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3储层等时地层格架与高分辨率层序地层学

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地层 高分辨率 地层学
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等时地一层层以格架与高分辨率 太举 2009地层对比分四级1 23世界的大区域区域的油层对比第一部分 油层等时地层格架地球科学学院 3太举 2009• 沉积剖面上各类岩石依次交替,形成有规律的组合,这些组合依次做周期性的重复出现,这就是沉积旋回。它的形成与地壳运动有密切的关系。基本原理 实 例旋回对比,分级控制的基本原理地球科学学院 3太举 20091. 对比基本原则2. 对比资料的选取3. 对比单元的划分4. 对比步骤5. 对比工作程序6. 对比成果图的编制与应用地球科学学院 3太举 2009地球科学学院 3太举 2009对比骨架剖面浅水三角洲砂体                        滨浅湖泥岩地球科学学院 3太举 2009岩性特征岩层的颜色、成分、结构、构造等,这些都是沉积环境的物质反映。岩性特征用以进行地层对比的基本原则是:同一沉积环境下所形成的沉积物,其岩性特征亦应相同,而不同沉积环境中所形成的沉积物,其岩性特征不同。对比的依据1 对比基本原则地球科学学院 3太举 2009•在油层沉积相对稳定,岩性组合的规律相同,各级沉积旋回和韵律反映在测井曲线上必定也有相似的组合形式。岩性相似 厚度比例大致相等地球科学学院 3太举 20092 对比资料的选取选用电测资料,必须遵循以下原则:1. 能较好反映油层的岩性、物性、含油性特征;2. 清楚地显示岩性标准层的特征;3. 比较明显的反应剖面上岩性组合,即沉积旋回的特征;4. 清楚地反映各种岩性界面;5. 测量精度高,为生产中已被普遍采用的测井方法。地球科学学院 3太举 2009曲线名称 优点 缺点 2 . 5 米底部梯度视电阻率曲线 能反映各级旋回的组合特征及各单层分界面;能明显反映标准层特征 小于 1 米的薄层与过渡性岩层反映不明显;高阻层以下的岩层易受屏蔽影响 自然电位曲线 能反映各级旋回组合特征; 能定性反映油层的储油物性 不能区分渗透性相似而岩性不同的岩层;幅度值受岩层厚度、泥浆性能影响较大 微电极曲线 能清楚地反映各个薄层的界面;能反映砂岩、泥岩、泥质粉砂岩、粉砂岩、含钙岩层的岩性特征;能反映各类岩层的储油物性 反映各级旋回的组合特征不够清楚 地球科学学院 3太举 2009• 油层单元划分为四级• 含油层系 (系)• 油层组 (组)• 砂层组 (段)• 单油层 侏罗系3 油层对比单元划分地球科学学院 3太举 2009沉积旋回分级一级旋回受区域构造运动控制,在全盆地可以对比,界线位于水进水退的转折点。包括一整套储油组合二级旋回受二级构造运动控制,在二级构造范围内可以对比。包括不同的岩相段。三级旋回受局部构造(三级)运动控制,在三级构造范围内可以对比。地层单元层组划分系 组 段砂层组若干油层组四级旋回沉积韵律沉积韵律若干单油层含油层系地球科学学院 3太举 2009单油层 (通称小层或单层 )是组合含油层系的最小单元 , 相当于沉积韵律中的较粗粒部分 。 同一油田范围内的单油层具一定的厚度和分布范围 , 并具岩性和储油物性基本一致的特征 。 单油层间应有隔层分隔 , 其分隔面积应大于其连通面积 。砂层组 (或称复油层 )是由若干相互邻近的单油层组合而成 。 同一砂层组内的油层其岩性特征基本一致 。 砂层组间上下均有较为稳定的隔层分隔 。油层组由若干油层特性相近的砂层组组合而成 。 