地层倾角new2011-new1

1、地层倾角测井地层倾角测井 地层倾角测井的发展过程地层倾角测井的发展过程 第一节、地层倾角测井的测量原理一节、地层倾角测井的测量原理 及成果图件及成果图件 第二节、地层倾角测井的测井质量控制二节、地层倾角测井的测井质量控制 第三节、地层倾角测井资料数字处理三节、地层倾角测井资料数字处理 第四节、地层倾角的地质应用四节、地层倾角的地质应用 地层倾角测井的发展过程地层倾角测井的发展过程 自自1942年年在美国海湾油田使用自然电位式地层倾角以来，该技术发展迅速。在美国海湾油田使用自然电位式地层倾角以来，该技术发展迅速。 1945年年开始使用电极距为开始使用电极距为3英尺的英尺的三电阻率三电阻率、井斜为

2、点测式的地层倾角。、井斜为点测式的地层倾角。 1952年年斯仑贝谢开始使用斯仑贝谢开始使用微梯度三电阻率微梯度三电阻率、连续测斜式的地层倾角、连续测斜式的地层倾角（cdm-t）。）。 1963年年发展了纵向分辨率（约发展了纵向分辨率（约0.5英寸）更高的英寸）更高的四臂式地层倾角四臂式地层倾角，随后发展，随后发展了四臂式了四臂式8条微电阻率式地层倾角条微电阻率式地层倾角(shdt)、四臂式、四臂式48条微电阻率式地层倾角条微电阻率式地层倾角(fms)和八臂式和八臂式192条微电阻率式地层倾角，后两者目前称为地层微电阻率扫条微电阻率式地层倾角，后两者目前称为地层微电阻率扫描测井。描测井。 我国引

3、进我国引进的主要仪器类型有的主要仪器类型有1016（1013）、）、hdt、shdt，一般采用磁力，一般采用磁力计测斜，并辅以加速度计测量。计测斜，并辅以加速度计测量。 地层倾角类仪器的设计定位是面向地质应用，这需要测井分析家和地质家地层倾角类仪器的设计定位是面向地质应用，这需要测井分析家和地质家共同的重视和推广应用。共同的重视和推广应用。第一节、地层倾角测井的测量原理一节、地层倾角测井的测量原理 用相关对比法确定高程差用相关对比法确定高程差 要利用地层倾角要利用地层倾角测井资料确定地层倾测井资料确定地层倾角和方位角，角和方位角，首先是首先是对四条电阻率曲线进对四条电阻率曲线进行对比，根据电阻

4、率行对比，根据电阻率异常值找出同一层面异常值找出同一层面的四个点的四个点，然后把，然后把号电极的异常值的深号电极的异常值的深度作为零，就可求出度作为零，就可求出其它曲线上同一层面其它曲线上同一层面的高度，即的高度，即找出找出“高高位差位差” 。 式中ai为第一条曲线上对比区间中第i个采样点读数； bi为第二条曲线上对比区间中第i个采样点读数； n为对比区间的采样点数 和 分别为第一和第二条曲线对比区间各采样点读数的平均值。 d等于或近于1时，相关系数最大，说明该采样点与第一条曲线同层位，两条曲线的深度差就是它们之间的高程差。 在计算机中，对地层进行对比是用数理统计的方法，即找出两条曲线的异常值

5、的相关系数。如相关系数最大，则说明这两条曲线上的异常是反映同一层面。然后求出它们深度的相对差值，即高度差。其相关系数表达式为：niiniiniiibbaabbaad12121)()()(a b第二节、地层倾角的地质应用二节、地层倾角的地质应用一、地层倾角矢量图像的分类一、地层倾角矢量图像的分类二、构造解释二、构造解释三、研究井旁构造三、研究井旁构造五、裂缝识别测井五、裂缝识别测井四、研究沉积微相四、研究沉积微相六、确定地应力六、确定地应力 在用地层倾角资料研究地质构造时，为了分析上的方便，通常将长对比（窗长较长）矢量图上的矢量大体分成四类：矢量图上的矢量大体分成四类： 1.把矢量图上倾向大体一

