测井资料地质应用.doc

研究生教学讲稿 学院(系、部) 教 研 室 课 程 名 称测井资料地质应用主 讲 教 师 职 称 讲稿（首页）课程名称测井资料地质应用课程编号 S013033学 分 2任课教师李雪英职 称 讲师学时总学时（40 ） 其中：讲课（40 ）， 实验（ 0 ），上机（0 ）类别学位课（ ） 必修课（） 选修课（ ） 授课对象博 士（ ） 硕 士（ ） 专业学位（ ）教学目的要求能利用测井资料对生油层、盖层和储层进行综合评价，对可能形成的构造进行粗略计算和判断，并能用测井资料解释砂泥岩剖面、复杂岩性剖面（包括低阻油层、致密油层、煤层、气层和火成岩的储层等等）。基本教材主要参考资料测井资料地质应用测井资料及油气评价新技术测井新技术应用测井资料综合解释 课程讲稿授课章、节绪 论授课方式（请打）理论课 讨论课 实验课 习题课 其他课时安排2教学要求（请打）掌握 熟悉 了解教学重点、难点：重点：测井地质的重要作用，重要地位 测井地质学解决地质问题测井地质学研究主要内容测井多井储集层描述(岩石、孔隙及其流体系统)与评价测井地质学研究的一般工作方法 课程讲稿主要教学内容、课堂讨论题目、实验项目名称、课后思考题目等备注一、测井地质学的性质及形成和发展过程测井地质学是近年来迅速发展起来的一门新兴边缘学科，它是随着当代测井技术的迅速发展、计算机技术在石油勘探中的广泛应用、以及模式识别、群论、计算机图形学等新兴学科新技术的引入而迅速发展起来的。测井地质学的发展适应了当前石油勘探投资少、见效快的特点。在石油勘探开发中应用越来越广泛。S.J.皮尔森(prision)1970年首次发表的并于1977年再版的测井资料地质分析一书，为测井地质学奠定了良好的基础，他系统阐述了测井资料在碎屑岩沉积相带识别、异常地层压力预测、油气水分布及水动力条件等方面的应用。测井地质学的含义与目前普遍熟悉的单井岩石物理参数定量研究有本质的区别。它在于将测井资料同地质现象紧密结合起来，用测井手段来研究沉积学和地质学等方面的问题，实现预测和圈定一定范围油气资源、最终达到查明油气分布规律的目的。二、解决地质问题1石油勘探初期，测井地质学进行油气区域预测2油田区域地质研究中，用于研究岩相、沉积环境和沉积构造3研究生油岩，确定生油岩有机质含量和生烃潜力4研究盖层，确定盖层的封盖性能5在石油勘探开发中，利用测井地质学可以进行储集层综合研究，进行油气藏静态、动态描述等总之，测井地质学在油气勘探开发中具有十分重要得作用，它的主要任务就是根据测井资料解决油气勘探和开发中遇到的各种地质问题。三、测井地质学研究主要内容1基础地质研究地层：确定沉积体系域，研究它们各类测井响应特征，进行井间和体系域分析。如测自然伽马能谱井划分海相、陆相等不同沉积环境地层，电缆式地层测试器的压力剖面划分地层，声波与电阻率测井对欠压实泥岩地层或不整合界面进行识别，地层倾角测井对不整合面的反映自然伽马、自然电位等测井对砂岩颗粒大小与旋回具有的相关性划分沉积旋回等。 地质构造样式：对油气层内微构造解释、构造样式研究是测井地质学研究的内容。 课程讲稿主要教学内容、课堂讨论题目、实验项目名称、课后思考题目等备注地应力与裂缝分析：根据测井资料研究井旁地应力大小与方向，并对储集层裂缝的产状、张开度、裂缝密度等进行定量解释与评价，包括裂缝发育规模、期次、角度与组合关系规律，研究其形成机理，从而与地质构造背景研究相结合，建立地质和数值模型进行裂缝分布预测。用测井解释地应力的研究成果可用于研究现代地应力对裂缝性地层的改造，研究油气运移与聚集。测井沉积学研究：区域沉积相和小层沉积相两种规模研究2石油地质研究1）测井解释饱和度的岩石物理研究(岩电实验与研究)围绕以阿尔奇公式为基础的饱和度评价模型，在孔隙结构及油气在孔隙中分布、粘土附加导电性、油藏温度、压力和润湿性等对油气层电学性质的影响等方面进行了大量研究。目前，用测井解释法与毛管压力技术计算油气藏饱和度方法，已是国际石油公司的常规作法。大斜度井、水平井钻遇层状地层非均质性储集层，电测井面临电各项异性介质(其水平与垂直方向电阻率相差较大)，岩石物理实验与研究及测井响应模型与算法都是目前正在研究的热点。