《储层特征研究》PPT课件.ppt

第三章第三章 储层特征研究储层特征研究 储层储层圈闭要素之一、油气藏形成条件之一；圈闭要素之一、油气藏形成条件之一； 油气勘探、开发的目的层；油气勘探、开发的目的层； 与油气储量、产量、产能相关。与油气储量、产量、产能相关。 储层研究：储层研究： 宏观宏观微观：几何形态、展布微观：几何形态、展布孔隙结构孔隙结构 静态静态动态：岩性、相、成岩、孔隙特点动态：岩性、相、成岩、孔隙特点、K K、S So o 变化 变化 定性定性定量：描述定量：描述建立储层参数及其三维空间展布建立储层参数及其三维空间展布 第三章第三章 储层特征研究储层特征研究 沉积微相研究沉积微相研究- 相分析流程，测井相分析，沉积微相研究方法相分析流程，测井相分析，沉积微相研究方法 储层非均质性研究储层非均质性研究-储层非均质性的概念、分类储层非均质性的概念、分类 研究内容和方法，储层非均质性与油气采收率的关系研究内容和方法，储层非均质性与油气采收率的关系 影响储层特征的地质因素影响储层特征的地质因素 成岩演化模式，沉积环境、成岩作用和构造作用的影响成岩演化模式，沉积环境、成岩作用和构造作用的影响 储层敏感性与实验测试技术储层敏感性与实验测试技术-油气储层损害机理，油气储层损害机理， 储层敏感性评价，储层实验测试技术储层敏感性评价，储层实验测试技术 储层描述储层描述-描述资料的选取，储层描述的研究方法，描述资料的选取，储层描述的研究方法， 储层地质模型储层地质模型 储层综合评价储层综合评价-储层评价的内容和方法储层评价的内容和方法 第一节第一节 油层细分沉积相研究油层细分沉积相研究 不同不同 成因成因 砂体砂体 砂体的砂体的形态与分布、颗形态与分布、颗 粒排列、孔隙结构、内粒排列、孔隙结构、内 部纹层、粒度韵律、泥部纹层、粒度韵律、泥 质薄夹层、储油物性质薄夹层、储油物性 等等存在一定差异存在一定差异 导致导致注水开发过注水开发过 程中，程中，表现出不表现出不 同的油气流动规同的油气流动规 律及开发效果律及开发效果。 油层细分沉积相研究的意义油层细分沉积相研究的意义： 预测砂体的分布特征预测砂体的分布特征 揭示油层的非均质性揭示油层的非均质性 掌握油水运动规律掌握油水运动规律 提高油气采收率提高油气采收率 垂向上研究层段要细（单层）；垂向上研究层段要细（单层）； 平面上沉积相类型要细分到亚相、微相；平面上沉积相类型要细分到亚相、微相； 油层细分沉积相与区域沉积相的主要区别：油层细分沉积相与区域沉积相的主要区别： 从砂体的成因入手，进行沉积微相分析，从砂体的成因入手，进行沉积微相分析， 有利于有利于从成因上从成因上揭示储集层的本质特征揭示储集层的本质特征； 进而了解砂体的几何形态、大小、展布、进而了解砂体的几何形态、大小、展布、 纵横向连通性及非均质性等。纵横向连通性及非均质性等。 -是是开发地质开发地质最基础最基础、最重要最重要的工作。的工作。 油层细分沉积相研究的目的：油层细分沉积相研究的目的： 一、沉积微相研究的基础资料一、沉积微相研究的基础资料 二、沉积微相研究方法二、沉积微相研究方法 三、测井相分析三、测井相分析 四、沉积相研究在油田开发中的应用四、沉积相研究在油田开发中的应用 第一节第一节 油层细分沉积相研究油层细分沉积相研究 1 1、区域岩相古地理资料、区域岩相古地理资料( (成果成果) ) 了解区域了解区域( (含油气层系含油气层系) )总的沉积背景，为确定砂层组沉积总的沉积背景，为确定砂层组沉积 大相、亚相提供参考，大相、亚相提供参考，避免避免片面性片面性和和盲目性盲目性。 一、一、沉积相研究的沉积相研究的基础资料基础资料 2 2、岩心资料、岩心资料- - 岩心观察及分析化验资料岩心观察及分析化验资料 最具体、最直观的相分析资料。最具体、最直观的相分析资料。从岩心中得到的岩性、从岩心中得到的岩性、 结构、构造、古生物、孔隙度和渗透率、泥质含量、钙质含结构、构造、古生物、孔隙度和渗透率、泥质含量、钙质含 量、地球化学等各项资料是确定沉积相的主要依据；量、地球化学等各项资料是确定沉积相的主要依据；特别是特别是 原生沉积构造原生沉积构造及其剖面上及其剖面上垂向组合序列垂向组合序列资料资料-相标志相标志。 原生沉积构造原生沉积构造 指相分析示意图指相分析示意图 ( (东营凹陷沙三上东营凹陷沙三上沙二段河沙二段河 流流-三角洲沉积体系三角洲沉积体系) ) 层理类型层理类型 冲刷构造冲刷构造 泥砾特征泥砾特征 灰质结核灰质结核 岩性岩性-颗粒大小颗粒大小 颜色、胶结物颜色、胶结物 遗迹化石遗迹化石( (虫孔类型虫孔类型) ) 遗体化石遗体化石 植物残体植物残体 3 3、砂岩体的几何形态、砂岩体的几何形态 -不同成因环境下形成的砂岩体不同成因环境下形成的砂岩体 ，其形态特征不同，其形态特征不同-剖面形态、平面形态。剖面形态、平面形态。 