以较厚的非渗透性泥岩作盖 、 底含油层系是若干油层组的组合,同一含油层系内的油层其沉积成因、岩石类型相近,油水特征基本一致。含油层系的顶、底界面与地层时代分界线具一致性。油层对比单元的划分地球科学学院 3太举 2009A.利用标准层划分油层组B.利用沉积旋回对比砂层组C.利用岩性和厚度比例对比单油层D.连接对比线4 油层对比的步骤地球科学学院 3太举 2009不在一个水平线上水平对比基线A.利用标准层划分油层组• 在对比中选取的具有明显特征,稳定分布,可作为对比标志的地层。特征如下:• 分布稳定• 岩性、岩矿、古生物、电性等具有明显特征• 易于上下层区别横向变化不大标准层地球科学学院 3太举 2009• 常见的标准层:① 碎屑岩中夹有的致密薄层灰岩:高电阻率值。② 煤层:高电阻率、高自然伽玛值。③ 薄的黑色页岩层:地质录井标志明显。④ 碳酸岩剖面中某些石膏夹层和泥岩夹层:泥岩或页岩为低电阻率和高自然伽玛。⑤ 碎屑岩剖面中夹的稳定泥岩段:低电阻率和高自然伽玛。⑥ 稳定砂岩段地球科学学院 3太举 2009• 首先应研究标准层的分布规律及二级旋回的数量及性质。• 二级旋回的数量决定了油层组的多少,二级旋回的性质应参考一级旋回的性质而定,标准层用于确定对比区内油层组间的层位界限。地球科学学院 3太举 2009B.利用沉积旋回对比砂层组• 在划分油 组的基础上的砂岩组对比,应根据油层组内的岩石组合性质,演变规律、旋回性质、电测曲线形态组合特征,将其进一步划分为若干个三级旋回。在二级旋回内划分三级旋回• 一般均按水进型考虑,即以水退作为三级旋回的起点,水进结束作为终点。• 使旋回内的粗粒部分的顶部均有一层分布相对稳定的泥岩层,这层泥岩既可作为划分与对比三级旋回的具体界线,又可作为砂岩组的分层界面。地球科学学院 3太举 2009油层对比的步骤确定标准层按旋回划分油层组划分砂层组地球科学学院 3太举 20095 对比工作程序• 选取标准井(取心、测井曲线较全、地层完整、位置合适、地层特征明显)• 选择标准层• 建立骨对比剖面及骨干剖面对比• 建立全区对比剖面及剖面对比• 全区对比及全区对比闭合• 复杂断块的对比应从块内对比再全区闭合地球科学学院 3太举 2009• 小层对比成果数据表• 小层平面图:是反应单油层分布特性和储油物性变化的基本图件,它是由单油层分布图、单油层等厚图、等渗透率图叠合而成。• 油层连通图油层连通图是由油层剖面图和小层平面图综合组成的立体图幅。在油田开发地质研究工作中,一般以砂岩组为单元进行编图• 油砂体连通图油砂体连通图是反应相邻油砂体相互连通关系的立体图 。标准层6 对比成果图的编制与应用地球科学学院 3太举 2009产能系数μm2· 油田 ×× 区 ×× 井小层数据表油层组自然分段小层数据 统一划分单层数据小层编号砂岩井段透率μ孔隙度%真电阻率Ω·太举 2009×× 油田 ×× 区 ×× 层单层对比数据表层号项目 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10有效厚度太举 2009小层平面图a— 特高渗透区; b— 高渗透区; c— 中渗透区; d—低渗透区; e— 砂层尖灭区; f— 砂层连通区; g—有效厚度等值线; h— 资料点制步骤:•编制小层划分数据表•绘制小层平面图地球科学学院 3太举 2009① 编制小层连通数据表。油层连通图应综合反应各个小层的连通状况② 选择作图比例尺。纵、横比例尺应视研究目的和编图区的范围及单层厚度而定。若单层太薄,为使图幅清晰,可适当放大纵比例尺③ 绘制井位图。若平面井点分布不匀,可将密集井疏散开,常用的方法是用等度投影法将直角坐标改成菱形坐标网④ 绘各井的层柱。按所确定的纵比例尺,于井位点旁绘该井层柱,按深度标出各单层的顶、底界线,按分井单层切分数据表中所给的自然小层数据⑤ 连接井间小层对比线。