《油田开发地质学》第八章 地层对比

第八章

地层对比及油层沉积相研究区域地层对比方法简介碎屑岩油层对比碳酸盐岩油层对比油层细分沉积相研究储层非均质性简介区域地层对比:第一节区域地层对比方法简介岩石地层学方法生物地层学方法同位素年龄测定法层序地层学方法注意：不能用于不同盆地间的地层对比。同一盆地之内，如果岩性变化太大，也不能单独使用这种方法。

一、岩石地层学方法利用地层本身的岩性特征，岩石组合、旋回类型、地层所含重矿物、电测曲线特点等标志对比地层。适用范围：岩相横向变化不大，或岩性虽然变化较大，但有规律可循的地区。步骤——参见岩性对比图

标准层：岩性特殊、岩层稳定、厚度较薄、分布广泛的岩层1．岩性对比法原理：沉积成层原理及在沉积过程中相邻地区岩性的相似性、岩性变化的顺序性和连续性。注意：对于岩性和厚度变化剧烈、有不整合以及经受强烈构造运动的地区、井资料少的情况，应采用岩相对比法沉积旋回？注意：旋回的界限通常以水进开始部分，即粗砾沉积或间断面为界2.沉积旋回对比法原理：在同一盆地内，地壳升降运动过程大体一致，且不可逆的，故同期形成的地层能形成相同类型的沉积旋回。指垂直地层剖面上具相似岩性的岩石有规律地重复出现。（岩石的颜色、岩性、结构、构造）重矿物对比：按重矿物的类型、百分含量和重矿物的形态特征变化分层、对比3.矿物对比法原理：同一地区的沉积物来源、搬运条件及沉积环境是近似的，其矿物的组成（或某些矿物含量）基本不变或有规律的变化。密度大于2.75(2.86)的矿物，锆英石、绿帘石、绿泥石、磁铁矿、重晶石等；②利用测井资料对比对比电性标志层或相邻井曲线的相似特征标准测井曲线（1：500）——2.5米底部梯度电阻率、自然电位或自然伽马、微电极微电位，中子测井等4.地球物理资料对比法①利用地震剖面对比（二维勘探或三维开发）用井标定各反射标准层，并追踪（强反射同相轴）以闭合（1）标准化石对比法→利用标准化石划分对比地层

二、生物地层学方法原理：不同时代的地层往往含有不同种类的化石，不同地区的地层所含化石或化石组合若相同，它们的地质时代就相同或大致相同。缺点：因个体大，在钻井岩心、岩屑中难得到完整的标准化石，钻井剖面地层对比时受到限制。地理上分布较广，生存的地质时间较短、演化快，特征明显、数量多，保存较好的化石三、同位素年龄测定法

K40→Ar40(氩)半衰期四、层序地层学方法微体古生物对比（2）化石组合法

——全部化石或某一类化石的自然组合个体小，数量多、种属繁多，演化快，生物群分区现象明显，适用于钻井地质地层对比在油田范围内，对区域地层对比时已确定的含油层系中的油层，进行细分和连通的对比。→小层对比第二节碎屑岩油层对比一、油层对比的概念二、油层对比资料选择注：复习地质录井部分内容

1.岩性特征岩性：岩层的颜色、成分、结构、构造、变化规律及其特殊标志；岩性组合特征：剖面上的岩石类型及其纵向上的排列关系三、油层对比的依据2.沉积旋回据地壳运动的区域性和不均衡性，“旋回对比，分级控制”3.地球物理特征电测曲线能清楚地反映岩性特征、岩性组合特征、沉积旋回及岩相特征，——电性标志层2.骨架剖面的建立通过典型井向外延伸，建立井间“十”字剖面；骨架剖面向两侧建立辅助的“田”字剖面。四、油层对比的程序（点—线—面）地层层序正常、油层较全、资料齐全的取心井→确定标准层，建立柱状剖面作标准剖面。1.典型井（段）的选择——关键井岩电分析3.面积控制井区或区块上所有井的小层对比五、碎屑岩油层对比单元不同地区、不同勘探阶段的对比单元不同。勘探初期：含油层系→油层组→

砂层组开发高成熟期：单油层2．砂层组（复油层或砂岩组）

由若干相互邻近的单油层组合而成。同一砂层组内的油层其岩性特征基本一致。（一）对比单元的划分1．单油层（通称小层或单层）油层对比的最小单元，为沉积韵律的较粗部分。具有一定的厚度和分布范围，岩性和物性基本一致。3．油层组

