第二章 碎屑岩沉积相测井分析课件.ppt

第二章 碎屑岩储层沉积相带的 测井分析,第一节 测井相的基本概念 第二节 利用测井资料划分沉积相的基本原理第三节 测井相分析的基本方法 第四节 典型砂体的测井地质特征,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。,第一节测井相的基本概念,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。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。专业课的特点:,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。,三、利用倾角测井资料研究沉积相成果图件：2GEODIP（沉积学处理程序）一主要适分于解释沉积构造 通过模式识别，把四个层面地层对比出来。成果显示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。,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。,(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。,沉积构造的测井解释图版-识别沉积层理,(5)小型砂纹交错层理：表现为小红蓝或杂乱模式。(6)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。(7)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3.改进的施密特图,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3分析沉积韵律4研究层间接触界面的不平整性5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,粒度分析,颜色深浅,*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。,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。 测井相图形式： 蜘蛛网图：以每个点为中心； 阶梯状图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。,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。,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，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。,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。,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)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、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。,各种沉积环境的自然电位测井曲线形态组合,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。,二、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)电导率逐渐递变，颜色级别逐渐变化，是岩石内部韵律的表现； (3)电导率异常特征变化段，颜色级别突变是微细层面的反映，以此可参考矢量图模式判断沉积构造中层理的微细层变化及其组合关系；,(4)成像图中明显的颜色变化是检验倾角计算对比准确性的标志之一。一般成像图中明显的层，应在对比计算中准确无误地计算出相应的矢量点，否则对比就有问题。 (5)成像图中颜色变化旋回，应与电导率划分的旋回一致，并受到常规曲线层序模型的约束，可以在层序内部或其间有清楚的成像图颜色级别递变或界面。 (6)成像图中颜色变化有规律的密集层状及正弦波状是层理的发育段，可以结合倾角矢量模式进一步解释层理类型。,三、沉积构造的地层倾角测井解释模型,“层理形式”和“沉积构造”能为沉积过程及判断沉积相提供大量的资料。,岩性单元内部和岩性单元之间的层理几何形态和空间关系，是组成盆地充填物的成因地层层序中沉积沉积成因的基本特征。在区域和局部规模上描绘为“层理形式”和“沉积构造”，能为沉积过程及判断沉积相提供大量的资料 层理：纹层或细层（一次水流形成的）、层系（一组纹层）、层系组（几组层系）及层序,精细的地层倾角处理矢量图和电导率成象一般可以反映层系和层系组以下的各种层理面。 