一、一、沉积相研究的沉积相研究的基础资料基础资料 4 4、测井资料、测井资料： 在相似沉积环境下形成的砂岩体，垂向上具有较一致在相似沉积环境下形成的砂岩体，垂向上具有较一致 的的岩性组合特征岩性组合特征和和演变规律演变规律。因此，在岩性。因此，在岩性- -电性关系研电性关系研 究的基础上，究的基础上，编制编制不同沉积相带的不同沉积相带的典型电测曲线图版典型电测曲线图版，可，可 用于用于指导大相的划分指导大相的划分。 5 5、地震资料、地震资料（三维）（三维）-地震相地震相 6 6、试油、试采等生产动态资料、试油、试采等生产动态资料 一、一、沉积相研究的沉积相研究的基础资料基础资料 二、沉积微相研究方法二、沉积微相研究方法 沉积微相分析一般分为五个阶段沉积微相分析一般分为五个阶段： 以砂层组为单元划分大相和亚相以砂层组为单元划分大相和亚相 沉积时间单元或储集单元的划分沉积时间单元或储集单元的划分 单井相分析单井相分析 剖面对比相分析剖面对比相分析 平面相分析平面相分析 一、沉积微相研究的基础资料一、沉积微相研究的基础资料 二、沉积微相研究方法二、沉积微相研究方法 三、测井相分析三、测井相分析 四、沉积相研究在油田开发中的应用四、沉积相研究在油田开发中的应用 第一节第一节 油层细分沉积相研究油层细分沉积相研究 沉积微相分析一般分为五个阶段：沉积微相分析一般分为五个阶段： 以砂层组为单元划分大相和亚相以砂层组为单元划分大相和亚相 沉积时间单元或储集单元的划分沉积时间单元或储集单元的划分 单井相分析单井相分析 剖面对比相分析剖面对比相分析 平面相分析平面相分析 1 1、划分大相和亚相、划分大相和亚相 微相识别及划分微相识别及划分-以大相、亚相研究为基础以大相、亚相研究为基础。 - -微相研究是在确定相或亚相前提下微相研究是在确定相或亚相前提下逐级划分逐级划分的。的。 脱离大相的控制，脱离大相的控制，直接进行微相划分，直接进行微相划分， 容易出现容易出现“串相串相” 。 如：如：地震相分析地震相分析-不同沉积相具有不同的岩石组合及结构不同沉积相具有不同的岩石组合及结构 具有不同的地震波反射特征具有不同的地震波反射特征 利用地震波反射特征划分地震相利用地震波反射特征划分地震相转化为沉积相转化为沉积相 利用测井资料进行相分析利用测井资料进行相分析 2 2、划分沉积时间单元、划分沉积时间单元 沉积时间单元沉积时间单元-指指相同沉积环境下，物理、化学及生相同沉积环境下，物理、化学及生 物作用所形成的同时沉积物作用所形成的同时沉积( (指一次沉积事件中沉积的地层指一次沉积事件中沉积的地层) )。 理想的沉积时间单元理想的沉积时间单元为为等时面之间所沉积的地层等时面之间所沉积的地层。 从油田开发的角度看，在从油田开发的角度看，在每个时间单元内每个时间单元内应包括：应包括： 一个小层一个小层 或或 一个独立的油水流动单元一个独立的油水流动单元。 不同沉积环境下形成的沉积不同沉积环境下形成的沉积： 其稳定性不同，其稳定性不同， 划分划分沉积时间单元的沉积时间单元的方法不同方法不同。 对于湖相和三角洲前缘等对于湖相和三角洲前缘等比较稳定环境沉积的砂层比较稳定环境沉积的砂层 大多具有明显的多级次沉积旋回和清晰多个标准层，大多具有明显的多级次沉积旋回和清晰多个标准层， 岩性和厚度的变化均有一定规律可循；岩性和厚度的变化均有一定规律可循； 常用常用“旋回对比、分级控制旋回对比、分级控制”的的旋回旋回- -厚度对比方法厚度对比方法 对于河流沉积环境下的不稳定沉积对于河流沉积环境下的不稳定沉积 由于沉积环境变化快，河流侧向摆动与下切剧烈，由于沉积环境变化快，河流侧向摆动与下切剧烈， 而导致砂层厚度与岩性变化大，而导致砂层厚度与岩性变化大， 一般一般采用采用“等高程等高程”对比法对比法或或“切片切片”对比法对比法 应用层序地层学的理论和方法应用层序地层学的理论和方法 对比层序地层单元对比层序地层单元（层序、体系域、准层序组、准层序）（层序、体系域、准层序组、准层序） 和地层分布模式和地层分布模式 有效地进行地层划分，并实现地层等时对比有效地进行地层划分，并实现地层等时对比。 选择关键井，划分时间单元；选择关键井，划分时间单元； 建立骨架剖面，对比时间单元；建立骨架剖面，对比时间单元； 在研究区内，作不同方向时间单元对比剖面图，在研究区内，作不同方向时间单元对比剖面图， 使分层数据在平面上闭合。使分层数据在平面上闭合。 微相微相时间单元的划分具体步骤时间单元的划分具体步骤 ？ 3 3、各沉积时间单元微相分析、各沉积时间单元微相分析 进行碎屑岩沉积微相分析，进行碎屑岩沉积微相分析， 首先，依靠单井岩心资料，对取心井作首先，依靠单井岩心资料，对取心井作岩相柱状图岩相柱状图； 依此定出依此定出各类微相的测井典型曲线各类微相的测井典型曲线， - - 即所谓的即所谓的电相电相-测井相特征测井相特征； 再由再由测井相分析测井相分析确定砂体的确定砂体的微相类型和平面展布规律微相类型和平面展布规律 相标志相标志 相分析的基本方法相分析的基本方法 一般分析步骤一般分析步骤 岩石学标志岩石学标志 颜色颜色：粘土岩：粘土岩( (泥岩和页岩泥岩和页岩) )颜色是恢复古沉积环境颜色是恢复古沉积环境 水介质氧化还原强度的地化指标。