第六章测井资料的地质应用

第六章测井资料的其他地质应用测井曲线提供了全井段连续的多参数记录，并且深度比较准确，切实原位测量。测井资料的地质应用包括：地层学沉积学构造学测井在地质学研究中的作用（1）测井资料纵向上有极高的分辨率，可研究地层产状和宏观沉积特征及构造特征，研究储层内部岩性和沉积相特征、分析不整合特征．另外成像测井可更清晰地分析沉积地层的沉积属性。（2）建立“测井相”，分析沉积环境和沉积层序。（3）测井资料对地层纵向划分和横向对比．在纵向上使用测井资料分析反映垂向地层的堆叠型式；在横向上测井曲线反映地层的岩性与组合特征，有利于地层横向对比。（4）通过岩心刻度测井、测井标定地震，建立二维、三维储集体的形态，并进行储层建模。第一节层序地层分析与地层对比第二节地质构造研究第三节沉积环境与沉积相研究第四节地层压力的研究第五节油气藏描述与储层建模第十章测井资料的其他地质应用第一节层序地层分析与地层对比一、高分辨率层序地层分析二、地层对比•高分辨率层序地层学的基本原理就是利用高分辨率地震剖面、测井、岩芯和露头资料，通过对地层基准面变化分析，运用精细层序划分和对比技术，建立高分辨率层序地层格架，划分出层序地层单元，确定沉积微相、砂体在等时地层格架下的形态及展布．•通过单井层序分析、界面特征提取和层序界面识别，然后在过井地震剖面上利用经岩心刻度的测井资料进一步识别层序与体系域．一、高分辨率层序地层分析一、高分辨率层序地层分析1、测井层序地层学分析流程（1）测井一地震一生物等时地层格架的建立（2）识别层序边界（3）测井一地质岩相知识库的建立（4）关键井的岩相识别、重建岩相序列（5）建立多井关键性剖面（6）预测油气分布2、基准面旋回当基准面上升到地表以上的地方，沉积物发生堆积，下降到地表以下处，发生剥蚀作用。界面为时间单元分界线。一个基准面升降过程称为一个基准面旋回，基准面上升半旋回用正三角表示，基准面下降半旋回用倒三角表示。在一个基准面升降过程中所形成的地层是等时单元。一、高分辨率层序地层分析2、基准面旋回基准面旋回可以划分为长期、中期和短期三个不同尺度的旋回。长期旋回反映了沉积地层的宏观变化；中期旋回的沉积地层变化可以在地震剖面上识别出来，一般是由沉积相的系统变化所构成；短期旋回是由沉积微相或岩性变化所形成的旋回。一、高分辨率层序地层分析2、基准面旋回叠加样式是基准面旋回分析的主要依据，主要的叠加样式：进积―在垂向上表现为粒度的系统变粗，反映基准面下降；加积―表现为较粗沉积物与较细沉积物的互层沉积，反映基准面较稳定；退积―表现为沉积物的粒度向上逐渐变细，反映了基准面相对上升。一、高分辨率层序地层分析3、短期基准面旋回的识别（1）岩石粒度变化在一定程度上反映了沉积水体的深度和水动力强弱，从而可以根据直接或间接获得的沉积岩的粒度变化来分析和识别基准面旋回；（2）沉积相和沉积微相的垂向序列变化可以反映基准面。由浅水相向上转化为深水相表明基准面上升，反之表明基准面下降。沉积相和沉积微相垂向变化可以通过测井相分析和岩芯分析确定；（3）砂岩单层厚度和砂泥比值的垂向变化可以反映沉积环境的变化，因此也反映了基准面的旋回性变化。一、高分辨率层序地层分析二、地层对比•传统上，测井曲线对比是依靠测井曲线形态的相似性进行的，测井曲线形态越相似，视为同一层的可能性越大．•而计算机的自动对比也是建立在此基础之上的．•对测井曲线进行相关分析或曲线伸缩后再作相关分析，作树匹配计算，序列配对计算，人工智能分析等等自动对比计算，是将测井曲线形态相似视为同一层，这是典型的砂对砂，泥对泥的岩性地层学对比．二、地层对比1、地层对比岩性地层对比层序地层测井对比二、地层对比层序地层和岩性地层两种对比结果可清楚地看到：•传统的曲线形态对比是穿时的，没有成因意义．•根据层序地层、基准面旋回所作的地层对比，是一种等时地层对比．•二者在许多情况下具有不同的对比结果二、地层对比应考虑如下等时对比原则：1.先进行较大基准面旋回的对比，然后依次进行较小旋回的对比；2.