连线不宜太多,一般按左右成排、前后斜行连线。连线相遇即行断开以避免交错⑥ 注释射孔井段、渗透率分级符号。渗透率可以符号或色谱按分级界限注释于图上油层连通图编制步骤(栅状图书)地球科学学院 3太举 2009油层剖面图— 不反映构造形态高渗透层 中渗层 低渗层 有效层 无效层 射孔段某一层位拉平后作为基线地球科学学院 3太举 2009油层栅状图等度投影后直角坐标上点位分布情况1一渗透率大于 500× 102— 渗透率 300~ 500× 103— 渗透率 100~300× 104— 渗透率 50~ 100× 105一渗透率小于 50× 106一水层地球科学学院 3太举 2009油砂体连通图•油砂体• 将具有渗透性较好,含油饱和度较高,能产出工业油流的砂岩体称为油砂体• 油砂体是组成油层的基本单元,油砂体之间一般都被非渗透性的地层隔绝,上下和四周油水窜流甚微或不存在。• 在注水开发的油田汕砂体也是一个相对独立的油水运动单元。油砂体图• 油砂体连通图:油砂体连通图是反应相邻油砂体相互连通关系的立体图• 油砂体平面图 :砂体平面图是反应单个砂体平面分布特征,有效厚度及渗透率变化趋势的图件地球科学学院 3太举 2009油砂体连通图太举 2009• 根据作图区的大小,选用适当比例尺的井位图。为避免南北点对比连线过陡,可以变换坐标或上下适当移动个别井位。或将井位图旋转适当角度,以对比线清晰为准。• 根据单层划分数据表,按选定的纵向比例尺,将砂岩组内各单层的厚度,标示于井层柱内。由于油砂体连通图主要反应油砂体间的连通关系,因此,不必写上油的厚度值。• 根据连通关系资料,从图幅下端各井点开始,逐次向上连接井间对比线。• 划分油砂体。在连通图上切分油砂体的原则是:在纵向上尽量照顾同层号的单层,层号相同者应属同一油砂体。对于上下连通的单层则应根据区内单层井点数与共同钻遇这些单层的总井数的百分比值的大小进行劈分或合并油砂体连通图的编制地球科学学院 3太举 2009• 在井位图上,按规定格式将单层号、砂层厚度、有效厚度、渗透率值标绘于井位下方。并连接横向对比线。• 勾绘砂岩尖灭线和有效厚度零线。• 与小层平面图勾绘尖灭线及零线方法相同• 若作图区内或作图边界存在断层,则应视砂层与有效油层断失情况而定,如果断层未将砂层全部断失,勾绘时可以不考虑断层。若断层将油层全部断失,或断层一侧为油层,另一侧为水层,则有效厚度零线将与断层线相交。• 分布于油水过渡带内的井点,若油层为一类有效厚度,则有效厚度零线将交于外油水边界,若为二类有效厚度,则有效厚度零线应交于内油水边界。油砂体平面图编制地球科学学院 3太举 20091— 砂岩尖灭,2— 有效厚度零线;3— 虚线表示纵向两油砂体的公用部位;4— 油砂体编号;5— 砂岩尖灭线;6— 侧向分切线;油砂体平面图太举 2009油砂体分类评价项 目油层类别一类 二类 三类单层分布砂岩钻遇率 , % ≥75 60~ 75 <60砂岩延伸程度大于600 % ≥70 50~ 70 <50有效厚度小层展平厚度 , m ≥ % ≥ ≥70 50~ 70 <50有效渗透率, 10100 80~ 100 <80第二部分 高分辨率层序地层学一、基本概念与原理二、高分辨率层序地层对比三、储层表征应用主要思想 基准面变化旋回中,随 A/时伴随时空中的体积分配,进而形成了相分异,储层的物性随之产生相应的变化。 通过对地层记录中体积分配和相分异进行描述,则有可能恢复基准面变化旋回,据基准面旋回进行储层精细对比和储层物性预测。一、基本概念与基本原理1、基本概念 沉积相 ( 地貌要素 ( 沉积体系 ( 相序 ( 相域 ( 叠加样式 ( 可容空间 ( 基准面 (貌要素 概念地貌要素是指由沉积物组成的三维底形。 级次及数量研究对象和沉积体系 滥平原、向砂坝、心滩、丘、泥质披盖等。