測井沉積學(xué)概念及解釋模型 地層泥質(zhì)含量 地層中泥質(zhì)含量的大小和泥質(zhì)類型,通常可以根據(jù)地區(qū)的實際情況,應(yīng)用泥質(zhì)指示測井,即自然電位和自然伽馬測井、自然伽馬能譜資料加以確定。對于地層當(dāng)中由于某種原因,無法應(yīng)用自然電位和自然伽馬測井時,可應(yīng)用中子、電阻率對泥質(zhì)進行確定。 礦物成分識別:中子-密度;骨架識別圖 地層的礦物成分的識別,則是應(yīng)用交會圖技術(shù),如中子-密度交會圖、M-N交會圖、骨架識別圖進行確定的。 地球化學(xué)測井、成象測井、地層傾角測井 測井相分析及地質(zhì)解釋模型的概念 一、測井相定義 測井相是由法國地質(zhì)學(xué)家O.Serra于1979年提出來的,目的在于利用測井資料(即數(shù)據(jù)集)來評價或解釋沉積相。他認(rèn)為測井相是“表征地層特征,并且可以使該地層與其它地層區(qū)別開來的一組測井響應(yīng)特征集”。事實上,這是一個n維數(shù)據(jù)向量空間,每一個向量代表一個深度采樣點上的幾種測井方法的測量值,如自然伽馬(GR)、自然電位(SP)、井徑(CAL)、聲波時差(AC)、密度(DEN)、補償中子(CNL)、微球型聚焦電阻率(RXO)、中感應(yīng)電阻率(RIM)、深感應(yīng)電阻率(RID)這樣一個9維向量就是一個常用的測井測量向量。 用測井測量值進行計算機處理結(jié)果,如孔隙度(?)、飽和度(Sw)、滲透率(K)、骨架參數(shù)Vmal,Vma2,Vma3…及泥質(zhì)含量(Vsh)、粉砂指數(shù)SI等來表征。 測井相分析就是利用上述測井響應(yīng)的定性方面的曲線特征以及定量方面的測井參數(shù)值來描述地層的沉積相,實際確定沉積相中還有賴于地層傾角測井、自然伽馬能譜等多方面的資料。測井系統(tǒng)愈完善,測井質(zhì)量愈好,測井相圖反映實際地層沉積相的程度也就愈好。 曲線 測井相分析就是從一組能反映地層特征的測井響應(yīng)中,提取測井曲線的變化特征,包括幅度特征、形態(tài)特征等以及其它測井解釋結(jié)論(如沉積構(gòu)造、古水流方向等),將地層剖面劃分為有限個測井相,用巖心分析等地質(zhì)資料對這些測井相進行刻度,用數(shù)學(xué)方法及知識推理確定各個測井相到地質(zhì)相的映射轉(zhuǎn)換關(guān)系,最終達(dá)到利用測井資料來描述、研究地層的沉積相。 所謂測井相,就是表示沉積物特征,并可使該沉積物與其它沉積物區(qū)別開的一種測井響應(yīng)。測井巖相=f(密度、聲波、中子、伽馬、電位、電阻率、自然伽馬能譜等)。 利用“測井相”研究巖性 1.可建立巖石成份與測井響應(yīng)之間關(guān)系。 2.巖石結(jié)構(gòu)和測井響應(yīng)之間可建立關(guān)系 巖石結(jié)構(gòu)包括:粒度、分選、磨圓程序等均可在測井曲線上可反映出來。 3.巖石構(gòu)造與測井響應(yīng)之間關(guān)系 4.測井相與地質(zhì)相對應(yīng)關(guān)系 二、測井相標(biāo)志與地質(zhì)相標(biāo)志的關(guān)系 測井相中數(shù)據(jù)向量每一維都可稱作一個測井相標(biāo)志, 沉積相標(biāo)志是確定沉積相中一個觀察描述特征標(biāo)志。 兩種相標(biāo)志之間不存在一一對應(yīng)關(guān)系,尤其是類似古生物等描述在測井資料中不可能確定,但在已知特定油氣田地質(zhì)背景時,可以經(jīng)過統(tǒng)計、知識推理找到判斷亞、相微相的組合對應(yīng)關(guān)系,這種關(guān)系就是所謂解釋模型。這種關(guān)系一般表現(xiàn)為邏輯的,而不是數(shù)量的。 *******測井相分析的方法步驟******* 測井相分析程序提供一個相應(yīng)剖面和一個相序列剖面及其簡單描述。 國內(nèi)8點/米,國外2點 巖心刻度測井 巖相數(shù)據(jù)庫確定方法: ①首先找取芯井; ②描述地質(zhì)相; ③確定測井相(確定測井相方法步驟中的前4步); ④確定測井相與地質(zhì)相的對應(yīng)關(guān)系; ⑤存儲入計算機中形成巖相數(shù)據(jù)庫。 測井相程序 1.環(huán)境校正,深度匹配(預(yù)處理);標(biāo)準(zhǔn)化處理; 2.測井曲線自動分層; 3.確定測井相; 把相應(yīng)每條曲線平均值算出來,組合到一起,形成一個存儲空間,即形成一個數(shù)組-測井相。 測井相圖形式: ①蜘蛛網(wǎng)圖:以每個點為中心; ②階梯狀圖 4.聚類分析,分為15-20個大類; 5. 根據(jù)巖相數(shù)據(jù)庫,分別把每個大類與巖相數(shù)據(jù)庫中存儲的測井相進行對比,進而把與之對應(yīng)的地質(zhì)相找出來了。 測井相分析成果的主要用途 由于測井相分析能夠獲得深度準(zhǔn)確、質(zhì)量較高的單井巖相柱狀圖,故它在石油勘探與開發(fā)中有著廣泛的用途。 1.確定井剖面地層的巖性,研究巖相特征。 2.為單井解釋、多井評價確定地層模型提供依據(jù)。 3.研究地層層序關(guān)系,進行地層對比。 4.研究油田儲集層的縱、橫向變化及油氣層分布,予測有利含油氣區(qū)。 5.提供各類巖相統(tǒng)計結(jié)果,對研究區(qū)域性的生、儲、蓋條件極為有利。 6.進行沉積相與構(gòu)造地質(zhì)研究。 巖石組合及層序的測井解釋模型 不同沉積環(huán)境下形成的地層,在縱向上有不同的巖相組合,在橫向上有不同的分布范圍及沉積體的幾何形態(tài),砂體的內(nèi)部具有不同的粒度,分選性,泥質(zhì)含量。 一、測井曲線要素及其常規(guī)組合測井曲線地質(zhì)意義 1.幅度:分為低幅 、中幅 、高幅三個等級 2.形態(tài) ④對稱齒形:常見的一種曲線形態(tài),它多以充刷、充填作用為主,具有正粒序。 ⑤反向齒形:常見的一種曲線形態(tài),河水道末稍前積式充填為主具有反粒序。 ⑥正向齒形:為充填堆積特征,常代表洪水作用下的堆積具有對稱粒序。 ⑦指形:代表強能量下的中層粗粒堆積,如海灘、湖灘 ⑧漏斗-箱形:代表豐富物源供應(yīng)下的水下沙體堆積,為河口堆積的典型特征。 ⑨箱形-鐘形:環(huán)境為有豐富的物源,但后期由于河道遷移或廢棄導(dǎo)致能量衰減,具有河道的均質(zhì)沉積,到后期正向粒度的沉積。 ⑩上為漏斗-箱形,下為漏斗-鐘形:代表河道在遷移擺動條件下,有豐富物源供應(yīng)的水道充填式堆積。 (8)、(9)、(10)統(tǒng)稱為復(fù)合形,表示由兩種或兩種以上曲線形態(tài)組合,表示一種水動力環(huán)境向另一種環(huán)境的變化。各類形態(tài)又可進一步細(xì)分為光滑形和鋸齒形。 3.接觸關(guān)系 頂?shù)捉佑|關(guān)系反映砂體沉積初期、末期水動力能量及物源供應(yīng)的變化速度,有漸變和突變兩種,漸變又分為加速、線性和減速三種,反映曲線形態(tài)上的凸型、直線和凹型。突變往往表示沖刷(底部突變)或物源的中斷(頂部突變)。單砂層頂部突變,反映了砂體沉積末期水動力、物源供應(yīng)條件。 頂部突變代表物源供應(yīng)的突然中斷,頂部加速漸變代表水流能量在后期急刷減退或物源供應(yīng)減少,多與河道末期沉積有關(guān),頂部勻均漸變呈斜線形代表均勻的能量減退的過程。為河道側(cè)向遷移的典型特征,頂部減速漸變代表能量或物質(zhì)供應(yīng)在后期緩速消退,水下河道常具有這種特點,代表后續(xù)水流滯后沉積。 底部突變常代表沖刷面,底部加速漸變以沖刷能力較差的水下河道為特征,在沖刷面下部還有原先滯留的沉積砂,底部勻速漸變代表高坡處枯水道在洪水期的沉積或是漫堤、漫灘的沉積特點。底部減速漸變?yōu)槌练e初期物源供應(yīng)有限所致,常為岸外砂壩的特點。 4.光滑程度 光滑程度屬于曲線形態(tài)上次一級變化,取決于水動力條件對沉積物發(fā)行持續(xù)的時間長短,既反映了物源豐富程度也反映了水動力能量的強度 據(jù)曲線形態(tài)分為光滑、微齒、齒化三個等級 齒化往往代表韻律性沉積、物源豐富但沉積能量有節(jié)奏性變化或各種物理化學(xué)量有較大的頻繁變化 光滑型代表物源豐富,水動力作用穩(wěn)定沉積,并且是長期作用下結(jié)果 微齒型介于二者之間,代表物源豐富,沉積能量有變化改造不徹底的結(jié)果。 5.齒中線 分為水平平行、上傾和下傾平行三類。當(dāng)齒的形態(tài)一致時,齒中線相互平行,反映能量變化的周期性;當(dāng)齒形不一致時,齒中線將相交,分為內(nèi)收斂和外收斂,各反映不同的沉積特征。 對于齒化的箱形或鐘型曲線其齒中線具有內(nèi)收斂的特點,底部齒中線下傾,中部齒中線水平,上部齒中線上傾,齒中線相交于曲線右側(cè),對于此情況下箱型或鐘型,反映河道砂壩是由初期的沖刷滯留沉積、中期的較勻質(zhì)的河道砂堆積以及末期露出水面前沖填或堆積而成。 齒中線相互平行反映能量周期性的變化,其中齒中線水平且相互平行反映薄層灘沙堤岸砂、扇和席狀砂加積式堆積的特點 齒中線下傾且相互平行代表正粒序的韻律層沉積,是一組正向細(xì)齒的組合,它表明每個薄砂層均為下粗上細(xì)的正粒序。 齒中線上傾且相互平行代表水道末稍前積式沉積組合,是一組反向細(xì)齒的組合,它表明每個薄砂層均為下細(xì)上粗的反粒序。 6.幅度組合包絡(luò)線類型 皮爾森(S.J.Pirson,1970年)曾指出,自然電位曲線指狀峰的包絡(luò)線的形態(tài),可以反映出水體深度變化的速度。 海水后退速度穩(wěn)定的線性海退,其自然電位曲線指峰的包絡(luò)線表現(xiàn)為一條傾斜的直線。 海水后退速度穩(wěn)定減小的勻減速海退,其自然電位曲線指峰的包絡(luò)線表現(xiàn)為一條“凸”形曲線。它的曲率中心在自然電位正方向一側(cè)。 海水后退速度穩(wěn)定增大的勻加速海退,其自然電位曲線指峰的包絡(luò)線表觀為一條“凹”形曲線。它的曲率中心在自然電位負(fù)方向一例。 同樣,根據(jù)自然電位曲線指峰包絡(luò)線的形態(tài),也可以判斷海進的速度。 線性(勻速)海進,其包絡(luò)線為一條傾斜的直線。 勻減速海進,其包絡(luò)線是一條“凹”形曲線,曲率中心在自然電位負(fù)方向一側(cè)。 勻加速海進,它的包絡(luò)線是一條“凸”形曲線,曲率中心在自然電位正方向一側(cè)。 7.層序的形態(tài)組合方式 多層曲線的組合形式及層序的曲線組合特征進行分析。多層曲線的組合形式,是指多層曲線幅值的包絡(luò)線的組合形態(tài),它可以反映多層砂體在沉積過程中的能量變化及速率變化的情況。 根據(jù)包絡(luò)線的形態(tài)的不同,可將多層曲線的組合形式分為加積式、后積式及前積式三種類型。 一種沉積環(huán)境有它特有的層序組合特征。一種沉積環(huán)境在垂向上也有它特有的測井曲線形態(tài)組合特征。掌握各種環(huán)境的測井曲線形態(tài)組合特征,將有助于鑒別沉積環(huán)境及在區(qū)域上研究相帶的分布規(guī)律。 ****** 地層傾角測井微電導(dǎo)率曲線特征****** 將四條微電導(dǎo)率曲線和常規(guī)曲線配合,并對比巖心觀察描述,可以得到: (1)從曲線形態(tài)和曲線的相似性判斷巖性及微細(xì)旋回的劃分。 (2)向上變細(xì)或向上變粗的層序,直接使用微電導(dǎo)率曲線或其合成的電阻率曲線進行精細(xì)研究。 (3)均勻砂體(無明顯層理)和具有細(xì)紋層、大型層理的砂巖明顯不一樣,均勻塊狀砂巖四條電導(dǎo)率曲線相關(guān)性檢驗很差。 (4)平行以及非平行層理可以根據(jù)四條電導(dǎo)率曲線特征值的平行度來衡量。 二、層序序列特征測井解釋模型 每一種沉積亞相、微相的測井曲線形狀的變化都可以反映其粒序序列變化,通常用反映巖性、粒序變化的自然伽馬(GR)、自然電位(SP)的形態(tài)組合來反映每一種沉積亞相、微相的層序特征 (1)正粒序模型。一般為鐘形,即自然伽馬向上逐漸增大,而自然電位為自下而上由高負(fù)偏向低負(fù)偏甚至基線附近變化。 (2)反粒序模型。對應(yīng)于漏斗形測井曲線。