儲(chǔ)層地質(zhì)學(xué)及油藏描述試題

1、2007-2008學(xué)年第二學(xué)期儲(chǔ)層地質(zhì)學(xué)及油藏描述試題專業(yè)年級(jí) 姓 名 學(xué) 號(hào) 院（系） 考試日期 2008年6月20日題號(hào)一二三四五總分得分1、請(qǐng)論述現(xiàn)代油藏描述技術(shù)特點(diǎn)。(20分。答：現(xiàn)代油藏描述技術(shù)的特點(diǎn)主要體現(xiàn)在一下三個(gè)方面：（1）發(fā)展單項(xiàng)技術(shù)水平，促進(jìn)油藏描述水平的提高不斷提供和發(fā)展單項(xiàng)技術(shù)水平，促進(jìn)整個(gè)油藏描述水平的提高。比如發(fā)展水平技術(shù)，為確定性建模提供準(zhǔn)確的第一手資料。發(fā)展和建立最優(yōu)化的數(shù)據(jù)庫(kù)，從中可進(jìn)行地球物理和地質(zhì)建模及生產(chǎn)模擬。目前建立高質(zhì)量的數(shù)據(jù)庫(kù)，如歷史擬合和建模等主題已引起世界各石油公司的關(guān)注?？傊鲗W(xué)科描述技術(shù)緊密適應(yīng)地質(zhì)描述及建模的需求發(fā)展。（2）地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)在

2、油藏描述中的應(yīng)用現(xiàn)代油藏描述的直接目的在于準(zhǔn)確提供油藏?cái)?shù)值模型，為勘探開(kāi)發(fā)奠定基礎(chǔ)。傳統(tǒng)的油藏模型是以少量確定性參數(shù)（鉆井取芯及測(cè)井），以常規(guī)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法進(jìn)行參數(shù)求取及空間分布內(nèi)插。結(jié)果所提供模型不能準(zhǔn)確反映地質(zhì)體變化的非均質(zhì)性及隨機(jī)性。由于地質(zhì)變量在空間具有隨機(jī)性和結(jié)構(gòu)化的特點(diǎn)，為了準(zhǔn)確求取油藏各項(xiàng)特征參數(shù)，僅二十年來(lái)發(fā)展的區(qū)域化變量理論和隨機(jī)模擬理論為油藏描述提供了一種新的工具，使油藏非均質(zhì)性特征得以更準(zhǔn)確地描述，可以建立較符合地下實(shí)際情況的模型。地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)在油藏描述中的應(yīng)用可歸納為以下幾個(gè)方面：一是參數(shù)估計(jì)，地址統(tǒng)計(jì)學(xué)的基本原理就是應(yīng)用線性加權(quán)的方法對(duì)地質(zhì)變量進(jìn)行局部的最優(yōu)化估計(jì)。二是儲(chǔ)層

3、非均質(zhì)性研究。儲(chǔ)層非均質(zhì)性對(duì)勘探開(kāi)發(fā)都有重要影響，儲(chǔ)層模型中對(duì)非均質(zhì)性的描述與表征是關(guān)鍵。地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)中的隨機(jī)建模技術(shù)就是針對(duì)非均質(zhì)性研究提出來(lái)的，隨機(jī)技術(shù)是聯(lián)系觀察點(diǎn)和未采樣點(diǎn)之間的橋梁。其目的是以真實(shí)和高效的方法在儲(chǔ)層模型中引入小型和大范圍的非均質(zhì)性參數(shù)。三是各種資料的綜合應(yīng)用。油藏描述涉及多學(xué)科、多類型資料信息，如何系統(tǒng)的匹配使用好各種資料信息至關(guān)重要，地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)為此提供了許多方法，如指示克里金技術(shù)可將定性的信息進(jìn)行系統(tǒng)編碼，將定性的概念定量化。協(xié)同克里金可綜合多種類型的信息，給出未采樣的參數(shù)值落入任一給定范圍的概率分布。通過(guò)定量回歸處理出的模型與多種信息資料取得一致，而不是地質(zhì)模型、地球

4、物理模型、生產(chǎn)模型自成系統(tǒng)無(wú)法綜合在一起。四是不確定性描述，靜態(tài)、動(dòng)態(tài)的確定性模型很難反映油藏地下復(fù)雜的變化，只有通過(guò)不確定性描述，從地質(zhì)統(tǒng)計(jì)觀點(diǎn)概括和綜合地質(zhì)模型，才能真實(shí)地反映復(fù)雜的油藏模型，而不會(huì)導(dǎo)致傳統(tǒng)油藏模型把控制流體在油藏中運(yùn)動(dòng)的復(fù)雜地質(zhì)現(xiàn)象過(guò)于簡(jiǎn)單化，如“蛋糕層模型”，用這種模型模擬的歷史表明，往往給出了過(guò)于樂(lè)觀的油藏動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)，造成開(kāi)發(fā)過(guò)程的低效益。（3）建立了多學(xué)科綜合研究管理系統(tǒng)地質(zhì)、地震、測(cè)井、巖石物理、地球化學(xué)、工程(鉆井、完井、開(kāi)發(fā)、采油等學(xué)科的資料及成果是油藏描述的基礎(chǔ)，它們以各自不同的方式反映地下油藏特點(diǎn)。以井為出發(fā)點(diǎn)的測(cè)井、巖石物理、地球化學(xué)、工程等學(xué)科，能提供油

