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6油藏特征研究613

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油藏 特征 研究 613
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研究地下构造现状具有重要的现实意义:为了有效地勘探油气田,合理地开发油气田,需要 正确地 、 详细地 认识油气田地下 构造特征 。油气田 地下构造的研究成果 ,是● 勘探部署 (如预探井、详探井部署 );● 油气储量计算; ● 拟定开发方案 (井位、井网等);● 进行 油气动态分析 及 ● 调整开发方案等工作的重要 地质依据 。第六章 油藏特征研究第一节 油藏构造研究第二节 油藏断层研究第六章 油藏特征研究第六章 油藏特征研究第一节 油藏构造研究地质构造是岩石变形的产物。地质构造主要表现为地层的倾斜、褶皱和断裂。 油藏构造则是指油藏储层含油部分的总体形态和内部结构,以及油藏顶部和四周的封盖遮挡条件。 油藏的总体构造形态和基本构造特征,是油藏描述的首要内容。它决定油藏的规模大小、圈闭特征和内部复杂情况。一 、 油藏 合高度 , 翼地层产状 地震资料 、 褶皱活动 、 基底活动 、 状 ( 走向 、 倾角 、 倾向 、 断距 ) 、 复合性8. 建立构造总体几何形态的三维数据体地震勘探可以提供油藏的测线剖面图及构造图。利用它可分析一个地区的构造形态、高点位置、闭合面积、闭合高度以及断层特征,具有完整、齐全、连续的特点。但准确性较差,因此必须用钻井资料校正才能较真实地反映构造特征。二、性特征、断层断点的深度等资料,利用这些资料恢复地下构造。由于钻井资料可靠,用它校正地震构造图,能为详探和开发提供与实际相吻合的构造特征图件。在钻井资料较多时,通过钻井剖面地层对比,可获得各地层界面的实际高程、起伏状况、岩性特征、含油、气、水情况及断点的位置、层位、落差等资料。加深了对地下构造的认识。应用井下地层的含油、气、水及井间动态等资料,既可检验构造研究成果的准确性,如断层的连通与否,分层是否正确等,又可为构造研究提出问题,如构造的形态及局部变化等,以便配合其它资料使构造的解释更准确,更符合地下的真实情况。这是一种构造特征分析的辅助方法。S c I o f A c I o f A 0 01 0 0 02 0 0 02 0 0 03 0 0 03 0 0 0 构造解释成果的精度就存在差异。 资料的丰富程度及 资料的精度决定了构造解释的可靠程度 ,如钻井资料虽然准确,但在勘探初期,由于打井少,资料的控制点不足,也会降低构造图的可信度。因此,油气藏构造特征的分析往往是采用多种手段进行综合研究,这样才能使研究成果与真实情况接近或吻合。只有获得准确的信息,才能对油气田地下构造的形态、细微变化等特征作出正确的判断。三、油层微构造研究油层微构造:由于油层局部的微小起伏和微小断层存在而形成的微小构造。第二节 油藏断层研究一、 研究油气田地下断层的实际意义二、 油藏断层的特征与作用三、地下断层存在的标志四、井下断点的确定与井间断点的组合五、断层面等高线图的编制和应用六、断层线图的编制和应用七、断层封闭性研究③ 封闭性断层, 是拟定 开发方案 、划分 开发区块 、进行油田 动态分析 的主要地质依据之一。① 根据断层研究的结果作出断层图件, 指导新井的布井工作,减少开发井落空的可能性 。② 计算油气田的油气储量时,断层图可帮助准确地确定含油气面积 。 