第三章對(duì)比正第一節(jié).1常規(guī)地層學(xué)

油氣田地下地質(zhì)學(xué)

地球科學(xué)學(xué)院：龔福華2015年7月第三章地層對(duì)比SubsurfaceGeologyofoilandGasFields

地層AB地層對(duì)比分四級(jí)123世界的大區(qū)域區(qū)域的油層對(duì)比區(qū)域的地層對(duì)比-----油區(qū)范圍內(nèi)，建立標(biāo)準(zhǔn)剖面塔中油氣田群123油層對(duì)比--一個(gè)油田內(nèi)，含油層段內(nèi)對(duì)比塔中四油田第三章油氣田地下地層研究第一節(jié)區(qū)域地層研究1、常規(guī)地層學(xué)研究2、穩(wěn)定同位素地層學(xué)3、磁性地層學(xué)4、事件地層學(xué)

1、碎屑巖油氣層對(duì)比2、碳酸鹽巖油氣層對(duì)比第二節(jié)油層對(duì)比巖石地層學(xué)研究地球物理學(xué)研究生物地層學(xué)研究層序地層學(xué)研究常規(guī)地層研究標(biāo)準(zhǔn)層特殊巖性巖性法沉積旋回法標(biāo)準(zhǔn)層特殊巖性巖性法巖性標(biāo)準(zhǔn)層法

巖性標(biāo)準(zhǔn)層--在地層剖面中分布廣泛，特征明顯(突出)，巖性穩(wěn)定、厚度不大(適中)，易于識(shí)別的巖層。如：穩(wěn)定的黑色頁(yè)巖，

砂泥巖組合中的灰?guī)r、白云巖等。

特殊標(biāo)志層法

標(biāo)志層--指顏色、成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造等方面有特殊標(biāo)志的巖層，易與上、下地層區(qū)別。如鮞?；?guī)r、竹葉狀灰?guī)r等。巖性對(duì)比法標(biāo)準(zhǔn)層塔里木盆地石炭系“雙峰灰?guī)r”標(biāo)準(zhǔn)層是指油層剖面上巖性穩(wěn)定，厚度不大，特征明顯，分布面積較廣的巖層。巖性對(duì)比步驟確定標(biāo)準(zhǔn)層連接標(biāo)準(zhǔn)層連接巖性相似厚度相相似的巖層碎屑巖電測(cè)曲線對(duì)比示例圖連接巖性相似厚度相相似的巖層砂巖泥巖，可作標(biāo)準(zhǔn)層砂巖與泥巖在測(cè)井曲線上好區(qū)分

⑴

只適用于具有相同地質(zhì)條件的較小范圍；

⑵應(yīng)盡量參照巖心、巖屑、試油等第一手資料；

⑶覆蓋區(qū)，巖性對(duì)比大多數(shù)使用地球物理測(cè)井資料；⑷對(duì)于巖性和厚度變化劇烈

有不整合發(fā)育地區(qū)

經(jīng)受強(qiáng)烈構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的地區(qū)

井資料少的地區(qū)應(yīng)采用巖相對(duì)比法利用巖性對(duì)比法的注意事項(xiàng)巖性對(duì)比只適用于具有相同地質(zhì)條件的較小范圍，限制在一定的巖性、巖相范圍內(nèi)。巖性對(duì)比大多數(shù)在測(cè)井曲線上完成的沉積旋回法--最常用的巖石組合法