5、藏的各種精細(xì)參數(shù)，但是在空間上的分布的尺度較小，尤其是勘探早期，探井很少，在如此稀疏的空間上所采集到的數(shù)據(jù)，難以代表整個(gè)油藏，它們的數(shù)據(jù)與油藏參數(shù)也有某種相關(guān)性，但卻無(wú)法直接求出油藏各種參數(shù)的精確值。這主要是地震資料本身的分辨率不高，而且還有許多不確定性因素存在。若把這些學(xué)科的資料與成果綜合起來(lái)用于油藏描述，肯定比只依靠單門學(xué)科好，所建立的油藏模型一定更為可信?，F(xiàn)階段，油氣勘探綜合研究是以地質(zhì)、地震、測(cè)井地球化學(xué)、油藏工程及計(jì)算機(jī)等多學(xué)科先進(jìn)技術(shù)為依據(jù)。它必須通過(guò)各學(xué)科研究人員的相互配合，把各方面研究成果互相滲透、綜合利用，才能提高油田勘探開(kāi)發(fā)效益。目前我們?cè)谟筒孛枋鲅芯恐校€存在著主要依靠單

6、一學(xué)科研究，多學(xué)科不能有機(jī)結(jié)合的問(wèn)題。同國(guó)外石油公司多學(xué)科協(xié)同作戰(zhàn)、科學(xué)嚴(yán)密的管理方法相比，我們的管理手段明顯落后于世界先進(jìn)水平。該系統(tǒng)應(yīng)該具有如下特點(diǎn)：一是擁有一支由油藏地質(zhì)和油藏工程相關(guān)的多學(xué)科專家組成的專家隊(duì)伍，并且這支隊(duì)伍從油田發(fā)現(xiàn)直到廢棄之日，自始至終在工作上密切進(jìn)行合作。二是強(qiáng)調(diào)各職能部門之間的相互協(xié)作，必須打破各部門間的界限，充分發(fā)揮統(tǒng)一指揮、協(xié)同作戰(zhàn)的優(yōu)勢(shì)。三是強(qiáng)調(diào)開(kāi)展多學(xué)科綜合研究，充分利用最新技術(shù)，切實(shí)保證油田在開(kāi)采期間實(shí)現(xiàn)最經(jīng)濟(jì)開(kāi)采，不斷延長(zhǎng)油田開(kāi)采期限。四是強(qiáng)調(diào)社會(huì)政治和經(jīng)濟(jì)環(huán)境、技術(shù)因素和油藏信息在油藏管理中不是相互孤立的，而是相互聯(lián)系、相互作用的。在進(jìn)行油藏管理的決

7、策時(shí)，必須綜合考慮三者，才能最終實(shí)現(xiàn)油藏管理的設(shè)計(jì)目標(biāo)。五是所有的油田開(kāi)發(fā)和作業(yè)決策都應(yīng)由熟悉整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)與油藏特性和動(dòng)態(tài)關(guān)系的多學(xué)科專家隊(duì)伍決定。不能所有的決策都由一個(gè)油工程師做出，只有考慮整個(gè)系統(tǒng)的專家隊(duì)伍中的成員才能成為有效決策的制定者。六是強(qiáng)調(diào)油藏管理的多學(xué)科專家隊(duì)伍的每一個(gè)成員都要培養(yǎng)對(duì)整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)負(fù)責(zé)的意識(shí)，不斷具備油藏工程、開(kāi)發(fā)地質(zhì)、鉆井工程、采油工程、完井、油井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)及地面設(shè)備等多方面的基礎(chǔ)知識(shí)，了解有關(guān)整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)的技術(shù)措施。七是在具體實(shí)施油藏管理總體方案時(shí)，主張建立一支由各學(xué)科人員組成的專職聯(lián)合小組，逐個(gè)地對(duì)老油田進(jìn)行分析，確定進(jìn)一步開(kāi)發(fā)的方案。2、請(qǐng)舉例論述低滲

8、透油藏描述的主要內(nèi)容及關(guān)鍵技術(shù)。(20分。低滲透油藏最顯著的特征是存在啟動(dòng)壓力梯度和介質(zhì)變形現(xiàn)象，這使其在開(kāi)發(fā)過(guò)程中滲流阻力增大、單井產(chǎn)量降低，遞減速度加快，穩(wěn)產(chǎn)難度加大，并降低最終采收率。（1） 主要研究?jī)?nèi)容以儲(chǔ)層地質(zhì)學(xué)為理論基礎(chǔ)，綜合運(yùn)用巖心、地震、測(cè)井和測(cè)試資料，對(duì)儲(chǔ)集巖的類型、性質(zhì)和分布進(jìn)行研究，對(duì)沉積相和儲(chǔ)層巖石學(xué)及成巖作用進(jìn)行分析，研究?jī)?chǔ)層孔隙有利相帶的保存和演化規(guī)律；通過(guò)流體歷史分析，研究油氣注入的期次、時(shí)間、運(yùn)移方向，總結(jié)有利于油氣儲(chǔ)層形成的沉積地質(zhì)背景和控制因素，建立沉積成巖成藏綜合模式。在對(duì)儲(chǔ)層研究的基礎(chǔ)上，綜合利用地質(zhì)地球物理和油藏工程方法對(duì)油氣藏進(jìn)行描述和表征。包括以下

9、幾個(gè)方面：儲(chǔ)集巖的巖石類型：可以作為油氣藏儲(chǔ)集巖的巖石類型主要是碎屑巖類和碳酸鹽巖類，其他還有火山碎屑巖、巖漿巖、變質(zhì)巖、泥巖、硅質(zhì)巖等。儲(chǔ)集巖的巖石學(xué)特征：巖石學(xué)特征是儲(chǔ)集巖的基本特征，不同成因的儲(chǔ)集巖具有不同的組分，結(jié)構(gòu)、構(gòu)造特征各不相同，區(qū)別很大。儲(chǔ)集巖的主要含油物性：含油物性包括孔隙度、滲透率和飽和度。成巖作用與孔隙演化研究：儲(chǔ)層孔隙類型是控制其儲(chǔ)集性的因素之一，成巖作用在孔隙演化過(guò)程中對(duì)孔隙的保存、發(fā)育或破壞起決定性作用。儲(chǔ)集巖的微觀特征研究：儲(chǔ)層的孔隙、喉道類型以及孔喉的配置關(guān)系直接影響其儲(chǔ)集性，所以研究?jī)?chǔ)集巖的微觀孔隙結(jié)構(gòu)對(duì)儲(chǔ)集巖的分類評(píng)價(jià)及提高采收率有重要意義。儲(chǔ)集巖的形態(tài)、分