2）测井多井储集层描述(岩石、孔隙及其流体系统)与评价以测井为主，立足地质与岩心多学科结合，描述岩石、孔隙及其流体系统的综合研究过程，对粒间孔隙为主的油气层，测井解释饱和度的方法与应用主要有以下几个方面内容：(1)质量可靠的数控测井；(2)半渗透隔板法毛管压力测量及与之联系的岩电实验、质量可靠得压汞资料；(3)目的层段关键取心井的储集层地质分析与深入的岩石物理研究，并建立精细的测井解释模型；(4)“岩心刻度测井”技术，包括钻井液浸泡油气层对电测井影响的岩石物理经验校正，精确计算饱和度为主的各项储集层参数；(5)分析油气藏中储集层与饱和度分布规律及预测气、油、水界面等；(6)测井分析油水过渡带长度，即最小含有圈闭与圈闭含油气丰度；(7)探索以多井测井解释为框架，标定和约束地震，对复杂储集层进行预测。3）低电阻油气层机研究与解释低电阻油气藏的形成机理、分布特征、识别方法4）盖层与烃源岩的测井评价盖层封闭的有效性，分类、识别；烃源岩的地质特征与测井响 课程讲稿主要教学内容、课堂讨论题目、实验项目名称、课后思考题目等备注应，生烃能力等。3钻井、油藏工程地质应用井壁稳定性研究、注水设计与调整、岩石力学参数、粘土矿物成分、钻井液设计、压裂与改造油层方案、试油等。五、测井地质学研究的一般工作方法测井地质学工作方法的核心是“地质刻度测井”，或称“岩心刻度井”，针对地质任务建立精细解释模型。测井地质学一般遵循下述工作流程：1区域地质分析充分了解目标区内地层、构造、沉积、生储盖性质及其组合、工程地质与基础资料，初步研究区内主要存在的地质问题与关键难题，以及测井地质可能研究与解决的问题2钻井岩心和野外露头观察与岩石物理实验“测井地质”形成了立足岩心与岩石物理实验与研究，以测井资料为主的多学科结合的半定量与定量处理与解释方法。3数据准备 测井资料、地质、岩石物理实验与分析的准备与预处理4“地质刻度测井”和“岩心刻度测井” 立足岩心与岩石物理实验与研究，建立精细的测井储集层与地质解释模型，这一个过程是反复优化的过程，最终成果也同样需要用地质、岩心、测试资料检验。5测井地质学处理与解释 有关计算参数的选择研究，遵循“立足地质实际”和不断进行优化的原则，测井储集层描述与测井地质解释在三个层次测井解释(它与勘探进程同步)：单井测井解释、精细测井解释、多井测井解释，按不同勘探程度和占有资料多少进行。关键是要解决油气藏中饱和度与储集层物性分布规律与所碰到的地质难题，提出改进的油藏地质模型。6地质目标评价通过对地质目标的各种测井地质评价参数、综合编图，阐明地质目标的控制因素及分布规律，为勘探开发提供可靠依据教学后记： 课程讲稿授课章、节第一章 烃源岩的测井识别授课方式（请打）理论课 讨论课 实验课 习题课 其他课时安排6教学要求（请打）掌握 熟悉 了解教学重点、难点：烃源岩的地质特征烃源岩的测井解释方法烃源岩的测井评价参数泥质岩盖层测井评价参数有效盖层的识别与评价 课程讲稿主要教学内容、课堂讨论题目、实验项目名称、课后思考题目等备注一、烃源岩的地质特征（一）、地质特征烃源岩主要是在低能环境下沉积的粘土和碳酸盐淤泥。亨特(JMHnt，1979)将烃源岩限定为“曾经产生并排出足以形成工业性油气聚集之烃类的细粒沉积”。蒂索(BPTissont，1978)则将“可能产生或已经产生石油的岩石叫做烃源岩”。在进行烃源岩研究时，所涉及的对象往往是，既有成熟的烃源岩，也有末成熟的烃源岩。按亨特的定义，将未成熟的烃源岩定义为“潜在烃源岩”，将成熟并产生排烃的烃源岩定义为“有效烃源岩”。石油伴生气的生气岩，也可理解为包括在烃源岩之内的一种情况，因为它们之间有着内在的成因联系。至于“煤型气”的源岩，则是煤系地层的特征。 （二）、测井响应及应用1.自然伽马测井富含有机质的生油气岩常伴随有高放射性元素，生油气岩常有较高的自然伽测井值，经常用异常高的自然伽马测井值来确定生油岩(Beer，1945；Swanson，1966)。根据自然伽马及其能谱中的铀含量，评价烃源岩的TOC。应用自然伽马测井评价有机质的经验公式为： I有机质=（GR烃源岩-GR普通泥岩） （-地区经验系数）3.密度测井固体有机质的密度比周围的岩石骨架低，可用密度测井来估算有机质含量(Schnlolter，1979)。经统计分析，可作出密度-TOC关干酪根系图。 课程讲稿主要教学内容、课堂讨论题目、实验项目名称、课后思考题目等备注式中：b、m、k、-分别为岩石、骨架、干酪根的密度值。4.电阻率测井成熟生油岩中电阻率急剧增加，可能与不导电的烃类有关。5.声波测井烃源岩比非烃源岩具更多的有机质，声波时差较高。