正断层 切割油气层 → 含油气面积内出现不含油气的 空白带 ; 逆断层 切割油气层 → 含油气面积内部分 重叠 。一、研究油气田地下断层的实际意义断层在油气田地下构造中 普遍存在 。断距可达数千米,延伸长度达数十千米,为继承性断层。活动时间长,往往贯穿于一个构造旋回的始终。它一般是凹陷或盆地的边界; 控制着生、储油岩层的沉积二 、 油藏断层特征与作用㈠ 油藏断层的一般特征凹陷内的断层一般划分为四级:一级 断层二级断层三级断层四级断层是断陷内影响二级构造带形成与发育的主干断层,走向与凹陷内主要构造走向基本一致,延伸长达 10 差达数百米。二级断层是油田内的主要断层,构成二级构造带,控制油气聚集与成带分布;是控制油气分布的重要断层。是凹陷内主要构造上的重要断层,落差在 100伸长度数千米,走向与二级断层类似,多与凹陷或凹陷内的构造走向一致。把二级构造带切割成断块区,是划分断块区的重要依据;控制油气富集。四级断层是油田上分布较多的断层,往往占油田断层总数的 80%以上,落差小,一般在 20伸长度 1向多变,但主要延伸方向仍以平行凹陷内构造走向为主。四级断层主要控制油田内部的油水关系,使聚集的油气分布复杂化。㈡ 断层在油藏形成的作用1. 油气运移的良好通道生油凹陷中生成的大量油气向圈闭中运移时 , 主要依靠三种类型的通道:靠连续分布的储集层做远距离的横向运移 、靠区域不整合界面做横向和层间运移 、 靠断层做垂向和斜向的层间运移 。 这些担负油气运移的断层一般都是切穿若干地层的较大型的断层 , 而且在它们担负油气运移通道时必须是开启的和未封闭的 。2. 圈闭形成和油气藏保存的必要条件是断层圈闭形成的主要遮挡条件。在油气藏形成以后的长时期保存的过程中,断层具有主要的决定的作用。世界上有许多油气藏就是由于断层的封闭性不好或在油气藏形成以后出现断层复活,导致已形成的油气藏遭受破坏。( 三 ) 油藏断层的研究方法地震解释油层对比试井解释注采动态( 1)同相轴产状变化。( 2)反射层发生错断位移。( 3)有异常波出现。 (断层常有绕射波等异常波出现 )地震资料对大型断层判断比较准确,但对断距较小的断层,(断距多在 20、 30一般难于判断。应用油层细分对比的方法可以发现油藏内部新的断层。在油层对比的同时结合构造格局和应力场分布,一般可以比较准确地判别这些断层。试井资料可以解释在油水井探测范围之内(一般为半个井距)的断层运用油田注采动态资料分析判别断层,是油田开发生产中经常应用的方法二、地下断层存在的标志第二节 断层研究1、井下地层的重复与缺失2、非漏失层发生泥浆漏失和意外的油气显示3、近距离内标准层的标高相差悬殊4、近距离内同一岩层厚度突变5、在短距离内,同一层内流体性质等明显差异6、断层在地层倾斜矢量图中的特征根据 井综合解释剖面图 与该区的 综合柱状剖面图 对比,可以确定地层的重复或缺失。1、井下地层的重复与缺失地层缺失地层重复钻遇正断层钻遇逆断层地层倾角 < 断层面倾角时断层造成井下地层缺失及重复示意图地层倾角 > 断层面倾角时 :值得 注意:① 正确判断地层重复新老新倒转背斜引起的井下地层重复新老新老② 正确区分断层、不整合所造成地层缺失的差异缺失层段之下 出现比正常剖面更老地层 不整合具有 区域性 、 角砾岩 、 风化壳 等不同井缺失层位及深度不同 ,且按一定方向逐渐变化;若 断距小 、 断面陡 、 井距大 ,仅一口井中表现缺失 ; 断层 面上下可以找到同一套地层 ; 伴有因 牵引造成的倾角变化 、 断层角砾 及 破碎带 等现象。