水介质氧化还原强度的地化指标。 成分成分：岩石类型、矿物成分：岩石类型、矿物成分( (如自生矿物、重矿物等如自生矿物、重矿物等) ) 结构结构：碎屑颗粒的粒度、圆度、球度、表面特征：碎屑颗粒的粒度、圆度、球度、表面特征 沉积构造沉积构造：层理、波痕、岩石组合、韵律性等。：层理、波痕、岩石组合、韵律性等。 古生物和古生态资料古生物和古生态资料可确定沉积环境可确定沉积环境 指示沉积时水深、盐度、浊度指示沉积时水深、盐度、浊度 等等 古生物标志古生物标志 地球化学标志地球化学标志 测井相标志测井相标志 地震相标志地震相标志 相标志相标志 相分析的基本方法相分析的基本方法 一般一般通过沉积过程分析把通过沉积过程分析把相相和和环境环境联系起来联系起来。 包括包括4 4个方面：个方面： 详细观察和描述露头或岩心剖面的岩石特征详细观察和描述露头或岩心剖面的岩石特征，依此综，依此综 合分析岩性、粒度、沉积构造和古生物等岩石特征。合分析岩性、粒度、沉积构造和古生物等岩石特征。 3 3、各沉积时间单元微相分析、各沉积时间单元微相分析 分析沉积过程分析沉积过程，查明可能的形成条件查明可能的形成条件，如水流强度及，如水流强度及 方向、沉积速度、水化学性质等，及其与沉积物联系。方向、沉积速度、水化学性质等，及其与沉积物联系。 观察特征的比较观察特征的比较，与，与现代环境现代环境或或相模式相模式进行分析进行分析 对比对比，检验检验所得出的初步认识，最后所得出的初步认识，最后做出环境解释的做出环境解释的 结论结论。 相分析的基本方法相分析的基本方法 建立垂向层序建立垂向层序，了解相邻岩石纵向和横向的相互，了解相邻岩石纵向和横向的相互 关系以及地层接触关系，依此关系以及地层接触关系，依此排除某些环境、减少选排除某些环境、减少选 择项目择项目。 一般分析步骤一般分析步骤 单井相分析单井相分析-对系统取心井进行对系统取心井进行 -从岩心观察入手，收集各种相标志和样品分析，从岩心观察入手，收集各种相标志和样品分析， 如：岩性及岩性组合特征、沉积构造、生物化石、粒度分析资料等如：岩性及岩性组合特征、沉积构造、生物化石、粒度分析资料等 初步确定各级地层单元沉积相类型初步确定各级地层单元沉积相类型( (相、亚相、微相类型相、亚相、微相类型) )， 确定各种相类型在纵向上的共生组合规律，确定各种相类型在纵向上的共生组合规律， 最后，最后，绘出单井相分析综合柱状图绘出单井相分析综合柱状图。 单井相分析单井相分析剖面对比相分析剖面对比相分析平面相分析平面相分析 3 3、各沉积时间单元微相分析、各沉积时间单元微相分析 井单井相分析图井单井相分析图 -在单井剖面相分析的基础上，在单井剖面相分析的基础上，建立井间联系建立井间联系， 通过对比，确定沉积相在二维空间内的展布特征通过对比，确定沉积相在二维空间内的展布特征。 取心较少时，可依据岩屑录井或电测资料进行对比取心较少时，可依据岩屑录井或电测资料进行对比。 剖面对比相分析剖面对比相分析 相分析分析步骤相分析分析步骤 平面相分析平面相分析 绘制一系列剖面图、平面图绘制一系列剖面图、平面图等等基础图件基础图件； 单井相分析图单井相分析图 剖面对比相分析图剖面对比相分析图 地层等厚图地层等厚图 砂层厚度等值线图砂层厚度等值线图 砂层厚度系数砂层厚度系数( (砂岩百分含量砂岩百分含量) )等值线图等值线图 砂层孔隙度等值线图砂层孔隙度等值线图 岩石类型或泥岩类型图等岩石类型或泥岩类型图等 综合分析各类基础图件，综合分析各类基础图件，确定各沉积相划相标准确定各沉积相划相标准； 编制沉积相平面分布图编制沉积相平面分布图，分析沉积相类型和展布分析沉积相类型和展布。 一、沉积微相研究的基础资料一、沉积微相研究的基础资料 二、沉积微相研究方法二、沉积微相研究方法 三、测井相分析三、测井相分析 四、沉积相研究在油田开发中的应用四、沉积相研究在油田开发中的应用 第一节第一节 油层细分沉积相研究油层细分沉积相研究 相分析主要针对相分析主要针对覆盖区地下某些层段覆盖区地下某些层段进行。岩心及屑等进行。岩心及屑等 直接资料极其有限，测井信息具有全井段连续记录及深度直接资料极其有限，测井信息具有全井段连续记录及深度 准确等特点准确等特点测井信息分析是相分析的有利工具测井信息分析是相分析的有利工具。 测井相测井相( (电相电相) )：由斯伦贝谢公司及测井分析家塞拉由斯伦贝谢公司及测井分析家塞拉( (O OSerraSerra) )于于 19791979年提出，年提出，指能够表征沉积物特征，并据此辨别沉积相的指能够表征沉积物特征，并据此辨别沉积相的 一组测井响应一组测井响应( (参数参数) )。