采用体积平均法（Wgllie转换），经统计分析，得出应用声波测井评价TOC的函数为：应用各种测井相应特征，评价烃源岩得TOC时，应注意影响因素，有针对性地进行。（三）烃源岩的定义及地质分类 1.泥质类烃源岩 2.碳酸盐岩类烃源岩 3.煤系气类烃源岩（四）烃源岩的识别方法 1.烃源岩的岩相分析 2.烃源岩的地化分析（五）烃源岩的测井分析方法 1. 烃源岩的测井响应 2.烃源岩的测井识别烃源岩的单一的测井方法分析二、烃源岩的测井解释方法（一）、电阻率一孔隙度测井组合交会图1密度-电阻率交会图2. 声波时差-电阻率交会图以上方法的优点是声波曲线和电阻率曲线对孔隙度的变化反映很灵敏，一旦确定了给定岩性的基线，那么孔隙度的变化影响两条曲线的响应，一条曲线的移动对应另一条曲线的移动，移动幅度可对比。（二）、自然伽马-电阻率组合 泥质和泥岩段的自然伽马放射性都高于GRl，可以断定三种类型层段： 课程讲稿主要教学内容、课堂讨论题目、实验项目名称、课后思考题目等备注（1）当孔隙度增加时，不合有机质的泥质和页岩层段电阻率减小；（2）含干酪根页岩段，电阻率随着孔隙度略有变化；（3）含干酪根、油和气的页岩段，电阻率随孔隙度增加。（三）、声波时差-自然伽马组合 不含有机质泥岩基线之上所表示的层段是富含有机质的页岩。在GRt图上每一个富含有机质层段可由两个差异值表征：(1)放射性 d(GR)GRlogGR1(2)时差 d(t)tlogt1这两个值中的每一个值都与页岩段的总有机质含量(干酪根、油、气)成比例，它们的乘积IX是：IX(GRlogGRl)(tlogt1)其中，Ix是总有机质含量的相对量度。相同深度的岩屑或岩心得到的干酪根、油和气的测量数据相加得到TOC利用有机质的重量来刻度Ix是可能的。伽马放射性对固体有机质(干酪根)确实相当敏感，时差却对气或油相当敏感。具有低d(GR)和高d(t)的层段应含有一些气。具有高d(GR)和低d(t)的层段会含有较多的固体有机质。中间值应归于油和干酪根的混合地段。三、LOGES系统的烃源岩测井解释方法 （一）、烃源岩的概念模型（二）、生油岩含油气饱和度 式中：Swt生油气岩含水饱和度； Rwc生油气岩中水电阻率； t生油气岩总孔隙度； Rt生油气岩电阻率。 系数a、b和指数m、n可通过岩电实验取得。新区采用经验值a=062, b1，n=2，m=2.15 Sog=1一Swt （三）、生油气岩总孔隙度和有效孔隙度（四）、烃源岩的测井评价参数1.生油岩剩余烃含量VHC剩余烃含量VHC，是指残留于油气源岩孔隙中的油气含量。VHC的大小，与生油气岩有机质的类型、丰度、成熟度和产烃率有关。 课程讲稿主要教学内容、课堂讨论题目、实验项目名称、课后思考题目等备注VHC反映生油气岩是否已经生成油气和生油气量大小的一个参数，是区分有效生油气岩、无效生油气岩及非生油气岩的标志。VHCtSogt是单位岩石体积的百分数；VHC的单位则是单位生油气岩体积的百分数。2.生油气岩成熟门限的确定生油气岩未成熟时，这时VHC随着有机质丰度的变化有较小的变化。生油气岩成熟后，VHC的大小则是由孔隙中的油气和有机质对孔隙度测井响应和对电阻率测井的响应共同引起的，这时VHC值将有较明显的数值变化，成熟度越高，VHC的变化幅度将越大。当处理的暗色泥岩剖面中出现较明显VHC值变化的深度，是生油气岩成熟的门限深度。3.生油气岩产烃率HCI生油气岩产烃率：HCIVHCDHYC/DMT式中：DHYC生油气岩中剩余烃的含量； DMT生油气岩的岩石密度HCI的单位是gg，既每克生油气岩生成烃的质量产烃率。4.生油气岩的成熟度matu碳是干酪根的主要元素成分，通过对地下干酪根所含碳元素变迁过程的研究，可以获得干酪根向石油烃演化程度的信息。剩碳率a值是一个衡量干酪根向石油烃转化程度的参数。它是指尚未转移到油气和氯仿沥青中的干酪根对全部有潜力碳的比例。关于剩余碳a值，可根据时间、温度关系等进行计算.当取得剩碳率值后，便可根据下式计算其成熟度：matu1一a5. 生油气岩总有机碳TOC产烃率HCI是每克生油气岩中总有机碳TOC转化成熟后产生的烃，TOC：TOCHCImatu单位为每克生油岩中有机碳质量。根据有机碳质量可进一步计算每吨岩石中有机质的质量，用于评价生油气岩有机质丰度。四、盖层测井分析与评价（一）、盖层概述 课程讲稿主要教学内容、课堂讨论题目、实验项目名称、课后思考题目等备注盖层（是一个相对概念）作用是防止油气逸散。