1、内容提要 王官屯地区位于黄骅坳陷南区，孔店古潜山构造带孔东断裂带两侧，是受孔东断层控制的被断层复杂化的背斜构造，构造总面积约 1392km 。该区自 1971年有油气发现以来，至今已开发了 沙一下、沙二、沙三、孔一段枣 -油组、枣、油组、孔二段、中生界等七套含油层系的 22 个含油断块，是大港油田重要的原油生产基地。 本次研究的目标为孔店组孔一段的枣、油组，通过岩心、测井、录井以及三维地震的分析，在等时层序格架控制下对王官屯地区砂体展布及沉积相有了进一步认识， 认为枣时期主要以干旱条件下的浅湖三角洲沉积为主，随着孔东断层的活动，在枣、时期过渡以辨状河三角洲及扇三角洲对盆地进行充填。在此基础上结
2、合储层物性特征对沉积微相进行对比，发现枣时期的三角洲前缘砂为优质储集体。 并且在该时期孔东断层上升盘以存在原生孔隙为储层优劣的重要标志。枣、时期则以辨状河道砂体为有利勘探目标。综合储层物性、非均质性及微观孔隙结构，在研究区等时地层格架控制下的砂体以枣C2旋回及枣C1旋回2个旋回的砂体为优质储层。 目录 目 录 第1章 前言1 1.1研究意义和目的 .1 1.2国内外研究现状 .1 1.3 主要研究内容 .4 1.3.1 沉积相研究 4 1.3.2 储层评价及有利砂体预测 5 1.4 研究思路与技术路线 .5 1.5 完成的工作量 .6 1.6 论文研究成果及认识 .6 第2章 研究区基本地质情
3、况7 2.1 区域地质概述 7 2.1.1 研究区地理位置及构造背景 7 2.2 王官屯地区古近系新近系地层划分 .8 2.2.1 孔一段地层发育特征 8 2.2.2 地层含油性及油气分布 9 2.3 构造特征及构造演化 .10 2.3.1 构造特征 10 2.3.2 构造演化特征 11 第3章 主要沉积相类型及识别标志.13 3.1主要沉积相类型 .13 3.2 主要沉积相特征及识别标志 13 3.2.1 三角洲相沉积特征 13 3.2.2 扇三角洲相沉积特征 16 3.2.3 冲积扇-辫状河三角洲相沉积特征 18 第4章 层序格架内砂体及沉积相展布特征.25 4.1 层序地层划分方案 25
4、 4.1.1 原则与方法 25 4.2 王官屯各旋回砂体平面展布 29 4.2.1 枣油组砂体分布规律及控制因素 29 4.2.2 枣油组砂体分布规律及控制因素 33 4.2.3 枣油组砂体分布规律 37 4.3 沉积相平面展布 39 4.3.1 枣油组（层序）沉积相平面展布 39 4.3.2 枣油组（层序）沉积相平面展布 39 4.3.3 枣油组（层序）沉积相平面展布 40 4.4单井沉积相特征 .45 4.4.1 孔东断层下降盘单井沉积相特征 45 4.4.2 孔东断层上升盘单井沉积相特征 46 第5章 储层特征及孔隙结构.53 5.1储层岩石学特征 .53 5.1.1 王官屯岩石学特征
5、53 5.1.2 孔东断层上升盘与下降盘岩石学特征 56 5.2 储层物性及非均质性 .58 吉林大学硕士学位论文 5.2.1 储层物性特征 58 5.2.2 储层非均质性特征 65 5.3储层孔隙结构特征 .68 5.3.1 储层孔隙类型 68 5.3.2 储层微观孔隙结构 72 5.4 储层的成岩作用及孔隙类型 .79 5.4.1 压实作用 79 5.4.2 胶结作用 80 5.4.3 粘土矿物对储层的影响 83 图版 .84 图版 .85 参考文献8 6 致谢. .89 第 1 章 前言 1第1 章 前言 1.1 研究意义和目的 随着全球油气勘探与开发程度的不断深入， 以油气储层或油气藏
6、为对象的精细描述与研究逐步深入， 油气储层的外观形体空间展布与其内部属性物理特性则成为油气勘探与开发的研究重点 1。现阶段大港油田经过多年的勘探开发，已积累大量地质地球物理资料，所以在等时地层格架控制下，以储层沉积学为指导， 开展系统的沉积相分析， 查明研究区沉积相类型、 砂体分布规律和储层特征，对大港油气田明确今后勘探部署方向，以发现规模增储潜力区，具有十分重要意义。 本论文是由中国石油天津大港油田与吉林大学地球科学学院合作项目 孔南地区分层系沉积相、沉积微相与储层研究资助完成。 1.2 国内外研究现状 世界石油工业的发展经历了三次大的技术革命：一是转井技术的改进，提高了转井的速度与深度，增
