测井曲线与沉积相的关系
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6.1 单井沉积相分析沉积相是沉积环境的物质表现,即指一定的沉积环境以及在该环境中形成的沉积物特征的综合。
沉积相标志的获取和确定主要来自三个方面:地质、地震与钻井。
钻井资料——岩心与测井是地下沉积相确定的最直接、最可靠的相标志,也是进行层序划分的核心内容之一。
综合地质与测井特征两方面的研究,结合区域地质研究资料,研究了单井的沉积相发育特征,总结出其纵向演化和横向相变规律。
6.1.1 测井沉积相研究6.1.1.1 测井相分析的基本原理和方法测井相分析的基本原理就是从一组能反映地层特征的测井响应中,提取测井曲线特征,包括幅度大小、形态、接触关系及组合特征,结合其它测井解释结论将地层剖面划分为有限个测井相,并用岩心资料加以验证,从而建立用测井资料描述地层沉积相的模式。
岩心或岩相分析是测井识别沉积相或微相的地质基础。
由于各类测井曲线所反映的地质特征不同,因而在相识别中所发挥的作用也存在明显的差异(表6-1),如自然电位、自然伽马、电阻率可以反映沉积物垂向粒序、韵律以及沉积结构特征和水动力能量的变化;地球化学测井、能谱测井可反映岩石组分的成熟度,进而分析母岩性质、古地理背景、源区的远近。
另外测井曲线在垂向上的组合规律也是判断沉积微相组合规律的有效方法。
6.1.1.2 表征岩性、层序特征的测井相标志碎屑岩储层沉积相分析常用的测井曲线是反应岩性变化的自然伽马(GR)和自然电位(SP),有时也配合电阻率,当然不同的地区也有区别,因地而异。
各类测井曲线所反映的地质特征不同:SP、GR、电阻率曲线主要反应沉积物在垂向上的粒序变化和韵律,以及沉积结构特征和水动力能量的变化。
通过分析测井曲线的组合形态、幅度、顶底接触关系、光滑程度等基本要素来确定单井测井相特征,综合分析后确定单井沉积相的类型。
本地区可以识别出来的曲线形态包括以下几种:(1)钟形曲线下部最大,往上越来越小,是水流能量逐渐减弱或物源供应越来越少的表现。
其特点底部突变、顶部渐变,即为向上变细的韵律,反映出正粒序结构,典型的代表为曲流河点坝或河道充填沉积的产物(图6-1a)。
测井资料在三角洲前缘不同沉积微相中的应用摘要:研究三角洲前缘不同沉积微相主要通过岩芯资料和测井资料两种形式。
在识别沉积相类型中,岩芯资料是最有效的依据。
考虑到取芯资料往往是有限的,对沉积微相确定往往要运用测井信息,依据测井曲线的形态、幅度、光滑程度、组合特征等特征进行测井相的分析,识别不同的沉积环境对应的测井响应。
在确立相标志划分的基础上,通过测井资料分析确立出微相类型。
关键词:测井资料;沉积微相;沉积特征;测井曲线0前言测井相分析是综合性的工作。
它是由一组恢复地层的岩性剖面和沉积环境的测井曲线组成。
当在一个井段确立了岩性剖面之后,就应将测井相转化为其有地质意义的概念[1,2]。
这首先要了解沉积环境及沉积过程,熟悉其沉积特征和相分析方法,在岩芯分析等地质资料的刻度下建立匹配准则,实现从测井相到沉积微相的转换。
