地震剖面控制地层对比方法研究

地震剖面控制地层对比方法研究

1地层对比和预测在区域地质勘探的基础上，地震资料的测定很难进行，地层的比较和预测也很难。如何比较和预测参数井和区域地质探井的地层，以及更正确预测地层位置，仍然是油气勘探的中心主题。本文提出和探讨了地层对比的方法,并详细探讨了某区域地质探井的地层对比和预测。2参数井和区域地质探井一般的油气地层对比,都是建立在有井的情况下,通过测井曲线的特征进行地层对比。利用测井曲线的地层对比,可以精细到小层的变化特征上,断层的划分可以精确到几米。区域上地层的划分和对比主要依据古生物等特征。这两种地层对比都有了比较成熟的技术。但是,参数井和区域地质探井一般都是区域上的第一口探井,地层对比有着自己的特点,其一,无可以参考对比的其他探井的钻井资料和测井资料;其二,对比精度要求近乎小层对比的精度;其三,在随钻地层对比或地层预测时没有古生物资料。参数井和区域地质探井,可以利用的资料,只有区域地质资料即野外地层剖面和无井标定的地震资料。怎样才能较为准确地预测层位和划分地层呢?本人通过仔细研究WL1井周边的地层剖面,以及地震解释资料,在WL1井的随钻研究实践过程中,总结了一套区域探井地层对比和预测的方法,希望在区域探井的随钻研究中有所参考。(1)地震反射层地震资料的研究①仔细研究地震解释资料,了解探井所在的构造格架样式及其断层分布情况;了解过井地震剖面,研究其反射波特征以及其连续性,了解其无井标定的反射层位。虽然这种地震反射层不一定是地质界线,但它反映了物理反射界面,一般是大套岩性变化的分界点。②仔细研究区域地质资料,了解区域上地层的稳定性及其横向变化特征;了解野外地层剖面的沉积相及其沉积相展布特征。③选择野外剖面的原则是其应该能代表探井所钻遇的地层,剖面离探井位置越近越好,野外丈量剖面比例为1∶1000,最好是1∶500。所绘制的图件应该和探井的录井剖面一致。④仔细研究野外地层剖面,对于特征层位,应做特殊分析。(2)野外露头沉积旋回划分和标志层①地震资料反射层位的标定,应该和测线附近的地层剖面匹配。②在钻井过程中,应不断利用钻井和测井资料,以及钻井的层位划分,来反标定地震资料。③分析野外露头剖面的沉积相特征,按照沉积旋回划分一到四级沉积旋回,对应划分出系、组、段、砂岩组。④在野外露头剖面上寻找标志层。地层对比和预测的准确性,很大程度上取决于标志层选择的准确性,标志层应该是区域上分布广泛,岩性特征明显,组合特征有规律,易于和邻层区分,沉积上不易相变的层。一般可分区域标志层和组段标志层,区域标志层用来划分和对比一、二级旋回,组段标志层用来划分和对比段和砂岩组。特殊的矿物和特殊的颜色可以作为辅助标志。⑤分析和观察野外露头剖面的岩矿特征。(3)野外录井剖面和沉积旋回相确定①仔细分析录井剖面,划出1∶500和1∶1000或1∶2000的录井图,以利于和野外剖面进行对比。②及时做出薄片分析,与野外的薄片资料进行对比。③利用井眼附近的露头资料或中途测井资料,估计井下的岩层倾角,将录井剖面地层厚度换算成真厚。④按照沉积旋回将录井剖面划分为四级沉积旋回。结合野外露头剖面同层位岩性特征,确定录井剖面的区域标志层,根据剖面岩石的颜色、粒度变化等资料与野外剖面对比,划分出系。进一步确定组段标志层,划分出组、段以及砂岩组。⑤根据沉积相的变化,地震资料的解释结果和岩层倾角的变化预测还未钻遇的地层。⑥做出地层对比图和地层预测图。3wl1井的比较和地层预测图1(1)上三叠统地层剖面的绘制WL1井井位确定以后,做了许多前期准备工作:①完成了WL1井背斜的二维地震及解释工作。