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油藏描述-第四章--储层沉积相分析

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油藏 描述 第四 沉积相 分析
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,第四章 储层沉积相分析,储层沉积相分析的目的:  阐明油藏范围内储集体所属的沉积环境、沉积相和微相类型及其时空演化,揭露储集砂体的几何形态、大小、展布及其纵横向连通性和非均质性,建立沉积模式,深入了解沉积相(微相)对油气的控制关系。储层沉积相分析的意义:  正确识别沉积相(微相)类型及相互关系,是进行油田开发及二次、三次采油并获得最高采收率的条件。,,第四章 储层沉积相分析,第一节 沉积岩第二节 沉积相第三节 相序定律第四节 沉积相标志第五节 相分析的基本方法,一、沉积岩的概念二、“地壳表层条件”三、沉积岩分布,第一节 沉积岩,白浪茫茫与海连,平沙浩浩四无边。暮去朝来淘不住,遂令东海变桑田。“沧海变桑田”是自然界沉积作用的最好说明,“沧海变桑田”是自然界沉积作用的最好说明,岩石风化物理、化学、生物风化,搬运、沉积风、河流、冰川、生物,成岩,沉积岩是由母岩的风化产物、火山物质、有机物质等,经搬运作用、沉积作用及成岩作用而形成的岩石。,黄河年均携带约11亿吨泥沙,在入海口造出31km2陆地,将海岸线推进390m,黄河年均携带约11亿吨泥沙,在入海口造出31km2陆地,将海岸线推进390m,黄河年均携带约11亿吨泥沙,在入海口造出31km2陆地,将海岸线推进390m,黄河年均携带约11亿吨泥沙,在入海口造出31km2陆地,将海岸线推进390m,公元1048年以前,入渤海;1194年,分两支,北支入大清河进入渤海,南支入淮河进入入黄海;1272年,入淮河进入黄海;1855年,入渤海;1938年,蒋介石炸开花园口大堤,淹死日军1000多人,赢得3个月抗战时间,受灾人口1000万,死亡80万。入淮河进入黄海,少部分水入渤海;1946年,恢复黄河花园口大堤,入渤海。,中科院海洋所研究员徐鸿儒教授 2008年博文让黄河改道再入黄海1.历史上黄河有过多年入黄海的事实,说明现代黄河是完全能够改道再入黄海的。如果让黄河改道再入黄海,在黄海为我们中华民族淤造新领土。2. 如果继续让黄河入渤海,照当今平均造陆速度31.3km2/a估算, 200年内可淤平莱州湾,2500年内可淤平整个渤海。如果让黄河改道入黄海,就可以彻底避免渤海变小、消失的厄运。3.黄河改道入黄海,黄河三角洲沿岸就会有稳定的海岸和水深,利于建大港口,便于胜利油田和东营地区的的开发。4.黄河入黄海的路径可以比入渤海的路径短,这样可以节约土地,而且使水流会更加通畅。5.现代黄河改道入黄海,不仅可以阻止废黄河三角洲海岸不断被海侵蚕食的现状,而且还会发生逆转,重新淤造出新的陆地。当然,黄河改由黄海入海,也会带来许多不利。例如,山东省的农田灌溉和生活用淡水将会受到影响;又如,铁路、公路交通会暂时受到影响;再如,改道后可能会干扰淮河水系,而形成不良影响等。但这都可以设法避免、弥补,或减轻。从大局和长远考虑,改道与不改道相比,是利大大弊小小。现代黄河应尽快改由黄海入海,愈早愈好,刻不容缓。,《水利经济》2010年第3期 论黄河回归故道的可行性与施工的可操作性——再论黄河回归故道保护渤海与增加领土及内水霍有光(西安交通大学生态环境与现代农业工程中心,陕西 西安 710049)1 黄河入渤海造陆得不偿失 1.1 损失内水 1.2 损失领土2 黄河回归故道造陆的经济、生态与社会效益 2.1 新增领土及节省河道占地 2.2 新增内水并向东扩展了海岸线 2.3 构建相对稳定的生态系统 2.4 使渤海免遭淤积消失之患,,一、沉积岩的概念 沉积岩是组成岩石圈的三大类岩石(岩浆岩、变质岩、沉积岩)之一。 沉积岩是在地壳表层条件下,由母岩的风化产物、火山物质、有机物质等沉积岩的原始物质成分,经搬运作用、沉积作用及成岩作用而形成的一类岩石。,二、“地壳表层条件” “地壳表层”是指大气圈的下层、水圈和生物圈的全部以及岩石圈的上层。它是包围地球表面的一个圈层,沉积岩就生成在这个层圈中,所以可以把它称为沉积岩生成圈或沉积圈。,(1)温度 -70~85 ℃ 最低:西伯利亚北勒拿河右岸的维尔霍扬斯克,-70℃; 最高:非洲中部,85℃。(2)压力 一般为0.1~2 MPa 海平面 0.1MPa;山区 100MPa。(3)水、大气和冰川的作用 母岩风化主要作用力,搬运的主要介质。 “水成岩”、“风成岩”、“冰碛岩” (4)生物、化学和生物化学作用 沉积岩形成的重要因素。 生物岩:主要是由生物遗体形成的。 化学岩:风化产物溶解、搬运,以化 学方式沉积下来。 