《油田開發(fā)地質(zhì)學(xué)》第八章 地層對比

第八章

地層對比及油層沉積相研究區(qū)域地層對比方法簡介碎屑巖油層對比碳酸鹽巖油層對比油層細(xì)分沉積相研究儲層非均質(zhì)性簡介區(qū)域地層對比:第一節(jié)區(qū)域地層對比方法簡介巖石地層學(xué)方法生物地層學(xué)方法同位素年齡測定法層序地層學(xué)方法注意：不能用于不同盆地間的地層對比。同一盆地之內(nèi)，如果巖性變化太大，也不能單獨使用這種方法。

一、巖石地層學(xué)方法利用地層本身的巖性特征，巖石組合、旋回類型、地層所含重礦物、電測曲線特點等標(biāo)志對比地層。適用范圍：巖相橫向變化不大，或巖性雖然變化較大，但有規(guī)律可循的地區(qū)。步驟——參見巖性對比圖

標(biāo)準(zhǔn)層：巖性特殊、巖層穩(wěn)定、厚度較薄、分布廣泛的巖層1．巖性對比法原理：沉積成層原理及在沉積過程中相鄰地區(qū)巖性的相似性、巖性變化的順序性和連續(xù)性。注意：對于巖性和厚度變化劇烈、有不整合以及經(jīng)受強(qiáng)烈構(gòu)造運(yùn)動的地區(qū)、井資料少的情況，應(yīng)采用巖相對比法沉積旋回？注意：旋回的界限通常以水進(jìn)開始部分，即粗礫沉積或間斷面為界2.沉積旋回對比法原理：在同一盆地內(nèi)，地殼升降運(yùn)動過程大體一致，且不可逆的，故同期形成的地層能形成相同類型的沉積旋回。指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)。（巖石的顏色、巖性、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造）重礦物對比：按重礦物的類型、百分含量和重礦物的形態(tài)特征變化分層、對比3.礦物對比法原理：同一地區(qū)的沉積物來源、搬運(yùn)條件及沉積環(huán)境是近似的，其礦物的組成（或某些礦物含量）基本不變或有規(guī)律的變化。密度大于2.75(2.86)的礦物，鋯英石、綠簾石、綠泥石、磁鐵礦、重晶石等；②利用測井資料對比對比電性標(biāo)志層或相鄰井曲線的相似特征標(biāo)準(zhǔn)測井曲線（1：500）——2.5米底部梯度電阻率、自然電位或自然伽馬、微電極微電位，中子測井等4.地球物理資料對比法①利用地震剖面對比（二維勘探或三維開發(fā)）用井標(biāo)定各反射標(biāo)準(zhǔn)層，并追蹤（強(qiáng)反射同相軸）以閉合（1）標(biāo)準(zhǔn)化石對比法→利用標(biāo)準(zhǔn)化石劃分對比地層

二、生物地層學(xué)方法原理：不同時代的地層往往含有不同種類的化石，不同地區(qū)的地層所含化石或化石組合若相同，它們的地質(zhì)時代就相同或大致相同。缺點：因個體大，在鉆井巖心、巖屑中難得到完整的標(biāo)準(zhǔn)化石，鉆井剖面地層對比時受到限制。地理上分布較廣，生存的地質(zhì)時間較短、演化快，特征明顯、數(shù)量多，保存較好的化石三、同位素年齡測定法

K40→Ar40(氬)半衰期四、層序地層學(xué)方法微體古生物對比（2）化石組合法

——全部化石或某一類化石的自然組合個體小，數(shù)量多、種屬繁多，演化快，生物群分區(qū)現(xiàn)象明顯，適用于鉆井地質(zhì)地層對比在油田范圍內(nèi)，對區(qū)域地層對比時已確定的含油層系中的油層，進(jìn)行細(xì)分和連通的對比?！訉Ρ鹊诙?jié)碎屑巖油層對比一、油層對比的概念二、油層對比資料選擇注：復(fù)習(xí)地質(zhì)錄井部分內(nèi)容