-是一个是一个n n维数据向量空间维数据向量空间，每一个向量，每一个向量 代表一个深度采样点上的几种测井方法的测量值，如：代表一个深度采样点上的几种测井方法的测量值，如： SPSP、GR GR 、井径井径CALCAL、声波时差声波时差ACAC、密度密度DENDEN、补偿中子补偿中子CNLCNL 微球形聚焦电阻率微球形聚焦电阻率、中感应电阻率中感应电阻率( (R RIM IM) )、 、深感应电阻率深感应电阻率( (R RID ID ) ) 三、测井相分析三、测井相分析 测井组合测井组合 ： 在进行测井相分析之前，在进行测井相分析之前，必须首先选择有效的测井组必须首先选择有效的测井组 合合。常用的测井资料主要包括：。常用的测井资料主要包括：SPSP、GRGR、R R、声波声波ACAC、密密 度、中子、地层倾角等，这些测井资料度、中子、地层倾角等，这些测井资料从不同方面在不同从不同方面在不同 程度上反映了岩性程度上反映了岩性、物性、流体性质等特征物性、流体性质等特征。 搜集岩屑资料，总结测井资料划分岩性规律搜集岩屑资料，总结测井资料划分岩性规律定性判断岩性定性判断岩性 测井相与沉积相相当测井相与沉积相相当-不同的沉积相因其岩石的成分、不同的沉积相因其岩石的成分、 结构、构造等不同而造成测井响应不同。结构、构造等不同而造成测井响应不同。 但是，两者但是，两者并不都是一一对应并不都是一一对应，必须用已知沉积相对电必须用已知沉积相对电 相进行标定相进行标定。 测井相与沉积相关系测井相与沉积相关系 首先，在取心井首先，在取心井 中用一系列测井中用一系列测井 曲线或参数划分曲线或参数划分 若干种若干种测井相测井相 将测井相与岩心分析将测井相与岩心分析 “沉积相沉积相”进行相关对比进行相关对比 将测井相赋予沉积相将测井相赋予沉积相 含义含义，然后在没有取，然后在没有取 心井中用测井资料进心井中用测井资料进 行行沉积相分析沉积相分析。 测井相分析测井相分析基础：基础：建立测井相模式建立测井相模式，并确定其岩相含义并确定其岩相含义 ( (一一) ) 测井的沉积相标志测井的沉积相标志-测井相标志测井相标志 可以显示沉积相标志的测井曲线有可以显示沉积相标志的测井曲线有： R R、SPSP、GRGR、自然伽马能谱、补偿中子、自然伽马能谱、补偿中子、 补偿地层密度、井径、地层倾角补偿地层密度、井径、地层倾角、中子伽马能谱、中子伽马能谱、 地球化学测井、微扫描测井地球化学测井、微扫描测井、井下电视井下电视 而且，各类测井曲线所反映沉积相标志的作用不同而且，各类测井曲线所反映沉积相标志的作用不同。 确定岩石组分的测井相标志确定岩石组分的测井相标志 判断沉积结构判断沉积结构( (垂向序列变化垂向序列变化) )的测井相标志的测井相标志 判断沉积构造判断沉积构造( (古水流古水流) )的测井相标志的测井相标志 识别沉积层序的测井相标志识别沉积层序的测井相标志 1 1、岩石组分的确定岩石组分的确定 一般了解一般了解 岩石矿物组分可以由岩石矿物组分可以由能谱测井能谱测井、地球化学测井地球化学测井获得，也获得，也 可以用可以用孔隙度测井交会图孔隙度测井交会图来判断。来判断。 根据自然伽马根据自然伽马 能谱测井得出能谱测井得出K K、 ThTh含量，可鉴别含量，可鉴别 地层含有粘土矿地层含有粘土矿 物物( (分区带分区带) )。 钾钾K K、钍钍ThTh含量鉴别粘土矿物的关系图含量鉴别粘土矿物的关系图 ( (一一) )测井相标志测井相标志 GRGR、SPSP、R R均可反映均可反映粒序变化和韵律特征粒序变化和韵律特征 SPSP及孔隙度测井及孔隙度测井可判断可判断颗粒的分选颗粒的分选 地层倾角测井地层倾角测井( (方位频率图方位频率图) )可确定可确定颗粒的定向性颗粒的定向性 微扫描测井图像微扫描测井图像可清晰显示可清晰显示砾岩层性质砾岩层性质 颗粒支撑砾岩颗粒支撑砾岩：表现为高阻层，对比不连续；：表现为高阻层，对比不连续； 基质支撑砾岩基质支撑砾岩：表现为泥质部分低阻，：表现为泥质部分低阻， 砾石造成孤立高阻，曲线对比性差。砾石造成孤立高阻，曲线对比性差。 2 2、沉积结构的判断沉积结构的判断 测井显示的相标志有测井显示的相标志有 粒径大小粒径大小 分选好坏分选好坏 粒序特征粒序特征 反映沉积环境能量大小反映沉积环境能量大小 识别沉积构造识别沉积构造的测井主要有：的测井主要有： 地层倾角测井地层倾角测井( (SHDT) SHDT) 和和 微扫描测井微扫描测井( (FMS)FMS)。 C C、沉积构造的判断沉积构造的判断 SHDTSHDT测井测井-可了解层面连续性、成层性、平整性、可了解层面连续性、成层性、平整性、 及上下层面的平行性等。及上下层面的平行性等。 FMSFMS图像图像-可识别双向交错层理、递变层理、虫孔、可识别双向交错层理、递变层理、虫孔、 生物扰动构造等。生物扰动构造等。 D D、沉积层序的识别沉积层序的识别 可用可用SPSP、GRGR等曲线的等曲线的形态、幅度及其在纵向上的组合形态、幅度及其在纵向上的组合 变化等，也可用变化等，也可用测井多变量参数测井多变量参数研究层序变化。