储层构形研究现状1.ppt

储层构形分析法概况储层构形与沉积微相关系三角洲储层构形研究现状三角洲储层构形研究五大领域研究工作进展创新性认识与成果,储层构形分析法概况,1.1 相关概念：储层建筑结构：在国内又被称为储层构成、储层构型、储层结构单元，是指沉积砂体(复合体)内部由各级次沉积界面所限定的砂质单元和不连续“薄夹层”的几何形态、规模大小、相互排列方式与接触关系等结构特征。储层建筑结构要素是指一个由形态、相组成及其规模所表征的沉积体，是沉积体系内部一个特定沉积过程或一组沉积过程的产物，它们有一定的成因联系，被一套具有等级序列的地质界面分开。,1.2 研究方法储层建筑结构要素分析法（Architectual Element Analysis）是针对储层非均质的特性而提出来的研究方法。该方法利用界面系列，将储层划分为由多个基本结构要素组成的不同级次的相对均一体，通过表征结构要素的特征及其相互组合关系，描述储层的非均质性。,1.3储层建筑结构研究现状1.3.1创始人：Miall对储层建筑结构的研究20世纪70年代初，加拿大Toronto大学地质系教授A.D.Miall开始对河流沉积进行精细研究并于1978年提出了河流沉积岩相类型；1985年，他在Earth Science Reviews（V.22（4）发表了“Architectural-Element Analysis：A New Method of facies Analysis Applied to Fluvial Deposits”，由此，建立了一整套储层建筑结构分析的基本原理与方法；,1.3储层建筑结构研究现状1988年，他在AAPG Bull（V.72（6）发表了“Reservoir Heterogeneities in Fluvial Sandstones:Lessons from Outcrop Studies”；同年，他在Sedimentary Geology（V.55）发表了“Architectural Elements and Bounding Surfaces in Fluvial Deposits:Anatomy of the Kayenta Formation(Lower Jurassic),Southwest Colorado”。1992)。1995年，他在Sedimentology（V.42）发表了“Description and Interpretation of Fluvial Deposits：a Critical Perspective：Discussion”；1996年，他出版了Geology of Fluvial Deposits（河流沉积地质学）一书，使储层建筑结构要素分析法得到系统完善。1989年，AAPG 74届年会将该理论列为当今油气勘探领域三大进展之一(马立祥)。,1.3储层建筑结构研究现状1.3.2储层建筑结构要素分析法的发展储层建筑结构要素分析法最初基于露头的研究，通过露头三维剖面的观测与分析，解剖储层的内部结构。随着储层建筑结构研究方法被越来越多的沉积学家接受，人们试着将野外露头与多种资料相结合，如地震资料、地面探测雷达信息、岩芯资料和测井资料等，研究地下储层各结构要素的岩石物理学性质、空间组合特征、分布状况和平面形态，为地下储层的研究提供了新的思路。,1.3储层建筑结构研究现状1.3.3储层建筑结构研究拟解决的问题 自Miall（1985）对科罗拉多高原区的侏罗-白垩纪河流相开展建筑结构研究之后，许多研究者分别对河流相、浪控和潮控海岸带砂体、三角洲、海底扇等不同成因类型的砂体进行了建筑结构研究。该方法在三维空间上详细解剖储集层沉积体的建筑结构要素和界面，进而解决以下问题：（1）储集层沉积体的空间几何形态，大小和展布；（2）储集层沉积体的内部结构；（3）储集层沉积体的非均质性；（4）建立定量的沉积模式。,1.3储层建筑结构研究现状1.3.4储层建筑结构研究的类型根据实际工作的需要，建筑结构研究有广义和狭义之分。前者选择典型的和具有代表性的储集层沉积体进行研究，其结果起理论上的标准作用和指导作用；后者选择与具体油气田储集层沉积体相同类型的构型体进行研究，所得结果可直接应用于覆盖区的油气田开发，在综合运用其它方法的基础上，能较为准确地建立起反映油气田实际状况的储集层类型。