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河流三角洲体系高分辨率层序地层及岩性类油藏成藏规律研究
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摘要
以高分辨率层序地层学理论及其方法技术和精细沉积学理论为指导,利用成熟探区翔实的岩心、测井及三维地震等资料,通过对各级次基准面旋回的沉积动力学分析与不同级次基准面旋回界面的识别,探索出一套适用于河流三角洲体系高分辨率层序地层精细划分与对比技术——“逐级标准等时面控制下的逼近基准面旋回界面对比”对比方法,并应用此方法首次将两井东-木头南地区扶余油层划分为1个长期基准面旋回上升半旋回、4个中期基准面旋回和13个短期基准面旋回,建立了大区(>1000 km2)、统一、精细(单砂体级)的高分辨率层序地层格架,提出了研究区扶余油层受继承性古隆起控制的地层向盆阶梯状减薄模式,为大区域单砂体预测及岩性类油藏分析奠定了坚实的地层学基础。
     在精细等时地层格架控制下分析了物源、沉积体系及沉积相的展布特征,提出研究区扶余油层主要为受西南保康物源体系末端水系和东南长春-怀德物源体系分支水系双重控制的河控浅水三角洲沉积体系,其骨架砂体为大量、密集(平均分布密度1.13支/km)、窄带状(多200-600 m)、连续分布的分流河道砂体,总体呈南南西向展布,构成了扶余油层的主要储层砂体,进而揭示了平面多支、独立分布、顺源带状展布的分流河道砂体及河控带状砂体是引起储层复杂多变的直接原因,这对认清岩性油藏的储层成因与分布特征、油水分布及控油因素等具有实际意义。通过深入认识沉积背景、沉积特征及沉积微相类型等,建立了扶余油层河控浅水三角洲体系“五带”沉积模式,即:三角洲前缘亚相外前缘区“浪控席状砂”模式、三角洲前缘亚相内-外前缘过渡区“水下分流河道末端河控席状砂”模式、三角洲前缘亚相内前缘区“河控带状体”模式、三角洲前缘-分流平原过渡区“近岸沉积”模式和三角洲分流平原亚相“河控带状体”模式。
     在等时地层格架及其内部单砂体空间分布规律研究的基础上,充分运用油气成藏系统等现代油气地质学新观点,应用区域成藏综合分析技术、单砂体级控油模式分析技术及其复杂区块含油预测技术等,通过对已发现的油藏类型及其分布特征系统分析,指出岩性类油藏区油气富集主要受控于5种地质因素:①成熟烃源岩分布控制油气运移范围及方式,成熟源岩区油气以垂向运移为主,未成熟源岩区油气以侧向运移为主;②(水下)分流河道砂体展布控制优质储层空间分布,各类河道砂体形成的储层占优质储层的95%以上;③青一段超压是油向下运移的输导动力,控制油气运移层位;④断裂是油气优势输导通道,断裂与砂体组合方式控制油气的运移范围与分布;⑤构造演化特征控制油侧向运聚的优势指向,鼻状构造在油气成藏关键时期诱导油气运移,并构成富油区。按照源内、源边及源外的概念建立了研究区扶余油层成藏模式,提出源内“先直排倒灌,后短距离侧向分配”、源边“斜坡带断层遮挡”及源外“复式聚集,长距离侧向运移”的成藏模式,为岩性类油藏富集区优选提供了重要的地质依据。按成藏层次分析法,首次提出了岩性类油藏区三个层次的成藏规律:①第1层次为区域成藏规律,具有“主元控油,多元耦合富集”特征,揭示了整体油气富集区带;②第2层次为三级构造成藏规律,具有“三级构造控势,单一圈闭控藏”特征,诠释了局部油水分布规律;③第3层次为单一圈闭成藏规律,具有“局部构造控界,单一砂体控层”特征,剖清了单一圈闭控藏机理。该成藏规律的提出从本质上揭示了岩性类油藏区内部复杂的油水分布规律,即:垂向多层、平面多支单砂体与复杂局部构造组合形成的圈闭以及非圈闭在空间上复杂叠置是造成岩性类油藏区油水分布极其复杂的根本原因,并指出局部构造、单期分流河道砂体及二者空间组合关系是揭开极其复杂的空间油水分布控制因素与规律的瓶颈,对于下一步岩性类油藏的勘探与开发具有重要的实际应用价值和指导意义。
     在以上成果指导下,基于第1、2层次成藏规律预测两井、前60、前48及前48南鼻状构造轴线、北翼及邻凹斜坡为有利成藏区带;并在此区带内基于第3层次的成藏规律预测有利圈闭16个,部署井位21口,提交地质储量约3500×104t,实现了较为可观的经济价值。
Taking high-resolution sequence stratigraphy theories and fine sedimentology theories as guidance, this study comprehensively used full and accurate well core, well logging and the 3-D seismic data, etc in higher exploration degree area. Through depositional dynamic analysis of different grades base level cycle and identification of interface, method of high-resolution sequence stratigraphic fine division and correlation is presented which is fit to meandering river delta. It is a method that correlation of base level cycles interfaces are come near under the control of gradual marker chronohorizon. By the method, Fuyu oil layer of Liangjingdong-mutounan area is divided into one long-term base-level ascending cycle, four medium -term base level cycle, Thirteen short -term base level cycles for the first time, established high-resolution sequence stratigraphic framework, and proposed sequence stratigraphic model of step thinning to basin that it is controlled by inherited paleo uplifts.
