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第8章-2 地层对比及油层沉积相研究 油气田开发地质学 中国石油大学 华东_图文

第8章-2 地层对比及油层沉积相研究  油气田开发地质学 中国石油大学 华东_图文

第八章 地层对比及油层沉积相研究

第八章

地层对比及油层沉积相研究

第一节 地层对比 一、区域地层对比 ★★ 二、碎屑岩油层对比 ★★★★★ 三、碳酸盐岩油层对比 ★★★ 第二节 油层细分沉积相研究 一、沉积微相研究方法 ★★ 二、测井相分析 ★★★

第二节 油层细分沉积相研究
沉积环境 沉积条件


储集体分布、 内部特征

流体在储集体中的 运动规律不同,开 发特征不同。

油层沉积相(微相)研究的意义


从储集体的成因入手,进行沉积微相分析,

有利于从成因上揭示储集层的本质特征;



了解砂体的几何形态、大小、展布、纵
横向连通性及非均质性等。

--是开发地质最基础的研究工作。

一、沉积微相研究方法
研究步骤:

→ 以砂层组为单元划分大相和亚相
以大相、亚相研究为基础,防止出现“串相”。

→ 沉积时间单元或储集单元的划分
一般包含 一个小层 或 一个独立的油水流动单元。
⑴ 对于比较稳定环境沉积的砂层→常用“旋回对比、 分级控制”的旋回-厚度对比方法 ⑵ 对于不稳定沉积环境下的沉积,如河流→一般采 用“等高程”对比法或“切片”对比法

→ 各单元沉积微相分析

研究流程:

单井相分析→剖面对比相分析→平面相分析 ①单井相分析--对系统取心井进行
--从岩心观察入手,收集各种相标志和样品分析—岩心相分析
如:岩性及岩性组合特征、沉积构造、生物化石、粒度分析资料等

→初步确定各级地层单元沉积相类型(相、亚相、微相类型), →确定各种相类型在纵向上的共生组合规律, →最后,绘出单井相分析综合柱状图。

××井单井相分析图

② 剖面对比相分析
--在单井剖面相分析的基础上,建立井间联系, →通过对比,确定沉积相在二维空间内的展布特征。 取心较少时,可依据岩屑录井或电测资料进行对比 。

③ 平面相分析
→绘制一系列剖面图、平面图等基础图件;
▲ ▲ ▲ ▲ ▲

单井相分析图 地层等厚图 砂层孔隙度等值线图 岩石类型或泥岩类型图等

▲ ▲

剖面对比相分析图 砂层厚度等值线图

砂层厚度系数(砂岩百分含量)等值线图 … …

→综合分析各类基础图件,确定各沉积相划相标准; →编制沉积相平面分布图,分析沉积相类型和展布。

孤东油田三、四区馆上段63砂层过渡型河沉积微相平面图

二、测井相分析
油区微相分析主要针对覆盖区地下某些层段进行。

岩心及岩屑等直接资料极其有限,测井信息具有 全井段连续记录及深度准确等特点。
→测井信息分析是相分析的有利工具。

测井相(电相)
由斯伦贝谢公司及测井分析家塞拉(O.Serra)于1979年提出。

指能够表征沉积物特征,并据此辨别沉积相的一组 测井响应(参数)。

1、分析测井相与沉积相关系
测井相与沉积相不都一一对应 →→需用已知沉积相对电相进行标定。

首先,在取心井 中用一系列测井 曲线或参数划分 若干种测井相

将测井相与岩心分析 将测井相赋予沉积相 “沉积相”进行相关对比

含义,然后在没有取 心井中用测井资料进 行沉积相分析。

测井相分析基础:建立测井相模式,并确定其岩相含义

2、测井的沉积相标志--测井相标志
可以显示沉积相标志的测井曲线有:
电阻率(R)、自然电位(SP)、自然伽马(GR)、 自然伽马能谱、补偿中子、补偿地层密度、井径、 地层倾角、中子伽马能谱、地球化学测井、微扫 描测井、井下电视 等。

