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油气田地下地质学 第三章 油层对比(沉积微相)

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地质 储层 沉积 地化 层序地层
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一、沉积微相研究概述二、岩心相分析三、测井相分析 ★★四、地震相分析五、沉积相研究在油田开发中的应用第三节 沉积微相研究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 一、沉积微相研究概述原生沉积构造指相分析示意图(东营凹陷沙三上 层理类型遗迹化石 (虫孔类型 )冲刷构造泥砾特征灰质结核遗体化石植物残体岩性 结物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 平面形态 。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 。(二 )、沉积微相研究方法 (步骤 )沉积微相分析一般分为四个阶段 :→ 以砂层组为单元划分大相和亚相→ 沉积微相分析◆ 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F 2积带 心 滩 河道充填道间沉积 扇前洪泛平原B 歇河道图例Ⅱ准层序组沉积相平面分布图准层序组( 部)沉积相平面分布图 滩 河 道 充 填道 间 沉 积 泛 滥 平 原 边 缘废 弃 河 道图例准层序组( 部)沉积相平面分布图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,→ 绘出单井相分析综合柱状图 。依此定出 各类微相的测井典型曲线 ,所谓的 电相 井相分析 确定 砂体的 微相类型和平面展布规律单井相分析 → 剖面对比相分析 → 平面相分析2、沉积微相分析×× 井单井相分析图在单井剖面相分析的基础上, 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 相分析分析步骤辫状水道 辫状水道间 中扇过渡带 滑塌中扇 外扇浊积扇扇中亚相 陈4 0 陈3 6③ 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 ▲ 砂层泥质含量等值线图▲ 岩石类型分区图 … …→ 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。0123456543210543512345024310123450桩4 5 - 1 断块S 砂岩厚度等值线图2325201510252025201515202551 01 520152 0251 52 02 5桩4 5 - 1 断块S 泥质含量等值线图2310204060402 0101008 06 0402 02040604020104060801 0 010202 01 0401 008 06 04 02 01 0桩4 5 - 1 断块S 渗透率分区图2310121416101214161614162 018101 4101214161 61 41 21 01820161412101 61412101 01 2桩4 5 - 1 断块S 孔隙度等值线图23 1 、 块沙一~沙二段沉积微相平面划相依据 韵律层内累计砂层厚度 /m 泥质含量 ( % ) 孔隙度 ( % ) 渗透率 ( 10- 3μ 辫状水道微相 ≥ 4 < 15 或 10 ≥ 14 ≥ 40 水道间微相 2 ~ 4 10 ~ 20 12 ~ 18 20 ~ 40 扇中前缘微相 1 ~ 3 15 ~ 20 12 ~ 16 20 ~ 40 扇缘 亚相 0 ~ 2 ≥ 15 或 20 < 14 < 20 坝中 微相 ≥ 2 < 20 ≥ 12 > 20 坝缘 微相 < 2 ≥ 20 < 12 < 20 坝 中坝缘滨 浅 湖 亚 相前缘扇缘扇中前 缘辫状水道扇缘缘扇扇根扇根道间辫状水道桩4 5 - 1 断块S 沉积微相平面图23孤东油田 3层等厚图 孤东油田 3隙度等值线图孤东油田 3透率分区图 孤东油田 3积微相平面图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、等。沉积韵律 :反映水动力条件的变化单砂体厚度: 一个亚相内,不同微相一般具有不同的厚度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 古生物标志二、过沉积过程分析把 岩石 和 环境 联系起来 。