,1.3储层建筑结构研究现状1.3.5国外储层建筑结构研究取得的成果Jens Hornung（1999）对德国南部Keuper盆地的一个冲积扇沉积体系进行了研究，以露头资料、岩芯资料和测井资料为基础，从岩性、测井响应特征、孔渗特征方面研究了河流相各结构要素的特征，在研究区识别出了9种建筑结构要素类型：底载河道、混合载河道、悬浮载河道、侧积体、废弃河道、天然堤、决口沉积、溢岸沉积、湖相泥质沉积。,1.3储层建筑结构研究现状1.3.5国外储层建筑结构研究取得的成果通过对露头、岩芯的分析研究，并结合孔隙度和渗透率的数据，Ramon J C（1997）认为储层的物理属性及平面连续性与可容空间（A）/沉积供应量（C）有关。河道砂体的曲线形态及空间结构受A/C的影响。当A/C较小时，河道拼合严重，砂体厚超过5米，且破碎，上覆约一米厚的洪泛泥岩；A/S较大时，河道拼合较轻，侧向加积严重，上覆更厚的洪泛泥岩。,1.3储层建筑结构研究现状1.3.5国外储层建筑结构研究取得的成果Jones C R（2002）认为，气候的变化引起湖平面、排水量和沉积供应量的变化，进而影响了河流相储层建筑结构的形态。Kolla V对非洲西部三叠系地层进行三维地震属性分析，认为高弯曲度，垂向、侧向的叠加，弯曲切割，河床分叉等因素决定了它们独特的储集体形态。高弯曲流河的形成是由于河道不断在凸岸沉积，向凹岸不断迁移而形成。河流点砂坝的连续性在整个河流中不太好，但是在局部却很好。,1.3储层建筑结构研究现状1.3.5国外储层建筑结构研究取得的成果Rafalowski J W对Green Canyon 205块进行了岩性、地震相和储层建筑结构的研究。他认为在储层精细描述中，影响流体渗流路径和渗流效率的主要不确定因素包括：（1）相类型及分布；（2）储层的建筑结构；（3）储层的连续性。并识别出了主河道、天然堤、河间砂/溢岸沉积。,1.3储层建筑结构研究现状1.3.6国内储层建筑结构研究取得的成果该储层建筑结构分析法引入国内以后，受到了沉积学界和石油地质学界的广泛关注，因为该方法是研究“渠化”沉积体系非均质性的有效方法。并在露头和地下储层的研究中利用该方法做了大量的工作。,1.3储层建筑结构研究现状1.3.6国内储层建筑结构研究取得的成果根据钻井资料，李阳和李双应等（2002）分析了孤岛油田馆陶组上段河流沉积的结构单元,在其中分出11个岩石相类型,划分出河道滞留沉积()、侧向加积砂坝()、天然堤()、决口扇()、决口水道()和洪泛平原细粒()等6种建筑结构要素。,1.3储层建筑结构研究现状1.3.6国内储层建筑结构研究取得的成果马凤荣等（2001）运用结构要素分析方法对现代嫩江大马岗段河流沉积体系进行了研究，将沉积体系划分为5级序列并识别了8个建筑结构要素，这8个结构要素为：河道、砾质坝、沙底形、单一侧积砂层、侧向加积沉积、单一侧积泥层、纹层砂席和越岸细粒沉积。,1.3储层建筑结构研究现状1.3.6国内储层建筑结构研究取得的成果张昌民等（1994）运用结构要素分析法对南襄盆地西大岗河流砂体和柴达木盆地油砂山第68层分流河道砂体进行了解剖，分析了砂体的空间建筑结构特征，并主张储层建筑结构的界面系列和要素应当是一个开放的体系，需结合所研究地区的特点以及研究对象的复杂程度自行排列界面序列、定义结构要素的层次等级。,1.3储层建筑结构研究现状1.3.6国内储层建筑结构研究取得的成果运用结构要素分析方法，通过对鄂尔多斯盆地曲流河砂体露头和准噶尔盆地扇前湿地中的低弯度河道砂体露头的研究，焦养泉、李思田（1998）建立了不同级别的砂体非均质模型，阐明了流体流动单元是指在复合砂体内部按水动力条件划分的建造块(building blocks)，它以隔挡层为边界。而隔挡层的成因和分布都与内部结构要素的界面关系密切。,1.3储层建筑结构研究现状1.3.6国内储层建筑结构研究取得的成果李庆明等（1999）对双河油田扇三角洲前缘储层建筑结构进行了分析，识别出水下分流河道、河口坝、水下溢岸、重力流、水下决口扇、湖相细粒沉积七种结构要素类型，并将结构要素间的接触关系分为连接型和分隔型两种。