6、致、随深度增倾向大体一致、随深度增大倾角不变大倾角不变的一组矢量，用绿线连结，叫绿绿色模式色模式，如图中的a组。它一般反映地层倾角。 2.把矢量图上倾向大体一致，随深度增倾向大体一致，随深度增大倾角逐渐增大大倾角逐渐增大的一组矢量，用红线连结，叫红色模式红色模式，如图中b组。它们与断层、砂坝、河道、岩礁、不整合等地质构造有关。 3.把矢量图上倾向大体一致、随深度增大倾向大体一致、随深度增大倾角逐渐减小倾角逐渐减小的一组矢量，用蓝线连结，叫蓝色模式蓝色模式，如图中c组。它们与断层、不整合等地质构造或大型水流交错层理有关。 4.还有一类矢量，其倾向和倾角呈杂乱变倾向和倾角呈杂乱变化，称为杂乱倾角化

7、，称为杂乱倾角，如图6-11中d组，它们与岩性粗、地层成层性不好以及测井质量不好等原因有关，有时也与断点或不整合面有关。一、地层倾角矢量图像的分类一、地层倾角矢量图像的分类二、构造解释二、构造解释褶皱分类褶皱分类1、对称背斜、对称背斜 当井没有穿过轴面，当井没有穿过轴面，矢量图为绿色模式显示，矢量图为绿色模式显示，与单斜构造显示相同。与单斜构造显示相同。但是在轴面两侧钻井，但是在轴面两侧钻井，两口井的矢量图在同一两口井的矢量图在同一岩层出现倾向相反的倾岩层出现倾向相反的倾角。如果井钻在背斜的角。如果井钻在背斜的顶部，这时测得的地层顶部，这时测得的地层倾角就很小，倾斜方位倾角就很小，倾斜方位角也

8、就很乱，只有钻在角也就很乱，只有钻在两翼上，才会显示出倾两翼上，才会显示出倾角较大，方位角一致的角较大，方位角一致的绿色模式绿色模式2、不对称背斜、不对称背斜 当不对称背斜和轴面重合，井钻遇当不对称背斜和轴面重合，井钻遇不对称背斜次序是缓翼一脊面一陡翼不对称背斜次序是缓翼一脊面一陡翼时，矢量图有下列特征：时，矢量图有下列特征：缓冀地层中，构造倾角与倾斜方位缓冀地层中，构造倾角与倾斜方位角基本一致，矢量图呈绿色模式。角基本一致，矢量图呈绿色模式。由缓翼地层逐渐接近构造脊面，倾由缓翼地层逐渐接近构造脊面，倾角随深度增加而减小，矢量图呈蓝色角随深度增加而减小，矢量图呈蓝色模式。在背斜脊面处倾角接近零

9、度。模式。在背斜脊面处倾角接近零度。由背斜脊面向陡翼地层过渡时，倾由背斜脊面向陡翼地层过渡时，倾角随深度增加而增大，倾向与上翼地角随深度增加而增大，倾向与上翼地层相反，矢量图成红色模式。层相反，矢量图成红色模式。在陡翼地层中，倾角稳定，倾角比在陡翼地层中，倾角稳定，倾角比缓翼地层大，倾向与缓翼地层相反，缓翼地层大，倾向与缓翼地层相反，矢量图呈绿模式。矢量图呈绿模式。矢量模式组合为：绿一蓝一红矢量模式组合为：绿一蓝一红(反反)一绿一绿(反、大反、大)。图是一平卧褶皱，轴面接近水平，两翼都已经倒转，故在地层倾角测井图上表现出上下两翼的倾斜方向相反。平卧褶皱平卧褶皱3、平卧褶皱、平卧褶皱图表示倒转背

