测井沉积相分析

石油勘探中的沉积相分析方法研究石油勘探是一项复杂而富有挑战性的工作，涉及到识别和评估石油储量的地质特征。

沉积相分析是石油勘探中重要的环节之一，它通过研究沉积物的堆积模式、岩石特征和沉积环境，为勘探人员提供了详细的地质信息。

沉积相分析的核心目标是确定研究区域的沉积过程和沉积环境。

这对于石油勘探非常重要，因为沉积过程和沉积环境决定了石油的形成和保存机制。

因此，通过沉积相分析来确定适合油气富集的层位和领域，对于石油勘探的成功至关重要。

有许多方法可以用于沉积相分析，其中一些常用的方法包括地震成像、岩心描述、测井分析和地震层析等。

地震成像是一种常用的非侵入性勘探方法，可以提供关于地下岩层的空间分布和厚度的信息。

这些信息可用于推断沉积相类型，并辅助判断沉积物的岩性。

岩心描述是一种直接观察和分析地质岩心的方法。

通过观察岩石样品的颗粒组成、结构和碎裂程度，可以推断沉积物的沉积环境和古地理条件。

此外，通过化学和物理分析岩石样品，可以获取沉积物的沉积历史和地球化学特征。

岩心描述可以提供高分辨率的地质信息，并对勘探地区的潜在油气含量进行初步评估。

测井分析是利用地球物理测井仪器来测量地下岩石的物理特性，包括密度、电阻率、自然放射性等。

这些物理属性可以提供沉积相和岩性的确定，为沉积相分析提供定量数据。

测井数据与岩心样品的观察结合使用，可以进一步提高对沉积相的理解和描述。

地震层析是一种利用地震数据重建地下岩层的方法。

通过不同地震波速度对比，可以确定岩石层的变化和沉积物的分布。

地震层析技术可以提供更高分辨率的沉积相信息，并帮助勘探人员识别潜在的油气藏区。

除了这些传统的方法，近年来，新兴的技术也不断应用于沉积相分析中。

例如，地球物理学家利用地震反演和人工智能算法研究，开发了更高分辨率和准确性的地下结构成像方法。

这些新技术的出现为沉积相分析提供了更多的工具和可能性。

总之，沉积相分析在石油勘探中具有重要的地位和应用价值。

通过采用不同的方法和技术，勘探人员可以获取准确的地质信息，推断沉积环境和岩石性质，并确定潜在的油气富集区。

成像测井在地质构造沉积分析及储层评价中的应用从成像测井技术在我国地质油藏的实践应用来看，就测量方法而言，可将成像测井技术分成电成像测井技术与声成像技术两种形式，主要有地层电阻率成像测井、地层微电阻率扫描测井、方位电阻率成像测井、阵列感应成像测井、井下声波电视等。

从广义视角来看，成像测井技术还设计核磁共振粗巨额ing技术、偶极子阵列声波测井技术等。

标签：成像测井;地质油藏;应用与探究成像测井蕴含大量的地质信息，能够准确、直观的了解到地下油藏的地质特征，从沉积、构造等多个视角对地质特征进行分析与探索。

将成像测井运用到裂缝性储层研究中，能够有效提升研究工作的直观性与有效性，最大程度上满足裂缝油气藏的各种需求。

为此，本文将针对成像测井技术在地质油藏研究中的应用进行探究。

1.成像测井技术在地质构造解释方面的运用井眼成像资料能够将地质构造特征直观的描述出来，是地质油藏勘探信息的主要来源，在地质油藏勘探工作中具有较高的应用价值与推广价值。

将成像测井技术运用到地质构造中能够确定地质构造倾斜角的方向及其走向、对小到裂缝级的断层进行清晰识别，为地震解释内幕断层提供帮助，通过对地震资料进行标定、验证从中得出地质构造的剖面图，提升对地震解析的精确度，绘制井旁地质坡面图，为井间地层对比提供帮助。