研究层序变化。 测井微相分析方法测井微相分析方法 利用曲线形态进行相分析利用曲线形态进行相分析 利用自然伽马曲线划分沉积相带利用自然伽马曲线划分沉积相带 自动识别测井相自动识别测井相 利用梯形图或星形图进行相分析利用梯形图或星形图进行相分析 三、测井相分析三、测井相分析 利用地层倾角测井进行相分析利用地层倾角测井进行相分析 测井曲线的形态可以测井曲线的形态可以定性地反映岩层的岩性、粒度和定性地反映岩层的岩性、粒度和 泥质含量的变化以及垂向序列泥质含量的变化以及垂向序列。 常用的测井曲线有：常用的测井曲线有：SPSP、GRGR、R R、地层倾角等。地层倾角等。 ( (二二) )利用测井曲线形态解释沉积环境利用测井曲线形态解释沉积环境 1 1、自然电位曲线解释沉积环境基本原理、自然电位曲线解释沉积环境基本原理 3 3、主要沉积相的测井曲线特征、主要沉积相的测井曲线特征 2 2、自然电位曲线、自然电位曲线形态特征形态特征-要素要素 三、测井相分析三、测井相分析 1 1、自然电位曲线解释沉积环境基本原理、自然电位曲线解释沉积环境基本原理 水动力能量和物源供应条件水动力能量和物源供应条件 沉积环境沉积环境 强强-砂砂 SPSP 弱弱-泥泥 SPSP 氧化还原电动势氧化还原电动势 水动力条件水动力条件 岩石粒度岩石粒度 分分 选选 泥质含量泥质含量 过滤电动势过滤电动势 地层渗透率地层渗透率-好好SPSP 浓度差浓度差泥质含量泥质含量 孔隙度孔隙度 SPSP 岩层中泥质和孔吼大小岩层中泥质和孔吼大小 地层水与泥浆滤液的地层水与泥浆滤液的 离子浓度差离子浓度差 扩散扩散- -吸附吸附 电动势电动势 自自 然然 电电 位位 自然电位曲线形态特征：自然电位曲线形态特征： 指指单层曲线形态单层曲线形态，可以反映，可以反映 粒度、分选及其垂向变化；粒度、分选及其垂向变化； 砂体沉积过程中水动力砂体沉积过程中水动力 和和 物源供应的变化。物源供应的变化。 曲线形态特征曲线形态特征( (要素要素) )主要包括主要包括: : 幅度幅度 光滑程度光滑程度 形态形态 齿中线齿中线 顶、底接触关系顶、底接触关系 多层组合形态多层组合形态 2 2、自然电位曲线、自然电位曲线形态特征形态特征-要素要素 ( (e)-e)-大陆架大陆架 ( (f)-f)-海底扇海底扇 ( (a)-a)-曲流河曲流河 ( (b)-b)-辫状河辫状河 ( (c)-c)-三角洲三角洲 ( (d)-d)-海岸海岸 图图3-2 3-2 主要砂岩环境的主要砂岩环境的 自然电位和自然伽马的自然电位和自然伽马的 典型响应典型响应( (据据R. R. BergR. R. Berg，1986)1986) 沉积沉积微相不同微相不同， 其岩石类型及组合其岩石类型及组合 等特征存在等特征存在差异差异 可可利用上述形态特利用上述形态特 征与岩心相进行分征与岩心相进行分 析和对比，划分沉析和对比，划分沉 积微相积微相。 3 3、主要沉积相的测井曲线特征、主要沉积相的测井曲线特征 ( (三三) ) 利用自然伽马曲线划分沉积相带利用自然伽马曲线划分沉积相带 用用SPSP曲线划分沉积相一般适用于淡水泥浆、年代较新曲线划分沉积相一般适用于淡水泥浆、年代较新 的碎屑岩沉积；对于的碎屑岩沉积；对于盐水泥浆盐水泥浆或或时代较老，成岩后生变时代较老，成岩后生变 化强烈的钻井剖面，化强烈的钻井剖面，SPSP曲线不适用曲线不适用。 GRGR曲线曲线是研究沉积相带的又一有效手段。是研究沉积相带的又一有效手段。 GRGR曲线通常曲线通常能反映岩层中的泥质含量能反映岩层中的泥质含量； 泥质含量的高低是判断泥质含量的高低是判断能量高低能量高低的主要标志的主要标志。 相同的相同的GRGR曲线曲线特征可以是不同沉积环境的反映特征可以是不同沉积环境的反映。 测井曲线的解释测井曲线的解释不能孤立进行不能孤立进行， 应结合应结合岩心观察岩心观察和和古生物鉴定古生物鉴定来来识别环境识别环境。 当当缺少缺少岩心和古生物资料时，岩心和古生物资料时， 可从岩屑中鉴别有无可从岩屑中鉴别有无海绿石海绿石( (海相沉积的标志海相沉积的标志) )和和 灰质碎屑灰质碎屑( (反映水动力搅动程度、筛选好坏反映水动力搅动程度、筛选好坏) )， -它们它们对环境识别很有帮助对环境识别很有帮助。 根据根据GRGR曲线，结合海绿石和灰质碎屑曲线，结合海绿石和灰质碎屑 识别沉积环境的几种模式识别沉积环境的几种模式 赛列赛列( (R. C. R. C. SelleySelley) )以以GRGR曲线为例曲线为例，提出如下几种模式提出如下几种模式： 海绿石+灰质碎屑 海绿石 灰质碎屑海绿石+灰质碎屑海绿石海绿石灰质碎屑 砂坝三角洲海退砂体潮汐砂体水下(海底) 河道砂体 河流或三角洲 分支河道砂体 海底扇 (浊流沉积) ( (四四) ) 利用梯形图或星形图进行相分析利用梯形图或星形图进行相分析 地质资料地质资料：用岩性、结构、沉积构造、古生物等一组：用岩性、结构、沉积构造、古生物等一组 相标志来相标志来识别和确定沉积相。