由若个油层特征相近的砂层组组合而成，以较厚的非渗透性泥岩作盖、底层，且分布于同一相段内。如：大庆油田葡萄花含油层系—Ⅰ、Ⅱ油层组—PⅠ1∼4砂层组PⅠ1、PⅠ2单油层4．含油层系

若干油层组的组合，同一含油层系内的油层其沉积成因、岩石类型相近，油水特征基本一致。顶、底界与地层时代分界线具有一致性。（二）沉积旋回分级与划分沉积旋回分级1.四级沉积旋回（韵律）——单油层包含一个单油层在内的不同粒度序列岩石的组合。2.三级沉积旋回——砂层组同一岩相段内几种不同类型的单层或四级旋回组成3.二级沉积旋回——油层组由不同沉积的岩相段组成的旋回性沉积。它包含若干砂岩组所组成的几个油层组。一般有标准层或辅助标准层控制旋回界线。4.一级沉积旋回——含油层系由一套包含若干油层组在内的旋回性沉积组成。相当于生油层和储集层的组合，或储油层与盖层的组合。每套含油层系一般都有古生物或微体古生物标准层来控制界线。（二）沉积旋回分级与划分沉积旋回的划分：

单层的岩性组合→最低级次沉积旋回→较高级次→最高级次→

对比全区沉积旋回的演变规律六、碎屑岩油层对比方法沉积旋回——岩性厚度对比法等高程沉积时间单元对比法油田→某一断块→开发试验区→注采井组含油层系→油层组→砂层组→单油层■对比步骤：在标准层控制下，按照沉积旋回的级次及厚度比例关系，从小到大按步骤逐级对比，直到每个单层。（一）沉积旋回—岩性厚度对比法■适用条件：较稳定的沉积单元，油层连续性好，分布广泛、稳定

如：海相、湖相或在小范围内比较稳定的沉积环境1）利用标准层划分油层组2）利用沉积旋回对比砂层组；3）利用岩性和厚度比例对比单油层；4）连接对比线。标准层？（一）沉积旋回—岩性厚度对比法辅助标准层（标志层）：

岩性、电性特征较突出，在三级构造局部地区具有相对稳定性（90-50%）。常见类型：

A.砂泥岩剖面中薄层灰岩—高电阻率

B.碳酸盐岩剖面中石膏、泥岩

C.碎屑岩剖面中稳定泥岩段—（低电阻率、高自然伽马）

D.特殊岩性：常见油页岩、煤—岩屑录井

E.化石层岩性、电性特征明显，在三级构造范围内稳定分布(>90%)，用它基本可以确定油层组界线。（二）等高程沉积时间单元对比法■适用条件：沉积环境复杂地区如：河流相、三角洲平原、扇三角洲等砂体中对比单层

■对比步骤：利用岩性—时间标层作控制，以砂体顶面距同一标志层等距离的方法进行。相同沉积环境下的物理、化学及生物作用所形成的同时沉积。3井1、2层在电性上叠加显示不清楚，但在岩心观察中见中、底部含泥砾及冲刷面，故应为叠加型砂岩，且邻井叠加显示清楚。孤东油田油砂体形态剖面图七、油层对比成果图表的编制及应用1．油层对比数据表

（1）小层数据表——以井为单元（2）单层对比数据表——以单层为单元

（1）剖面图油层剖面图：油田上沿某一方向的油层对比图，它反映油层与上下层的连通情况及延伸情况等。具有渗透性较好，含油饱和度较高，能产出工业油流的砂岩体2．油层对比成果图（2）平面图小层平面图：连通体平面图表示单油层在平面上的分布范围及有效厚度及渗透率变化的图件。油砂体平面图：反映单个砂体平面分布特征，有效厚度及渗透率变化趋势的图件。七、油层对比成果图表的编制及应用4.应用：①计算砂体储量，对油层进行定量评价；②划分开发层系，调整开发方案；③油井动态分析（3）立体图油层栅状图（油层连通图）反映油层在各个方向上的岩性、岩相变化，层间连通情况。油砂体连通图：反映油砂体的相互连通关系油层栅状图1）建立标准剖面，划分储集单元。2）选择标准层，确定水平对比基线。3）将各井置于水平对比基线的相应位置上，按比例绘制各井的柱状剖面，并划分储集单元4）连接对比线，连井对比，用对比线连接相应的储集单元。（储集单元用虚线、地层界线用实线）；5）动态资料验证。四、对比成果图的编制及应用三、储集单元的对比

