第3章 1沉积微相研究

第三章储层特征研究储层→圈闭要素之一、油气藏形成条件之一；油气勘探、开发的目的层；与油气储量、产量、产能相关。储层研究：宏观→微观：几何形态、展布→孔隙结构静态→动态：岩性、相、成岩、孔隙特点→φ、K、So变化定性→定量：描述→建立储层参数及其三维空间展布第三章储层特征研究●沉积微相研究--相分析流程，测井相分析，沉积微相研究方法●储层非均质性研究--储层非均质性的概念、分类研究内容和方法，储层非均质性与油气采收率的关系●影响储层特征的地质因素—成岩演化模式，沉积环境、成岩作用和构造作用的影响●储层敏感性与实验测试技术--油气储层损害机理，储层敏感性评价，储层实验测试技术●储层描述--描述资料的选取，储层描述的研究方法，储层地质模型●储层综合评价--储层评价的内容和方法第一节油层细分沉积相研究不同成因砂体砂体的形态与分布、颗粒排列、孔隙结构、内部纹层、粒度韵律、泥质薄夹层、储油物性等存在一定差异导致注水开发过程中，表现出不同的油气流动规律及开发效果。油层细分沉积相研究的意义：▲预测砂体的分布特征▲揭示油层的非均质性▲掌握油水运动规律▲提高油气采收率▲垂向上研究层段要细（单层）；▲平面上沉积相类型要细分到亚相、微相；……★油层细分沉积相与区域沉积相的主要区别：从砂体的成因入手，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；▲进而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、最重要的工作。★油层细分沉积相研究的目的：一、沉积微相研究的基础资料二、沉积微相研究方法三、测井相分析四、沉积相研究在油田开发中的应用第一节油层细分沉积相研究1、区域岩相古地理资料(成果)了解区域(含油气层系)总的沉积背景，为确定砂层组沉积大相、亚相提供参考，避免片面性和盲目性。一、沉积相研究的基础资料2、岩心资料--岩心观察及分析化验资料最具体、最直观的相分析资料。从岩心中得到的岩性、结构、构造、古生物、孔隙度和渗透率、泥质含量、钙质含量、地球化学等各项资料是确定沉积相的主要依据；特别是原生沉积构造及其剖面上垂向组合序列资料--相标志。原生沉积构造指相分析示意图(东营凹陷沙三上—沙二段河流--三角洲沉积体系)层理类型冲刷构造泥砾特征灰质结核岩性--颗粒大小颜色、胶结物遗迹化石(虫孔类型)遗体化石植物残体表8-8不同成因砂岩体的形态特征平面上剖面上(横剖面)特点名称面积长度／宽度形态厚度成因举例席状(层状)大长、宽近于相等或长度较大，两者比值约为1～3层状厚度稳定较薄三角洲前缘砂岩体、海滩砂岩体条带状(线状)中-大长度比宽度大得多，两者比值为3～20透镜状楔状厚度不稳定河床砂岩体堤坝砂岩体透镜状小长、宽比值难以规定透镜状厚度不稳定小型浊流砂岩体3、砂岩体的几何形态--不同成因环境下形成的砂岩体，其形态特征不同--剖面形态、平面形态。一、沉积相研究的基础资料4、测井资料：在相似沉积环境下形成的砂岩体，垂向上具有较一致的岩性组合特征和演变规律。因此，在岩性-电性关系研究的基础上，编制不同沉积相带的典型电测曲线图版，可用于指导大相的划分。5、地震资料（三维）--地震相6、试油、试采等生产动态资料一、沉积相研究的基础资料二、沉积微相研究方法沉积微相分析一般分为五个阶段：→以砂层组为单元划分大相和亚相→沉积时间单元或储集单元的划分→单井相分析→剖面对比相分析→平面相分析一、沉积微相研究的基础资料二、沉积微相研究方法三、测井相分析四、沉积相研究在油田开发中的应用第一节油层细分沉积相研究沉积微相分析一般分为五个阶段：→以砂层组为单元划分大相和亚相→沉积时间单元或储集单元的划分→单井相分析→剖面对比相分析→平面相分析1、划分大相和亚相●微相识别及划分--以大相、亚相研究为基础。--微相研究是在确定相或亚相前提下逐级划分的。●脱离大相的控制，直接进行微相划分，容易出现“串相”。