一个完整基准面旋回、向上变细的半旋回及向上变粗的半旋回间可以互相对比，也可以分别与没有沉积的一个面进行对比，即所谓的岩石对比岩石、岩石对比界面或面面相对；3.在短期基准面旋回的对比过程中，中期基准面由上升到下降的转换点是优选位置中要重点考虑的对比界面，以此转换点为起点，依次向上或向下作小层对比，其结果会更趋合理．二、地层对比井间对比可以进行地下填图，并可以确定：（1）井内遇到的地层相对于其他井、露头或地球物理资料推测的同一地层的升降；（2）这个井是否在指定的主要地质构造上；（3）井深是否达到已知的生产层，如果没有的话，还需要钻多深；（4）有否断层出现；（5）有否倾斜、褶皱、不整合存在，以及地层变厚和变薄，或岩性的横向变化等．二、地层对比•任何连续记录的测井曲线都具有某种对比的价值，为了对比得更明显，测井曲线对地层某些特性的响应在不同井间应该比较稳定．•最经常用于进行对比的曲线是电阻率、自然电位和自然伽马测井曲线．•一些计算得到的曲线，例如视骨架密度（ρma）a曲线、泥质含量Vsh曲线和粉砂含量Vsi曲线也具有很好的对比特性．•地层倾角测井和成像测井结果对地层对比是很有帮助二、地层对比地层对比图第二节地质构造研究一、根据地层倾角测井结果研究地质构造二、成像测井研究地层的结构与构造一、根据地层倾角测井结果研究地质构造地层倾角计算结果都以“矢量图”或“蝌蚪图”的一般形式显示．图上的垂直轴表示深度，水平轴是以算术的或对数的比例尺表示的倾角值．每个“蝌蚪”的位置记录它的深度和倾角值，蝌蚪的尾巴按一般罗盘方式指示方位角值．测井分析家习惯采用一种标色方法，作为一种筛选工具去识别有意义的具有代表性的蝌蚪图群一、根据地层倾角测井结果研究地质构造1、地层倾角矢量图形模式的分类常见的四类地层倾角矢量图象模式A——绿模式；B——红模式；C——蓝模式；D——杂乱倾角（白模式）绿色模式—倾角随深度不变，方位角一致。红色模式—倾角随深度增加而增大，有大体一致的方位角。蓝色模式—倾角随深度增加而减小，有大体一致的方位角。白色模式—方位和倾角大小都随机分布。一、根据地层倾角测井结果研究地质构造•1、地层倾角矢量图形模式的分类各种倾角模式分别是由构造倾角、断层伴生现象、压实弯曲和岩性内部特征。白色模式与岩性粗、地层成层性不好及测量或计算机处理质量不好等原因有关．地层倾角测井结果从不孤立地使用，而是和其他确定地层学标志层、地质体界线及其内部矿物结构的各种测井曲线配合使用．•一般，构造倾角显示是单调的，是由长时期共同的趋势形成很容易识别的绿色图形．•在矢量图上根据页岩或地层层理发育、地层成层性好的含泥较多的层段可以勾画出绿色模式，从而确定构造倾角．•页岩矢量都有很好的一致性，呈绿色模式．•原始沉积倾角平缓，其倾角变大者，也是后期构造运动引起的，代表了构造倾角．一、根据地层倾角测井结果研究地质构造2、确定构造倾角和不整合一、根据地层倾角测井结果研究地质构造根据页岩矢量图确定构造倾角在地层倾角矢量图上识别不整合，主要是依据剥蚀面或沉积间断面上部与下部地层之间的几何关系．由于假整合在不整合面的上下地层产状无明显变化，所以在矢量图上难以确定．在明显的角度不整合情况下，辨别是很容易的．角度不整合在矢量图上表现为产状明显变化，而且一般在不整合面以下地层倾角较大，如果不整合面上有风化壳时，在风化壳处地层产状会出现杂乱现象，2、确定构造倾角和不整合一、根据地层倾角测井结果研究地质构造不整合矢量图形2、确定构造倾角和不整合一、根据地层倾角测井结果研究地质构造一、根据地层倾角测井结果研究地质构造3、确定断层地层倾角测井模式与生长断层（a），拖断层（b），正断层（c）和逆断层（d）一、根据地层倾角测井结果研究地质构造3、确定断层•只有在断层造成断裂带层面变形或断块倾斜差异的情况下，才能利用地层倾角测井探测出断层的存在．•从地质概念上讲，在钻井剖面上正断层有地层缺失现象，•逆断层有地层重复现象，同时正断层和逆断层的出现有地区性．