相 序 概念相序是相(或岩相)的三维组合。 不同规模:1. 岩石相2. 沉积微相 两种机理 :1. 地貌要素的侧向迁移;2. 特定地理位置处水动力的改变。相 域概念沉积体系的地层记录,是同一时间段内相序的三维组合。特征相域的相序应具有相同的沉积环境,受同样的沉积、生物和化学作用的控制。控制因素可容空间和沉积物供给叠加样式概念由于可容空间有规律地随地理位置和时间的变化而产生的一种可以识别的地层堆积方式。三种形式向海加积 向陆加积 垂向加积控制因素 A/↑, 陆加积型A/S↓, 海加积型A/在时间进程中产生或消失的可供沉积物得以堆积 (或被侵蚀的 )累计空间称为可容空间,或容存空间.实际上称为剩余累计空间更合适. 它限定了可能沉积在所有地理位置的沉积物的体积.对沉积的控制 决定了沉积物的体积分配 形成了地层叠加样式 导致了相分异2、高分辨率层序地层学基本原理 1 基准面 (理 2 体积分配 ( 理 3 相分异 ( 理 4 等时对比法则1 基准面原理 地层基准面旋回具有等时性 地层基准面旋回控制 A/S 地层基准面旋回决定地层叠加样式 基准面旋回控制沉积作用和储层非均质性基准面 1 基准面是一个相对于地球物理面上下振动并横向摆动的抽象等势面. 2 在一个能量、物质、时间和空间被保存的封闭地层系统中,基准面代表沉积物通量(能量最小的面 3 基准面就是一个在其上即不发生沉积作用,亦不发生剥蚀作用,从而沉积物通量不发生变化的抽象面.基准面不同部位沉积物通量Îê Àí Ãæ ƽ ºâ µã »ù ×¼ Ãæ ƽ ºâ µã º£ ƽ Ãæ ·ç ±© ÀË »ù Ãæ - ÊÆ ÄÜ ÌÝ ¶È = »ù ×¼ Ãæ Óè Îê Àí Ãæ Ö® ¼ä µÄ ·ß ²é ͨÁ¿ µÄ ¾» Ëë ʧ´ø ͨÁ¿ µÄ ¾» Ôö ¼Ó ´ø ͨÁ¿ µÄ ¾» Ëë ʧ´ø 基准面并不是一个水平面基准面与海平面及地面的关系控制因素 受海平面变化,构造沉降,沉积负荷补偿,沉积物补给,沉积地形等因素的综合制约.基准面不同部位沉积物通量基准面旋回中的可容空间的变化与沉积作用关系 相对于地表位置不同发生地质作用不同 不同的地质作用产生不同的沉积记录基准面不同部位的地质作用进积层序过程响应图解基准面与成因层序基准面旋回特点• 1 基准面升降旋回,包括上升和下降两部分记录 了可容空间由最小向最大方向或由最大向最小方向单向变化的过程• 2 整个盆地或大规模的区域内同时发生的• 3 层次性• 4 不同区域可以进行不同的层次划分基准面旋回识别的意义 对地层进行等时划分 高分辨率地层对比 的基础 可以表现出不同的规模(频率) 依据可容空间的单向增加或减少来判定 在所有的沉积地层(包括不受海平面影响的地区)中都留下了印记 与重要的地层特征(相分异地层结构等)紧密相连可辨识的级次决定于沉降速率不同相中可辨识不同级次层序基准面旋回中的 — 相域向海迁移在 解上确定迁移速率基准面旋回对沉积的影响 在基准面旋回的不同部位 A/A/A/两个转换点: 基 准面旋回在地层中的记录表现为沉积历史中沿沉积剖面侧向上不同部位的剥蚀作用沉积作用沉积物路过作用和饥饿性欠补偿沉积作用的侧向迁移 成因层序基准面波动过程中可容空间由最小向最大或最大向最小单 向变化时在地层中留下的记录,其边界为不整合面和整合面利用基准面旋回进行地层对比两个优点 在不同沉积环境中是等时的 不需要知道海平面的位置沉降史及沉积物的供给情况叠加样式 由于容存空间有规律地在地理和时间位置上的变化而产生的一种可以识别的地层堆积叠置方式. 三种型式:• 向海阶进 ( 向陆阶进 ( 及垂向叠加 (种叠加样式叠加样式的形成 叠加样式是 A/ A/容空间向陆方向增大,形成 A/容空间向陆减少,沉积物向海迁移距离增大,形成 A/积分配原理 概念 :指在成因地层中沉积物被划分到不同的相或相域的过程 影响1. 