● 不整合(地层超覆 )● 正断层仅从一口井的地层缺失区分是正断层或不整合相当困难• 1井 2井 3井 4井• E E E E • D D D D • 2 钻遇同一正断层的各井地层层序示意图1井 2井 3井 4井E E E E D D D D C B A B B A A 钻遇不整合面时各井地层层序示意图钻井过程中,在 不该有油气显示的地层 中 出现油气显示 渗透性很差 或 致密岩层 中, 突然产生泥浆漏失现象2、非漏失层发生泥浆漏失和意外的油气显示相邻两口井虽然 未钻遇断层 ,但发现标准层的 标高相差悬殊 → 预示该两口井之间 可能存在 未钻遇断层 。3、近距离内标准层的标高相差悬殊断层引起标准层标高相差悬殊示意图注意:1 2构造产状的剧变单斜 或 背斜一翼的挠曲 相邻井标准层标高相差悬殊此时,判断时必须 参考 地震资科 和 区域地质构造特征 等4、近距离内同一岩层厚度突变后生断层同一层厚度因断层导致 部分缺失而减薄同生断层同生断层两侧同一层厚度相差悬殊层两侧同一地层互不连通,埋深不同,各自形成 独立的压力系统 , 折算压力各不相不同 , 油水或油气界面高度发生突变 。 断层造成折算压力差异示意图5、在短距离内,同一层内流体性质、油气层折算压力和油水界面有明显差异由于断层的切割,使同一层流体处于不同的地球化学条件下,造成 流体性质上的差异 。相对密度含蜡量断层引起的石油性质变化示意图受构造应力作用,断层本身及其附近产生一些 特殊现象6、断层在地层倾斜矢量图中的特征根据倾斜矢量的上述变化,可比较准确地 确定 断点位置 。 资料完好 时,还可 确定 断层走向 及 断面产状 。● 断层带附近发生 牵引现象 ,局部地层变陡或变缓,在倾斜矢量图上表现为 红、蓝模式 ;● 断层面附近形成 破碎带 ,倾斜矢量图上呈现 杂乱模式或空白带 。● 断层上、下两盘地层 产状不同 , 倾斜矢量图 上存在较 明显的差异 。受构造应力作用,断层本身及其附近产生一些 特殊现象6、断层在地层倾斜矢量图中的特征根据倾斜矢量的上述变化,可比较准确地 确定 断点位置 。 资料完好 时,还可 确定 断层走向 及 断面产状 。● 断层带附近发生 牵引现象 ,局部地层变陡或变缓,在倾斜矢量图上表现为 红、蓝模式 ;● 断层面附近形成 破碎带 ,倾斜矢量图上呈现 杂乱模式或空白带 。● 断层上、下两盘地层 产状不同 , 倾斜矢量图 上存在较 明显的差异 。★ 利用地层倾斜矢量图判断断层的 缺点 :当断层 两盘地层产状一致 又 无牵引现象 时,断层在倾斜 矢量图 上 无明显反映 。★ 利用地层倾斜矢量图判断断层的 最大优点 :● 直观,且只需要 1口井的资料 即可;● 尤其是在 测井曲线对比难以确定断点 具体位置时,倾斜矢量图 可以 准确地确定断点位置 。第二节 断层研究一、研究油气田地下断层的实际意义二、地下断层存在的标志三、井下断点的确定与井间断点的组合四、断层面等高线图的编制和应用五、断层线图的编制和应用六、断层封闭性研究1、井下断点的确定在钻井地质剖面上确定断点时,首先要对该井剖面从上到下再从下到上 反复地与正常剖面 (研究区综合柱状剖面图 )逐层进行对比 ,逐渐 缩小断点 可能出现的 范围 。最后,在可能存在断点的范围内,根据 测井曲线 、岩性变化 、 钻时录井 等资料 仔细地分析并确定断点的具体位置。三、井下断点的确定与井间断点的组合逆断层:图中 乙井 是正常剖面;甲井 剖面中的 E、 穿过逆断层。乙井甲井851米利用地层剖面及电测曲线对比确定断点示意图重复地层的钻遇厚度: 878~ 851米 )。如果是 铅直井 ,此厚度就是地层的 垂直断距 。正断层断点的确定 地层缺失位置即断点位置 ;正断层:缺失层段 在相邻对比井中的钻遇厚度 直断距 。