第二節(jié)測井相的識別與模式PPT課件

1、第二節(jié) 測井相的識別與模式 油氣勘探與開發(fā)始終都離不開對測井資料的分析與研究。而測井相分析依據(jù)不同的測井資料進行沉積相的識別與研究，因此它是地下儲層沉積相識別的基礎(chǔ)手段之一，也是進行小層對比的最基本、最直接的依據(jù)。一、概述 微相是沉積體系中最基本的構(gòu)成單元，反映了沉積條件基本一致情況下形成的沉積巖。不同微相的沉積特征在測井資料中有所反映和表現(xiàn)的觀點，是測井識別沉積微相的基礎(chǔ)。表3-2 不同測井曲線在油氣儲層研究中的作用 測井系列直接作用間接的輔助作用自然電位（SP）計算地層水電阻率和指示滲透性估算泥質(zhì)含量，指示相及地層對比自然伽瑪（GR）定量計算泥質(zhì)含量及地質(zhì)對比指示相、巖性以及礦物識別和不整

2、合識別聲波（AC）定量計算孔隙度、地震層速度及聲阻抗地層對比，巖性識別，生油層評價，巖石結(jié)構(gòu)分析，裂縫識別，壓實程度和異常壓力分析密度（DEN）計算孔隙度，間接地計算烴密度，以及波阻抗巖性識別，礦物識別，生油層評價，地層異常壓力帶識別中子（CNL）計算巖層的孔隙度氣層、巖性及火山巖識別電阻率感應(yīng)計算流體飽和度，巖性識別巖石結(jié)構(gòu)分析，地層對比，相分析與識別，壓實作用分析與超壓帶識別，生油層識別二、常規(guī)測井曲線特征的地質(zhì)意義（一）幅度大小 自然電位測井的幅度主要反映井中自然狀態(tài)下電場強弱的分布；在滲透層段SP曲線偏離泥巖基線的幅度大小與地層水含鹽量和井中流體含鹽量之差有關(guān)。在淡水泥漿中，向含鹽水地

3、層的位置SP曲線發(fā)生向左偏移，即負(fù)方向偏移。在其它條件相同的情況下，純砂巖的負(fù)向偏移幅度最大；當(dāng)砂巖中含泥質(zhì)時，SP幅度減小，并與泥質(zhì)含量呈正比，直至泥巖層（泥質(zhì)含量為100時），SP曲線完全和基線一致。而在采用鹽水泥漿時，含鹽水地層的SP曲線則很少或沒有發(fā)生偏移，甚至可以出現(xiàn)反轉(zhuǎn)。 自然伽瑪測井響應(yīng)主要是反映地層天然放射性能量。由于粘土礦物中含有鉀放射性同位素K40，泥巖層具有較強的天然放射性，砂巖放射性要小得多；因此自然伽瑪測井曲線能較好地反映垂向?qū)有蛑猩皫r和泥巖的相對含量。隨著砂質(zhì)的增多表現(xiàn)出放射性降低，砂巖粒度變粗，泥質(zhì)含量減少。自然電位和自然伽瑪雖然總體上特征相似，即對砂、泥巖比較敏

4、感，但二者也有所區(qū)別，在一些特殊的情況下，如薄層和致密砂巖層，自然伽瑪可以彌補自然電位的不足。 砂泥巖剖面，砂巖的泥質(zhì)含量與沉積環(huán)境密切相關(guān)：高能環(huán)境，水體強烈簸選，形成相對粒級較粗的純凈砂巖，SP/Gr幅度大；低能環(huán)境，泥質(zhì)得以沉積，形成純泥巖，其SP/Gr幅度與基線一致，故SP/Gr的相對高低，可判斷砂巖中泥質(zhì)含量的多少和沉積環(huán)境能量的強弱。 圖3-14 曲線形態(tài)分類圖（據(jù)Serra & Sulpice，1975）（二）形態(tài)特征 沉積環(huán)境不同，物源、水體大小和能量也不同，導(dǎo)致沉積物組合形式和層序特征的不同，測井曲線上表現(xiàn)為不同的曲線形態(tài)。 1975年O.Serra等根據(jù)自然伽瑪（電