②完成了A、B剖面上三叠统地层剖面的测制,上三叠统地层1∶2000古生物柱状剖面图。③完成C剖面侏罗系冯家河组、蛇店组、上三叠统柱状剖面图的测制,并分别完成了1∶1000、1∶2000、1∶500地层柱状剖面图的绘制。④完成A侏罗系冯家河组1∶1000地层柱状剖面图的测制,完成1∶1000、1∶500地层柱状剖面图的绘制。(2)浅层煤层倾角①根据前人的成果和我们的认识划分了系、组和段。②根据井口附近露头资料,推测WL1井浅层岩层倾角为40°～45°左右。③仔细研究野外剖面的沉积特征和岩性特征,找出了可能的标志层(标志层一节中有详细的介绍)。(3)地层标志层在钻开地层之前,寻找标志层,是随钻研究中一项最为重要的内容,只有找准标志层,才能准确地预测地层、卡准取心层位。我们通过仔细的研究先后找到了蛇店组与张河组的分界标志、张河组上段的酒红层标志、中段的泥灰岩标志、下段的杂色砂岩段标志、冯家河组上段的深红层泥岩标志、冯家河上中下的三组泥岩的组合标志、上三叠统颜色标志、上三叠统舍资组的煤层标志等十多处标志层。这些标志层,是钻开地层以前,在野外剖面上寻找到的标志层,在具体对比过程中,我们又找了新的标志层用来组段对比。这些标志层在WL1井开钻后,在随钻地层对比研究中,起到了重要的作用。如果没有这些标志层,我们在钻井过程中对钻遇的地层就很难认识。(4)层位及沉积相WL1井开孔层位为中侏罗统蛇店组,从上到下地层依次为中侏罗统蛇店组、张河组和冯家河组,上三叠统舍资-干海资组、普家村组,完钻层位为普家村组。从露头剖面的分析资料来看,WL1井一带中侏罗统的沉积相主要为三角洲相和湖相,上三叠统主要为湖相,水体面积较大,沉积较为稳定。张河组以上三角洲相较多,相变较大。张河组为深湖相,所以张河组在区域上比较稳定,泥灰岩为其区域标志层。从区域上看,WL1井与A剖面相比,A剖面侏罗系的冯家河组和上三叠统更靠近水体的中央,因此我们预测WL1井冯家河组和上三叠统砂岩可能增多。地层及地层特征根据岩性和砂泥岩含量纵向变化及相变特征,我们已将WL1井蛇店组,按照沉积旋回,将10～1372m地层划分为3段,10～810m为以砂岩为主夹泥岩的砂岩段,810～1204m为泥岩为主夹砂岩的砂泥岩互层段,1204～1372m为以砂岩为主夹泥岩的砂岩段。其岩性变化及组合特征与A剖面(1993年测)比较相似。在A剖面,蛇店组从上到下被分为三段,184层到145层为以砂岩为主夹泥岩的砂岩段,姑且称为第一层段;144层到128层以泥岩为主夹砂岩的砂泥岩互层段,我们称为第二层段;127层到111层为以砂岩为主的砂岩段,为第三层段。根据岩性特征我们把A剖面181层泥岩(有覆盖)作为第一层段的标志层,144+143泥岩层作为第二层段的标志层。1204m出现灰绿色粉砂质泥岩和细砂岩、与A剖面123+122层颜色相同,可认为是第三标志层。A剖面蛇店组上段地层(182层到145层)与WL1井0～810m地层基本吻合,但厚度增大(可能是因为倾角和沉积厚度变化的双重影响,也可能存在断层,测井后可进一步研究);永仁A剖面中段地层(144～128层)与WL1井810～1204m地层相当,但WL1井地层岩性明显变细,泥岩有所增多,反映了沉积相的变化,但厚度基本一致;WL1井蛇店组下段1204～1372m(24号8∶30分数据)地层与A剖面第三层段相比,粒度变细,A剖面为块状细砂岩夹薄层泥岩,WL1井泥岩明显增加,厚度变化不大,说明岩层倾角小,地层平缓,颜色上灰绿色的岩层或夹层偏多,砂岩中的泥质含量有明显的增加,颜色偏灰。