地层倾角矢量和微电导率环井眼插值成像用于判断沉积构造及其组成的主要依据 如：矢量的红、蓝、绿、白模式及其组合形式用于分析微层理形态、类型、古水流或沉积物搬运方向、沉积体延伸及加厚方向等 计算机处理结果与岩心资料反复刻度，建立解释模型，由已知到未知，从解释模型到未知层段，解释沉积构造及其组合关系。,岩心刻度,取心段的岩心素描图(沉积构造)的原始产状缩小成1：10的比例用于人机交互处理中，刻度地层倾角处理结果，以特征标志层(钙质夹层、泥质夹层)归位，地层倾角计算结果和电导率成像与岩心匹配关系要好，而且地层倾角矢量清楚地显示出各种层理的模式关系，这是各种沉积构造(层理、冲刷面等)解释模型建立的关键。 (1)以岩心中特征标志层如钙质夹层、泥质夹层，将岩心归到地层倾角处理成果图上准确无误，无论从成像中，还是从微电导率曲线及矢量图模式转换或间断都很清楚。,(2)倾角矢量结果与岩心素描的各级层理、层面的视倾角相比，基本相符或略大，这是因为岩心素描的视倾角略比真倾角要小，而计算结果是正确的。(3)电导率成像的颜色界线和地层倾角模式转换间断处往往是岩心中岩性界面或者不同沉积构造(层理、冲刷面)转换位置。(4)从岩心上每一种层理类型、层系、纹层组系产状的变化可以在矢量图中找到对应的矢量点，这就为层理类型解释图版提供了依据。,(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。,沉积构造的测井解释图版-识别沉积层理,(4)水平层理波状层理的测井解释图版 为小角度绿模式或杂乱模式。在倾角对比处理中难以检测这种小型层理。 水平层理形成于介质平静的环境中，所夹的水平层系多为粉砂和泥及其它碎屑物质。,(5)小型砂纹交错层理：表现为小红蓝或杂乱模式。(6)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。(7)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。,(8)冲刷面(再作用面)测井解释图版：表现为上、下两种不同倾角矢量模式的间断处，通常上部倾角小，下部倾角大。,河漫滩斜层理河漫滩斜层理是在沉积能量很小的情况下沉积的。层系厚度很薄，组成物质也很细，以粉砂和粘土为主。斜层的倾角很小，远看似水平，近看呈微细波状层理、细斜波状层理。其矢量显示基本上为一小角度的绿模式,普通河流斜层理普通河流斜层理是在水流较缓、沉积能量中等的情况下沉积的。其斜层的物质一般较细，以砂和细砂为主，细层呈上陡下缓的形状，倾角较小，一般在10o一20o。其矢量呈蓝模式；,急流斜层理急流斜层理是在水流较急、沉积能量较高的情况下沉积的。细层的物质较粗，为粗砂和砂砾，而且常常夹有泥砾，细层也较厚，细层形状几乎呈直线形。倾角较大，一般在20o一30o左右，倾角大者可达40o，其矢量图呈绿模式。,层理角度与沉积相,倾角测井资料能够连续地给出某段地层的层理倾角和倾向。层理角度是水动力能量强弱的反映同一环境下水动力能量强有利于形成高角度斜层理或平行层理,水动力弱时便形成低角度斜层理或水平层理 不同的环境。层理角度总体特征也不同，如一般海相地层层理角度为5o一14o，河流成因，层理角度经常超过25o。,同一沉积环境下层理角度纵向上变化是水动力能量纵向变化的反映，这种变化趋势常常为一种沉积微相与其它沉积微相相区沉积，为一河口砂坝沉积，其形成时顶部水动力条件较底部水动力条件强，层理倾角顶部较大，达10o一20o， 底部较小，只有5o左右，清晰地反映了这种水动力纵向上的变化规律。,沉积体内部充填结构测井解释模型,地层倾角资料长相关处理成果，可以用来确定沉积体内部结构和外部形态。在长相关矢量图上可以识别以下几种充填结构。(1)平行结构：倾角矢量成绿模式。砂岩层序面或者薄砂层、泥岩层相互平行。常见于席状沉积及海相沉积之中。(2)前积构造：倾角矢量成蓝模式。水流向前(盆地)推进过程中，有前积作用形成的结构。常见于三角洲前缘和水道中心部位。,(3)发散结构：倾角矢量呈红模式。同一时间单元地层向上倾方向减薄，沿下倾方向加厚，反映不均匀的沉积作用。常见于差异压实后河道边缘。(4)杂乱结构。倾角矢量杂乱，反映块状砂或者井眼条件不好。,确定砂坝、河道充填沉积、三角州沉积交错层和岩礁1砂坝砂坝是滨海区的机械沉积，具有线性分布特征，为与古海岸大致平行的一种砂砾堆积。砂坝形成之后，如发生海侵，就会在其上沉积泥质的岩层，形成砂坝的地层封闭。在泥岩盖层中，地层倾角随深度增加而增大。当进入砂岩体后，倾角即变小。通过砂体后，倾角趋于构造倾角。,2河道充填沉积在河道沉积中，曲折的河流把一组交错砂岩充填在河道中。靠近河床底部的冲蚀面处，交错层的沉积最厚，倾角也陡，往上交错层厚度变小，倾角也相应变缓。在地层倾角测井图上，河道充填沉积与砂坝沉积的特点很不相同。能够表现河道沉积特点的是充填于河道中的砂层交错层，而不是上面的盖层。在地层倾角测井图上(图315)，随着深度的增加，倾角也相应增大，并在河床底部出现最大的倾角。通常，河道中心的倾角要比河床边缘的倾角小一些。