储层的岩性、物性与其相应沉积环境密切相关,而利用测井曲线可以研究储层沉积环境,测井曲线的幅度特征、形态特征、变化特征,可以定性地反映地层岩性、粒度、泥质含量变化和垂向组合关系等特征,不仅可以用于沉积微相研究,也可以识别地层划分和对比的标志[3]。
常用的测井曲线有自然电位、自然伽马、电阻率、中子、密度、声波等。
充分利用测井资料,发挥测井方法多样、精度高、易识别、检测完整等优点,对于研究储集砂体沉积微相具有十分重要的意义[4]。
1测井相标志测井曲线是岩石各种物理性质沿井孔深度变化的物理响应,反映了岩石的岩性、粒度、泥质含量及垂向序列等重要信息[5]。
在不能全部取芯的条件下,测井资料较易获取,测井能获得所需研究井段的全部测井曲线。
在沉积相研究过程中,常应用自然电位曲线、自然伽玛曲线、微电极曲线等研究沉积相、分析沉积层的粒度变化趋势、非均质性和韵律性等,从而识别出沉积相和沉积环境(表1)。
3沉积微相及其特征三角洲前缘是三角洲最主要的骨架部分,是河流和湖泊共同作用的结果,砂层类型繁多且发育集中[8]。
一、沉积微相研究方法沉积微相研究可从以下几个方面入手:1.1.基础地质资料当在一定的区域范围内对某一地层单位进行沉积相或沉积微相或沉积环境分析时:1.1.1应从最基础的地质工作入手,研究岩层本身的性质,诸如成分、颜色、结构、沉积构造、分选性、组成颗粒的特征(圆度、球度、表面微观特征)、层序特征(如向上变细或向上变粗,交互层等),分析其岩相特征。
1.1.2应仔细研究岩层中所含的各种生物化石的特征,尤其是生态特征,它可以更多地反映古生物的生存环境。
这里所讲的生物化石也包括各种遗迹化石,在许多情况下,生物遗迹化石更为常见,其重要性已为大家所共识。
这些工作主要依靠大量的野外露头观察和钻井岩芯描述来进行。
1.1.3 如果条件允许,在进行相分析时应将其与地球物理方法相结合。
1.2利用地球物理测井资料目前,利用地球物理测井资料进行相分析,已成为研究工作中不可缺少的重要手段之一。
1979年,法国地质学家O.Serra首先提出“电相”(即测井相),他定义“电相”是:表征地层特征,并可使该地层与其它地层区分开来的一组测井响应特征。
“电相”分析就是利用各测井响应的定性特征和定量参数来描述地层的沉积相。
能用于沉积相分析的测井资料,如视电阻率、自然伽马、声波时差、感应等近十种测井信息,其中以自然电位、电阻率和自然伽马曲线在相分析中的效果最为理想。
在研究中主要利用曲线的幅度、形态、组合形态,适当参照接触关系和次级关系等参数,并密切与岩芯和岩屑录井资料相结合。
1.3 综合分析的方法除此之外,利用地震资料、地球化学分析资料等也可以对沉积相进行研究。
当然,地质科学是一门综合性很强的科学,对于古代沉积相和沉积体系的研究,需要利用各种手段,也就是综合的方法,而不是单纯依赖某一种方法。
事实上,由于自然环境的复杂性和各种地质作用之间的相互作用与影响,对地层记录的认识很不容易,需要考虑的因素很多,决不能失之于片面、主观。
研究工作要结合研究区目的层的特征,大量搜集野外及室内资料,通过取芯井详细的岩芯描述和室内测井沉积相的划分,并结合岩芯分析测试资料对研究区目的层先建立单井沉积微相柱状剖面,然后通过连井剖面分析,最后作出平面沉积微相展布图。
①钟型:自然伽马曲线形态呈钟状。