生物化学岩:是在生物作用的影响或 参与下,通过生物化学作用形成的。,如煤、珊瑚礁、碳酸盐岩、盐岩、生物礁石灰岩、硅藻等。,三、沉积岩分布 沉积岩在地壳表层分布非常广。 面积:3/4的陆地、全部海底被沉积物(岩)所覆盖。 体积:沉积岩约占岩石圈体积的5%。 沉积岩主要分布在岩石圈的上部和表层部分。 厚度:0~几十千米,变化很大。 高加索地区,中生代+新生代厚达20~30km; 山东崂山,直接出露着岩浆岩。,沉积物大量沉积的场所: 大陆边缘和大陆内部的拗陷带沉积岩中蕴藏着大量矿产: 世界资源总储量的75%~85%是沉积和沉积变质成因的沉积成因的矿产: 可燃有机矿产:石油、天然气、煤、油页岩等 盐类矿产 部分金属和非金属矿产:铁矿的90%、铅锌矿的40%~50%、铜矿的25%~30%、锰矿和铝矿的绝大部分。,,第二节 沉积相,一、沉积相二、沉积相分类三、几种典型的沉积环境,1.沉积相  沉积相是沉积环境及其在该环境中所形成的沉积物(岩)特征的综合。,一、沉积相,棕黄色砂、砾,灰色砂、粉砂,灰黑色粉砂、黏土,洪水期砂层,褐色有机粉砂、黏土,沼泽,沉积环境↑,沉积相↓,2.沉积环境 就是碎屑岩沉积时所处的自然环境状况。包括:(1)自然地理条件(2)气候条件(3)构造条件(4)沉积介质的物理条件(5)介质的地球化学条件,地表可以划分出不同的地理单元,如山脉、河流、湖泊、沙漠、海洋等称为自然地理环境。,人们可以研究现代各种自然地理单元的物理化学特点、生物特点以及沉积物特点。运用 “将今论古”的原则,通过对保留下来的沉积地层和古生物的研究和分析,来推断其形成时的沉积环境。,源头,源头,源头,V型谷,V型谷,人工湖,山脊,山脊,水坝,河谷,冲积扇,支流,支流,主流,牛轭湖,河川曲流,平原,三角洲,河口,丘陵,防风林,防风林,海,一定的沉积环境可以形成特定的地层、岩石类型及古生物组合。即:一定的岩石类型、地层及古生物组合代表特定的沉积环境。  沉积环境是沉积岩特征的决定因素,沉积岩特征是沉积环境的物质表现。 所以:沉积相可以根据沉积物(岩)的几何形态、岩性、沉积构造、古水流形式、化石特征加以确定。,3.沉积岩特征 岩性特征:岩石的颜色、物质成分、结构、 构造、岩石类型及组合 古生物特征:生物的种属和生态 地球化学特征 地球物理特征,二、沉积相分类  1.沉积相的分类原则  应依据自然地理条件或地貌特征及沉积物综合特征,并遵循简单易行、便于记忆和理解的原则,对沉积相进行划分。,2.沉积相分类  对沉积相的划分,目前各家尚无统一的意见。在某些相内,不同学者的亚相、微相划分或名称也有些差异。,残积,坡积,洪积(冲积扇、干三角洲),山区间歇性洪流把基岩风化的产物携带到山谷出口处形成的沉积物。其组成物质略具分选性,具不清楚的层理。沉积物的粒度在平面上有明显的递变,最粗的碎屑分布在内扇,以砾石为主,厚度较大,中扇和外扇的粒度逐渐变小,从砾石变为砂及粉砂、泥质物,厚度也逐渐变小,并发育各种交错层理。,基岩经风化作用后,残留在原地的风化产物。沿剖面向下,逐渐过渡为基岩。主要由基岩碎屑及铁质、红土质、粘土质沉积物组成。无分选性,层理也不清楚。由于残积相经常被冲刷,一般分布面积不大,古代的残积相不多见,是高地基岩的风化产物,由于雨雪等的作用,借助于重力沿斜坡滚动,堆积在山坡上形成的沉积物。主要由砂砾岩、粉砂岩等组成,碎屑物分选差,呈棱角状,常具与斜坡平行的层理。,海 相 组,三角洲,潟湖、障壁岛,河口湾,潮 坪,3.陆相沉积盆地碎屑岩储层常见微相┌───┬─────┬──────────────────┐│大 相│亚 相 │微 相 │├───┼─────┼──────────────────┤│冲积扇│扇 根 │主河道、侧缘河道 ││ ├─────┼──────────────────┤│ │扇 中 │辫状河道、心滩坝、漫溢沉积 ││ ├─────┼──────────────────┤│ │扇 缘 │席状砂 │├───┼─────┼──────────────────┤│河 流│曲 流 河 │点坝、天然堤、决口扇、串沟、废弃河道││ ├─────┼──────────────────┤│ │辫 状 河 │心滩坝、废弃河道 ││ ├─────┼──────────────────┤│ │网 状 河 │河道、天然堤、决口扇 │├───┼─────┼──────────────────┤│三角洲│三角洲平原│分流河道,分流间 ││ ├─────┼──────────────────┤│ │三角洲前缘│河口坝,内、外前缘席状砂 ││ ├─────┼──────────────────┤│ │前兰角洲 │储层砂体一般不发育 │├───┼─────┼──────────────────┤│湖底扇│上 扇 │补给水道、水道间、主水道 ││ ├─────┼──────────────────┤│ │中 扇 │水道,水道间 ││ ├─────┼──────────────────┤│ │下 扇 │薄层浊积岩 │└───┴─────┴──────────────────┘,三、几种典型的沉积环境1.