第二節(jié)測(cè)井相的識(shí)別與模式PPT課件

1、第二節(jié) 測(cè)井相的識(shí)別與模式 油氣勘探與開(kāi)發(fā)始終都離不開(kāi)對(duì)測(cè)井資料的分析與研究。而測(cè)井相分析依據(jù)不同的測(cè)井資料進(jìn)行沉積相的識(shí)別與研究，因此它是地下儲(chǔ)層沉積相識(shí)別的基礎(chǔ)手段之一，也是進(jìn)行小層對(duì)比的最基本、最直接的依據(jù)。一、概述 微相是沉積體系中最基本的構(gòu)成單元，反映了沉積條件基本一致情況下形成的沉積巖。不同微相的沉積特征在測(cè)井資料中有所反映和表現(xiàn)的觀點(diǎn)，是測(cè)井識(shí)別沉積微相的基礎(chǔ)。表3-2 不同測(cè)井曲線(xiàn)在油氣儲(chǔ)層研究中的作用 測(cè)井系列直接作用間接的輔助作用自然電位（SP）計(jì)算地層水電阻率和指示滲透性估算泥質(zhì)含量，指示相及地層對(duì)比自然伽瑪（GR）定量計(jì)算泥質(zhì)含量及地質(zhì)對(duì)比指示相、巖性以及礦物識(shí)別和不整

2、合識(shí)別聲波（AC）定量計(jì)算孔隙度、地震層速度及聲阻抗地層對(duì)比，巖性識(shí)別，生油層評(píng)價(jià)，巖石結(jié)構(gòu)分析，裂縫識(shí)別，壓實(shí)程度和異常壓力分析密度（DEN）計(jì)算孔隙度，間接地計(jì)算烴密度，以及波阻抗巖性識(shí)別，礦物識(shí)別，生油層評(píng)價(jià)，地層異常壓力帶識(shí)別中子（CNL）計(jì)算巖層的孔隙度氣層、巖性及火山巖識(shí)別電阻率感應(yīng)計(jì)算流體飽和度，巖性識(shí)別巖石結(jié)構(gòu)分析，地層對(duì)比，相分析與識(shí)別，壓實(shí)作用分析與超壓帶識(shí)別，生油層識(shí)別二、常規(guī)測(cè)井曲線(xiàn)特征的地質(zhì)意義（一）幅度大小 自然電位測(cè)井的幅度主要反映井中自然狀態(tài)下電場(chǎng)強(qiáng)弱的分布；在滲透層段SP曲線(xiàn)偏離泥巖基線(xiàn)的幅度大小與地層水含鹽量和井中流體含鹽量之差有關(guān)。在淡水泥漿中，向含鹽水地

3、層的位置SP曲線(xiàn)發(fā)生向左偏移，即負(fù)方向偏移。在其它條件相同的情況下，純砂巖的負(fù)向偏移幅度最大；當(dāng)砂巖中含泥質(zhì)時(shí)，SP幅度減小，并與泥質(zhì)含量呈正比，直至泥巖層（泥質(zhì)含量為100時(shí)），SP曲線(xiàn)完全和基線(xiàn)一致。而在采用鹽水泥漿時(shí)，含鹽水地層的SP曲線(xiàn)則很少或沒(méi)有發(fā)生偏移，甚至可以出現(xiàn)反轉(zhuǎn)。 自然伽瑪測(cè)井響應(yīng)主要是反映地層天然放射性能量。由于粘土礦物中含有鉀放射性同位素K40，泥巖層具有較強(qiáng)的天然放射性，砂巖放射性要小得多；因此自然伽瑪測(cè)井曲線(xiàn)能較好地反映垂向?qū)有蛑猩皫r和泥巖的相對(duì)含量。隨著砂質(zhì)的增多表現(xiàn)出放射性降低，砂巖粒度變粗，泥質(zhì)含量減少。自然電位和自然伽瑪雖然總體上特征相似，即對(duì)砂、泥巖比較敏