通过运用成像测井技术开展地质构造研究工作，能够准确获取地层构造倾角与断层断点位置的相关影像资料，且这些影像资料同地震资料之间具有较强的一致性与统一性。

通过借助井旁地质剖面图能够对井区之外的地质构造情况进行合理推算，并结合地震剖面图对井间地层进行更精细的对比与分析，为后期地质研究与开采工作提供可靠的理论依据，有效提升地质勘探工作的准确性与高效性，保证地质油藏开采工作的安全性。

2.成像测井技术在地质沉积分析方面的运用测井信息能够将地层的流体性质、物性、岩性等多项信息综合反映出来。

从沉积微相研究视角来看，通常仅将常规测井信息用在识别岩性、定性判断沉积韵律工作中，借助高分辨率成像测井技术为沉积分析提供层理、层面、岩石雷度、古水流方向等具有较高关键性、重要性的沉积构造信息。

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）。

沉积相的研究方法摘要：沉积相的研究方法。

关键词：沉积相；沉积岩；沉积物；岩石；测井；地震；沉积相的研究方法很多，归纳起来主要有以下几类：一、地质方法：①沉积岩和沉积物的研究：利用各种方法和技术研究沉积岩和沉积物的岩性、结构和构造，确定岩石类型，分析其成因。

②沉积相分析：在了解盆地结构、构造和演化历史的基础上，通过区域对比，综合应用沉积岩和沉积物的颜色、岩性、结构和构造等特征，分析沉积相，恢复古地理和古环境。

③建立相模式：在大量沉积相研究的基础上总结出可以起到标准、对比和预测作用的相模式。

二、地球物理方法：特定的岩石，具有特定的物理响应，因此用反演的方法，根据岩石的物理响应可以研究其岩性特征，所以可以用地球物理方法来研究沉积学的某些问题。

用地球物理方法来研究沉积相可分为测井和地震两种方法。

①测井相分析法：测井相分析的基本原理就是从一组能够反映地层特征的测井响应中，提取测井曲线的变化特征，包括幅度、形态等定性方面的曲线特征以及定量方面的测井参数值来描述地层的地质相，运用各种模式识别方法，利用测井相进行地层的岩性、沉积环境等方面的研究。

测井相分析的基本步骤为：a.建立测井曲线和测井参数与沉积相的对应关系；b.选择测井曲线和测井参数，并对之进行深度较正和环境影响较正；c.对所选择测井曲线和测井参数进行主成份分析；d.对主成份进行聚类分析；e.对测井相进行判别归类，确定最终测井相，最终测井相具有单一的地质特征，与沉积相有很好的对应关系。

②地震相方法：根据地震相参数如振幅、连续性、频率、内部结构、外部形态和层速度等可确定地震相类型和空间展布范围。

在实际工作中，常选择可信度较高的地震反射内部结构和外部形态作为地震相类型的主要依据，其它参数作为辅助参数。

在把地震相向沉积相平面转化的过程中可确定沉积体系的成因类型，在转相过程中应与盆地古地理背景结合、充分利用钻、测井资料与地震相之间的内在联系。

目前已建立各种地震相模式与其相应的相参数。

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。

沉积相研究（单井划相）沉积相研究的目的是分析油藏范围内储集体所属的沉积环境、沉积相和微相类型及其时空演化，进而揭露储集砂体的几何形态、大小、展布及其纵、横向连通性的非均质特征，建立沉积模式，并深入探讨沉积微相对油气的控制关系。

