【油气田开发】11第十一章-沉积相研究1课件

1第一章绪论第二章油气水成分及性质第三章油气成因理论及油气生成模式第六章油气成藏条件及油气藏类型第七章油气聚集单元及分布规律第八章油气田地质研究概述第九章油层对比第四章生油层、储集层、盖层第五章油气运移、聚集和保存授课内容第十章油气田地下构造研究第十一章沉积相研究第十二章储层非均质研究第十三章油层压力和温度第十四章储量计算1第一章绪论第二章油气水成分及性质第三章油气成因2

沉积相是指沉积环境及其在该环境中形成的沉积物特征的组合。不同时期沉积相研究精度不同：勘探阶段主要落实大相-亚相，开发阶段主要落实沉积微相。三角洲平原三角洲前缘第十一章沉积相研究2沉积相是指沉积环境及其在该环境中形成的沉积物特征的组3第十一章沉积相研究§1、岩心相分析

§2、测井相分析

§3、地震相分析

§4、沉积微相划分研究方法3第十一章沉积相研究§1、岩心相分析研究方法4§1岩心相分析一、颜色二、岩石类型三、颗粒结构四、沉积构造五、韵律、厚度、古生物、地化等

沉积相研究首先要挖掘岩心中蕴含的相标志信息，为微相类型确定及相模式建立提供依据。4§1岩心相分析一、颜色沉积相研究首先要挖掘岩心中5一、颜色

1、原生色：分布均匀、范围广，颜色深浅一致；

（1）继承色：岩石碎屑本身颜色，如某些长石呈浅红色，石英为白色，这是由长石和石英颗粒自身颜色决定的。（2）自生色：是沉积岩内原生沉积矿物或早期成岩作用过程中自生矿物的颜色。大部分泥岩、化学岩和一部分粗粒碎屑岩都呈一定的颜色。如含Fe3+泥岩呈红色或棕色。

2、次生色：一般分布不均，呈斑点状或沿裂缝、孔洞分布，常可穿越层理，在风化带或由地下水活动形成，造成原生色与次生色混合，形成杂色；

后生作用阶段或风化作用过程中由原生色发生变化形成，如红色泥岩中局部的Fe3+被还原成Fe2+，或Fe2+被氧化成Fe3+，使岩石由绿变红。§1岩心相分析5一、颜色§1岩心相分析63、颜色与沉积环境：

岩石颜色尤其是泥页岩颜色是研究古沉积环境中水介质氧化还原程度的重要指标。对岩石颜色影响最大的主要为有机质和铁质这两种。

（1）红色、棕红色、紫红色、黄褐色

代表古气候炎热-氧化环境（反映存在褐铁矿和赤铁矿），如河流、冲积扇或部分海相环境等。

（2）绿色反映弱氧化或弱还原环境，如曲流河沉积的漫滩微相泥岩常为绿色。沉积物中存在含Fe2+的矿物，如菱铁矿、绿泥石、海绿石等。

（3）浅灰、灰色代表弱还原环境，一般碳质和煤岩反映浅水沼泽相弱还原环境。

（4）灰黑色、黑色代表还原环境。反映有机质、沥青质和分散硫化铁等深水或较深水的滞水沉积环境。§1岩心相分析63、颜色与沉积环境：§1岩心相分析7二、岩石类型

反映沉积体形成时的水动力条件：如砾岩到砂岩到粉砂到泥岩，反映水动力减弱。煤岩指示沼泽环境。§1岩心相分析7二、岩石类型§1岩心相分析8三、颗粒结构

1、粒度

§1岩心相分析8三、颗粒结构1、粒度§1岩心相分析91、粒度—本10-1止

反映沉积物搬运方式与粒度分布关系，牵引流沉积粒度由滚动、跳跃、悬浮三个总体组成。

由于沉积条件不同，概率曲线上表现为直线段数目、斜率、分布范围和含量等存在差异。§1岩心相分析91、粒度—本10-1止§1岩心相分析102、CM图

应用粒度分析样品C值（粒度累积曲线上1%处粒径）和M值（粒度累积曲线上50%处粒径），采用双对数坐标纸，以C-纵坐标，M-横坐标，按每个样品C值和M值投点。

C值代表粗粒径，反映水动力最大起动能力，M为中值，反映沉积水体平均能量。根据图形形态、分布范围及C＝M线可以帮助判别沉积环境。帕塞加牵引流沉积C-M图§1岩心相分析102、CM图帕塞加牵引流沉积C-M图§1岩心相分析11

