【學習課件】第二章地層對比和劃分

1、第二章 地層劃分和對比是最基礎的地質工作，其主要目的是建立地層層序。在地層研究工作中，確定一個地區(qū)地層層序主要涉及對這一地區(qū)的地層的正確劃分，而確定一個地區(qū)與相鄰地區(qū)地層層序的相互關系，則將涉及不同地區(qū)之間的地層對比問題，實際是地層的劃分和對比二者是不能截然分開的。 按照研究范圍，地層對比可分為世界的、大區(qū)域的、區(qū)域的和油層對比4類地層對比：指建立研究區(qū)及層段內的等時地層關系。 編輯ppt1 地層對比 油藏地質研究1.地層對比方法巖石地層學方法生物地層學方法地球物理方法層序地層學方法礦物的熱釋光對比編輯ppt（1）巖石地層學方法： 以巖石或巖性特征作為對比標志的一系列方法，其劃分單元為巖石地層

2、單元。 1 地層對比 油藏地質研究基本原理 在一定范圍內，由于沉積環(huán)境是相同或相似的，必然出現相同或相似的沉積特征，如巖性、厚度、特殊礦物等。適用范圍：巖相橫向變化不大，或巖性雖然變化大，但有規(guī)律可尋的地區(qū)編輯ppt1 地層對比 油藏地質研究采用的主要方法 a.標志層標志層概念：地層剖面中巖性特征突出、分布較穩(wěn)定且厚度變化 不大 的巖層，為某一特定時間在一定范圍內形成的特殊沉積。常見標志層： 碎屑巖中夾有的致密薄層灰?guī)r、穩(wěn)定泥巖、油頁巖或化石層； 碳酸鹽剖面中石膏夾層或泥巖夾層； 沖積沉積中的煤層、古土壤層、火山灰等； 含有特殊礦物的地層； 上下層段間某種特征（地層水礦化度、放射性物質含量）的

3、差異編輯pptb.巖性及巖性組合巖性特征：巖層的顏色、成分、結構、構造等巖石學特征，它們都是沉積環(huán)境 的物質反映。巖性組合特征：指地層剖面上多種巖性 的分布規(guī)律或上下配置 關系。巖性組合包括：1. 單一巖性層2. 兩種或兩種以上巖石類型組成 的互層3.巖石類型有規(guī)律的重復出現韻 律層1 地層對比 油藏地質研究編輯ppt1 地層對比 油藏地質研究編輯ppt1 地層對比 油藏地質研究c.沉積旋回定義： 指若干相似巖性在地層剖面上的有規(guī)律重復出現。表現：顏色、巖性、結構、構造，特別是粒度。正旋回：地殼下降，發(fā)生水進，在剖面上形成自下而上由粗變細的水進序列；反旋回：地殼上升，發(fā)生水退，在剖面上形成自下

4、而上由細變粗的水退序列。完整旋回：指地殼由下降而又上升，在剖面上形成自下而上由粗變細再變粗的水進水退序列。成因地殼周期性的升降粗細正旋回粗細反旋回完整旋回粗粗細編輯ppt1 地層對比 油藏地質研究在油田范圍內，沉積旋回一般從小到大按四級劃分。 四級沉積旋回（或稱韻律） 包含一個單油層在內的不同粒度序列巖石的一個組合。在這個組合中單油層粒度最粗，它的厚度、結構及層理隨沉積相帶的變化而有所不同。 三級沉積旋回 同一巖相段內幾種不同類型的單層或者四級旋回組成的旋回性沉積。它與砂層組大體相當。編輯ppt 二級沉積旋回 由不同巖相段組成的旋回性沉積，它包含若干砂層組所組成的幾個油層組。油層分布狀況與油層

5、特征基本相近，是一套可以組合成一個開發(fā)層系的油層組合。其頂底應有相當厚度的泥巖將它與相鄰油層組完全分隔。一般都有標準層或輔助標準層來控制旋回界線。 一級沉積旋回 由若干個油層組構成的旋回性沉積組成。它相當于生油層與儲油層的組合，或儲油層與蓋層的組合。每套含油層系一般都有古生物或微體古生物標準層來控制旋回界線。編輯ppt編輯ppt d.重礦物法 沉積巖中礦物按其相對密度可以分為兩類：相對密度大于2.09的叫重礦物，小于2.09的叫輕礦物。重礦物如鋯英石、磷灰石、電氣石、金紅石、鈦鐵礦等。在不同的地層中重礦物組合和含量是變化的。在同一物源區(qū)的前提下，它可作為地層劃分、對比的依據。我國中、新生界以陸