7、加了发现新油气田的机遇。二是地震勘探技术的革新，尤其是 90 年代以来三维地震和人机联作等高新解释技术的涌现，不仅使勘探领域由高勘探区扩大到低勘探区，由浅层走向深层，由露头区转向覆盖区，由寻找构造油气藏发展到地层和岩性隐蔽圈闭， 而且直接利用地震资料预测储层的内部结构、储集性能等，第三次技术革命则是为储层研究所进行的各种技术革新与创新，即油气储层表征与随机建模技术。近年来，不仅新区和新领域（如深层）的勘探和开发需要研究储层， 充分利用地质、 地震、 测井及试井等资料预测砂体 （储集体）的几何形态和空间展布，寻找隐蔽的地层和岩性油气藏。并通过研究对剩余油的分布，开发方案的制定、调整及实施服务，进
8、行三次采油，挖掘潜在油气藏资源1。 现阶段国内外油气储层的发展趋势日益从宏观向微观， 从定性分析向定量分析方向发展。近年来，随着碎屑岩系油气藏开发与隐蔽油气藏勘探的深入，从宏观向微观研究的转变主要从以下几方面入手 ，(1)要求对各种不同沉积环境下所形成砂体在空间上的展布规律及几何学特征有进一步认识， 即储层的宏观非均质性，开展储层沉积学的研究和建立储层地质模型具有更加迫切的需要。 （2）国内吉林大学硕士学位论文 2 外各油田基本以注水开发为主，而随着各类油气藏开发技术的不断革新与深入，发现层内 （储层内部） 非均质性极大地影响体积波及系数与层内驱油效率。 然而，储层内部渗透率的差异程度、渗透率
9、的韵律类型，层内不连续泥质夹层的分布是影响层内波及系数的主要因素。石油地质工作者对此产生了极大的兴趣，并着重以露头和成熟油田研究为基础来建立可靠而准确的储层非均质性地质模型。 （3）油田勘探的主要研究内容和方向现在主要集中 在不同的沉积类型盆地所形成次生孔隙随深度变化的规律上。它为寻找深层油气储量增添了极大的活力，促进了成岩作用的研究，尤其是次生孔隙的研究在储层评价中的比重和地位不断提高。各种次生孔隙形成的成因机理也不断地有了新的见解和模式， 为储层的物性的预测和模拟提供了一定的依据。 但对不同成因盆地油气储层的次生孔隙定量研究和预测仍处在探索阶段。 （4）将储层细分成多个流动单元来挖掘二次采
10、油未波及部分的可动油。 储层的描述和预测日益从定性向定量方向发展， 首先为了对地下储集砂体的孔、渗进行计算和预测，以满足油气生产的实际需要，不少学者进行了大量的研究工作， （M.Scherer，1987；Robert，1991；D.P.Edward，1992；Dutton，1992） ，并提出了一些经验公式或数学模型， 但往往这些公式中的一些参数在实际应用中难以或无法确定， 这就给这些公式或定量模型的推广及验证带来了许多困难或局限性，其核心在于经验公式中常数的范围及其适应条件。其次，定量描述储层物性参数的三维空间展布是近年来油藏数值模拟技术对储层研究提出的新要求。 目前的研究动向是： 一方面通
11、过现代沉积考察和露头研究建立储层地质知识库和原型地质模型，并采用地质统计方法，得出多种经验公式；利用一维剖面上所获得的实际参数来预测二维或三维空间上砂体的展布， 另一方面是利用高分辫率地震技术对储层进行横向追踪和特征约束反演，达到预测砂体空间展布的目的。 中国的沉积学经历了50年代的奠基阶段、60年代初的总结提高阶段、70年代科学的沉积学发展阶段，伴随60年代的大庆油田的发现，70年代沉积微相的研究成果在大庆油田开发中得到成功的应用， 推动了沉积学的迅速发展。80 年代之后为中国的沉积学研究走向国际和全球阶 段，80 年代后期，裘怿楠主持了“中国油气储层研究”项目，并陆续出版了中国油气储层研究
12、图集 、 中国陆相油气储集层 、 油气储层评价技术等书，形成了比较系统、成熟的陆相储层第 1 章 前言 3沉积学理论体系 52。现阶段，在沉积环境识别和沉积体系重塑研究中，岩矿、古生物、沉积结构和构造等传统判别手段仍然起主要作用。现代沉积考察对沉积体系空间展布的研究非常有效； 水槽试验仍是重要的基础试验手段， 直观而可靠。但在研究精度要求提高的情况下，沉积相和沉积砂体研究的深入化、定量化、数字化已经不可避免，定量化研究也是目前的热点和难点之一。 储层具体研究起来有三个大的方面，即沉积体系研究（包括沉积相，沉积与剥蚀的过程，沉积时间序列、沉积过程等） 、储层非均质性（包括各种断裂构造）和成岩作用
