沉积微相分析.ppt

第三章储层描述、预测与评价,1、沉积微相分析2、储层非均质性3、隔、夹层研究4、储层地震预测5、储层损害与敏感性评价6、储层综合评价及应用实习二储层沉积微相编图,第一节沉积微相分析,储层沉积学研究始终是储层描述和评价中最基础的工作。储层沉积学研究最基础的工作:重建储层沉积时的古环境，确定储层的沉积相。油田开发中的储层研究的关键是:逐级分析到微环境（Microenvironments）和微相（Microfacies）。油田开发实践证明，地下流体运动明显受到砂体形态和渗透率的控制，砂体内的非均质性受控于沉积微相。在油田开发阶段，确定砂体形态、展布特征、微相带的宽度及纵横向连通的非均质性，对于研究开发剩余油和提高三次采收率具有重要意义。,一、沉积微相,1、沉积相,沉积环境及在该沉积环境中形成的沉积物（岩）特征的综合,沉积环境或沉积条件：自然地理条件、气候条件、构造条件和物源条件以及它们所决定的介质的物理条件、地球化学条件、生物条件。沉积物或沉积岩的特征包括:岩性特征、古生物特征和地球化学特征。,相命名时本应包括地理和岩性两方面内容，如湖泊砂泥岩相、浅海碳酸盐岩相，但习惯上仍把沉积相简化为地理环境，如海相、陆相、海陆过渡相、河流相、三角洲相等等。与相的概念同时存在的还有沉积相、岩相等这些流行的术语。我们认为，在沉积学中，相就是沉积相，二者是同义语。岩相是一定沉积环境中形成的岩石或岩石组合，它们是沉积相的主要组成部分。岩相和沉积相是从属关系而不是同义关系。,2、沉积相级别,沉积相的分类通常以沉积环境中占主导的自然地理条件为主要依据，并结合沉积特征和其它沉积条件作进一步划分。划分术语:相组-相-亚相-微相级相-二级相-三级相-四级相,如:相组-相-亚相-微相海陆过渡相-三角洲相-三角洲平原-分流河道,不同油气勘探和开发的进程,选择不同级次的相类型作为研究重点早期勘探:以一级和二级相为研究重点油田内部勘探:以三级和四级相为研究重点开发阶段:以四级相和五级相为研究重点,应该怎样来理解“微环境”和“微相”这一术语,裘怿楠先生认为，从实际工作需要出发，所谓“微环境”是指控制成因单元砂体，即具有独特储层性质的最小一级砂体的环境。如研究曲流河环境沉积的砂体，点坝、决口扇、天然堤、串沟和废弃河道等应属于微环境；这些虽属同一曲流河的环境上沉积的砂体，其储层特性完全不同。,又如湖底扇扇中亚相至少应进一步细分到水道微相和水道间微相，因为水道砂体和从水道中溢岸而沉积于水道间的砂体具有完全不同的储层特性。,曲流河储层沉积微相,我国陆相碎屑岩的主要沉积微相,识别微相必须在识别大相、亚相的前提下逐级进行。盆地区域沉积背景的了解和地震相分析（一般只能识别大相和亚相）仍是储层沉积相分析的重要前提取心井的单井相分析是识别微相必不可少的、最关键的一步。,微相识别注意的问题:,二、岩心相标志的描述及分析,1、岩石颜色2、岩石类型3、碎屑颗粒结构4、沉积构造5、岩石相分析6、沉积韵律及相层序,常用的碎屑颗粒粒度分级表,7、编制单井标准相、微相柱状剖面图在上面各种岩心相标志研究的基础上，选择系统取心井编制单井标准相、微相柱状剖面剖面图内容包括地层单元、井深、储层岩性剖面（按粒级表示）、沉积构造、泥岩颜色、电性、古生物及其它含有物、粒度特征、油层物性、含油性和沉积相类型（相、亚相、微相）。