10、斜。由于两翼向一个方向倾斜，故在地层倾地层倾角测井图上角测井图上表现为上下表现为上下部的倾斜方部的倾斜方向相同。同向相同。同时，下部的时，下部的倾角比上部倾角比上部的倾角大。的倾角大。4、倒转背斜、倒转背斜倒转背斜倒转背斜 图表示一底辟褶图表示一底辟褶皱，为一盐丘构皱，为一盐丘构造。造。它具有塑性内核，由于岩盐或石膏刺穿上覆岩层而发生褶皱，使地层的倾角发生连续变化。在地层倾角测井图上一般具有恒定的倾向，倾角较大。底辟褶皱底辟褶皱5、底辟褶皱、底辟褶皱断层面：将岩块或岩层断开成两断层面：将岩块或岩层断开成两部分部分，被断开的岩块或岩层顺着滑，被断开的岩块或岩层顺着滑动的破裂面称为断层面。断层面的

11、动的破裂面称为断层面。断层面的空间位置由其走向、倾向和倾角确空间位置由其走向、倾向和倾角确定。定。断层线：断层线是断层面与地面断层线：断层线是断层面与地面的交线的交线。6、断层、断层断盘：断盘是断层面两侧沿断层面发生位移的岩块断盘：断盘是断层面两侧沿断层面发生位移的岩块。如果断层面。如果断层面是倾斜的，位于断层面上侧的一盘为上盘，位于断层面下侧的一盘是倾斜的，位于断层面上侧的一盘为上盘，位于断层面下侧的一盘为下盘，如果断层面直立，则按断盘相对于断层的方位描述，如东为下盘，如果断层面直立，则按断盘相对于断层的方位描述，如东盘、西盘或南盘、北盘。根据两盘的相对滑动，相对上升的一盘叫盘、西盘或南盘、

12、北盘。根据两盘的相对滑动，相对上升的一盘叫上升盘，相对下降的一盘叫下降盘。上升盘，相对下降的一盘叫下降盘。断距：断距是指被错断岩层在两盘上的对应层之间的相对距离。断距：断距是指被错断岩层在两盘上的对应层之间的相对距离。在不同方位的剖面上，断距值是不同的。在不同方位的剖面上，断距值是不同的。根据不整合面上、下地层产状和所反映的构造运动特根据不整合面上、下地层产状和所反映的构造运动特征，征，不整合面分为平行不整合和角度不整合两种主不整合面分为平行不整合和角度不整合两种主要类型。要类型。平行不整合表现为平行不整合表现为上、下两套地层的产状彼此平行上、下两套地层的产状彼此平行，但在两套地层之间缺失了一

13、些时代的地层但在两套地层之间缺失了一些时代的地层。角度不整合主要表现为角度不整合主要表现为不整合面上、下两套地层之间不整合面上、下两套地层之间既缺失部分地层，产状也不相同既缺失部分地层，产状也不相同。7、不整合面、不整合面平行不整合平行不整合(假整合假整合)当侵蚀面的倾角与方位角没有变化时，假整合在倾角当侵蚀面的倾角与方位角没有变化时，假整合在倾角图上就无显示。当侵蚀面有风化带时，倾角图显示图上就无显示。当侵蚀面有风化带时，倾角图显示为乱倾角，就有可能识别假整合。如果侵蚀面侵蚀为乱倾角，就有可能识别假整合。如果侵蚀面侵蚀后产生局部的高点和低点，再沉积时在低洼处形成后产生局部的高点和低点，再沉积

14、时在低洼处形成充填式沉积，倾角图为红色模式充填式沉积，倾角图为红色模式(图图)或蓝色模式显或蓝色模式显示，假整合也有可能识别。示，假整合也有可能识别。角度不整合主要表现为不整合面上、下两套地层之间既缺失部角度不整合主要表现为不整合面上、下两套地层之间既缺失部分地层，产状也不相同。分地层，产状也不相同。角度不整合角度不整合角度不整合角度不整合三、研究井旁构造三、研究井旁构造四、研究沉积微相四、研究沉积微相1、测井资料分析沉积环境基础、测井资料分析沉积环境基础2、沉积环境的能量、沉积环境的能量3、古水流的方向及砂体延伸方向、古水流的方向及砂体延伸方向4、沉积体内部充填结构测井解释模型、沉积体内部充

