第六章-层序地层学在油气勘探中的应用-层序地层学-及其在油气勘探中的应用-教学课件.ppt
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- 第六 地层学 油气 勘探 中的 应用 及其 教学 课件
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1、层序地层学及其在油气勘探中的应用第六章第六章 层序地层学在油气勘探中的应用层序地层学在油气勘探中的应用 第六章第六章 层序地层学在油气勘探中的应用层序地层学在油气勘探中的应用 引引 言言 层序地层学作为一门崭新的沉积地质学和油气勘探理论,层序地层学作为一门崭新的沉积地质学和油气勘探理论,它在许多方面突破了旧的地层学的框框,对地层的研究从传统它在许多方面突破了旧的地层学的框框,对地层的研究从传统的岩性描述进入到对其成因的追溯和分析,对地层形成的控制的岩性描述进入到对其成因的追溯和分析,对地层形成的控制因素,垂向地层组合和横向展布模式提出了全新的认识。在方因素,垂向地层组合和横向展布模式提出了全新
2、的认识。在方法上,它强调研究资料的综合性和研究内容的综合性;强调充法上,它强调研究资料的综合性和研究内容的综合性;强调充分利用钻井、地面露头、测井、地震以及其它一切可以利用的分利用钻井、地面露头、测井、地震以及其它一切可以利用的地质、地球物理和地球化学资料,使其相互补充和完善,以求地质、地球物理和地球化学资料,使其相互补充和完善,以求得尽可能客观的、全面的综合性研究;强调将地层、构造、沉得尽可能客观的、全面的综合性研究;强调将地层、构造、沉积和油气成藏条件相结合,将油气勘探作为一个系统工程,进积和油气成藏条件相结合,将油气勘探作为一个系统工程,进行多学科的综合研究。以层序地层学作指导,可对沉积
3、盆地的行多学科的综合研究。以层序地层学作指导,可对沉积盆地的地层层序、构造演化、沉积体系、沉积环境和油气成藏条件作地层层序、构造演化、沉积体系、沉积环境和油气成藏条件作出系统的研究,在纵向上确定出有利于形成油气藏的层序,在出系统的研究,在纵向上确定出有利于形成油气藏的层序,在横向上圈定出有利的油气勘探区带和预测油气藏,提高钻探成横向上圈定出有利的油气勘探区带和预测油气藏,提高钻探成功率,达到获得最佳经济效益的目的。功率,达到获得最佳经济效益的目的。第六章第六章 层序地层学在油气勘探中的应用层序地层学在油气勘探中的应用 一、层序地层学在地层分层中的应用一、层序地层学在地层分层中的应用 传统的地层
4、划分,主要是以地层的岩性、颜色、沉传统的地层划分,主要是以地层的岩性、颜色、沉积特征、矿物组合、岩石特征、古生物、地球物理测井积特征、矿物组合、岩石特征、古生物、地球物理测井等为依据,对地层进行划分与对比的。由于沉积地层的等为依据,对地层进行划分与对比的。由于沉积地层的岩性特征、颜色、古生物、测井曲线特征等相近或相似,岩性特征、颜色、古生物、测井曲线特征等相近或相似,反映了相同或相近的沉积环境,而相同沉积环境的地层反映了相同或相近的沉积环境,而相同沉积环境的地层在横向上往往具有穿时性,尤其在较大范围。试想某一在横向上往往具有穿时性,尤其在较大范围。试想某一盆地,某一时期沉积的地层,其岩性、颜色
5、、沉积特征,盆地,某一时期沉积的地层,其岩性、颜色、沉积特征,矿物组合等在横向上必然发生变化,往往盆地中心水体矿物组合等在横向上必然发生变化,往往盆地中心水体相对深、粒度细、泥岩颜色相对深、砂泥岩比率低;而相对深、粒度细、泥岩颜色相对深、砂泥岩比率低;而盆地边部水体相对浅粒度相对粗、泥岩颜色相对浅、砂盆地边部水体相对浅粒度相对粗、泥岩颜色相对浅、砂泥岩比率相对高。如果按照相同的岩石物理特征来进行泥岩比率相对高。如果按照相同的岩石物理特征来进行地层分层,去恢复盆地沉积发育史,将出现许多矛盾。地层分层,去恢复盆地沉积发育史,将出现许多矛盾。例如,松辽盆地嫩江组二段地层的特征是,灰黑、黑色例如,松辽