----各类测井曲线所反映沉积相标志的作用不同。

3、测井相分析方法
● ● ● ●

利用曲线形态进行相分析 利用梯形图或星形图进行相分析 利用地层倾角测井进行相分析 自动识别测井相





?利用曲线形态进行相分析
常用测井曲线:SP、GR、R等。

例如自然电位曲线解释沉积环境基本原理
扩散-吸附 电动势
地层水与泥浆滤液的 离子浓度差 岩层中泥质和孔吼大小 浓度差↑泥质含量↓ 孔隙度↑→ SP↑ 岩石粒度 分 选 泥质含量

自 然 电 过滤电动势 位

地层渗透率--好→SP↑ ←

氧化还原电动势

水动力条件

强--砂 →SP↑ 弱--泥 →SP↓

水动力能量和物源供应条件 → 沉积环境

自然电位曲线形态特征--要素

自然电位曲线形态特征:
指单层曲线形态,可以反映→ ● 粒度、分选及其垂向变化;

● 砂体沉积过程中水动力 和 物源供应的变化。

曲线形态特征(要素)主要包括:
⑴ 幅度 ⑵ 形态 ⑷ 光滑程度 ⑸ 齿中线

⑶ 顶、底接触关系

⑹ 多层组合形态

主要沉积相的测井曲线特征

沉积微相不同,其 岩石类型及组合等特 征存在差异→可利用 上述形态特征与岩心 相进行分析和对比, 划分沉积微相。
(c)-三角洲 (d)-海岸 (a)-曲流河 (b)-辫状河

(e)-大陆架

(f)-海底扇
(据R. R. Berg,1986)

主要砂岩环境的自然电位和自然伽马的典型响应

?利用梯形图或星形图进行相分析—半自动化
在某一地区应选 择几口取心井进行 分析,建立区域性 电相模式。 用程序对各测井曲线进行预分层 进行深度和环境校正 绘出各层星形图与梯形图 最后,人工对成果图进行分析归类




● ●

双侧向测井 电阻率

井径

微球型聚焦 测井电阻率

补偿地 层密度

表示电相的星形图(据O

·塞拉,1992)

?利用地层倾角测井进行相分析
地层倾角测井通过支撑臂上的4个 (或8个)微聚焦电极系紧贴井壁,测出 4条(或8条)电阻率曲线及电极所处的 空间方位信息。

通过对比同一岩层引起的

电阻率微小变化,可确定该岩 层面上4个点在井轴方向的高
度,结合曲线的方位信息,进 而计算岩层面的倾角和倾向。

利用地层倾角测井进行相分析

地层倾角测井既可用于构造解释、沉积学研究,

可有效地指出:层理类型、砂层的沉积环境(能量)、 古水流方向、砂体延伸方向 等。

地层倾角测井成果图 -- 矢量图、方位频率图 ?矢量图
常采用直观筛分法,利用颜 色模式对矢量进行分类。按倾 角的变化趋势分成4种模式 -- 绿模式、红模式、 兰模式、杂乱模式。
常见的四种地层倾角矢量图象模式

?方位频率图
--表征井剖面地层倾斜方位发育 优势的直观图幅,极坐标图。

?绘制方法

以圆心为交点的放射线,正 北方向为0°,顺时针转动 360 °,每10 °分成一格,以标 记地层倾斜方位角。
▲ ▲

地层倾斜方位频率图

同心圆--代表地层倾斜方位角出现的频次, 从圆心开始频次为0。

利用地层倾角测井进行相分析

水平层理:倾角近0°,倾向不定 波状层理:倾角在10°内不定,倾向不定 直线斜层理:绿模式或蓝模式,倾角大 波状斜层理:蓝模式,倾角变化大 波状斜层理:红模式,倾角变化大 直线交错层理:杂乱模式,倾向、倾角变化大
波状交错层理:红模式或蓝模式,倾角变化大

槽状交错层理:杂乱模式,倾角及倾向变化大且杂乱
主要层理的倾角模式 (据何登春,1984)

