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沉积微相研究

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地质 储层 沉积 地化 层序地层
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第三章 储层特征研究储层 → 圈闭要素之一、油气藏形成条件之一;油气勘探、开发的目的层;与油气储量、产量、产能相关。储层研究:宏观 → 微观:几何形态、展布 → 孔隙结构静态 → 动态:岩性、相、成岩、孔隙特点 → φ 、 K、 化定性 → 定量:描述 → 建立储层参数及其三维空间展布第三章 储层特征研究● 沉积微相研究 井相分析,沉积微相研究方法● 储层非均质性研究 类研究内容和方法,储层非均质性与油气采收率的关系● 影响储层特征的地质因素 —成岩演化模式,沉积环境、成岩作用和构造作用的影响● 储层敏感性与实验测试技术 层敏感性评价,储层实验测试技术● 储层描述 层描述的研究方法,储层地质模型● 储层综合评价 层细分沉积相研究不同成因砂体砂体的 形态与分布、颗粒排列、孔隙结构、内部纹层、粒度韵律、泥质薄夹层、储油物性等 存在一定差异导致 注水开发过程中, 表现出不同的油气流动规律及开发效果 。油层细分沉积相研究的意义 :▲ 预测砂体的分布特征 ▲ 揭示油层的非均质性▲ 掌握油水运动规律 ▲ 提高油气采收率▲ 垂向上研究层段要细(单层);▲ 平面上沉积相类型要细分到亚相、微相; ……★ 油层细分沉积相与区域沉积相的主要区别:从砂体的成因入手,进行沉积微相分析,▲ 有利于 从成因上 揭示储集层的本质特征 ;▲ 进而了解砂体的几何形态、大小、展布、纵横向连通性及非均质性等。发地质 最基础 、 最重要 的工作。★ 油层细分沉积相研究的目的:一、沉积微相研究的基础资料二、沉积微相研究方法三、测井相分析四、沉积相研究在油田开发中的应用第一节 油层细分沉积相研究1、区域岩相古地理资料 (成果 )了解区域 (含油气层系 )总的沉积背景,为确定砂层组沉积大相、亚相提供参考, 避免 片面性 和 盲目性 。一、 沉积相研究的 基础资料2、岩心资料 心观察及分析化验资料最具体、最直观的相分析资料。 从岩心中得到的岩性、结构、构造、古生物、孔隙度和渗透率、泥质含量、钙质含量、地球化学等各项资料是确定沉积相的主要依据; 特别是原生沉积构造 及其剖面上 垂向组合序列 资料 原生沉积构造指相分析示意图(东营凹陷沙三上 — 沙二段河流 层理类型冲刷构造泥砾特征灰质结核岩性 结物遗迹化石 (虫孔类型 )遗体化石植物残体表 8 - 8 不同成因砂岩体的形态特征 平 面 上 剖面上 ( 横剖面 ) 特点 名称 面积 长度/宽度 形态 厚 度 成因举例 席状 ( 层状 ) 大 长、宽近于相等或长度较大,两者比值约为 1 ~ 3 层状 厚度稳定 较薄 三角洲前缘砂岩体、海滩砂岩体 条带状 ( 线状 ) 中 - 大 长度比宽度大得多,两者比值为 3 ~ 20 透镜状 楔状 厚度 不稳定 河床砂岩体 堤 坝 砂岩体 透镜状 小 长、宽比值难以规定 透镜状 厚度 不稳定 小型浊流 砂岩体 3、砂岩体的几何形态 形态特征不同 面形态。一、 沉积相研究的 基础资料4、测井资料 :在相似沉积环境下形成的砂岩体,垂向上具有较一致的 岩性组合特征 和 演变规律 。因此,在岩性 编制 不同沉积相带的 典型电测曲线图版 ,可用于 指导大相的划分 。