进而总结出地下四种储层建筑结构模型的样式：（1）以分流河道为主的剖面结构样式、（2）以席状砂为主的剖面结构样式、（3）以分流河道和河口坝两种结构要素为主的剖面结构样式、（4）递变剖面样式。,1.3储层建筑结构研究现状1.3.6国内储层建筑结构研究取得的成果对马厂油田砂三下2(扇三角洲?)储层的建筑结构特征研究后，孙玉生等（1998）识别出水下分支河道砂体、河道间砂体、前缘席状砂体、河间泥、半深湖泥五种成因砂体（结构要素）。,1.3储层建筑结构研究现状1.3.6国内储层建筑结构研究取得的成果赵翰卿等（2000）对大庆油田河流三角洲储层结构进行了研究，建立了全油田孤立水道型、叠加水道型、稳定互层和不稳定互层四种不同的砂体空间分布结构。,1.3储层建筑结构研究现状1.3.6国内储层建筑结构研究取得的成果周宗良、杨国安等（1995）对羊三木油田馆II上油组辫状河沉积单元储层进行了建筑结构分析，提出了储集砂体六级界面的划分方案，并识别出了6种结构要素：河道砂、侧积砂坝、前积砂坝、泥砾和底砾层、薄层砂、堤岸砂。,1.3储层建筑结构研究现状1.3.7储层建筑结构研究现状现状目前运用储层建筑结构要素分析方法对露头区的研究工作已经做的比较精细，取得了许多成果与认识，丰富并加深了对陆相储层非均质性的认识。但对覆盖区的研究较粗浅。对河流相的研究较多,对其他类型相的研究较少。,1.3储层建筑结构研究现状1.3.7储层建筑结构研究现状但是运用该方法进行覆盖区的研究，目前仍处于刚开始不久的阶段，所涉及的储层沉积相类型主要限于扇三角洲相与河流三角洲相，如大庆油田河流三角洲型储层建筑结构研究（吕晓光等，1993、张红薇等，1998、赵翰卿等，2000、刘波等，2001）；双河油田对扇三角洲储层建筑结构研究（尹太举等，2002）。目前，国际上，关于碳酸盐岩储层建筑结构研究方面的文献仍很少,关于滩坝相碳酸盐岩储层建筑结构研究的文献几乎没有，说明关于滩坝相碳酸盐岩储层建筑结构的研究基本属于空白。,滩坝相碳酸盐岩储层建筑结构研究现状,在PHD THESIS、WEST TEXAS GEOL SOC FALL SYMP、EAGE CONF、SEPM GULF、SPE、AAPG等外文期刊的数据库上查阅与储层建筑结构研究有关的外文文献共128篇。分类如下：,三角洲储层构型 研究现状,Stefanie.Q,一、河口坝构型研究,河口坝砂体是三角洲前缘沉积最具特色的砂体,也是我国十分重要的油气储集层类型。前人对河口坝储集层进行的大量研究工作，侧重于河口坝的宏观分布及垂向层序,将河口坝作为一套成因单元、同一个连通体或一种结构要素,而对其内部层次结构研究较少。,应用理论：高分辨率层序地层学理论及层次界面分析法,1 构型分级,图 22J1402井沙二段81小层界面划分与剩余油分布,81小层,1,2,3,沙二段8砂层组顺河道方向的河口坝复合体剖面图,2 河口坝复合体构型特征,岩心层次界面划分,测井曲线界面划分,各级层序沉积组合,中期旋回界面清楚,短期旋回需考虑多种因素,沉积界面,动态分析,储层地质学,沉积动力学,胜坨油田沙二段83小层31单砂层平面相分布图,坝顶,坝缘,坝前缘（远砂坝）,坝（侧）缘,坝缘,坝主体（主坝）,平面上多条分流河道入湖,可形成侧向叠加连片的河口坝复合体,其内由多个连通体所构成。,特点,（1）从东到西依次为三角洲平原、三角洲前缘和前三角洲,（2）三角洲前缘，多个河口坝砂体侧向叠加,（3）河口坝内部可分出坝顶、主坝、坝缘,（4）侧向上两个坝体的连通性受泥质隔层、钙质胶结的影响,侧向两个坝体之间的界面处可沉积前三角洲泥，因而可隔挡侧向的两个坝体；若其间泥质被湖浪作用所冲蚀，则两个坝体可连通；但若在河口坝侧翼顶部发生钙质胶结，即使其间没有泥质，两个坝体亦可被隔挡。,钙质隔夹层的分布、成因及意义,（1）钙质夹层以上为原始含油饱和度,（2）河口坝侧翼顶部发生钙质胶结，容易使两个河口坝砂体不连通,（3）韵律层顶部，特别是坝顶部位，往往发育被泥晶碳酸盐胶结的钙质夹层,3 单一河口坝构型特征,中期旋回内部发育的若干个短期基准面旋回的界面为四级界面,限定的构型要素为单一河口坝。