10、布及連續(xù)性研究：不同成因的儲(chǔ)層的儲(chǔ)集巖的形態(tài)不同，其形成機(jī)理及控制因素不同，研究?jī)?chǔ)集巖的形態(tài)、分布及連續(xù)性對(duì)探井及開(kāi)發(fā)井網(wǎng)布置關(guān)系重大。儲(chǔ)層形成條件：構(gòu)造背景、構(gòu)造作用，儲(chǔ)層形成的沉積環(huán)境及沉積介質(zhì)特征，巖性、物性、古氣候的影響。儲(chǔ)集巖非均質(zhì)性、儲(chǔ)層評(píng)價(jià)與預(yù)測(cè)。儲(chǔ)層綜合研究方法及儲(chǔ)層描述。儲(chǔ)層傷害的地質(zhì)因素探討、儲(chǔ)層地質(zhì)模型。（2）關(guān)鍵技術(shù)在此以歡北杜家臺(tái)低滲透油層為例討論低滲透油藏描述的關(guān)鍵技術(shù)。高分辨率層序地層單元?jiǎng)澐旨夹g(shù)。高分辨率層序地層單元的劃分和對(duì)比是在綜合應(yīng)用巖心、測(cè)井及地震等信息的基礎(chǔ)上進(jìn)行，在不同規(guī)模上建立高分辨率層序地層格架。該方法最大限度地應(yīng)用了地震、測(cè)井、巖心及巖屑錄井資

11、料進(jìn)行三維層序單元?jiǎng)澐趾蛯?duì)比，建立高分辨率等時(shí)地層格架。應(yīng)用高分辨層序地層單元的劃分和對(duì)比技術(shù)在歡北杜家臺(tái)識(shí)別出微相內(nèi)部的層理面、不同巖類之間的接觸面、侵蝕面和區(qū)域不整合面共4類界面，將目的層劃分為一個(gè)體系域（沙四上段杜家臺(tái)油層），3個(gè)準(zhǔn)層序組（油層組）、9個(gè)準(zhǔn)層序（砂巖組）、29個(gè)巖層組（小層），建立了研究區(qū)杜家臺(tái)油層小層級(jí)地層地質(zhì)模型。薄互層低滲儲(chǔ)層地質(zhì)建模技術(shù)。以齊9歡50、歡8和新杜1斷塊區(qū)為研究對(duì)象，利用測(cè)井資料二次數(shù)字處理結(jié)果，以地層格架模型、構(gòu)造模型、沉積模型為控制，應(yīng)用地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法將已知儲(chǔ)層參數(shù)作為具有一定分布范圍的區(qū)域化變量，根據(jù)已知井點(diǎn)儲(chǔ)層數(shù)據(jù)計(jì)算實(shí)驗(yàn)變差函數(shù)，應(yīng)用理論變

12、差函數(shù)模型擬合得到適當(dāng)?shù)淖儾詈瘮?shù)模型，并通過(guò)不同參數(shù)的模擬方法的適用性分析，優(yōu)選不同參數(shù)的模擬方法，對(duì)井間儲(chǔ)層參數(shù)進(jìn)行預(yù)測(cè)，從而得到儲(chǔ)層參數(shù)的三維數(shù)據(jù)體，達(dá)到建立儲(chǔ)層三維地質(zhì)模型的目的。儲(chǔ)層非均質(zhì)表征技術(shù)。以往對(duì)儲(chǔ)層非均質(zhì)性的研究主要針對(duì)滲透率變異表征，而由巖石類型差異造成了巖石與流體相互作用關(guān)系差異的表征并不多，因此需要建立各類毛管壓力和相對(duì)滲透率資料的類屬方法；將儲(chǔ)層非均質(zhì)性從對(duì)滲透率變異表征延伸到巖石與流體相互作用關(guān)系的表征。油藏剩余油分布研究技術(shù)。剩余油是油田開(kāi)發(fā)調(diào)整和提高采收率的物質(zhì)基礎(chǔ)。油藏描述最終目的是更加準(zhǔn)確地認(rèn)識(shí)油藏的地下形態(tài)、儲(chǔ)層物性，定量確定油藏的剩余油。研究剩余油分布必

13、須進(jìn)行多學(xué)科聯(lián)合攻關(guān)，應(yīng)用地震、鉆井、測(cè)井、地質(zhì)、開(kāi)發(fā)等多方面信息資料，多種方法相結(jié)合定量分析剩余油飽和度大小及分布狀況，從而提高研究結(jié)果的可靠性。微型構(gòu)造研究剩余油微型構(gòu)造是油層頂?shù)酌嫫毡榇嬖诘木植孔兓?，變化的幅度和范圍都很小，面積在0.3km2以內(nèi)，構(gòu)造幅度一般不超過(guò)20m，這些局部的起伏稱為微型構(gòu)造。主要表現(xiàn)為油層微構(gòu)造和斷層。研究和實(shí)踐表明：微型構(gòu)造高點(diǎn)一般為剩余油分布的有利區(qū)域；高含水期，油層微型構(gòu)造對(duì)油井生產(chǎn)具有控制作用，微型圈閉控制了剩余油的分布，在原始油藏邊緣，微型斷層圈閉、砂巖尖滅圈閉是剩余油富集區(qū)；在原始油藏范圍內(nèi)，單砂體頂面形成的微型圈閉條件與底面的構(gòu)造形態(tài)、厚度相配合，