13、的研究，其核心是储层的非均质性。对一个储层而言储层非均质性大体可以分为五个层次：第一层次是油藏规模的沉积相及造成的层间非均质性，第二层次是油层规模的沉积微相及砂体切迭和相变关系，第三层是砂体内韵律性、沉积结构构造等非均质性，第四、五层次则是岩心及孔隙规模的非均质性。 目前， 国内外对盆地及油藏规模的储层的研究已经形成了一套比较成熟的理论和技术，第二至第五层的储层非均质性研究 也已作了大量定性到半定量的研究。在我国，开发早期阶段储层研究技术已日臻成熟，已形成了一套半定量到定量化的陆相储层沉积模式。各个油田都开展了储层沉积微相的研究。地震储层横向预测和模式识别技术已广泛用于早期评价阶段的储层研究，
14、 总结了一套成岩模式， 发展了一套地质统计技术及三维地质模型软件， 探索了裂缝定量预测的方法，已开始将国外热门的层序地层学方法用于陆相 盆地的沉积体系和地层对比研究中，基本上形成了一套成熟的储层概念模型和静态模型建立的方法和技术。 然而到了开发中后期的三次采油阶段，这些研究已不能满足生产实践的需要。所涉及的问题，是从较宏观的第一、二两个层次非均质所形成的剩余油逐渐进入到比较微观的第三至第五层次非均质所形成的剩余油。 如何精确的预测井间砂体的几何形态和空间配置关系以及砂体内部的各种油藏参数， 建立实用的精细三维预测模型，则是这个阶段所面临的主要问题，也是当今国内外正在努力攻克的难关。目前解决这一
15、问题的方法有两个：一是充分利用测井和地震资料以及其它的井间定量检测技术，走确定性建模路子，如国外正在大力发展的井间地震、高分辨率地震、电磁波成像等井间定量检测技术；但是，尽管可以综合利用开发地震、试井、水平井以及常规地质学方法所取得的各种信息进行井间储层参数预测，但在现有经济技术条件下，利用这些方法只能取得少数关键部位的信息，还吉林大学硕士学位论文 4 不可能在整个油藏普遍得到这种信息。虽然开发地震可以取得全油藏信息，但目前受分辨率和处理技术的限制，特别是对我国以薄层砂、泥间互为主要特色的陆相沉积储层和老油田，离实际应用还有一定的距离。而在开发后期，井网密度已经很大，为了进一步挖潜，就必须搞清
16、楚井间剩余油的分布和大小，为此首先要从井间储层参数入手，建立符合目前开发现状的储层地质模型，然后通过数值模拟得出井间剩余油的分布规律。 因此另一方法就是走随即建模的路子，建立预测模型，这是目前可行的主要方法。但它要求有丰富的储层地质知识库和各类储层的原型模型作基础，即要有预测的参照物或模板， 以往通过密井网解剖建立的地质知识库一般只适合开发早期阶段的概念模型建立， 虽然大庆油田正在探索密井网成对井解剖来建立预测模型的路子， 然而要想建立真正适合现阶段精细三维预测模型的储层地质知识就必须并主要依靠精细的露头储层和现代沉积研究完成。 另外还要有预测的数学方法即地质统计学尤其随即建模方法 17。 随
17、着油田勘探与开发的不断深入， 人们越来越希望对地下碎屑岩储集体的物理特性孔隙度、渗透率、含油饱和度等做到定量而准确的预测。而对这些储集体物性的预测应充分考虑到其形成的沉积环境、 盆地的构造演化及成岩机理等重大地质条件的制约， 只有对第一手资料研究时就从整体上考虑进行系统而细致的定量研究，找出其形成机理并进行详细的数理统计分析，才能尽可能地做到有效的预测。 1.3主要研究内容 本论文以孔南王官屯地区孔一段枣、油组为主要研究对象，以层序地层学、储层沉积学为指导，结合测井、录井及岩心资料对该地区的砂体平面展布、平面沉积相和单井沉积微相进行研究，最后通过储层物性特征、非均质性以及孔隙微观特征参数，对重
18、点油组进行储层综合评价，在此基础上展开有利区域层位评价及预测，具体研究内容如下： 1.3.1沉积相研究 1、对王官屯地区孔一段枣、油组油层及旋回进行划分对比。 2、开展王官屯地区孔一段枣、油组 沉积微相研究；以岩心观察和第 1 章 前言 5测井、录井资料为依据，对工区重点探井进行单井沉积微相分析，建立典型相标志与相层序，建立该区典型沉积微相模式。 3、平面沉积相研究，以单井微相分析资料为 依据，分析王官屯地区油层的平面沉积相特征。 1.3.2储层评价及有利砂体预测 1、综合利用已有钻井、测井、实验资料对工 区重点层位储集层进行岩石学特征、储层非均质性及储层综合评价分类等方面的研究。 2、通过岩
19、石物理分析，找出储层定量分析标 准及其测井、地球物理响应特征，为储层预测提供方法和依据。 1.4 研究思路与技术路线 以孔南地区盆地构造背景、古地理格局等已有研究成果为基础，采用层序地层学和高分辫率层序地层学理论和方法，建立等时地层对比格架，在此基础上研究砂体分布规律，结合钻井、岩心及测井数据对王官屯孔一段平面沉积相及单井沉积微相进行研究。之后，与储层物性分析结果相结合，对王官屯地区孔一段储层进行综合评价并预测有利勘探区域，研究思路如图1.4.1所示。 图 1.4.1 技术路线 1、全面收集研究区区域和盆地构造背景、古 地理等已有研究成果，以及地震、钻井、岩芯和测井资料，并对关键井进行岩心描述