河流环境  河流分为平直河、曲流河、辫状河、网状河四种类型。曲流河是最常见和最重要的河流类型。 曲流河的沉积特征:   河床是河谷里流水的地方,在横断面上呈槽形。在河床最底部常形成河床滞留沉积。主要沉积砾石等粗碎屑物质,砂和粉砂极少,往往局部集中堆积,形成断续分布的透镜体。,在河岸上,凹岸侵蚀形成的沉积物携带到凸岸沉积,这种侧向沉积作用称为边滩沉积,岩性以砂岩为主,边滩沉积是曲流河很主要的一种沉积类型。,在洪水期,因水位升高,河水携带的细砂、粉砂沿着河床两岸堆积,形成与河床平行的堤岸,称为天然堤沉积。天然堤由细砂岩、粉砂岩和泥岩组成,常见到砂岩和泥岩的互层。   河漫滩位于河床外侧河谷底部地势平坦低洼的地方,在洪水泛滥时期漫出河床淹没谷底,形成河漫滩沉积。河漫滩沉积物比较简单,以粉砂岩、黏土岩为主,在平面上离河床越远粒度越细。,2.冰川环境  在漫长的地质历史上曾经有几次全球性的冰川活动时期。那个时候,气温高寒,降雨量很大,蒸发力又非常弱。因此,形成了许多有冰块的雪场。巨大的冰块在重力作用下流动形成了冰川。 冰川的搬运能力很强,它象一辆大型推土机,在前进的过程中,可以挖掘走大量的基底岩石,形成较大的碎块,地质学中把大小不等的岩石碎块统称为岩屑。同时,冰川底部与地表在不断地进行切削、磨锉、劈裂、研磨和溶蚀过程中,又可以产生比较细粒的沉积物。,典型的冰川沉积物,基本没有经过搬运,或者搬运距离比较短,大多直接沉积在底部。岩屑没有任何分选,粒度变化很大,可以从巨大的漂砾到粉沙和黏土杂乱地堆积在一起,没有沉积层理,这是在冰川直接作用形成的非层状沉积物;另一种类型是冰川消融沉积物,它是在有冰融水的情况下形成的。与冰碛沉积相比,消融沉积物成层状,具有一定的分选性。,3.沙漠环境  沙漠那里蒸发量大,风沙大,降雨量很少。沙漠沉积主要受风的作用控制,因此,风成沉积物在沙漠环境中占绝对优势。 风成沉积物特点:具有水平层理、斜层理或交错层理,由分选好、粒度变化不大、磨圆度很高的砂粒组成。局部地区可以见到水流沉积物和风成沉积物共存。,,第三节 相序定律  一、相序定律  二、沉积模式,一、相序定律  相序是指从一种相逐渐过渡到另外一种相的一系列相的关系或相的有序组合。  大量事实证实:沉积相在时间上和空间上发展变化是有序的,并遵从相序定律。 1.相序定律(沃尔索相律) 只有在横向上成因相近且紧密相邻而发育的相,才能在垂向上依次叠覆出现而没有间断。 即:在连续的剖面中,相的纵向相序与横向相带是一致的。,2.相律的意义 根据垂向沉积序列来推断和预测沉积相或沉积环境的横向变化。反之,也可根据横向上的岩相资料来建立垂向沉积序列。,,二、沉积模式(相模式) 在对现代沉积环境和沉积物特征的综合研究的基础上,概括出的沉积环境及其沉积物的物化模型为沉积模式。包括沉积体的空间形态、岩性组合、沉积结构、生物特征、动力状况、构造背景等要素。,,辫状河,,辫状河的沉积模式,松花江松原段网状河,嫩江齐齐哈尔段网状河,嫩江网状河的沉积模式,曲流河,,曲流河沉积模式,冲积扇,冲积扇沉积模式,△相分析  根据沉积岩的特征恢复其沉积时的环境即称为相分析,也称为环境分析。,△相标志  用来恢复沉积环境的沉积岩的一系列特征称为相标志,也称为成因标志。,相分析就是从详细观察和描述相标志开始的。,第四节 沉积相标志一、岩石学标志二、古生物标志三、地球化学标志四、地球物理标志,如岩石的颜色、物质成分、结构、构造、岩石类型及其组合如生物的种属、数量和生态岩石或生物介壳中的微量元素含量等测井相、地震相,一、岩石学标志1.沉积构造 沉积构造是指沉积岩各个组成部分之间的空间分布和排列方式。    沉积环境解释主要依赖于垂向层序中沉积构造的解释。最有意义的是各类层理和层面构造。它们不仅能指示介质动力条件和流体性质,而且还能提供古水流方向的资料。,层理:在岩石形成过程中产生的,由物质成分、颗粒大小、颜色、结构等的差异而表现出的岩石成层构造。 层理的构成要素:纹层:是层理的最小组成单位,它是在相同条件下 同时形成的,在成分、结构上具有一定的均一性。厚度毫米级。 层系:由结构、成分、厚度和产状相似的纹层组合而成,在相同条件下不同时间内形成的。各层系的界面可以平行或斜交。 层系组:在相似环境下形成的层系组合,是沉积环境连续变化的产物,代表一套层理的基本单位。,层理的厚度分类:以层系的厚度为标准的。 小型层理:层系厚度200cm,层理的形态分类:按层理的形态及其与层系界面的关系 水平层理 平行层理 波状层理 交错层理 递变层理 块状层理 …等,层理类型形态示意图,(1)水平层理:纹层彼此平行并与岩层面平行,出现在细粒沉积岩如粉砂岩和粘土岩中,通常钙-泥质胶结,常见垂直层面的虫孔构造和碳质碎屑。