英台地区黑帝庙油层高分辨率层序及油水分布规律研究
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摘要
英台地区位于中国东北部的松辽盆地北部中央坳陷区齐家-古龙凹陷南部，四周环绕发育着一系列鼻状构造。西部主要发育英台鼻状构造，东北部发育葡西鼻状构造，南侧是小庙子背斜构造及以南部位。区内断裂非常发育，断层多呈北北东走向。鼻状构造与断裂带有一定的依存关系，在英台鼻状构造，葡西鼻状构造上，发育着横切鼻状构造的断裂带，在小庙子构造以南地区也发育横切断层。这些构造和断裂的有利配合为油气藏的形成提供了良好的构造条件。黑帝庙油层属于松辽盆地中部含油组合，包括嫩江组二段、三段与四段地层，油层埋藏深，源岩分布广泛，盖层发育，存在岩性和构造油藏类型，油气资源潜力大，近些年黑帝庙油层盆地级沉积相研究已经取得重要进展，优选古龙凹陷英台地区为黑帝庙油层最有利目标区。
本文针对黑帝庙油层岩性特征，以英台地区嫩三段（H2）为主要研究对象，建立砂岩分层标志，研究砂体展布特征，判断油层油藏类型、分析油水分布规律，为研究区精细勘探提供可靠的地质资料。以沉积学和高分辨率层序地层学理论为指导，采用井震联合方式确定不同级别沉积旋回的层序界面，在黑帝庙砂层组划分对比的基础上，综合三维地震、钻井、测井及岩心资料，绘制连井剖面图、砂岩对比图、油藏剖面图，综合地层厚度、砂岩厚度、砂地比、孔隙度等值图分析黑帝庙油层砂体的空间展布规律。最后综合T07构造图、岩心、测井、油藏剖面图、试油资料，研究黑帝庙油藏类型及油水分布规律。
黑帝庙油层总体上呈现出西薄东厚、南薄北厚的趋势，H3（嫩二段）不发育砂岩；H2（嫩三段）和H1（嫩四段）主要发育粉砂岩，且透镜状砂体发育，各油层组内部发育的砂岩厚薄不一，深度差异较大，砂体横向上的连通关系复杂，研究区自东向西砂岩层数减少、厚度变薄，西部砂体厚度薄、发育规模小，横向连通性差，对油水分布控制作用明显，形成不受构造控制的隐蔽型岩性油气藏。黑帝庙油层储层岩性以粉砂岩为主，物性较差，油水分布的主控因素为岩性，其次为构造。从而形成岩性油藏、岩性-构造油藏和构造油藏三种类型，并且以岩性油藏为主。纵向上，油层主要分布在H_2~2和H_2~1砂层组，且以H_2~2为主，当断层在纵向起到油气运移通道作用时，油层主要分布在上部的H_2~1砂层组，而下部的H_2~2砂层组发育油水同层或水层。在剖面上，H_2~2在没有断层遮挡的同一砂体中，由于物性差异大导致油水分布出现“油水倒置”现象。该研究取得的认识将为精细勘探，老井复查、有利区优选及水平井设计提供可靠的地质依据。
Yingtai area is located in the south of Qijia-Gulong sag, part of central sag area in thenorth of the Songliao Basin which is in the northeast of China. It is surrounded by a series ofnose-type structures, Yingtai nose-type structure mainly in the west, Puxi nose-type structurein the northeast and Xiaomiaozi anticline structure in the south. Within this area fault zonesare well developed in north-north-east (NNE) trends. Due to the dependence relationshipbetween nose-type structures and fault zones, fault zones with a crosscutting nose-typestructure are always developed in Yingtai and Puxi nose structures. Similarly, crosscuttingfaults are found in the south of Xiaomiaozi. The favorable combination of these structuresand faults has provided advantageous structural environment for the forming of oil and gasreservoirs. Heidimiao oil layer belongs to the petroliferous assemblage of central SongliaoBasin, including the strata of Nen2, Nen3and Nen4of Nenjiang group in which oil layersembedding deeply, the source layer distributing widely and cap-rock developing well. Thereare lithological reservoirs and lithology-structure reservoirs in Heidimiao oil layer and thereis considerable potential oil and gas resource. Great progress of basin degree about Heidimiaooil layer has been achieved recent years. And Yingtai area in Gulong sag is considered as themost favorable area.