5、地震资料 (三维) 油、试采等生产动态资料一、 沉积相研究的 基础资料二、沉积微相研究方法沉积微相分析一般分为五个阶段 :→ 以砂层组为单元划分大相和亚相→ 沉积时间单元或储集单元的划分→ 单井相分析→ 剖面对比相分析→ 平面相分析一、沉积微相研究的基础资料二、沉积微相研究方法三、测井相分析四、沉积相研究在油田开发中的应用第一节 油层细分沉积相研究沉积微相分析一般分为五个阶段:→ 以砂层组为单元划分大相和亚相→ 沉积时间单元或储集单元的划分→ 单井相分析→ 剖面对比相分析→ 平面相分析1、划分大相和亚相● 微相识别及划分 相研究为基础 。级划分 的。● 脱离大相的控制, 直接进行微相划分,容易出现 “ 串相 ” 。如: 地震相分析 具有不同的地震波反射特征→ 利用地震波反射特征划分地震相 → 转化为沉积相利用测井资料进行相分析2、划分沉积时间单元沉积时间单元 同沉积环境下,物理、化学及生物作用所形成的同时沉积 (指一次沉积事件中沉积的地层 )。理想的沉积时间单元 为 等时面之间所沉积的地层 。● 从油田开发的角度看,在 每个时间单元内 应包括:一个小层 或 一个独立的油水流动单元 。● 不同沉积环境下形成的沉积 :→ 其稳定性不同,→ 划分 沉积时间单元的 方法不同 。⑴ 对于湖相和三角洲前缘等 比较稳定环境沉积的砂层大多具有明显的多级次沉积旋回和清晰多个标准层,岩性和厚度的变化均有一定规律可循;→ 常用 “ 旋回对比、分级控制 ” 的 旋回 对于河流沉积环境下的不稳定沉积由于沉积环境变化快,河流侧向摆动与下切剧烈,而导致砂层厚度与岩性变化大,→ 一般 采用 “ 等高程 ” 对比法 或 “ 切片 ” 对比法⑶ 应用层序地层学的理论和方法对比层序地层单元 (层序、体系域、准层序组、准层序)和地层分布模式→ 有效地进行地层划分,并实现地层等时对比 。① 选择关键井,划分时间单元;② 建立骨架剖面,对比时间单元;③ 在研究区内,作不同方向时间单元对比剖面图,使分层数据在平面上闭合。微相 时间单元的划分具体步骤 ?3、各沉积时间单元微相分析进行碎屑岩沉积微相分析,▲ 首先,依靠单井岩心资料,对取心井作 岩相柱状图 ;▲ 依此定出 各类微相的测井典型曲线 ,所谓的 电相 ▲ 再由 测井相分析 确定砂体的 微相类型和平面展布规律⑴ 相标志⑵ 相分析的基本方法⑶ 一般分析步骤① 岩石学标志颜色 :粘土岩 (泥岩和页岩 )颜色是恢复古沉积环境水介质氧化还原强度的地化指标。成分 :岩石类型、矿物成分 (如自生矿物、重矿物等 ) ……结构 :碎屑颗粒的粒度、圆度、球度、表面特征 ……沉积构造 :层理、波痕、岩石组合、韵律性等。古生物和古生态资料 → 可确定沉积环境→ 指示沉积时水深、盐度、浊度 等② 古生物标志③ 地球化学标志 ④ 测井相标志 ⑤ 地震相标志⑴ 相标志⑵ 相分析的基本方法一般 通过沉积过程分析把 相 和 环境 联系起来 。包括 4个方面:① 详细观察和描述露头或岩心剖面的岩石特征 ,依此综合分析岩性、粒度、沉积构造和古生物等岩石特征。3、各沉积时间单元微相分析② 分析沉积过程 , 查明可能的形成条件 ,如水流强度及方向、沉积速度、水化学性质等,及其与沉积物联系。④ 观察特征的比较 ,与 现代环境 或 相模式 进行分析 对比 , 检验 所得出的初步认识,最后 做出环境解释的结论 。⑵ 相分析的基本方法③ 建立垂向层序 ,了解相邻岩石纵向和横向的相互关系以及地层接触关系,依此 排除某些环境、减少选择项目 。