即自然伽馬向上逐漸減小,而自然電位自下而上由基線或低負(fù)偏向高負(fù)偏變化。 (3)復(fù)合粒序模型。對應(yīng)于復(fù)合形態(tài)的測井曲線,即由兩個或兩個以上鐘形、漏斗形自然電位和自然伽馬曲線連續(xù)變化組成。 (4)無粒序模型。對應(yīng)于箱形或平直測井曲線,’即自然電位及自然伽馬曲線形狀自下而上不變或只是微齒化。 沉積構(gòu)造、沉積體結(jié)構(gòu)的測井解釋模型 高分辨率地層傾角測井包含有大量的沉積結(jié)構(gòu)和構(gòu)造方面的信息,在油田構(gòu)造和沉積學(xué)研究中發(fā)揮著重要的作用。HDT、CL3700傾角儀,可以得到反映巖石內(nèi)部界面的傾角和傾向;也可以得到微電阻率環(huán)井眼成像,為沉積學(xué)研究進一步提供沉積結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、古水流等方面的信息。 應(yīng)用于沉積學(xué)中必須作特殊的處理,即短相關(guān)對比或精細(xì)模式識別的交互處理,甚至使用最先進的成像手段,并始終貫徹“巖心刻度測井”的指導(dǎo)思想,在工作中通過巖心觀察和沉積構(gòu)造描述,總結(jié)測井相和沉積相之間的對應(yīng)關(guān)系, 一、傾角模式及其地質(zhì)含義 紅模式:可以指示砂壩及河道等; 藍(lán)模式:一般反映地層水流層理、不整合; 綠模式:一般反映水平層理等; 白(雜亂)模式:它指風(fēng)化面或者塊狀地層等。 每一種模式的代表性仍然是相對簡單和存在多解性,而目標(biāo)是巖石內(nèi)部的微細(xì)層面,只有那些可以切過井筒的中型一大型層理沉積構(gòu)造的變化面才有可能被地層傾角測井四臂電極探測到,并計算出其產(chǎn)狀,井筒中不成平面或在井筒中彎曲變化劇烈的小型層理是不可能被計算出來的。 二、微電導(dǎo)率插值環(huán)井眼成像 微電導(dǎo)率環(huán)井眼成像是將電導(dǎo)率曲線按相對大小內(nèi)插,表示環(huán)井眼電導(dǎo)率大小分布值以一系列不同級別顏色表征: (1)不同電導(dǎo)率大小電性層和不同的巖性界面很清楚; (2)電導(dǎo)率逐漸遞變,顏色級別逐漸變化,是巖石內(nèi)部韻律的表現(xiàn); (3)電導(dǎo)率異常特征變化段,顏色級別突變是微細(xì)層面的反映,以此可參考矢量圖模式判斷沉積構(gòu)造中層理的微細(xì)層變化及其組合關(guān)系; 三、沉積構(gòu)造的地層傾角測井解釋模型 巖心刻度 取心段的巖心素描圖(沉積構(gòu)造)的原始產(chǎn)狀縮小成1:10的比例用于人機交互處理中,刻度地層傾角處理結(jié)果,以特征標(biāo)志層(鈣質(zhì)夾層、泥質(zhì)夾層)歸位,地層傾角計算結(jié)果和電導(dǎo)率成像與巖心匹配關(guān)系要好,而且地層傾角矢量清楚地顯示出各種層理的模式關(guān)系,這是各種沉積構(gòu)造(層理、沖刷面等)解釋模型建立的關(guān)鍵。 (1)以巖心中特征標(biāo)志層如鈣質(zhì)夾層、泥質(zhì)夾層,將巖心歸到地層傾角處理成果圖上準(zhǔn)確無誤,無論從成像中,還是從微電導(dǎo)率曲線及矢量圖模式轉(zhuǎn)換或間斷都很清楚。 (1)槽狀交錯層理的測井解釋圖版。 表現(xiàn)為一組短模式線連接的小紅、藍(lán)模式組合,底部往往為模式群間斷處顯示的沖刷面。 (2)板狀交錯層理測井解釋圖版。 為一組模式線被彼此平行的紅、藍(lán)模式組合。 (3)楔狀交錯層理測井解釋圖版。 為一組模式線被彼此交叉的紅、藍(lán)模式組合。 (4)水平層理波狀層理的測井解釋圖版 為小角度綠模式或雜亂模式。在傾角對比處理中難以檢測這種小型層理。 水平層理形成于介質(zhì)平靜的環(huán)境中,所夾的水平層系多為粉砂和泥及其它碎屑物質(zhì)。 (5)小型砂紋交錯層理:表現(xiàn)為小紅藍(lán)或雜亂模式。 (6)浪成沖洗雙向低角度斜層理測井解釋圖版:表現(xiàn)為低角度的紅藍(lán)模式且合間互,模式的矢量模式方向相反。 (7)高角度斜層理測井解釋圖版:表現(xiàn)為單一的高角度藍(lán)或紅模式。 (8)沖刷面(再作用面)測井解釋圖版:表現(xiàn)為上、下兩種不同傾角矢量模式的間斷處,通常上部傾角小,下部傾角大。 層理角度與沉積相 傾角測井資料能夠連續(xù)地給出某段地層的層理傾角和傾向。 層理角度是水動力能量強弱的反映 同一環(huán)境下水動力能量強有利于形成高角度斜層理或平行層理 沉積體內(nèi)部充填結(jié)構(gòu)測井解釋模型 地層傾角資料長相關(guān)處理成果,可以用來確定沉積體內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部形態(tài)。在長相關(guān)矢量圖上可以識別以下幾種充填結(jié)構(gòu)。 (1)平行結(jié)構(gòu):傾角矢量成綠模式。砂巖層序面或者薄砂層、泥巖層相互平行。常見于席狀沉積及海相沉積之中。 (2)前積構(gòu)造:傾角矢量成藍(lán)模式。水流向前(盆地)推進過程中,有前積作用形成的結(jié)構(gòu)。常見于三角洲前緣和水道中心部位。 確定砂壩、河道充填沉積、三角州沉積交錯層和巖礁 1.砂壩 砂壩是濱海區(qū)的機械沉積,具有線性分布特征,為與古海岸大致平行的一種砂礫堆積。砂壩形成之后,如發(fā)生海侵,就會在其上沉積泥質(zhì)的巖層,形成砂壩的地層封閉。在泥巖蓋層中,地層傾角隨深度增加而增大。當(dāng)進入砂巖體后,傾角即變小。通過砂體后,傾角趨于構(gòu)造傾角。 2.河道充填沉積 在河道沉積中,曲折的河流把一組交錯砂巖充填在河道中。靠近河床底部的沖蝕面處,交錯層的沉積最厚,傾角也陡,往上交錯層厚度變小,傾角也相應(yīng)變緩。 在地層傾角測井圖上,河道充填沉積與砂壩沉積的特點很不相同。能夠表現(xiàn)河道沉積特點的是充填于河道中的砂層交錯層,而不是上面的蓋層。在地層傾角測井圖上(圖3—15),隨著深度的增加,傾角也相應(yīng)增大,并在河床底部出現(xiàn)最大的傾角。