4、感，但二者也有所區(qū)別，在一些特殊的情況下，如薄層和致密砂巖層，自然伽瑪可以彌補(bǔ)自然電位的不足。 砂泥巖剖面，砂巖的泥質(zhì)含量與沉積環(huán)境密切相關(guān)：高能環(huán)境，水體強(qiáng)烈簸選，形成相對(duì)粒級(jí)較粗的純凈砂巖，SP/Gr幅度大；低能環(huán)境，泥質(zhì)得以沉積，形成純泥巖，其SP/Gr幅度與基線(xiàn)一致，故SP/Gr的相對(duì)高低，可判斷砂巖中泥質(zhì)含量的多少和沉積環(huán)境能量的強(qiáng)弱。 圖3-14 曲線(xiàn)形態(tài)分類(lèi)圖（據(jù)Serra & Sulpice，1975）（二）形態(tài)特征 沉積環(huán)境不同，物源、水體大小和能量也不同，導(dǎo)致沉積物組合形式和層序特征的不同，測(cè)井曲線(xiàn)上表現(xiàn)為不同的曲線(xiàn)形態(tài)。 1975年O.Serra等根據(jù)自然伽瑪（電

5、位）曲線(xiàn)進(jìn)行了分類(lèi)，歸納了兩類(lèi)分類(lèi)方法：一為形態(tài)分類(lèi)；二為曲線(xiàn)平滑程度分類(lèi)。 1、形態(tài)特征（1）鐘形（Bell） 曲線(xiàn)下部最大，往上越來(lái)越小，是水流能量漸弱或物源供應(yīng)漸少的表現(xiàn)。其特點(diǎn)為底部突變、頂部漸變，即為向上變細(xì)的韻律，反映河道側(cè)向遷移的正粒序結(jié)構(gòu)，典型的代表為曲流河點(diǎn)壩或河道相沉積的產(chǎn)物。（2）漏斗形（Funnel） 與鐘形相反，垂向上呈現(xiàn)出向上變粗的水退反粒序結(jié)構(gòu)，水動(dòng)力逐漸加強(qiáng)和物源供應(yīng)充足。其特點(diǎn)是頂部突變接觸、底部漸變，反映前積或順流加積砂體的反粒序結(jié)構(gòu)，典型的代表為三角洲前緣河口壩相。（3）箱形（Cylinder） 也稱(chēng)柱形。反映沉積過(guò)程中物源充足、水動(dòng)力穩(wěn)定條件下的快速堆積

6、或環(huán)境穩(wěn)定的沉積。頂?shù)捉缑婢鶠橥蛔兘佑|，反映沉積過(guò)程中物源供給豐富和水動(dòng)力條件相對(duì)較強(qiáng)，代表潮汐砂體或辮狀河道砂體。 （4）舌形（Egg） 也稱(chēng)為蛋形。上、下均為漸變形，而且通常厚度不大，反映出受多種因素的影響，其整體背景的水動(dòng)力條件相對(duì)較弱或快速變化，多為決口扇、指狀砂壩及遠(yuǎn)砂壩沉積的產(chǎn)物。也可進(jìn)一步劃分為尖咀形。（5）線(xiàn)形（Liner） 垂向上的幅度變化不大，主要反映相對(duì)較為平靜的沉積環(huán)境，如淺-深湖（海）相沉積，物源供給嚴(yán)重不足，以細(xì)粒沉積為主。 2、平滑程度（1）齒形（Serrated） 反映沉積過(guò)程中能量的快速變化或水動(dòng)力環(huán)境的不穩(wěn)定，它既可以是正齒形，也可以是反齒形或?qū)ΨQ(chēng)齒形，為沖

7、積扇或濁積扇所具有。（2）平滑形（Smooth） 反映沉積環(huán)境較為穩(wěn)定和水動(dòng)力條件相對(duì)平靜，因而體現(xiàn)出巖性的穩(wěn)定變化，無(wú)砂泥間互現(xiàn)象。 （三）接觸關(guān)系 測(cè)井曲線(xiàn)可以反映層間的接觸關(guān)系。總體來(lái)看，接觸關(guān)系主要有突變和漸變兩類(lèi)。突變又可分為頂部突變和底部突變，漸變也以分為頂部漸變和底部漸變。其中底部突變通常反映的是各種河流的沖刷作用。 Serra的劃分為測(cè)井相研究奠定了良好的基礎(chǔ)，但在具體分析時(shí)，還應(yīng)考慮其組合特征等。馬正1981年根據(jù)我國(guó)油田的實(shí)際情況，依據(jù)測(cè)井曲線(xiàn)幅度、形態(tài)、接觸關(guān)系、平滑程度以及組合關(guān)系進(jìn)行了分類(lèi)（圖3-15），這一分類(lèi)對(duì)我國(guó)的陸相沉積更具有意義。（四）組合類(lèi)型 測(cè)井曲線(xiàn)的組