14、控制了剩余油分布。應(yīng)用流動(dòng)單元描述剩余油流動(dòng)單元是一個(gè)垂向上和橫向上連續(xù)的儲(chǔ)集帶。在該儲(chǔ)集帶內(nèi)，不同部位的巖性特點(diǎn)及影響流體流動(dòng)的巖石物性特征相似。一個(gè)儲(chǔ)集體可劃分為若干個(gè)巖性、巖石物理性質(zhì)各異的流動(dòng)單元塊體。在塊體內(nèi)部，影響流體流動(dòng)的地質(zhì)參數(shù)相似，流動(dòng)單元間表現(xiàn)了巖性和巖石物理性質(zhì)的差異性。流動(dòng)單元的研究方法主要分為定性法和定量法。定性法首先建立巖石物性參數(shù)與沉積微相和巖石相的關(guān)系，再根據(jù)不同的沉積微相和巖石相來(lái)確定流動(dòng)單元；定量法則是對(duì)各井進(jìn)行系統(tǒng)的參數(shù)解釋，然后應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法（如聚類分析、因子分析、判別分析）進(jìn)行流動(dòng)單元的劃分。其中應(yīng)用孔隙幾何學(xué)進(jìn)行流動(dòng)單元研究，即應(yīng)用流動(dòng)帶指標(biāo)（FZ

15、I）來(lái)劃分流動(dòng)單元，是目前流動(dòng)單元?jiǎng)澐值闹饕椒āＡ鲃?dòng)單元相關(guān)計(jì)算公式為：1gHRQI=lg+1gKFZI式中：HRQI為油藏品質(zhì)指數(shù)；為孔隙度；KFZI為流動(dòng)帶指標(biāo)。根據(jù)FZI概率累計(jì)圖，將歡北杜家臺(tái)油層流動(dòng)單元分為4種類型，即E（極好型），G（較好型），F(xiàn)（一般型）和P（差型）。在單層劃分和砂體展布及井點(diǎn)儲(chǔ)層流動(dòng)單元分類的基礎(chǔ)上，結(jié)合砂體尖滅線、斷層及沉積微相等因素，在平面上對(duì)連續(xù)砂體進(jìn)行細(xì)分，又將同一砂體劃分為若干個(gè)流動(dòng)單元。應(yīng)用動(dòng)態(tài)分析法描述剩余油動(dòng)態(tài)分析法從油藏的小層沉積相研究人手，利用油水井在鉆井、試油、采油過(guò)程中所錄取的產(chǎn)液、產(chǎn)油、含水、壓力等各項(xiàng)資料，綜合分析油層平面、層間及層

16、內(nèi)的油水分布和運(yùn)動(dòng)規(guī)律，最終確定剩余油分布狀況。應(yīng)用動(dòng)態(tài)分析法，計(jì)算了歡北杜家臺(tái)油層29個(gè)單砂層的注人、產(chǎn)出及剩余儲(chǔ)量，繪制各單砂層水淹圖。研究表明：正韻律油層中、上部剩余油相對(duì)富集；單一反韻律油層為上部較強(qiáng)水淹，中部中等水淹，下部較弱水淹，中下部剩余油相對(duì)富集部位。水驅(qū)特征曲線法國(guó)內(nèi)外油田開(kāi)發(fā)實(shí)踐表明，注水開(kāi)發(fā)砂巖油藏全面投人開(kāi)發(fā)并進(jìn)人穩(wěn)定生產(chǎn)階段后，含水達(dá)到一定值并穩(wěn)步上升時(shí)，半對(duì)數(shù)坐標(biāo)上累計(jì)產(chǎn)水量與累計(jì)產(chǎn)油量的關(guān)系曲線將成為直線段，表達(dá)式為：1gWPA+BNP式中：WP為累計(jì)產(chǎn)水量，104m3；NP為累計(jì)產(chǎn)油量，104；A，B為統(tǒng)計(jì)系數(shù)。數(shù)值模擬法油藏?cái)?shù)值模擬是通過(guò)建立數(shù)學(xué)模型研究油藏的

17、物理性質(zhì)和流體的流動(dòng)規(guī)律。通過(guò)精細(xì)的油藏歷史擬合，重現(xiàn)油藏開(kāi)發(fā)歷史，展示剩余油分布規(guī)律，并以此為基礎(chǔ)制定最佳開(kāi)發(fā)方案或調(diào)整方案，以獲取最佳效益。數(shù)值模擬研究剩余油可以提供油藏整體解決方案，能夠?qū)崿F(xiàn)油藏的全方位動(dòng)態(tài)描述和預(yù)測(cè)，是研究剩余油分布最有效的工具和手段仁。通過(guò)對(duì)歡北杜家臺(tái)油層油藏描述所得到地質(zhì)模型進(jìn)行網(wǎng)格粗化，得到適合油藏?cái)?shù)值模擬的油藏地質(zhì)模型，提高模擬精度，客觀地評(píng)價(jià)分析油藏剩余油分布，應(yīng)用數(shù)值模擬技術(shù)優(yōu)化剩余油挖潛技術(shù)，在齊9一歡50、歡8和新杜1目標(biāo)區(qū)共確定出9個(gè)有利區(qū)域。3、自擬一篇與儲(chǔ)層地質(zhì)學(xué)及油藏描述相關(guān)的研究生學(xué)位論文題目，詳細(xì)論述論文研究的目的、意義、研究?jī)?nèi)容、技術(shù)路線、