通常,河道中心的傾角要比河床邊緣的傾角小一些。 3.前積層 三角洲是河流的入海口處堆積而形成的,常常是作為前積層反映在地層傾角測井圖上。其顯示是:當(dāng)穿過這種砂巖時,地層的傾斜角總的來說隨深度增加而降低。它們的傾向即指示水流方向。 4.碳酸鹽巖礁、濱外砂壩 碳酸鹽巖礁是由淺海區(qū)生物死亡后軟體部分分解,堅硬的石灰質(zhì)硬殼和貝殼遺留下來,經(jīng)過造巖作用形成的。 五、古水流研究 地層傾角測井能夠反映沉積構(gòu)造信息、準(zhǔn)確計算層理傾向、傾角。因此,對于地下地質(zhì)研究,利用傾角資料分析古水流是最重要的方法。有兩種方式確定古水流: 一是利用傾角測井微處理成果圖,統(tǒng)計目的段內(nèi)所有紋層傾向,取其主要方向代表古水流(全方位頻率統(tǒng)計法);或者統(tǒng)計目的層段內(nèi)所有藍(lán)模式矢量的方向,取其主要方向代表古水流;或者統(tǒng)計目的層段內(nèi)所有藍(lán)模式矢量的方向,取其主要方向代表古水流。 前者使用于大范圍內(nèi)古水流砂體內(nèi)部前積結(jié)構(gòu),取其主要方向代表古水流;后者適用于大范圍內(nèi)古水流系統(tǒng)研究。 判別古水流方向判別古水流方向的方法有 全矢量方位圖法和紅、藍(lán)模式法。 1.全矢量方位圖法 全矢量方位頻率圖法就是將一段砂層中所有矢量進行方位統(tǒng)計,作成小方位頻率圖,哪一個方位點子最多,就表明主要的水流方向。圖為某井的一段河道砂的全矢量方位頻率,圖中清楚地表明水流方向為南西方向。該方法是一種效果既好又十分簡便的方法。 2.紅、藍(lán)模式法 在短對比矢量圖上,一段砂巖層看起來點子似乎很亂,但是只要按照紅、藍(lán)模式法將砂巖層中的矢量進行分類,顯然就清楚了。對于砂巖層中的矢量大致可分為前述及的四種情況:紅模式、藍(lán)模式、綠模式、隨機矢量。需要注意的是,在短對比矢量圖上,紅、藍(lán)模式的劃分原則比在長對比圖上嚴(yán)格,其原則是: (1)把深度接近的箭頭相連; (2)連接時不要通過一個有異義的傾角; (3)將方位大致相同的箭頭連上,傾角值越大時,方位角必須越相近似才能相連。反之,當(dāng)傾角很小時,方位角的變化可達(dá)90o; (4)藍(lán)色圖象的終端可以是紅色圖象的始端,反過來也是一樣。 六、沉積構(gòu)造的成像測井解釋 水動力條件、巖石成因的各種沉積構(gòu)造,F(xiàn)MI、CBIL都有不同程度的響應(yīng),這要考慮沉積構(gòu)造的規(guī)模及其組成成分的變化。一般而言,在垂向上有一定規(guī)模變化的沉積構(gòu)造(如沖刷面、大型層理等),成像測井響應(yīng)清晰;而規(guī)模較小或垂向上沒有明顯變化幅度的小型沉積構(gòu)造則很難識別。一般解釋沉積構(gòu)造都用1:5、1:10的比例,在成像測井圖像交互解釋平臺上做解釋。 (一)、沖刷面 1.沖刷面的地質(zhì)特征 一般沖刷面為一凹凸不平的界面,往往其下是低能的泥巖或泥質(zhì)粉砂巖,其上為將下部地層沖刷起來形成的含泥礫砂巖段。 2.FMI圖像特征 如某井5088.15m初形成一個凹凸不平起伏的界面,上部暗色泥礫呈扁平狀略呈定向排列,其下為含膏泥巖的高阻異常巖性反映 (二)、斜層理 1.一般地質(zhì)特征 斜層理為紋層、層系交切關(guān)系不清的交錯層理或單向斜層理,巖心上往往表現(xiàn)為一組單一傾向的紋層垂向疊合,每個紋層由成分、粒度、顏色顯示,紋層規(guī)模可大可小。 2.FMI圖像特征 斜層理往往對應(yīng)于一組有明暗條紋顯示的正弦波曲線,并且可以準(zhǔn)確計算出每個層系紋層的界面狀斜層理從地質(zhì)角度講有低角度(<12o、 (三)、槽狀交錯層理 1.一般地質(zhì)特征 槽狀交錯層理為層系界面,呈弧形交切,紋層也呈弧形的較高能態(tài)形成的水流層理,巖心上往往表現(xiàn)為幾組弧形紋層相切。 2.FMI圖像特征 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 (四)、板狀交措層理 1.一般地質(zhì)特征 板狀交錯層理為層系界面平行、紋層組向底部收斂的水流層理,是最直接反映古水流方向的層理類型。巖心上往往表現(xiàn)為幾組紋層向底部收斂的層系垂向疊復(fù)。 2.FMI圖像特征 在FMI井周展開圖像往往識別出幾個平直的層系界面,每個 層板狀交錯層、水平層理、斷續(xù)斜層理、再作用面、微錯段系內(nèi)紋層顯示底部收斂頂部截切的明暗條紋 (五)、小型沙紋交措層理 1.一般地質(zhì)特征 為在井簡范圍內(nèi)明顯顯示小規(guī)模的紋層接切線及小規(guī)模的交錯層理。 2.FMI圖像特征 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。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。 (六)、結(jié)核 鈣質(zhì)斑塊、條塊在FMI圖像上呈不規(guī)則的亮塊及條帶,顯示高阻特征。 (七)、生物鉆孔構(gòu)造 生物鉆孔構(gòu)造在FMI圖像上顯示不規(guī)則的亮色線狀條紋或斑塊狀。 (八)、羽狀交錯層理 羽狀交錯層理相鄰斜層系的紋層傾斜方向相反,呈羽毛狀。因此,在FMI成像圖上羽狀交錯層理表現(xiàn)為上下紋層傾向相反的正弦曲線。 (九)、透鏡狀層理 透鏡狀層理以泥質(zhì)沉積為主,砂質(zhì)沉積被包圍在其中。在FMI圖像上透鏡狀層理表現(xiàn)為暗色條紋夾透鏡狀亮色斑塊。 (十)、遞變層理 遞變層理自下而上表現(xiàn)為由粗至細(xì)的正韻律。粗巖性(如礫巖)在FMI圖像上表現(xiàn);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。 (十一)、韻律層理 由砂泥巖間互形成的韻律層在FMI成像圖上表現(xiàn)為平行的明暗條紋。 (十二)、沉積構(gòu)造垂向序列解釋 1.水道垂向沉積序列 (1).一般地質(zhì)特征:沉積構(gòu)造垂向序列在各種沉積相中的表現(xiàn)明顯不同。 (2)FMI圖像特征: 2.曲流河垂向序列 某井FMI成像圖上一個典型曲流河垂向序列地質(zhì)解釋。該序列的下部為塊狀泥巖,成像圖為均質(zhì)塊段模式,泥巖之上為沖刷面,對應(yīng)成像圖上波狀暗線。自沖刷面之上發(fā)育槽狀交錯層理一平行層理一再作用面一板狀交錯層理一小型交錯層理一水平層理一塊狀層理。 三、常見的沉積環(huán)境 第四節(jié) 常見的幾種沉積環(huán)境分析 1.海退沉積層序 海退沉積層序,是海水向海的方向后退而形成的一系列砂巖體的組合。圖繪出了海退沉積層序(濱外砂壩)的垂向剖面及其測井曲線的示意。 2.海進沉積層序 海進是海平面上升引起海岸線越過陸地向前推進的結(jié)果。海進沉積層序及其測井曲線的示意。 (一)沖積扇 干旱或半干旱條件下的山口陸坡地帶,山洪爆發(fā)時,剝蝕是快速的,呈錐形扇體堆積,開始時能量強,一般以間歇性泥石流及洪水流為主,后期有間歇性河流作用。可分為扇根、扇中網(wǎng)狀河道、扇端、側(cè)翼四個亞相。 (2)主河道沉積:主河道沉積發(fā)育在泥石流沉積之上水流中刷搬運能力強,沉積有滯留的碎屑支撐礫巖,底部常有殘留的泥石流層,單層厚度不大,曲線特征為中幅正向或?qū)ΨQ齒形,齒中線下傾或水平。 2.扇中網(wǎng)狀河道 在此部位水淺流急,河道遷移快,以含礫砂巖為主,有時幾期河道疊置成一厚層,曲線特征為中幅厚層,常由幾個齒疊加而成具箱形或鐘形外貌,齒中線水平或下傾相互平行。 3.扇端 席狀泛濫的中短波質(zhì)沉積,夾有透鏡狀礫石層,曲線特征為平直曲線上出現(xiàn)中幅一低幅的反向齒形齒中線上傾。 4.側(cè)翼 為漫灘沉積,偶有沼澤相碳質(zhì)層,曲線為低幅齒形,齒中線水平相互平行。 沖積扇是以堆積作用為主,沖刷為輔的沉積環(huán)境,每一期洪水形成面廣而薄,范圍有變化的砂礫堆積,沖積扇發(fā)育的長期性和間歇性,造成多期重復(fù)的總厚度很大的碎屑堆積,(可達(dá)數(shù)百米)層序有向上變細(xì),變粗或混合方式,由于物源區(qū)供應(yīng)的衰減,構(gòu)造運動的減弱,造成向上變細(xì)的層序,即從扇根泥石流到扇端席狀砂的層序為主要出現(xiàn)的形式,曲線為大套的齒形形態(tài)組合特征,幅度中到低幅,在齒形迭置時反應(yīng)為漏斗形、箱形、鐘形的輪廓特征,齒中線相互平行。 (二)河流 水流通過河道,不斷對陸源碎屑進行沖刷,搬運和沉積作用。 1.辮狀河(上游) 河身寬而淺,河道遷移頻繁,從而形成為數(shù)多的河道砂壩。辮狀河主要發(fā)育在中上游、地形坡度較大的地區(qū),沖積上更發(fā)育。 該位置沉積物搬運量較大,河道遷移頻繁,從而形成廣泛的層層疊置的河心灘沉積。沉積物主要為礫、砂組成 2.曲流河(中、下游) 曲流河河道僅占有同期沖積平原的極小一部分,它由活躍河道,廢棄河道,近河道三部分亞環(huán)境組成,河道的側(cè)向遷移形成平行于補水流方向的滯狀砂,并導(dǎo)致了縱向上不同亞相的組合。 (1)點砂壩:發(fā)育在活躍河道的凸岸,底為沖刷面,為河道滯留礫石堆積其上的河道砂,上部為側(cè)向遷移后形成的低岸砂和漫灘泥,是一套正韻律沉積,曲線特征呈中幅鐘形,齒化到微齒,齒中線內(nèi)收斂。 (2)廢棄河道:洪水期蛇水曲河截彎取直作用形成原有河道廢棄,河道后期的充填物質(zhì)有逐漸中止和突然中斷兩種,具箱形曲線,頂部有突變和加速漸變兩種,齒中線內(nèi)收斂。 (3)近河道亞相:蛇曲河陡岸發(fā)育有天然堤、決口扇、邊灘及漫灘沼澤,天然堤曲線特征為低幅對稱齒形,決口扇層序為下粗上細(xì),曲線為正向到對稱齒形,齒中線下傾到水平。 河道相層序及曲線特征: 河道相為間斷的正韻律剖面,在滯留礫石灘上發(fā)育了上游網(wǎng)狀河河道,由于河道遷移頻繁,造成分布廣泛,層層疊置的泥道砂壩沉積,為砂多泥少的層序組合。而蛇曲河是在沖積華原上發(fā)育的河道,為泥多砂少的層序:曲線特征網(wǎng)狀河以大段齒化的箱形曲線為主,過渡到分散的微齒箱形曲線,曲流河則是在平直曲線上出現(xiàn)大型齒化到微齒的鐘型曲線組合,河道部分均具有內(nèi)收斂特征。 交 織 河 一般發(fā)育在地形十分平坦的地區(qū),常常被泛濫盆地沉積分為若干彼此分而又匯合的持久性河道系統(tǒng)。交織河河道砂體主要為細(xì)砂、粉砂,縱向上常呈完整旋回的反復(fù)疊置,厚度較小,砂巖和泥巖的比例關(guān)系一般為泥頁巖多,砂巖較少,砂/泥一般為1左右,或者小于1,河道不穩(wěn)定砂巖的厚度一般較小,多呈薄層狀和中等厚度,由于上述地質(zhì)特征,交織河的測井曲線中常呈鋸齒狀或指狀 (三)三角洲 三角洲屬于河口沉積環(huán)境處于海陸過渡地帶,受到河流、濱海、淺海甚至較深海的沉積作用的影響,海陸相沉積相互交替、巖性、巖相多種多樣,常見的沉積相為海退序列,在這里河流攜帶大量物質(zhì)在河口迅速堆積下來,在沒有強大的潮流和波浪能量時形成建設(shè)性三角洲,可分為三個亞相:三角洲平原、三角洲前緣、前三角洲。 1.三角洲平原相 可分為分支河道、廢棄河道、天然堤、決口扇、沼澤和分支間灣等組成、沉積物有砂巖、粉砂巖、泥巖、泥炭、褐煤組成的交替層:其中最主要的是河床的砂質(zhì)沉積和沼澤的泥炭沉積。 分支河道亞相:它具有河床沉積特點,底部有輕度剝蝕有泥粒,中部為砂或細(xì)砂頂部為粉砂和泥交互。曲線特征為具中幅微齒的箱型或鐘型曲線,上部細(xì)齒加,齒中線內(nèi)收斂,底部有突變和漸變兩種。 2.三角洲前緣相 是大型向上變粗的層序,細(xì)分為河口壩、遠(yuǎn)砂壩及側(cè)翼亞相。 (1)分支河口砂壩亞相:河流帶來的砂質(zhì)物質(zhì)因流速降低,在分支河口處成前方,一以前積方式堆積在底積層上形成的河口砂壩,壩的前方和上部受到波浪再改造,砂子很純分選變好,顆粒變粗形成反粒序,曲線特征為中一高幅-斗型箱型的曲線組合,下部齒化,齒中線由緩向上變陡,具有外收簽特征,前積式幅度組合,上部為夾陸式幅度組合,微齒齒中線于水平。 (2)遠(yuǎn)砂壩亞相:在河口壩的前方堆積稱為遠(yuǎn)砂壩,這里只有洪水期才有砂子沉積,因此它是泥粉砂和少量的砂組成的多期反韻律沉積,曲線特征低到中幅的漏斗型曲線,呈前積式幅度組合,微齒、齒中線外收斂,收簽中心向上偏向外側(cè),反映前積時多期沉積層層面的變陡。 (3)側(cè)砂咀亞相:它是前緣砂的一側(cè),距河口物源稍遠(yuǎn),面臨開闊水域,波浪改造充分,形成粗粒分選好的各砂層層序。曲線特征高幅層薄的漏斗型曲線與指形曲線間互,齒中線有外收斂,和近于水平相互平行兩種。 三角洲相曲線特征 建設(shè)性三角洲的縱向?qū)有蚴窍蛏献兇肿儽〉姆戳P颍敳砍霈F(xiàn)分支河道砂的正粒序,曲線特征自下而上形成連續(xù)的大型的前積式幅度組合,上部為夾擊式中幅的箱形曲線組合,頂部為分散的箱型一鐘型曲線組合,底部外收斂,向上其中心逐漸外移,最后過渡到齒中線水平,最后以內(nèi)收斂告終,對于以波浪為主的破壞性三角洲其縱向?qū)有驗楹拥琅c灘砂相的交互,曲線特征為箱型一指型組合。 (四)、湖泊環(huán)境 1、湖泊環(huán)境概述 2.湖泊沉積的地質(zhì)特征和測井曲線特征 (1).湖成三角洲 三角洲在淡水碎屑湖泊沉積中較為發(fā)育。在河流注入湖泊處,由于坡度變緩,流速頓減,水流擴散,水流攜帶的大量泥砂便堆積下來,逐漸形成向湖心方向推進的一套沉積體系,這便是湖濱三角洲。另外,前積到湖泊中的沖積扇也可以形成三角洲。它是沖積扇的辮狀河道前積到湖泊中形成的,放常稱為扇三角洲。 由于湖泊的水動力能量最小于海洋,因此湖成三角洲一般均以河流作用占優(yōu)勢,形成建設(shè)性三角洲,其形態(tài)常呈鳥足狀或鋸齒狀。在垂向?qū)有蛏希扇侵蘧哂刑卣餍缘娜龑訕?gòu)造,即自下而上依次可分為底積層、前積層及頂積層。 底積層位于前積層之下,是加厚的淺湖沉積,巖性很細(xì),主要為粉砂巖和泥巖,偶爾夾有少量的細(xì)砂巖。底積層的測井曲線的幅值很低,曲線變化近于平宜,有時出現(xiàn)細(xì)沙巖的小 前積層是三角洲沉積的主體,也是最有特征的三角洲沉積。前積層的巖性主要是砂和粉砂。它具有獨特的特征性結(jié)構(gòu)層序:沉積顆粒自下而上由細(xì)逐漸變粗,最粗的沉積物一般出現(xiàn)在前積層的中上部。有時,前積層中也可以夾有一些湖相粉砂質(zhì)沉積物。在測井曲線上,前積層總地表現(xiàn)為下部幅值小,越往上曲線幅值越大的倒圣誕樹型。 頂積層位于三角洲沉積的上部。在湖成三角洲的三層構(gòu)造中,頂積層的巖性最粗,它實際上是河流沉積在三角洲上的延伸。因此,頂積層常具有下粗上細(xì)的結(jié)構(gòu)層序。頂積層的測井線表現(xiàn)為圣誕樹型。 在剖面上,通過多個鉆孔的測井曲線的對比,可以表現(xiàn)出湖成三角洲砂體沿剖面變化的情況。 (2).淺湖沉積和深湖沉積 淺湖區(qū)主要指枯水面以下至波基面以上的淺水地帶。淺湖區(qū)的沉積物會受到波浪作用和湖流作用的影響,不受拍岸浪的影響。淺湖沉積主要由粉砂巖、泥巖組成,有時夾有少量呈透鏡狀的細(xì)砂巖。 深湖區(qū)是指波基面以下的深水地帶。深湖區(qū)很難受到風(fēng)浪的影響,屬還原環(huán)境。 深湖沉積以深色泥巖為主,有時夾有少量細(xì)砂巖、粉砂巖或石灰?guī)r 電阻率測井曲線上,淺湖沉積和深湖沉積都表現(xiàn)為在大段低幅平直曲線的“背景”上偶爾出現(xiàn)細(xì)砂巖或粉砂巖的小峰。因此,只根據(jù)電阻率曲線將很難區(qū)分淺湖沉積和深湖沉積。 由于深湖沉積物的自然伽馬值比淺湖沉積物要高一些,因此利用自然伽馬曲線有可能將這兩種沉積區(qū)分開。 深湖相的富含有機質(zhì)的泥巖,其電阻率為異常高值,自然伽馬高值,特征明顯,便于識別。 深湖相中發(fā)育濁積巖的區(qū)域,可以根據(jù)相應(yīng)的測井相應(yīng)進行輔助分析 灘壩 障壁砂壩的測井地質(zhì)特征 障壁砂壩為平行于岸線分布的狹長形砂體,將瀉湖與廣海隔開。向海—側(cè)形成彎曲的平坦海灘,波浪和海流沖刷海灘,篩選砂粒,并將它們不斷向海中而且沿海岸搬運。向瀉湖一側(cè)海岸是不規(guī)則的,有小海灣和沼澤。障壁砂壩對著岸流的一端經(jīng)常受到侵蝕,被侵蝕下來的砂沿向海一側(cè)搬運,沉積在海灘上或在障壁砂壩的另一端形成砂咀。障壁砂壩的物源都是陸源成因的,陸源物質(zhì)經(jīng)過分流河道搬運到指狀砂壩,再被波浪和海流搬運到沉積場所。 1.沉積特征 在障壁島或障壁砂壩發(fā)育的前積海岸上,常產(chǎn)生自下而上的前積型垂向序列,分別是: ①.沖積沉積;②.沼澤沉積;③.潮坪或瀉湖沉積;④.障壁島(壩)沉積;⑤.過渡帶沉積;⑥.陸棚泥沉積。 障壁島內(nèi)又可細(xì)分為風(fēng)成沙丘、后濱、前濱和臨濱沉積。 2.測井曲線特征 由于粒度是下細(xì)上粗,反映在自然電位或自然伽馬曲線上為漏斗形。砂體延伸方向與層理的傾斜方向是垂直的。 潮汐砂體的測井地質(zhì)特征 在潮汐作用很強的濱岸地區(qū),河水帶入海中的沉積物被潮汐作用改造后,沉積在河口前方形成潮汐砂壩,呈放射狀分布 1.沉積特征 主要成分為石英,成熟度高,分選好,以中粒砂為主。橫向上粒度較均一,縱向上由下而上粒度變細(xì),底部常有泥礫及介屑。礦物成分中出觀海綠石和自生長石。也能見到泥煤和木質(zhì)碎片。有大規(guī)模的前積層理,陡翼前積層理傾角可達(dá)30o,續(xù)翼傾角較小。在交錯層理之上多為簿層泥質(zhì)層所覆蓋。底部有沖刷面。 2.測井曲線特征 在自然伽馬或自然電位曲線上具鐘形或箱形特征。在傾角測井的頻率圖上具有雙流向的顯著特點,它反映了潮汐作用雙方向性。 是常見的幾種沉積環(huán)境對應(yīng)的測井相應(yīng)特征,從圖中可以看出,應(yīng)用測井資料提供的豐富的地質(zhì)信息,從不同的角度開展工作,可以效地分析沉積環(huán)境。 第五節(jié) 碎屑巖測井沉積微相建模與劃分 一、關(guān)鍵井測井沉積亞、微相模型的建立 常規(guī)測井處理解釋的巖性剖面 傾角測井沉積學(xué)處理成果和FMI成像成果解釋沉積構(gòu)造序列 地質(zhì)巖心描述和分析化驗資料 綜合建立關(guān)鍵井目的層段的測井沉積亞、微相模型。 二、測井沉積相剖面對比 1.測井對比標(biāo)志層 常選擇特征標(biāo)志層為等時界面,如火山噴發(fā)含高放射物質(zhì)巖層。