通常人们把那些逸散率相对较小的岩层成为盖层。1.盖层的分类按岩性分有：泥岩、页岩、碳酸岩盐、盐岩、膏岩盖层按作用与展布情况：区域盖层、局部盖层和隔层按储盖邻接关系：上覆盖层与直接盖层2.盖层的封闭机理泥岩作为盖层，其封闭机理有三个：(1)毛细管力封闭：毛细管具有较高的驱替压力和阻止烃类扩散；(2)压力封闭：由于具有异常压力而阻止烃类逸散；(3)浓度封闭：由于盖层具有较高的烃类，从而阻止储集层烃类扩散。（二）、泥质岩盖层测井评价参数1厚度 自然电位、自然伽马、自然伽马能谱。2含砂量 含砂量大，可塑性降低，脆性增大，易产生裂缝，尤其针对深层裂缝。3总孔隙度 可动流体与被粘土矿物束缚部分的流体总和-反映压实程度 30%。计算岩石突破压力4有效孔隙度 评价盖层质量的重要参数，新地层-总孔隙度 老地层-有效孔隙度5泥岩裂缝6渗透率-孔隙度、含砂量、束缚水7粘土矿物分析可塑性和膨胀性：蒙脱石伊/蒙混层高岭石伊利石绿泥石（三）、有效盖层的识别与评价 1有效盖层的识别 能够直接封闭油气的直接盖层2泥质岩盖层等级划分（四）、其它岩性盖层的测井分析1盐岩、膏岩盖层盐岩、膏岩是在高蒸发环境下的产物，在地下常以晶体结构存在，结构紧密，渗透性极差，是优良的封盖层基质。 课程讲稿主要教学内容、课堂讨论题目、实验项目名称、课后思考题目等备注盐岩和膏岩由于其特殊的物质结构，测井值常趋于某一特定值，成为测井资料判别盐岩和膏岩的基本标准。用测井资料判别膏岩、盐岩层，然后用测井资料来标定地震资料，预测膏岩、盐岩层的空间展布，可有效地分析膏岩、盐岩的封闭作用。2碳酸盐岩盖层碳酸盐岩基质孔隙度一般都很低。基质孔隙度反映碳酸盐岩做盖层是完全可以的，但是碳酸盐岩大多存在后生成岩改造，使之产生次生孔洞、溶洞、裂缝等。这些次生孔隙的出现，使碳酸盐岩由盖层转变为储层，失去封闭油气的能力。成岩后生改造作用经常是不均一的，它将大面积展布的碳酸盐岩分割成鸡窝状。局部看，可能是优质封盖层，整体看，它可能是破碎的封盖层。碳酸盐岩的封盖性能，用单一一项技术判断是困难的，实验室分析、测井分析、精细地质解释三者紧密结合，是判断碳酸盐岩封盖层封闭性能的唯一途径。 课程讲稿主要教学内容、课堂讨论题目、实验项目名称、课后思考题目等备注3煤岩盖层煤岩自身孔隙度很低，又具有可缩性，在构造运动不太活跃的地区，煤岩常可作为油气的封盖层。埋藏较浅、构造运动活跃的地区，煤岩也可出现构造裂缝，使煤层失去封闭刚气的能力。煤岩测井响应值很明显，用测井资料很容易判别煤层。用测井资料识别煤层，并综合分析煤层是否存在次生裂缝，达到评价煤层封盖性能的目的。五、储盖组合测井分析 1储层、盖层的搭配关系 2有利储层段分析 3油气层和残余油气层解释当用测井方法对每层泥页岩盖层作出质量评价后，便可进行储盖组合测井的三方面分析评价：(1) 储层、盖层的搭配关系；(2)有利储集层段分析；(3)油气层和残余油气层解释。其中：(1)和(2)主要用于测井地质评价；(3)主要用于油、气、水层的分析解释。储盖组合测井解释是指在进行储集层油、气、水层划分时，不但要考虑储集层的孔、渗、饱和含气指示等指标。而且还要考虑储集层上方直接盖层的封闭性能和对储集层的封闭作用。优质、良好的盖层是储集层保存油气的必不可少的条件。气层比油层对盖层有更高的要求，气层需要优质、良好等级的盖层才能得以保存，而油层有中等以上级别的盖层即可得以保存。教学后记： 课程讲稿授课章、节第二章 碎屑岩储层沉积相带的测井分析授课方式（请打）理论课 讨论课 实验课 习题课 其他课时安排8教学要求（请打）掌握 熟悉 了解教学重点、难点：1、教学重点：沉积相基本概念用自然电位曲线划分沉积相的基本原理。利用自然伽玛和自然伽玛能谱曲线分析沉积相带常见的几种沉积环境分析碎屑岩测井沉积微相建模与划分利用倾角测井资料研究沉积相测井相分析的方法步骤2、 教学难点沉积构造、沉积体结构的测井解释模型沉积体内部充填结构测井解释模型判别古水流方向判别古水流方向的方法沉积构造的成像测井解释 课程讲稿主要教学内容、课堂讨论题目、实验项目名称、课后思考题目等备注第一节 测井相的基本概念一、沉积相基本概念的回顾沉积相：是沉积环境及在该环境中形成的沉积岩特征的综合。沉积环境：海洋、湖泊、河流、沙漠等等。是由一系列环境条件组成，包括自然地理条件、气候条件、大地构造条件、沉积介质的物理条件和化学条件。