包括 4个方面 :① 详细观察和描述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 。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 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 。③ 建立垂向层序 ,了解相邻岩石 纵向 和 横向 的相互关系及地层 接触关系 ,依此 排除某些环境、减少选项 。砂泥岩正韵律 河流 、 三角洲平原、浊积扇 等三角洲平原可能的环境?横、纵向 上有 多口井 发现砂岩层或 前方 有 反韵律 沉积⑤ 建立岩心剖面标准微相柱状图本段以深灰色泥质粉砂岩为主,顶部为深灰色页岩发育有鱼化石。桩西油田桩4 5 - 1 井岩心综合分析图附图 1砾岩正韵律3 4 0 9 . 5 0 . 6 2 03 04 05 06 01 2 3 4 5 6 701 02 03 04 05 06 01 2 3 4 5 6 701 02 03 04 05 06 01 2 3 4 5 6 701 02 03 04 05 06 01 2 3 4 5 6 701 02 03 04 05 06 01 2 3 4 5 6 701 02 03 04 05 06 01 2 3 4 5 6 701 02 03 04 05 06 01 2 3 4 5 6 701 02 03 04 05 06 01 2 3 4 5 6 701 02 03 04 05 06 01 2 3 4 5 6 701020304050601 2 3 4 5 6 701 02 03 04 05 06 01 2 3 4 5 6 7 8 013143 3 9 03 4 0 014139143 4 1 09132 . 5 性 综 述相剖面生物滩辫状水道辫状水道相类型概率累积百分比 1 2 3 4 5 6 70 51 05 . 02 0 . 03 0 . 04 0 . 05 0 . 06 0 . 07 0 . 08 0 . 09 0 . 09 5 . 09 8 . 09 9 . 09 9 . 59 9 . 9φ 1 2 3 4 5 6 70 51 05 1 2 3 4 5 6 70 51 05 1 2 3 4 5 6 70 51 05 . 02 0 . 03 0 . 04 0 . 05 0 . 06 0 . 07 0 . 08 0 . 09 0 . 09 5 . 09 8 . 09 9 . 09 9 . 59 9 . 9φ 1 2 3 4 5 6 70 51 05 . 02 0 . 03 0 . 04 0 . 05 0 . 06 0 . 07 0 . 08 0 . 09 0 . 09 5 . 09 8 . 09 9 . 09 9 . 59 9 . 9φ 1 2 3 4 5 6 70 51 05 . 02 0 . 08 0 . 09 0 . 09 9 . 59 9 1 2 3 4 5 6 70 51 05 . 02 0 . 03 0 . 04 0 . 05 0 . 06 0 . 07 0 . 08 0 . 09 0 . 09 5 . 09 8 . 09 9 . 09 9 . 59 9 . 9φ(%)粒度直方图岩心素描地层相分析主要针对 覆盖区地下某些层段 进行。岩心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 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 并非一一对应 ,必须 用 已知 沉积相 对 电相 进行 标定 。★ 测井相与沉积相关系建立 测井相模式 → 测井相 与沉积相 对比 →并 赋予 其 地质相 意义 (解释摸板 )应用于 未取心井 ,分析研究其 测井相 ;最后,转换 为 沉积相 。在 取心井 中,分析 各种岩性 与 电性 (特征值 )的 关系对 取心井 中进行沉积相 分析(一 ) 测井的沉积相标志 R、 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,也可用 中子 中子 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C、沉积构造的判断● 地层倾角测井 (面连续性、成层性、平整性、上、下层面的平行性 等。● 微扫描成像测井 (向交错层理、递变层理、虫孔、生物扰动构造 等。(一 )测井相标志水平层理单向低角度斜层理冲刷面槽状交错层理可用 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。