泌阳凹陷核三下段沉积相及有利砂体预测研究
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摘要
泌阳凹陷位于河南省南部的唐河县与泌阳县之间,是南襄盆地中的一个次级凹陷,面积1000km2。本次研究就是在前人研究的基础上,从地层对比和沉积格架入手,综合运用各种分析研究手段,采取宏观与微观相结合的研究方法,对泌阳凹陷核三下段的物源、单井相、联井相及平面相进行详细研究,弄清沉积相类型、沉积特征、沉积体系、不同成因砂体展布规律,阐明研究区沉积发育史。同时结合储集砂体的成岩作用研究,弄清沉积相和成岩作用对油气分布的关系,预测有利的储集层发育区带,指导下一步油气勘探。通过对核三下段的物源区分布、母岩类型、沉积相标志、沉积相类型、沉积演化、含油气小层沉积微相、砂体成因类型和分布规律、储层的成岩作用类型、成岩相以及沉积相、成岩相与有利储集带的关系等方面的初步研究表明,该研究区在核三下段沉积时期存在三个主要物源区和五个次要物源区,在核三下段沉积时期物源区的母岩性质以变质岩和花岗岩为主,其次为沉积岩,岩石类型可划分为碎屑岩和碳酸盐岩两大类,沉积构造类型多样,主要类型包括:槽状交错层理、平行层理、沙纹层理、包卷层理或其它变形层理、负载构造(重荷模、沙球或沙枕构造)、生物扰动构造和冲刷构造等,研究区在核三下段沉积时期,凹陷内具有四种沉积体系,即扇三角洲沉积体系、辫状河三角洲沉积体系、曲流河三角洲沉积体系和湖泊沉积体系,核三下段4个砂组沉积砂体在纵横向的分布主要受物源和沉积体系展布控制。
运用成岩系统中的水-岩作用的新理论,在充分考虑有机酸作为重要成岩介质的基础上,建立了切合研究区实际的成岩机理模式,并分别对上述重要的成岩作用机理进行了探讨,为解释孔隙演化及成岩遮挡的形成机理提供了理论依据。在成岩作用类型及其顺次关系的研究基础上,进行了成岩阶段及成岩共生序列的研究,将区内砂岩储集岩所经历的成岩阶段划分为同生、早、晚三个成岩阶段,其中早成岩阶段又分为A、B期,晚成岩阶段又分为A、B、C期,并系统阐明了各成岩期的成岩环境和成岩作用组合。根据各砂组沉积相与古成岩相对储层的控制作用研究,结合层序地层、沉积微相研究,以及圈闭类型和已有勘探成果,对各个砂组有利砂体进行预测。
Biyang Depression, a sub-depression covering an area of 1000km2 in Nanxiang basin locates between Tanghe and Biyang counties in southern Henan province. Based on predecessors’results, the study presents detailed analysis on provinance, single well facies, well-tie facies and in-plance facies starting with stratigraphic correlation and depositional framework; demonstrates sedimentary facies patterns, sedimentary features, sedimentary system, sand body spreading regularity with different geneses, as well as depositional history in study area,in line with various analysis measures, and combining macroscopic and microcosmic views applied. In the meanwhile, elucidates sedimentary facies and diagenesis effecting on hydrocarbon occurrence, as combined with the study of sandbody diagenesis, and predicts potential reservoir developing zones, as well as designates the future hydrocarbon exploration. The preliminary study indicates three major provinances and five minor provinances existing in lower member of H3 in the study area, in the basis of provinance distribution, rock types, sedimentary facies markers, sedimentary facies patterns, depositional evolution, sedimentary micro-facies of oil-bearing layer, sandbody genesis and distribution regularity, as well as diagenetic patterns, diagenetic facies, and potential reservoir zones related with sedimentary facies and diagenetic facies. The rocks are mainly metamorphic rock and granite at the depositional stage of lower H3, and then sedimentary rock; the rock types are divided into clastic and carbonate rocks; sedimentary structure patterns are mainly trough cross-bedding, parallel bedding, ripple bedding, convolute bedding/deformed bedding, load structure, bioturbation structure and flow structure. Four sedimentary systems, known as fan-delta, braided delta, meandering river delta and lacustrine depositional systems appear in Biyang Depression at the depositional stage. Four sandbodies distribution in vertical and lateral directions is dominated by provinance and sedimentary system spreading in the lower H3 member. In the diagenetic mechanism study, the new theory of water-rock interaction is applied to build diagenetic mechanism model suitable for study area conditions, on the basis of taking account of organic acid as key diagenetic media; make a study of main diagenetic mechanism, and then provide theoretical basis for interpretation of porous evolution and diagenetic seal mechanism. In line with the study of diagenetic patterns and its order, the diagenetic stage and diagenetic sequence study is conducted; the diagenetic stage of sandstone reservoir in the study area is divided into syngenesis, early and late stage, in which the early stage is divided into A and B stages, and the late stage is divided into A, B, and C stages; and the diagenetic environment and diagenetic assemblage at each stage are explained systematically.