沉积相标志：颜色、岩性、沉积结构、沉积构造、古生物、沉积垂向韵律、砂体形态。二、测井相概念形成的过程美国的测井地质学家S.J.Pirson1970年在测井资料地质分析书中首次系统的阐述了测井资料在碎屑岩沉积相识别中的应用。但并没有明确提出测井相的概念。 法国地质学家OSerra于1979年在他撰写的测井资料地质分析 书中首次提出了测井相概念，目的在于利用测井资料(即数据集)来评价或解释沉积相。 国内出现测井相提法是在1986年。广泛应用是在1990年以后。 三、测井相的定义 O.Serra认为测井相是“表征地层特征，并且可以使该地层与其它地层区别开来的一组测井响应特征集”。 测井相有2种表述形式：一是利用测井曲线形态和倾角测井成果图件定性表述。二是用一个n维数据向量经过运算后定量表述。1、测井曲线形态 测井相定性分析就是从一组能反映沉积相特征的测井响应中，提取测井曲线的变化特征，包括幅度特征、形态特征、变化趋势等以及其它测井解释结论(如沉积构造、古水流方向等)，将地层剖面划分为有限个测井相，用岩心分析等地质资料对这些测井相进行标定。2、 n维数据向量 测井相定量分析事实上是一个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，如自然伽马(GR)、自然电位(SP)、井径(CAL)、声波时差(AC)、密度(DEN)、补偿中子(CNL)、微球型聚焦电阻率(RXO)、中感应电阻率(RIM)、深感应电阻率(RID)这样一个9维向量就是一个常用的测井测量向量。用测井测量值进行计算机处理结果，如孔隙度()、饱和度(Sw)、渗透率(K)、骨架参数Vmal，Vma2，Vma3及泥质含量(Vsh)、粉砂指数SI等来表征。 测井相分析就是利用上述测井响应的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沉积相。测井系统愈完善，测井质量愈好，测井相图反映实际地层沉积相的程度也就愈好。用数学方法及知识推理确定各个 课程讲稿主要教学内容、课堂讨论题目、实验项目名称、课后思考题目等备注测井相到地质相的映射转换关系，最终达到利用测井资料来描述、研究地层的沉积相。 所谓测井相，就是表示沉积物特征，并可使该沉积物与其它沉积物区别开的一种测井响应。测井岩相=f(密度、声波、中子、伽马、电位、电阻率、自然伽马能谱等)。四、测井相标志与地质相标志的关系 测井相中数据向量每一维都可称作一个测井相标志, 与沉积相标志之间不存在一一对应关系，像颜色、古生物等描述在测井资料中不可能确定。1可建立沉积岩矿物成份与测井响应之间关系。2岩石结构和测井响应之间可建立关系 岩石结构包括：粒度、分选、磨圆程序等均可在测井曲线上可反映出来；3沉积构造与测井响应之间关系；层理、层面4测井曲线组合形态及变化趋势与地层旋回性和沉积韵律对应关系 。5古水流方向和砂体走向。在已知特定油气田地质背景时，可以经过统计、知识推理找到判断沉积亚相微相的组合对应关系，这种关系就是所谓解释模型。这种关系一般表现为逻辑的，而不是数量的 第二节 测井资料划分沉积相的基本原理用于研究沉积相的测井方法主要有六种：自然电位（SP）、自然伽玛（GR）、电阻率（RT）、声波时差（AC ）、微电极和高分辨率地层倾角测井。 应用最普遍的是自然电位（SP）、自然伽玛（GR）、高分辩率地层倾角测井，是本节讨论的重点。成像测井在研究沉积相方面发展前景广阔。下面就不同的测井方法分别叙述：一、用自然电位曲线划分沉积相的基本原理。自然电位是最基本的测井曲线之一，每一口井都进行自然电位测井，是最早用来研究沉积相测井曲线。 井下自然电位产生的原因主要有二，一是扩散-吸附电势。二是过滤电势。扩散吸附电势是由于钻井泥浆的矿化度与地层水矿化度存在差异的情况下产生的CwCmf。过滤电势是由于泥浆压力与地层压力之间的压差所产生的，其电位方向与扩散吸附电位的方向是一致的。这种自然电位的产生与岩层的渗透性和泥质含量有密切关系。 课程讲稿主要教学内容、课堂讨论题目、实验项目名称、课后思考题目等备注 在其它条件相同时纯砂岩的偏移幅度最大，泥质含量增加幅度减小，当泥质含量增大到100%时（纯泥页岩），自然电位曲线就没有偏移幅度，称为泥岩基线。 众所周知，砂岩层中泥质含量的高低与沉积环境密切相关，在高能环境中沉积物受到较强烈的冲洗，分选较好，泥质颗粒很难沉淀下来。