⑶ 一般分析步骤① 单井相分析 集各种相标志和样品分析,如:岩性及岩性组合特征、沉积构造、生物化石、粒度分析资料等→ 初步确定各级地层单元沉积相类型 (相、亚相、微相类型 ),→ 确定各种相类型在纵向上的共生组合规律,→ 最后, 绘出单井相分析综合柱状图 。单井相分析 → 剖面对比相分析 → 平面相分析3、各沉积时间单元微相分析××井单井相分析图建立井间联系 ,→ 通过对比,确定沉积相在二维空间内的展布特征 。取心较少时,可依据岩屑录井或电测资料进行对比 。② 剖面对比相分析三角洲前缘亚相前三角洲亚相⑶ 相分析分析步骤③ 平面相分析→ 绘制一系列剖面图、平面图 等 基础图件 ;▲ 单井相分析图 ▲ 剖面对比相分析图▲ 地层等厚图 ▲ 砂层厚度等值线图▲ 砂层厚度系数 (砂岩百分含量 )等值线图▲ 砂层孔隙度等值线图▲ 岩石类型或泥岩类型图等 … …→ 综合分析各类基础图件, 确定各沉积相划相标准 ;→ 编制沉积相平面分布图 , 分析沉积相类型和展布 。一、沉积微相研究的基础资料二、沉积微相研究方法三、测井相分析四、沉积相研究在油田开发中的应用第一节 油层细分沉积相研究相分析主要针对 覆盖区地下某些层段 进行。岩心及屑等直接资料极其有限,测井信息具有全井段连续记录及深度准确等特点 → 测井信息分析是相分析的有利工具 。测井相 (电相 ): 由斯伦贝谢公司及测井分析家塞拉 (O. 1979年提出 , 指能够表征沉积物特征 , 并据此辨别沉积相的一组测井响应 (参数 )。 每一个向量代表一个深度采样点上的几种测井方法的测量值 , 如: ★★ 井径 声波时差 密度 补偿中子 中感应电阻率 ( 深感应电阻率 (、测井相分析★ 测井组合 :在进行测井相分析之前, 必须首先选择有效的测井组合 。常用的测井资料主要包括: R、 声波 密度、中子、地层倾角等,这些测井资料 从不同方面在不同程度上反映了岩性 、 物性、流体性质等特征 。测井响应反映储层性能的能力 测井方法 自然电位 自然伽马 电阻率 声波 时差△ t 高分辨率地层倾角 体积密度 中子 密度 自然伽马 能谱 矿物成分 弱 中 中 中 弱 强 强 强 结 构 中 中 强 强 中 中 弱 弱 构 造 中 弱 中 弱 强 弱 弱 弱 流 体 强 弱 强 中 弱 强 弱 弱 各种岩性的测井特征 — 不同测井曲线对不同岩性有不同的响应 岩性 声波时差 μ m /m 体积密度 g /c % 中子伽马 自然 伽马 自然电位 微电极 电阻率 井径 泥岩 > 300 2 . 2 ~ 2 . 65 高值 低值 高值 基值 低、平值 低值 大于钻头 煤 350 ~ 450 1 . 3 ~ 1 . 5 φS N P> 40 φ70 低值 低值 异常不明显 或很大正异常 ( 无烟煤 ) 高 值 无烟煤最低 接近钻头 砂岩 250 ~ 380 2 . 1 ~ 2 . 5 中等 中等 低值 明显异常 中等 明显正差异 低到 中等 略小于钻头 生物 灰岩 200 ~ 300 比砂岩 略高 较低 较高 比砂岩还低 明显异常 较高 明显正差异 较高 略小于钻头 石灰岩 165 ~ 250 2 . 4 ~ 2 . 7 低值 高值 比砂岩还低 大片异常 高值锯齿状 正负差异 高值 小于或等于钻头 白云岩 155 ~ 250 2 . 5 ~ 2 . 85 低值 高值 比砂岩还低 大片异常 高值锯齿状 正负差异 高值 小于或等于钻头 硬石膏 约 140 约 3 . 0 ≈ 0 高值 最低 基值 高值 接近钻头 石膏 约 170 约 2 . 3 约 50 低值 最低 基值 高值 接近钻头 盐岩 约 220 约 2 . 