其派生的板东、板西、九峰寺等构造组成。2.2 勘探简况2.2.1地震勘探简况该区块地震勘探工作始于1975年，先
16、后采用单次和多次覆盖观测系统，6次对该区块的局部构造或整个区块进行了地震详查，板东潜伏构造于1985年还进行过三维地震勘探。其中最近的一次地震工作在1996年，共布测线25条，测线长523.27km，覆盖面积1575km2，测线间距1.52km，覆盖次数为30次和10次。1997年对1996年的25条主测线和1986年的3条联络测线资料进行了常规处理和特殊处理解释，编制了板桥九峰寺构造飞四底界、乐平统底界、阳新统底界等地震反射构造图和石炭系地层厚度及储层厚度分布预测图、阳新统裂缝分布预测图、长兴生物礁分布预测图、飞仙关鲕滩孔隙异常分布预测图。2.2.2 钻探简况板桥构造上共钻井20口，获气井1
17、0口，其中板桥主体构造完钻井1口（板1井），板西潜伏断块4口（板2、3、4、7井），获气井2口（板2、3井），板2井C2hl测试产气2.8104m3/d，板3井P1m1获气3.8104m3/d；东翼断块带各完钻井1口（板东1井）；号断层下盘潜伏高带的板东潜伏构造完钻井14口，（板东2、3、4、5、6、7、9、10、11、12、13、14、16、18），另外板东1井位于九峰寺断2下盘中段，在T1f、P2ch、P1m、C2hl等四个层位获气井8口（板东2、3、4、5、6、11、12、16井）（表2-1），其中，板东3井P1m试油获气83.2104m3/d，板东4井在P2ch获气80.23104m3
18、/d，板东5井T1f试油获气47.47104m3/d，板东12井C2hl测试产气5.86104m3/d。完钻层位完钻井数气井数气井现状其他井商业气井小产量气 井水井干井报废井纯气井气、水井T1j431板东18T1f331板东5板东13板4P2ch21板东4板东14P1m64板东2、3、11板3板东7板1、7C2hl84板东12板东6、16板东2、板2板东9板东1、10合计20106323432.3钻探成果2.3.1测试成果区块内目前共获得T1f、P2l、P2ch、P1m、C2hl等五个气藏。其中，板东潜伏构造上报探明储量23.0108m3，包括T1f（板5井动态法）0.85108m3，P2ch
19、（容积法）6.87108m3，P1m3（板东3井动态法）1.64108m3，C2hl13.63108m3（容积法）。五个气藏共有生产井10口，已累计产气6.50108m3。其中，T1f气藏有生产井1口，累计采气0.75108m3；P2l气藏生产井1口，累计采气0.01108m3；P2ch气藏生产井1口，累计采气3.94108m3；P1m气藏生产井5口，累计采气1.06108m3；C2hl气藏2口生产井累计采气0.72108m3。P2ch和C2hl两气藏目前还分别以日产2.6104m3/d和1.0104m3/d生产（表2-2）。板桥钻井勘探中，由于勘探重点为石炭系，其上覆地层仅作为兼探层位，因此
20、，仅少部分井在本次研究的目的层长兴组进行了钻井取心。累计取心3井次，进尺82.2m，岩心长80.79m，收获率98.28（表2-3）。此外，大部分井取得了包括孔隙度测井、深浅双侧向电阻率测井的综合测井资料。其中，80年代完钻井孔隙度测井多以单声波曲线为主，极少数井孔隙度测井有声波中子两条曲线。 井号井 段(m)油(套) 压(MPa)流 压(MPa)试油结果（104m3/d）地压(MPa)酸前酸后板东43488355238.013548.11830.7/16(油)57.56848.118335.24880.23/16(油)57.689板东113297.63573.5微气板东14376637703