20、。 2、建立层序地层划分方案及等时层序地层对 比格架剖面，对研究区砂层平面几何形态及分布规律进行研究。 区域盆地构造背景、古地理等已有研究成果 地震资料、钻井、岩心及测井数据 沉积相识别层序地层划分方案及等时地层对比格架 平面沉积相 单井沉积相、沉积微相岩石物性分析资料 岩石学特征 宏观特征 微观特征砂体空间展布、储层综合评价吉林大学硕士学位论文 6 3、结合测井、录井、岩心描述和地震资料， 开展岩相、测井相，确定研究区的主要沉积相类型和识别标志。 4、综合层序地层划分及沉积相识别结果，开展单井沉积相分析。 5、编制重点层位砂岩等厚图，开展平面沉积 相研究，编制主要层序地层单元的沉积相图。 6
21、、结合储层微观性质及成岩作用分析，开展储层特征研究。 7、综合沉积相，测井相及储层特征，确定测 井、地球物理响应特征与储层特征间响应关系，对储层进行综合预测。 1.5完成的工作量 1、岩心描述11口井，共计400余米，拍摄照片300余张； 2、薄片鉴定45个； 3、电镜分析薄片2个； 4、孔隙度计算126口井； 5、沉积相平面图8张； 6、砂岩等厚图8张； 7、孔隙度平面图8张； 1.6 论文研究成果及认识 通过对王官屯地区沉积相及储层的深入研究，得出以下认识： 1、在层序枣时期王官屯地区主要继承了 孔二段的沉积格局，地势相对平缓，该时期在研究区发育了以浅湖为主的半干旱三角洲对该地区进行充填，
22、随着孔东断层的运动，孔东断层一侧高度差逐渐增加，在枣、时期过渡到以扇三角洲前缘及辫状河三角洲相为主要沉积模式。 2、在研究区枣油组中，在上升盘一侧存在 原生孔隙的水下分流河道砂体物性为最佳，其次为席状砂。 3、在枣、时期，辫状河三角洲前缘的辫 状河道砂及扇三角洲前缘的水下分流河道砂体为有利储积体。 4、综合储层物性、非均质性及微观孔隙结构 ，在研究区等时地层格架控制下的砂体以枣 C2 旋回及枣 C1 旋回砂体为优质储层。第 2 章 研究区基本地质情况 7第2 章 研究区基本地质情况 2.1 区域地质概述 2.1.1研究区地理位置及构造背景 王官屯位于黄骅坳陷孔南地区孔店古潜山构造带孔东断裂带两
23、侧（图 2-1-1） 。是受孔东断层控制的被断层复杂化的背斜构造， 构造总面积约 1392km 。黄骅坳陷位于天津市东南渤海之滨， 北起燕山褶皱带以南，沧县隆起以东，埕宁隆起以西，呈北东南西展布， 东部伸向渤海裂谷盆地，孔南地区北起南堤、南至灯明寺，西侧以沧东断层为主，东侧以徐西断层为主界，包括沧东、南皮两大凹陷，包括孔店、小集-段六拔、灯明寺等二 级构造带。王官屯地区是孔南地区重要的油气产区，该区自1971年有油气发现以来，至今已开发了沙一下、沙二、沙三、孔一段枣-油组、枣、油组、 孔二段、中生界等七套含油层系的22个含油断块，是大港油田重要的原油生产基地。 王官屯由若干个小型局部构造组成，
24、如官3井、官915井、官1井逆牵引背斜，官6井、官43井、官2井断鼻，官80井断块等，这些局部构造都受孔东断层所控制，各自形成独立的含油圈闭。 油田内断层十分发育，按其走向分北东向和北西向两组。北东向断层与构造带的走向平行，延伸长、断距大、断面缓，从始新世晚期到中新世长期活动，控制着沉积、含油构造和油气分布；北西向断层延伸短，断距小，断面陡，一般活动期较短，对沉积和油气分布不起明显控制作用。两组断层交错，把王官屯地区切割成若干断块。 图 2-1-1 王官屯地区地理位置图 吉林大学硕士学位论文 8 2.2 王官屯地区古近系新近系地层划分 黄骅坳陷属于中国东部中、新生代裂谷系，是中生代以来环太平洋
25、构造带活动的结果， 与太平洋板块向欧亚板块俯冲及新生代以来印度板块与欧亚板块碰撞有直接关系。其沉积层序主要为第三系。 钻井资料证实，本区发育新生界的第四系平原组至下第三系孔店组，地层剖面完整（见表2-2-1） ，厚度约3300m，中生界保存有中下侏罗统地层，钻井揭露厚度约400m。 2.2.1孔一段地层发育特征 孔一段地层厚约6001150米，沉积物具有多旋回性，依据沉积旋回和含油特征，将孔一段划分为六个油层组，即枣、枣、枣、枣、枣和枣0油组。 枣油组：地层厚约 150230 米，以浅灰色、灰褐色中、细砂岩为主夹灰绿色含钙、含泥粉砂岩及紫红色泥质粉砂岩，含油性好，整体呈下粗上细的正旋回，单砂层