8、合形式包括幅變組合與形態(tài)組合（表3-3）。幅變組合包括加速幅變、均勻幅變和減速幅變，形態(tài)組合包括箱形-鐘形組合、漏斗形-箱形組合、指形-漏斗形組合、箱形-鐘形-漏斗形組合以及齒形-箱形-鐘形-漏斗形組合等（圖3-15），不同的組合特征可以更好地反映地層的沉積環(huán)境。 根據(jù)沉積學(xué)研究中沉積層序的旋回性，顆粒大小、巖性粗細(xì)在測(cè)井曲線(xiàn)上的表現(xiàn)形式，總結(jié)出不同沉積相帶的曲線(xiàn)形態(tài)特征（圖3-16）。上述曲線(xiàn)形態(tài)是理想情況下的曲線(xiàn)形態(tài)，對(duì)于一個(gè)特定的地區(qū)，應(yīng)充分利用巖心分析資料，總結(jié)不同沉積相特征在曲線(xiàn)上的響應(yīng)，建立研究區(qū)的測(cè)井相模式。 圖3-15 自然電位曲線(xiàn)要素圖表3-3 各類(lèi)沉積相自然電位測(cè)井曲線(xiàn)要素

9、特征（據(jù)馬正，1982修改） 曲線(xiàn)要素 相、亞相、微相幅度形態(tài)接觸關(guān)系光滑程度齒中線(xiàn)幅變組合形態(tài)組合沖積扇扇根泥石流低幅齒形（反向） 上傾、平行前積式漏斗形主溝道中幅齒形（對(duì)稱(chēng)-正向） 平行（水平-下傾） 扇中辮狀溝道中-高幅齒形組 水平、平行加積、后積箱形-鐘形外扇席狀砂中-低幅齒形（反向） 上傾、平行 河流辮狀河道砂壩中幅箱形突變-漸變齒化-微齒內(nèi)收斂加積 曲流河點(diǎn)砂壩中幅鐘形 齒化-微齒內(nèi)收斂側(cè)積 三角洲平原分支河道中幅箱形、鐘形頂：加速漸變底：突-漸變微齒-光滑內(nèi)收斂 決口扇中-低幅齒形 水平 前緣河口壩中-高幅漏斗-箱形 齒化-微齒外收斂-水平前積、加積箱形遠(yuǎn)砂壩低-中幅漏斗形組 微

10、齒外收斂前積漏斗形側(cè)翼相高幅漏斗形、指形 微齒-光滑外收斂、水平加積 濱岸灘中-高幅齒-指形漸-突變光滑水平-平行加積、前積、指形壩中心中-高幅漏斗形底：減速漸變光滑外收斂-水平 中心（底流）中幅鐘-漏斗形頂、底突變齒化-微齒內(nèi)收斂-外收斂加積箱形堡壩內(nèi)側(cè)低幅齒形、漏斗形 微齒外收斂 堡壩外側(cè)高幅漏斗形、指形 光滑外收斂 水下扇扇根主溝道低幅齒形組 下傾平行加積筒形扇中辮狀溝道中-高幅箱-鐘形 齒化-微齒平行（下傾、水平） 前緣中幅漏斗形 微齒-光滑平行（水平、上傾）前積 扇緣席狀砂低幅漏斗-反向齒形 微齒-光滑平行（水平） 深水重力流溝道壩中心中-高幅箱-鐘形底、突-漸變微齒平行（下傾）后積