21、82438302322.20.352.37板东1833813418含气层微气表2-3 板东长兴组取心统计表井号层位取心段（m）取心段长（m）心长（m）收获率（%）板东1P2ch20352038.453.453.3597.1板东4P2ch35143568.8654.8653.5997.69板东11T1f1P2ch33743397.8923.8923.8599.83程划分为三个阶段： 齐109块采油曲线图 图33 地层与沉积相3.1 岩性特征早三叠世飞仙关期，川东地区处于开阔海至台地的过渡带上，为一套浅滩相及开阔海台地相碳酸盐岩沉积，到嘉陵江期，由于水下隆起、断裂活动及海进、海退的综合作用，形成了
22、半封闭局限海蒸发相和开阔海台地相之多旋回组合沉积。中三叠世末，印支运动使四川盆地周边抬升，整个上扬子海盆与外海隔绝，形成内陆湖盆，出现沉积间断和已沉积的地层遭受风化剥蚀。晚三叠世沉积了一套内陆湖沼相砂岩、页岩夹煤系地层。此处我主要对长兴组储层的岩性进行分析。长兴组是本区的主要目的层之一，在本区厚99.5150m，长兴组为浅海碳酸盐岩沉积，板东4井区局部生物礁相沉积。上部为浅灰褐色及深灰带褐色细粉晶生屑灰岩为主，间夹灰褐色亮晶生屑灰岩，残余海绵灰岩及薄层深灰带黑色燧石结核灰岩，局部偶见85重结晶粉细晶灰岩，底以深灰带褐色灰岩与下伏龙潭组深灰色泥质岩分界。电性以深浅双侧向电阻率降低、自然伽码上升之
23、半幅点划分。3.2岩性及厚度变化 板东4井区为生物礁相沉积，地层厚度较邻井明显增厚，礁组合厚110米，主要发育在长兴组的中上部，分布范围较小，属点礁板东4井长兴组34883514米岩性为褐灰至灰带褐色灰岩，灰质云岩，云岩；35143526米为褐灰色泥、中晶溶孔海百合灰质云岩、云岩为主，其次为溶孔残余藻球粒云岩，及花斑状藻粘结的生屑灰质云岩；35263542米为褐灰色泥晶生屑灰岩为主，次为泥晶海绵云质灰岩；35423552米主要为褐灰色海溶孔细晶云岩、灰质云岩，夹有泥晶生屑灰岩。礁相灰岩质地较纯，少含泥质，不含燧石结核或燧石条带，自然伽码表现为明显的低值。 板桥区块除板东4井为生物礁体外，其它地
24、区的长兴组地层的岩性及厚度均无大的变化。3.3沉积相根据西南油气田分公司勘探开发研究院的早期研究，板桥区块所在的川东地区上二叠统沉积初期古地貌系由东吴运动形成的一个向北东方向倾斜的斜坡。在此背景之下持续的海侵形成了颇具特色的海侵碳酸盐缓坡沉积，在龙潭(吴家坪期属碳酸盐浅缓坡深缓坡环境，长兴期则为深缓波海槽沉积环境。川东地区上二叠统沉积相带自西向东大致呈同心弧状展布，主要由碳酸盐海槽相、陆棚边缘相和碳酸盐缓坡相三个主要单元构成，板桥区块长兴组正处于碳酸盐岩缓坡相内。根据综合研究，板东4井区属于点礁，主要分散地分布在碳酸盐深缓坡区，礁体发育层位从长二到长三均有，其分布范围较小，在实际研究中可划分为
25、礁核(骨架)相、礁滩相、礁顶潮坪相三个大相。图3-1 川东地区上二叠统长兴组沉积相分区图图3-2 板东区块沉积模式图4 储层特征4.1 储集岩的种类由于取心资料少，主要取心井有板2，板3，板4，板7等。最主要的岩心来自于板4，板1以及临近的板1井。上二叠统长兴组主要是海侵碳酸盐缓坡相的碳酸盐岩沉积，并在钻井中发现大量的海绵点礁。通过板4井和板1井的取心资料，研究区域长兴组储集岩主要为白云岩，生物碎屑灰岩，生物灰岩等。白云岩：其中晶粒白云岩比较发育。板东地区长兴组处于碳酸盐深缓坡内带沉积，由于强烈的白云化作用，原岩的结构消失殆尽，成为他形白云岩。白云岩表明较脏，晶形为它形晶及半自形晶。晶粒白云岩
26、在成岩后期具有重结晶现象和被交代现象。储集岩性还有褐灰色泥至中晶溶孔海白合灰质云岩以及白云岩。其次还有溶孔残余藻球云岩，以及花斑状藻粘结的生物云岩。局部溶孔和裂缝发育。褐灰色泥至中晶溶孔海百合灰质云岩、其次为溶孔残余藻球粒云岩，及花斑状藻粘结的生屑灰质云岩。此类储集岩储集物性较好。灰岩：二叠纪晚期的川东北地区为一开阔台地，因而各种生物较为繁盛。常见的生物种类主要有海绵，蜓类，三叶虫，腮类，腕足和有孔虫。因此板东地区长兴组储层灰岩主要为褐灰色的生物碎屑灰岩，其孔隙度不好，且致密。由各种生物碎片构成的生屑灰岩比较致密，这种岩性常见不同程度的白云化，孔隙的发育与白云化作用强弱有关，此类储集岩储集物性