——储、盖、底层岩性组合的对比第四节油层细分沉积相研究不同沉积成因的砂体，从微观的孔隙结构、砂粒排列、层理中的纹层、层内不稳定的泥质薄夹层、粒度韵律序列及储油物性、砂体的延伸与分布等方面均有一定差异，具有明显不同的开发特点。油砂体的沉积成因揭示油层的非均质性，是掌握油水运动规律、预测油砂体的分布特征及提高油气采收率的重要途径。对油层进行沉积相研究3.测井资料陆相碎屑岩的砂泥岩互层中广泛应用——油层测井相、沉积相分析一、基础资料1.区域岩相古地理资料了解研究区总的沉积环境和大相、亚相类型和分布状况→圈定油田乃至开发区块的沉积体系和相带。2.取心资料（岩心综合录井图）相标志——岩性、结构、构造、古生物、地球化学4.地震资料（三维）——地震相5.试油、试采等生产动态资料6.分析化验资料古生物、粒度、孔隙度和渗透率、泥质含量、钙质含量、含油饱和度等1.单井相分析——从岩心观察入手，收集各种相标志和样品分析，建立剖面的垂向层序，初步确定其沉积相类型，并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。二、相分析流程2.剖面相分析——建立井之间的联系，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，可依据探井的岩屑录井或电测曲线资料。如东营凹陷东辛油田3.平面相分析——通过绘制一系列剖面图、平面图，分析区域沉积相类型的展布。能够表征沉积物特征，并据此辨别沉积相的一组测井响应。（自然电位、电阻率、地层倾角、体积密度、中子孔隙度、声波时差）三、测井相分析油层相分析主要在覆盖区内研究地下的沉积条件和环境→

测井信息分析是相分析的有利工具测井相测井相模式（1）形态要素

a．幅度→反映沉积特征——粒度、分选、泥质含量粒度粗、分选好、泥质含量少、渗透性好的砂岩、幅度就高，反映较强水动力条件。高幅-滩砂中幅-河道砂低幅-漫滩沉积

（一）利用自然电位曲线解释沉积环境

1．基本原理2.自然电位曲线要素b.形态→反映砂体沉积过程中水动力和物源供应变化。形态水流能量物源供应代表相钟形逐渐减弱不断减少曲流河点砂坝正韵律、水进层序漏斗形由弱渐强不断增多三角洲前缘砂体或岸外砂坝——反粒序、水退层序箱形稳定稳定风成砂丘、上下幅度变化不大齿形正向齿形正粒序水下冲刷充填反向齿形反粒序水道末稍前积席状砂对称齿形对称粒序急流作用下席状沉积指形强能量作用下均匀粗粒沉积——滩砂复合形态单层较薄形态环境代表相漏斗形—箱形反映物源供应丰富条件下的水下砂体堆积河口砂坝

箱形—钟形反映物源丰富、但后期由于河道迁移或废弃，导致能量减弱废弃河道沉积单层较厚C．顶底接触关系：反映砂岩体沉积初期、末期水动力能量及物源供应的变化速度。d.光滑程度e.齿中线→曲线形态上次一级齿的中线，反映能量的周期性变化。f.成果图——矢量图、方位频率图层理类型、古水流方向、沉积环境能量及砂体延伸方向（二）利用地层倾角测井资料解释沉积环境主要层理的倾角形式（三）利用梯形图或星形图进行相分析①深度校正和环境校正②自动分层③主成分分析④聚类分析⑤岩相—电相库⑥判别分析利用同一深度的一组测井参数来确定测井相→沉积相用程序对各种测井曲线进行预分层，并进行深度和环境校正，绘出各层星形图与梯形图，最后人工进行分析归类。（四）自动识别测井相A．韵律性

河流相——上粗下细正韵律湖泊相——反韵律或复合韵律三角洲前缘——反韵律四、沉积时间单元细分沉积相确定沉积大相和砂岩组所处的相带位置，划分对比沉积时间单元——沉积微相研究在全面收集能反映沉积特征指相标志的岩心观察与分析化验资料的基础上，主要依靠测井曲线来进行的。1.依据测井曲线能够反映的划相指标C．粗细砂比值沉积环境→水动力强度→沉积物粗、细粒的厚度比例（主要借助于渗透率值）。将砂层分为有效厚度和砂岩厚度进行对比。B．砂、泥岩比值四、沉积微相研究方法实际工作中，利用沉积时间单元的砂岩厚度/地层厚度。2.依据测井曲