,扶余油田73区块13-7.2.1井单井微相柱状图,三、测井相分析,1、测井相的定义及其内容测井相是由法国地质学家OSerra于1979年提出来的，其目的在于利用测井资料（即数据集）来评价或解释沉积相。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”。,常用的测井测量向量,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）,测井相分析的基本原理,测井响应,幅度特征形态特征.,测井相,分类,岩心分析,标定,沉积相,2、测井相标志与地质相标志的关系,测井资料中以常规组合曲线及处理成果、地层倾角测井曲线及其处理成果、成像测井图像，可以解释出其中主要的基本的相标志：（1）岩性（类型及结构）；（2）沉积构造（冲刷面、层理类型及其垂向变化）；（3）垂向序列变化关系（正粒序、反粒序、复合粒序、无粒序）；（4）古水流。,1)岩性测井分析,常用的测井资料:自然电位、自然伽马,Pal-3,2)沉积构造测井分析,(1)倾角测井解释,水平层理和平行层理的倾角近于00，倾向不定，为绿色模式；波状层理的倾角在100左右变化，倾向也不定直线斜层理或板状层理为一组或多组绿色模式（矢量倾向和倾角不变），但倾角较大波状交错层理为红色模式（一组倾向基本不变，而倾角随深度增加而逐渐增加的矢量）或蓝色模式（一组倾向基本不变，而倾角随深度增加而减小的矢量），倾角变化大槽状交错层理为杂乱模式，倾角和倾向的变化都较大。,红色模式,蓝色模式,绿色模式,(2)成像测井解释,FMI图像解释实例（TAl2井),冲刷面：一般冲刷面为一凹凸不平的界面，往往其下是低能的泥岩或泥质粉砂岩，其上为将下部地层冲刷起来形成的含泥砾砂岩段。FMI图像上形成一个凹凸不平起伏的界面，上部暗色泥砾呈扁平状略显定向排列，其下为含膏泥岩的高阻异常岩性反映。斜层理：为纹层、层系交切关系不清的交错层理或单向斜层理，岩心上往往表现为一组单一倾向的纹层垂向叠合，每个纹层由成分、粒度、颜色显示，纹层规模可大可小。FMI图像上，斜层理往往对应于一组有明暗条纹显示的正弦波曲线，并且可以准确计算出每个层系、纹层的界面产状。,槽状交错层理：层系界面呈弧形交切，纹层也呈弧形的较高能态形成的水流层理，岩心上往往表现为几组弧形纹层相切。FMI图像上，由一套不同角度的正弦曲线显示的层系界面，两层系界面间上弧形的截切纹层，为明暗相间的条纹组成，其厚度规模随岩心上的规模而变。结核：钙质斑块、条块在FMI图像上呈不规则的亮块及条带，显示高阻特征。,生物钻孔构造：在FMI图像上显示不规则的亮色线状条纹或斑块状。透镜状层理：以泥质沉积为主，砂质沉积被包围在其中。在FMI图像上透镜状层理表现为暗色条纹夹透镜状亮色斑块。递变层理：递变层理自下而上表现为由粗至细的正韵律。粗岩性（如砾岩）在FMI图像上表现为亮色，细岩性（如泥岩）表现为暗色。总体呈现由亮色至暗色的颜色递变。,3)垂向序列测井分析,钟形曲线反映水流能量逐渐减弱以及物源供应的不断减少。其代表相是蛇曲河点砂坝。曲线反映河道侧向迁移的沉积序列以及河道的正粒序结构特征。漏斗形曲线反映了反粒序结构。一种反映向上水流能量加强，分选逐步变好，其代表相是岸外砂坝，另一种反映了前积砂体的粒序结构，代表了河口部位（包括水下河道河口部位）的沉积特征。