26、多呈韵律性。枣与下伏孔二段分界明显。 枣油组：厚 180350 米，大部分地区地层厚度大于 300 米，孔东断层下降盘厚度大于上升盘厚度。顶部以稳定的紫红色泥岩为主，夹薄层粉、细砂岩，向下为中细砂岩与紫红、灰绿色泥岩互层，为整体向上变细的正旋回，砂体不如枣、油组发育，局部含油。 枣油组：地层厚约100250米，岩性以细-粗砂岩、砂砾岩为主，夹紫红、灰绿色泥岩、泥质粉砂岩，为王官屯油田的主力含油层系。 枣油组：地层厚80150米，由厚层状灰褐、棕褐中细砂岩，含砾砂岩与紫红色泥岩、泥质粉砂岩组成，整体为一向上变细的正旋回。 枣油组：地层厚50100米，为暗紫红色泥岩、泥质粉砂岩，灰白色、灰绿色细砂
27、岩，砂体厚度小，局部含油。在官 104 和王 27 地区厚度较大，而在孔东断层上升盘厚度较薄或缺失。 枣0油组：厚30180米，下部为灰绿色、灰色钙质泥岩，泥灰岩间夹介形虫碎屑灰岩薄层，中部为深灰色泥页岩与膏泥、泥膏岩、硬石膏纹层状韵律层，上部为灰绿、紫红色泥岩与钙质砂岩互层。 第 2 章 研究区基本地质情况 9表 2-2-1 地层层序简表 地 层 厚度（m） 主 要 岩 性 第四系 平原组 250 灰绿、棕黄色砂岩粘土、泥质粉砂细砂岩 明化镇组 1000 上部为灰绿色砂岩与棕黄色、棕红色泥岩互层，下部棕红色、紫红色泥岩夹灰绿色砂岩 上 第 三 系 馆陶组 300 灰绿色砂岩、含砾砂岩夹紫红色
28、、灰绿色泥岩，底部为砾岩、砂砾岩 东营组 90120 灰绿色泥岩，底部夹白色砂岩 沙一段 30150 生物灰岩、砂岩、油页岩、暗色泥岩 沙二段 1080 泥岩夹薄层砂岩 沙河街组 沙三段 40300 黑灰色泥岩，砂岩和黑绿色玄武岩 枣 30180 深灰色泥岩与灰白色石膏互层， 枣 50100 紫红色泥岩为主，夹灰绿色细砂岩 枣 80150 灰褐褐色中细砂岩、含砾砂岩夹紫红色泥岩 枣 90180 细粗砂岩，砂砾岩夹紫红色、灰绿色泥岩 枣 180350顶部为紫红色泥岩夹薄层粉细砂岩，向下中细砂岩与泥岩互层 孔一 段 枣 180230浅灰色褐色中细砂岩为主，夹绿色含钙含泥粉砂岩，紫红色泥岩 1 10
29、0130 暗色泥岩和油页岩 2 100 灰色细砂岩、粉砂岩和暗色泥岩、油页岩 3 50 黑色泥岩和油页岩互层 孔二段 4 80150 深灰、灰色灰绿色泥岩。灰色粉细砂岩及钙质页岩 下 第 三 系 孔 店 组 孔三段 300 紫红棕红色砂质泥岩，含砾泥岩夹杂色砂岩 中 生 界 未穿 顶为灰黑色安山岩，下为灰绿色泥岩，夹细砂岩，粉砂岩，其下为 60 米左右厚砂岩层 2.2.2地层含油性及油气分布 王官屯油田位于河北省沧县王官屯乡境内， 区域构造位置位于黄骅坳陷南区孔店构造带孔东断裂带，受孔东断层控制的被断层复杂化的单斜构造，其中孔东断层下降盘包括12个复杂区块，构造面积近452km 。 主要含油层
30、位为孔一段枣-枣、孔二段。截止2005年，累计探明石油地吉林大学硕士学位论文 10 质储量 t4105342 。 下降盘官1断块1971年发现并投入试采开发， 1982年底正式全面投入开发，并相继发现了官3、官63、官68、官998、官104断块等，整个下降盘日产水平曾经达到1700t/d,为王官屯油田高产稳产做出了突出的贡献。 截止到 2005 年 10 月，孔东断层下降盘 20 个开发单元共有采油井 334 口，开井 250 口，注水井 199 口，开井 115 口，日产油 1444t/d，平均含水 82.3%，日注水平均8578 dm /3，平均采油速度0.9%，采出程度13.5%。 王
31、官屯油田油藏分布特点是：以北东向孔东大断裂为主要格架，控制着油气富集，伴随着孔东主断裂带不同部位，不同发育状况含油特点明显变化，呈东西差异、南北分段的明显特点，断裂带不同、发育特点不同，含油状况也不同。如形成垒堑结构的官142断块的中生界砂岩含油， 官195断块和官998断块的孔一段的下部及孔二段含油；受背斜油气藏控制的如官3、官137沙河街组；由断鼻断块圈闭，发育孔一段油气藏的官1、官3的断块。该油田的沙河街、孔一段、孔二段、中生界均不同程度含油，但以孔一段为主力含油层段。 2.3 构造特征及构造演化 2.3.1构造特征 王官屯地区构造复杂，断层发育，主要包括孔 东断裂系及段六拨-小集断裂系