●

沉積旋回(沉積韻律)--指在垂直地層剖面上，若干相似巖性、巖相的巖石有規(guī)律地周期性重復(fù)。

其周期性重復(fù)，可從巖石的顏色、巖性、結(jié)構(gòu)(如粒度)、構(gòu)造等諸多方面表現(xiàn)出來。

●

原理：在同一盆地內(nèi)，地殼升降運(yùn)動(dòng)過程大體一致，且不可逆→同期形成的地層具有相同類型的沉積旋回。沉積旋回：垂直地層剖面上，具相似巖性的巖石有規(guī)律地重復(fù)出現(xiàn)的現(xiàn)象分正旋回（巖性下粗上細(xì)）和反旋回（巖性上粗下細(xì)）。旋回對(duì)比一般在測(cè)井曲線上完成，這是因?yàn)榫碌貙拥膸r性實(shí)物資料不夠，而測(cè)井資料解釋的巖性準(zhǔn)確率很高邊灘砂巖河漫灘泥巖旋回對(duì)比，分級(jí)控制圖中，可明顯地劃分出5個(gè)由粗變細(xì)的沉積旋回；

碎屑巖沉積旋回示意圖

總體上：由下而上碎屑巖逐漸減少，粘土巖逐漸增多的趨勢(shì)，是一個(gè)大的沉積旋回。旋回對(duì)比法注意事項(xiàng)：

▲旋回對(duì)比可用于盆地范圍內(nèi)地層對(duì)比；

絕大多數(shù)沉積旋回：為地殼周期性升降運(yùn)動(dòng)引起，

影響范圍廣；▲旋回界限：多以水進(jìn)開始部分的粗粒沉積或間斷面為界；▲沉積旋回類型：正旋回、反旋回、復(fù)合旋回(中間粗上下細(xì))。▲旋回對(duì)比所選用曲線：

碎屑巖地區(qū)：一般利用SP曲線和R曲線；

碳酸鹽巖地區(qū)：一般利用自然伽馬GR曲線。根據(jù)沉積韻律對(duì)比地層正韻律反韻律正韻律反韻律旋回對(duì)比，分級(jí)控制依據(jù)巖石(性)組合對(duì)比主要地層單元砂巖與頁(yè)巖石灰?guī)r與頁(yè)巖礫巖與頁(yè)巖生物地層學(xué)方法指利用地層中古生物化石類型、化石組合及含量差異，鑒別地層時(shí)代，劃分與對(duì)比地層的方法?；A(chǔ)：生物演化的發(fā)展性、階段性、不可逆性、遷移理論不同地區(qū)地層所含化石或化石組合若相同→它們的地質(zhì)時(shí)代相同和大致相同。劃分與對(duì)比方法：標(biāo)準(zhǔn)化石法；

化石組合法(微體古生物對(duì)比法)

種系演化法古生物學(xué)研究的對(duì)象是化石，化石是保存于地層中的古生物的遺體和遺跡。1、標(biāo)準(zhǔn)化石法

--利用標(biāo)準(zhǔn)化石劃分對(duì)比地層的方法。

標(biāo)準(zhǔn)化石--指地理上分布廣泛，地史上生存時(shí)間短、演化快、標(biāo)志清楚(特征明顯)、數(shù)量多、保存較好的化石

特點(diǎn)(優(yōu)點(diǎn))：方法簡(jiǎn)便、可靠，不受巖性變化限制，可以進(jìn)行大區(qū)域地層對(duì)比(特別是地面地質(zhì)大區(qū)域?qū)Ρ?

缺點(diǎn)：因個(gè)體大，在巖心、巖屑中很難得到完整化石，鉆井剖面地層對(duì)比時(shí)受到限制。2、化石組合法--微體古生物對(duì)比法化石組合法--利用地層中所含全部化石或某一類化石的自然組合對(duì)比地層的方法?！?/p>

微體古生物特點(diǎn)：體積小、分布廣泛、種屬繁多、演化快、生物群分區(qū)現(xiàn)象明顯；在巖心、巖屑中易保存--適用于鉆井地質(zhì)地層對(duì)比。▲