识别和确定沉积相。 测井资料测井资料：也可利用：也可利用同一深度的一组测井参数同一深度的一组测井参数 划分测井相，并进一步判断沉积相。划分测井相，并进一步判断沉积相。 在某一地区应在某一地区应选选 择几口择几口取心井进行取心井进行 分析，分析，建立区域性建立区域性 电相模式电相模式。 用程序对各测井曲线进行用程序对各测井曲线进行预分层预分层 进行进行深度和环境校正深度和环境校正 绘出各层绘出各层星形图与梯形图星形图与梯形图 最后，人工对成果图进行最后，人工对成果图进行分析归类分析归类 图图3-4 3-4 表示电相的星形图表示电相的星形图( (据据O O 塞拉，塞拉，19921992） 井径井径 双侧向测井双侧向测井 电阻率电阻率 微球型聚焦 测井电阻率 补偿地补偿地 层密度层密度 ( (五五) ) 利用地层倾角测井进行相分析利用地层倾角测井进行相分析 地层倾角测井通过地层倾角测井通过4 4个支撑臂个支撑臂 上的上的4 4个个( (或或8 8个个) )微聚焦电极系紧微聚焦电极系紧 贴井壁，测出贴井壁，测出4 4条条( (或或8 8条条) )电阻率电阻率 曲线曲线及电极所处的及电极所处的空间方位信息空间方位信息 。通过对比同一岩层引起的电通过对比同一岩层引起的电 阻率微小变化，可确定该岩层阻率微小变化，可确定该岩层 面上面上4 4个点在井轴方向的高度个点在井轴方向的高度 ，结合曲线的方位信息，进而，结合曲线的方位信息，进而 计算计算岩层面的倾角和倾向岩层面的倾角和倾向。 地层倾角测井既地层倾角测井既可用于可用于构造解释、沉积学研究构造解释、沉积学研究， 高分辨率地层倾角测井可有效地指出：高分辨率地层倾角测井可有效地指出： 层理类型、层理类型、 砂层的沉积环境砂层的沉积环境( (能量能量) )、 古水流方向、古水流方向、 砂体延伸方向砂体延伸方向 等。等。 1 1、地层倾角测井的基础图件地层倾角测井的基础图件 2 2、利用倾角矢量图识别层理类型、利用倾角矢量图识别层理类型 3 3、利用矢量方位频率图判断古水流方向、利用矢量方位频率图判断古水流方向 4 4、推断砂体延伸方向、推断砂体延伸方向 1 1、地层倾角测井的基础图件、地层倾角测井的基础图件 地层倾角测井成果图地层倾角测井成果图 - - 矢量图矢量图、方位频率图方位频率图 矢量图矢量图 在应用矢量图研究地层特征时，为了在应用矢量图研究地层特征时，为了排除干扰性的倾角排除干扰性的倾角 ，常采用，常采用直观筛分法直观筛分法，利用，利用颜色模式颜色模式对矢量进行分类。对矢量进行分类。 通常将长相关对比图上的矢量，通常将长相关对比图上的矢量，按倾角的变化趋势按倾角的变化趋势分成分成 4 4种模式种模式- - 绿模式、红模式、兰模式、杂乱模式绿模式、红模式、兰模式、杂乱模式。 ( (五五) ) 利用地层倾角测井进行相分析利用地层倾角测井进行相分析 红模式红模式：倾向大体一致，倾角倾向大体一致，倾角 随深度增加而增大的一组矢随深度增加而增大的一组矢 量量。常与。常与断层断层、砂坝砂坝、河道河道、 岩礁岩礁、不整合不整合等地质构造有关等地质构造有关 ；当水动力能量由强变弱，也；当水动力能量由强变弱，也 可形成红模式。可形成红模式。 绿模式绿模式：倾向大体一致，倾角倾向大体一致，倾角 随深度不变的一组矢量随深度不变的一组矢量。如直。如直 线斜层理。线斜层理。 常见的四种地层倾角矢量图象模式 常见的四种地层倾角矢量图象模式常见的四种地层倾角矢量图象模式 兰模式：兰模式：倾向基本相近，倾倾向基本相近，倾 角随深度增加而逐渐减小的一角随深度增加而逐渐减小的一 组矢量。组矢量。一个单一的具一定厚一个单一的具一定厚 度的斜层理，由于度的斜层理，由于水动力能量水动力能量 增强增强，而形成的，而形成的纹层由下至上纹层由下至上 倾角增大倾角增大的层理序列。的层理序列。 杂乱模式：杂乱模式：倾角和倾向呈杂倾角和倾向呈杂 乱分布而无规律可循。乱分布而无规律可循。非单向非单向 水流所形成的层理、块状结构水流所形成的层理、块状结构 砂层、断裂带等。砂层、断裂带等。 方位频率图方位频率图 - -表征井剖面表征井剖面地层倾斜方位地层倾斜方位 发育优势发育优势的直观图幅的直观图幅( (如右图如右图) )， 是一个是一个极坐标图极坐标图。 地层倾斜方位频率图地层倾斜方位频率图 以以圆心为交点的放射线圆心为交点的放射线，正，正 北方向为北方向为00，顺时针转动，顺时针转动 360360，每，每1010分成一格，以分成一格，以标标 记地层倾斜方位角记地层倾斜方位角。 同心圆同心圆-代表代表地层倾斜方位角出现的频次地层倾斜方位角出现的频次， 从从圆心圆心开始频次为开始频次为0 0。 