18、計(jì)劃安排以及預(yù)期成果與創(chuàng)新點(diǎn)。(20分。題目：鄂爾多斯盆地奧陶系碳酸鹽巖儲(chǔ)層非均質(zhì)性評(píng)價(jià)一、研究目的及意義鄂爾多斯盆地位于華北板塊的西北緣，是燕山運(yùn)動(dòng)以來(lái)由大華北盆地經(jīng)長(zhǎng)期構(gòu)造演化逐漸萎縮而成的內(nèi)克拉通盆地。馬家溝組五段一層(馬五1縫-孔洞型含硬石膏結(jié)核和細(xì)晶的粉晶白云巖儲(chǔ)層是鄂爾多斯盆地中部氣田的主力產(chǎn)層，儲(chǔ)層的非均質(zhì)性很強(qiáng)，已成為影響勘探和生產(chǎn)的主要地質(zhì)因素。儲(chǔ)層宏觀非均質(zhì)性是指儲(chǔ)層的幾何形態(tài)、展布、縱向上的連續(xù)性、儲(chǔ)層物性在縱向上、平面上的變化特征及層間物性差異程度、泥質(zhì)夾層、隔層分布特征等內(nèi)容。不同非均質(zhì)性儲(chǔ)層，其注水效果及采收率有很大的差異。因此，它是制定油田開(kāi)發(fā)方案、了解剩余油的分

19、布、老油田挖潛不可缺少的地質(zhì)基礎(chǔ)。通過(guò)研究本地區(qū)奧陶系碳酸鹽巖儲(chǔ)層的非均質(zhì)性，可以預(yù)測(cè)本地區(qū)有利儲(chǔ)層發(fā)育和保存的成巖相區(qū)，對(duì)指導(dǎo)油氣田的擴(kuò)邊勘探和開(kāi)發(fā)部署具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。二、研究?jī)?nèi)容：1. 沉積相1.1地層層序中奧陶統(tǒng)馬家溝組分為“三云三灰”六段。馬一、馬三、馬五段以白云巖為主，馬二、馬四、馬六段以石灰?guī)r為主，而馬五段又細(xì)分為1O個(gè)亞段，其中馬五。亞段位于奧陶系風(fēng)化殼頂部，它是中部氣田的主要工業(yè)產(chǎn)層，也是本文涉及的研究對(duì)象。中部氣田馬五1亞段地層殘留厚度為20-25m。1.2 沉積相內(nèi)陸棚盆地沉積模式即沿縱向上，表層和盆底海水的鹽度最大，向中間逐漸變小；橫向上，盆地邊緣和盆內(nèi)深凹處海水鹽度

20、最大，介于其間鹽度變??；沉積物的分布也具有其特點(diǎn)，由盆緣向盆地深凹處沉積物由薄逐漸增厚。鄂爾多斯盆地馬家溝組厚度和巖石特點(diǎn)與上述沉積模式十分吻合，集中體現(xiàn)在馬家溝組從中央隆起和北部隆起至盆地深凹的榆林地區(qū)厚度逐漸加大，而巖性則表現(xiàn)為沿隆起帶邊緣發(fā)育白云巖、含硬石膏結(jié)核白云巖夾硬石膏條帶或硬石膏層，盆地深凹的榆林地區(qū)發(fā)育白云巖和膏鹽巖，介于其間的盆緣坪發(fā)育白云巖和含硬石膏結(jié)核白云巖。對(duì)中部氣田南部地區(qū)沉積微相的研究則進(jìn)一步表明，由于受“L”形中央隆起帶的局限和東及東南方向尤其是東南方向海水補(bǔ)給的影響，盆緣坪可分為微咸化和咸化兩種類型，進(jìn)而劃分五種沉積微相。盆緣白云巖坪、盆緣含硬石膏結(jié)核白云巖坪、

21、盆緣硬石膏結(jié)核白云巖坪、盆緣云灰坪、盆緣灰云坪。通過(guò)沉積相研究并結(jié)合鉆探結(jié)果，揭示出最有利于儲(chǔ)層發(fā)育的微相。2成巖作用和成巖相2.1 主要成巖作用縱觀馬五1儲(chǔ)層在漫長(zhǎng)的地質(zhì)歷史時(shí)期所經(jīng)歷的成巖演化，對(duì)馬五1儲(chǔ)層的形成和保存具有重要意義的成巖作用是古巖溶作用、充填(膠結(jié)作用和埋藏溶蝕作用。2.1.1 古巖溶作用 加里東運(yùn)動(dòng)使華北地臺(tái)整體抬升暴露，在近15億年的風(fēng)化剝蝕期，馬五1儲(chǔ)層遭受巖溶作用的強(qiáng)烈改造，形成縫洞型儲(chǔ)層，同時(shí)由于巖溶溝、坑、洞的存在又加劇了儲(chǔ)層非均質(zhì)性。2.1.2 充填(膠結(jié)作用 充填作用幾乎貫穿馬五 儲(chǔ)層的整個(gè)成巖史，主要的充填作用有三期：即與古巖溶作用同時(shí)的滲流白云石粉砂和淡

22、水方解石充填、自形淡水粉晶白云石充填和埋藏方解石等自生礦物充填，其充填演化模式如圖1。2.1.3 埋藏溶蝕作用 埋藏溶蝕作用發(fā)生較晚，其與有機(jī)質(zhì)成熟排出的酸性溶液有關(guān)。鏡下研究發(fā)現(xiàn)，埋藏溶蝕作用大多發(fā)育于前期滲流和潛流溶蝕孔洞帶內(nèi)，說(shuō)明酸性溶液主要沿已存在的滲流通道運(yùn)移，它不僅溶蝕硬石膏結(jié)核溶膜孔洞內(nèi)滲流白云石粉砂和淡水自云石，而且還溶解方解石甚至硬石膏結(jié)核溶孔邊壁基巖，這里最直接的證據(jù)就是硬石膏結(jié)核溶蝕孔洞及裂縫中充填的富鐵粗晶方解石和鐵白云石等埋藏期膠結(jié)物被溶蝕成晶間孔、晶間和晶內(nèi)溶孔溶洞。埋藏溶蝕作用對(duì)擴(kuò)大孔隙和增加孔隙度具有一定貢獻(xiàn)。2.2 成巖相 成巖相是反映成巖環(huán)境的物質(zhì)表現(xiàn)，即反

