油田开发地质学-第2章 油层对比

第二章 油 层 对 比
第二章 油层对比
单井地层剖面划分 →地层对比 →地层特性及 岩层空间构造形态
世界范围的对比
古生物群 岩石绝对年龄 古地磁
地 层 对 比
大区域的对比
地层学的研究范畴 油气勘探阶段 和开发初期
区域对比--油区内全井段对比
油层对比--油区内含油井段的对比
第二章
油层对比
★★ ★★
第一节 区域地层对比方法 第二节 碎屑岩油层对比 第三节 油层细分沉积相研究 第四节 碳酸盐岩油层对比
●
其周期性重复，可从岩石的颜色、岩性、结构(如粒度)、
原理：在同一盆地内，地壳升降运动过程大体一致，
且不可逆→同期形成的地层具有相同类型的沉积旋回。
图中，可明显地划 分出5个由粗变细的沉 积旋回； 总体上：由下而上 碎屑岩逐渐减少，粘 土岩逐渐增多的趋势， 是一个大的沉积旋回。
碎屑岩沉积旋回示意图
▲
2、区域地层对比的目的
▲ ▲
建立标准剖面； 通过井间剖面对比找出地层的区域变化规律；
--如：地层的厚度、岩性、岩相等变化规律 等
▲
确定生、储、盖组合。
一、区域地层对比概述
2、区域地层划分与对比的基础资料(依据)
● ● ● ●
●
古生物资料； 矿物(重矿物)资料； 地层接触关系； 地震资料； (微量)元素资料
岩性特征； ● 沉积旋回； ● 测井资料； ● 古地磁资料； ………
●
最基础资料：岩性、古生物、矿物、沉积旋回特征
一、区域地层对比概述
4、区域地层划分与对比的方法
岩石地层学方法 ※ 生物地层学方法 ※ 同位素地质年龄测定 地球物理方法 构造学方法 层序地层学方法
第一节 区域地层对比方法
二、岩石地层学方法
1、岩性对比法
★
利用岩性对比法的 注意事项
⑴ 只适用于具有相同地质条件的较小范围； ⑵ 应尽量参照岩心、岩屑、试油等第一手资料； ⑶ 覆盖区，岩性对比大多数使用地球物理测井资料；
⑷ 对于
岩性和厚度变化剧烈 有不整合发育地区 经受强烈构造运动的地区 井资料少的地区
应采用岩相 对比法
页岩
砂岩
石灰岩
砂岩
静态资料
动态资料：试油、试采及生产资料 → 验证工作精度
▲
但是，相当一部分资料均存在不同程度的局限性(提供油
层信息有限、反映油层特性的真实性和精确度太差、不易获取较多等等)，
在实际应用时应有所选择。
★
对于砂、泥岩互层剖面中的油层对而言，由于该两类
岩层的电性差别大，曲线形态和岩性对应关系清楚。加之 电测资料获取速度快、易得连续剖面等优点，
旋回对比法注意事项：
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旋回对比可用于盆地范围内地层对比； 绝大多数沉积旋回：为地壳周期性升降运动引起， 影响范围广；
▲ ▲ ▲
旋回界限：多以水进开始部分的粗粒沉积或间断面为界；
沉积旋回类型：正旋回、反旋回、复合旋回(中间粗上下细)。 旋回对比所选用曲线： 碎屑岩地区：一般利用SP曲线和R曲线； 碳酸盐岩地区：一般利用自然伽马GR曲线。
性、电性、物性、含油性关系。
一、油层对比资料的选择
3、常用的电测资料
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碎屑岩剖面— 一般选用1：200比例尺 2.5米底部梯度电极系视电阻率曲线、 自然电位曲线、 微电极曲线， 等等。
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碳酸盐岩剖面：自然伽马、中子伽马曲线，等等。
表2-3 曲线名称
2.5 米底部 梯度视电阻 率曲线 自然电位 曲 线
各种电测曲线所反映的岩性及其组合特征的比较 优 点 缺 点
能反映各级旋回的组合特 征及各单层分界面； 能明显反映标准层特征
小于 1 米的薄层与过渡性岩 层反映不明显；高阻层以下 的岩层易受屏蔽影响
不能区分渗透性相似而岩性 能反映各级旋回组合特征； 不同的岩层；幅度值受岩层 能定性反映油层储油物性 厚度、泥浆性能影响较大 能清楚地反映各个薄层的界面； 能反映砂岩、泥岩、泥质粉砂岩、 粉砂岩、含钙岩层的岩性特征； 能反映各类岩层的储油性能
岩 相 对 比
使用测井资料进行对比时，应注意如下3个方面：
▲ ▲
必须搞清岩性-电性关系，作出各类岩性的定性解释；
选择岩性特征明显的测井曲线进行对比-碎屑岩剖面--自然电位、微电极、电阻率曲线等； 碳酸盐岩剖面：自然伽马、中子伽马曲线等。