6、相為主，一個沉積區(qū)往往受到多個沉積物源的影響，地層對比成效不很明顯，一般情況不常使用此法。1 地層對比 油藏地質研究編輯ppt（2）生物地層學方法： 以生物化石或化石群為對比標志的一系列方法，其劃分單元為生物地層單元。 基本原理 生物界的演化比無機界的發(fā)展具有更加顯著的階段性和不可逆性。只要地層所含化石或化石組合相同或相似，它們的地質時代就相同或大致相當，這就是使用古生物化石劃分對比地層的理論依據。古生物學法是確定地層相對地質年代的基礎。 在油氣勘探中，多利用巖心或巖屑中的微體化石及超微化石進行地層對比，在各油田的區(qū)域地層對比研究中已成為不可缺少的重要方法。1 地層對比 油藏地質研究編輯ppt

7、采用的主要方法 a.標準化石法 在一個地層單位中，選擇少數特有的生物化石，這種化石只在該段地層中出現，上、下鄰層中不存在，它們是特定地質時代的產物，這些化石就叫做標準化石。根據標準化石來進行地層劃分和對比的方法叫做標準化石法。所謂標準化石也是相對的，但它具有明顯特征：生存時代短；分布范圍廣；數量多，易于發(fā)現及鑒定，保存完好。 1 地層對比 油藏地質研究編輯pptb. 化石組合法 生物地層學方法無疑已成為現今油氣勘探中地層對比的重要手段，但也存在局限性，如化石鑒定的分歧，地質環(huán)境復雜多變引起的古生物化石的穿時性，以及出現無化石的“啞”層，這都不同程度地造成了地層劃分對比的差錯，從而影響了油氣勘探

8、進程。1 地層對比 油藏地質研究全部化石或某一類化石的自然組合編輯ppt 層序地層學分析技術是20世紀80年代在地層學基礎上新發(fā)展起來的一門沉積地層學分支學科，它是劃分對比和分析沉積巖的一種新技術和新方法。 層序地層學是研究以不整合面或與之相對應的整合面為邊界的年代地層格架中具有成因聯系的、旋回巖性序列間相互關聯的地層學分支學科。也可定義為研究年代地層格架中成因關聯的學科（Van Wagoner，1988，1990）。一個沉積層序是由沉積在一個相對海平面升降旋回之間的各種沉積物組合而成的，一個層序中地層單元的幾何形態(tài)和巖性受構造沉降、全球海平面升降、沉積物供給速率和氣候變化等四個基本因素的控制

9、。 （3）層序地層學方法：1 地層對比 油藏地質研究編輯ppt 在一定范圍內，由于某一地層的沉積環(huán)境是相同或相似的，必然具有相同或相似的巖性特征。而巖石的地球物理特征，主要是由巖性、物性及含流體性質所決定的。因此，一般情況下，局部范圍內的同一地層，其測井曲線（如自然伽瑪、視電阻率等）也出現相同或相的特征，這就是應用測井曲線劃分、對比地層的依據。（4）地球物理學方法：a.測井1 地層對比 油藏地質研究編輯ppt 地震勘探中獲得的反射波資料是地層的地震響應。同一反射界面的反射波具有相同或相似的特征，如反射波振幅、波形、頻率、反射波波組的相位個數等等。根據這些特征，沿橫向對比追蹤出同一反射界面的反射

10、，則可實現同一地質界面的對比。而反射波組對應的地質層位是根據鉆井資料和地質資料來標定的，由此可間接地實現地層對比。 利用地震資料對比地層有其不可取代的重要作用，許多實例表明，在一定條件下，它正確地揭示出巖石地層學與生物地層學方法的缺陷與弊端，并予以修正。另一方面，由于地震資料的品質，以及處理方法的局限性，并不能完全取代別的方法，但在區(qū)域地層對比中具有舉足輕重的作用。 b.地震1 地層對比 油藏地質研究編輯ppt地震層序地層對比1 地層對比 油藏地質研究編輯ppt（5）某些礦物的熱釋光1 地層對比 油藏地質研究 碎屑礦物如石英等受熱激發(fā)時，以光的形式釋放出的聚集的部分能量特性作為對比標志。 熱釋

11、光現象分為天然熱釋光和人工熱釋光兩種。編輯ppt二、油層對比地層對比油層對比是解決地層時代和大套巖層的橫向比較。 是在已知地層時代和大套巖層橫向延伸的情況下，所進行的以滲透性儲層橫向連續(xù)情況和隔層 分布情況的橫向追蹤。 油層對比 一是細，剖面上要求劃分對比到單油層； 的特點 ： 二是注重連通性，油層平面與剖面的連通情況和隔層的 分布情況都是對比研究的重點。1.油層對比的概念 在鄰井之間和研究區(qū)范圍進行油層的橫向連續(xù)性追蹤。 油層對比是研究油層空間展布和連通情況的基礎。1 地層對比 油藏地質研究編輯ppt2隔、夾層概念 是指穩(wěn)定分布于兩個滲透性巖層中間的不滲透巖層。隔層的特點是封隔性好、平面分布