箱形曲线反映沉积过程中物源丰富和水动力条件稳定。一种类型是正粒序特征，下部粒粗而上部分选变好，因此幅度变化不大，它的代表相为支流河道砂；另一种类型是风成砂丘，上下颗粒均匀。,1）曲线形态,SP,齿形曲线为常见的形态。它又可进一步分为：1、具有正粒序特征的正向齿形，反映水下冲刷冲填沉积特征；2、具有反粒序特征的反向齿形，反映水道末稍前积式席状砂沉积特征；3、对称齿形具有对称粒序，常代表急流作用下的席状沉积；4、指形曲线，代表强能量作用下的均匀粗粒沉积，典型相为滩砂。,复合形态漏斗形箱形曲线（自下而上命名）代表物源供应丰富条件下的水下砂体堆积，它表明上部水流能量强而持续，为河口砂坝的典型曲线形态箱形钟形曲线代表的环境为有丰富物源，但后期由于河道迁移或废弃导致能量衰退，具有河道的均质沉积到后期正向粒序的特征，其代表相为废弃河道的砂坝沉积,2）接触关系,渐变、突变两大类:反映了砂体沉积初期、末期水动力能量及物源供应的变化速度突变式反映上、下层之间存在冲刷面渐变式反映砂体的堆积特点,3）曲线光滑程度,曲线的光滑程度可分为光滑、微齿、齿化三级。光滑曲线代表在物源丰富和水动力作用强的条件下，被充分淘洗后的均质沉积，如滩砂。微齿代表物源充分但改造不彻底的沉积，如河道砂。它也可以代表河流季节流量不同，引起沉积颗粒粗细间互变化的特点。齿化则代表间歇性沉积的叠加，如冲积扇辫状河道沉积。,4）齿中线,齿中线系指曲线形态上次一级齿的中线。当齿的形态一致时，齿中线相互平行，它反映能量的周期变化。当齿的形态不一致时，齿中线将相交。相交类型的齿中线可分外收敛和内收敛两类。,5）多层的幅度组合形式,多层曲线的幅度组合形式，指多层幅度的包络线形态。包络线形态反映多层砂体在沉积过程中能量的变化及其变化速率。据包络线的形态可分为加积式、后积式和前积式三类。后积式与前积式又可以细分为加速，匀速和减速式三个亚类以反映同类环境下的多层砂体沉积速度的变化。,中国陆相地层主要沉积相自然电位曲线组合特征,6、古水流倾角测井分析,塔中5井32003550m纹层倾向、倾角的施密特图，层理倾向绝大部分为NW向，极少量为NE向和SW向，反映主要为单向水流。,7、微相测井相解释图版,首先在岩心观察与描述的基础上，结合分析化验及测井资料进行单井相分析，划分亚相、微相，编制单井相分析综合柱状图。在此基础上对各微相测井曲线特征进行比较，找出它们之间的关系。要注意的是同一微相由于所处微相部位不同，其测井曲线形态也不一样。最后建立微相一测井相图版，作为平面和单井微相划分的依据。,下图是通过对扶余油田扶73块扶余油层检15和东13-7.2.1两口取心井沉积微相分析，总结全区的14个沉积微相的测井相要素特征。,五、沉积微相工业性编图,油田沉积微相研究以油砂体为主要对象，并且以单砂体的几何形态、规模、稳定性、连通状况及内部结构等为研究内容。这些内容都要通过编制沉积微相图表达出来，才能揭露油砂体内部复杂的沉积结构。在此基础上才能正确分析油水运动规律、剩余油分布和注采井网适应性。,（一）编制沉积微相图的思路,根据已经建立的沉积模式、沉积理论和概念，以将今论古的方法，利用油田密井网的大量岩心和测井资料所反映的各种指相标志，恢复古代砂体的形成环境、分布组合特点和内部结构特征，并依据开发动态资料，以“动静结合”的研究方法，逐步探讨各类砂体在油田注水开发过程中的各种表现和油水运动特点，为油田开发提供科学依据。