根据以上特征,WL1井所钻中侏罗统蛇店组地层剖面与A剖面对比可以得出以下结论:A剖面的181层相当于WL1井50～90m泥岩层段,A剖面144+143层相当于WL1井810～850m泥岩层段。1204m到1372m为紫色、紫红色、暗紫色及紫灰色、灰绿色细砂岩、粉砂岩夹暗紫色、紫红色、紫灰色泥岩,其中1262～1278m出现灰绿色泥岩和粉砂岩,与A剖面的123层+122层相当;与A地层剖面地层相比,泥岩含量增加,下段有砂泥岩互层的趋势。泥灰岩段的岩性按照沉积旋回,WL1井张河组分为三个三级沉积旋回,即三段,1372m到1594m为以紫红色泥岩夹砂岩的“酒红层”泥岩段;1594m到1848m为砂泥岩夹泥灰岩的“泥灰岩段”;1848m到2268m为以石英为主长石含量增加,岩性成分比较多样的“复矿质砂岩段”。此三段地层特征明显,本身就是三个标志层,另外泥灰岩段下面的1848m到1958m为大段泥岩夹砂岩的泥岩段,可作为辅助标志层,因此地层比较清晰,对比比较明朗。此三段地层对比A剖面的如下地层段:WL1井1372m到1594m,对应A剖面110层到103层,此即张河组上段;WL1井1594～1848m泥灰岩段,对应A剖面103到82层,此即张河组中段;WL11848m到1958m泥岩段,对应A剖面77和78层,WL1井1958m到2268m,对应着A剖面76～62层,即复矿质砂岩段。WL1井张河组岩性与A剖面地层岩性有比较好的可比性;但WL1井的岩性也有其特殊性:首先酒红层泥岩段的颜色没有那么鲜艳,泥灰岩段地层的泥灰岩层数厚度,与A剖面相比变少变薄,但比华坪剖面多,WL1井有10层,A剖面有11层以上,单层厚度也大,华坪剖面有5层泥灰岩,单层厚度小;WL1井复矿质砂岩段与A剖面比,特征也不那么明显,粒度变细,岩屑和长石含量减少。同上段地层的比性WL1井从2268m进入冯家河组,上段为深红层泥岩段,与A剖面的岩性有较好的可比性。井深2268～2614m相当于A剖面61～44层。即冯家河组上段。2614～2875m为冯家河组中段,2875～3087m为冯家河组下段。中下段对比性差。但下段即过渡层段依然存在。舍资组上段植物及织物WL1井3087～3512m相当A剖面的41～30层,为舍资组上段,上段有较好的可比性,含植物化石,颜色为深灰色或灰黑色。3512～3700(未完)m为舍资组中段。除覆盖层段外,中段有较好的可比性。(5)上、下段划分WL1井开孔于侏罗系蛇店组上段,相当于永仁A剖面第182层,现已钻至侏罗系冯家河组,依次钻穿了蛇店组和张河组,蛇店组底界深度暂确定为1372m,张河组与冯家河组界线暂划在2268m(非测井深度,为录井深度),我们将蛇店组划分为上中下三段,将张河组亦划分为上中下三段。蛇店组上段为砂岩段,深度810m,中段为砂泥岩段,深度为810～1204m,下段为砂岩段,深度1204～1372m。张河组上段为砂泥岩段,深度1372～1594m,张河组中段为泥灰岩段,深度594～1848m,张河组下段为砂泥岩段,深度1848～2268m。冯家河组开始于2268m,中段2268～2875m,下段为过渡层段,深度为2875～3087m。三叠系舍资组上段3087～3512m,为泥岩层段,3512～4016m为中段,4016～4093m为下段。干海子组为4093～4600m。4地层对比和预测未开钻前我们就开始了大量的地层预测工作,钻井过程中我们反复进行地层对比和地层预测,预测了各层位的深度。现将钻井设计、钻前地层预测、实钻的深度和预测的误差列于表2,预测的误差比较小,方法可行,选择的A剖面是适当的。5剖面位