,河口坝砂体井间构型,河口坝储层构型非均质性表现为以下三个方面的特征:,四级界面控制的砂体渗透率呈明显反韵律;,单一河口坝内部厚度及渗透性有差异性,坝主体厚度较大、渗透率较高、内部几无夹层,而坝缘厚度较小、渗透率较低、内部发育泥质薄夹层;,河口坝间发育泥质或钙质夹层，并影响剩余油的分布。如上图所示，由于钙质夹层的分隔作用,夹层上部剩余油饱和度接近原始含油饱和度。,二、席状砂构型研究,对席状砂的原有认识：,三角洲前缘席状砂是一片表面平坦、厚度变化不大、粒度较细、成狭窄带状分布、内部岩性和沉积构造相对一致的砂席。,单一、均质,实际上：,三角洲前缘并不像人们想像的那样平坦，席状砂的内部建筑结构也并非那样均匀单一，它有十分复杂的内部建筑结构和储层非均质性。,席状砂构型特点：,1、陕西延长剖面，平面上呈席状，垂向上表现为砂泥岩互层。剖面上可见不同规模的水下分流河道砂岩透镜体。,实测的延河两岸地层剖面特征,（2）大庆油田湖盆三角洲，即使在外前缘相带，席状砂仍然表现出明显的“主体”水道特征。,大庆油田三角洲前缘砂体平面分布图,（3）通常，由于湖盆三角洲受波浪和潮汐作用较小，受河流做用较强，分流河道向前延伸至三角洲的前端，貌似平坦的席状砂前缘实际上分布着大大小小的分流河道。河道的迁移就形成了由多个宽厚比极大的对称或不对称的透镜状单元叠加而成的三角洲前缘席状砂。,（4）貌似平坦简单的席状砂实际上是一个复杂的非均质体。所表现出的非均质性具有明显的可以用储层构型单元特征描述的层次性特点。,成因分析,辫状和鸟足状河控三角洲主要靠水下分流河道的惯性力向前延伸，在湖盆三角洲中由于波浪和潮汐作用较小，河流入湖之后受静止水体的顶托，使河道影响的范围变得更加宽广。分流河道流线相互交汇，但是每条分流河道都以其主流线为中心向前流动，从而导致貌似平坦的席状砂前缘实际上分布着大大小小的宽浅的分流河道。这些河道的侧向迁移就形成了由多个宽厚比极大的对称或不对称的透镜状单元叠加而成的三角洲前缘席状砂。,三、浅水湖盆三角洲前缘构型,1、浅水三角洲沉积特征,（1）前缘相砂体具有方向性。,（2）前缘相骨架砂体以水下河道为主，河口坝不发育。,（3）垂向上相序不连续。,（4）单一河道砂厚度小。,（5）相带分异完善。,泛滥分流平原,三角洲前缘相,内前缘：水下分流河道 席状砂,外前缘：席状砂,2、浅水三角洲前缘构型,大型浅水三角洲前缘相储层结构模型特征,（1）孤立水道型,（2）叠加水道型,（3）不稳定互层型,（4）稳定互层型,（5）孤立薄层型,储层构型与宏观剩余油分布,（1）孤立水道型储层，在三维空间上呈“迷宫状”，一些砂体宽度只有几十米，井距较大的井网很难控制住。有的砂体无井钻遇或注采不完善，形成局部条带或坨状的剩余油富集区。,（5）稳定互层型储层，在大片物性变差区存在成片分布的剩余油，是挖潜的主要对象。,（4）不稳定互层型储层，存在局部储层性质变差的小片剩余油区。,（3）叠加水道型储层，三维连通性好，且储层性质好，大部分油层已遭受水驱,剩余油很少分布。,（2）孤立薄层型储层,侧向延伸长度短，100 m井距的井也很难完全钻遇。但这类储层物性差，储量少，需结合其它层系采油井进行挖潜。,三、三角洲废弃相,对三角洲序列的研究容易忽视三角洲废弃相，而只注意三角洲平原和三角洲前缘相。,三角洲废弃相的重要性：,1、标志层薄而侧向稳定，具鉴别特征。它们使具有相的侧向不稳定特征的序列有可能进行对比；,2、废弃相标志层只发育在朵叶体被废弃的地方，因此限定了三角洲的区域范围；,3、废弃相记录了三角洲废弃的时间，对恢复三角洲的历史很重要；,4、按照砂分布和整个泥砂比所确定的盆地作用能量大小和下沉速度，各个三角洲废弃时期的条件是不同的，因此，废弃相也是不同的，它们反映了三角洲的类型。,在河控三角洲体系中，废弃相标志层的厚度和进积相比起来是很薄的。,废弃三角洲远端部分有薄层分选好的细粒生物扰动砂岩、介壳碎屑和海相泥岩。上游或三角洲的基部地区则广泛分布褐煤。可在侧向上数千平方公里内进行追索。,三角洲建设期与破坏期旋回的划分,三角洲破坏期的海相沉积是确认三角洲旋回的重要标志。,破坏期，三角洲顶组沉积遭到冲刷改造，在原三角洲沉积上覆盖了薄层的海相砂质或贝壳砂质沉积。,特点：,成熟度高、含海相化石和海绿石、从别处而来的重矿物,储层构形与沉积微相关系,由”千手观音”引申出的-储层构型与沉积微相之关系,