標(biāo)志層在全區(qū)分布穩(wěn)定,區(qū)域上為等時界線。因此在全區(qū)對比中以這個測井標(biāo)志層對齊,上下地層依次等時對比。 2.骨架砂體頂?shù)捉绲拇_定 測井曲線形態(tài)變化,巖性組合特征及地層傾角識別的沉積構(gòu)造垂向序列,以砂巖層底沖刷面或再作用面為底界,以砂巖之上與泥巖接觸面、砂巖層間明顯間斷或侵蝕面為頂界,橫向連接砂體形態(tài)變化。 3.成因地層單元劃分 根據(jù)區(qū)內(nèi)不同測井曲線垂向變化規(guī)律和橫向等時對比性,依據(jù)成因地層學(xué)(W.E.Galloway,1983)的對比原則,將剖面上地層按沉積成因單元不同的電性特征劃分。 三、平面展布及古水流系統(tǒng) 關(guān)鍵井主要測井沉積相類型及特征分析、垂向序列分析、基于柵狀剖面對比的基礎(chǔ)上,將各類反映沉積相體的特征總結(jié)出來,標(biāo)注在目的層平面位置圖上,表明沉積成因地層單位的測井沉積相平面分布特征及古水流系統(tǒng)。 測井沉積相平面分布主要是針對沉積骨架體——砂巖體的測井相而作的,按照沉積學(xué)研究的重點,根據(jù)地質(zhì)實際,常綜合選取以下六大類反映相特征的平面相標(biāo)志: 1.純砂巖厚度 將目的層段每一口井的純砂巖厚度讀數(shù)標(biāo)注在平面圖上,并連接砂巖厚度等值線,可以明顯地區(qū)分各測井沉積相帶的厚度變化規(guī)律。 2.電測曲線形態(tài)相 將研究層段反映垂向變化規(guī)律的自然伽馬和自然電位曲線組合起來,一般左為自然電位、右為自然伽馬構(gòu)成測井曲線形態(tài)相頂?shù)捉缇€。該界線為各目的層段砂巖骨架所在的上、下深度界線。把全區(qū)的形態(tài)相參數(shù)控均勻分布選取井位,可以看出它可以劃分不同相帶,而且不同相帶間形態(tài)相變化有序。 3.沉積構(gòu)造 從地層傾角測井解釋的沉積構(gòu)造序列中選取目的層段的典型沉積構(gòu)造序列,標(biāo)注在不同形態(tài)區(qū)帶上,可以直觀地反映不同相帶的成因特征。 4 .粒度分析 從區(qū)內(nèi)關(guān)鍵井和周邊選取不同形態(tài)相帶的粒度眾數(shù)分布圖,用于全區(qū)粒度平面變化分析。 5.巖石組分分析資料 按不同形態(tài)相區(qū)統(tǒng)計區(qū)內(nèi)各井目的層段的巖石薄片資料,用于反映各相帶物源成分。 6.古水流方向 將區(qū)內(nèi)由地層傾角測井資料(經(jīng)過沉積學(xué)特殊處理)判斷的古水流方向(主次)標(biāo)注在平面位置上。選井應(yīng)全區(qū)均勻分布,可以控制各個相帶的古水流系統(tǒng)方向。每口井在選取方向時,一定要是目的層段砂體的精細(xì)處理矢量圖的藍(lán)模式方向,或者用沉積施密特圖的主峰方向控制每口井的局部古水流方向。 將上述六大類相標(biāo)志綜合配套研究,就可以把每個砂巖層的平面相帶劃分出來 以輪南油田具成因地層單位的TⅡ下、TⅡ上砂體為例 以輪南油田具成因地層單位的TⅡ下、TⅡ上砂體為例 第六節(jié) 碳酸鹽巖測井沉積微相研究 一、測井沉積微相劃分的機理 (一)、碳酸鹽巖沉積相約地質(zhì)特點與沉積微相模式 碳酸鹽巖沉積環(huán)境比砂巖復(fù)雜,包括海相和陸相兩類,最常見到的碳酸鹽沉積多屬于海相沉積。碳酸鹽沉積在我國南方最為發(fā)育,在三疊系雷口坡統(tǒng)、嘉陵江統(tǒng)、二疊系長興、陽新統(tǒng),在泥盆系、石炭系、寒武系以及震旦系都有發(fā)現(xiàn)。碳酸鹽巖沉積的地質(zhì)特點為: ①碳酸鹽巖很少含碎屑物,這是與碎屑巖的主要區(qū)別,大多分布于海相環(huán)境。沉積物源和沉積地區(qū)與生物豐度有關(guān)。 ②碳酸鹽巖沉積作用與海浪、潮汐流及具體沉積環(huán)境有密切關(guān)系,如海灣、潮坪、海灘、瀉湖、廣海等,而與河流則關(guān)系甚少。 ③生物作用對碳酸鹽巖形成關(guān)系密切,碳酸鹽巖的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造及生物類型都反映了碳酸鹽巖的沉積環(huán)境。 1.潮上帶沉積(包括蒸發(fā)盆地及潮上坪) (1) 蒸發(fā)盆地相:大潮面以上長期暴露出地表的極淺水沉積環(huán)境。海水大量蒸發(fā)形成了以硬石膏、膏云巖及巖鹽為主巖相 (2)潮上坪相:為炎熱氣候的潮上環(huán)境所形成的云坪及膏云坪。巖性為白云巖夾石膏、白云巖為泥到粉晶。 2.潮間帶沉積(包括潮間坪及潮間淺灘) (1)潮間坪相:屬于堤礁與砂壩堤島后的淺水沉積環(huán)境,為廣闊潮間平坦帶。由于水動力條件低,、沉積為砂泥坪,云灰坪及灰泥坪。沉積物為砂巖、泥云巖、泥質(zhì)灰?guī)r、泥灰?guī)r及泥質(zhì)云巖等 (2)潮間淺灘相:沉積環(huán)境屬潮間淺水區(qū),屬潮間淺灘沉積。沉積物包括砂、藻屑及鮞粒,暴露期方解石白云巖化,形成藻屑、砂屑云巖并夾灰?guī)r及石膏。 3.局限海潮下帶沉積 (1)蒸發(fā)海盆相:為局限海潮下沉積,經(jīng)蒸發(fā)形成巖鹽、石膏與石灰?guī)r。 (2)局限海潮下相:屬局限海潮下沉積環(huán)境,沉積物為泥質(zhì)灰?guī)r、石灰?guī)r、泥灰?guī)r及泥、頁巖,如三疊系嘉三等。 (3)潮下淺灘相:潮下淺灘沉積環(huán)境,水動力條件及能量較高,篩選較為充分,沉積物為鮞粒、砂屑與生屑灰?guī)r。 4.開闊海臺地沉積 波基面以下靜海沉積環(huán)境。 上帶屬氧化環(huán)境、鹽度正常,沉積巖為富含化石的泥晶灰?guī)r與含泥晶灰?guī)r,在四川廣泛展布,如二疊系陽新統(tǒng)灰?guī)r; 下帶屬氧化帶以下靜海還原環(huán)境,水深達(dá)百米,為泥質(zhì)灰?guī)r夾暗色頁巖。 (二)、碳酸鹽巖沉積相的測井響應(yīng)特征 1.自然伽馬能譜測井 沉積環(huán)境、巖類、物源及地球化學(xué)性質(zhì)上的差別,使地層中的放射性元素鈾、釷、鉀的富集程度及相對含量的比例發(fā)生變化。 