应用地层倾角测井解释沉积环境时，必须注意应用地层倾角测井解释沉积环境时，必须注意选择选择 与地质条件及研究目的相适应的与地质条件及研究目的相适应的相关长度相关长度计算结果计算结果： 研究构造形态、断层、不整合等构造问题研究构造形态、断层、不整合等构造问题时，为了有时，为了有 效效减小随机误差减小随机误差及及地层不均性地层不均性造成的影响，在相关对比中造成的影响，在相关对比中 选用选用较长的窗长较长的窗长，并使窗长，并使窗长/ /步长的倍数大一些。步长的倍数大一些。 解释沉积环境解释沉积环境时，不仅要了解砂体在区域内地层层面时，不仅要了解砂体在区域内地层层面 变化趋势，更变化趋势，更应研究砂体内细层的倾斜特征应研究砂体内细层的倾斜特征，因此，应，因此，应选选 用短窗长对比用短窗长对比。 2 2、利用倾角矢量图识别层理类型、利用倾角矢量图识别层理类型 假想水流层理序列的长短相关对比矢量图假想水流层理序列的长短相关对比矢量图 长对比长对比 短对比短对比 主要层理的倾角模式主要层理的倾角模式 (据何登春,1984） 水平层理水平层理：倾角近倾角近00，倾向不定，倾向不定 波状层理波状层理：倾角在10内不定，倾向不定 直线斜层理直线斜层理：绿模式或蓝模式，倾角大绿模式或蓝模式，倾角大 波状斜层理：波状斜层理：蓝模式，倾角变化大蓝模式，倾角变化大 波状斜层理波状斜层理：红模式红模式，倾角变化大 直线交错层理直线交错层理：杂乱模式，倾向、倾角变化大杂乱模式，倾向、倾角变化大 槽状交错层理槽状交错层理：杂乱模式，倾角及倾向变化大且杂乱 波状交错层理波状交错层理：红模式或蓝模式，倾角变化大红模式或蓝模式，倾角变化大 3 3、利用矢量方位频率图判断古水流方向、利用矢量方位频率图判断古水流方向 通过测量单砂层内部反映通过测量单砂层内部反映 斜层理的斜层理的小兰模式小兰模式及及小绿模小绿模 式式的倾角矢量的方位，或砂的倾角矢量的方位，或砂 岩段的矢量方位，做出岩段的矢量方位，做出矢量矢量 方位频率图方位频率图。矢量方位频率。矢量方位频率 图上图上频率集中的方向表示这频率集中的方向表示这 段砂岩的主要古水流方向段砂岩的主要古水流方向。 井剖面中井剖面中 一段河道砂岩全矢量方位频率图一段河道砂岩全矢量方位频率图 ( (五五) ) 利用地层倾角测井进行相分析利用地层倾角测井进行相分析 4 4、推断砂体延伸方向、推断砂体延伸方向 在确定古水流方向之后，结合砂体成因类型即可判断在确定古水流方向之后，结合砂体成因类型即可判断 砂体延伸方向。砂体延伸方向。 讨论讨论-下列类型砂体延伸方向的判断下列类型砂体延伸方向的判断: : 冲积扇冲积扇 三角洲分流河道砂体三角洲分流河道砂体 辫状河道砂坝辫状河道砂坝 分支河口砂坝分支河口砂坝 曲流河点砂坝曲流河点砂坝 河口湾和潮汐水道河口湾和潮汐水道 风成沙丘风成沙丘 滩坝砂体滩坝砂体 浊积砂体浊积砂体 距离：河流相距离：河流相 曲线总特征曲线总特征：曲流河在平直段曲线背景上曲流河在平直段曲线背景上 中幅中幅钟形钟形、箱形箱形曲线组合曲线组合。 相标志相标志：矿物成分复杂，成熟度低；：矿物成分复杂，成熟度低； 沉积物具有正韵律特征；沉积物具有正韵律特征； 具有具有“二元结构二元结构”(”(曲流河曲流河 ) ) 沉积物构造类型多样、丰富；沉积物构造类型多样、丰富； 生物化石稀少；生物化石稀少； 泥岩颜色灰绿色、紫红色、杂色等；泥岩颜色灰绿色、紫红色、杂色等； 粒度资料反映特征的牵引流性质。粒度资料反映特征的牵引流性质。 辫状河道与冲积扇辫状河道与冲积扇 扇中辫状河道特点一致扇中辫状河道特点一致 ，河道宽而浅，河道迁河道宽而浅，河道迁 移快移快，主要形成，主要形成分布广分布广 泛，层层叠置的河道砂泛，层层叠置的河道砂 坝沉积坝沉积。河漫滩及天然河漫滩及天然 堤发育不好堤发育不好。辫状河相。辫状河相 为砂多泥少的层序组合为砂多泥少的层序组合 （“砂包泥砂包泥”）。）。 A A、辫状河辫状河 仅在洪水期才仅在洪水期才 活动的河道活动的河道 上游辫状河道上游辫状河道( ( 纵向砂坝纵向砂坝) ) 冲积岛冲积岛( (河道砂河道砂 坝与顶部漫滩坝与顶部漫滩) ) 下游辫状河道下游辫状河道 （横向砂坝）（横向砂坝） 辨状河辨状河的曲线的曲线以箱形曲线为主，以箱形曲线为主，夹平直曲线，末期平直夹平直曲线，末期平直 段加多。段加多。箱形曲线箱形曲线在在不同部位不同部位，形态各异形态各异向上泥岩层变向上泥岩层变 厚，基线变明显，厚，基线变明显，曲线形态由齿化向微齿、光滑过渡曲线形态由齿化向微齿、光滑过渡。 下游下游 中游中游上游上游 曲流河仅占有同期曲流河仅占有同期 冲积平原的极小部分，冲积平原的极小部分， 它由它由活跃河道活跃河道、废弃河废弃河 道道和和近河道亚环境近河道亚环境（天（天 然堤和决口扇）组成。然堤和决口扇）组成。 河道的侧向迁移形成平河道的侧向迁移形成平 行古水流方向的带状砂行古水流方向的带状砂 ，并导致了纵向上不同，并导致了纵向上不同 亚相的组合亚相的组合( (右图右图) )。 B B、曲流河曲流河 点砂坝点砂坝-河道砂、堤岸砂和漫滩泥组成的河道砂、堤岸砂和漫滩泥组成的正韵律正韵律沉积；沉积； - -钟形钟形，齿化到微齿齿化到微齿，齿中线，齿中线内收敛内收敛。 