沉积体内不同相域沉积物的体积产生差异2. 导致沉积物厚度 、 内部结构 、 储层非均质性等诸多的沉积学 、 地层学及岩石物理特征不同基准面旋回中的体积分配与叠加样式不同叠加样式中体积分配A/A/陆方向可容空间增大,沉积的沉积物数量增多 A/陆方向可容空间减少,沉积的物质变少,发生沉积物的路过作用,甚至剥蚀作用沉积物体积分配体积分配决定了所有规模的沉积物保存程度相域内沉积物的体积分配成因层序内的沉积物体积分配A/分异原理 概念伴随可容空间的变和沉积物体积分配,保存在相同沉积环境中的相序、相类型,及相的分异性也有明显区别. 比增大时的各种相的相对保存程度辫状河中的 A/时对比法则 基准面旋回具有等时性 基准面旋回对比 可能对比样式1. 岩石 岩石 界面 本方 法 (1)岩心 A/(2) 用岩心标定测井曲线 (3) 测井曲线相分析 (4) 辨认地层叠加样式 (5) 划分不同级次基准面旋回 (6)测井曲线高分辨率地层对比三种对比小规模旋回的识别依据 垂向相序 同一相类型内地质特征的垂向变化 旋回叠置方式 地层几何形态的关系确定旋回进行对比的四项标准垂向相序 基准面下降半周期沉积环境和地貌单元向盆地中心推进,基准面上升半周期则相反. 同一地貌单元在同一环境内的迁移形成对称地层旋回 同 (或不同 )的地貌单元在不同的沉积环境内的迁移可形成回叠加方式 一系列小规模旋回的厚度、对称性以及各种相的比例的变化记录了长期基准面单方向变化(上升或下降)的趋势.高A/ A/加样式识别 —— 起止相类型地层几何形态的关系 高分辨率层序地层学以能体现地层真实几何形态的三维图形来补充其一维岩心和测井分析的不足.常用如退覆、下超、上超、顶超、地层切割等地层接触关系来反映基准面的变化方向,同时也考虑地貌形态本身对沉积体形态及接触关系的影响.相内特征垂向变化 粒度、岩石结构、层理特征及其它一些特征.在单一相类型相序中尤为有效,表明了在同一种沉积环境中不同地貌单元在不同时期内的保存程度。在基准面上升旋回内,保存的地层的分异性增强;相反,在基准面下降的半周期内形成的地层的分异性较差.用交错层系厚度判定基准面旋回决口砂体交错层系厚度判定旋回特征交错层系厚度判定旋回特征六种不同旋回 低容存空间基准面上升、下降旋回 高容存空间基准面上升、下降旋回 中等容存空间基准面上升、下降旋回中期旋回中短期旋回的对称性不同基准面位置河道砂体特征不同可容空间下河道砂体相序特征利用叠加样式进行对比辨识加积边界辨识叠加样式将加积边界对比加积边界内确定相从陆架到滨岸的对比层位标定沟道超短期基准面旋回的识别3 4 3 03 4 3 5Éîºþ|°ëÉîºþϯ״ɰ°ëÉîºþ¹ µµÀ3 4 9 03 4 8 0短期基准面旋回的识别3 4 3 03 4 4 0ϯ״ɰ°ëÉîºþ¹µµÀ3 4 6 03 4 7 0°ëÉîºþϯ״ɰºþÍå¹µµÀϯ״ɰϯ״ɰÉîºþ|°ëÉîºþ短期旋回类型 ① 对称型 底部泥 — 席状砂 — 沟道 — ( 席状砂 ) — 湖泥 湖相泥 — 席状砂 — 湖相泥 , 湖相泥 — 盐岩 — 湖相 ② 上升不对称型 席状砂 — 湖泥 , 沟道 — 湖泥 ③ 下降不对称型 湖泥 — 席状砂 , 湖泥 — 沟道间沉积Û Ï ¸ É ° £ ¬ ¶ à ¸ ö Õ ý Ô Ï Â É £ ¬ ½ º ½ á ² » ¾ ù Ò » £ ¬Ô Ï Â É ¶ ¥ Î ª Ä à ¼ Ð · Û É ° Ö Ê Ä àÉ Ï ² ¿ · Û É ° Ñ Ò £ ¬ Ö Â Ã Ü ½ º ½ á £ ¬ ¼ Ð Ä à Ö Ê Ì õ ´ øÏ Â ² ¿ · Û Ï ¸ É ° Ñ Ò £ ¬ É ° Î Æ ² ã À í £ ¬ ½ » ´ í ² ã À í· Û É ° Ö Ê Ä à