如：地震相分析--不同沉积相具有不同的岩石组合及结构→具有不同的地震波反射特征→利用地震波反射特征划分地震相→转化为沉积相利用测井资料进行相分析2、划分沉积时间单元沉积时间单元--指相同沉积环境下，物理、化学及生物作用所形成的同时沉积(指一次沉积事件中沉积的地层)。理想的沉积时间单元为等时面之间所沉积的地层。●从油田开发的角度看，在每个时间单元内应包括：一个小层或一个独立的油水流动单元。●不同沉积环境下形成的沉积：→其稳定性不同，→划分沉积时间单元的方法不同。⑴对于湖相和三角洲前缘等比较稳定环境沉积的砂层大多具有明显的多级次沉积旋回和清晰多个标准层，岩性和厚度的变化均有一定规律可循；→常用“旋回对比、分级控制”的旋回-厚度对比方法⑵对于河流沉积环境下的不稳定沉积由于沉积环境变化快，河流侧向摆动与下切剧烈，而导致砂层厚度与岩性变化大，→一般采用“等高程”对比法或“切片”对比法⑶应用层序地层学的理论和方法对比层序地层单元（层序、体系域、准层序组、准层序）和地层分布模式→有效地进行地层划分，并实现地层等时对比。①选择关键井，划分时间单元；②建立骨架剖面，对比时间单元；③在研究区内，作不同方向时间单元对比剖面图，使分层数据在平面上闭合。微相时间单元的划分具体步骤？3、各沉积时间单元微相分析进行碎屑岩沉积微相分析，▲首先，依靠单井岩心资料，对取心井作岩相柱状图；▲依此定出各类微相的测井典型曲线，---即所谓的电相--测井相特征；▲再由测井相分析确定砂体的微相类型和平面展布规律⑴相标志⑵相分析的基本方法⑶一般分析步骤①岩石学标志颜色：粘土岩(泥岩和页岩)颜色是恢复古沉积环境水介质氧化还原强度的地化指标。成分：岩石类型、矿物成分(如自生矿物、重矿物等)……结构：碎屑颗粒的粒度、圆度、球度、表面特征……沉积构造：层理、波痕、岩石组合、韵律性等。古生物和古生态资料→可确定沉积环境→指示沉积时水深、盐度、浊度等②古生物标志③地球化学标志④测井相标志⑤地震相标志⑴相标志⑵相分析的基本方法一般通过沉积过程分析把相和环境联系起来。包括4个方面：①详细观察和描述露头或岩心剖面的岩石特征，依此综合分析岩性、粒度、沉积构造和古生物等岩石特征。3、各沉积时间单元微相分析②分析沉积过程，查明可能的形成条件，如水流强度及方向、沉积速度、水化学性质等，及其与沉积物联系。④观察特征的比较，与现代环境或相模式进行分析对比，检验所得出的初步认识，最后做出环境解释的结论。⑵相分析的基本方法③建立垂向层序，了解相邻岩石纵向和横向的相互关系以及地层接触关系，依此排除某些环境、减少选择项目。⑶一般分析步骤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，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。单井相分析→剖面对比相分析→平面相分析3、各沉积时间单元微相分析××井单井相分析图--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。②剖面对比相分析三角洲前缘亚相前三角洲亚相⑶相分析分析步骤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▲剖面对比相分析图▲地层等厚图▲砂层厚度等值线图▲砂层厚度系数(砂岩百分含量)等值线图▲砂层孔隙度等值线图▲岩石类型或泥岩类型图等……→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。一、沉积微相研究的基础资料二、沉积微相研究方法三、测井相分析四、沉积相研究在油田开发中的应用第一节油层细分沉积相研究相分析主要针对覆盖区地下某些层段进行。岩心及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)。