1 接近于零 高值 最低 钾盐最高 基值 极低 高值 大于钻头 搜集岩屑资料,总结测井资料划分岩性规律 → 定性判断岩性测井相与沉积相相当 构、构造等不同而造成测井响应不同。但是,两者 并不都是一一对应 , 必须用已知沉积相对电相进行标定 。★ 测井相与沉积相关系首先,在取心井中用一系列测井曲线或参数划分若干种 测井相将测井相与岩心分析“ 沉积相 ” 进行相关对比将测井相赋予沉积相含义 ,然后在没有取心井中用测井资料进行 沉积相分析 。测井相分析 基础: 建立测井相模式 , 并确定其岩相含义(一 ) 测井的沉积相标志 R、 自然伽马能谱、补偿中子、补偿地层密度、井径、地层倾角 、 中子伽马能谱、地球化学测井、微扫描测井 、 井下电视 ………而且,各类测井曲线所反映沉积相标志的作用不同 。● 确定岩石组分的测井相标志● 判断沉积结构 (垂向序列变化 )的测井相标志● 判断沉积构造 (古水流 )的测井相标志● 识别沉积层序的测井相标志1、 岩石组分的确定 — 一般了解岩石矿物组分可以由 能谱测井 、 地球化学测井 获得,也可以用 孔隙度测井交会图 来判断。根据自然伽马能谱测井得出 K、鉴别地层含有粘土矿物 (分区带 )。钾 K、 钍 )测井相标志▲ R→ 均可反映 粒序变化和韵律特征▲ 可判断 颗粒的分选▲ 地层倾角测井 (方位频率图 )→ 可确定 颗粒的定向性▲ 微扫描测井图像 → 可清晰显示 砾岩层性质颗粒支撑砾岩 :表现为高阻层,对比不连续;基质支撑砾岩 :表现为泥质部分低阻,砾石造成孤立高阻,曲线对比性差。2、 沉积结构的判断测井显示的相标志有粒径大小分选好坏粒序特征→ 反映沉积环境能量大小识别沉积构造 的测井主要有:地层倾角测井 ( 和 微扫描测井 (C、 沉积构造的判断● 层性、平整性、及上下层面的平行性等。● 变层理、虫孔、生物扰动构造等。D、 沉积层序的识别可用 态、幅度及其在纵向上的组合变化等,也可用 测井多变量参数 研究层序变化。测井微相分析方法● 利用曲线形态进行相分析 ★● 利用自然伽马曲线划分沉积相带● 自动识别测井相● 利用梯形图或星形图进行相分析三、测井相分析● 利用地层倾角测井进行相分析 ★测井曲线的形态可以 定性地反映岩层的岩性、粒度和泥质含量的变化以及垂向序列 。常用的测井曲线有: R、 地层倾角等。(二 )利用测井曲线形态解释沉积环境1、自然电位曲线解释沉积环境基本原理3、主要沉积相的测井曲线特征2、自然电位曲线 形态特征 井相分析1、自然电位曲线解释沉积环境基本原理水动力能量和物源供应条件 → 沉积环境强 化还原电动势 水动力条件岩石粒度分 选泥质含量过滤电动势 地层渗透率 ←浓度差 ↑ 泥质含量 ↓孔隙度 ↑ → 层中泥质和孔吼大小地层水与泥浆滤液的离子浓度差扩散 单层曲线形态 ,可以反映 →● 粒度、分选及其垂向变化;● 砂体沉积过程中水动力 和 物源供应的变化。曲线形态特征 (要素 )主要包括 :⑴ 幅度 ⑷ 光滑程度⑵ 形态 ⑸ 齿中线⑶ 顶、底接触关系 ⑹ 多层组合形态2、自然电位曲线 形态特征 e)f)a)b)c)d)主要砂岩环境的自然电位和自然伽马的典型响应 (据 R. R. 1986)沉积 微相不同 ,其岩石类型及组合等特征存在 差异 →可 利用上述形态特征与岩心相进行分析和对比,划分沉积微相 。3、主要沉积相的测井曲线特征(三 ) 利用自然伽马曲线划分沉积相带用 代较新的碎屑岩沉积;对于 盐水泥浆 或 时代较老,成岩后生变化强烈的钻井剖面, 研究沉积相带的又一有效手段。反映岩层中的泥质含量 ;泥质含量的高低是判断 能量高低 的主要标志 。◆ 相同的 征可以是不同沉积环境的反映 。