23、映成巖環(huán)境的巖石學(xué)特征、地球化學(xué)特征和巖石物理特征的總和；是反映各種成巖事件的相對(duì)強(qiáng)度、成巖環(huán)境與成巖產(chǎn)物的綜合表現(xiàn)。因此，成巖相包含兩方面的內(nèi)容，即成巖環(huán)境及該環(huán)境下的成巖產(chǎn)物。 圖1 含石膏結(jié)核和細(xì)晶粉晶白云巖中各類孔隙演化模式沉積巖中的成巖事件具有共存性和繼承性。所謂共存性，是指同一巖石中可發(fā)生多個(gè)成巖事件；所謂繼承性，是指不同成巖階段(環(huán)境可連續(xù)發(fā)生同一成巖事件。由于目前的巖石都經(jīng)歷了極其復(fù)雜的成巖史，經(jīng)歷了多種成巖環(huán)境下多種成巖作用的疊加與改造，因此它不可能是某種單一成巖環(huán)境的產(chǎn)物。然而，其中必定有一種或兩種主要的成巖作用控制著孔隙的演化，并決定其目前的總貌。因此，以某種成巖環(huán)境下發(fā)

24、生的主要成巖作用，來(lái)命名成巖相?？傮w看來(lái)，該成巖作用控制著儲(chǔ)層孔隙的形成與演化。3 古潛溝 多年的勘探開(kāi)發(fā)生產(chǎn)表明，次級(jí)古潛溝是造成井間儲(chǔ)層缺失和儲(chǔ)層變差的首要因素，因此，研究溝坑的形成和分布規(guī)律，對(duì)進(jìn)一步刻劃儲(chǔ)層非均質(zhì)性具有重要意義。 通過(guò)巖心裂縫統(tǒng)計(jì)并成平面圖，發(fā)現(xiàn)裂縫主要呈北東和北西方向展布，具有共軛剪切縫特點(diǎn)，可能與巖心觀察發(fā)現(xiàn)的一組與巖心交角約5O。左右的剪切縫及小型斷層有關(guān)，這組剪切縫和斷層的斷面延伸一致，從其間均充填古巖溶滲流粉砂和滲流泥來(lái)看，它們是同期形成，應(yīng)屬秦祁海槽回返的產(chǎn)物。值得注意的是，沿剪切縫和斷裂帶古巖溶作用十分強(qiáng)烈，擴(kuò)溶明顯，由此推測(cè)剪切縫和小斷裂對(duì)古巖溶作用具有

25、以下重要影響。 3.1在地表?xiàng)l件下，剪切縫帶和小斷裂帶因其巖石相對(duì)破碎而易于遭受風(fēng)化剝蝕，裂縫不發(fā)育的地方則成為相對(duì)的抗風(fēng)化地區(qū)，因此，沿裂縫帶和斷裂帶易被侵蝕成為溝槽。 3.2剪切縫稀疏發(fā)育的地區(qū)，由于剪切縫滲流網(wǎng)絡(luò)的存在，表生期淡水順該網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)下滲，造成較強(qiáng)烈的巖溶作用，致使巖石發(fā)育溶蝕孔洞。這些地區(qū)因巖溶作用相對(duì)較強(qiáng)，在表生期被剝蝕較多而演化 成巖溶斜坡，這是有利儲(chǔ)層發(fā)育的地區(qū)。 3.3剪切縫不發(fā)育的地區(qū)在表生期往往演變成相對(duì)的巖溶高地，由于長(zhǎng)期暴露地表且主要位于淡水滲流帶環(huán)境，該區(qū)縱向巖溶裂碎縫和溶孔亦十分發(fā)育，因而也是有利儲(chǔ)層的保存區(qū)域。 三、技術(shù)路線針對(duì)主要的研究?jī)?nèi)容，本項(xiàng)目工作流

26、程與技術(shù)路線如圖2 ：圖2 技術(shù)路線四、預(yù)期成果1提出鄂爾多斯盆地馬家溝組中最有利儲(chǔ)層發(fā)育的相帶；2. 指出最有利儲(chǔ)層發(fā)育和保存的成巖相區(qū)； 3. 研究剪切縫如何控制古巖溶作用的發(fā)生與發(fā)育程度；4. 利用沉積相圖、成巖相圖和巖溶古地貌圖三圖疊合預(yù)測(cè)有利儲(chǔ)層分布區(qū)。五、創(chuàng)新點(diǎn)沉積微相的縱橫變化引起的巖性差 異是造成儲(chǔ)層非均質(zhì)性的基本因素，而后期改造如 古巖溶作用、充填作用、深埋溶蝕作用和古潛溝則是造成儲(chǔ)層非均質(zhì)性的最直接因素。在上述影響因素的共同作用下，馬五1儲(chǔ)層在平面上被潛溝分割成大小不等的團(tuán)塊，縱向上則成帶出現(xiàn)，即由于相對(duì)的巖溶高地和斜坡處于滲流淋濾溶蝕帶一水平潛流帶溶蝕帶，有利儲(chǔ)層形成和保