典型牵引流发育完整时可分为五段，

NO滚动段：沉积物为滚动搬运，C值大于1mm,为砂砾质沉积。

OP滚动+悬浮段：仍以滚动为主，混有少量悬浮组分，一般C>0.8mm。

PQ悬浮+滚动段：以悬浮为主，含有少量滚动组分，C值变化大而M值不变。

QR粒序悬浮段：沉积物按粒度大小和密度梯度成层分布，在流动时由下向上粒度变细，密度降低，C与M成比例关系。

RS均匀悬浮段：沉积物为粉砂和泥质，粒径和沉积物密度不随深度变化。§1岩心相分析11典型牵引流发育完整时可分为五段，§1岩心相分123、结构成熟度主要包括3个方面即杂基含量、分选和磨圆度。它主要反映了沉积物离物源的远近、古地形及水运力。如，冲积扇和扇三角洲结构成熟度低；而河流－三角洲结构成熟度中等；滩坝沉积结构成熟度很高。4、成分成熟度砂岩主要由碎屑颗粒、基质及胶结物组成，其中石英为最稳定矿物，长石和岩屑易磨损，在搬运过程中逐渐减少，随着搬运距离的增加，石英含量增高，长石与岩屑含量减少。5、颗粒定向性及支撑结构

指示水流方向，颗粒支撑是河流、三角洲、滩坝沉积，而杂基支撑指示了重力流特征。§1岩心相分析123、结构成熟度§1岩心相分析13四、沉积构造层理构造、层面构造、变形构造、生物扰动、化学成因构造等。

递变层理－－反浊流沉积平行层理－－浅水急流沉积或浊流沉积。水平层理―静水或深水环境。槽状交错层理－－在河道中常见。丘状交错层理－－反映风暴沉积块状层理―快速沉积或生物扰动滑塌构造（同生变形构造）―具有一定坡度的深水环境。植物根迹―水上沉积或极浅水。§1岩心相分析五、韵律、厚度、古生物、地化等韵律反映水体纵向递变情况；厚度反映沉积主体和侧缘；古生物、地化资料反映环境条件和位置；13四、沉积构造层理构造、层面构造、变形构造、生物扰动、化学14

在岩芯观察和描述的基础上，结合区域地质资料分析可以确定沉积相、亚相与微相类型，进而编制单井岩心相图。§1岩心相分析14在岩芯观察和描述的基础上，结合区域地质资料15§2测井相分析

利用测井曲线形态进行沉积相研究的工作称为测井相分析，也称为电相。通过分析取芯井典型沉积微相类型对应的测井曲线响应，建立岩性和电性之间的对应关系。目的是将取芯井确定的沉积微相类型推广到非取芯井。最终实现根据测井曲线即能判别岩性和沉积相。

测井曲线类型很多，它们可以从不同方面反映岩层特征及所含流体性质。测井相分析一般选用自然电位或自然伽玛曲线，并辅以微电极和电阻率曲线。15§2测井相分析利用测井曲线形态进行沉积相研究16§2测井相分析漏斗-钟形箱形钟形漏斗形16§2测井相分析漏斗-钟形箱形钟形漏斗形17一、曲线形态分析§2测井相分析17一、曲线形态分析§2测井相分析18（1）河流相§2测井相分析18（1）河流相§2测井相分析19（2）三角洲相三角洲水下分流水道一般为中高幅钟形或箱形；河口坝为漏斗形；远砂坝为中-低幅漏斗形或指形；分流河道间则为低幅齿形或平直曲线。§2测井相分析19（2）三角洲相§2测井相分析20二、星形图分析模式分类模式识别综合分析相同的微相具有相似的星形模式§2测井相分析20二、星形图分析模式分类相同的微相具有相似的星形模式21三、地层倾角测井相分析识别层理类型判别古水流方向推断砂体延伸方向倾角小倾角变大杂乱倾角变小§2测井相分析倾角大21三、地层倾角测井相分析识别层理类型倾角小倾角变大杂乱倾22§3地震相分析