•是和沉积同时生成的正断层，并且通常在下降盘一边表现为比较厚的地层．•它们一般呈现出“滚动”的特征，形成局部背斜油气圈闭。•上盘地层面的弯曲，容易用地层倾角测井探测出。一、根据地层倾角测井结果研究地质构造3、确定断层“生长”断层•也是正断层，这种断层一般是在沉积后，但是是在沉积物完全压实之前形成的．•由于机械强度较差，造成断面附近上盘局部相对翘起，用地层倾角测井可以记录出．一、根据地层倾角测井结果研究地质构造3、确定断层“拖曳”断层•如果只是纯粹的断块位移而没有变形的话．•在地层倾角测井结果中可能发现不了一、根据地层倾角测井结果研究地质构造3、确定断层正断层•对于或反向断层，如果断裂带层面有变形或断块有倾斜差异，同样可用地层倾角测井结果识别．•由于逆断层的应力机制通常导致上盘和下盘都产生地层旋转，在地层倾角矢量图上可反映出明显特征．一、根据地层倾角测井结果研究地质构造3、确定断层逆断层4、确定褶皱褶皱构造按轴面特征可分为以下几种：一、根据地层倾角测井结果研究地质构造褶皱构造分类一、根据地层倾角测井结果研究地质构造（1）对称背斜：若只在轴面一侧钻井，则褶曲在地层倾角矢量图上显示不出来，反映力单一的倾向，像是单斜层，若在轴面两侧钻井，地层倾角矢量图将显示倾向相反的结果。4、确定褶皱一、根据地层倾角测井结果研究地质构造褶皱倾角矢量图特征（2）非对称背斜：在矢量图上可以分成四段：上部倾角和倾向基本相同；然后倾角随深度增加而减小，但倾向基本不变；第三段井眼穿过轴面进入另一翼，倾角随深度增加而增加，倾向与上两段相反；下部井眼远离轴面，进入另一翼的稳定部分，倾向同第三段，倾角较陡。4、确定褶皱一、根据地层倾角测井结果研究地质构造褶皱倾角矢量图特征（3）倒转背斜：轴面倾斜很大，两翼向同一方向倾斜，所以在矢量图上表现为上下倾向相同，但倾角下部比上部大。（4）平卧褶皱：轴面接近水平，两翼都已经倒转，上下两翼的倾向方向相反．在测井曲线对比图上显示为地层的反序重复现象。•地层微电阻率成像测井的主要优点是能提供井壁附近地层的电阻率随深度变化图像，可以反映井壁岩层的结构和构造（如裂缝、井壁破损等）．•在沉积相和构造研究以及在探测复杂岩性裂缝性油气藏方面具有独特的优势．二、成像测井研究地层的结构与构造二、成像测井研究地层的结构与构造1、成像例子2、成像测井模式成像测井模式是对图像表现出的颜色、形态及所包含的地质及地球物理信息的综合反映。模式分类：按照成像图颜色的深浅程度可分为4种模式，即亮色、浅色、暗色和杂色。按照成像图表现形态分类有6种，即块状、条带状、线状、沟槽状、斑状及杂状。按照成像图的表现特征所隐含的地球物理信息进行分类，如高阻层、低阻层、不均一层等。二、成像测井研究地层的结构与构造•（1）块状模式•指成像图上基本为颜色单一的均质特征．它代表了一种块状构造，或未发育裂缝、孔洞、层理、砾石等地质现象．亮模式指示地层电阻率较高的致密岩性，如致密碳酸盐岩、致密火山岩、块状砂岩等．暗模式指示地层电阻率较低，岩性较疏松．•（2）条带状模式•成像图上表现为明暗相间的条带状，指示砂泥互层沉积、泥质条带等．二、成像测井研究地层的结构与构造（3）线状模式孤立线状模式指成像图上显示的线条单独出现，相互间距离较远，如层面、冲刷面、不整合面、缝合线、裂缝、断层等均属这种模式．组合线状模式：指成像图上显示的线条成组密集出现，线条之间距离很近，如层理、火成岩中的流纹构造等．其中注意区分天然裂缝和诱导缝是非常重要的．二、成像测井研究地层的结构与构造天然缝一般与层面不平行，不规则，且宽窄不一，特别是当受到后期溶蚀作用影响后，变得更为不规则，常伴随有充填作用．当有充填作用导致方解石、石英等高阻物质充填裂缝时，多表现为亮色．与层面斜交的高角度缝和低角度缝在成像图上一般表现为与层面不一致的正弦线条状，它们之间幅度有所不同．钻井诱导缝是由各种原因造成的裂缝．其中除水力压裂缝表现为沿井壁呈现180°对称分布的暗线外，一般表现为成组出现的正弦