,具体的工作程序,确定区域沉积背景细分沉积单元建立微相测井解释图版绘制砂体平面分布图确定沉积环境，划准大相、亚相、微相确定砂体成因类型，探讨内部结构特点建立沉积模式，总结砂体分布组合特征研究各类砂体的水淹特点,（二）编制沉积微相图方法,沉积微相图是已钻遇和未钻遇（预测）的砂体按其几何形态和河道的展布规律表现在二维平面上的结构模型。,1、三个主要问题：如何确定哪些井点的河道砂体是属同一条河道的？如何判断那些井是钻遇河道中心，那些井是钻遇河侧？如何确定河道边界线的位置？这三个问题是互相关联的，可归结为一个问题，就是确定河道位置和河道宽度。问题的解决要依据对砂体的大小、电相特征曲线的形态、砂体的宽厚比、河道展布方向以及河型特征等的综合分析。,将各井单层砂体（包括分流河道、决口扇、河口坝、席状砂等砂体）的厚度标注在井位分布图上，并描绘上分流河道砂体的电相特征曲线（主要是自然电位曲线）。分流河道砂体是三角洲上主要的骨架砂体类型，所以分流河道砂体是主要编图对象。,2、平面编图方法,按各级厚度砂体的分类勾绘12m、23m、34m、45m、5m河道。根据电相特征曲线的相似性和厚度将认为是同一河道的井点连接起来。先大河道，后小河道，并顺流向趋势考虑河道交汇点。有些河道（砂体）小些，其电相曲线形态特点与大河道相似，那么这些河道（砂体）可能是大河道的分支河道（砂体）。在河道连线时，还应以露头调查的砂体展布方向和注采动态响应方向为依据。在没有注采响应动态资料的情况下，河道连线具有随机性。,确定河道（砂体）边界线。河道边界线的形态应以河型为依据，例如分流河道属顺直型或低弯曲、略弯曲河型，河道边界线应为近直线型或低弯曲的弧线型，河道两岸的边界线应平行或近于平行延伸（即曲率相近或相等）。河道边界线的延伸形态应与河道主体的延伸相协调。,各河道砂体边界线位置可用宽厚比来确定。宽厚比来源于露头测量，也用利用经验公式。如Fieldingandcrane曾经发表了高弯曲度和低弯曲河流宽度与深度的关系：高弯曲度河流：低弯曲度河流：河道砂体的宽度近似于河流宽度，河道砂体的厚度近似于河流深度，因此利用上述两式根据钻井资料可以确定不同河道砂体的宽度。,识别河道中心砂体与河侧砂体。在缺少岩心和地震信息的油田，确定井点是钻遇河道中心，还是钻遇河侧较为困难，只能通过电相特征曲线来判断。,不同河型河道中心砂体与河侧砂体的电相特征,砾质河道两岸陡峭为突变型断面形态，河道中心部位和河侧的砂体厚度及岩性相近，电相特征曲线形态相似。砂质（或砾砂质）河道的中心部位为明显正韵律性，河侧砂体厚度迅速递减呈锯齿状尖灭。曲线形态表现为上部齿化的钟形曲线。对于河侧无泥质夹层的河侧砂体，曲线形态为光滑的小钟形曲线，与河道中心部位的曲线形态相似。,因此，可依据电相特征曲线的差异确定一个井点的砂体是落入河道的中心部位还是河侧部位。在勾绘河道（砂体）时，既不能把小砂体都当作小河道砂体处理，也不能把小砂体都勾绘在大河道内作为河侧砂体处理。为了识别河侧砂体，在已绘制的平面图上，对河道边界线附近的井一一检查,修正河道边界线，确定相邻河道.,预测与河道砂体有成因联系的微相砂体如河口坝、溢岸砂体、决口扇等的范围。这可以根据井点钻遇状况，宽/厚的关系，在河道末端或边缘估计这些微