正常地层断点⑴ 井间断点组合的一般原则⑵ 断点组合方法2、井间断点的组合井间断点组合 遇 同一条断层 的 断点联系起来, 研究 整条断层特征 的工作。三、井下断点的确定与井间断点的组合2、井间断点的组合⑴ 井间断点组合的一般原则① 钻遇同一条断层的各个断点, 断层性质应该一致 ,断面产状 及 垂直断距 应 大体一致 或 有规律地变化 。③ 断点附近的 地层界线: 其 升降幅度 与 垂直断距基本符合 ;各井 断失层位 应 大体一致 或 有规律地变化 。② 经 组合后 的断层, 同一盘的地层厚度不能有突变 。④ 断层两盘的 地层产状 要 符合 构造变化 的 总趋势 。⑵ 断点组合方法① 有倾角测井资料 时,可用其 确定各断点断层面的走向和倾向 ,然后按上述 4条组合原则 进行断点组合。② 无倾角测井资料时: 通过 尽量多的井 , 作构造剖面 (草图 ),进行断点组合。③ 作 断面等值线图 组合断点:在 断层彼此交叉的复杂地区 ,一口井往往钻遇多条断层,具有多个断点,此时应 绘制断面等值线图 来组合断点。2、井间断点的组合一般 先从远离复杂区的单断区编制断面等值线图 → 获得断层产状要素 ,再根据走向、倾向、倾角和断距等资料 向复杂区延伸 ,把多断点区分开来 → 进而 作出各条断层的断面等值线图 。 多条断层交汇区编制断面等值线图在地下构造 复杂区 ,为了较合理的进行断点组合。应 先将断面等值线图、构造剖面图 和 构造草图互相验证 ;同时,还应 参考地震资料、油气水分布及动态资料来验证 。多断点区无断点区单断点区单断点区断面等值线第二节 断层研究一、研究油气田地下断层的实际意义二、地下断层存在的标志三、井下断点的确定与井间断点的组合四、断层面等高线图的编制和应用五、断层线图的编制和应用六、断层形成时期和发育历史的研究七、断层封闭性研究四、断层面等高线图的编制和应用断层面等高线图 (断面构造图 )★★编图原始资料 :断点标高数据、井位分布图 ;编图方法 :三角网法和剖面法,但多采用三角网法。断面构造图的应用 :▲ 了解断层面在地下的产状及其变化 (起伏形态 );▲ 了解断层的延伸范围 (长度和深度 );▲ 了解断层互相切割的关系; ▲ 检查断点组合是否正确五、断层线图的编制和应用断层线图 — 指在断面构造图的基础上,绘制出的断层面与油气层 (地层 )界面的交线图。 ★★作图步骤首先 ,在断面构造图上作出 含油层系顶、底界面与断层面的交线 (顶、底面各 2条线 )互验证 ;之后 ,在另外 2张纸上分别作出断层 上盘 和 下盘 各油层组顶、底界面与断层面的交线图。六、断层形成时期和发育历史的研究● 一次性 (后生 )断裂活动形成的断层 ,其 形成时期:根据被它切割的地层、岩体的时代关系来确定的。断层总是形成于 被错断的最新一套地层时代 之后 。● 同生断层及其活动时期:同生断层 沉降、沉积过程同时发生、发育的断层 。同生断层的 特征 : ① 地层厚度: 下降盘明显增大,② 落差: 一般随深度增加而增大。● 同生断层的活动时期:可根据断层两侧 同层厚度变化研究 ;活动强度 :可用 “ 生长指数 ” 表征:上升盘地层厚度下降盘地层厚度生长指数 ▲ 生长指数 < 或 = 1→ 断层停止活动 或 无断裂活动;▲ 生长指数 > 1→ 断层发生或断裂活动;生长指数越大 → 断裂活动越强烈▲ 地层沉积期间断层的 垂直位移 (古落差 ) ≈ 断层两侧的 地层厚度之差表 4 - 1 断层两盘同层厚度对比表 (转引陈立官, 1983 ) 地 层 下降盘厚度 ( m ) 上升盘厚度 ( m ) 差 值 生长 指数 断层活动描述 10 200 200 0 停止活动 9 215 200 15 8 595 545 50 7 540 435 105 6 610 510 100 5 675 535 140 4 300 228 72 变化频繁 3 562 312 250 1. 