,3前积层 三角洲是河流的入海口处堆积而形成的，常常是作为前积层反映在地层倾角测井图上。其显示是：当穿过这种砂岩时，地层的倾斜角总的来说随深度增加而降低。它们的倾向即指示水流方向。,4碳酸盐岩礁、滨外砂坝 碳酸盐岩礁是由浅海区生物死亡后软体部分分解，坚硬的石灰质硬壳和贝壳遗留下来，经过造岩作用形成的。,岩礁附近，倾角随深度的增加而增大，一旦钻穿岩礁的顶部、倾角图的图象无规律。测倾角常常显示溶洞、裂隙、节理。沉积于礁体上面的泥岩则往往可以观察到随深度而增加的倾角变化。还可根据倾角资料分析岩礁加厚方向和走向。,五、古水流研究,地层倾角测井能够反映沉积构造信息、准确计算层理倾向、倾角。因此，对于地下地质研究，利用倾角资料分析古水流是最重要的方法。有两种方式确定古水流： 一是利用倾角测井微处理成果图，统计目的段内所有纹层倾向，取其主要方向代表古水流(全方位频率统计法)；或者统计目的层段内所有蓝模式矢量的方向，取其主要方向代表古水流;或者统计目的层段内所有蓝模式矢量的方向，取其主要方向代表古水流。 前者使用于大范围内古水流砂体内部前积结构，取其主要方向代表古水流；后者适用于大范围内古水流系统研究。,判别古水流方向判别古水流方向的方法有全矢量方位图法和红、蓝模式法。1全矢量方位图法 全矢量方位频率图法就是将一段砂层中所有矢量进行方位统计，作成小方位频率图，哪一个方位点子最多，就表明主要的水流方向。图为某井的一段河道砂的全矢量方位频率，图中清楚地表明水流方向为南西方向。该方法是一种效果既好又十分简便的方法。,沉积层主要倾向是SW30O50O，NE 50O 反映水体运动方向为NWSE向，砂体延伸方向为NW-SE向，构造倾角2O3O，地层倾角6O14O,塔中地区,石炭系下部滨海岩倾角资料57505960M显示，层理主要倾向是NW方向和向西方向，反映海侵初期沙雅东确实存在一个次级凹陷，物源区位于NW方向，海侵时层层上超，不断越岸，因此向岸方向倾角增大，倾向比较清楚，其他则较乱。,东河塘地区,2红、蓝模式法在短对比矢量图上，一段砂岩层看起来点子似乎很乱，但是只要按照红、蓝模式法将砂岩层中的矢量进行分类，显然就清楚了。对于砂岩层中的矢量大致可分为前述及的四种情况：红模式、蓝模式、绿模式、随机矢量。需要注意的是，在短对比矢量图上，红、蓝模式的划分原则比在长对比图上严格，其原则是：（1）把深度接近的箭头相连；（2）连接时不要通过一个有异义的倾角；（3）将方位大致相同的箭头连上，倾角值越大时，方位角必须越相近似才能相连。反之，当倾角很小时，方位角的变化可达90o；（4）蓝色图象的终端可以是红色图象的始端，反过来也是一样。,* 在沉积环境中每种相都有自己的特征：砂岩体的几何形态、粒度大小、分选性、层理结构、层面特征、岩性成分和泥岩颜色等等。 从水流方向上分析，可以把砂岩体分成两类： 第一类，砂岩体主要是在河床流水动力条件下沉积成的，其沉积层理呈单向水流特征。如河流相砂岩体(包括冲积扇、泛滥平原、三角洲相带的砂体)和河口坝。对于单向水流的砂岩体来讲，其水流方向就是砂岩体的延伸方向。,第二类，砂岩体主要是在海水或者湖水(海浪、湖浪、潮汐)水动力条件下形成与河流有关的砂岩体相带划分的，其沉积层理主要呈双向水流特征，主要有三角洲前缘地带的砂坝。其砂岩体的延伸方向和古水流方向是垂直的。但对于潮汐河道砂体，沉积层理呈双向水流特征，但砂体的延伸方向和古水流方向一致。应用地层倾角测井研究沉积相，主要对比矢量图(短窗长)。在短对比矢量图上，一般不考虑泥岩层，主要是分析砂岩层的情况。对于砂岩层，应用地层倾角可以判断砂体的古水流方向，从而了解砂体的延伸方向，有时还能判断砂体的加厚方向，帮助人们认识和分析沉积环境。,六、沉积构造的成像测井解释,水动力条件、岩石成因的各种沉积构造，FMI、CBIL都有不同程度的响应，这要考虑沉积构造的规模及其组成成分的变化。一般而言，在垂向上有一定规模变化的沉积构造(如冲刷面、大型层理等)，成像测井响应清晰；而规模较小或垂向上没有明显变化幅度的小型沉积构造则很难识别。一般解释沉积构造都用1：5、1：10的比例，在成像测井图像交互解释平台上做解释。（一）、冲刷面1.冲刷面的地质特征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。2.FMI图像特征如某井5088.15m初形成一个凹凸不平起伏的界面，上部暗色泥砾呈扁平状略呈定向排列，其下为含膏泥岩的高阻异常岩性反映,（二）、斜层理,1.一般地质特征斜层理为纹层、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。2.FMI图像特征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状斜层理从地质角度讲有低角度(12o、,中角度(12o一20o)、高角度(20o)，对应在FMI图像上往往呈一组不同倾角大小的正弦曲线；也有断续状斜层理，在FMI图像上往往没有完整的正弦波曲线而是粗略显示的。,(三)、槽状交错层理,1.