● 测井曲线的解释 不能孤立进行 ,应结合 岩心观察 和 古生物鉴定 来 识别环境 。● 当 缺少 岩心和古生物资料时,可从岩屑中鉴别有无 海绿石 (海相沉积的标志 )和灰质碎屑 (反映水动力搅动程度、筛选好坏 ),环境识别很有帮助 。根据 合海绿石和灰质碎屑识别沉积环境的几种模式赛列 (R. C. 提出如下几种模式 :海绿石 +灰质碎屑 海绿石 灰质碎屑 海绿石 +灰质碎屑海绿石 海绿石 灰质碎屑砂坝 三角洲 海退砂体 潮汐砂体 水下 (海底 )河道砂体河流或三角洲分支河道砂体海底扇(浊流沉积 )(四 ) 利用梯形图或星形图进行相分析地质资料 :用岩性、结构、沉积构造、古生物等一组相标志来 → 识别和确定沉积相。测井资料 :也可利用 同一深度的一组测井参数→ 划分测井相,并进一步判断沉积相。在某一地区应 选择几口 取心井进行分析, 建立区域性电相模式 。● 用程序对各测井曲线进行 预分层● 进行 深度和环境校正● 绘出各层 星形图与梯形图● 最后,人工对成果图进行 分析归类图 3表示电相的星形图 (据 O ·塞拉, 1992)井径双侧向测井电阻率微球型聚焦测井电阻率补偿地层密度(五 ) 利用地层倾角测井进行相分析地层倾角测井通过 4个支撑臂上的 4个 (或 8个 )微聚焦电极系紧贴井壁,测出 4条 (或 8条 )电阻率曲线 及电极所处的 空间方位信息 。通过对比同一岩层引起的电阻率微小变化,可确定该岩层面上 4个点在井轴方向的高度,结合曲线的方位信息,进而计算 岩层面的倾角和倾向 。地层倾角测井既 可用于 构造解释、沉积学研究 ,高分辨率地层倾角测井可有效地指出:层理类型、 砂层的沉积环境 (能量 )、古水流方向、 砂体延伸方向 等。1、 地层倾角测井的基础图件2、利用倾角矢量图识别层理类型3、利用矢量方位频率图判断古水流方向4、推断砂体延伸方向1、地层倾角测井的基础图件地层倾角测井成果图 量图 、 方位频率图⑴ 矢量图在应用矢量图研究地层特征时 , 为了 排除干扰性的倾角 ,常采用 直观筛分法 , 利用 颜色模式 对矢量进行分类 。通常将长相关对比图上的矢量, 按倾角的变化趋势 分成4种模式 模式、红模式、兰模式、杂乱模式 。(五 ) 利用地层倾角测井进行相分析红模式 : 倾向大体一致,倾角随深度增加而增大的一组矢量 。常与 断层 、 砂坝 、 河道 、岩礁 、 不整合 等地质构造有关;当水动力能量由强变弱,也可形成红模式。绿模式 : 倾向大体一致,倾角随深度不变的一组矢量 。如直线斜层理。常见的四种地层倾角矢量图象模式常见的四种地层倾角矢量图象模式兰模式: 倾向基本相近,倾角随深度增加而逐渐减小的一组矢量。 一个单一的具一定厚度的斜层理,由于 水动力能量增强 ,而形成的 纹层由下至上倾角增大 的层理序列。杂乱模式: 倾角和倾向呈杂乱分布而无规律可循。 非单向水流所形成的层理、块状结构砂层、断裂带等。⑵ 方位频率图层倾斜方位发育优势 的直观图幅 (如右图 ),是一个 极坐标图 。地层倾斜方位频率图▲ 以 圆心为交点的放射线 , 正北 方 向 为 0° , 顺 时 针 转 动360° , 每 10° 分成一格 , 以 标记地层倾斜方位角 。▲ 同心圆 层倾斜方位角出现的频次 ,从 圆心 开始频次为 0。★ 应用地层倾角测井解释沉积环境时,必须注意 选择与地质条件及研究目的相适应的 相关长度 计算结果 :● 研究构造形态、断层、不整合等构造问题 时,为了有效 减小随机误差 及 地层不均性 造成的影响,在相关对比中选用 较长的窗长 ,并使窗长 /步长的倍数大一些。