1、测井沉积学概念及解释模型,地层泥质含量地层中泥质含量的大小和泥质类型，通常可以根据地区的实际情况，应用泥质指示测井，即自然电位和自然伽马测井、自然伽马能谱资料加以确定。对于地层当中由于某种原因，无法应用自然电位和自然伽马测井时，可应用中子、电阻率对泥质进行确定。矿物成分识别：中子-密度；骨架识别图地层的矿物成分的识别，则是应用交会图技术，如中子-密度交会图、M-N交会图、骨架识别图进行确定的。地球化学测井、成象测井、地层倾角测井,第一节 测井相分析及地质解释模型的概念 一、测井相定义测井相是由法国地质学家OSerra于1979年提出来的，目的在于利用测井资料(即数据集)来评价或解释沉积相。他认
2、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”。事实上，这是一个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。,2m厚地层共16个采样点，一个169测井数据集就可以表征这一地层。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)、
3、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，实际确定沉积相中还有赖于地层倾角测井、自然伽马能谱等多方面的资料。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。,测井相分析就是从一组能反映地层特征的测井响应中，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刻度，用数学方法及知识推理确定各个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
4、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)。,二、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, 沉积相标志是确定沉积相中一个观察描述特征标志。两种相标志之间不存在一一对应关系，尤其是类似古生物等描述在测井资料中不可能确定，但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。,在若干地质沉积亚、微相模型特征研究基础上，总结出在确定某种沉积亚相、微相中最主要的依据是颜色、岩性、结构、
5、沉积构造、粒度分析、古生物、地球化学以及垂向相序列等相标志。而在区域沉积背景，即相组、相确定的基础上，最基本的相标志是岩石组合(成分、结构)、沉积构造、粒度分析及垂向序列的特征，它们在各种亚相、微相中差别明显。而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) 岩石组合(类型及结构)； (2) 沉积构造，如冲刷面、层理类型、纹层组系产状及其垂向变化； (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。,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
6、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,*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
7、外2点 岩心刻度测井 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。,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； 2.对侧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
8、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。,砂岩 石灰岩,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。,第二节
9、 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 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
10、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。（8）、（9）、（10）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
11、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。,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
12、，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
13、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。,对于齿化到微齿的漏斗型，齿中线具有外收敛的特点，其底部齿中线水平，往上齿中线逐渐下倾逐渐变陡，齿中线相交于曲线左侧。,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
14、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。 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
15、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
16、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。,层序形态组合方式反映了沉积层序上能量的变化及其沉积速率等因素。,* 地层的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。 (4)平行以及非平行层理
17、可以根据四条电导率曲线特征值的平行度来衡量。,(5)精细层理对比线，有些对比涉及到所有四条电导率曲线，有些则全不涉及，根据其电导率异常或电阻率异常、所涉及的极板数等，可以做出合理解释。如卵石、透镜体、裂缝及其它特征。 (6)张裂缝显示为孤立的导电尖峰。地层倾角测井与常规曲线相比，有更加细密的采样间隔，可以反映地层的岩性成分、含流体性质及砂岩的细微特征。在含流体性质一定的情况下，微电导率曲线的包络线可以反映粒序变化微旋回特征，而微电导率曲线基线的突变则往往是不同岩性转换面。这就为在常规测井曲线约束下研究岩石内部结构变化和成分变化提供了更精致的方法手段。,* 地层的倾角测井微电导率曲线特征*,二、
18、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
19、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。,各种沉积环境的自然电位测井曲线形态组合,三、 岩石组合(成分、颗粒大小)测井解释模型,FACELOG、 LITHO、CLLOG MATIDEN岩性、测井相自动识别程序、SUN工作站上多元统计模式识别技术和ANN(神经网络)模式识别技术、计算机定量。每一种岩性或组合类型在计算机处理中主要从曲线及数值本身出发来划分，在研究区目的层段由关键井测井响应特征差别区分各种岩性及组合。 （一）
20、、测井响应特征值(测井参数值)选择几口沉积研究较详尽的井(井段)作为基准井(井段)，然后推广出去，反过来以测井响应确定沉积相。把目的层段的各类岩性的测井响应特征值采集起来，建立不同岩性相的测井参数数据库，通过计算机判别、聚类分析就可以系统处理出来对应井段的岩性序列。,（二）、测井相图编制 （三）、岩石组合测井解释模型在实际处理中的选择岩石组合在不同研究区不同目的层段有较大差异性，表现出电性数值也不同，因而针对不同地区要选择不同测井解释模型，采集岩心样本用于系统处理。如轮南地区三叠系的测井相图。主要沉积亚相、微相的岩性电性相区别可从图中反映出来：前缘席状砂的粉砂岩河口坝的细砂岩分流河道的细砂岩河
21、道间或浅湖泥岩。 岩屑录井对比检验符合率可达85以上。,（四）、岩石组合测井解释模型在实际处理中的选择岩石组合在不同研究区不同目的层段有较大差异性，表现出电性数值不同，因而针对不同地区要选择不同测井解释模型，采集岩心样本用于系统处理。轮南地区三叠系，有砾状砂岩、含砾不等粒砂岩、粗砂岩、中细砂岩、细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩及泥岩。岩屑录井对比检验符合率可达85以上。 东河塘、塔中地区石炭系岩性处理中通过其它取心和未取心岩屑录井结果对比，神经网络(ANN)处理符合率都可达80以上，而关键井本井检验符合率在90以上。说明岩性组合通过取心段岩心样本的标定，计算机处理结果是可以直接用来作沉积亚相、微相的
22、横向对比的，这对油田开发过程很重要。,第三节 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，,一、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。,建立沉积构造解释模型时值得注意。多种模式组合关系是判断各级层面相互转换、变化的表征，模式间断往往是特殊地质事件(冲刷面)等，因此在解释过程中要充分重视模式本身和它之间的关系。,