以地震信息为主，综合其他资料研究盆地内各种沉积体系的配置和空间展布，划分地震相。在勘探阶段主要利用地震相外形和反射结构研究大的沉积大相和亚相。均衡沉降充填过程差异沉降充填过程22§3地震相分析以地震信息为主，综合其他资料23

在开发阶段主要利用定量属性分析、测井约束反演、相干体分析、波形结构分析辅助进行微相划分。§3地震相分析23在开发阶段主要利用定量属性分析、测井约束24一、确立微相类型，建立微相模式1、了解区域沉积背景，落实大相、亚相了解古地理背景、沉积层序、沉积体系、物源、水动力、介质条件、古气候、古水深、古地形、古生物等。§4沉积微相划分24一、确立微相类型，建立微相模式1、了解区域沉积背景，落实252、掌握标准模式（形成条件、相标志、亚相及微相）

§4沉积微相划分二元结构：河床亚相+堤岸河漫亚相252、掌握标准模式（形成条件、相标志、亚相及微相）§426分流河道斜交泥岩层3、确定微相类型，建立微相模式（岩心、露头、测井、地震）§4沉积微相划分原型模型山西组三角洲平原分流河道砂体（山西保德县，桥头镇）分分流流河河道道砂砂体体26分流河道斜交泥岩层3、确定微相类型，建立微相模式（岩心、27黑箱灰箱少量信息（岩心、测井、地震、动态）标准模式工区模式模式认知§4沉积微相划分27黑箱灰箱少量信息（岩心、测井、地震、动态）标准模式工区模28

通过岩心、测井和地震相分析，建立工区微相的空间组合模式。§4沉积微相划分28通过岩心、测井和地震相分析，建立工区微相的空间29砂体厚度参数幅度韵律二、单井相分析

进行单井相划分，分析沉积环境纵向递变规律。

§4沉积微相划分29砂体厚度二、单井相分析§4沉积微相划分30§4沉积微相划分30§4沉积微相划分31三、剖面相分析：

在单井相分析基础上，以沉积时间单元为单位在剖面上研究微相的横向递变规律。§4沉积微相划分31三、剖面相分析：§4沉积微相划分32

在单井相、剖面相分析的基础上，将同一沉积时间单元的微相类型展布在井点上，在沉积学理论指导下，勾绘沉积微相平面图。研究沉积微相的平面展布规律及其与油气富集关系。

四、平面相分析§4沉积微相划分32在单井相、剖面相分析的基础上，将同一沉积时间33§1岩心相分析一、颜色：代表氧化还原环境二、岩石类型：代表水动力条件三、颗粒结构：粒度概率曲线、CM图、结构成熟度、成分成熟度、颗粒定向性及支撑结构四、沉积构造：层理构造、层面构造、变形构造、生物扰动、化学成因构造等五、韵律、厚度、古生物、地化等：韵律反映水体纵向递变情况；厚度反映沉积主体和侧缘；古生物、地化资料反映环境条件和位置；

挖掘岩心中蕴含的相标志信息，建立相模式。第十一章沉积相研究33§1一、颜色：代表氧化还原环境挖掘岩心中蕴含的相标志34

通过分析取芯井典型沉积微相类型对应的测井曲线响应，建立岩性和电性之间的对应关系。最终实现根据测井曲线即能判别岩性和沉积相。§2测井相分析一、曲线形态分析二、星形图分析三、地层倾角测井相分析第十一章沉积相研究34通过分析取芯井典型沉积微相类型对应的测井曲线响应35§3地震相分析