80 幅度最大 2 1234 1025 209 开始活动 断 层 发 育 时 期 1 400 400 0 第二节 断层研究一、研究油气田地下断层的实际意义二、地下断层存在的标志三、井下断点的确定与井间断点的组合四、断层面等高线图的编制和应用五、断层线图的编制和应用六、断层形成时期和发育历史的研究七、断层封闭性研究七、断层封闭性研究1、断面两侧的岩性条件● 储层与对盘 非渗透性岩层 接触;● 储层与对盘砂岩 (渗透性岩层 )接触;● 储层与对盘 低渗透性岩层 接触;● 储层与 断裂带 发育的 非渗 或 低渗断层岩 (墙 )接触。完全封闭型 部分封闭型 不封闭型2、断层面及两侧岩层的排驱压力● 断层 两侧岩层 的 排驱压力 相同 或 接近 排驱压力差别大 ● 同时, 某断层的封闭性不是一成不变的 。当 油气柱高度增加到某一值 (最大高度 )▲ 油气可从断盘一侧油气藏中向另一侧运移 ;▲ 或 通过断层面向上倾方向运移 。● 若 断面 (断裂带 )排驱压力 > 两侧岩层排驱压力 断裂带 )排驱压力 < 两侧岩层排驱压力 气柱高度 增加到某一值 m a c= 的排驱压力的排驱压力:毛管压力 过量油气 通过断面 向储层 2运移 。油气柱达最大高度时 , c=气通过断面向上运移, 断层成为油气再运移通道 。层封闭 c=张性断裂 扭性断裂 体情况: 应视作用于断层面裂缝的 压应力 3、断层的力学性质 c (  m ρ 103kg/103kg/压应力 >> 岩石强度 ,断面裂缝 封闭 ;若压应力 < 岩石强度 ,断面裂缝 开启 。活动弱 → 破裂轻,裂隙不发育 → 封闭。活动强烈 → 破碎严重、裂隙发育 → 开启;4、断层活动强度同向断层 向断层 (反向屋脊式 )、断层产状与岩层产状配置关系6、单井断点的测井曲线特征封闭性断层 :组合测井曲线上, 断层面 为 非渗透性 。开启性断层 ,因断层和断裂破碎带 具有渗透性 :● 砂泥岩剖面 :测井曲线一般 声波时差 大 ,井径 扩大 ,密度和电阻率 降低 ;● 碳酸盐岩剖面 : 低 中子伽马、 低 低 R,井径 扩大 、声波时差 大 ,密度 小 。声波时差大、密度小、声阻抗曲线明显的低异常东 ×× 井断层破碎带声阻抗曲线图 (1度 小声波时差 大7、断层两盘的流体性质及分布对比断层 两侧流体性质 、 油 可以判断断层封闭性。若断层两盘 流体性质差异,油 要标志)。下辽河地区兴隆台油田 相邻断块同层原油性质、 油水界面比较表 (据吴元燕 ,1995 ) 断块 名称 代表井 相对 密度 粘度 ( 50 ℃ ) s 凝固点 ℃ 含蜡量 % 油水界面 高度 m 兴 42 块 兴 42 井 - 28 - 2050 马 7 块 马 7 井 24 - 2300 8、钻井过程中的显示● 若发现钻井液漏失、井涌及油气显示等现象● 岩心有断层角砾岩; ● 钻时减少● 岩屑中存在 次生方解石 、 石英 含量增高 等现象开启性断层钻井过程中,钻遇断层时若发现:● 油气聚集期及之后 继续活动 的断层,多具纵向 开启性● 油气聚集期已经 停止 的断层,一般具 封闭性● 同生断层 常常具有良好的 封闭性 。9、断层活动时期与油气聚集期的关系
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