淺海碳酸鹽巖沉積于清水環(huán)境,直接生物堆積和間接生化作用影響自然伽馬能譜的響應(yīng),放射性鈾在一定程度上反映了生物富集及演化特征,而泥質(zhì)則影響了釷、鉀的分布,成巖后生變化及地下水溶蝕的裂縫都可形成放射性鈾的富集,自然伽馬能譜對沉積環(huán)境響應(yīng)的規(guī)律是: (1)在氧化環(huán)境釷礦物含量穩(wěn)定,不易風(fēng)化,在高能環(huán)境釷含量高于低能環(huán)境; (2)鉀極易被帶負(fù)電荷的膠體吸附,因而在粘土礦物中鉀含量增高; (3)粘土礦物含量與水動力條件及沉積低能環(huán)境有關(guān),而釷鉀比及釷、鉀含量增加可確定泥質(zhì)及粘土礦物含量的增高; (4)鈾含量與有機質(zhì)還原作用關(guān)系密切,特別與巖石中有機碳含量有好的正相關(guān)關(guān)系,有機碳及干酪根反映生油母質(zhì)的豐度,因而鈾含量可作生油母質(zhì)的指示器,而釷、鉀比低則反映還原環(huán)境,相反則說明處于氧化環(huán)境。 2.總自然伽馬測井 總自然伽馬值主要反映泥質(zhì)與粘土的含量,在生油層則反映生油母質(zhì)的增加。有機質(zhì)含量很高的生油巖自然伽馬為異常高值,泥、頁巖為正常的高值,泥質(zhì)石灰?guī)r與白云巖為中值,白云巖為中低值,純石灰?guī)r為低值,生物礁巖及石膏為最低值,鉀鹽為高值。 3.電阻率測井 硬石膏及巖鹽為最高電阻率,可達(dá)數(shù)萬歐姆米,致密石灰?guī)r為高值,孔隙發(fā)育的石灰?guī)r及白云巖為中低值,泥巖為最低值。 4.巖性密度測井 有效光電吸收截面指數(shù)ρe及巖石的體積密度,如石灰?guī)r的ρe為5.084,而白云巖的為3.142,硬石膏的為5.005,砂巖的為1.81 5.聲波測井 致密白云巖縱波速度最大,致密石灰?guī)r也較高,變密度測井曲線上表現(xiàn)黑白分明,石灰?guī)r與白云巖孔隙度增加使縱波聲速有所降低,變密度的灰度曲線表現(xiàn)為黑白反差減弱。石膏層聲速減小,變密度曲線則黑白分明。巖石泥質(zhì)增加與孔隙度增加特征相似,泥、頁巖類縱波聲速最小,由于能量衰減變密度曲線黑白反差很小。 6.中子測井 硬石膏與致密石灰?guī)r都近于零值,巖鹽次之,白云巖有2%一3%視孔隙度讀數(shù)。隨地層孔隙度增大,中子讀數(shù)升高,泥質(zhì)含量增高中子讀數(shù)也相應(yīng)增大,泥、頁巖中子讀數(shù)增高,可達(dá)25%視子孔隙度讀數(shù)。 7.地層傾角測井 由于碳酸鹽巖沉積層理不明顯,但能反映層狀泥質(zhì)巖,同時也可由雜亂無章的地層傾角結(jié)合其它資料確定生物礁巖,這是由于造礁生物各個方向生長所確定的。 8.地層微電阻成像測井 由于地層微電阻率成像可反映井筒任何部位的小的導(dǎo)電異常,包括層理、沉積結(jié)構(gòu)、地層傾角、溶蝕孔洞及泥質(zhì)巖薄層,由于其成像的直觀性,對沉積特征判斷是很有幫助的。 (三)、碳酸鹽巖測井電相與沉積微相的關(guān)系 測井對沉積微相變化而造成巖石物理性質(zhì)變化是敏感的。因而根據(jù)各種測井信息集總,可以形成隨井深沉積環(huán)境變化而引起巖石物性變化的連續(xù)剖面,雖然還不能說它直接反映某些明確的地質(zhì)概念,但它能反映井眼內(nèi)隨井深而變化的巖石各種物理性質(zhì)的差異,電相剖面。而實際地質(zhì)各種沉積微相差別必然造成物理性質(zhì)的差別,因而這種電相剖面可以轉(zhuǎn)化為地質(zhì)信息,具體說就是沉積微相變化的信息。這種轉(zhuǎn)化是通過取心井段根據(jù)地質(zhì)信息所劃分出的隨深度變化的沉積微相段與電相剖面相關(guān)分析得到的,通過各種聚類方法,如非線性映射、多組判別、模糊聚類、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等方法,建立起測井沉積微相的數(shù)學(xué)模型,并經(jīng)過置信度檢驗,才能將電相剖面轉(zhuǎn)化為測井沉積微相剖面。 二、碳酸鹽巖測井沉積微相劃分方法 (一)、碳酸鹽巖測井沉積微相劃分工作方法與流程 (1).建立關(guān)鍵井 選用具有齊全完整的地質(zhì)錄井、取心分析、特殊分析及大量薄片鑒定資料,并且有齊全準(zhǔn)確的測井資料的井作為關(guān)鍵井,在此基礎(chǔ)上由沉積巖石學(xué)的角度進行地質(zhì)沉積相與沉積微相劃分,建立地質(zhì)沉積微相模式。 (2)根據(jù)關(guān)鍵井確定測井信息對地質(zhì)沉積微相的響應(yīng),進行測井電相分析。 (3)對各井測井曲線進行環(huán)境校正與歸一化處理,達(dá)到全氣田各種測井信息標(biāo)準(zhǔn)化。 (4)根據(jù)關(guān)鍵井采用各種聚類技術(shù),如最佳有序分割、非線性映射、模糊聚類或神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等進行測井多變量電相劃分。 (5)根據(jù)關(guān)鍵井沉積微相劃分,建立測井沉積微相統(tǒng)計數(shù)學(xué)模型,并建立測井沉積微構(gòu)模式。 (6)對統(tǒng)計模型進行地質(zhì)檢驗、方差分析和顯著性檢驗,證實地質(zhì)吻合度高及所建立模型高度顯著。 (7)根據(jù)建立碳酸鹽巖測井沉積微相模型對各井測井沉積微相具體劃分。 具體工作流程圖 (二)、碳酸鹽巖測井電相確定與劃分 1.用最佳有序分割進行剖面電相分層 2.采用非線性映射對電相進一步聚類 (三)、測井沉積微相模式建立與微相劃分方法 1.用多組判別建立測井沉積微相模式 2.用模糊聚類法建立碳酸鹽巖沉積微相模式 3.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進行測井沉積微相劃分 測井沉積微相劃分的地質(zhì)效果與實例 (一)、碳酸鹽巖測井沉積微相劃分實例 |
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