12、較穩(wěn)定、具一定厚度（泥巖一般需3m以上） 隔層一般由泥巖、頁巖或泥質含量很高膠結比較致密的泥質粉砂巖等非儲層巖性充當 是指夾在連續(xù)油層（或滲透層）內部的非有效油層（或非儲層）。夾層的特點是平面分布不穩(wěn)定，厚度較小。有的夾層不具滲透性，有的也具一定的滲透性,甚至還具油跡以下的含油顯示，但基本無可動油。 夾層則往往是砂巖中的泥質條帶、鈣質條帶，或泥、鈣質粉砂巖薄層條帶。夾層隔層1 地層對比 油藏地質研究編輯ppt1 地層對比 油藏地質研究編輯ppt3. 油層對比單元劃分 是含油層系中的最小單元。單油層的巖性、儲油物性基本一致，具有一定厚度，上下為隔層或者以粒度變細分隔，具有一定分布范圍 由若干相鄰

13、的單油層組合而成。同一砂層組的巖性特征基本一致，其上下應有較為穩(wěn)定的隔層分隔。 由若干油層特性相近的砂層組組合而成。其頂底應有較厚的泥巖作蓋層和底層，并且分布在同一巖相段內，其巖相的頂底即為油層組的頂底界。 由若干油層組組合而成。同一含油層系內油層的沉積成因、巖石類型相近，油水特征基本一致。含油層系的頂、底界與地層時代的分界線基本一致。單 油 層（又稱小層或單層） 砂 層 組（或稱復油層） 油 層 組 含 油 層 系 1 地層對比 油藏地質研究編輯ppt編輯ppt4. 油層對比依據巖性特征；沉積旋回；測井曲線特征0120測井曲線能清楚地反映巖石特征、巖性組合特征、沉積旋回及巖相特征1 地層對比

14、 油藏地質研究編輯ppt5. 油層對比方法 標準層：巖性特征突出、巖性穩(wěn)定、電性特征明顯、分布范圍較廣（90%）且厚度變化不大的巖層。利用標準層一般可以確定油層組的界線。 A選擇標準層標準層常見類型：a.砂泥巖剖面中的薄層灰?guī)r；b.碳酸鹽巖剖面中的石膏、泥巖；c.碎屑巖剖面中穩(wěn)定泥巖段；d.特殊巖性：油頁巖、煤層；e.含有特殊礦物或化石巖層準備工作1 地層對比 油藏地質研究編輯ppt它能在已確定油層組界線的基礎上，配合次一級旋回特征劃分砂層組和單油層。油田（藏）綜合柱狀剖面圖就是該油田（藏）的標準剖面。它是進行油層劃分對比的標尺和依據，是全油田進行新井分層和全區(qū)統(tǒng)層的標準。 C建立標準剖面 B

15、選擇輔助標準層輔助標準層：巖性、電性特征較突出，在三級構造局部地區(qū)具有相對穩(wěn)定性（9050%）的巖層。從幾口鉆遇油層較全、錄井取心資料和測井資料豐富的井中，挑選有代表性的油層組合匯編成綜合柱狀剖面圖1 地層對比 油藏地質研究編輯ppt地層正常，無缺失和重復編輯ppt編輯ppt D 選擇骨架剖面 油層對比首先規(guī)劃通過標準剖面井的骨架剖面。骨架剖面一般選擇沿巖性變化小的方向展開，這樣容易進行對比，然后再從骨架剖面向兩側建立輔助剖面以控制全區(qū)。點線面1 地層對比 油藏地質研究編輯ppt1 地層對比 油藏地質研究編輯ppt編輯pptE 曲線準備和對比基線選擇 油層細分對比主要使用2.5m的底部梯度電阻

16、率曲線、自然電位曲線（或者自然伽瑪曲線）和微電極曲線，利用這三條曲線進行油層細分對比。 一般選擇標準層的頂面或底面作為水平對比基線。1 地層對比 油藏地質研究編輯ppt1 地層對比 油藏地質研究編輯ppt1 地層對比 油藏地質研究編輯ppt（1） 利用標準層劃分油層組用標準層、輔助標準層確定油層組的層位界線。(5) 區(qū)塊或 油藏統(tǒng)層 （4）連接對比線 就是在全區(qū)范圍統(tǒng)一層組界限，提高小層劃分對比的準確性 （2）利用沉積旋回對比砂層組 （3）利用巖性和 厚度對比單油層 對比步驟1 地層對比 油藏地質研究編輯ppt上述圖件能從平面、剖面及立體的角度展現油層在二維和三維空間的變化情況，比較直觀地反映