6、盆地嫩江组二段地层的特征是,灰黑、黑色泥岩、页岩,上部夹薄层灰、灰白色泥质粉砂岩、粉砂泥岩、页岩,上部夹薄层灰、灰白色泥质粉砂岩、粉砂岩,底部为岩,底部为515m油页岩层,很稳定,泥岩水平层理发油页岩层,很稳定,泥岩水平层理发育,含丰富动物化石。育,含丰富动物化石。第六章第六章 层序地层学在油气勘探中的应用层序地层学在油气勘探中的应用 二、层序地层格架与油气的关系二、层序地层格架与油气的关系 有机质类型的分布趋势亦受可容纳空间和陆源碎屑输有机质类型的分布趋势亦受可容纳空间和陆源碎屑输入量变化的控制。在一个理想的低水位水进高水位的入量变化的控制。在一个理想的低水位水进高水位的海进海退沉积旋回中,
7、有机质类型的分布趋势是以海进海退沉积旋回中,有机质类型的分布趋势是以IIIIV型为主,变为以型为主,变为以型为主,最后返回到以型为主,最后返回到以型为型为主主(据美国石油地质学家协会据美国石油地质学家协会1991年年会报道年年会报道)。因此,从理论上说,密集段是重要的潜在生油层,因此,从理论上说,密集段是重要的潜在生油层,尤其是那些在盆地内部由多个密集段叠合形成的大型复合尤其是那些在盆地内部由多个密集段叠合形成的大型复合密集段密集段(即超层序的密集段即超层序的密集段)是沉积盆地中最好的,最重要是沉积盆地中最好的,最重要的潜在生油层。的潜在生油层。由于在密集段沉积时期,沉积物粒度细、孔隙小,而由
8、于在密集段沉积时期,沉积物粒度细、孔隙小,而且分布广泛,因此,密集段又是很好的盖层,尤其是盆地且分布广泛,因此,密集段又是很好的盖层,尤其是盆地中超层序的密集段将成为盆地的区域盖层。中超层序的密集段将成为盆地的区域盖层。在我国的松辽盆地,青山口组一段地层和嫩江组一、在我国的松辽盆地,青山口组一段地层和嫩江组一、二段地层就是该盆地内拗陷期两个超层序的密集段,这两二段地层就是该盆地内拗陷期两个超层序的密集段,这两套地层既是该盆地的主要生油气层,又是两套区域性盖层。套地层既是该盆地的主要生油气层,又是两套区域性盖层。这一点已被该盆地勘探历史所证实。这一点已被该盆地勘探历史所证实。第六章第六章 层序地
9、层学在油气勘探中的应用层序地层学在油气勘探中的应用 二、层序地层格架与油气的关系二、层序地层格架与油气的关系 2层序界面与油气的关系层序界面与油气的关系 油气藏的形成除了要有充足的油源和良好的盖层油气藏的形成除了要有充足的油源和良好的盖层以外,还必须有良好的运移通道和有利的聚集场所。以外,还必须有良好的运移通道和有利的聚集场所。层序界面在其形成过程中,由于其整合沉积范围层序界面在其形成过程中,由于其整合沉积范围达到极小值,受剥蚀的范围达到极大值,受各种地质达到极小值,受剥蚀的范围达到极大值,受各种地质营力改造,在层序界面上、下总是由相对高能环境营力改造,在层序界面上、下总是由相对高能环境(或被
10、高能环境改造或被高能环境改造)的沉积物组成,孔隙度高、渗透的沉积物组成,孔隙度高、渗透率大,因此它通常是油气运移的重要通道和有利的聚率大,因此它通常是油气运移的重要通道和有利的聚集场所。它经常把前一个层序的高水位体系域与后一集场所。它经常把前一个层序的高水位体系域与后一个层序的低水位体系域或水进体系域联结起来构成统个层序的低水位体系域或水进体系域联结起来构成统一的油气藏。一的油气藏。第六章第六章 层序地层学在油气勘探中的应用层序地层学在油气勘探中的应用 二、层序地层格架与油气的关系二、层序地层格架与油气的关系 从盆地演化角度来看,一个沉积盆地是由多个层从盆地演化角度来看,一个沉积盆地是由多个层