32、。整个构造形态受孔东断层和徐西断层控制，为受断层控制的复杂化的长轴背斜，走向北东，构造整体向北东抬升，向东、南和北西方向下降，并在局部呈垒、堑相见的构造特征。 孔东断层为张扭性正断层，整体表现为一断裂破碎带，受其影响断层大多数为北东向展布，断层发育，发育大小断层150余条。孔东断层在孔二段沉积期开始活动，在孔二段底的垂直断距 3001000m，其中垂直断距以中段最大，西南端次之，东北端最小。至明化镇沉积期基本停止活动。孔东断层下降盘断块多、构造破碎，具备良好圈闭条件的断块就成为油气聚集的场所。 孔东断层对本区的沉积、油气演化和聚集起着重要控制作用，不仅是油气二次运移的通道，也对油气的封堵和成藏
33、有重要影响。 1、孔一段枣油组构造特征 第 2 章 研究区基本地质情况 11整体上是受孔东主断层控制的背斜构造，总的特征是西北翼缓，东翼、南翼陡，孔东断层在枣油组的水平断距在4001800m，垂直断距在1001600m。 2、孔一段枣、油组构造特征 枣、油组为该区断裂主要活动期，也是冲积扇三角洲和辫状河三角洲发育的鼎盛期。构造、断裂和储层的有机配合，形成了油田主要含油层系。构造整体上也是受孔东主断层控制的背斜构造。 孔东断层在枣顶的水平断距在1201100m，垂直断距在60900m；在枣顶的水平断距在1001000m，垂直断距在40820m。 2.3.2构造演化特征 王官屯地区的结晶基底为太古
34、界和早元古界地层，经历了中、晚元古代的准地槽建造阶段、古生代的地台形成阶段、中生代的地台解体阶段和新生代的断陷阶段。 在古生代末、中生代时期，华北地区以左旋挤压剪切作用为主；在中生代末和新生代时期，以右旋拉张剪切作用为主，地幔上涌，体积膨胀，迫使已破裂的上部围岩进一步拉开，岩浆上涌至地表或浅层侵入，同时产生断裂；由于不同部位沉积不均一性， 使下降侧沉积速度加大， 负载增加， 断裂活动进一步加强。 中生代中下侏罗统进入燕山构造期，该地区接受了一套由细到粗到细的沉积，侏罗纪末期本区抬升遭受剥蚀。随构造活动的进一步加大，白垩纪发育了火成岩地层，形成了自己的一套断裂系统，此时徐西断层开始活动。 孔二、
35、三时期王官屯地区进入裂谷盆地的形成时期，徐西断层继续活动、孔东断层、孔西断层开始发育。整个工区以下沉为主，孔三段以红色的泥质沉积为主，孔二段以湖相暗色泥岩沉积为主，有机质丰富，为本地区主要生油层。 孔一段时期区域构造应力作用增强、拱升作用明显，王官屯地区在整体下沉的基础上有局部相对抬升，徐西断层、孔东断层、孔西断层的活动也有一定的变化，早期这些断层两盘以继承性沉积为主，晚期以加积为主，在它们活动的过程中产生了一系列的伴生断层。 沙河街东营组时期区域构造运动减弱，以振荡运动为主，早期火山活动发育，后期构造运动相对稳定，断层仍以继承性为主，相对活动减弱，沉积以补偿作用为主。 吉林大学硕士学位论文
36、12 上第三纪的明化镇、馆陶组沉积时期构造运动进一步减弱，接受了 1000 多米的砂泥沉积。 第 3 章 主要沉积相类型及识别标志 13第3 章 主要沉积相类型及识别标志 3.1 主要沉积相类型 结合岩心、薄片、测井等资料进行综合分析，在王官屯地区可以识别出三角洲、扇三角洲、辫状河三角洲、冲积扇和湖泊 4 种沉积相、11 种沉积亚相（如表3-1-1） 。 孔一段主要为红色沉积，沉积相特征不典型，枣零时期主要为膏盐湖沉积环境。枣-枣的沉积相主要为扇三角洲、冲积扇-辫状河三角洲。枣时期发育干旱-半干旱气候条件下的湖泊-三角洲沉积相组合。 表 3-1-1 主要沉积相类型表 沉积相 沉积亚相 沉积微相
37、 层序单元 层位 三角洲平 原 分流河道、分流间湾、天然堤、决口扇、沼泽 三角洲前缘 水下分流河道、水下分流间湾、河口坝、席状砂 三角洲 前三角洲 水下漫流及悬移质沉积 层序 枣 扇三角洲平原 辫状河道、分流间湾 扇三角洲前缘 水下分流河道、水下分流间湾、河口坝、席状砂 扇三角洲 前扇三角洲 前扇三角洲泥质沉积 层序 枣 -辫状河三角洲平原 辫状河河道、冲击平原 辫状河三角洲前缘 水下分流河道、河口坝、水下分流间湾、席状砂 冲积扇 -辫状河三角洲 前辫状河三角洲 前辫状河三角洲泥质沉积 层序 枣 滨浅湖 砂滩、砂坝、灰色泥质沉积 湖泊 膏盐湖 层序- 孔一段 3.2 主要沉积相特征及识别标志