常用的微體古生物化石：當(dāng)前，我國(guó)各油區(qū)地層對(duì)比中，常采用介形蟲、輪藻和孢粉。

井下地層中常見的有介形蟲，它的特點(diǎn)是種類與數(shù)量多，演化的階段短，分布廣，在地史上分布時(shí)間短。微古化石化石組合用于地層對(duì)比中。3、種系演化法物種起源單中心遷移與過渡最初生產(chǎn)點(diǎn)123456研究對(duì)象每一物種最初都只在一個(gè)地方產(chǎn)生，其后因遷移及生存能力，再外遷移。這就是物種起源的單中心觀點(diǎn)。物種不同，不能產(chǎn)生相同的個(gè)體。不同的地方，可以有相同的過渡型的個(gè)體（遷移產(chǎn)生），他們是等時(shí)的，這就是地層對(duì)比的依據(jù)。

柴達(dá)木盆地上新統(tǒng)上部，在許多地面露頭和鉆井剖面中保留了由網(wǎng)紋微湖介（Microlimnocytherereticulata）向中華微湖花介（M.sinensis）的演化過程，前者殼面有網(wǎng)紋，后者殼面光滑，還有介于這兩者間的過渡類型，即具有模糊的網(wǎng)紋，這是該兩種演化過程中的中間類型，并由此構(gòu)成了一個(gè)演化序列。最初生產(chǎn)點(diǎn)1212

不同的地方，可以有相同的過渡型的個(gè)體（遷移產(chǎn)生），他們是等時(shí)的.等時(shí)最初生產(chǎn)點(diǎn)1212等時(shí)歐洲亞洲地球物理學(xué)方法地震反射波追蹤實(shí)例通過地面露頭或鉆井確定地層年代后，由地震反射波組追蹤對(duì)比地層是常用的也是最有效的方法。隨著鉆探工作的開展，不一定都進(jìn)行微體古生物分析對(duì)比地層，而主要是依靠反射波組追蹤實(shí)現(xiàn)地層對(duì)比。層序地層學(xué)方法中期旋回界線原油組劃分界線巖性對(duì)比與層序地層對(duì)比結(jié)果的比較層序?qū)有蚧靖拍睿簩有颍旱貙訉有蜃钤缬蓅loss提出和使用，他指出，地層層序是比群（比組大）、大群、超群更高一級(jí)的地層單元，在一些大陸地區(qū)可以追索，而且以區(qū)域的不整合面為界，他認(rèn)為層序具有年代地層學(xué)意義。層序地層學(xué)方法1977年vail等：沉積層序是一個(gè)地層單元，受海平面控制。它由內(nèi)部相對(duì)整一的，成因上有聯(lián)系的地層組成，其頂、底界以不整合面或者與之可對(duì)比的整合面為界，沉積層序由一個(gè)單一的客觀標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到，那就是地本射和物理關(guān)系。層序-體系域-準(zhǔn)層序組-準(zhǔn)層序-層組-層-紋層組-紋層層序分級(jí)不整合整合層序內(nèi)部是整合的相互之間在成因聯(lián)系由全球相對(duì)海平面變化控制1級(jí)層序：不整合貫穿全盆地2級(jí)層序：不整合延續(xù)2/3盆地面積3級(jí)層序：不整合延續(xù)1/3盆地面積深海無沉積段或盆地邊緣沉積不留面河流相三角洲湖相灘按構(gòu)造作用的規(guī)模常分為4級(jí)大于數(shù)千萬年數(shù)十萬年數(shù)百萬年數(shù)千萬年數(shù)萬年1級(jí)2級(jí)3級(jí)準(zhǔn)層序地層術(shù)語(yǔ)組段數(shù)千年4級(jí)5級(jí)相序列亞段Miall的邊界分類八級(jí)盆地充填復(fù)合體七級(jí)沉積體系大型三角洲六級(jí)河道帶五級(jí)三角洲朵葉河道viilGallowayCross兩個(gè)不整合面之間的地層單元兩個(gè)與不整合面對(duì)應(yīng)的整合面之間的地層最大海泛面之間的地層（凝縮段，沉積物很少）以海進(jìn)(不整合)與海退的一個(gè)旋回沉積層為一個(gè)層序海進(jìn)面初海面海退面層序地層學(xué)學(xué)派最大海泛面最大湖泛面是指湖平面上升到最大形成的關(guān)鍵面,在古水深曲線上,它對(duì)應(yīng)于水體最深的位置,界面之下為水進(jìn)半旋回,界面之上為水退半旋回。