11、 壩前緣中幅漏斗形 光滑平行（水平-上傾）后積、前積 壩側(cè)翼中-低幅對(duì)稱(chēng)齒形組 齒化水平、平行后積鐘形濁積扇根部相低幅齒形 平行下傾加積筒形-鐘形中心相中幅箱-鐘形 齒化-微齒平行、水平 邊緣相中-低幅漏斗-齒形 微齒平行、上傾前積 圖3-16 各類(lèi)沉積環(huán)境自然電位測(cè)井曲線(xiàn)形態(tài)組合圖（據(jù)馬正1982）三、地層傾角測(cè)井和電阻率成像測(cè)井研究沉積相（一）地層傾角測(cè)井研究沉積環(huán)境 近年來(lái)發(fā)展完善的高分辨率地層傾角測(cè)井為研究沉積環(huán)境提供了有效的手段，能夠提供沉積構(gòu)造、古水流等方面的信息。 層理是重要的沉積構(gòu)造，也是反映古水流動(dòng)力條件的直觀證據(jù)。采用相關(guān)對(duì)比或模式識(shí)別，對(duì)地層傾角測(cè)井資料進(jìn)行處理，可以根據(jù)

12、其處理成果對(duì)應(yīng)的矢量圖模式和方位頻率圖分析沉積構(gòu)造和古水流方向。1、矢量圖及其反映的層理特征 在矢量圖上，根據(jù)地層傾角和傾向隨深度變化的規(guī)律，可以劃分出四種模式：即綠模式、紅模式、藍(lán)模式和雜亂模式（圖3-17、表3-4）。根據(jù)地層傾角資料，可以解釋各種沉積層理的類(lèi)型（圖3-18），進(jìn)而是進(jìn)一步解釋其沉積環(huán)境和相。 矢量圖模式矢量圖特征反映地質(zhì)特點(diǎn)綠模式傾角和傾向隨深度的增加，基本保持不變反映水平層理，也反映沉積構(gòu)造紋層的傾角紅模式傾角隨深度增加而增大，傾向基本不變反映了向下傾方向的地層增厚，可解釋砂壩或河道等沉積特征（要結(jié)合自然電位或自然伽瑪曲線(xiàn)），也可能是褶皺斷層或不整合。藍(lán)模式傾角隨深度增

13、加而減小，傾向基本不變表示向下傾方向地層變薄，可解釋為前積層理也可能與褶皺或斷層有關(guān)雜亂模式傾角和傾向變化大，無(wú)規(guī)律性反映斷層帶、風(fēng)化殼、礫石層及槽狀交錯(cuò)層理等表3-4 地層傾角矢量模式及反映地質(zhì)特征 圖3-17 地層傾角模式圖3-18 各種層理的理想傾角模式（引自吳元燕，1996）2、方位頻率圖 方位頻率圖是在某個(gè)給定井段內(nèi)優(yōu)選傾斜方位的統(tǒng)計(jì)圖，針對(duì)單一砂層層面、層理進(jìn)行方位頻率統(tǒng)計(jì)，可用其判斷古水流方向；而頻率集中的方向表示這段砂巖的主要古水流方向。3、幾種典型沉積相在地層傾角測(cè)井中的特征反映 不同沉積環(huán)境下沉積物的特點(diǎn)在地層傾角測(cè)井中都會(huì)有所反映。以曲流河點(diǎn)砂壩、三角洲前緣砂、濁積水道等

14、幾種典型環(huán)境為例，加以說(shuō)明（表3-5）。 表3-5 幾種典型沉積相在地層傾角測(cè)井中的響應(yīng)特征 沉積相地層傾角測(cè)井響應(yīng)特征曲流河點(diǎn)砂壩內(nèi)部為藍(lán)模式，上部為紅模式，其傾向特征與井所在部位有關(guān)點(diǎn)砂壩近上游處紅、藍(lán)方位角相差大于90，中段90，尾端相差小于90（圖3-19）三角洲河口壩一般為藍(lán)模式，頂部矢量分散。在砂層內(nèi)部，由多個(gè)藍(lán)模式組合而成當(dāng)傾角大于10，說(shuō)明堆積作用為主，水動(dòng)力能量弱；傾角小于10，水體動(dòng)力強(qiáng)在前緣砂背景上紅模式矢量（圖3-20）濁積水道濁流供應(yīng)水道下部為紅模式，上部為藍(lán)模式藍(lán)模式傾向指向水流方向，紅藍(lán)方位相差90，中扇水道出口處，為藍(lán)模式矢量外扇席狀砂具加積特征，成低角度綠模式