27、存而成為有效儲(chǔ)層分布區(qū)，而巖溶洼地則因大都為溝坑且處于滯水區(qū)，不利于儲(chǔ)層的發(fā)育和保存?；谏鲜稣J(rèn)識(shí)，筆者提出適合本區(qū)的儲(chǔ)層預(yù)測(cè)方法疊圖法。該方法的核心內(nèi)容包括：通過(guò)鉆井巖心觀察結(jié)合鏡下研究和測(cè)井資料精細(xì)編制沉積微相圖；通過(guò)對(duì)各類成巖作用的研究，找出影響儲(chǔ)層儲(chǔ)集性能的關(guān)鍵因素，編制成巖相圖；利用鉆井和地震資料編制奧陶系頂面巖溶古地貌圖和溝坑預(yù)測(cè)圖；疊合上述圖件，將有利沉積相、成巖相和有利巖溶古地貌單元重疊的區(qū)域勾畫出來(lái)即是有利的高滲儲(chǔ)層分布區(qū)。4、請(qǐng)舉例論述油氣儲(chǔ)層構(gòu)型研究的主要內(nèi)容(20分。儲(chǔ)層構(gòu)型是近來(lái)沉積學(xué)和儲(chǔ)層地質(zhì)學(xué)興起的新的研究方法。該方法已在近期的有關(guān)國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議上引起高度重視。該方

28、法是著名河流沉積學(xué)家Miall于1985年首先運(yùn)用于河流相相構(gòu)型研究。其主要內(nèi)容包括地質(zhì)特征分析、現(xiàn)代露頭沉積研究、平面結(jié)構(gòu)模型的建筑以及精細(xì)三維模型的建立。下面以孤島油田河流相厚油層儲(chǔ)層構(gòu)型的研究加以說(shuō)明。（1）河流相厚油層地質(zhì)特征厚油層（有效厚度大于8m）是孤島整裝砂巖油藏的主體，該類油藏構(gòu)造相對(duì)簡(jiǎn)單、完整且較平緩，斷層發(fā)育少，沉積特征表現(xiàn)為以正韻律為主的河流相，大多發(fā)育主河道微相、河道邊緣微相、河漫微相和泛濫平原微相。孤島油田厚油層發(fā)育的單元有3個(gè)特點(diǎn)：主力小層厚度大，儲(chǔ)量分布集中。在厚油層發(fā)育的開(kāi)發(fā)單元中，單元內(nèi)主力小層一般為23個(gè)，主力小層的厚度為4.612m，主力小層的儲(chǔ)量達(dá)到總儲(chǔ)

29、量的70%以上。層內(nèi)非均質(zhì)性占主要地位。受沉積環(huán)境的影響，厚油層單元儲(chǔ)層層內(nèi)非均質(zhì)性嚴(yán)重。油層滲透率差異大，滲透率級(jí)差為2.9934.3，突進(jìn)系數(shù)為1.274.43，變異系數(shù)為0.511.21。與層間非均質(zhì)性相比，層內(nèi)非均質(zhì)性更加突出。因此，層內(nèi)非均質(zhì)性在控制油水運(yùn)移和影響開(kāi)發(fā)效果等方面起主要作用。厚油層內(nèi)部夾層分布廣泛。孤島油田厚油層屬于典型的河流相正韻律油層，館下段到館上段的5和6砂層組為一套辮狀河沉積，館上段3和4砂層組逐漸過(guò)渡到曲流河沉積。由于其砂體內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，存在低速水流狀態(tài)下沉積的非滲透或相對(duì)低滲透隔夾層，對(duì)流體的滲流起到屏蔽作用。橫向上分布穩(wěn)定性差，連片程度低，多呈窄條帶狀或孤

30、立的土豆?fàn)?，縱向上多呈交錯(cuò)分布。（2）現(xiàn)代露頭沉積研究從成因上看，館上段3和4砂層組為曲流河沉積，邊灘為主要儲(chǔ)層，垂向上二元結(jié)構(gòu)明顯，平面上為半連通體，河道側(cè)向遷移、廢棄河道及點(diǎn)壩內(nèi)的側(cè)積體使砂體連通性復(fù)雜。館上段5和6砂層組為辮狀河沉積，心灘壩為主要儲(chǔ)層，垂向上二元結(jié)構(gòu)不明顯，平面上為泛連通體，落淤層及高滲透層使砂體連通性復(fù)雜。因此，平面上大面積分布的厚油層，往往是由不同期次、不同規(guī)模河道垂向疊切和側(cè)向聯(lián)合而成的大型復(fù)合儲(chǔ)集砂體；同時(shí)，落淤層成為垂向滲透屏障，河道侵蝕面和側(cè)積面等成為側(cè)向滲透屏障，砂體內(nèi)部結(jié)構(gòu)非均質(zhì)性復(fù)雜。（3）單一成因砂體層次的平面建筑結(jié)構(gòu)模型砂體內(nèi)部平面建筑結(jié)構(gòu)是指沉積砂

31、體內(nèi)部由各級(jí)次沉積界面所限定的砂質(zhì)單元和不連續(xù)薄夾層的幾何形態(tài)、規(guī)模大小、相互排列方式與接觸關(guān)系等結(jié)構(gòu)特征。通過(guò)對(duì)河流相儲(chǔ)層成因單元的識(shí)別、細(xì)分與對(duì)比，以及單一成因單元邊界，尤其是單一河道砂體邊界的識(shí)別，由點(diǎn)到線、由線到面，最終建立起精細(xì)的儲(chǔ)層平面建筑結(jié)構(gòu)模型。以成因單元為邊界的微型構(gòu)造 在單一成因單元識(shí)別和砂體空間結(jié)構(gòu)解剖的基礎(chǔ)上，以單一成因單元為單位，以成因單元邊界或起滲流遮擋作用的成因單元（如廢棄河道）為作圖邊界（構(gòu)造等高線直接與其相交，不穿越），對(duì)儲(chǔ)層微型構(gòu)造圖的編制進(jìn)行新的嘗試。例如廢棄河道的存在，實(shí)際上是一種流體滲流屏障。這種滲流屏障與砂體頂面的小突起、斜面相組合，很容易形成剩余油