5、位）曲線進行了分類，歸納了兩類分類方法：一為形態(tài)分類；二為曲線平滑程度分類。 1、形態(tài)特征（1）鐘形（Bell） 曲線下部最大，往上越來越小，是水流能量漸弱或物源供應(yīng)漸少的表現(xiàn)。其特點為底部突變、頂部漸變，即為向上變細(xì)的韻律，反映河道側(cè)向遷移的正粒序結(jié)構(gòu)，典型的代表為曲流河點壩或河道相沉積的產(chǎn)物。（2）漏斗形（Funnel） 與鐘形相反，垂向上呈現(xiàn)出向上變粗的水退反粒序結(jié)構(gòu)，水動力逐漸加強和物源供應(yīng)充足。其特點是頂部突變接觸、底部漸變，反映前積或順流加積砂體的反粒序結(jié)構(gòu)，典型的代表為三角洲前緣河口壩相。（3）箱形（Cylinder） 也稱柱形。反映沉積過程中物源充足、水動力穩(wěn)定條件下的快速堆積

6、或環(huán)境穩(wěn)定的沉積。頂?shù)捉缑婢鶠橥蛔兘佑|，反映沉積過程中物源供給豐富和水動力條件相對較強，代表潮汐砂體或辮狀河道砂體。 （4）舌形（Egg） 也稱為蛋形。上、下均為漸變形，而且通常厚度不大，反映出受多種因素的影響，其整體背景的水動力條件相對較弱或快速變化，多為決口扇、指狀砂壩及遠砂壩沉積的產(chǎn)物。也可進一步劃分為尖咀形。（5）線形（Liner） 垂向上的幅度變化不大，主要反映相對較為平靜的沉積環(huán)境，如淺-深湖（海）相沉積，物源供給嚴(yán)重不足，以細(xì)粒沉積為主。 2、平滑程度（1）齒形（Serrated） 反映沉積過程中能量的快速變化或水動力環(huán)境的不穩(wěn)定，它既可以是正齒形，也可以是反齒形或?qū)ΨQ齒形，為沖

7、積扇或濁積扇所具有。（2）平滑形（Smooth） 反映沉積環(huán)境較為穩(wěn)定和水動力條件相對平靜，因而體現(xiàn)出巖性的穩(wěn)定變化，無砂泥間互現(xiàn)象。 （三）接觸關(guān)系 測井曲線可以反映層間的接觸關(guān)系?？傮w來看，接觸關(guān)系主要有突變和漸變兩類。突變又可分為頂部突變和底部突變，漸變也以分為頂部漸變和底部漸變。其中底部突變通常反映的是各種河流的沖刷作用。 Serra的劃分為測井相研究奠定了良好的基礎(chǔ)，但在具體分析時，還應(yīng)考慮其組合特征等。馬正1981年根據(jù)我國油田的實際情況，依據(jù)測井曲線幅度、形態(tài)、接觸關(guān)系、平滑程度以及組合關(guān)系進行了分類（圖3-15），這一分類對我國的陸相沉積更具有意義。（四）組合類型 測井曲線的組

8、合形式包括幅變組合與形態(tài)組合（表3-3）。幅變組合包括加速幅變、均勻幅變和減速幅變，形態(tài)組合包括箱形-鐘形組合、漏斗形-箱形組合、指形-漏斗形組合、箱形-鐘形-漏斗形組合以及齒形-箱形-鐘形-漏斗形組合等（圖3-15），不同的組合特征可以更好地反映地層的沉積環(huán)境。 根據(jù)沉積學(xué)研究中沉積層序的旋回性，顆粒大小、巖性粗細(xì)在測井曲線上的表現(xiàn)形式，總結(jié)出不同沉積相帶的曲線形態(tài)特征（圖3-16）。上述曲線形態(tài)是理想情況下的曲線形態(tài)，對于一個特定的地區(qū)，應(yīng)充分利用巖心分析資料，總結(jié)不同沉積相特征在曲線上的響應(yīng)，建立研究區(qū)的測井相模式。 圖3-15 自然電位曲線要素圖表3-3 各類沉積相自然電位測井曲線要素

9、特征（據(jù)馬正，1982修改） 曲線要素 相、亞相、微相幅度形態(tài)接觸關(guān)系光滑程度齒中線幅變組合形態(tài)組合沖積扇扇根泥石流低幅齒形（反向） 上傾、平行前積式漏斗形主溝道中幅齒形（對稱-正向） 平行（水平-下傾） 扇中辮狀溝道中-高幅齒形組 水平、平行加積、后積箱形-鐘形外扇席狀砂中-低幅齒形（反向） 上傾、平行 河流辮狀河道砂壩中幅箱形突變-漸變齒化-微齒內(nèi)收斂加積 曲流河點砂壩中幅鐘形 齒化-微齒內(nèi)收斂側(cè)積 三角洲平原分支河道中幅箱形、鐘形頂：加速漸變底：突-漸變微齒-光滑內(nèi)收斂 決口扇中-低幅齒形 水平 前緣河口壩中-高幅漏斗-箱形 齒化-微齒外收斂-水平前積、加積箱形遠砂壩低-中幅漏斗形組 微