--是一个n维数据向量空间，每一个向量代表一个深度采样点上的几种测井方法的测量值，如：★★SP、GR、井径CAL、声波时差AC、密度DEN、补偿中子CNL微球形聚焦电阻率、中感应电阻率(RIM)、深感应电阻率(RID)三、测井相分析★测井组合：在进行测井相分析之前，必须首先选择有效的测井组合。常用的测井资料主要包括：SP、GR、R、声波AC、密度、中子、地层倾角等，这些测井资料从不同方面在不同程度上反映了岩性、物性、流体性质等特征。测井响应反映储层性能的能力测井方法自然电位SP自然伽马GR电阻率RT声波时差△t高分辨率地层倾角体积密度DEN中子密度Pe自然伽马能谱矿物成分弱中中中弱强强强结构中中强强中中弱弱构造中弱中弱强弱弱弱流体强弱强中弱强弱弱各种岩性的测井特征—不同测井曲线对不同岩性有不同的响应岩性声波时差μm/m体积密度g/cm3中子孔隙度%中子伽马自然伽马自然电位微电极电阻率井径泥岩＞3002.2～2.65高值低值高值基值低、平值低值大于钻头煤350～4501.3～1.5φSNP＞40φCNL＞70低值低值异常不明显或很大正异常(无烟煤)高值无烟煤最低接近钻头砂岩250～3802.1～2.5中等中等低值明显异常中等明显正差异低到中等略小于钻头生物灰岩200～300比砂岩略高较低较高比砂岩还低明显异常较高明显正差异较高略小于钻头石灰岩165～2502.4～2.7低值高值比砂岩还低大片异常高值锯齿状正负差异高值小于或等于钻头白云岩155～2502.5～2.85低值高值比砂岩还低大片异常高值锯齿状正负差异高值小于或等于钻头硬石膏约140约3.0≈0高值最低基值高值接近钻头石膏约170约2.3约50低值最低基值高值接近钻头盐岩约220约2.1接近于零高值最低钾盐最高基值极低高值大于钻头搜集岩屑资料，总结测井资料划分岩性规律→定性判断岩性测井相与沉积相相当--不同的沉积相因其岩石的成分、结构、构造等不同而造成测井响应不同。但是，两者并不都是一一对应，必须用已知沉积相对电相进行标定。★测井相与沉积相关系首先，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“沉积相”进行相关对比将测井相赋予沉积相含义，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(一)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：R、SP、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………而且，各类测井曲线所反映沉积相标志的作用不同。●确定岩石组分的测井相标志●判断沉积结构(垂向序列变化)的测井相标志●判断沉积构造(古水流)的测井相标志●识别沉积层序的测井相标志1、岩石组分的确定—一般了解岩石矿物组分可以由能谱测井、地球化学测井获得，也可以用孔隙度测井交会图来判断。根据自然伽马能谱测井得出K、Th含量，可鉴别地层含有粘土矿物(分区带)。钾K、钍Th含量鉴别粘土矿物的关系图(一)测井相标志▲GR、SP、R→均可反映粒序变化和韵律特征▲SP及孔隙度测井→可判断颗粒的分选▲地层倾角测井(方位频率图)→可确定颗粒的定向性▲微扫描测井图像→可清晰显示砾岩层性质颗粒支撑砾岩：表现为高阻层，对比不连续；基质支撑砾岩：表现为泥质部分低阻，砾石造成孤立高阻，曲线对比性差。2、沉积结构的判断测井显示的相标志有粒径大小分选好坏粒序特征→反映沉积环境能量大小识别沉积构造的测井主要有：地层倾角测井(SHDT)和微扫描测井(FMS)。C、沉积构造的判断●SHDT测井--可了解层面连续性、成层性、平整性、及上下层面的平行性等。●FMS图像--可识别双向交错层理、递变层理、虫孔、生物扰动构造等。D、沉积层序的识别可用SP、GR等曲线的形态、幅度及其在纵向上的组合变化等，也可用测井多变量参数研究层序变化。测井微相分析方法●利用曲线形态进行相分析★●利用自然伽马曲线划分沉积相带●自动识别测井相●利用梯形图或星形图进行相