1.巖性特征巖性：巖層的顏色、成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、變化規(guī)律及其特殊標(biāo)志；巖性組合特征：剖面上的巖石類型及其縱向上的排列關(guān)系三、油層對比的依據(jù)2.沉積旋回?fù)?jù)地殼運(yùn)動的區(qū)域性和不均衡性，“旋回對比，分級控制”3.地球物理特征電測曲線能清楚地反映巖性特征、巖性組合特征、沉積旋回及巖相特征，——電性標(biāo)志層2.骨架剖面的建立通過典型井向外延伸，建立井間“十”字剖面；骨架剖面向兩側(cè)建立輔助的“田”字剖面。四、油層對比的程序（點—線—面）地層層序正常、油層較全、資料齊全的取心井→確定標(biāo)準(zhǔn)層，建立柱狀剖面作標(biāo)準(zhǔn)剖面。1.典型井（段）的選擇——關(guān)鍵井巖電分析3.面積控制井區(qū)或區(qū)塊上所有井的小層對比五、碎屑巖油層對比單元不同地區(qū)、不同勘探階段的對比單元不同?？碧匠跗冢汉蛯酉怠蛯咏M→

砂層組開發(fā)高成熟期：單油層2．砂層組（復(fù)油層或砂巖組）

由若干相互鄰近的單油層組合而成。同一砂層組內(nèi)的油層其巖性特征基本一致。（一）對比單元的劃分1．單油層（通稱小層或單層）油層對比的最小單元，為沉積韻律的較粗部分。具有一定的厚度和分布范圍，巖性和物性基本一致。3．油層組

由若個油層特征相近的砂層組組合而成，以較厚的非滲透性泥巖作蓋、底層，且分布于同一相段內(nèi)。如：大慶油田葡萄花含油層系—Ⅰ、Ⅱ油層組—PⅠ1～4砂層組PⅠ1、PⅠ2單油層4．含油層系

若干油層組的組合，同一含油層系內(nèi)的油層其沉積成因、巖石類型相近，油水特征基本一致。頂、底界與地層時代分界線具有一致性。（二）沉積旋回分級與劃分沉積旋回分級1.四級沉積旋回（韻律）——單油層包含一個單油層在內(nèi)的不同粒度序列巖石的組合。2.三級沉積旋回——砂層組同一巖相段內(nèi)幾種不同類型的單層或四級旋回組成3.二級沉積旋回——油層組由不同沉積的巖相段組成的旋回性沉積。它包含若干砂巖組所組成的幾個油層組。一般有標(biāo)準(zhǔn)層或輔助標(biāo)準(zhǔn)層控制旋回界線。4.一級沉積旋回——含油層系由一套包含若干油層組在內(nèi)的旋回性沉積組成。相當(dāng)于生油層和儲集層的組合，或儲油層與蓋層的組合。每套含油層系一般都有古生物或微體古生物標(biāo)準(zhǔn)層來控制界線。（二）沉積旋回分級與劃分沉積旋回的劃分：

單層的巖性組合→最低級次沉積旋回→較高級次→最高級次→

對比全區(qū)沉積旋回的演變規(guī)律六、碎屑巖油層對比方法沉積旋回——巖性厚度對比法等高程沉積時間單元對比法油田→某一斷塊→開發(fā)試驗區(qū)→注采井組含油層系→油層組→砂層組→單油層■對比步驟：在標(biāo)準(zhǔn)層控制下，按照沉積旋回的級次及厚度比例關(guān)系，從小到大按步驟逐級對比，直到每個單層。（一）沉積旋回—巖性厚度對比法■適用條件：較穩(wěn)定的沉積單元，油層連續(xù)性好，分布廣泛、穩(wěn)定

如：海相、湖相或在小范圍內(nèi)比較穩(wěn)定的沉積環(huán)境1）利用標(biāo)準(zhǔn)層劃分油層組2）利用沉積旋回對比砂層組；3）利用巖性和厚度比例對比單油層；4）連接對比線。標(biāo)準(zhǔn)層？（一）沉積旋回—巖性厚度對比法輔助標(biāo)準(zhǔn)層（標(biāo)志層）：