以地震信息为主，综合其他资料研究盆地内各种沉积体系的配置和空间展布，划分地震相。在勘探阶段主要利用地震相外形和反射结构研究大的沉积大相和亚相。

在开发阶段主要利用定量属性分析、测井约束反演、相干体分析、波形结构分析辅助进行微相划分。第十一章沉积相研究均衡沉降差异沉降35§3以地震信息为主，综合其他资料研究盆地内各36§4沉积微相划分一、确立微相类型，建立微相模式：1、了解区域沉积背景，落实大相、亚相（古地理、沉积层序、沉积体系、物源、水动力、介质条件、古气候、古水深、古地形、古生物等。）2、掌握标准模式（形成条件、相标志、亚相及微相）3、确定微相类型，建立岩心、测井相模式。二、单井相分析：通过微相模式进行单井相划分并分析沉积环境纵向递变规律。三、剖面相分析：在单井相研究的基础上，通过沉积时间单元的微相剖面研究确定沉积相空间变化规律。四、平面相分析：将同一沉积时间单元的微相类型展布在井点上，在沉积学理论指导下，勾绘沉积微相平面图。第十一章沉积相研究36§4一、确立微相类型，建立微相模式：1、了解区域沉积背景37第一章绪论第二章油气水成分及性质第三章油气成因理论及油气生成模式第六章油气成藏条件及油气藏类型第七章油气聚集单元及分布规律第八章油气田地质研究概述第九章油层对比第四章生油层、储集层、盖层第五章油气运移、聚集和保存授课内容第十章油气田地下构造研究第十一章沉积相研究第十二章储层非均质研究第十三章油层压力和温度第十四章储量计算1第一章绪论第二章油气水成分及性质第三章油气成因38

沉积相是指沉积环境及其在该环境中形成的沉积物特征的组合。不同时期沉积相研究精度不同：勘探阶段主要落实大相-亚相，开发阶段主要落实沉积微相。三角洲平原三角洲前缘第十一章沉积相研究2沉积相是指沉积环境及其在该环境中形成的沉积物特征的组39第十一章沉积相研究§1、岩心相分析

§2、测井相分析

§3、地震相分析

§4、沉积微相划分研究方法3第十一章沉积相研究§1、岩心相分析研究方法40§1岩心相分析一、颜色二、岩石类型三、颗粒结构四、沉积构造五、韵律、厚度、古生物、地化等

沉积相研究首先要挖掘岩心中蕴含的相标志信息，为微相类型确定及相模式建立提供依据。4§1岩心相分析一、颜色沉积相研究首先要挖掘岩心中41一、颜色

1、原生色：分布均匀、范围广，颜色深浅一致；

（1）继承色：岩石碎屑本身颜色，如某些长石呈浅红色，石英为白色，这是由长石和石英颗粒自身颜色决定的。（2）自生色：是沉积岩内原生沉积矿物或早期成岩作用过程中自生矿物的颜色。大部分泥岩、化学岩和一部分粗粒碎屑岩都呈一定的颜色。如含Fe3+泥岩呈红色或棕色。

2、次生色：一般分布不均，呈斑点状或沿裂缝、孔洞分布，常可穿越层理，在风化带或由地下水活动形成，造成原生色与次生色混合，形成杂色；

后生作用阶段或风化作用过程中由原生色发生变化形成，如红色泥岩中局部的Fe3+被还原成Fe2+，或Fe2+被氧化成Fe3+，使岩石由绿变红。§1岩心相分析5一、颜色§1岩心相分析423、颜色与沉积环境：