11、序组成的,而这些层序又可以构成几个超层序,作为序组成的,而这些层序又可以构成几个超层序,作为超层序界面,其不整合面范围更大,持续的时间更长,超层序界面,其不整合面范围更大,持续的时间更长,其下的高水位体系域和其上的低水位体系域的相对高其下的高水位体系域和其上的低水位体系域的相对高能环境的沉积物向盆地中心延伸的更远。孔、渗性更能环境的沉积物向盆地中心延伸的更远。孔、渗性更好,因此,超层序界面附近通常是沉积盆地中油气侧好,因此,超层序界面附近通常是沉积盆地中油气侧向运移的最重要通道和最好的聚集场所。如果再加上向运移的最重要通道和最好的聚集场所。如果再加上构造圈闭等条件,将形成大型的油气藏。构造圈闭
12、等条件,将形成大型的油气藏。我国的松辽盆地的主力产油层萨尔图、葡萄花、我国的松辽盆地的主力产油层萨尔图、葡萄花、高台子油层、扶余油层和杨大城子油层均处于盆地拗高台子油层、扶余油层和杨大城子油层均处于盆地拗陷期两个超层序底界面的附近,这两个超层序的密集陷期两个超层序底界面的附近,这两个超层序的密集段既是这几套产油层的生油层,又是它们的区域盖层。段既是这几套产油层的生油层,又是它们的区域盖层。第六章第六章 层序地层学在油气勘探中的应用层序地层学在油气勘探中的应用 三、体系域的油气地质意义三、体系域的油气地质意义 1低水位体系域低水位体系域 砂岩储集层在低水位体系域中砂岩储集层在低水位体系域中6个不
13、同的位置发育,它个不同的位置发育,它们是:丘状的盆底扇、薄的漫滩浊积砂、通常为块状的陆们是:丘状的盆底扇、薄的漫滩浊积砂、通常为块状的陆坡扇水道砂、陆坡叠瓦趾状砂、低水位进积复合体的浅水坡扇水道砂、陆坡叠瓦趾状砂、低水位进积复合体的浅水海岸砂和深切谷充填海岸砂和深切谷充填(表表6-1)。丘状盆底扇砂岩是很好的储。丘状盆底扇砂岩是很好的储层,形成过许多油气田,油藏类型构造和地层类型都有。层,形成过许多油气田,油藏类型构造和地层类型都有。因为受向盆地低处流向的浊流影响,砂体的分布范围较广,因为受向盆地低处流向的浊流影响,砂体的分布范围较广,但砂体向着同时期的高地变薄或尖灭。随着砂体的沉积形但砂体向
14、着同时期的高地变薄或尖灭。随着砂体的沉积形成的构造圈闭,才能含有好的储油层并储集油气。而地层成的构造圈闭,才能含有好的储油层并储集油气。而地层圈闭则依赖顶底有无封闭,通常,覆于盆底扇之上的陆坡圈闭则依赖顶底有无封闭,通常,覆于盆底扇之上的陆坡扇不是盆底扇的盖层,因为陆坡扇通常有薄的漫滩浊积砂扇不是盆底扇的盖层,因为陆坡扇通常有薄的漫滩浊积砂出现。因此,盆底扇最好的地层圈闭是在盆地方向,对着出现。因此,盆底扇最好的地层圈闭是在盆地方向,对着同期的构造以及在盆地相对的方向尖灭。盆底扇在向近端同期的构造以及在盆地相对的方向尖灭。盆底扇在向近端方向的尖灭,通常不能圈闭油气,因为油气会向上泄漏,方向的尖
15、灭,通常不能圈闭油气,因为油气会向上泄漏,进入陆坡扇的浊积砂岩中。可见,盆底扇的地层圈闭的重进入陆坡扇的浊积砂岩中。可见,盆底扇的地层圈闭的重要条件是其上没有陆坡扇发育。要条件是其上没有陆坡扇发育。三、体系域的油气地质意义三、体系域的油气地质意义第六章 层序地层学在油气勘探中的应用 第六章第六章 层序地层学在油气勘探中的应用层序地层学在油气勘探中的应用 三、体系域的油气地质意义三、体系域的油气地质意义盆底扇最可能的封闭是低水位进积楔的进积趾状层,盆底扇最可能的封闭是低水位进积楔的进积趾状层,这样,扇顶需有封闭或尖灭才能发展成为圈闭。这样,扇顶需有封闭或尖灭才能发展成为圈闭。陆坡扇浊积砂含有重要