曲线从下往上幅度突然变高,然后逐渐下降,慢慢恢复到泥岩基线,它反映出沉积环境从低能突然变为高能,之后又从高能缓慢恢复到低能的情况。
岩性具正粒序结构,底部与泥岩呈突变接触关系,一般对应于底冲刷,顶部与泥岩渐变接触,反映了逐渐减弱的水动力特征,是由中—粗粒砂岩至中—细砂岩组成的、由粗变细的曲流河边滩或辫状河心滩砂体上部的沉积特征。
如由多个冲刷面、叠置的边滩或心滩与薄泥岩夹层组合在一起,因每个叠置砂体的粒级及含泥量的韵律性变化,可使钟形曲线多次叠加而呈宏观的圣诞树形;②光滑箱型:自然伽马曲线形态呈箱状,它反映沉积过程中物源丰富和水动力条件较强。
砂岩层顶、底均为突变接触。
根据箱型曲线是否齿化,可进一步分为光滑箱型和锯齿状箱型两种曲线形态。
光滑箱型自然伽马曲线光滑或微齿化,内部结构较均匀,岩性较单一,无粉砂或泥岩夹层,曲线底部呈突变关系,顶部突变或略显正韵律变化特征,反映物源充足、强而稳定的水动力特征,在本区多是由含砾粗砂岩和中—粗粒砂岩组成的具有多韵律叠置的辫状河心滩沉积特征;③锯齿状箱型:与上面的光滑箱型非常相似,自然伽马曲线齿化,岩性组合通常是有多个向上变细的正旋回组成,内部结构不均匀,可能发育有多个泥岩夹层,反映了水动力条件强但不稳定、强弱平凡交替的特征,在本区指示了由中—粗粒砂岩或中—细粒砂岩组成的多韵律叠置辫状河心滩和河道充填沉积特征;④漏斗型:自然伽马曲线形态呈漏斗状,反映沉积环境的能量从弱到强,然后突然变弱的变化特征。
岩性主要为反韵律的薄层砂岩、粉砂岩、泥岩互层,对应砂体厚度小(2m左右),砂体顶部与泥岩突变接触,底部与泥岩渐变接触,砂岩主要发育于上部,反映突发性的洪水流溢岸沉积,如决口扇和决口河道,多个决口扇的连续发育可形成叠置漏斗型曲线。
⑤指型曲线:自然伽马曲线形态呈指状,曲线幅度高,表明物源少而沉积环境能量强。
岩性一般为细一中砂岩,厚度一般小于2m与上下泥岩突变接触,是决口扇和决口河道的典型曲线特征。
五、储层“四性"关系与电测油层的解释(一)、储层的“四性”关系储层的“四性”关系是指储层的岩性、物性、含油性与电性之间的关系。
沉积相是控制岩性、物性和含油性的主要因素,电性是对其三者的综合反映,不同的沉积相带,决定了不同岩性、物性和含油性,并决定了不同的电性特征.只有正确地认识岩性,准确地掌握沉积环境、沉积规律和所处的沉积相带,认清各种岩性在电测曲线上的反应,才能正确地认识它的物性和含油性,才能与电性特征进行有机的结合,正确地进行油水层判断,提高解释符合率和钻井成功率.测井曲线能反映不同的岩性,尤其对储集层及其围岩有较强的识别能力。
南泥湾油田松700井区长4+5、长6储集层测井显示:自然电位曲线为负异常,自然伽玛低值,微电极两条曲线分开,声波时差曲线相对较低,而且比较稳定,电阻率曲线随含油性不同而变化。
泥岩表现为:自然电位为基线,自然伽玛高值,微电极两条曲线重合,声波时差曲线相对较高,且有波动,电阻率曲线表现为中-高阻.过渡岩性的特征界于纯砂岩与泥岩之间.储层的钙质夹层显示为,声波时差低值,自然伽玛低值,电阻率高值;而泥质、粉砂质夹层显示为,自然伽玛增高,电阻率增大。
普通视电阻率曲线的极大值对应高阻层底界面。
感应曲线及八侧向曲线在储集层由于侵入而分开,而在泥岩及致密层3条曲线较接近。