This paper takes Nen3group (H2) of Yingtai area as the main study layer to establish thesymbols of sand layers, study the distribution characteristic of sand layer, divide the oilreservoir types, and analyze its characteristics of oil and water distribution of Heidimiao oillayer based on its lithological characteristics, which will provide fundamental geological datafor fine exploration deployment in this area. First determine interface symbols of differentgrades of sedimentary cycle by combining logging data and seismic data under the directionof sedimentology theory and high-resolution sequence stratigraphy theory. Then based onthe division and correlation of sand groups in Heidimiao, synthesizing the information of3Dseism data, drilling data, logging data and core data, well ties profile, sandstone contrastdiagram and oil reservoir profile are drawn. Furthermore, spatial distribution rules of sandlayer in Heidimiao oil layer are expected to be analyzed in this article through the data ofstratum thickness, sandstone thickness, the thickness ratio of sandstone to stratum, andporosity isogram. Finally, study the types of oil reservoir and rules of oil-water distributionby synthesizing T07structure diagram, core data, logging data, oil reservoir profile and testdata.
The rules are described as: the Heidimiao oil layer is thick in east and north but thin in thewest and south as a whole. Little sandstone is found in H3(Nen2) but that is highlydeveloped in H2(Nen3) and H1(Nen4) in which lenticular sandlayer can also be found.Sandstones in each oil group are developed with varying thickness, great depth difference andcomplex lateral connectivity. What’s more, sandstones in the research area manifest a declinein layers and thickness from east to west. The thinner and smaller-scale sandstones in thewest have weak lateral connectivity but strong control of oil and water distribution, whichresults in the formation of concealed lithological reservoir uncontrolled by geologicalstructure. The reservoir lithology of Heidimiao oil layer is siltstone-oriented with poorphysical property. Lithology is the main controlling factor of oil-water distribution, followedby the structure. Heidimiao oil layer mainly includes three types, lithological oil reservoir,lithological-structural oil reservoir and structural oil reservoir, among which lithologicalreservoir plays a dominant role. Oil usually distributes inH_2~2and H_2~1sand group longitudinally,and mainly inH_2~2. When faults act as the pathways for the longitudinal migration of oil andgas, oil mainly stores inH12sand group andH_2~2presents oil-water layer or water layer. In thesame sand layer, there sometimes shows oil-water inverse inH_2~2because of lowerpermeability even if there is no faults shelter from in the profile. This research could providereliable geological basis for further detailed prospecting, the research of old wellre-examination, favorable area evaluation and horizontal well drilling design.
本文针对黑帝庙油层岩性特征，以英台地区嫩三段（H2）为主要研究对象，建立砂岩分层标志，研究砂体展布特征，判断油层油藏类型、分析油水分布规律，为研究区精细勘探提供可靠的地质资料。以沉积学和高分辨率层序地层学理论为指导，采用井震联合方式确定不同级别沉积旋回的层序界面，在黑帝庙砂层组划分对比的基础上，综合三维地震、钻井、测井及岩心资料，绘制连井剖面图、砂岩对比图、油藏剖面图，综合地层厚度、砂岩厚度、砂地比、孔隙度等值图分析黑帝庙油层砂体的空间展布规律。最后综合T07构造图、岩心、测井、油藏剖面图、试油资料，研究黑帝庙油藏类型及油水分布规律。
黑帝庙油层总体上呈现出西薄东厚、南薄北厚的趋势，H3（嫩二段）不发育砂岩；H2（嫩三段）和H1（嫩四段）主要发育粉砂岩，且透镜状砂体发育，各油层组内部发育的砂岩厚薄不一，深度差异较大，砂体横向上的连通关系复杂，研究区自东向西砂岩层数减少、厚度变薄，西部砂体厚度薄、发育规模小，横向连通性差，对油水分布控制作用明显，形成不受构造控制的隐蔽型岩性油气藏。黑帝庙油层储层岩性以粉砂岩为主，物性较差，油水分布的主控因素为岩性，其次为构造。从而形成岩性油藏、岩性-构造油藏和构造油藏三种类型，并且以岩性油藏为主。纵向上，油层主要分布在H_2~2和H_2~1砂层组，且以H_2~2为主，当断层在纵向起到油气运移通道作用时，油层主要分布在上部的H_2~1砂层组，而下部的H_2~2砂层组发育油水同层或水层。在剖面上，H_2~2在没有断层遮挡的同一砂体中，由于物性差异大导致油水分布出现“油水倒置”现象。该研究取得的认识将为精细勘探，老井复查、有利区优选及水平井设计提供可靠的地质依据。