● 解释沉积环境 时,不仅要了解砂体在区域内地层层面变化趋势,更 应研究砂体内细层的倾斜特征 ,因此,应 选用短窗长对比 。2、利用倾角矢量图识别层理类型假想水流层理序列的长短相关对比矢量图长对比 短对比主要层理的倾角模式 (据何登春 ,1984)水平层理 : 倾角近 0°,倾向不定波状层理 : 倾角在 10°内不定,倾向不定直线斜层理 : 绿模式或蓝模式,倾角大波状斜层理: 蓝模式,倾角变化大波状斜层理 : 红模式 ,倾角变化大直线交错层理 : 杂乱模式,倾向、倾角变化大槽状交错层理 : 杂乱模式,倾角及倾向变化大且杂乱波状交错层理 : 红模式或蓝模式,倾角变化大3、利用矢量方位频率图判断古水流方向通过测量单砂层内部反映斜层理的 小兰模式 及 小绿模式 的倾角矢量的方位,或砂岩段的矢量方位,做出 矢量方位频率图 。矢量方位频率图上 频率集中的方向表示这段砂岩的主要古水流方向 。 ×井剖面中一段河道砂岩全矢量方位频率图(五 ) 利用地层倾角测井进行相分析4、推断砂体延伸方向在确定古水流方向之后,结合砂体成因类型即可判断砂体延伸方向。讨论 冲积扇 三角洲分流河道砂体辫状河道砂坝 分支河口砂坝曲流河点砂坝 河口湾和潮汐水道风成沙丘 滩坝砂体 浊积砂体距离:河流相曲线总特征 : 曲流河在平直段曲线背景上中幅 钟形 、 箱形 曲线组合 。相标志 :矿物成分复杂,成熟度低;沉积物具有正韵律特征; 具有 “ 二元结构 ” (曲流河)沉积物构造类型多样、丰富;生物化石稀少;泥岩颜色灰绿色、紫红色、杂色等;粒度资料反映特征的牵引流性质。辫状河道与冲积扇扇中辫状河道特点一致, 河道宽而浅,河道迁移快 ,主要形成 分布广泛,层层叠置的河道砂坝沉积 。 河漫滩及天然堤发育不好 。辫状河相为砂多泥少的层序组合( “ 砂包泥 ” )。A、 辫状河仅在洪水期才活动的河道上游辫状河道(纵向砂坝 )冲积岛 (河道砂坝与顶部漫滩 )下游辫状河道(横向砂坝)辨状河 的曲线 以箱形曲线为主, 夹平直曲线,末期平直段加多。 箱形曲线 在 不同部位 , 形态各异 → 向上泥岩层变厚,基线变明显, 曲线形态由齿化向微齿、光滑过渡 。下游中游上游曲流河仅占有同期冲积平原的极小部分,它由 活跃河道 、 废弃河道 和 近河道亚环境 (天然堤和决口扇)组成。河道的侧向迁移形成平行古水流方向的带状砂,并导致了纵向上不同亚相的组合 (右图 )。B、 曲流河点砂坝 岸砂和漫滩泥组成的 正韵律 沉积; 齿化到微齿 ,齿中线 内收敛 。废弃河道 具 箱形 或 钟形特征; 突变 或 加速 渐变 两种,齿中线 内收敛 。点砂坝点砂坝河道砂河道砂点砂坝河道砂坝点砂坝天然堤 称齿形 ;决口扇 线为 正向 到 对称齿形 ,低幅;漫滩 泥 然堤漫滩泥 漫滩泥漫滩泥特点:快速、简便、综合多种测井信息 。分析效果 :取决于所用测井资料的类型、数量、质量、数学分类准则以及岩心的准确标定。自动测井相分析包括以下步骤 :1、测井资料优选 5、聚类分析2、深度校正和环境校正 6、岩相 动分层 7、判别分析4、主因子分析(五 ) 自动识别测井相 般了解原始测井曲线环境校正最优分层因子分析聚类分析局部模式最终模式聚类分析电相转换电相数据库未取心井岩相分析质量控制曲线判别分析 (回判 )测井相分析程序图 3某井测井相分析图利用 判别模型 和 测井相 对目的层的测井资料进行处理, 得出一条连续的地层岩相剖面 。