巖性、電性特征較突出，在三級構(gòu)造局部地區(qū)具有相對穩(wěn)定性（90-50%）。常見類型：

A.砂泥巖剖面中薄層灰?guī)r—高電阻率

B.碳酸鹽巖剖面中石膏、泥巖

C.碎屑巖剖面中穩(wěn)定泥巖段—（低電阻率、高自然伽馬）

D.特殊巖性：常見油頁巖、煤—巖屑錄井

E.化石層巖性、電性特征明顯，在三級構(gòu)造范圍內(nèi)穩(wěn)定分布(>90%)，用它基本可以確定油層組界線。（二）等高程沉積時間單元對比法■適用條件：沉積環(huán)境復(fù)雜地區(qū)如：河流相、三角洲平原、扇三角洲等砂體中對比單層

■對比步驟：利用巖性—時間標(biāo)層作控制，以砂體頂面距同一標(biāo)志層等距離的方法進(jìn)行。相同沉積環(huán)境下的物理、化學(xué)及生物作用所形成的同時沉積。3井1、2層在電性上疊加顯示不清楚，但在巖心觀察中見中、底部含泥礫及沖刷面，故應(yīng)為疊加型砂巖，且鄰井疊加顯示清楚。孤東油田油砂體形態(tài)剖面圖七、油層對比成果圖表的編制及應(yīng)用1．油層對比數(shù)據(jù)表

（1）小層數(shù)據(jù)表——以井為單元（2）單層對比數(shù)據(jù)表——以單層為單元

（1）剖面圖油層剖面圖：油田上沿某一方向的油層對比圖，它反映油層與上下層的連通情況及延伸情況等。具有滲透性較好，含油飽和度較高，能產(chǎn)出工業(yè)油流的砂巖體2．油層對比成果圖（2）平面圖小層平面圖：連通體平面圖表示單油層在平面上的分布范圍及有效厚度及滲透率變化的圖件。油砂體平面圖：反映單個砂體平面分布特征，有效厚度及滲透率變化趨勢的圖件。七、油層對比成果圖表的編制及應(yīng)用4.應(yīng)用：①計算砂體儲量，對油層進(jìn)行定量評價；②劃分開發(fā)層系，調(diào)整開發(fā)方案；③油井動態(tài)分析（3）立體圖油層?xùn)艩顖D（油層連通圖）反映油層在各個方向上的巖性、巖相變化，層間連通情況。油砂體連通圖：反映油砂體的相互連通關(guān)系油層?xùn)艩顖D1）建立標(biāo)準(zhǔn)剖面，劃分儲集單元。2）選擇標(biāo)準(zhǔn)層，確定水平對比基線。3）將各井置于水平對比基線的相應(yīng)位置上，按比例繪制各井的柱狀剖面，并劃分儲集單元4）連接對比線，連井對比，用對比線連接相應(yīng)的儲集單元。（儲集單元用虛線、地層界線用實線）；5）動態(tài)資料驗證。四、對比成果圖的編制及應(yīng)用三、儲集單元的對比

——儲、蓋、底層巖性組合的對比第四節(jié)油層細(xì)分沉積相研究不同沉積成因的砂體，從微觀的孔隙結(jié)構(gòu)、砂粒排列、層理中的紋層、層內(nèi)不穩(wěn)定的泥質(zhì)薄夾層、粒度韻律序列及儲油物性、砂體的延伸與分布等方面均有一定差異，具有明顯不同的開發(fā)特點。油砂體的沉積成因揭示油層的非均質(zhì)性，是掌握油水運(yùn)動規(guī)律、預(yù)測油砂體的分布特征及提高油氣采收率的重要途徑。對油層進(jìn)行沉積相研究3.測井資料陸相碎屑巖的砂泥巖互層中廣泛應(yīng)用——油層測井相、沉積相分析一、基礎(chǔ)資料1.區(qū)域巖相古地理資料了解研究區(qū)總的沉積環(huán)境和大相、亞相類型和分布狀況→圈定油田乃至開發(fā)區(qū)塊的沉積體系和相帶。2.取心資料（巖心綜合錄井圖）相標(biāo)志——巖性、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、古生物、地球化學(xué)4.地震資料（三維）——地震相5.試油、試采等生產(chǎn)動態(tài)資料6.分析化驗資料古生物、粒度、孔隙度和滲透率、泥質(zhì)含量、鈣質(zhì)含量、含油飽和度等1.單井相分析——從巖心觀察入手，收集各種相標(biāo)志和樣品分析，建立剖面的垂向?qū)有?，初步確定其沉積相類型，并確定各種相類型在縱向上的共生組合規(guī)律，最后繪出單井相分析綜合柱狀圖。二、相分析流程2.剖面相分析——建立井之間的聯(lián)系，通過對比確定沉積相在二維空間內(nèi)的展布特征。取心較少時，可依據(jù)探井的巖屑錄井或電測曲線資料。如東營凹陷東辛油田3.平面相分析——通過繪制一系列剖面圖、平面圖，分析區(qū)域沉積相類型的展布。能夠表征沉積物特征，并據(jù)此辨別沉積相的一組測井響應(yīng)。（自然電位、電阻率、地層傾角、體積密度、中子孔隙度、聲波時差）三、測井相分析油層相分析主要在覆蓋區(qū)內(nèi)研究地下的沉積條件和環(huán)境→