一般地质特征 槽状交错层理为层系界面，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。2.FMI图像特征 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,（四）、板状交措层理,1.一般地质特征 板状交错层理为层系界面平行、纹层组向底部收敛的水流层理，是最直接反映古水流方向的层理类型。岩心上往往表现为几组纹层向底部收敛的层系垂向叠复。2.FMI图像特征 在FMI井周展开图像往往识别出几个平直的层系界面，每个 层板状交错层、水平层理、断续斜层理、再作用面、微错段系内纹层显示底部收敛顶部截切的明暗条纹,（五）、小型沙纹交措层理 1.一般地质特征 为在井简范围内明显显示小规模的纹层接切线及小规模的交错层理。 2.FMI图像特征 在井周成像测井图上局部发育一些小的、短的纹层截切现象，基本没有延伸出井周范围。对比解释上看小型砂纹交错层理只在部分典型的层段上有显示。（六）、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。（七）、生物钻孔构造 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。,（八）、羽状交错层理羽状交错层理相邻斜层系的纹层倾斜方向相反，呈羽毛状。因此，在FMI成像图上羽状交错层理表现为上下纹层倾向相反的正弦曲线。（九）、透镜状层理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。(十)、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；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。(十一)、韵律层理由砂泥岩间互形成的韵律层在FMI成像图上表现为平行的明暗条纹。,(十二)、沉积构造垂向序列解释1.水道垂向沉积序列 (1).一般地质特征：沉积构造垂向序列在各种沉积相中的表现明显不同。(2)FMI图像特征：2.曲流河垂向序列某井FMI成像图上一个典型曲流河垂向序列地质解释。该序列的下部为块状泥岩，成像图为均质块段模式，泥岩之上为冲刷面，对应成像图上波状暗线。自冲刷面之上发育槽状交错层理一平行层理一再作用面一板状交错层理一小型交错层理一水平层理一块状层理。,三、常见的沉积环境,第四节 常见的几种沉积环境分析1.海退沉积层序海退沉积层序，是海水向海的方向后退而形成的一系列砂岩体的组合。图绘出了海退沉积层序(滨外砂坝)的垂向剖面及其测井曲线的示意。,2.海进沉积层序海进是海平面上升引起海岸线越过陆地向前推进的结果。海进沉积层序及其测井曲线的示意。,（一）冲积扇 干旱或半干旱条件下的山口陆坡地带，山洪爆发时，剥蚀是快速的，呈锥形扇体堆积，开始时能量强，一般以间歇性泥石流及洪水流为主，后期有间歇性河流作用。可分为扇根、扇中网状河道、扇端、侧翼四个亚相。,（2）主河道沉积:主河道沉积发育在泥石流沉积之上水流中刷搬运能力强，沉积有滞留的碎屑支撑砾岩，底部常有残留的泥石流层，单层厚度不大，曲线特征为中幅正向或对称齿形，齿中线下倾或水平。,1扇根: （1）泥石流沉积；（2）主河道沉积; (1)泥石流沉积:为泥质支撑砾岩，大小混杂，分选性差，渗透性差，多期叠置、末期转化为稳流性泥石流甚至是洪水泥，因此向上渗透性变好，曲线特征为一套低幅反向齿形，齿中线上倾、平行，呈前积式幅度组合。,2扇中网状河道 在此部位水浅流急，河道迁移快，以含砾砂岩为主，有时几期河道叠置成一厚层，曲线特征为中幅厚层，常由几个齿叠加而成具箱形或钟形外貌，齿中线水平或下倾相互平行。3扇端 席状泛滥的中短波质沉积，夹有透镜状砾石层，曲线特征为平直曲线上出现中幅一低幅的反向齿形齿中线上倾。,4侧翼 为漫滩沉积，偶有沼泽相碳质层，曲线为低幅齿形，齿中线水平相互平行。冲积扇是以堆积作用为主，冲刷为辅的沉积环境，每一期洪水形成面广而薄，范围有变化的砂砾堆积，冲积扇发育的长期性和间歇性，造成多期重复的总厚度很大的碎屑堆积，（可达数百米）层序有向上变细，变粗或混合方式，由于物源区供应的衰减，构造运动的减弱，造成向上变细的层序，即从扇根泥石流到扇端席状砂的层序为主要出现的形式，曲线为大套的齿形形态组合特征，幅度中到低幅，在齿形迭置时反应为漏斗形、箱形、钟形的轮廓特征，齿中线相互平行。,（二）河流 水流通过河道，不断对陆源碎屑进行冲刷，搬运和沉积作用。,1辫状河（上游） 河身宽而浅，河道迁移频繁，从而形成为数多的河道砂坝。辫状河主要发育在中上游、地形坡度较大的地区，冲积上更发育。 该位置沉积物搬运量较大，河道迁移频繁，从而形成广泛的层层叠置的河心滩沉积。沉积物主要为砾、砂组成,且砂多泥少，沉积物颗粒粗，厚度较大，泛滥平原不发育。河漫滩、河道边滩沉积的曲线特征为齿状曲线，齿中线水平相互平行，辫状河的层序决定了其曲线形态组合以幅度较大的箱形曲线为主，顶底界面一般