《测井沉积相》PPT课件.ppt

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)、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、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。,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 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、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,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）、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。,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)的转换位置。(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，通常上部倾角大，下部倾角小。,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。,四、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,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。,五、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，顶底界面一般为突变型，也有底部突变型和顶部渐变型。,2曲流河（中、下游）曲流河河道仅占有同期冲积平原的极小一部分，它由活跃河道，废弃河道，近河道三部分亚环境组成，河道的侧向迁移形成平行于补水流方向的滞状砂，并导致了纵向上不同亚相的组合。（1）点砂坝：发育在活跃河道的凸岸，底为冲刷面，为河道滞留砾石堆积其上的河道砂，上部为侧向迁移后形成的低岸砂和漫滩泥，是一套正韵律沉积，曲线特征呈中幅钟形，齿化到微齿，齿中线内收敛。,（2）废弃河道：洪水期蛇水曲河截弯取直作用形成原有河道废弃，河道后期的充填物质有逐渐中止和突然中断两种，具箱形曲线，顶部有突变和加速渐变两种，齿中线内收敛。（3）近河道亚相：蛇曲河陡岸发育有天然堤、决口扇、边滩及漫滩沼泽，天然堤曲线特征为低幅对称齿形，决口扇层序为下粗上细，曲线为正向到对称齿形，齿中线下倾到水平。,河道相层序及曲线特征：河道相为间断的正韵律剖面，在滞留砾石滩上发育了上游网状河河道，由于河道迁移频繁，造成分布广泛，层层叠置的泥道砂坝沉积，为砂多泥少的层序组合。而蛇曲河是在冲积华原上发育的河道，为泥多砂少的层序：曲线特征网状河以大段齿化的箱形曲线为主，过渡到分散的微齿箱形曲线，曲流河则是在平直曲线上出现大型齿化到微齿的钟型曲线组合，河道部分均具有内收敛特征。,交 织 河一般发育在地形十分平坦的地区，常常被泛滥盆地沉积分为若干彼此分而又汇合的持久性河道系统。交织河河道砂体主要为细砂、粉砂，纵向上常呈完整旋回的反复叠置，厚度较小，砂岩和泥岩的比例关系一般为泥页岩多，砂岩较少，砂/泥一般为1左右，或者小于1，河道不稳定砂岩的厚度一般较小，多呈薄层状和中等厚度，由于上述地质特征，交织河的测井曲线中常呈锯齿状或指状,（三）三角洲 三角洲属于河口沉积环境处于海陆过渡地带，受到河流、滨海、浅海甚至较深海的沉积作用的影响，海陆相沉积相互交替、岩性、岩相多种多样，常见的沉积相为海退序列，在这里河流携带大量物质在河口迅速堆积下来，在没有强大的潮流和波浪能量时形成建设性三角洲，可分为三个亚相：三角洲平原、三角洲前缘、前三角洲。,1三角洲平原相 可分为分支河道、废弃河道、天然堤、决口扇、沼泽和分支间湾等组成、沉积物有砂岩、粉砂岩、泥岩、泥炭、褐煤组成的交替层：其中最主要的是河床的砂质沉积和沼泽的泥炭沉积。分支河道亚相:它具有河床沉积特点，底部有轻度剥蚀有泥粒，中部为砂或细砂顶部为粉砂和泥交互。曲线特征为具中幅微齿的箱型或钟型曲线，上部细齿加，齿中线内收敛，底部有突变和渐变两种。,2三角洲前缘相 是大型向上变粗的层序，细分为河口坝、远砂坝及侧翼亚相。（1）分支河口砂坝亚相：河流带来的砂质物质因流速降低，在分支河口处成前方，一以前积方式堆积在底积层上形成的河口砂坝，坝的前方和上部受到波浪再改造，砂子很纯分选变好，颗粒变粗形成反粒序，曲线特征为中一高幅-斗型箱型的曲线组合，下部齿化，齿中线由缓向上变陡，具有外收签特征，前积式幅度组合，上部为夹陆式幅度组合，微齿齿中线于水平。,（2）远砂坝亚相：在河口坝的前方堆积称为远砂坝，这里只有洪水期才有砂子沉积，因此它是泥粉砂和少量的砂组成的多期反韵律沉积，曲线特征低到中幅的漏斗型曲线，呈前积式幅度组合，微齿、齿中线外收敛，收签中心向上偏向外侧，反映前积时多期沉积层层面的变陡。（3）侧砂咀亚相：它是前缘砂的一侧，距河口物源稍远，面临开阔水域，波浪改造充分，形成粗粒分选好的各砂层层序。曲线特征高幅层薄的漏斗型曲线与指形曲线间互，齿中线有外收敛，和近于水平相互平行两种。,三角洲相曲线特征 建设性三角洲的纵向层序是向上变粗变薄的反粒序，顶部出现分支河道砂的正粒序，曲线特征自下而上形成连续的大型的前积式幅度组合，上部为夹击式中幅的箱形曲线组合，顶部为分散的箱型一钟型曲线组合，底部外收敛，向上其中心逐渐外移，最后过渡到齿中线水平，最后以内收敛告终，对于以波浪为主的破坏性三角洲其纵向层序为河道与滩砂相的交互，曲线特征为箱型一指型组合。,（四）、湖泊环境1、湖泊环境概述,2.湖泊沉积的地质特征和测井曲线特征（1）湖成三角洲 三角洲在淡水碎屑湖泊沉积中较为发育。在河流注入湖泊处，由于坡度变缓，流速顿减，水流扩散，水流携带的大量泥砂便堆积下来，逐渐形成向湖心方向推进的一套沉积体系，这便是湖滨三角洲。另外，前积到湖泊中的冲积扇也可以形成三角洲。它是冲积扇的辫状河道前积到湖泊中形成的，放常称为扇三角洲。由于湖泊的水动力能量最小于海洋，因此湖成三角洲一般均以河流作用占优势，形成建设性三角洲，其形态常呈鸟足状或锯齿状。在垂向层序上，湖成三角洲具有特征性的三层构造，即自下而上依次可分为底积层、前积层