● 平直 ” 段未必表示无砂 ,▲ 可能是砂岩被完全胶结 ( 渗透性极差 ) ;▲ 钻井液电阻率 几乎相等;● 砂层若含油, 一般,砂岩的 泥岩中读数高,若 砂岩中存在其他放射源 (如海绿石、云母、锆石等 ),则会使 …………注意: 应用测井曲线进行自动相分析的局限性一、沉积微相研究的基础资料二、沉积微相研究方法三、测井相分析四、沉积相研究在油田开发中的应用第一节 油层细分沉积相研究四、油层细分沉积相研究在油田开发中的应用在开发中后期 (注水开发过程中 ) ,以砂层组为单元的储层描述及对油层的认识,已不能满足研究剩余油分布状况的需要, 必须进行油层细分及沉积微相研究 。具体应用主要包括 3个方面 :1、进一步深入认识油砂体层内纵向和平面非均质性,掌握地下油水运动的规律2、应用沉积相带掌握高产井的分布规律3、应用沉积相带选择调整挖潜对象油砂体的地质特征:● 微观孔隙结构 ● 砂粒排列的各向异性● 各种层理构造内的纹层 ● 不稳定的层内薄夹层● 粒度韵律性 ● 渗透率 (孔隙度 )非均质性● 渗透率方向性 ● 砂体几何形态 ………一定沉积成因的油砂体必然有一定的结构、构造特征:1、进一步深入认识油砂体层内纵向和平面非均质性,掌握地下油水运动的规律直接影响每个油砂体内的油水运动特点因此, 沉积微相研究 对 掌握地下油水运动规律 十分重要 。★ 以 大庆油田葡 I 油层组的主体砂岩为例 种类型:下切型砂岩 不下切型砂岩 叠加型砂岩砂坝型砂岩 砂堤砂脊型砂岩 前缘席状砂岩不同成因类型的砂岩纵向上的特点不同、其地下 油水运动规律 不同 。⑴ 下切型砂岩水淹表现 :在 底部见水快 ,驱油效率高 (高渗段 ≥70%) ;注入水 沿油层 底部 高渗段向前 突进 ;随着注水的倍数增加, 水淹厚度增加较慢 ;全部 水淹厚度小 (一般不超过 20%) ,但是, 全层含水率高 (可达 90%左右 );全层驱油效率不均匀 ,呈锯齿状变化,自上而下逐渐增大 (图示) 。是在河流强烈下切的情况下形成的, 韵律性明显 ,砂岩底部颗粒粗、渗透性高 。驱油效率中等水洗段 位 厚度百分比 0 50 100%未水洗段 58%弱水洗段 水洗段 12油层⑵ 不下切型砂岩该类砂岩是在 河床较宽 、河流以 侧向侵蚀为主的情况下形成 。 ● 砂岩颗粒较下切型 砂岩细一些 ;● 底部 和 上部 的 差异亦小 。水淹表现 层总的 水淹厚度较下切型砂岩大一些 ;但 驱油效率仍不均匀 ,为锯齿状;开采效果: 一般 比下切型砂岩要好 ;但是这类油层 夹层 不发育 , 挖潜难度较大 。⑶ 叠加型砂岩性夹层 , 若夹层比较稳定 , 油水运动就具有明显阶段性 ,各阶段水淹特点与前两者相似。叠加砂岩本身性质不同,见水和开采特点不相同 :● 2个河床砂岩相叠加:一般 下边 的砂岩 先见水 , 含水高 、 产量高 ;上边的砂岩见水慢一些,含水低、产量低。● 其他相带砂岩与河床砂岩相叠加:一般表现为 其他相带砂岩 很 不易见水 或 不出油 。● 见水具有多段性,但每一段水淹厚度都不大 。⑷ 砂坝型,砂堤、砂脊型,前缘席状砂岩这几类砂岩 一般多为反韵律性沉积 ,● 高渗段多位于砂岩的中上部 ,个别在底部;● 总的来说颗粒比较细,高低 渗透率差异较小 ;● 一般 水淹厚度大 ,层内 纵向驱油效率比较均匀 ;● 层内 见水 ,各段相对 比较均匀 。★ 由以上分析可以看出 , 不同沉积成因类型的砂岩的层内纵向矛盾和水淹持点不同 , 其 含水上升率不同 , 调整挖潜的措施也不同 。