反映稳定、宁静的水动力条件,以悬浮方式缓慢沉积,如湖泊深水区、泻湖和深海区等。,水平薄纹层理  水平薄纹层理沉积环境属古水流稳定,古坡降较小,水动力较弱。页片状层理  一般发育在暗色泥岩地层中,为浅湖相沉积。,(2)平行层理:由彼此平行并与岩层面平行的纹层组成,碎屑粒度比水平层理粗大,纹层较厚。是在水动力较强、古水流方向稳定,古坡降平缓的浅水环境中形成的,如河道、湖岸和海滩,层面平行且较厚的平行层理一般是辫状河流高能环境下季节性变化而产生的。,(3)波状层理、透镜状层理、砂泥互层水平层理 波状层理、透镜状层理、砂泥互层水平层理常常共生在一起。层内细层成连续的波状、或薄的纹层与砂纹层成波状的互层。他们是在泥砂都有供应和水动力强弱相互交替的情况下形成。,(4) 交错层理  交错层理由一系列斜交层系界面的纹层组成。一般发育在河流相浅灰色、褐色泥质粉砂岩、中细砂岩、中粗砂岩和含砾砂岩中,可进一步分为板状、楔状和槽状交错层理 。通常反映水动力相对较强、沉积活跃、古水流方向交替变化。,斜层理  层面与水平面有一夹角且层面互相平行。代表水动力相对较强、古坡降较大的一类沉积,一般为各类河道微相沉积。洪积斜层理  洪积斜层理通常分布在砂砾岩层中,层理规模较大,具有洪积事件的特点。反映水动力较强、古坡降大的洪积河流相沉积,如洪积扇、冲积扇、扇三角洲等粗碎屑岩相中主水道和辫状河体系中辫状主河道沉积。微细斜层理  常见于灰色泥质粉砂岩中,层理规模较小。代表水动力相对较弱的三角洲前缘水下分流浅滩微相沉积。,(5)递变层理 又称韵律层理、粒序层理,纹层内均呈现下(上)粗上(下)细逐渐变化的特点,并且纹层之间大致平行。 正向递变层理:下粗上细,常见于浊流、河流、海滩、三角洲环境。 反向递变层理,上粗下细,由于水流逐渐加强或粗碎屑物质相互碰撞、悬浮,细碎屑先沉积(动力筛作用)等原因所造成的。,(6)块状层理 又称均匀层理,岩层内部物质均匀,不显层理性,通常是快速堆积条件下的产物。,陆相各种类型层理与沉积相的关系┌────────┬───────┬───────┬───┬───┬──┬───┐│ 沉积相类型│风 成 │河 流 │冰 │湖 │沼 │沙漠 │ │ ├───┬───┼───┬───┤水 │泊 │泽 │中暂 │ │ │沙漠 │滨海 │河床 │河漫 │ │ │ │时水 │ │层理类型 │砂丘 │砂丘 │ │ 滩 │ │ │ │流 │ ├─┬─┬────┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼──┼───┤ │简│交│巨 型 │十十十│十十十│十 │ │ │ │ │十 │ │ │ ├────┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼──┼───┤ │ │错│大 型 │十十十│十十十│十十十│ │十十十│ │ │十十十│ │ │ ├────┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼──┼───┤ │ │层│小 型 │ │ │十 │十十十│十 │ │ │? │ │ │ ├────┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼──┼───┤ │ │理│极小型 │ │ │ │十 │ │ │ │ │ │单├─┴────┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼──┼───┤ │ │交错波状层理│ │ │十 │十十十│十十十│ │ │ │ │ ├─┬─┬──┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼──┼───┤ │ │波│不│大型│ │ │十十 │ │ │ │ │ │ │ │ │对├──┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼──┼───┤ │ │状│称│小型│十 │十 │十十 │十十十│十十十│ │ │ │ │ │ ├─┼──┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼──┼───┤ │的│层│对│大型│ │十十 │ │ │ │ │ │ │ │ │ │称├──┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼──┼───┤ │ │理│的│小型│ │ │ │ │ │ │ │ │ │ ├─┴─┴──┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼──┼───┤ │ │缓波状层理 │ │十 │ │十十十│ │十 │ │ │ │ ├──────┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼──┼───┤│ │水平层理 │ │ │十 │十十十│ │十十十│十十│十十十││ ├──────┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼──┼───┤│ │递变层理 │ │ │ │十 │十 │ │ │ │├─┼──────┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼──┼───┤│复│斜交层理 │ │ │ │ │十 │ │ │十十十││杂├──────┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼──┼───┤│的│复杂波状层理│ │ │ │十十十│ │ │ │ │└─┴──────┴───┴───┴───┴───┴───┴───┴──┴───┘注:十十十 确定相的主要层理类型; 十 很少出现和非特有的层理类型; 十十 常出现但不能用来确定相的层理类型; ? 没见到,理论上可能有的层理类型;,,海相各种类型层理与沉积相的关系──────┬───────────────────┬─────────────── 沉积相类型│滨 岸 浅 水 │深 水 ├───┬───┬───┬───┬───┼───┬───┬───┬─── │水下 │沙坝 │岸滩 │低淤 │受波浪│底流 │浊流 │横流 │静水 │三角 │ │ │泥海 │影响的│ │ │ │沉积 层理类型 │洲 │ │ │岸 │浅水带│ │ │ │带 ─┬────┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───交│巨 型 │十十十│ │ │ │ │十 │ │ │ ├────┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───错│大 型 │十十十│十十十│十十十│ │ │十十十│ │ │ ├────┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───层│小 型 │十十 │十十 │十 │ │ │十十十│ │ │ ├────┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───理│极小型 │ │ │ │ │ │ │ │ │ ─┴────┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───交错波状层理│十十 │十十 │ │十十十│十十十│ │ │ │ ─┬─┬──┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───波│不│大型│ │ │ │ │十 │ │ │ │ │对├──┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───状│称│小型│十十 │十十十│ │十十十│十十十│ │十 │ │ ├─┼──┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───层│对│大型│ │ │ │ │十 │ │ │ │ │称├──┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───理│的│小型│十 │十 │ │十 │十十十│ │ │ │ ─┴─┴──┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───缓波状层理 │ │ │ │十十十│十十十│ │ │ │十 ──────┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───水平层理 │ │十十 │ │ │十十 │十 │十十十│十十十│十十十──────┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───递交层理 │十 │ │ │ │ │ │十十十│ │ ──────┴───┴───┴───┴───┴───┴───┴───┴───┴───,大型波浪波痕 小型波浪波痕,大型水流波痕 小型水流波痕,各种类型波痕与沉积相的关系,注:++表示大量; +表示一般;○表示稀少;-表示缺失。,,2.岩石结构  碎屑颗粒的粒度、圆度、球度、表面特征、分选等具有一定的指相意义。(1)粒度分布  应用比较广泛的是粒度分布特征。粒度分布资料可用来解释沉积环境。