岩石颜色尤其是泥页岩颜色是研究古沉积环境中水介质氧化还原程度的重要指标。对岩石颜色影响最大的主要为有机质和铁质这两种。

（1）红色、棕红色、紫红色、黄褐色

代表古气候炎热-氧化环境（反映存在褐铁矿和赤铁矿），如河流、冲积扇或部分海相环境等。

（2）绿色反映弱氧化或弱还原环境，如曲流河沉积的漫滩微相泥岩常为绿色。沉积物中存在含Fe2+的矿物，如菱铁矿、绿泥石、海绿石等。

（3）浅灰、灰色代表弱还原环境，一般碳质和煤岩反映浅水沼泽相弱还原环境。

（4）灰黑色、黑色代表还原环境。反映有机质、沥青质和分散硫化铁等深水或较深水的滞水沉积环境。§1岩心相分析63、颜色与沉积环境：§1岩心相分析43二、岩石类型

反映沉积体形成时的水动力条件：如砾岩到砂岩到粉砂到泥岩，反映水动力减弱。煤岩指示沼泽环境。§1岩心相分析7二、岩石类型§1岩心相分析44三、颗粒结构

1、粒度

§1岩心相分析8三、颗粒结构1、粒度§1岩心相分析451、粒度—本10-1止

反映沉积物搬运方式与粒度分布关系，牵引流沉积粒度由滚动、跳跃、悬浮三个总体组成。

由于沉积条件不同，概率曲线上表现为直线段数目、斜率、分布范围和含量等存在差异。§1岩心相分析91、粒度—本10-1止§1岩心相分析462、CM图

应用粒度分析样品C值（粒度累积曲线上1%处粒径）和M值（粒度累积曲线上50%处粒径），采用双对数坐标纸，以C-纵坐标，M-横坐标，按每个样品C值和M值投点。

C值代表粗粒径，反映水动力最大起动能力，M为中值，反映沉积水体平均能量。根据图形形态、分布范围及C＝M线可以帮助判别沉积环境。帕塞加牵引流沉积C-M图§1岩心相分析102、CM图帕塞加牵引流沉积C-M图§1岩心相分析47

典型牵引流发育完整时可分为五段，

NO滚动段：沉积物为滚动搬运，C值大于1mm,为砂砾质沉积。

OP滚动+悬浮段：仍以滚动为主，混有少量悬浮组分，一般C>0.8mm。

PQ悬浮+滚动段：以悬浮为主，含有少量滚动组分，C值变化大而M值不变。

QR粒序悬浮段：沉积物按粒度大小和密度梯度成层分布，在流动时由下向上粒度变细，密度降低，C与M成比例关系。

RS均匀悬浮段：沉积物为粉砂和泥质，粒径和沉积物密度不随深度变化。§1岩心相分析11典型牵引流发育完整时可分为五段，§1岩心相分483、结构成熟度主要包括3个方面即杂基含量、分选和磨圆度。它主要反映了沉积物离物源的远近、古地形及水运力。如，冲积扇和扇三角洲结构成熟度低；而河流－三角洲结构成熟度中等；滩坝沉积结构成熟度很高。4、成分成熟度砂岩主要由碎屑颗粒、基质及胶结物组成，其中石英为最稳定矿物，长石和岩屑易磨损，在搬运过程中逐渐减少，随着搬运距离的增加，石英含量增高，长石与岩屑含量减少。5、颗粒定向性及支撑结构

指示水流方向，颗粒支撑是河流、三角洲、滩坝沉积，而杂基支撑指示了重力流特征。§1岩心相分析123、结构成熟度§1岩心相分析49四、沉积构造层理构造、层面构造、变形构造、生物扰动、化学成因构造等。

递变层理－－反浊流沉积平行层理－－浅水急流沉积或浊流沉积。水平层理―静水或深水环境。槽状交错层理－－在河道中常见。丘状交错层理－－反映风暴沉积块状层理―快速沉积或生物扰动滑塌构造（同生变形构造）―具有一定坡度的深水环境。植物根迹―水上沉积或极浅水。§1岩心相分析五、韵律、厚度、古生物、地化等韵律反映水体纵向递变情况；厚度反映沉积主体和侧缘；古生物、地化资料反映环境条件和位置；13四、沉积构造层理构造、层面构造、变形构造、生物扰动、化学50