而在低能环境中水流停滞，泥质颗粒将大量沉积，于是可以认为高能环境下形成了纯砂岩，而泥岩SP值则为基线，低能环境。 从SP幅度的相对高低可以判断泥质含量的多少，进行扒断其沉积环境能量相对强弱，再结合单层曲线形态及整个井段的组合形态，就能细分沉积相带。 值得注意的是：在观察实测的曲线形态时，应从曲线变化的趋势出发，从曲线上的总体面貌进行分析。既使在同一微相相带中由于周期性或季节性的水动力强弱变化，局部曲线会出现微齿甚至齿形，但总的曲线特征仍是明显的。二、利用自然伽玛和自然伽玛能谱曲线分析沉积相带 利用自然电位曲线划分沉积相带，对于年代较新的碎屑岩沉积如第三系或白垩系，不会有太大的困难，但对于时代较老、成岩作用强烈的层段，SP就不太灵验了，为弥补这方面的不足，自然伽玛曲线是研究沉积相带的又一种有效手段。前面已讲过，泥质含量的高低是判断水动力能量高低的重要标志，而自然伽玛曲线在很大程度上能反映岩层中的泥质含量。因此自然伽玛曲线和自然电位曲线在分析沉积相上有共同之处，而且可以互相补充。曲型的自然伽玛曲线：钟形、箱形、漏斗形、指形、齿形。自然伽玛能谱曲线能从铀、钍、钾三种元素方面反映岩层的伽玛曲线中的假象。因为有一些高强度伽玛射线砂岩不是泥质引起，而是铀含量高而产生的。 课程讲稿主要教学内容、课堂讨论题目、实验项目名称、课后思考题目等备注三、利用倾角测井资料研究沉积相（一）成果图件1.矢量图倾角模式及其地质含义红模式：可以指示砂坝及河道等;蓝模式：一般反映地层水流层理、不整合;绿模式：一般反映水平层理等;白(杂乱)模式：它指风化面或者块状地层等。每一种模式的代表性仍然是相对简单和存在多解性，而目标是岩石内部的微细层面，只有那些可以切过井筒的中型一大型层理沉积构造的变化面才有可能被地层倾角测井四臂电极探测到，并计算出其产状，井筒中不成平面或在井筒中弯曲变化剧烈的小型层理是不可能被计算出来的。 (1)槽状交错层理的测井解释图版。 表现为一组短模式线连接的小红、蓝模式组合，底部往往为模式群间断处显示的冲刷面。(2)板状交错层理测井解释图版。 为一组模式线被彼此平行的红、蓝模式组合。(3)楔状交错层理测井解释图版。 为一组模式线被彼此交叉的红、蓝模式组合。(4)小型砂纹交错层理：表现为小红蓝或杂乱模式。(5)浪成冲洗双向低角度斜层理测井解释图版：表现为低角度的红蓝模式且合间互，模式的矢量模式方向相反。(6)高角度斜层理测井解释图版：表现为单一的高角度蓝或红模式。2方位频率图 （二）倾角测井所能提供沉积学方面信息1.古水流方向和砂体延伸方向2.确定各种沉积层理3.确定岩层之间的接触关系 课程讲稿主要教学内容、课堂讨论题目、实验项目名称、课后思考题目等备注 4.分析沉积韵律5.研究层间接触界面的不平整性6.鉴别岩性的不均一性用测井资料解决以上几类相标志，就是为测井沉积学研究提供可靠的保证，那么怎么作好“地质测井”刻度、反演的工作，精密地将已建立的各种地质相标志模型和测井相标志模型的互相对应，使相互有机结合，实现测井资料在地质相标志刻度下的沉积亚相、微相判别。“岩心刻度测井”，进行反复刻度和反演，总结出针对不同沉积亚相和微相的测井相标志，用于确定测井沉积相。 选择两类若干种测井解释模型，即反映岩性特征（主要用常规组合测井曲线特征及计算机处理来完成）、层序特征的测井解释模型和反映沉积构造、结构及古水流的测井解释模型（用地层倾角的微电导率曲线精细处理成果和成象测井图像来建立）。（三）、由测井相到沉积相的逻辑模型（四）测井相分析的方法步骤测井相分析程序提供一个相应剖面和一个相序列剖面及其简单描述。 国内8点/米，国外2点1、 岩相数据库确定方法：首先找取芯井；描述地质相；确定测井相（确定测井相方法步骤中的前4步）；确定测井相与地质相的对应关系；存储入计算机中形成岩相数据库。2、岩心刻度测井根据建立的岩相数据库，进行测井相分析基本步骤：（1）对所选用一组测井曲线进行深度校正； 课程讲稿主要教学内容、课堂讨论题目、实验项目名称、课后思考题目等备注（2）对测井曲线进行环境影响校正和全油田范围的标准化处理；（3）为减小工作量，以层为单位进行研究，利用测井曲线分层，将井剖面划分成电相层与电相序列；（4）对选用一组测井曲线进行主成分分析；确定每个层的测井相。