废弃河道废弃河道-正韵律正韵律； 具具箱形箱形或或钟形特征；钟形特征； - -顶部顶部有有突变突变或或加速加速渐变渐变两种，齿中线两种，齿中线内收敛内收敛。 点砂坝 点砂坝 河道砂 河道砂 点砂坝 河道砂坝 点砂坝 天然堤天然堤-低幅低幅对称齿形对称齿形； 决口扇决口扇-下粗上细，曲线为下粗上细，曲线为正向正向到到对称齿形对称齿形，低幅；，低幅； 漫滩漫滩泥泥-基线。基线。 天然堤 漫滩泥漫滩泥 漫滩泥 - -应用计算机手段对测井曲线进行自动测井相分析应用计算机手段对测井曲线进行自动测井相分析。 特点：快速、简便、综合多种测井信息特点：快速、简便、综合多种测井信息。 分析效果分析效果：取决于所用测井资料的类型、数量、质量、：取决于所用测井资料的类型、数量、质量、 数学分类准则以及岩心的准确标定。数学分类准则以及岩心的准确标定。 自动测井相分析包括以下步骤自动测井相分析包括以下步骤： 1 1、测井资料优选、测井资料优选 5 5、聚类分析、聚类分析 2 2、深度校正和环境校正、深度校正和环境校正 6 6、岩相、岩相-电相库电相库 3 3、自动分层、自动分层 7 7、判别分析、判别分析 4 4、主因子分析、主因子分析 ( (五五) ) 自动识别测井相自动识别测井相- - 一般了解一般了解 原始测井曲线原始测井曲线 环境校正环境校正 最优分层最优分层 因子分析因子分析 聚类分析聚类分析 局部模式局部模式 最终模式最终模式 聚类分析聚类分析 电相转换电相转换 电相数据库电相数据库 未取心井岩相分析未取心井岩相分析 质量控制曲线质量控制曲线 判别分析判别分析( (回判回判) ) 测测 井井 相相 分分 析析 程程 序序 图图3-8 3-8 某井测井相分析图某井测井相分析图 利用利用判别模型判别模型和和测测 井相井相-岩相的对应关系岩相的对应关系 ，对目的层的测井资料，对目的层的测井资料 进行处理，进行处理，得出一条连得出一条连 续的地层岩相剖面续的地层岩相剖面。 SPSP曲线中的曲线中的“平直平直”段未必表示无砂段未必表示无砂， 可能是砂岩被完全胶结可能是砂岩被完全胶结（渗透性极差渗透性极差）； 钻井液电阻率钻井液电阻率R R与渗透层内流体与渗透层内流体R R几乎相等；几乎相等； 砂层若含油，砂层若含油，SPSP曲线的形状可能会发生改变。曲线的形状可能会发生改变。 一般，砂岩的一般，砂岩的GRGR读数低，在泥岩中读数高，读数低，在泥岩中读数高， 若若砂岩中存在其他放射源砂岩中存在其他放射源( (如海绿石、云母、锆石等如海绿石、云母、锆石等) )， 则会使则会使GRGR数值升高数值升高。 注意：注意：应用测井曲线进行自动相分析的局限性应用测井曲线进行自动相分析的局限性 一、沉积微相研究的基础资料一、沉积微相研究的基础资料 二、沉积微相研究方法二、沉积微相研究方法 三、测井相分析三、测井相分析 四、沉积相研究在油田开发中的应用四、沉积相研究在油田开发中的应用 第一节第一节 油层细分沉积相研究油层细分沉积相研究 四、油层细分沉积相研究在油田开发中的应用四、油层细分沉积相研究在油田开发中的应用 在开发中后期在开发中后期( (注水开发过程中注水开发过程中) ) ，以砂层组为单元的储，以砂层组为单元的储 层描述及对油层的认识，已不能满足研究剩余油分布状况层描述及对油层的认识，已不能满足研究剩余油分布状况 的需要，的需要，必须进行油层细分及沉积微相研究必须进行油层细分及沉积微相研究。 具体应用主要包括具体应用主要包括3 3个方面个方面： 1 1、进一步深入认识油砂体层内纵向和平面非均质性，、进一步深入认识油砂体层内纵向和平面非均质性， 掌握地下油水运动的规律掌握地下油水运动的规律 2 2、应用沉积相带掌握高产井的分布规律、应用沉积相带掌握高产井的分布规律 3 3、应用沉积相带选择调整挖潜对象、应用沉积相带选择调整挖潜对象 油砂体的地质特征：油砂体的地质特征： 微观孔隙结构微观孔隙结构 砂粒排列的各向异性砂粒排列的各向异性 各种层理构造内的纹层各种层理构造内的纹层 不稳定的层内薄夹层不稳定的层内薄夹层 粒度韵律性粒度韵律性 渗透率渗透率( (孔隙度孔隙度) )非均质性非均质性 渗透率方向性渗透率方向性 砂体几何形态砂体几何形态 一定沉积成因的油砂体必然有一定的结构、构造特征：一定沉积成因的油砂体必然有一定的结构、构造特征： 1 1、进一步深入认识油砂体层内纵向和平面非均质性，、进一步深入认识油砂体层内纵向和平面非均质性， 掌握地下油水运动的规律掌握地下油水运动的规律 直接影响每个油砂体内的油水运动特点直接影响每个油砂体内的油水运动特点 因此，因此，沉积微相研究沉积微相研究对对掌握地下油水运动规律掌握地下油水运动规律十分重要十分重要 。 以以大庆油田葡大庆油田葡 I I 油层组的主体砂岩为例油层组的主体砂岩为例- 主体砂岩分为主体砂岩分为6 6种类型：种类型： 下切型砂岩下切型砂岩 不下切型砂岩不下切型砂岩 叠加型砂岩叠加型砂岩 砂坝型砂岩砂坝型