体 系 域渤1 0 7 井层序地层分析图D、沉积层序识别测井微相分析方法:● 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● 利用梯形图或星形图进行相分析● 利用地层倾角测井进行相分析 ★● 自动识别测井相三、测井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2、自然电位曲线 形态特征 要沉积相的测井曲线特征三、测井相分析1、自然电位曲线解释沉积环境基本原理浓度差 ↑ 泥质含量 ↓孔隙度 ↑ → 化还原电动势过滤电动势扩散 沉积环境地层水与泥浆滤液的离子浓度差岩层中泥质和孔吼大小强 动力条件岩石粒度分 选泥质含量地层渗透率 ←自然电位曲线形态特征:指 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 )测井曲线幅度特征一般,对于 颗粒粗 、 渗透性好 的砂岩,具有 高 低 细粒沉积物,如泥岩、粉砂质泥岩等具有 低 幅度 中点 渗透性砂岩 一般为向左偏的 负异常 。幅度 主要与岩性 (沉积物粒度、分选性及泥质含量 )有关 ,另外还 受地层厚度、所含流体性质等影响 。2、自然电位曲线 形态特征 对不同地区的地质、地下流体性质等情况 , 在岩心观察基础上 建立适应本地区 的岩性与测井信息之间的联系 。高幅 幅 幅 反映沉积特征 , 一般粒度粗、分选好、渗透性好的滩砂,幅度就高,反映较强 水动力条件 。曲线形态 → 可反映 粒度和分选性垂向变化 ;→ 反映砂体沉积过程中 水动力和物源供应变化 。▲ 单层较厚时, 呈 箱形 、 钟形 和 漏斗形 ;⑵ 形态 物源供应 代 表 相 钟形 逐渐减弱 不断减少 曲流河点砂坝 韵律、水进层序 漏斗形 由弱渐强 不断增多 三角洲前缘砂体或岸外砂坝 粒序、水退层序 箱形 稳 定 稳 定 风成砂丘 上、下幅度变化不大 ▲ 地层厚度较小时,常为 齿形 。正向齿形 正粒序 水下冲刷充填 沉积 反向齿形 反粒序 水道末稍前积席状砂 沉积 齿 形 对称齿形 对称粒序 急流作用下席状沉积 指 形 均匀粗粒 强能量作用下均匀粗粒沉积 滩砂 齿形曲线 (较薄单层 ): 反映沉积过程中 能量的快速变化 。可分为: 正齿形 、 反齿形 、 对称齿形 ,状河 、 冲积扇 和 浊积扇 所具有。常规组合测井 (线 形态特征复合形态:常见的复合形态: 漏斗形 箱形 形 态 环 境 代表相 漏斗形 — 箱形 反映物源供应丰富条件下的水下砂体堆积 河口砂坝 箱形 — 钟形 反映物源丰富、但后期由于河道迁移或废弃,导致能量减弱 河道、废弃河道沉积 2、自然电位曲线 形态特征 期、末期 水动力能量及物源供应的变化速度 。包括 渐变 和 突变 两大类,⑶ 顶、底接触关系底 部 接 触 关 系 突变式 反映上、下层间的冲刷面 加速 ( 上凸 ) 水下河道底部 匀速 ( 线性 ) 代表季节性河道沉积、 或天然堤、漫滩沉积。 渐 变 式 减速 ( 上凹 ) 常由于物源不足,为岸外砂坝的特征 2、自然电位曲线 形态特征 部 接 触 关 系 突变式 代表物源突然中断 加速 ( 上凸 ) 代表沉积后期 水流急剧减弱 或物源供给 迅速减少 ,如废弃河道砂 匀速 ( 线性 ) 代表 能量匀速减退 过程, 如点砂坝顶部 渐变式 减速 ( 上凹 ) 代表 能量和物源供应 的 缓慢减退 , 如水下河道砂的顶部 滑 、 微齿 和 齿化 三级。⑷ 光滑程度光滑曲线 → 代表 强水动力淘洗后 的均质沉积, 如滩砂齿化曲线 → 代表 间歇性沉积的叠加, 如辫状河道沉积。微齿曲线 → 代表物源充分但 改造不彻底 ,如河道,河流 季节流量不同引起的粗细变化。2、自然电位曲线 形态特征 络线形态 ;映较大层段 内 垂向层序特征 ,积过程 中的 能量变化 ,比仅依据单层形态更可靠 ,更 利于进行井间对比 。⑸ 多层组合形态包络线形态:加积式后积式 :加速、匀速和减速前积式 :加速、匀速和减速 加 速 匀 速 减 速 前积式 包络线 后积式 包络线 加积式 包络线 包 络 线 形 态 (e)f)a)b)c)d)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 。(三 ) 利用自然伽马曲线划分沉积相带◆ 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 。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 :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● 人工 对成果图进行 分析归类 与沉积相进行对比,对测井相进行标定,建立电相模式(四 ) 利用梯形图或星形图进行相分析表示电相的星形图 (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页岩 含水砂岩(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,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。