图 3层岩相古地理及油井见水情况图河道 河床 心滩 河漫 河间 注水井 生产井主流线 砂岩相 边滩相 滩相 淤泥相主流线附近含水率上升快;主流线两侧含水率上升慢,高产稳产注水井排注水井排大庆油田葡 以泛滥平原相和三角洲分支平原相为主形成的油砂体,在平面上 以河床为中心分为以下 4个部分 :河流主流线上的河槽砂岩主流线两侧的河床砂岩河流边滩部位的边滩砂岩河漫滩部位的薄层砂岩位于不同相带的油井具有不同的生产特点除 纵向上特点 不同之外, 油砂体 平面非均质性 也很明显(与平面上相带分布有密切关系 )→ 不同相带油井生产特点不同 。① 河流主流线上的河槽砂岩 层内纵向非均质性最突出 。● 底部易形成高渗带,注入水 易沿底部突进 ;● 该部位的油井 先见注水效果 、 先高产 、 先水淹 。② 主流线两侧的河床砂岩 般不下切● 底部无明显高渗带, 注水、见水比主体带晚一些 ;● 一般在主体带上油井含水较高、产量开始递减时,浅滩砂岩油井逐渐形成高产, 起到产量接替作用 ;● 主体带堵水后 ,该部位开发 效果更好 ;● 层内非均质程度相对小 , 高产期 比主体带油井 要长 。③ 河流边滩部位的边滩砂岩沉积物颗粒较细 、 悬移质增多 ,中等厚度 、 中等渗透率 , 层内比较均匀 。● 注水见效和见水更 晚于 河床砂岩 ;● 水淹厚度大 , 含水上升慢 ;● 只要有一定的厚度 , 就 可形成高产稳产井 。④ 河漫滩部位的薄层砂岩粉砂岩与泥岩互层,砂岩渗透率低,砂体不稳定● 见水效果差, 生产能力低 ,是 挖潜对象 ;● 砂岩中 储量小 , 并非 开发的主要对象 。2、应用沉积相带掌握高产井的分布规律河床主体带 (即主流线 )易得高产井 。但由于层内纵向非均质性严重, 油层底部含水率上升快 → 高产短命 。研究表明,既 高产又稳产的油井多出现于▲ 河槽下切主流线的凸岸河床一侧;▲ 边滩部位; ▲ 心滩部位;▲ 河床内两下切带之间相对高部位;▲ 河床内两下切带交叉的三角形地区等特点 : ● 能明显见注水效果 , 但注水见效时间稍迟● 油井见水晚 , 含水率上升慢 , 稳产效果好 , 高产时间长图 3高产稳产井典型部位注入水流动条件示意图河床内槽边凸岸一侧心滩部位河床边滩部位 ?河床内两槽中间相对高起部位河床内两河槽交叉的三角部位B、 水驱特征 水驱控制储量大; ※ 油井多被水包围,供水条件好※ 油井位于较低渗部位,水源位于较高渗透部位→ 为油井高产稳产准备了良好条件。A、 油层的沉积特征:※ 油井位于河床内, 砂岩比较发育 ,能见到注水效果;※ 粒度较细且均匀 (纵向上粒级变化较小 ), 非均质程度较弱 。→ 为油井的高产稳产奠定了基础。在注水条件下,河床浅滩、分支河床浅滩、分支河口砂坝上 油井稳产高产的主要原因 (沉积特征和水驱油特征 ):3、 应用沉积相带选择调整挖潜对象,充分发挥各种工艺措施的作用① 注采系统调整方面 :注水井应选择在砂岩 下切最深 、厚度最大 、 含水饱和度高 的地方 注低采 (即高渗透处注水,低渗透处采油 )厚注薄采 (即油层厚处注水,薄层处采油 )有利于驱油和稳产高产油砂体的 不同部位注水受效和见水顺序不同→ 在不同阶段应选择不同的调整挖潜对象;以沉积相带为基础,以油砂体中油水运动规律作指导→ 方可使各种工艺措施充分发挥作用。③ 压裂层位选择: 应选在河床下切带的边部、层位相对高的中低渗透部位 。 如河床边缘的河漫滩部位等。④ 补射孔层位选择: 最好选择在砂岩 底面较高 的部位 。若河床 厚砂岩 有夹层 ,则在 夹层之上补射 效果较好。② 在油砂体高含水的主体带部位堵水 → 有利于 提高注水的利用率 , 增加侧向驱油能力 , 有利于侧向扩大注水效果。第三章 储层特征研究第一节 油层细分沉积相研究( 结 束 )
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