在岩芯观察和描述的基础上，结合区域地质资料分析可以确定沉积相、亚相与微相类型，进而编制单井岩心相图。§1岩心相分析14在岩芯观察和描述的基础上，结合区域地质资料51§2测井相分析

利用测井曲线形态进行沉积相研究的工作称为测井相分析，也称为电相。通过分析取芯井典型沉积微相类型对应的测井曲线响应，建立岩性和电性之间的对应关系。目的是将取芯井确定的沉积微相类型推广到非取芯井。最终实现根据测井曲线即能判别岩性和沉积相。

测井曲线类型很多，它们可以从不同方面反映岩层特征及所含流体性质。测井相分析一般选用自然电位或自然伽玛曲线，并辅以微电极和电阻率曲线。15§2测井相分析利用测井曲线形态进行沉积相研究52§2测井相分析漏斗-钟形箱形钟形漏斗形16§2测井相分析漏斗-钟形箱形钟形漏斗形53一、曲线形态分析§2测井相分析17一、曲线形态分析§2测井相分析54（1）河流相§2测井相分析18（1）河流相§2测井相分析55（2）三角洲相三角洲水下分流水道一般为中高幅钟形或箱形；河口坝为漏斗形；远砂坝为中-低幅漏斗形或指形；分流河道间则为低幅齿形或平直曲线。§2测井相分析19（2）三角洲相§2测井相分析56二、星形图分析模式分类模式识别综合分析相同的微相具有相似的星形模式§2测井相分析20二、星形图分析模式分类相同的微相具有相似的星形模式57三、地层倾角测井相分析识别层理类型判别古水流方向推断砂体延伸方向倾角小倾角变大杂乱倾角变小§2测井相分析倾角大21三、地层倾角测井相分析识别层理类型倾角小倾角变大杂乱倾58§3地震相分析

以地震信息为主，综合其他资料研究盆地内各种沉积体系的配置和空间展布，划分地震相。在勘探阶段主要利用地震相外形和反射结构研究大的沉积大相和亚相。均衡沉降充填过程差异沉降充填过程22§3地震相分析以地震信息为主，综合其他资料59

在开发阶段主要利用定量属性分析、测井约束反演、相干体分析、波形结构分析辅助进行微相划分。§3地震相分析23在开发阶段主要利用定量属性分析、测井约束60一、确立微相类型，建立微相模式1、了解区域沉积背景，落实大相、亚相了解古地理背景、沉积层序、沉积体系、物源、水动力、介质条件、古气候、古水深、古地形、古生物等。§4沉积微相划分24一、确立微相类型，建立微相模式1、了解区域沉积背景，落实612、掌握标准模式（形成条件、相标志、亚相及微相）

§4沉积微相划分二元结构：河床亚相+堤岸河漫亚相252、掌握标准模式（形成条件、相标志、亚相及微相）§462分流河道斜交泥岩层3、确定微相类型，建立微相模式（岩心、露头、测井、地震）§4沉积微相划分原型模型山西组三角洲平原分流河道砂体（山西保德县，桥头镇）分分流流河河道道砂砂体体26分流河道斜交泥岩层3、确定微相类型，建立微相模式（岩心、63黑箱灰箱少量信息（岩心、测井、地震、动态）标准模式工区模式模式认知§4沉积微相划分27黑箱灰箱少量信息（岩心、测井、地震、动态）标准模式工区模64

通过岩心、测井和地震相分析，建立工区微相的空间组合模式。§4沉积微相划分28通过岩心、测井和地震相分析，建立工区微相的空间65砂体厚度参数幅度韵律二、单井相分析

进行单井相划分，分析沉积环境纵向递变规律。

§4沉积微相划分29砂体厚度二、单井相分析§4沉积微相划分66§4沉积微相划分30§4沉积微相划分67三、剖面相分析：

在单井相分析基础上