?自动识别测井相---应用计算机手段对测 井曲线进行自动测井相分 析。 特点:快速、简便、综合 多种测井信息。 分析效果:取决于所用测 井资料的类型、数量、质 量、数学分类准则以及岩 心的准确标定。

一般了解
原始测井曲线 环境校正 最优分层 因子分析 聚类分析

局部模式
聚类分析 最终模式 电相转换 电相数据库

质量控制曲线

判别分析(回判)

未取心井岩相分析

三、地震相分析

----由特定的地震反射参数所限定的三维地震单元,是反映
地下沉积体(几何形态及分布)的地震物理参数响应集合。 勘探阶段:岩性层或油组单元 ——利用地震相外形、反射结构、定性或半定量的属性 参数进行相分析。 开发阶段:小层单元 ——地震相反射结构的内部单元。波形结构分析、相干 体分析、定量地震属性分析、测井约束反演等。

?沉积微相研究在油田开发中的应用
开发中后期(注水开发) ,油层细分及沉积微相研究是基础。

1.进一步深入认识油砂体层内纵向和平面非均质性, 掌握地下油水运动的规律

★油砂体平面非均质性→不同相带油井生产特点不同。
注水井排

主流线附 近含水率 上升快; 主流线两 侧含水率 上升慢, 高产稳产
注水井排
河道 河床 主流线 砂岩相 心滩 边滩相 河漫 滩相 河间 淤泥相 注水井 生产井

图3-9 油层岩相古地理及油井见水情况图

2.应用沉积相带掌握高产井的分布规律--以河流相为例
河床主体带(即主流线)易得高产井。但由于层内纵向非 均质性严重,油层底部含水率上升快→高产短命。
研究表明,高产 又稳产的油井多 出现于
▲ ▲ ▲ ▲

河槽下切主流线的凸岸河床一侧; 边滩部位; ▲ 心滩部位; 河床内两下切带之间相对高部位; 河床内两下切带交叉的三角形地区等

特点:● 能明显见注水效果,但注水见效时间稍迟


油井见水晚,含水率上升慢,稳产效果好,高产时间长

3. 应用沉积相带选择调整挖潜对象,充分发挥各 种工艺措施的作用
① 注采系统调整方面:注水井应选择在砂岩下切最深、厚度
最大、含水饱和度高的地方---有利于造成:

高注低采(即高渗透处注水,低渗透处采油) 厚注薄采(即油层厚处注水,薄层处采油)

有利于驱油 和稳产高产

② 在油砂体高含水的主体带部位堵水→有利于提高注水

的利用率,增加侧向驱油能力,有利于侧向扩大注水效果。 ③ 压裂层位选择:应选在河床下切带的边部、层位相
对高的中低渗透部位。如河床边缘的河漫滩部位等。 ④ 补射孔层位选择:最好选择在砂岩底面较高的部位。 若河床厚砂岩有夹层,则在夹层之上补射效果较好。





1.掌握区域地层对比的方法(或基本原理); 2.掌握油层对比资料的收集、对比依据、程序、对 比单元及方法步骤,并掌握有关概念——标准层、 标志层、沉积旋回及油层对比单元、储集单元等; 能完成给出标准井及简单剖面井的划分对比; 3.了解油层对比成果图表有哪些,掌握编制小层平 面图及其应用; 4.了解油层沉积相研究的方法步骤及其及其应用;

第八章
一、主要基本概念:
沉积旋回 测井相 岩性标准层

复习思考题
有效厚度 小层平面图 储集单元

二、主要问答题
1、简述区域地层划分与对比的依据及方法。
2、简述油层划分对比的依据及碎屑岩油层对比方法、程序。

3、简述碎屑岩油层对比单元的划分及其主要特征。 4、简述油层对比成果图类型及其主要用途。 5、简述碳酸盐岩储集单元的划分原则。

6、简述油层测井相概念及研究方法。

第八章 地层对比及油 层沉积相研究
( 结 束 )


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