15、矢量（圖3-21）圖3-19 點(diǎn)砂壩矢量圖（據(jù)Schlumberger）圖3-21 濁積水道矢量模式（據(jù)Schlumberger）圖3-20 河口壩相矢量圖（據(jù)Schlumberger）（二）成像測(cè)井分析沉積環(huán)境和特征 目前地層微電阻率掃描和全井眼微電阻率掃描資料已經(jīng)比較成功地用于沉積相分析。一般而言，在垂向上有一定規(guī)模的沉積構(gòu)造如沖刷面、大型交錯(cuò)層理等，成像測(cè)井能夠比較清晰地反映出來(lái)（表3-6）。 表3-6 不同沉積構(gòu)造在成像測(cè)井上的響應(yīng)序號(hào)沉積構(gòu)造全井眼微電阻率掃描測(cè)井響應(yīng)1沖刷面圖像上有一個(gè)凹凸不平起伏的界面，上部暗色泥礫呈扁平狀略顯定向排列，其下為含膏泥巖的高阻異常巖性反映2斜層理斜層

16、理往往對(duì)應(yīng)于一組有明暗條紋顯示的正弦波曲線(xiàn)3槽狀交錯(cuò)層理圖像上由一套不同角度的正弦曲線(xiàn)顯示的層系界面，兩層系界面間上弧形的截切紋層，為明暗相間的條紋組成，其厚度規(guī)模隨巖心上的規(guī)模而變4板狀交錯(cuò)層理圖像往往識(shí)別出幾個(gè)平直的層系界面，每個(gè)層系內(nèi)紋層顯示底部收斂頂部截切的明暗條紋5小型沙紋交錯(cuò)層理在井周成像測(cè)井圖上局部發(fā)育一些小的、短的紋層截切現(xiàn)象，基本沒(méi)有延伸出井周范圍從對(duì)比解釋上看小型砂紋交錯(cuò)層理只在部分典型的層段上有顯示6結(jié)核鈣質(zhì)斑塊、條塊在圖像上呈不規(guī)則的亮塊及條帶，顯示高阻特征7生物鉆孔構(gòu)造生物鉆孔構(gòu)造在圖像上顯示不規(guī)則的亮色線(xiàn)狀條紋或斑塊狀8羽狀交錯(cuò)層理圖像上表現(xiàn)為上下紋層傾向相反的正弦

17、曲線(xiàn)9透鏡狀層理圖像上表現(xiàn)為暗色條紋夾透鏡狀亮色斑塊10遞變層理粗巖性（如礫巖）在圖像上表現(xiàn)為亮色，細(xì)巖性（如泥巖）表現(xiàn)為暗色總體呈現(xiàn)由亮色至暗色的顏色遞變11韻律層理由砂泥巖間互形成的韻律層在圖像上表現(xiàn)為平行的明暗條紋四、測(cè)井相研究的步驟 沉積微相的劃分遵循由點(diǎn)到線(xiàn)再到面的研究方法，即從巖心描述出發(fā)，再進(jìn)行單井微相劃分，最后進(jìn)行剖面與平面的微相劃分。具體步驟如下：（一）選擇關(guān)鍵井 關(guān)鍵井要具備以下條件：位于構(gòu)造有利部位；取心資料和齊全的分析化驗(yàn)資料；測(cè)井條件良好（井眼條件要好，泥漿正常）；裸眼測(cè)井資料齊全；地層測(cè)試、生產(chǎn)測(cè)井資料豐富，并有大量的生產(chǎn)動(dòng)態(tài)資料。（二）建立測(cè)井相圖版 對(duì)關(guān)鍵井，首先在巖心觀察與描述基礎(chǔ)上，結(jié)合分析化驗(yàn)及測(cè)井資料進(jìn)行單井相分析，劃分亞相、微相，編制單井相分析綜合柱狀圖（圖3-22）。 在此基礎(chǔ)上對(duì)各微相測(cè)井曲線(xiàn)特征進(jìn)行比較，找出它們之間的關(guān)系。有時(shí)同一微相的測(cè)井曲線(xiàn)由于所處微相部位不同，形態(tài)也不一樣；編制微相-測(cè)井曲線(xiàn)圖版，作為微相劃分的依據(jù)，如珠江口盆地某油田測(cè)井相模版，該測(cè)井相模版建立了辮狀河三角洲各類(lèi)砂體的測(cè)井響應(yīng)，從而達(dá)到了測(cè)井相研究的目的（圖3-