Yingtai area is located in the south of Qijia-Gulong sag, part of central sag area in thenorth of the Songliao Basin which is in the northeast of China. It is surrounded by a series ofnose-type structures, Yingtai nose-type structure mainly in the west, Puxi nose-type structurein the northeast and Xiaomiaozi anticline structure in the south. Within this area fault zonesare well developed in north-north-east (NNE) trends. Due to the dependence relationshipbetween nose-type structures and fault zones, fault zones with a crosscutting nose-typestructure are always developed in Yingtai and Puxi nose structures. Similarly, crosscuttingfaults are found in the south of Xiaomiaozi. The favorable combination of these structuresand faults has provided advantageous structural environment for the forming of oil and gasreservoirs. Heidimiao oil layer belongs to the petroliferous assemblage of central SongliaoBasin, including the strata of Nen2, Nen3and Nen4of Nenjiang group in which oil layersembedding deeply, the source layer distributing widely and cap-rock developing well. Thereare lithological reservoirs and lithology-structure reservoirs in Heidimiao oil layer and thereis considerable potential oil and gas resource. Great progress of basin degree about Heidimiaooil layer has been achieved recent years. And Yingtai area in Gulong sag is considered as themost favorable area.
This paper takes Nen3group (H2) of Yingtai area as the main study layer to establish thesymbols of sand layers, study the distribution characteristic of sand layer, divide the oilreservoir types, and analyze its characteristics of oil and water distribution of Heidimiao oillayer based on its lithological characteristics, which will provide fundamental geological datafor fine exploration deployment in this area. First determine interface symbols of differentgrades of sedimentary cycle by combining logging data and seismic data under the directionof sedimentology theory and high-resolution sequence stratigraphy theory. Then based onthe division and correlation of sand groups in Heidimiao, synthesizing the information of3Dseism data, drilling data, logging data and core data, well ties profile, sandstone contrastdiagram and oil reservoir profile are drawn. Furthermore, spatial distribution rules of sandlayer in Heidimiao oil layer are expected to be analyzed in this article through the data ofstratum thickness, sandstone thickness, the thickness ratio of sandstone to stratum, andporosity isogram. Finally, study the types of oil reservoir and rules of oil-water distributionby synthesizing T07structure diagram, core data, logging data, oil reservoir profile and testdata.
The rules are described as: the Heidimiao oil layer is thick in east and north but thin in thewest and south as a whole. Little sandstone is found in H3(Nen2) but that is highlydeveloped in H2(Nen3) and H1(Nen4) in which lenticular sandlayer can also be found.Sandstones in each oil group are developed with varying thickness, great depth difference andcomplex lateral connectivity. What’s more, sandstones in the research area manifest a declinein layers and thickness from east to west. The thinner and smaller-scale sandstones in thewest have weak lateral connectivity but strong control of oil and water distribution, whichresults in the formation of concealed lithological reservoir uncontrolled by geologicalstructure. The reservoir lithology of Heidimiao oil layer is siltstone-oriented with poorphysical property. Lithology is the main controlling factor of oil-water distribution, followedby the structure. Heidimiao oil layer mainly includes three types, lithological oil reservoir,lithological-structural oil reservoir and structural oil reservoir, among which lithologicalreservoir plays a dominant role. Oil usually distributes inH_2~2and H_2~1sand group longitudinally,and mainly inH_2~2. When faults act as the pathways for the longitudinal migration of oil andgas, oil mainly stores inH12sand group andH_2~2presents oil-water layer or water layer. In thesame sand layer, there sometimes shows oil-water inverse inH_2~2because of lowerpermeability even if there is no faults shelter from in the profile. This research could providereliable geological basis for further detailed prospecting, the research of old wellre-examination, favorable area evaluation and horizontal well drilling design.
引文
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