但是,由于该区大部分井采用清水泥浆,所以,井径曲线在渗透层曲线特征不明显,微电极曲线在渗透层特征不明显。
长4+5储层岩性致密,渗透率值比较集中,在渗透性较好的储层段,一般含油性较好。
长4+5油层组含油层的曲线特征比较明显,油、水层的特征总体上便于识别.电阻率曲线是识别油水层最重要的曲线。
理论上来说,感应曲线因其在地层中的电流线是环状的,那么,地层的等效电阻是并联的,它比普通视电阻率曲线及侧向测井更能识别相对低阻的地层。
所以,一般最好用感应测井曲线识别油水层.油层电阻率幅度大,含油段的储层电阻率是水层电阻率的1。
六、沉积构造的成像测井解释水动力条件、岩石成因的各种沉积构造,FMI、CBIL都有不同程度的响应,这要考虑沉积构造的规模及其组成成分的变化。
一般而言,在垂向上有一定规模变化的沉积构造(如冲刷面、大型层理等),成像测井响应清楚;而规模较小或垂向上没有明显变化幅度的小型沉积构造则很难识别。
一般解释沉积构造都用1:5、1:10的比例,在成像测井图像交互解释平台上做解释。
(一)、冲刷面1.冲刷面的地质特征一般冲刷面为一凹凸不平的界面,往往其下是低能的泥岩或泥质粉砂岩,其上为将下部地层冲刷起来形成的含泥砾砂岩段。
2.FMI图像特征如某井5088.15m初形成一个凹凸不平起伏的界面,上部暗色泥砾呈扁平状略呈定向排列,其下为含膏泥岩的高阻异常岩性反映(二)、斜层理1.一般地质特征斜层理为纹层、层系交切关系不清的交错层理或单向斜层理,岩心上往往表现为一组单一倾向的纹层垂向叠合,每个纹层由成分、粒度、颜色显示,纹层规模可大可小。
2.FMI图像特征斜层理往往对应于一组有明暗条纹显示的正弦波曲线,并且可以正确计算出每个层系纹层的界面状斜层理从地质角度讲有低角度(<12o、(三)、槽状交错层理1.一般地质特征槽状交错层理为层系界面,呈弧形交切,纹层也呈弧形的较高能态形成的水流层理,岩心上往往表现为几组弧形纹层相切。
2.FMI图像特征由一套不同角度的正弦曲线显示的层系界面,两层系界面间上弧形的截切纹层,为明暗相间的条纹组成,其厚度规模随岩心上的规模而变(四)、板状交措层理1.一般地质特征板状交错层理为层系界面平行、纹层组向底部收敛的水流层理,是最直接反映古水流方向的层理类型。
岩心上往往表现为几组纹层向底部收敛的层系垂向叠复。
2.FMI图像特征在FMI井周展开图像往往识别出几个平直的层系界面,每个层板状交错层、水平层理、断续斜层理、再作用面、微错段系内纹层显示底部收敛顶部截切的明暗条纹(五)、小型沙纹交措层理1.一般地质特征为在井简范围内明显显示小规模的纹层接切线及小规模的交错层理。
主要测井曲线及其含义主要测井曲线及其含义一、自然电位测井:测量在地层电化学作用下产生的电位。
自然电位极性的“正”、“负”以及幅度的大小与泥浆滤液电阻率Rmf和地层水电阻率Rw的关系一致。
Rmf≈Rw时,SP几乎是平直的;Rmf>Rw时SP为负异常;Rmf<Rw 时,SP在渗透层表现为正异常。
自然电位测井SP曲线的应用:①划分渗透性地层。
②判断岩性,进行地层对比。
③估计泥质含量。
④确定地层水电阻率。
⑤判断水淹层。
⑥沉积相研究。