（5）对主成分曲线进行聚类分析，将相同岩性地层的测井相归类，并建立岩相库；为了统计方便用聚类分析法，把它聚类成（15-20个）大类；（6）利用岩相库中已知的岩相一测井相对应关系建立测井相分析判别函数，把各个测井相转化成地质相，并利用它对未取心井中的测井相进行归类。输出一个地质相图。（五）测井相程序1环境校正，深度匹配（预处理）；标准化处理；2测井曲线自动分层；3确定测井相； 把相应每条曲线平均值算出来，组合到一起，形成一个存储空间，即形成一个数组-测井相。 4聚类分析，分为15-20个大类；5 根据岩相数据库，分别把每个大类与岩相数据库中存储的测井相进行对比，进而把与之对应的地质相找出来了。（六）测井相分析成果的主要用途 由于测井相分析能够获得深度准确、质量较高的单井岩相柱状图，故它在石油勘探与开发中有着广泛的用途。1确定井剖面地层的岩性，研究岩相特征。2为单井解释、多井评价确定地层模型提供依据。3研究地层层序关系，进行地层对比。4研究油田储集层的纵、横向变化及油气层分布，予测有利含油气区。5提供各类岩相统计结果，对研究区域性的生、储、盖条件极为有利。6进行沉积相与构造地质研究。 四、岩石组合及层序的测井解释模型 不同沉积环境下形成的地层，在纵向上有不同的岩相组合，在横向上有不同的分布范围及沉积体的几何形态，砂体的内部具有不同的粒度，分选性，泥质含量。（一）、测井曲线要素及其常规组合测井曲线地质意义1幅度：分为低幅 、中幅 、高幅三个等级 课程讲稿主要教学内容、课堂讨论题目、实验项目名称、课后思考题目等备注2形态钟形：反映水流能量向上减弱它代表河道的侧向迁移或逐渐废弃。漏斗：反映砂体向上部建造时水流能量加强，颗粒变粗分选加好，代表砂体上部受波浪收造影响，此外也代表砂体前积的结果。箱形：反映沉积过程中能量一致，物源充足的供应条件，是河道沙坝的曲线特征对称齿形：常见的一种曲线形态，它多以充刷、充填作用为主，具有正粒序。反向齿形：常见的一种曲线形态，河水道末稍前积式充填为主具有反粒序。正向齿形：为充填堆积特征，常代表洪水作用下的堆积具有对称粒序。指形：代表强能量下的中层粗粒堆积，如海滩、湖滩漏斗-箱形：代表丰富物源供应下的水下沙体堆积，为河口堆积的典型特征。箱形-钟形：环境为有丰富的物源，但后期由于河道迁移或废弃导致能量衰减，具有河道的均质沉积，到后期正向粒度的沉积。上为漏斗-箱形，下为漏斗-钟形：代表河道在迁移摆动条件下，有丰富物源供应的水道充填式堆积。 、统称为复合形，表示由两种或两种以上曲线形态组合，表示一种水动力环境向另一种环境的变化。各类形态又可进一步细分为光滑形和锯齿形。 3.接触关系 顶底接触关系反映砂体沉积初期、末期水动力能量及物源供应的变化速度，有渐变和突变两种，渐变又分为加速、线性和减速三种，反映曲线形态上的凸型、直线和凹型。突变往往表示冲刷(底部突变)或物源的中断(顶部突变)。单砂层顶部突变，反映了砂体沉积末期水动力、物源供应条件。顶部突变代表物源供应的突然中断，顶部加速渐变代表水流能量在后期急刷减退或物源供应减少，多与河道末期沉积有关，顶部匀均渐变呈斜线形代表均匀的能量减退的过程。为河道侧向迁移的典型特征，顶部减速渐变代表能量或物质供应在后期缓速消退，水下河道常具有这种特点，代表后续水流滞后沉积。 课程讲稿主要教学内容、课堂讨论题目、实验项目名称、课后思考题目等备注 底部突变常代表冲刷面，底部加速渐变以冲刷能力较差的水下河道为特征，在冲刷面下部还有原先滞留的沉积砂，底部匀速渐变代表高坡处枯水道在洪水期的沉积或是漫堤、漫滩的沉积特点。底部减速渐变为沉积初期物源供应有限所致，常为岸外砂坝的特点。 4光滑程度光滑程度属于曲线形态上次一级变化，取决于水动力条件对沉积物发行持续的时间长短，既反映了物源丰富程度也反映了水动力能量的强度 据曲线形态分为光滑、微齿、齿化三个等级 齿化往往代表韵律性沉积、物源丰富但沉积能量有节奏性变化或各种物理化学量有较大的频繁变化光滑型代表物源丰富，水动力作用稳定沉积，并且是长期作用下结果微齿型介于二者之间，代表物源丰富，沉积能量有变化改造不彻底的结果。 5.齿中线分为水平平行、上倾和下倾平行三类。当齿的形态一致时，齿中线相互平行，反映能量变化的周期性；当齿形不一致时，齿中线将相交，分为内收敛和外收敛，各反映不同的沉积特征。 对于齿化的箱形或钟型曲线其齿中线具有内收敛的特点，底部齿中线下倾，中部齿中线水平，上部齿中线上倾，齿中线相交于曲线右侧，对于此情况下箱型或钟型，反映河道砂坝是由初期的冲刷滞留沉积、中期的较匀质的河道砂堆积以及末期露出水面前冲填或堆积而成。 