10、齒外收斂前積漏斗形側(cè)翼相高幅漏斗形、指形 微齒-光滑外收斂、水平加積 濱岸灘中-高幅齒-指形漸-突變光滑水平-平行加積、前積、指形壩中心中-高幅漏斗形底：減速漸變光滑外收斂-水平 中心（底流）中幅鐘-漏斗形頂、底突變齒化-微齒內(nèi)收斂-外收斂加積箱形堡壩內(nèi)側(cè)低幅齒形、漏斗形 微齒外收斂 堡壩外側(cè)高幅漏斗形、指形 光滑外收斂 水下扇扇根主溝道低幅齒形組 下傾平行加積筒形扇中辮狀溝道中-高幅箱-鐘形 齒化-微齒平行（下傾、水平） 前緣中幅漏斗形 微齒-光滑平行（水平、上傾）前積 扇緣席狀砂低幅漏斗-反向齒形 微齒-光滑平行（水平） 深水重力流溝道壩中心中-高幅箱-鐘形底、突-漸變微齒平行（下傾）后積

11、 壩前緣中幅漏斗形 光滑平行（水平-上傾）后積、前積 壩側(cè)翼中-低幅對稱齒形組 齒化水平、平行后積鐘形濁積扇根部相低幅齒形 平行下傾加積筒形-鐘形中心相中幅箱-鐘形 齒化-微齒平行、水平 邊緣相中-低幅漏斗-齒形 微齒平行、上傾前積 圖3-16 各類沉積環(huán)境自然電位測井曲線形態(tài)組合圖（據(jù)馬正1982）三、地層傾角測井和電阻率成像測井研究沉積相（一）地層傾角測井研究沉積環(huán)境 近年來發(fā)展完善的高分辨率地層傾角測井為研究沉積環(huán)境提供了有效的手段，能夠提供沉積構(gòu)造、古水流等方面的信息。 層理是重要的沉積構(gòu)造，也是反映古水流動力條件的直觀證據(jù)。采用相關(guān)對比或模式識別，對地層傾角測井資料進行處理，可以根據(jù)

12、其處理成果對應(yīng)的矢量圖模式和方位頻率圖分析沉積構(gòu)造和古水流方向。1、矢量圖及其反映的層理特征 在矢量圖上，根據(jù)地層傾角和傾向隨深度變化的規(guī)律，可以劃分出四種模式：即綠模式、紅模式、藍模式和雜亂模式（圖3-17、表3-4）。根據(jù)地層傾角資料，可以解釋各種沉積層理的類型（圖3-18），進而是進一步解釋其沉積環(huán)境和相。 矢量圖模式矢量圖特征反映地質(zhì)特點綠模式傾角和傾向隨深度的增加，基本保持不變反映水平層理，也反映沉積構(gòu)造紋層的傾角紅模式傾角隨深度增加而增大，傾向基本不變反映了向下傾方向的地層增厚，可解釋砂壩或河道等沉積特征（要結(jié)合自然電位或自然伽瑪曲線），也可能是褶皺斷層或不整合。藍模式傾角隨深度增

13、加而減小，傾向基本不變表示向下傾方向地層變薄，可解釋為前積層理也可能與褶皺或斷層有關(guān)雜亂模式傾角和傾向變化大，無規(guī)律性反映斷層帶、風(fēng)化殼、礫石層及槽狀交錯層理等表3-4 地層傾角矢量模式及反映地質(zhì)特征 圖3-17 地層傾角模式圖3-18 各種層理的理想傾角模式（引自吳元燕，1996）2、方位頻率圖 方位頻率圖是在某個給定井段內(nèi)優(yōu)選傾斜方位的統(tǒng)計圖，針對單一砂層層面、層理進行方位頻率統(tǒng)計，可用其判斷古水流方向；而頻率集中的方向表示這段砂巖的主要古水流方向。3、幾種典型沉積相在地層傾角測井中的特征反映 不同沉積環(huán)境下沉積物的特點在地層傾角測井中都會有所反映。以曲流河點砂壩、三角洲前緣砂、濁積水道等