17、出油層厚度、物性等的空間分布特征和非均質性變化，是油田分析研究大量應用的基礎圖件。對比成果(4) 繪制油層柵狀圖（油層連通圖） 1 地層對比 油藏地質研究(3) 繪制油層 剖面圖 (2) 繪制油層 平面圖 (1) 小層 數據表 編輯pptX4井X7井X11井X5井編輯ppt對比過程中的地質情況分析：1）地層厚度變化正常情況地層厚度漸變異常情況地層厚度突變斷層地層超覆地層剝蝕巖相變化構造倒轉1 地層對比 油藏地質研究編輯ppt逆斷層1 地層對比 油藏地質研究編輯ppt剝蝕1 地層對比 油藏地質研究編輯ppt1 地層對比 油藏地質研究編輯ppt2）地層尖滅(1)經驗法:井間1/2處(2)外推法：根

18、據兩井點同一砂層厚度變化梯度外推。(3)統(tǒng)計法：建立砂巖延伸長度與厚度的關系尖滅位置公式。1 地層對比 油藏地質研究編輯ppt四 河流三角洲地區(qū)的油層對比 利用古土壤成熟度進行旋回劃分和對比古土壤是河流沉積環(huán)境演變到一定階段的產物，可以反映河流沉積旋回，因此古土壤的成熟度的高低變化代表環(huán)境特征的變化。這種變化在一個地區(qū)具有等時意義，可以作為地層對比標志。步驟：1 通過觀察巖心資料，劃分單井非土壤層系和土壤層系，并將各井對應層對比連線； 2 在土壤層系內部，利用古土壤成熟度旋回進一步對比。 切片對比由于河道頻繁擺動改道，使河道砂體在泛濫沉積中隨機出現，任何的一個等時單元在側向上都會出現河道砂體與

19、泛濫沉積的交互相變。步驟：1 選擇標準層；2 在標準層之間，按照總厚度變化趨勢進行等分或者不等分，其等分線或不等分線可作為等時線。1 地層對比 油藏地質研究編輯ppt 等高程法利用標準層或輔助標準層控制砂體，砂體頂面對比。 同一河道沉積，其頂面距標準層應有大體相等的“高程”；反之不同時期沉積的河道砂體，其頂面高程應不相同。1 地層對比 油藏地質研究編輯ppt五 碳酸鹽巖儲集單元對比 儲集單元的劃分1.概念在碳酸鹽巖剖面中，具有儲集層、產層、蓋層、底層，能夠儲集與保存油氣的基本巖石組合。2.劃分原則 具完整的儲、滲、蓋、底的巖性組合 同一儲集單元具有統(tǒng)一的水動力系統(tǒng) 不受地層單元的限制，可以穿層

20、、穿時 具有相似的流體性質3. 特點不受地層單元約束；一個儲集單元可以相對于若干地層單元；厚度可達幾百米。1 地層對比 油藏地質研究編輯ppt1.建立標準剖面，劃分儲集單元。通常選取心井。2. 選擇標準層，確定水平對比基線。 標準層可以是碳酸鹽巖剖面中的石膏層、鹽巖層或穩(wěn)定泥巖、雙峰灰?guī)r等。3. 對準水平基線，進行蓋層與底層的對比，由此劃出儲集單元，再連線對比（儲集單元用虛線，地層單元用實線）。4. 動態(tài)資料驗證。（油層壓力、流體性質、井間連通滲流情況） 儲集單元對比1 地層對比 油藏地質研究編輯ppt思考題:1.標志層的概念以及常見標志層有哪些?2. 隔夾層的概念?3. 油層對比的步驟?4.

21、 地層的重復或缺失主要由哪些地質現象引起?1 地層對比 油藏地質研究編輯ppt柵狀圖示例編輯ppt四川盆地川南地區(qū)某井嘉陵江組柱狀剖面圖石膏儲層編輯ppt編輯ppt砂體對比剖面圖編輯ppt井名單砂體號頂深底深砂體厚度有效厚度孔隙度滲透率可動油飽和度飽和度泥質含量官7III112988.4 2992.4 4.0 3.6 22.44 36.82 0.00 44.63 23.53 官7III123004.3 3005.4 1.1 0.0 18.13 66.56 0.00 19.06 13.37 官7III133010.9 3020.1 9.2 8.0 19.56 68.69 7.69 58.03 17.95 官7III213022.1 3026.5 4.4 3.7 20.05 238.32 0.00 49.30 9.07 官7III223029.8 3035.1 5.3 2.0 20.31 88.75 1.02 40.42 10.70 官7III233037.1 3041.1 4.0 0.0 20.93 55.64 0