27、较好。在长兴组非礁相沉积区域，储层岩性的灰岩主要为深灰深灰带黑色灰岩，深灰带黑色遂石结核灰岩，局部夹有少许深褐色深灰色带黑色硅质灰岩，以及夹有少许褐色页岩，岩性致密，储集物性相对较差，无构造裂缝改造，难以形成高品质储层。4.2储集空间类型碳酸盐岩储集层的储集空间主要为原生孔隙，裂缝，溶洞三大类。本次岩心资料主要来自于板东4井岩心样品。其中包括了样品铸体薄片，电镜扫描分析。通过板东4井岩心样品分析长兴组储集空间特征如下：低粘度、低油气层损害、低腐蚀速率和低环境污染，是最近几年发展较快的一种钻井液体系。4.2.1孔隙（1）晶间孔：碳酸盐晶体之间的接触孔隙，以晶体作为孔隙骨架。这种孔隙主要发育在粉晶
28、白云岩中。这类孔隙微小，连通性差，如果没有发育的裂缝贯通，基本上不具备渗透能力，这类孔隙在该区长兴组储集层中有一定的数量，主要分布在微粉晶白云岩中（图4-1）。（2）粒间孔隙：碳酸盐颗粒之间未被胶结物填充，或未被全填充的原生孔隙。这种孔隙在该取长兴组储集层中分布较少（图4-2）。（3）晶间溶孔：晶间孔被溶蚀扩大形成的晶间溶孔。这类孔隙主要是礁白云岩中的主要孔隙。在板东4井长兴组储集层中，这类孔隙分布最广泛。该孔隙渗透性好（图4-3）。（4）缝洞：该区缝洞主要是由构造形成期地层受应力形成的构造裂缝，后期溶蚀改造作用形成的溶蚀缝，以及沿溶蚀缝形成的溶蚀孔洞。这类储集空间在该区长兴组储集层中分布有一
29、定数量。综上所述，板东4井中长兴组储层孔隙类型较多，主要的为晶间孔，晶间溶孔，缝洞，其中能够做为较好的储层孔隙还是晶间溶孔。别的储集空间都不是很理想。4.2.2 裂缝及溶洞从孔隙研究我们可以看出基础孔隙如果作为储集空间的话孔隙度以及渗透率都比较低，如果没有裂缝的改造作用，很难形成高质量的储层。裂缝不仅能作为油气运移的通道还能作为油气储集的空间。它对于储层孔渗贡献是很大的，往往会形成高产油气层。板东1、4井长兴组共取心104.5m，板7井T1f1P2ch取心28.96m，板东1、4井发现裂缝2672条，裂缝密度平均为25.57条/米。其中有效缝644条，平均为6.16条/米,裂缝产状以斜交及水平
30、缝为主，尤其是水平缝较多，95以上的裂缝宽度较小，多为小于1mm的小裂缝。板东1井及板7井有效缝较发育，分别为达12、14条/米，而板东4井则只有0.58条/米，由此可以看出礁云岩的裂缝不如非礁灰岩发育。板东4井礁云岩中溶洞发育，724个溶洞中未充填的有723个，板东1井次之，板7井基本不发育。板东1、4井长兴组共取心104.5m，板7井T1f1P2ch取心28.96m，板东1、4井发现裂缝2672条，裂缝密度平均为25.57条/米。其中有效缝644条，平均为6.16条/米,裂缝产状以斜交及水平缝为主，尤其是水平缝较多，95以上的裂缝宽度较小，多为小于1mm的小裂缝。板东1井及板7井有效缝较发
31、育，分别为达12、14条/米，而板东4井则只有0.58条/米，由此可以看出礁云岩的裂缝不如非礁灰岩发育。板东4井礁云岩中溶洞发育，724个溶洞中未充填的有723个，板东1井次之，板7井基本不发育。4.3物性特征4.3.1储层物性长兴组储层物性较差 ,且非均质性也较强 ,溶蚀孔隙再充填的现象较多 ,白云化程度低 ,造成储层的物性较差。储层的非均质性主要体现在两方面 ,一是储集岩基质孔隙度、渗透率普遍较低 ,但部分相对偏高。另一方面 ,就储集岩的孔隙个体而言 ,由于长兴组的溶蚀作用在局部相对发育 ,因而形成了局部的溶蚀孔、洞 ,并且这些单个的孔、洞大小也相差悬殊 ,且相当部分被充填 ,这就表现出孔隙空间大小的非均质性。 构造裂缝在局部相对发育，使储集空间