自然电位正异常Rmf<Rw时,SP出现正异常。
淡水层Rw很大(浅部地层)咸水泥浆(相对与地层水电阻率而言)自然电位测井自然电位曲线与自然伽马、微电极曲线具有较好的对应性。
自然电位曲线在水淹层出现基线偏移二、普通视电阻率测井(R4、R2.5)普通视电阻率测井是研究各种介质中的电场分布的一种测井方法。
测量时先给介质通入电流造成人工电场,这个场的分布特点决定于周围介质的电阻率,因此,只要测出各种介质中的电场分布特点就可确定介质的电阻率。
视电阻率曲线的应用:①划分岩性剖面。
②求岩层的真电阻率。
③求岩层孔隙度。
④深度校正。
⑤地层对比。
电极系测井2.5米底部梯度电阻率进套管时有一屏蔽尖,它对应套管鞋深度;若套管下的较深,在测井图上可能无屏蔽尖,这时可用曲线回零时的半幅点向上推一个电极距的长度即可。
底部梯度电极系分层:顶:低点;底:高值。
三、微电极测井(ML)微电极测井是一种微电阻率测井方法。
其纵向分辨能力强,可直观地判断渗透层。
主要应用:①划分岩性剖面。
②确定岩层界面。
③确定含油砂岩的有效厚度。
④确定大井径井段。
⑤确定冲洗带电阻率Rxo及泥饼厚度hmc。
微电极确定油层有效厚度微电极测井微电极曲线应能反映出岩性变化,在淡水泥浆、井径规则的条件下,对于砂岩、泥质砂岩、砂质泥岩、泥岩,微电极曲线的幅度及幅度差,应逐渐减小。
四、双感应测井感应测井是利用电磁感应原理测量介质电导率的一种测井方法,感应测井得到一条介质电导率随井深变化的曲线就是感应测井曲线。
测井曲线的形态代表了地层特征,如自然电位曲线分为钟型,漏斗型,锯齿型,指型等,他们分别代表了各种信息。
但是其中SP曲线幅度又分为高幅,中幅,低幅。
请问一下这些幅度是怎样定义的。
是用公式算的还是直接看曲线的。
还有双测向曲线,声波时差,微电极曲线齿型是什么意思。
电位的形状确实可以指示出一定的沉积环境,,比如“漏斗”:有口向上的漏斗,有口向下的漏斗,这就能分出沉积顺序,逆序还是正序。
不同测井曲线的形态以及变化关系,都反映了不同的沉积环境,是沉积相的指相标志,也是层析地层划分识别的标志之一,你随便找一本层序地层学的书都有介绍幅度一般代表了当时的沉积能量;一般都指的是电位或者伽马曲线.至于曲线形态:1)钟型;底部突变接触,代表三角洲水下分流河道;2)漏斗型:顶部突变接触,代表三角洲前缘,河口坝微相;3)箱型:顶底界面均为突变接触,表示水动力条件稳定,代表潮汐砂体或者废弃水下分流河道;4)齿形:反映沉积过程中能量快速变化,一般代表河道侧翼,席状砂,分流间湾微相.1、曲线幅度高幅度:反映海湖岸的滩、坝砂岩体,由于波浪的作用淘冼、冲刷干净泥质含量少,改造彻底、分选好,中━细砂岩渗透性好,故高幅度。
中幅度:反映河道砂岩,水流冲刷强、物源丰富,分选差。
低幅度:反映河漫滩相,水流冲刷弱沉积物以细粒为主故以低幅度为主。
2、曲线形态钟形:下粗上细,反映水流能量逐渐减弱,物源供应的不断减少。
其代表相是蛇曲河点砂坝。
曲线反映底为冲刷面,上面为河道6,砾石堆积,再上为河道砂,最上是河道侧向迁移后形成的堤岸砂,漫滩泥,沉积序列为河道的正粒序结构特征。
漏斗形:下细上粗反映向上水流能量加强,分选逐渐变好。