38、3.2.1三角洲相沉积特征 三角洲相是位于海 （湖） 陆之间的过度相， 是海陆过度相组的重要组成部分。在王官屯地区其主要发育在孔一段枣油组， 枣油组的三角洲相是一种形成于干旱气候条件下的、小型浅湖三角洲。由于在浅湖环境下，湖水浅、地形坡降小，河流入湖以后，流速缓慢。因此在干旱气候条件下的浅湖三角洲与一般的三角洲特点不同，主要具有如下特征： 1、古地貌背景相对平坦，坡度相对较小，气 候相对干旱，湖体面积小、水体浅； 吉林大学硕士学位论文 14 2、三角洲平原是河流入湖过程中形成的水上 分流平原，分流河道呈喇叭状散开，河道两侧发育天然堤，洪泛时可形成决口扇； 3、分流水道、河口坝微相发育； 4、三
39、角洲前缘相带延伸较宽，分流河道在水 下延伸较远，而且不同程度受到席状砂化改造，频繁暴露于水面，发育红色泥质及砂质沉积。在测井曲线上表现为高中振幅指形； 一、研究区三角洲相识别标志 1、三角洲平原： 王官屯地区三角洲平原发育在枣油组徐西断层一侧， 主要以水上分流河道和河漫滩沉积为主，岩石组合为泥岩夹砂岩，或砂岩与泥岩互层。 （1）水上分流河道：一般基底具冲刷面，内 部为向上变细的沉积序列，底部含砾石或砾泥，向上逐渐过度为中细砂岩，同时发育槽状、板状交错层理和平行层理。 测井曲线特征：自然伽马较低，向上渐增高，曲线呈钟形箱型，并与上下岩层间突变接触，自然电位曲线为微负或微波状。 （2）漫滩沼泽：主
40、要由灰黑色或深灰色泥岩 、炭质泥岩、粉砂质泥岩与煤层或煤线组成，含大量化石，具水平层理或块状层理，有时有决口扇或漫流沉积进入沼泽地，具有薄的砂岩夹层，砂岩一般为灰色、灰绿色、呈波层状产出。 测井曲线特征：自然伽马较高，并有尖峰；电阻曲线成锯齿状，自然电位为波状。 2、三角洲前缘： 三角洲前缘亚相系三角洲平原分流河道进入湖盆后的水下沉积。 本带是三角洲中砂层集中的发育带，也是最主要的骨架部 分.它处于河口以下的滨浅湖缓坡带，是河湖共同作用地带。本区三角洲前缘发育于紧邻孔店构造带两侧，由水下分流河道、河口坝、席状砂和分流间湾组成。 （1）水下分流河道沉积微相：水下分流河道 是陆上分流河道的水下延伸
41、，当其向湖泊推进时逐渐变宽以致消失。 水下分流河道是王官屯地区三角洲前缘的主体，具河流沉积特征。因水下河流受湖水阻滞能量低，携带的沉积物较水上分流河道粒级细，颜色深，砂岩底部具冲刷面，其上含有磨圆度较好的泥砾。底部砂岩一般不显层理，为块状。向上出现平行层理（图版5） 、交错层理（图版3） 、波状层理（图版1）和水平层理 。总的看来，水下分流河道呈一向上变细的特征。 测井曲线特征：SP 测井曲线形态为钟形箱 型，底面突变，顶面渐变（图3-2-1 a） 。 第 3 章 主要沉积相类型及识别标志 15（2）河口坝沉积微相：是由于河流带来的砂 泥物质在河口处因流速降低堆积而成。其岩性主要由砂和粉砂组成
42、，一般分选较好，质较纯净。砂层呈中层至厚层状，发育有楔形交错层理或“S”形前积纹理和水平纹理。 测井曲线特征： SP测井曲线呈典型的漏斗形， 底面渐变， 顶面突变 （图 3-2-1 b） 。 （3）分流间湾沉积微相：主要由泥岩、粉砂 质泥岩组成，常见少量的粉砂岩或细砂岩，水平层理发育，见透镜状层理（ 图版6）和浪成波痕，它是水下分流河道之间低洼处的沉积。 测井曲线特征： 自然电位与电阻率均呈低幅平滑曲线， 有时具微齿 （图 3-2-1 c） 。 （4）席状砂沉积微相：分布在波浪沿岸发育 的地区，由河口砂坝侧向迁移而成。席状砂是在河口砂坝周围和前方呈大范围分布的细一粉砂岩薄层，与滨浅湖相泥岩呈互
43、层。砂岩、粉砂岩具波状层理、小型交错层理及水平层理，生物遗迹较丰富（图版4） 。 （图3-2-1 d） 3、前三角洲： 发育向上变细的沉积序列。主要发育低幅齿形测井曲线，为前三角洲席状砂的测井响应。 （a）水下分流河道 (官 124 井 枣 深度：2360-2373 米) (b)河口坝（官 108 井 枣 深度：2060-2070 米） 吉林大学硕士学位论文 16 （c） 分流间湾 （官 128 枣 深度： 21302150 米 ） （d）席状砂（官 124 层位：枣 深度：2240-2270 米） 图 3-2-1 枣油组三角洲前缘测井相特征 3.2.2扇三角洲相沉积特征 扇三角洲是成因类型名