Ñ Ò - Ä à Ñ Ò £ ¬ · Û É ° ± ä Рη Û É ° Ñ Ò £ ¬ É Ï ² ¿ ¿ é × ´ Ï Â ² ¿ É ° Î Æ £ ¬ Ä à Ö Ê Ì õ ´ øº ¬ · Û É ° Ö Ê Ä à Ñ Ò £ ¬ ¶ ¥ ² ¿ Â Ô ± ä Рη Û Ï ¸ É ° Ñ Ò £ ¬ à ¿ ¸ ö Ô Ï Â É Î ª Õ ý Á £ Ð ò £ ¬¶ ¥ ² ¿ Î ª Ä à £ ¬ Æ ½ Ð Ð ² ã À í £ ¬ ½ » ´ í ² ã À íÉ Ï ² ¿ Î ª Ä à Ñ Ò - · Û É ° Ñ Ò » ¥ ² ã £ ¬Ö Ð ² ¿ Î ª · Û Ï ¸ É ° Ñ Ò £ ¬ Ï Â ² ¿ Î ª Ä à Ñ Ò· Û Ï ¸ É ° Ñ Ò £ ¬ ¶ à ¸ ö Õ ý Á £ Ð ò ¶ Î £ ¬¶ ¥ ² ¿ ¼ û Ä à Ñ Ò £ ¬ · Û É ° Ö Ê Ä à Ñ ÒÄ à Ñ Ò ¡ ¢ Ä à Ö Ê · Û É ° Ñ Ò ± ä Ð Î £ ¬ · Û É ° Ö Â Ã Ü ½ º ½ áÄ à - Ä à Ö Ê · Û É ° £ ¬ ½ º ½ á Ö Â Ã ÜÄ à Ñ Ò £ ¬ ¶ à ¸ ö Õ ý Ô Ï Â É £ ¬ Ö Ð ² ¿ ½ º ½ á Ö Â Ã Ü £ ¬Ò Ô Æ ½ Ð Ð ² ã À í Î ª Ö ÷Ä à Ñ Ò £ ¬ · Û É ° Ö Ê Ä à Ñ Ò £ ¬ Ë ® Æ ½ Î Æ À í· Û É ° Ñ Ò £ ¬ ¶ à ¸ ö Ô Ï Â É· Û É ° Ñ Ò - · Û É ° Ö Ê Ä à Ñ Ò » ¥ ² ã £ ¬É ° Î Æ ² ã À í £ ¬ ± ä Ð Î ° ü ¾ í ² ã À íÄ à Ñ Ò ¼ Ð · Û É ° Ö Ê Ì õ ´ øÄ à Ñ Ò £ ¬ ¼ Ð ¶ à ¸ ö ± ¡ · Û É ° Ñ Ò ² ãµ × ² ¿ · Û É ° Ñ Ò ¶ Î ¼ û Ë º Á Ñ Ä à À ùÄ à Ñ Ò £ ¬ ¾ Ö ² ¿ Î ª Ô Æ Ö Ê Ä à Ñ Ò· 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6对比剖面 、储层表征应用基准面旋回对储层特征的控制 地层控 制储层流动单元 储层流动单元的层次性 基准面旋回控 制储层开发特征储层表征的不同规模保存程度与河道砂体结构A/( % ) 渗透率( 10 )2钙质含量( % ) % ) 渗透率( 1 0 u m )2 钙质含量( % ) 0 20336933700 10 20336933700 10 20 3033693370孔隙度( % ) 渗透率( 10 )2钙质含量( % ) 0 20 0 10 20 0 10 20 3033463348层序格架内非均质性10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 2 3 4 5 6 720% 40% 60% 80% 100% 3 4 51 12 13 5 7 05 . 01 0 . 01 5 . 02 0 . 02 5 . 03 0 . 03 5 . 02 3 1 5 3 1 6 4 2 4 2 4 2中期旋回 长期旋回升降储量储量丰度5 10 15 20
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本文标题:3储层等时地层格架与高分辨率层序地层学
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