代表相为海相滩坝砂岩体;另外反映了前积砂体的粒序结构,代表河口部位(包括水下河道河口部位)的沉积特征。
为反粒序结构箱形:反映沉积过程中物源丰富和水动力条件稳定,一种类型是正粒序特征,下部粒粗而上部分选好,因此幅度变化不大,它的代表相为支流河道砂。
①钟型:自然伽马曲线形态呈钟状。
曲线从下往上幅度突然变高,然后逐渐下降,慢慢恢复到泥岩基线,它反映出沉积环境从低能突然变为高能,之后又从高能缓慢恢复到低能的情况。
岩性具正粒序结构,底部与泥岩呈突变接触关系,一般对应于底冲刷,顶部与泥岩渐变接触,反映了逐渐减弱的水动力特征,是由中—粗粒砂岩至中—细砂岩组成的、由粗变细的曲流河边滩或辫状河心滩砂体上部的沉积特征。
如由多个冲刷面、叠置的边滩或心滩与薄泥岩夹层组合在一起,因每个叠置砂体的粒级及含泥量的韵律性变化,可使钟形曲线多次叠加而呈宏观的圣诞树形;
②光滑箱型:自然伽马曲线形态呈箱状,它反映沉积过程中物源丰富和水动力条件较强。
砂岩层顶、底均为突变接触。
根据箱型曲线是否齿化,可进一步分为光滑箱型和锯齿状箱型两种曲线形态。
光滑箱型自然伽马曲线光滑或微齿化,内部结构较均匀,岩性较单一,无粉砂或泥岩夹层,曲线底部呈突变关系,顶部突变或略显正韵律变化特征,反映物源充足、强而稳定的水动力特征,在本区多是由含砾粗砂岩和中—粗粒砂岩组成的具有多韵律叠置的辫状河心滩沉积特征;
③锯齿状箱型:与上面的光滑箱型非常相似,自然伽马曲线齿化,岩性组合通常是有多个向上变细的正旋回组成,内部结构不均匀,可能发育有多个泥岩夹层,反映了水动力条件强但不稳定、强弱平凡交替的特征,在本区指示了由中—粗粒砂岩或中—细粒砂岩组成的多韵律叠置辫状河心滩和河道充填沉积特征;
④漏斗型:自然伽马曲线形态呈漏斗状,反映沉积环境的能量从弱到强,然后突然变弱的变化特征。
岩性主要为反韵律的薄层砂岩、粉砂岩、泥岩互层,对应砂体厚度小(2m左右),砂体顶部与泥岩突变接触,底部与泥岩渐变接触,砂岩主要发育于上部,反映突发性的洪水流溢岸沉积,如决口扇和决口河道,多个决口扇的连续发育可形成叠置漏斗型曲线。
⑤指型曲线:自然伽马曲线形态呈指状,曲线幅度高,表明物源少而沉积环境能量强。
岩性一般为细—中砂岩,厚度一般小于2m,与上下泥岩突变接触,是决口扇和决口河道的典型曲线特征。
⑥锯齿型曲线:为锯齿状起伏的高伽玛值曲线,反映大套泥岩和粉砂质泥岩,其齿形为碳质、砂质以及钙质成分的反映,一般为河漫亚相泛滥平原沉积;
除上述常见的几种曲线类型外,还有很多由低伽玛值曲线组合而成的多种形态的复杂曲线类型。
本区测井相组合类型主要有以下几种(图2-19):
A 漏斗型+钟型组合:曲线下部呈钟型,上部呈漏斗型,顶、底均与泥岩呈突变接触。
岩性通常有粗—中砂岩渐变为粉-细砂岩,再渐变为粗—中砂岩,代表决口河道沉积。
B 钟型+箱型+漏斗型组合:曲线底部呈漏斗型,中部为箱型或齿化箱型,上部为钟型,反映河道沉积的组合特征。
C 钟型+箱型组合:曲线下部为箱型或齿化箱型,上部呈钟型,代表了曲流河河床沉积向边滩沉积的转化。
D 箱型+指型组合:曲线下部(或上部)为指型,上部(或中部)为箱型,反映了沉积环境能量强、物源逐渐增多(或减少)的环境,代表的沉积微相组合为决口扇向河道转化(或河道向决口扇的转化)。