正确识别沉积相和微相类型及其相互关系，是进行油田勘探和开发研究的重要内容。

沉积相的概念沉积相是指沉积环境及其在该环境中所形成的沉积物（岩）特征的总和。

相和环境的含义是有区别的。

沉积相是特定沉积环境的产物，是沉积环境的物质表现。

沉积相研究的重要性在于，它可以根据某沉积物的空间分布情况判断其上下左右存在的沉积物类型及其储渗特征。

沉积物空间变化的这种规律性，称为“相序递变规律”。

沉积相的分类沉积相按其规模大小一般分为以下四级：一级相——相组：如海相、陆相、海陆交互相。

二级相——大相：如陆相中的河流相、湖泊相、三角洲相等。

三级相——亚相：如三角洲相中的三角洲平原亚相、三角洲前缘亚相、前三角洲亚相等。

四级相——微相：如三角洲前缘亚相中的分支河道微相、河口砂坝微相等。

沉积相分为碎屑岩沉积相和碳酸盐沉积相。

由于碎屑岩储集层比较常见，因此，重点介绍碎屑岩沉积相的分类。

表1是冯增昭等（1993）的分类方案。

由于亚相和微相的划分方案比较复杂，在此不在一一介绍。

表1 碎屑岩沉积相的分类相分析就是根据“将今论古”的现实主义原则，运用比较岩石学的方法，根据沉积岩的各种特征即相标志来分析形成时的各种环境条件，从而最终达到恢复古地理的目的。

相分析的过程一般可以分为三个阶段：单井剖面相分析、剖面对比相分析和平面相分析。

由于相分析在地质研究中的重要性及复杂性，本期主要讨论单井剖面分析，剖面对比相分析和平面相分析将在后续的文章中进行讨论。

单井剖面相分析1．相标志的研究能够反映古代沉积条件和环境特征的标志，通常称为相标志或环境成因的标志。

沉积体系分析是从详细观察和描述相标志开始的。

确定沉积体系的标志主要包括：岩石学、沉积构造、剖面结构、古生物学、自生矿物、颗粒结构和测井相等标志作为沉积相划分的主要依据，地震相仅作为沉积相判别的辅助标志。

利用SP曲线和GR曲线分析沉积微相（赵宏波）长庆石油勘探局录井公司在曲线要素中，SP曲线和GR曲线幅度反映在测井条件相同的条件下地层沉积时水动力能量的强弱；SP曲线和GR曲线形态反映物源供给的变化和沉积时水动力条件的变化；SP曲线和GR曲线顶、底部形态的变化反映沉积初、末期水动力能量和物源供给的变化速度；SP曲线和GR曲线的光滑程度反映水动力对沉积物改造所持续时间的长短；SP曲线和GR曲线的齿中线组合方式反映沉积物加积特点；；SP曲线和GR曲线包络形态反映在大层段内垂向层序特征和多层砂在沉积过程中能量的变化。

一、SP曲线和GR曲线测井基本原理用淡水泥浆钻井时，地层水矿化度小于泥浆滤液矿化度，在砂岩段形成扩散电位——在井眼内砂岩段靠近井壁的地方负电荷富集，地层内砂岩段靠近井壁的地方正电荷富集，导致砂层段井眼泥浆的电势低于砂层电势，正象一个平行于地层且正极指向地层的“电池”（第一个）。

在泥岩段，泥浆滤液与地层水之间存在矿化度差及选择性吸附作用形成吸附电位——在井眼内泥岩段靠近井壁的地方正电荷富集，地层中泥岩段负电荷富集，导致泥岩段井眼泥浆的电势高于地层电势，正象一个平行于地层且正极指向井眼的“电池”（第二个）。

又因为泥浆和地层各具导电性，正象两条导线把以上两个“电池”串联了起来而形成回路，这样在地层中电流从砂岩段（第一个电池正极）流向泥岩段（第二个电池负极）；在井眼中电流从泥岩段（第二个电池正极）流向砂岩段（第一个电池负极）。

在此回路中，地层也充当电阻的作用，总电动势等于扩散电动势和吸附电动势之和。

用M电极在井眼中测的自然电流在泥浆中产生的电位降即得自然电位曲线。

其值在正常情况下与对应地层中泥质含量关系密切，砂岩中泥质含量增加，则电位降下降，异常幅度减小；砂岩中泥质含量下降，则电位降上升，异常幅度增大。

另外，当泥浆柱与地层流体间存在压力差时发生过滤作用形成过滤电动势——动电学电位。

（如图1）＋－＋－＋－●●●●●●●●●－＋●●●●●●●●●●●●●●●●－＋●●●●●●●●●●●●●●●●●－＋●●●●●●●●图1 SP 曲线原理示意图沉积岩的放射形取决于岩石中放射性元素的含量，放射性元素的含量主要取决于粘土和泥质的含量，粘土和泥质含量越高放射性越强。