15、填结构测井解释模型（注意连接文件）（注意连接文件）2、沉积环境的能量、沉积环境的能量 沉积环境能量的判断可依靠地层倾角的大小沉积环境能量的判断可依靠地层倾角的大小 倾角大表示沉积时水流流速大，沉积颗粒粗倾角大表示沉积时水流流速大，沉积颗粒粗; 倾角小表示沉积时水流流速小，沉积颗粒细，见表。倾角小表示沉积时水流流速小，沉积颗粒细，见表。沉积环境能量及砂体延伸方向的判别沉积环境能量及砂体延伸方向的判别3、古水流的方向及砂体延伸方向、古水流的方向及砂体延伸方向 古水流方向的确定对于开发井有很大的益处，沿古古水流方向的确定对于开发井有很大的益处，沿古水流方向注水可提高开发井的采收率，井位的布置一水流方

16、向注水可提高开发井的采收率，井位的布置一般也是沿古水流的方向。上般也是沿古水流的方向。上表列出了古水流向与砂体的延伸方向的关系。 利用地层倾角成果图判断古水流方向，主要采用的利用地层倾角成果图判断古水流方向，主要采用的是是蓝色模式法和矢量方位频率图法（还有红色模式法蓝色模式法和矢量方位频率图法（还有红色模式法）。 在砂岩体中，蓝色模式蓝色模式的矢量方向一般都指示古水流方向; 矢量方位频率图矢量方位频率图法就是将研究层段中所有矢量点进行方位统计，绘制出矢量方位频率图，方位频率图中方位频率图中主峰的个数反映作用营力的个数，峰的方向指示古水流方峰的方向指示古水流方向向，而峰的离散反映水流方向的变化范

17、围。 全矢量方位频率全矢量方位频率图法就是将一段砂层图法就是将一段砂层中所有矢量进行方位中所有矢量进行方位统计，作成小方位频统计，作成小方位频率图，哪一个方位点率图，哪一个方位点子最多，就表明主要子最多，就表明主要的水流方向。的水流方向。图为某图为某井的一段河道砂的全井的一段河道砂的全矢量方位频率，图中矢量方位频率，图中清楚地表明水流方向清楚地表明水流方向为南西方向。该方法为南西方向。该方法是一种效果既好又十是一种效果既好又十分简便的方法。分简便的方法。全矢量方位图法全矢量方位图法沉积环境是：水流方向基本上没有变化，沉积能量沉积环境是：水流方向基本上没有变化，沉积能量下面小、上面大，沉积旋回为

18、一个小的反旋回沉积。下面小、上面大，沉积旋回为一个小的反旋回沉积。 砂岩层蓝模式代表一个反旋回沉积砂岩层蓝模式代表一个反旋回沉积(其矢量方向反映古水流方向其矢量方向反映古水流方向) 砂岩层的红模式反映一个正旋回沉积砂岩层的红模式反映一个正旋回沉积（矢量方向反映古水流方向）（矢量方向反映古水流方向） 上、下层系为普通河流上、下层系为普通河流斜层理斜层理 上面层系为河漫滩斜层上面层系为河漫滩斜层理理 ，下面层系为普通河，下面层系为普通河流斜层理流斜层理 上、下层系为普通河流上、下层系为普通河流斜层理斜层理 其沉积环境是：其沉积环境是：水流方向基本上没有变化，沉积能量由下到上逐渐减小，沉积旋回为小的

19、正旋回沉积。 在短对比矢量图上一个红模式，其矢量方向矢量方向反映了古水流方向，是反映了古水流方向，是一个小的正旋回沉积一个小的正旋回沉积。河道充填沉积用方位频率图判断河道充填沉积用方位频率图判断古水流方向（红模式泥岩夹层古水流方向（红模式泥岩夹层产状，蓝模式水流层理产状）产状，蓝模式水流层理产状）对于河道充填沉积来说，对于河道充填沉积来说，有时红模式的矢量方向有时红模式的矢量方向不反映古水流方向（即不反映古水流方向（即砂体延伸方向）而反映砂体延伸方向）而反映砂体的加厚方向，砂体的加厚方向，如图所示。设井打在河床的西岸，古水流方向向南。在矢量图上点子基本上有两类：一类点子一类点子反映了薄的泥岩夹