14、幾種典型環(huán)境為例，加以說明（表3-5）。 表3-5 幾種典型沉積相在地層傾角測井中的響應(yīng)特征 沉積相地層傾角測井響應(yīng)特征曲流河點砂壩內(nèi)部為藍模式，上部為紅模式，其傾向特征與井所在部位有關(guān)點砂壩近上游處紅、藍方位角相差大于90，中段90，尾端相差小于90（圖3-19）三角洲河口壩一般為藍模式，頂部矢量分散。在砂層內(nèi)部，由多個藍模式組合而成當(dāng)傾角大于10，說明堆積作用為主，水動力能量弱；傾角小于10，水體動力強在前緣砂背景上紅模式矢量（圖3-20）濁積水道濁流供應(yīng)水道下部為紅模式，上部為藍模式藍模式傾向指向水流方向，紅藍方位相差90，中扇水道出口處，為藍模式矢量外扇席狀砂具加積特征，成低角度綠模式

15、矢量（圖3-21）圖3-19 點砂壩矢量圖（據(jù)Schlumberger）圖3-21 濁積水道矢量模式（據(jù)Schlumberger）圖3-20 河口壩相矢量圖（據(jù)Schlumberger）（二）成像測井分析沉積環(huán)境和特征 目前地層微電阻率掃描和全井眼微電阻率掃描資料已經(jīng)比較成功地用于沉積相分析。一般而言，在垂向上有一定規(guī)模的沉積構(gòu)造如沖刷面、大型交錯層理等，成像測井能夠比較清晰地反映出來（表3-6）。 表3-6 不同沉積構(gòu)造在成像測井上的響應(yīng)序號沉積構(gòu)造全井眼微電阻率掃描測井響應(yīng)1沖刷面圖像上有一個凹凸不平起伏的界面，上部暗色泥礫呈扁平狀略顯定向排列，其下為含膏泥巖的高阻異常巖性反映2斜層理斜層

16、理往往對應(yīng)于一組有明暗條紋顯示的正弦波曲線3槽狀交錯層理圖像上由一套不同角度的正弦曲線顯示的層系界面，兩層系界面間上弧形的截切紋層，為明暗相間的條紋組成，其厚度規(guī)模隨巖心上的規(guī)模而變4板狀交錯層理圖像往往識別出幾個平直的層系界面，每個層系內(nèi)紋層顯示底部收斂頂部截切的明暗條紋5小型沙紋交錯層理在井周成像測井圖上局部發(fā)育一些小的、短的紋層截切現(xiàn)象，基本沒有延伸出井周范圍從對比解釋上看小型砂紋交錯層理只在部分典型的層段上有顯示6結(jié)核鈣質(zhì)斑塊、條塊在圖像上呈不規(guī)則的亮塊及條帶，顯示高阻特征7生物鉆孔構(gòu)造生物鉆孔構(gòu)造在圖像上顯示不規(guī)則的亮色線狀條紋或斑塊狀8羽狀交錯層理圖像上表現(xiàn)為上下紋層傾向相反的正弦

17、曲線9透鏡狀層理圖像上表現(xiàn)為暗色條紋夾透鏡狀亮色斑塊10遞變層理粗巖性（如礫巖）在圖像上表現(xiàn)為亮色，細(xì)巖性（如泥巖）表現(xiàn)為暗色總體呈現(xiàn)由亮色至暗色的顏色遞變11韻律層理由砂泥巖間互形成的韻律層在圖像上表現(xiàn)為平行的明暗條紋四、測井相研究的步驟 沉積微相的劃分遵循由點到線再到面的研究方法，即從巖心描述出發(fā)，再進行單井微相劃分，最后進行剖面與平面的微相劃分。具體步驟如下：（一）選擇關(guān)鍵井 關(guān)鍵井要具備以下條件：位于構(gòu)造有利部位；取心資料和齊全的分析化驗資料；測井條件良好（井眼條件要好，泥漿正常）；裸眼測井資料齊全；地層測試、生產(chǎn)測井資料豐富，并有大量的生產(chǎn)動態(tài)資料。（二）建立測井相圖版 對關(guān)鍵井，首先在巖心觀察與描述基礎(chǔ)上，結(jié)合分析化驗及測井資料進行單井相分析，劃分亞相、微相，編制單井相分析綜合柱狀圖（圖3-22）。 在此基礎(chǔ)上對各微相測井曲線特征進行比較，找出它們之間的關(guān)系。有時同一微相的測井曲線由于所處微相部位不同，形態(tài)也不一樣；編制微相-測井曲線圖版，作為微相劃分的依據(jù)，如珠江口盆地某油田測井相模版，該測井相模版建立了辮狀河三角洲各類砂體的測井響應(yīng)，從而達到了測井相研究的目的（圖3-