32、的富集區(qū)。心灘壩內(nèi)部構(gòu)型 中一區(qū)Ng53厚油層表現(xiàn)出辮狀河沉積的“疊覆泛砂體”特征，過(guò)Ng53（1）的水平井進(jìn)一步驗(yàn)證了落淤層的產(chǎn)狀，并利用水平井中13P514上的夾層信息識(shí)別了落淤層的規(guī)模。首先在水平井上識(shí)別出自然伽馬高值的層段，然后沿著水平井軌跡或與水平井軌跡平行方向拉過(guò)井剖面，原則是剖面盡量拉直線，過(guò)井越多越好，根據(jù)落淤層的測(cè)井響應(yīng)對(duì)剖面上的井進(jìn)行單井上落淤層的識(shí)別，并將水平井按照真實(shí)的井軌跡垂深標(biāo)定在直井剖面上，進(jìn)而利用水平井及直井上的夾層信息進(jìn)行模式擬合。擬合結(jié)果顯示，心灘壩內(nèi)部落淤層為近水平的分布模式，兩端略向下彎，水平井上顯示的落淤層的水平寬度為34m，這個(gè)寬度大于單井上識(shí)別出的

33、落淤層厚度（0.8m左右），原因是水平井鉆遇夾層的井段是斜井段。點(diǎn)壩內(nèi)部構(gòu)型 利用水平井上反映的泥質(zhì)夾層信息確定點(diǎn)壩內(nèi)部側(cè)積體、側(cè)積層寬度是一個(gè)創(chuàng)新性舉措。研究時(shí)首先利用三維可視化軟件確定水平井軌跡是否在砂巖層內(nèi)，即水平井上顯示的自然伽馬高值是否反映砂巖層內(nèi)的泥巖信息，將水平井中17P410的井軌跡與Ng44（2）層砂巖頂面微構(gòu)造圖顯示在同一三維視窗內(nèi)，然后以俯視和側(cè)視2種方式觀察水平井軌跡是否穿層，由于中17P410井并未發(fā)生穿層現(xiàn)象，其單井上的自然伽馬高值肯定反映砂巖層內(nèi)的泥巖信息，也就是說(shuō)可以利用其對(duì)點(diǎn)壩內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。然后在水平井上識(shí)別出自然伽馬高值的層段，再沿著水平井軌跡或與水平井

34、軌跡平行（距離不能太遠(yuǎn)）方向拉過(guò)井（直井和斜井均可）剖面，原則是剖面盡量拉直線，過(guò)井越多越好。根據(jù)側(cè)積層的測(cè)井響應(yīng)對(duì)剖面上的井進(jìn)行單井泥質(zhì)側(cè)積層的識(shí)別，并將水平井按照真實(shí)的井軌跡垂深標(biāo)定在直井剖面上，進(jìn)而利用水平井及直井上的夾層信息進(jìn)行模式擬合。由于先前已經(jīng)識(shí)別出廢棄河道所在的位置，所以可以清楚地識(shí)別出夾層是向北東方向傾斜的，擬合效果較好，符合點(diǎn)壩及點(diǎn)壩內(nèi)部側(cè)積體的分布模式。水平井上顯示的側(cè)積層的水平寬度為612.4m，2個(gè)側(cè)積層所夾側(cè)積體水平寬度為2135.1m。（4）精細(xì)三維模型的建立以儲(chǔ)層平面建筑結(jié)構(gòu)模型為基礎(chǔ)，采用15m×15m×0.125m的網(wǎng)格尺寸，應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

35、加隨機(jī)干擾的方法，可以建立10m×1cm級(jí)精細(xì)三維模型，以儲(chǔ)層井間滲透率的預(yù)測(cè)為例予以說(shuō)明。儲(chǔ)層井間滲透率的預(yù)測(cè)是三維建模最為復(fù)雜的問(wèn)題，在井間數(shù)據(jù)處理上采用變序技術(shù)處理層狀非均質(zhì)分布問(wèn)題，把厚度不同的儲(chǔ)層采樣點(diǎn)數(shù)按照一定的地質(zhì)特點(diǎn)等序處理到同樣的采樣點(diǎn)數(shù)，在水平方向上一一對(duì)應(yīng)，使空間的預(yù)測(cè)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為二維預(yù)測(cè)問(wèn)題。采用權(quán)門檻技術(shù)解決泥質(zhì)夾層預(yù)測(cè)問(wèn)題，用權(quán)門檻值來(lái)確定泥質(zhì)夾層，且僅對(duì)觀察點(diǎn)中屬泥質(zhì)夾層的滲透率值進(jìn)行平均計(jì)算，并采用相映射技術(shù)來(lái)解決相的突變問(wèn)題。通過(guò)井斜校正、基準(zhǔn)面深度校正、地下井位確定等采用上述預(yù)測(cè)方法，針對(duì)目的層進(jìn)行預(yù)測(cè)。從而深化了河道砂厚油層韻律段展布、層內(nèi)非均質(zhì)、優(yōu)勢(shì)場(chǎng)及大孔道三維空間分布描述，為定量研究剩余油隨時(shí)空變化的展布打下了基礎(chǔ)。5、通過(guò)閱讀國(guó)內(nèi)外最新文獻(xiàn)資料，歸納總結(jié)出含油氣沉積盆地中的扇體沉積模式。(20分。在我國(guó)東部地區(qū)中新生代的許多斷陷湖盆內(nèi)，普遍發(fā)育近岸水下扇。這種沉積體一般隨大斷裂展布，且多分布在湖盆陡坡的一側(cè)，主要是沉積物密度流（或濁流）的產(chǎn)物。其巖性以粗碎屑沉積為主，并夾在湖相暗色泥巖中，構(gòu)成砂礫巖、含礫砂巖、砂巖、粉砂巖和泥巖的頻繁韻律沉積。砂礫巖扇體的規(guī)模與形態(tài)主要受控于地形和水量?jī)蓚€(gè)因素。因此，砂礫一般都發(fā)育在湖盆陡坡，所以單純接地形分類意義不大，也往往趺乏明確的概念。因而，考慮到砂礫巖扇體的形成過(guò)程，可