測井信息分析是相分析的有利工具測井相測井相模式（1）形態(tài)要素

a．幅度→反映沉積特征——粒度、分選、泥質(zhì)含量粒度粗、分選好、泥質(zhì)含量少、滲透性好的砂巖、幅度就高，反映較強(qiáng)水動力條件。高幅-灘砂中幅-河道砂低幅-漫灘沉積

（一）利用自然電位曲線解釋沉積環(huán)境

1．基本原理2.自然電位曲線要素b.形態(tài)→反映砂體沉積過程中水動力和物源供應(yīng)變化。形態(tài)水流能量物源供應(yīng)代表相鐘形逐漸減弱不斷減少曲流河點砂壩正韻律、水進(jìn)層序漏斗形由弱漸強(qiáng)不斷增多三角洲前緣砂體或岸外砂壩——反粒序、水退層序箱形穩(wěn)定穩(wěn)定風(fēng)成砂丘、上下幅度變化不大齒形正向齒形正粒序水下沖刷充填反向齒形反粒序水道末稍前積席狀砂對稱齒形對稱粒序急流作用下席狀沉積指形強(qiáng)能量作用下均勻粗粒沉積——灘砂復(fù)合形態(tài)單層較薄形態(tài)環(huán)境代表相漏斗形—箱形反映物源供應(yīng)豐富條件下的水下砂體堆積河口砂壩

箱形—鐘形反映物源豐富、但后期由于河道遷移或廢棄，導(dǎo)致能量減弱廢棄河道沉積單層較厚C．頂?shù)捉佑|關(guān)系：反映砂巖體沉積初期、末期水動力能量及物源供應(yīng)的變化速度。d.光滑程度e.齒中線→曲線形態(tài)上次一級齒的中線，反映能量的周期性變化。f.成果圖——矢量圖、方位頻率圖層理類型、古水流方向、沉積環(huán)境能量及砂體延伸方向（二）利用地層傾角測井資料解釋沉積環(huán)境主要層理的傾角形式（三）利用梯形圖或星形圖進(jìn)行相分析①深度校正和環(huán)境校正②自動分層③主成分分析④聚類分析⑤巖相—電相庫⑥判別分析利用同一深度的一組測井參數(shù)來確定測井相→沉積相用程序?qū)Ω鞣N測井曲線進(jìn)行預(yù)分層，并進(jìn)行深度和環(huán)境校正，繪出各層星形圖與梯形圖，最后人工進(jìn)行分析歸類。（四）自動識別測井相A．韻律性

河流相——上粗下細(xì)正韻律湖泊相——反韻律或復(fù)合韻律三角洲前緣——反韻律四、沉積時間單元細(xì)分沉積相確定沉積大相和砂巖組所處的相帶位置，劃分對比沉積時間單元——沉積微相研究在全面收集能反映沉積特征指相標(biāo)志的巖心觀察與分析化驗資料的基礎(chǔ)上，主要依靠測井曲線來進(jìn)行的。1.依據(jù)測井曲線能夠反映的劃相指標(biāo)C．粗細(xì)砂比值沉積環(huán)境→水動力強(qiáng)度→沉積物粗、細(xì)粒的厚度比例（主要借助于滲透率值）。將砂層分為有效厚度和砂巖厚度進(jìn)行對比。B．砂、泥巖比值四、沉積微相研究方法實際工作中，利用沉積時間單元的砂巖厚度/地層厚度。2.依據(jù)測井曲