海水向陸方向侵入的最遠(yuǎn)、環(huán)境水深最大期形成的非沉積作用間斷面,一般由最深水相所代表,密集段和地層下超面是最大海泛面的重要識(shí)別標(biāo)志。一個(gè)完整三級(jí)層序的內(nèi)部結(jié)構(gòu)海平面相對(duì)上升海平面相對(duì)下降海平面相對(duì)靜止海岸上超海岸頂超層序內(nèi)的地層與不整合面的關(guān)系，是重要研究?jī)?nèi)容海岸上超的向下遷移海平面的變化引起海岸線的變化湖岸頂超湖平面靜止湖岸上超向盆地遷移最終湖平面原始湖平面湖岸上超向陸遷移最終湖平面原始湖平面層序界面的劃分根土層淺水相覆蓋在深水相之上河床滯留沉積鈣質(zhì)結(jié)核上覆洪積巖上覆鮞粒上覆物性好的砂巖沉積旋回層序界面的識(shí)別層序界面的識(shí)別加積前積層序界面的識(shí)別成巖作用標(biāo)志辛15井T3附近褐鐵礦含量變化

傾角測(cè)井資料東營(yíng)坳陷某井T1附近地層傾角矢量圖

層序界面的識(shí)別測(cè)井曲線的接觸關(guān)系的突變東營(yíng)坳陷純8井第八層序頂界電測(cè)曲線響應(yīng)特征

單井沉積相及不同級(jí)別層序旋回的識(shí)別

層序界面的識(shí)別在斷折帶發(fā)育的陡坡上,湖平面下降到最下一個(gè)坡折帶以下后,湖平面繼續(xù)下降,隨后又上升至最下一個(gè)坡折帶,這一期間沉積的湖泊沉積物及對(duì)應(yīng)的一些河流或其他沉積體稱為低位體系域;

地層格架是指盆地內(nèi)部各層序單元的幾何形態(tài)和相互關(guān)系;體系域是指一系列同期沉積體系的集合體,是具有成因聯(lián)系的、相的三維空間組合.準(zhǔn)層序是一個(gè)以海泛面或與之對(duì)應(yīng)的面為界、成因上有聯(lián)系的層或?qū)咏M構(gòu)成的相對(duì)整合序列,是測(cè)井層序地層分析的最小基本單元;一個(gè)層序內(nèi)的地層向上的順序依次被稱為低位體系域、海侵體系域和高位體系域；高水位體系域是指湖水面達(dá)到最大湖泛面后沉積速度大于湖盆沉降速度,水體變淺,湖岸變寬緩,湖盆收縮時(shí)期的沉積體。低水位體系域是指發(fā)育于低的相對(duì)海平面變化時(shí)期，并沉積于大陸斜坡和盆內(nèi)，由斜坡扇、盆底扇和由加積型沉積充填的下切谷、和下超于盆底扇之上的進(jìn)積性低水位期楔形體組成。其頂部為海進(jìn)面。海進(jìn)體系域可能是一個(gè)非常薄的海相泥巖，或盆底滯留礫巖沉積也可能是被凝縮了的沉積段。其頂部與最大海泛面相對(duì)應(yīng)。低水位體系域三級(jí)層序發(fā)育過程示意圖湖心湖岸湖侵體系域湖底濁積扇扇三角洲

圖示古地形坡折帶向湖心一側(cè)低位體系域發(fā)育，通常由湖底濁積扇和扇三角洲等組成，這些砂體統(tǒng)稱為“低位扇”。低位體系域之上疊加湖侵體系域和高位體系域。高位體系域發(fā)育大型三角洲砂體。湖侵體系域泥巖有機(jī)質(zhì)豐富，在熱演化過程中成為優(yōu)質(zhì)生油巖。