齿中线相互平行反映能量周期性的变化，其中齿中线水平且相互平行反映薄层滩沙堤岸砂、扇和席状砂加积式堆积的特点 齿中线下倾且相互平行代表正粒序的韵律层沉积，是一组正向细齿的组合，它表明每个薄砂层均为下粗上细的正粒序。 齿中线上倾且相互平行代表水道末稍前积式沉积组合，是一组反向细齿的组合，它表明每个薄砂层均为下细上粗的反粒序。6.幅度组合包络线类型皮尔森(SJPirson，1970年)曾指出，自然电位曲线指状峰的包络线的形态，可以反映出水体深度变化的速度。海水后退速度稳定的线性海退，其自然电位曲线指峰的包络线表现为一条倾斜的直线。 课程讲稿主要教学内容、课堂讨论题目、实验项目名称、课后思考题目等备注海水后退速度稳定减小的匀减速海退，其自然电位曲线指峰的包络线表现为一条“凸”形曲线。它的曲率中心在自然电位正方向一侧。海水后退速度稳定增大的匀加速海退，其自然电位曲线指峰的包络线表观为一条“凹”形曲线。它的曲率中心在自然电位负方向一例。同样，根据自然电位曲线指峰包络线的形态，也可以判断海进的速度。 线性(匀速)海进，其包络线为一条倾斜的直线。匀减速海进，其包络线是一条“凹”形曲线，曲率中心在自然电位负方向一侧。匀加速海进，它的包络线是一条“凸”形曲线，曲率中心在自然电位正方向一侧。7.层序的形态组合方式 多层曲线的组合形式及层序的曲线组合特征进行分析。多层曲线的组合形式，是指多层曲线幅值的包络线的组合形态，它可以反映多层砂体在沉积过程中的能量变化及速率变化的情况。 根据包络线的形态的不同，可将多层曲线的组合形式分为加积式、后积式及前积式三种类型。一种沉积环境有它特有的层序组合特征。一种沉积环境在垂向上也有它特有的测井曲线形态组合特征。掌握各种环境的测井曲线形态组合特征，将有助于鉴别沉积环境及在区域上研究相带的分布规律。8.地层倾角测井微电导率曲线特征将四条微电导率曲线和常规曲线配合，并对比岩心观察描述，可以得到：(1)从曲线形态和曲线的相似性判断岩性及微细旋回的划分。(2)向上变细或向上变粗的层序，直接使用微电导率曲线或其合成的电阻率曲线进行精细研究。(3)均匀砂体(无明显层理)和具有细纹层、大型层理的砂岩明显不一样，均匀块状砂岩四条电导率曲线相关性检验很差。 课程讲稿主要教学内容、课堂讨论题目、实验项目名称、课后思考题目等备注 （二）、层序序列特征测井解释模型每一种沉积亚相、微相的测井曲线形状的变化都可以反映其粒序序列变化，通常用反映岩性、粒序变化的自然伽马(GR)、自然电位(SP)的形态组合来反映每一种沉积亚相、微相的层序特征(1)正粒序模型。一般为钟形，即自然伽马向上逐渐增大，而自然电位为自下而上由高负偏向低负偏甚至基线附近变化。(2)反粒序模型。对应于漏斗形测井曲线。即自然伽马向上逐渐减小，而自然电位自下而上由基线或低负偏向高负偏变化。(3)复合粒序模型。对应于复合形态的测井曲线，即由两个或两个以上钟形、漏斗形自然电位和自然伽马曲线连续变化组成。(4)无粒序模型。对应于箱形或平直测井曲线，即自然电位及自然伽马曲线形状自下而上不变或只是微齿化。将各种粒序模型对应于各种沉积亚相、微相中，针对沉积学研究中沉积层序成旋回分布的颗粒大小、岩性粗细变化在测井曲线上的不同反映，可以总结出各种沉积亚相、微相的层序变化曲线形态组合特征。 （三）沉积构造、沉积体结构的测井解释模型 高分辨率地层倾角测井包含有大量的沉积结构和构造方面的信息，在油田构造和沉积学研究中发挥着重要的作用。HDT、CL3700倾角仪，可以得到反映岩石内部界面的倾角和倾向；也可以得到微电阻率环井眼成像，为沉积学研究进一步提供沉积结构、构造、古水流等方面的信息。 应用于沉积学中必须作特殊的处理，即短相关对比或精细模式识别的交互处理，甚至使用最先进的成像手段，并始终贯彻“岩心刻度测井”的指导思想，在工作中通过岩心观察和沉积构造描述，总结测井相和沉积相之间的对应关系。 1、倾角模式及其地质含义红模式：可以指示砂坝及河道等;蓝模式：一般反映地层水流层理、不整合;绿模式：一般反映水平层理等;白(杂乱)模式：它指风化面或者块状地层等。2、微电导率插值环井眼成像 微电导率环井眼成像是将电导率曲线按相对大小内插，表示环井眼电导率大小分布值以一系列不同级别颜色表征： (1)不同电导率大小电性层和不同的岩性界面很清楚； (2