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。分析 下列类型砂体延伸方向的判断 :冲积扇 辫状河道砂坝 曲流河点砂坝风成沙 分支河口砂坝丘 河口湾和潮汐水道浊积砂体 三角洲分流河道砂体 滩坝砂体(五 ) 利用地层倾角测井进行相分析⑴ 冲积扇单 21322~ 1334倾角矢量少且角度高,显示 层理性很差 。有一定泥质含量井段 ,倾角矢量多且 方向性较好 ,反映出具 高角度水流斜层理 。由小方位频率图可以确定古水流方向 砂体延伸方向一般与其一致 )。矢量图上 ,倾角自下而上减小( 35° 到 0° ), 反映槽状交错层理的 规模向上变小 。辫状河道砂坝倾斜测井成果图全矢量方位频率图上 ,大部分层理面倾向近于北西西向 →水流方向为 西北方向 , 河道砂坝延伸方向 与水流方向一致 。⑵ 辫状河河道砂坝矢量图上 ,自下而上倾角变小(30° 到 0° ) ;砂体 下部 具 槽状交错层理 , 倾角变化大、倾向较分散 蛇曲河点坝倾斜测井成果图⑶ 曲流河点砂坝全矢量方位频率图上 ,大部分层理面倾向指向近西方 → 水流方向近西方 , 砂体 延伸方向 近东西向 。特点: 均质、粘土含量少、孔隙度高, 大型 交错层理呈薄板状 ,前积细层倾角 25~ 34° ,方向大体与砂丘延伸方向 ⊥ 。● 每一呈交错层理模式的 沙丘 中,倾角矢量图, 底部 呈蓝模式 (或 杂乱模式 ), 其倾角 最小值 接近 构造倾角 。● 中上部 倾角大小 和 方向 在相当厚的层段上 一致 。⑷ 风成沙丘由下而上,颗粒变粗,分选变好,发育 楔状 交错层理 或 积纹层 ,倾角向上增大,但 倾向一致 。⑸ 分支河口砂坝矢量图: 地层 倾角 向上增大 ,呈 蓝模式 (颗粒向上变粗、水流能量增强 ),倾向指向 水流方向 。方位频率图: 水流方向为南东方向,也是 砂体延伸 方向( 典型分支河口砂坝倾斜测井成果图舌形方向典型的河口湾和潮汐水道沉积倾斜测井成果图⑹ 河口湾和潮汐水道砂体潮汐水道: 具有 正粒序 及 双向水流 层理 (羽状交错层理 及波状、板状、槽状交错层理 ), 矢量图及频率图 :均显示出 双向水流特征 ,砂体延伸方向与水流方向一致。潮汐水道上方 :发育有潮坪沉积,以 泥质为主 ,夹 少量砂层 ,矢量图也表现 双向水流 特征 。图中古 水流以向北为主 ,并有 水流方向分布范围较大 纯 53井浊积岩倾角矢量图⑺ 浊积岩缺少 明显的 交错层理 。● 倾角矢量呈 方块状模式● 方位频率图上,浊积岩的古水流方向在向扇体撒开的180° 范围 内变化 。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(六 ) 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 )测井相分析程序测井相自动分析框图 (据焦翠华, 1995)岩心资料 测井资料测井解释单元划分敏感性指相曲线分析样本学习处理特征指相参数提取测井相模式建立单井沉积相处理测井相模式图指相敏感对比图单井测井相图特征参数表测井相分析程序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 , 状 可能会发生 改变 。注意: 应用测井曲线进行自动相分析的局限性● 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 四 自学 )五、沉积相微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:● 砂体几何形态 ● 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 ● 微观孔隙结构 ………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沉积微相研究 对 掌握地下油水运动规律 十分重要 。油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 , 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
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本文标题:油气田地下地质学 第三章 油层对比(沉积微相)
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