20、层的产状，而且一般表现为红模式，其矢量方向指向东，指向河床中心，反映砂层的加厚方向；另一类点另一类点子子反映了水流层理的产状，其矢量方向指向南，反映了古水流方向。 蓝模式蓝模式红模式红模式从水流方向上分析，可以把砂岩体分成两类：从水流方向上分析，可以把砂岩体分成两类： 第一类，砂岩体主要是在河床流水动力条件下沉积成的，第一类，砂岩体主要是在河床流水动力条件下沉积成的，其沉积层理呈单向水流特征。其沉积层理呈单向水流特征。如河流相砂岩体如河流相砂岩体(包括冲积扇、包括冲积扇、泛滥平原、三角洲相带的砂体泛滥平原、三角洲相带的砂体)和河口坝。和河口坝。对于单向水流的砂对于单向水流的砂岩体来讲，其水流方

21、向就是砂岩体的延伸方向。岩体来讲，其水流方向就是砂岩体的延伸方向。 第二类，砂岩体主要是在海水或者湖水第二类，砂岩体主要是在海水或者湖水(海浪、湖浪、海浪、湖浪、潮汐潮汐)水动力条件下形成与河流有关的砂岩体相带划分的，其水动力条件下形成与河流有关的砂岩体相带划分的，其沉积层理主要呈双向水流特征，沉积层理主要呈双向水流特征，主要有三角洲前缘地带的砂主要有三角洲前缘地带的砂坝。其砂岩体的延伸方向和古水流方向是垂直的。坝。其砂岩体的延伸方向和古水流方向是垂直的。 但对于潮汐河道砂体，沉积层理呈双向水流特征，但砂但对于潮汐河道砂体，沉积层理呈双向水流特征，但砂体的延伸方向和古水流方向一致。体的延伸方向

22、和古水流方向一致。 应用地层倾角测井研究沉积相，主要对比矢量图应用地层倾角测井研究沉积相，主要对比矢量图(短窗长短窗长)。在短对比矢量图上，一般不考虑泥岩层，主要是分析砂岩层在短对比矢量图上，一般不考虑泥岩层，主要是分析砂岩层的情况。对于砂岩层，应用地层倾角可以判断砂体的古水流的情况。对于砂岩层，应用地层倾角可以判断砂体的古水流方向，从而了解砂体的延伸方向，有时还能判断砂体的加厚方向，从而了解砂体的延伸方向，有时还能判断砂体的加厚方向，帮助人们认识和分析沉积环境。方向，帮助人们认识和分析沉积环境。4、沉积体内部充填结构测井解释模型、沉积体内部充填结构测井解释模型地层倾角资料长相关处理成地层倾角

23、资料长相关处理成果，可以用来确定沉积体果，可以用来确定沉积体内部结构和外部形态。在内部结构和外部形态。在长相关矢量图上可以识别长相关矢量图上可以识别以下几种充填结构。以下几种充填结构。(1)平行结构：平行结构：倾角矢量成绿模倾角矢量成绿模式。砂岩层序面或者薄砂层、式。砂岩层序面或者薄砂层、泥岩层相互平行。常见于席泥岩层相互平行。常见于席状沉积及海相沉积之中。状沉积及海相沉积之中。(2)前积构造：前积构造：倾角矢量成蓝模倾角矢量成蓝模式。水流向前式。水流向前(盆地盆地)推进过推进过程中，有前积作用形成的结程中，有前积作用形成的结构。常见于三角洲前缘和水构。常见于三角洲前缘和水道中心部位。道中心部位。(3)发散结构：发散结构：倾角矢量呈红倾角矢量呈红模式。同一时间单元地层向模式。同一时间单元地层向上倾方向减薄，沿下倾方向上倾方向减薄，沿下倾方向加厚，反映不均匀的沉积作加厚，反映不均匀的沉积作用。常见于差异压实后河道用。常见于差异压实后河道边缘。边缘。(4)杂乱结构杂乱结构。倾