44、词，是三角洲的一种特 殊类型，1885 年美国学者GK.Gibert根据湖滨的地貌特征提出了有名的吉尔伯特三角洲的沉积模式，吉尔伯特型也称断陷湖盆型，主要发育于湖滨地带，由河流出山口入湖形成，其特征包括由略显层理的砾岩及具平行层理和交错层理的砂岩组成的冲积扇沉积、 由具波状交错层理的砂岩与薄厚不均的泥岩互层形成的数千米宽的扇前端沉积带。 发育扇三角洲的条件是海、湖岸附近地形高差大，岸上斜坡陡窄，物源近，碎屑物质供应充足。其分布位置主要在湖盆边缘邻近高差大、坡度陡的隆起区，并常与同沉积期大型断裂带相伴。 由于扇三角洲紧邻基岩物源区，路程短，沉积物受物源区母岩控制，多砂砾混杂，泥质含量高，分选性和
45、磨圆性差，矿物成分成熟度也较低。另外，沉积物粒度粗也是扇三角洲沉积的重要特点和标志。 扇三角洲是推进到稳定水体中的冲积扇，故具有明显的陆上、过渡区和水下沉积部分。其亚相主要为扇三角洲平原、扇三角洲前缘及前扇三角洲。 一、扇三角洲平原即扇的路上部分主要是冲积扇，多表现为近源的砾质辫状河沉积，以水流和沉积物重力流的粗粒沉积物为特征，没有曲流河段，主要岩性是砂和砾互层，砾石层具不明显的平行层理或交错层理，分选差，具砂质基质，砂/砾比率向下端增加。 二、扇三角洲前缘（也称为过渡带）以较陡的前积相为特征，牵引流构造很第 3 章 主要沉积相类型及识别标志 17发育，常见大、中型交错层理，在王官屯地区枣、油
46、组主要发育扇三角洲前缘。 （图3-2-2） 1、水下分流河道：在整个扇三角洲的沉积体 系中，水下分流河道占有相当重要的位置。其沉积物主要是由含砾砂岩和砂岩构成，分选较差，垂向上层序结构特征与陆上分流河道相似，砂岩颜色变暗。 测井曲线特征：顶底突变的箱型或钟形。 2、水下分流间湾：位于水下分流河道的两侧，由互层的红色、灰色细砂岩、粉砂岩及泥岩组成。发育水平层理、波状层理、透镜状层理以及压扁层理、包卷层理。此相的重要特征是生物扰动较高，在岩 性中存在较多的生物潜穴（如图3-2-2 ） 。同时，受波浪的改造作用较明显。 3、河口坝：位于水下分流河道的前方，并继 续顺其方向向湖盆中央发展，与三角洲河口
47、坝相比，扇三角洲河口坝的规模小，但含砂量高。以粒度分选较好的粉砂和中砂为主， 沉积序列主要显示反韵律。 受季节性影响， 常伴有泥质夹层，沉积构造主要为小型交错层理，平行层理，偶见板状交错层理。 4、席状砂：位于河道河口砂坝的前方、侧方 、紧邻前扇三角洲。当波浪和沿岸作用加强时，使得水下分流河道、河口坝受到改造作用并重新分布。沉积物经过反复淘洗、箕选，使其分选变好，在扇三角洲前缘地带形成分布广、厚度薄的砂体。其岩性较细，成熟度较高，显示反韵律的粒序，表现为砂泥间互层。有时可见波状层理、变形层理。 三、前扇三角洲，以不规则分布的泥、砂和砾石的透镜状层为特点。三角洲沉积物一般为泥质支撑，其特征主要取
48、决于河流作用和各种盆地条件13。 扇三角洲与三角洲的区别主要发育在以下几个方面 1、地形坡降大。据研究一般三角洲坡降一般在0.01%0.07%，扇三角洲的河流坡度一般是三角洲的几倍到几十倍。 2、砂体岩性。正常三角洲岩性较细，三角洲 分流平原沉积似曲流河或网状河，但碎屑粒级稍细，以砂为主，含少量砾石；三角洲前缘亚相以细砂和粉砂为主。而在扇三角洲中，沉积岩性粗，扇三角洲平原沉积类似辫状河，甚至就是冲积扇，砾石含量很高；前缘亚相沉积也较粗，可含粗纱和砾石，水下河道很发育，由于河道极不稳定，河口坝发育较差 1。 吉林大学硕士学位论文 18 图 3-2-2 官 82 深度：22432276m 层位：枣
49、 扇三角洲前缘 3.2.3冲积扇-辫状河三角洲相沉积特征 冲积扇-辫状河三角洲 （也称辫状三角洲） 的概念最早是由McPherson （1987）年提出的，其定义为由辫状河体系（包括河流控制的潮湿气候冲积扇和冰水冲积扇）前积到停滞水体中形成的富含砂和砾石的三角洲，其辫状分流平原由单条或多条底负载河流提供物质。在此之前，辫状河三角洲归属于扇三角洲的范围。辫状河三角洲的发育受季节性洪水流量或山区河流流量的控制。 冲积扇末端和山顶侧缘的冲积平原或山区直接发育的辫状河道经 短距离或较长距离搬运后都可直接进入海（湖）而形成辫状河三角洲。其可在远离无断裂带的古隆起、古构造高地的斜坡带，沉积盆地的长轴和短轴方向均可发育（图3-2-3） 。 发育辫状河三角洲所需沉积地形和坡度一般比扇三角洲缓，比正常三角洲陡。 一、辫状河三角洲的相类型及相模式 第 3 章 主要沉积相类型及识别标志 19辫状河三角洲由三部分组成，辫状