Based on the study of each sandbody sedimentary facies and paleo-diagenetic facies controlling on reservoir, and combining with high resolution sequence stratigraphy and achieved exploration results, the prediction on potential exploration zones of each sandbody is implemented.
运用成岩系统中的水-岩作用的新理论,在充分考虑有机酸作为重要成岩介质的基础上,建立了切合研究区实际的成岩机理模式,并分别对上述重要的成岩作用机理进行了探讨,为解释孔隙演化及成岩遮挡的形成机理提供了理论依据。在成岩作用类型及其顺次关系的研究基础上,进行了成岩阶段及成岩共生序列的研究,将区内砂岩储集岩所经历的成岩阶段划分为同生、早、晚三个成岩阶段,其中早成岩阶段又分为A、B期,晚成岩阶段又分为A、B、C期,并系统阐明了各成岩期的成岩环境和成岩作用组合。根据各砂组沉积相与古成岩相对储层的控制作用研究,结合层序地层、沉积微相研究,以及圈闭类型和已有勘探成果,对各个砂组有利砂体进行预测。
Biyang Depression, a sub-depression covering an area of 1000km2 in Nanxiang basin locates between Tanghe and Biyang counties in southern Henan province. Based on predecessors’results, the study presents detailed analysis on provinance, single well facies, well-tie facies and in-plance facies starting with stratigraphic correlation and depositional framework; demonstrates sedimentary facies patterns, sedimentary features, sedimentary system, sand body spreading regularity with different geneses, as well as depositional history in study area,in line with various analysis measures, and combining macroscopic and microcosmic views applied. In the meanwhile, elucidates sedimentary facies and diagenesis effecting on hydrocarbon occurrence, as combined with the study of sandbody diagenesis, and predicts potential reservoir developing zones, as well as designates the future hydrocarbon exploration. The preliminary study indicates three major provinances and five minor provinances existing in lower member of H3 in the study area, in the basis of provinance distribution, rock types, sedimentary facies markers, sedimentary facies patterns, depositional evolution, sedimentary micro-facies of oil-bearing layer, sandbody genesis and distribution regularity, as well as diagenetic patterns, diagenetic facies, and potential reservoir zones related with sedimentary facies and diagenetic facies. The rocks are mainly metamorphic rock and granite at the depositional stage of lower H3, and then sedimentary rock; the rock types are divided into clastic and carbonate rocks; sedimentary structure patterns are mainly trough cross-bedding, parallel bedding, ripple bedding, convolute bedding/deformed bedding, load structure, bioturbation structure and flow structure. Four sedimentary systems, known as fan-delta, braided delta, meandering river delta and lacustrine depositional systems appear in Biyang Depression at the depositional stage. Four sandbodies distribution in vertical and lateral directions is dominated by provinance and sedimentary system spreading in the lower H3 member. In the diagenetic mechanism study, the new theory of water-rock interaction is applied to build diagenetic mechanism model suitable for study area conditions, on the basis of taking account of organic acid as key diagenetic media; make a study of main diagenetic mechanism, and then provide theoretical basis for interpretation of porous evolution and diagenetic seal mechanism. In line with the study of diagenetic patterns and its order, the diagenetic stage and diagenetic sequence study is conducted; the diagenetic stage of sandstone reservoir in the study area is divided into syngenesis, early and late stage, in which the early stage is divided into A and B stages, and the late stage is divided into A, B, and C stages; and the diagenetic environment and diagenetic assemblage at each stage are explained systematically.
Based on the study of each sandbody sedimentary facies and paleo-diagenetic facies controlling on reservoir, and combining with high resolution sequence stratigraphy and achieved exploration results, the prediction on potential exploration zones of each sandbody is implemented.
引文
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