,利用粒度参数鉴别沉积环境的差别函数┌───────┬────────────┬───────┬───────┐│鉴别沉积环境 │判 别 公 式 │鉴 别 值 │函数平均值 │├───────┼────────────┼───────┼───────┤│风成砂与 │Y= -32568Mz + 3.7016σ2 │风成 Y-2.7411│海滩 Y=-1.7824│├───────┼────────────┼───────┼───────┤│海滩砂与浅海 │Y=15.6534Mz + 65 7091σ2 │海滩 Y65.3650│浅海 Y=104.954│├───────┼────────────┼───────┼───────┤│浅海(陆棚)砂与│Y= 0.2852Mz - 8.7604σ2 │浅海 Y>-7.4190│浅海 Y=-5.3167││河流(三角洲)砂│ -4.8932Sk1 + 0.0482Kg │河流 Y9.8433 │河流 Y=10.7115││与浊流砂 │ +6.7322Sk1 - 5.2927Kg │浊流 Y<9.8433 │浊流 Y=7.9791 │└───────┴────────────┴───────┴───────┘ Mz:平均粒径 σ:分选系数 Sk1:偏度 Kg:峰度,,搬运方式与粒度分布总体和截点位置的关系,(2) 结构成熟度  结构成熟度是指碎屑物质在风化、搬运和沉积作用的改造下接近终极结构特征的程度,其主要标志是杂基含量、分选性和磨圆度。  结构成熟度的高低表示碎屑物质分洗和分选作用的强弱,与沉积相有一定的关系。如: 滩坝沉积一般结构成熟度很高, 冲积扇和浊积扇的结构成熟度很低, 河流-三角洲的结构成熟度中等。,(3) 颗粒定向性  砾石的沉积优选组构及长形颗粒的定向排列具有一定的指相意义及水流方向的指示作用。各种环境的砾石方位有所差异,如:  冰碛砾石长轴平行流向,高角度向源呈叠瓦状(20°~40°);  陡坡河流砾石长轴平行流向,中角度向源呈叠瓦状(15~30°);  缓坡河流砾石长轴垂直于流向,中角度向源呈叠瓦状(15~30°);  滨海砾石长轴平行岸线,与波浪传播方向垂直,低角度向海呈叠瓦状(<15°)。,(4) 支撑结构  颗粒支撑结构  杂基支撑结构  颗粒支撑结构是指杂基含量低时碎屑颗粒互相接触的岩石结构。  杂基支撑结构是指杂基含量高时的颗粒在杂基中呈漂浮状的岩石结构。,(4) 支撑结构  颗粒支撑结构是水流(波浪)持续作用的结果,细小的基质大部分被搬运走了。如沿岸砂坝、砂滩和风成沉积常见此种结构类型。    杂基支撑结构代表了一种快速堆积的产物,未遭受多少水流或波浪的改造作用,细小的基质未被搬运走。如冰川堆积、冲积扇沉积以及浊流沉积等。,3.岩石类型和矿物成分  如原生沉积的自生矿物可指示沉积环境,岩屑和重矿物可指示来源母岩的性质。岩石类型还可反映沉积盆地的构造状况和古气候条件。,4.岩石颜色  自生色主要取决于岩石中含铁自生矿物及有机质的种类和数量。 粘土岩、化学岩和生物化学岩的自生颜色对古水介质的物理化学条件有良好的反映,是良好的地球化学指标。 泥岩和页岩的颜色是恢复古沉积环境水介质氧化还原程度的地化指标。 一般地,红色、棕红色等代表氧化环境,绿色代表弱氧化环境,浅灰、灰色代表弱还原环境,灰黑色、黑色代表还原环境。 在应用颜色恢复古沉积水介质氧化还原程度时,要注意成岩作用对原始颜色的改造。,5.沉积韵律  沉积韵律为粒度和沉积构造规模的垂向变化,反映沉积体形成过程中的水动力条件的垂向变化。  沉积韵律可分为五类:即正韵律、反韵律、复合韵律、相对均质韵律及交互韵律。  正韵律:曲流河点坝、三角洲分流河道  反韵律:三角洲河口坝、湖相滩坝  复合韵律:三角洲体系,下部为河口坝反韵律、上部为分流河道正韵律的复合反正韵律  相对均质韵律:辫状河心滩坝  交互韵律:河漫滩、分流河道间洪水间歇性泛滥产物和浊积扇外扇,6.砂体的几何形态  砂体的形态、大小和分布通常是对某些主要的地形或沉积作用的反映,因而与沉积环境有直接的联系。  砂体的几何形态包括其形状和大小两方面的内容,其形状既有平面的内容,又有剖面形态。,(1) 砂体的平面形态:  通过编制同一地层单位的砂岩等厚图来了解,根据砂岩厚度等值线所反映的形态,可大致了解砂体形态。  席状(层状)砂体——平面分布面积较大,长宽比值近于1:1,厚度稳定。如陆棚砂、海滩砂等。  扇状或垛状砂体——分布面积中-大,其长宽比值近于1,或小于3,砂体向盆地方向减薄,并呈扇形散开,或呈垛叶状。如:冲积扇、海底扇、三角洲砂体等。   长形砂体——平面面积中-大,长/宽比3~20,厚度不稳定,长形砂体多出现在沿岸砂坝、障壁岛、三角洲平原及海沟沉积中。  透镜(豆荚)状砂体——分布面积小,长宽比小于3:1,出现在河床等沉积中。,(2) 砂体的剖面形态:  通过编制砂体横剖面图来了解,常见的砂体横剖面形态有:  上平下凸状——河流成因的砂体属此类,底部常有冲刷面。  