     Within the fine sequence stratigraphic framework of the sag, sources of sediments, depositional system and distribution of sedimentary facies are analyzed. The shallow lacustrine fluvial-dominated delta system of Fuyu oil layer is presented which is controlled by the end river system of southeast Baokang depositional system and the branching river system of southwest Changchun-huaide depositional system. It is realized that (submerged) distributary channel sandbodies as sand body framework of this delta system is abundant, closely and narrow. It is continual than original understanding and it extends to the far underwater, until disappearing into thin sheet sands. (submerged) distributary channel sandbodies is mainly reservoir sandbodies of Fuyu oil layer. Banded (underwater) distributary channel sandbody and fluvial-dominated banding with their distributions being multiple and independent in plane as well as narrow-banded in source direction is immediate reason of complicate and versatile reservoirs.Based on understanding of Sedimentary Background and sedimentary characteristics and sedimentary facies types of Fuyu oil layer of Liangjingdong-mutounan area, Sedimentary mode of shallow lacustrine fluvial-dominated delta is established, and Sedimentary mode of six subfacies is further divided. Shallow lacustrine fluvial-dominated delta outer front is mode of tide-dominated sheet sand; Transition region of inner front and outer front is mode of fluvial-dominated sheet sand; Inner front is mode of fluvial-dominated banding; Transition region of front distributary plain is mode of inshore;Delta distributary plain subfacies is mode of fluvial-dominated banding.
     Based on sequence stratigraphic framework and distribution of its inner monosandbody, through systematically analyzing types of found reservoirs and its distribution characteristics, The controlling factors of hydrocarbon distribution in lithologic reservoirs area are investigated. The distribution of reservoirs is mainly controlled by five geological factors: (1) Distribution of mature source rocks control ranges and styles of hydrocarbon migration; hydrocarbon is mainly vertical migration in mature source rock; and laterally migration in crudity source rock. (2) The distribution of (submerged) distributary channel sandbodies control spatial distribution of quality reservoir, quality reservoir formed by channel sandbodies accounted for more than 95%. (3) Overpressure of Qingshankou formation is power of petroleum migrating down, controlling layer of hydrocarbon accumulations. (4) Fault is predominant transporting pathway of hydrocarbon migration; the combination of faults and sandbodies controls ranges and distribution of hydrocarbon migration. (5) predominant direction of hydrocarbon migration is controlled by Tectonic evolutionary characteristics. It induced oil and gas migration at a critical period of hydrocarbon accumulation and formed oil-gas accumulation area.Using analytic hierarchy process, three levels hydrocarbon accumulation rules in lithologic reservoirs area are proposed. The first level is regional hydrocarbon accumulation rules with characteristics of“key-factor controlling oil, multi-factor coupling for controlling hydrocarbon accumulation”, and it revealed hydrocarbon accumulation zones. The second level is hydrocarbon accumulation rules of tertiary structure with characteristics of“tertiary structure controlling direction, single trap controlling hydrocarbon accumulation”, and it revealed local distribution characteristics of the oil and water. The third level is hydrocarbon accumulation rules of single trap with characteristics of“local structure controlling boundary, monosandbody controlling layer”, and it revealed mechanism of hydrocarbon accumulation in single trap. Spatial complicated superposition of vertical multi-layer and planar multi-branch monosandbody traps and mis-traps is essential reason of complicated distribution of oil and water. Local structure, single distributary channel sandbody and their array mode is main controlling factors on complicated distribution of oil and water. It is supported an important realistic significance to complicated exploration and development of lithologic reservoirs.
     Based on the first and second level hydrocarbon accumulation rules, it is predicted that favorable hydrocarbon accumulation zones is axis, wings and slope closing sag of nose structure(Qian60, Liangjing, Qian48). Based on the third level hydrocarbon accumulation rules, 16 favorable traps are predicted, and 21 exploration wells or evaluation wells are deployed, and 3500×104t geological reserve are submitted. a handsome sum of economically valuable is produced.
引文
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