16、的油气储量,但薄的漫滩陆坡扇浊积砂含有重要的油气储量,但薄的漫滩浊积砂的储层物性都很差。不过陆坡扇的水道砂通常浊积砂的储层物性都很差。不过陆坡扇的水道砂通常是好的储层,然而,它在钻前却很难预测,除非有地是好的储层,然而,它在钻前却很难预测,除非有地震的碳氢显示。陆坡扇之上,覆盖低水进积楔的进积震的碳氢显示。陆坡扇之上,覆盖低水进积楔的进积趾状层,可形成封闭。趾状层,可形成封闭。低水位进积楔可能包括深水和浅水砂岩储集层,低水位进积楔可能包括深水和浅水砂岩储集层,如果沉积体系很偏砂时,可能出现盆底浊积砂,它同如果沉积体系很偏砂时,可能出现盆底浊积砂,它同进积倾斜的趾状层成指状交叉。上述这些砂岩通常
17、由进积倾斜的趾状层成指状交叉。上述这些砂岩通常由浊积砂组成,具有完整的鲍马系列。但一般都有发育浊积砂组成,具有完整的鲍马系列。但一般都有发育得很好的基底砂岩,并形成适度的好的储集层。单个得很好的基底砂岩,并形成适度的好的储集层。单个的砂体有叠瓦状的趋向,并有很好的封闭,因为它们的砂体有叠瓦状的趋向,并有很好的封闭,因为它们在低水位进积复合体的趾状层之间尖灭。在低水位进积复合体的趾状层之间尖灭。三、体系域的油气地质意义三、体系域的油气地质意义 具有非常好的储层物性的浅水海岸砂岩和深切谷砂岩具有非常好的储层物性的浅水海岸砂岩和深切谷砂岩通常出现在低水位进积复合体的近端位置,即低水位三角洲通常出现在
18、低水位进积复合体的近端位置,即低水位三角洲发育的位置。低水位三角洲倾向于具有局部烃源岩。因此,发育的位置。低水位三角洲倾向于具有局部烃源岩。因此,砂岩集中于烃源岩发育区,并在侧向和盆地方向相变为粉砂砂岩集中于烃源岩发育区,并在侧向和盆地方向相变为粉砂岩和页岩。由于低水位进积砂岩易于形成加积和进积,故通岩和页岩。由于低水位进积砂岩易于形成加积和进积,故通常都较厚,这些砂岩在许多地区都形成主要储油层。构造圈常都较厚,这些砂岩在许多地区都形成主要储油层。构造圈闭的类型是多种多样的,但生长断层附近的逆牵引是常见的闭的类型是多种多样的,但生长断层附近的逆牵引是常见的构造类型;地层圈闭有赖于上倾方向有无封
19、闭,因为油气通构造类型;地层圈闭有赖于上倾方向有无封闭,因为油气通常沿着向陆方向,泄漏进入深切谷充填之中。但如果其下伏常沿着向陆方向,泄漏进入深切谷充填之中。但如果其下伏地层是不具渗透性的岩层的话,而砂岩又在前沉积滨线转换地层是不具渗透性的岩层的话,而砂岩又在前沉积滨线转换以下尖灭时,也可出现地层圈闭。以下尖灭时,也可出现地层圈闭。深切谷的河流和河口湾砂岩通常是很好的储集层,同时深切谷的河流和河口湾砂岩通常是很好的储集层,同时也是非常好的地层圈闭目标,因为深切谷常切入海岸平原相也是非常好的地层圈闭目标,因为深切谷常切入海岸平原相的不渗透页岩中。的不渗透页岩中。由于低水位体系域沉积时,沉积速度通
20、常都很高,因此,由于低水位体系域沉积时,沉积速度通常都很高,因此,有烃源岩沉积的可能性就很低,除非沉积区内是半闭塞的沉有烃源岩沉积的可能性就很低,除非沉积区内是半闭塞的沉积环境。不过,即使如此,其总有机质含量很少有超过积环境。不过,即使如此,其总有机质含量很少有超过1的。的。三、体系域的油气地质意义三、体系域的油气地质意义 2海进、高水位和陆架边缘体系域海进、高水位和陆架边缘体系域 当可容空间形成的速度急剧增加时,可形成一些非常当可容空间形成的速度急剧增加时,可形成一些非常好的海岸砂岩储集层。海进体系域、早期高水位体系域和好的海岸砂岩储集层。海进体系域、早期高水位体系域和陆架体系域都具有高的可
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