下平上凸状——沿岸沙坝、障壁坝。  楔状——冲积扇、海底扇砂体常属此类,其砂体厚度向盆地方向逐渐变薄。  透镜状砂体——如三角洲的指状砂坝,常呈双凸形的透镜状砂体。,二、古生物标志  古生物资料是确定沉积环境的最有效标志,而且还可指示沉积时的水深、盐度、浊度。 例如: 硅化木——河床相指相化石 陆生植物的根、干、叶、孢子花粉等大量出现 ——湖相重要特征。 海生和陆生生物化石的混生现象 ——三角洲沉积的重要特征。 珊瑚、腕足类、棘皮动物——海相地层,硅化木河床相指相化石,拖鞋珊瑚浅海指相化石,尖锐的始部指向洋流方向,菊石 海洋环境 笔石 海洋环境,生物遗迹与沉积相关系,三、地球化学标志  应用岩石或生物介壳中的微量元素(如硼B、钡Ba、锶Sr、溴Br)、同位素(碳C、硫S、氧O)以及有机地球化学资料来解释环境。,四、地球物理标志1.测井曲线及测井相分析  各种地球物理测井技术所测得的曲线,垂向分辨率较高,是未取心井段沉积相分析必不可少的重要资料。 油田开发阶段,一般取心很少,因而测井资料是进行沉积微相分析必不可少的资料。  测井相分析主要使用自然电位曲线、自然伽玛曲线和地层倾角测井资料。,(1)自然电位(SP)测井曲线 SP曲线与地层水含盐量和井中流体含盐量之差有关。淡水泥浆,含盐水地层,SP曲线向左(负方向)偏移。盐水泥浆,含盐水地层,SP曲线很少或没有偏移,甚至出现反转,即向右(正方向)偏移。 在地层水和井中流体条件相同时,SP曲线与岩层中泥质含量有关。泥质含量高时,偏移幅度小,泥质含量低时,偏移幅度大。不含泥质的纯砂岩,偏移幅度最大,泥质含量100%时,SP曲线完全和基线一致。,砂泥岩沉积以及砂岩中泥质含量的多少与沉积环境密切相关。 高能环境,由于强烈簸选,形成相对粒级较粗的纯净砂岩,其SP曲线幅度高。 低能环境,水流停滞,细粒泥质得以沉积,形成纯泥岩,其SP曲线以基线一致。 因此SP曲线幅度的相对高低,可以判断砂岩中泥质含量的多少和沉积环境能量的强弱,进而利用SP曲线形态识别沉积相类型。,常见的典型曲线形态① 钟形曲线  底部突变接触,反映河道侧向迁移的正粒序结构。如:曲流河砂坝相,三角洲分流河道。,② 漏斗形曲线  顶部突变接触,反映前积砂体的反粒序结构。如:三角洲河口坝相、湖相滩坝。,③ 箱形曲线  顶底界面均为突变接触,反映沉积过程中物源供给丰富和水动力条件稳定。如:滨海潮汐砂体或三角洲分流河道相。,④ 齿形曲线∶  反映沉积过程中能量的快速变化,它既可以是正齿形,也可以是反齿形或对称齿形。如:辫状河、冲击扇或浊积扇。,各类沉积相自然电位测井曲线要素特征表┌────────┬────┬───────┬───────┬─────┬─────────┬─────┬─────┐│相、亚相、微相 │幅 度 │形 态 │接触关系 │光滑程度 │齿 中 线 │幅度组合 │形态组合 │├─┬─┬────┼────┼───────┼───────┼─────┼─────────┼─────┼─────┤│冲│扇│泥石流 │低 幅 │齿形(反向) │ │ │上倾、平行 │前积式 │漏斗形 ││积│根├────┼────┼───────┼───────┼─────┼─────────┼─────┼─────┤│扇│ │主沟道 │中 幅 │齿形 │ │ │平行(水平一下倾)│ │ ││ │ │ │ │(对称一正向)│ │ │ │ │ ││ ├─┴────┼────┼───────┼───────┼─────┼─────────┼─────┼─────┤│ │扇中辫状为道│中- 高幅│齿形组 │ │ │水平、平行 │加积、后积│箱形一钟形││ ├──────┼────┼───────┼───────┼─────┼─────────┼─────┼─────┤│ │外扇席状砂 │中一低幅│齿形(反向) │ │ │上倾、平行 │ │ │├─┼──────┼────┼───────┼───────┼─────┼─────────┼─────┼─────┤│河│辫状河道砂坝│中幅 │箱形 │突变- 渐变 │齿化- 微齿│内收敛 │加积 │ ││流├──────┼────┼───────┼───────┼─────┼─────────┼─────┼─────┤│ │曲流河点砂坝│中幅 │钟形 │ │齿化- 微齿│内收敛 │侧积 │ │├─┼─┬────┼────┼───────┼───────┼─────┼─────────┼─────┼─────┤│三│角│分支河道│中幅 │箱形、钟形 │顶:加速式渐变│微齿- 光滑│内收敛 │ │ ││角│洲│ │ │ │底;突变一渐变│ │ │ │ ││洲│平├────┼────┼───────┼───────┼─────┼─────────┼─────┼─────┤│ │原│决口扇 │中- 低幅│齿形 │ │ │水平 │ │ ││ ├─┼────┼────┼───────┼───────┼─────┼─────────┼─────┼─────┤│ │角│河口坝 │中- 高幅│漏斗- 箱形 │ │齿化- 微齿│外收敛- 水平 │前积、加积│箱形 ││ │洲├────┼────┼───────┼───────┼─────┼─────────┼─────┼─────┤│ │前│远砂坝 │低- 中幅│漏斗形组 │ │微齿 │外收敛 │前积 │漏斗形 ││ │缘├────┼────┼───────┼───────┼─────┼─────────┼─────┼─────┤│ │ │侧翼相 │高幅 │漏斗形、指形 │ │微齿- 光滑│外收敛、水平 │加积 │ │├─┼─┼────┼────┼───────┼───────┼─────┼─────────┼─────┼─────┤│ │滩│ │中- 高幅│齿- 指形 │渐变- 突变 │光滑 │水平- 平行 │加、前后积│指形 ││ │ ├────┼────┼───────┼───────┼─────┼─────────┼─────┼─────┤│沿│坝│中 心 │中- 高幅│漏斗形 │底: 减速渐变 │光滑 │外收敛- 水平 │ │ ││岸│ ├────┼────┼───────┼───────┼─────┼─────────┼─────┼─────┤│体│ │中心底流│中幅 │钟- 漏斗形 │顶、底突变 │齿化- 微齿│内收敛- 外收敛 │加积 │箱形 ││系│ ├────┼────┼───────┼───────┼─────┼─────────┼─────┼─────┤│ │ │堡坝内侧│低幅 │齿形、漏斗形 │ │微齿 │外收敛 │ │ ││ │ ├────┼────┼───────┼───────┼─────┼─────────┼─────┼─────┤│ │ │堡坝外侧│高幅 │漏斗形、指形 │ │光滑 │外收敛 │ │ │├─┼─┴────┼────┼───────┼───────┼─────┼─────────┼─────┼─────┤│水│扇根主沟道 │低幅 │齿形组 │ │ │下倾平行 │加积 │筒形 ││下├─┬────┼────┼───────┼───────┼─────┼─────────┼─────┼─────┤│扇│扇│辫扶沟道│中- 高幅│箱- 钟形 │ │齿化- 微齿│平行(下倾、水平)│ │ ││ │中├────┼────┼───────┼───────┼─────┼─────────┼─────┼─────┤│ │ │前 缘 │中幅 │漏斗形 │ │微齿- 光滑│平行(水平、上倾)│前积 │ ││ ├─┴────┼────┼───────┼───────┼─────┼─────────┼─────┼─────┤│ │扇缘席状砂 │低幅 │漏斗- 反向齿形│ │微齿- 光滑│平行(水平) │ │ │├─┼─┬────┼────┼───────┼───────┼─────┼─────────┼─────┼─────┤│深│沟│坝中心 │中- 高幅│箱- 钟形 │底:突变- 渐变│微齿 │平行(下倾) │后积 │ ││水│道├────┼────┼───────┼───────┼─────┼─────────┼─────┼─────┤│重│ │坝前缘 │中幅 │漏斗形 │ │光滑 │平行(水平- 上倾)│后积、前积│ ││力│ ├────┼────┼───────┼───────┼─────┼─────────┼─────┼─────┤│流│ │坝侧翼 │中- 低幅│对称齿形组 │ │齿化 │水平、平行 │后积 │钟形 ││ ├─┼────┼────┼───────┼───────┼─────┼─────────┼─────┼─────┤│ │深│根部相 │低幅 │齿形 │ │ │平行 下倾 │加积 │筒形- 钟形││ │水├────┼────┼───────┼───────┼─────┼─────────┼─────┼─────┤│ │浊│中心相 │中幅 │箱- 钟形 │ │齿化- 微齿│平行、水平 │ │ ││ │积├────┼────┼───────┼───────┼─────┼─────────┼─────┼─────┤│ │扇│边缘相 │中- 低幅│漏斗- 齿形 │ │微齿 │平行、上倾 │前积 │ │└─┴─┴────┴────┴───────┴───────┴─────┴─────────┴─────┴─────┘,
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本文标题:油藏描述-第四章--储层沉积相分析
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