▲
对比单位(单元)不同，参考电测曲线精细程度不同-大单位对比→主要考虑曲线大幅度变化、组合关系
根据地层本身的岩性特征、岩石组合、旋回类型、地层 所含重矿物等标志对比地层的方法→ 岩石地层学方法。 它是生产实际工作中最基本、最常用的方法。
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适用范围：岩相横向变化不大， 或者
岩性变化较大，但有规律可循的地区。
●
注意：不能用于不同盆地间的地层对比；
同一盆地，岩性变化太大，也不能单独使用。
二、岩石地层学方法 岩石地层学方法包括：
1、岩性对比法：岩性标准层法、特殊标志层法 ★
2、岩石组合法(沉积旋回法)
3、矿物(组合)法，等等。 1、岩性对比法
●
★
原理：① 沉积成层原理； ② 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。
1、岩性对比法
1、岩性标准层法
岩性标准层--在地层剖面中分布广泛，特征明显(突出)， 岩性稳定、厚度不大(适中)，易于识别的岩层。 ★★ 如：稳定的黑色页岩， 砂泥岩组合中的灰岩、白云岩等。
第一节
区域地层对比方法
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★ ★
一、区域地层对比概述 二、岩石地层学方法 三、生物地层学方法 四、地球物理资料对比 五、构造学方法 六、层序地层学方法 七、地层对比的步骤
★
一、区域地层对比概述
1、区域地层对比的概念
区域地层对比--指勘探过程中利用古生物、岩性、测 井、地震等资料，在油区范围内，进行全井段的对比。
等时面 正韵律 等时面 反韵律
正韵律 反韵律
根据沉积韵律对比地层
砂岩与页岩
石灰岩与页岩
砾岩与页岩
依据岩石(性)组合对比主要地层单元
第一节
区域地层对比方法
二、岩石地层学方法
1、岩性对比法 (岩性标准层法、特殊标志层法) 2、岩石组合法 (沉积旋回法)
3、矿物(组合)法
二、岩石地层学方法 3、矿物对比法--以重矿物对比最广泛
微电极 曲线
反映各级旋回的组 合特征不够清楚
第二节
碎屑岩油层对比
二、油层对比的依据
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1、岩性特征--岩性及岩性组合
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▲ ▲
七、地层对比的步骤--以岩性法为例
1、确定对比标志
等时面的确定 沉积旋回的确定 特殊岩性层段的确定
2、典型井(典型井段)的选择-● ●
●
典型井应位置居中； 地层齐全，且有较全的岩心录井资料， -- 包括古生物、重矿物分析成果； 测井资料齐全，曲线标志清楚。
八、地层对比的步骤--以岩性法为例
3、骨架剖面的建立--应通过典型井向外延伸，
虚线--油层对比
区域地层对比方法
第二节 碎屑岩油层对比
第三节 油层细分沉积相研究
第四节 碳酸盐岩油层对比
第二节
碎屑岩油层对比
油层对比--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对比(小层对比)。
→是确定相同层位内的油气层连续关系的对比。
★★
油层对比：
对比单元划分更细， 用于对比的资料更丰富， 对比精确度更高， 选用方法综合性更强。
第二节
碎屑岩油层对比
一、油层对比资料的选择 二、油层对比的依据 三、油层对比单元的划分 四、碎屑岩油层对比方法
五、油层对比的程序 六、油层对比成果图表的编制及应用
一、油层对比资料的选择
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油田上，可提供油层特性研究的资料很丰富： 岩性--区域地质资料、各种地质录井资料 地震资料、测井资料（电性资料） 分析化验资料
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第一节 区域地层对比方法
三、生物地层学方法
--指利用地层中古生物化石类型、化石组合及含量差异，
鉴别地层时代，划分与对比地层的方法。
基础：生物演化的发展性、阶段性、不可逆性、迁移理论 不同地区地层所含化石或化石组合若相同 →它们的地质时代相同和大致相同
★
划分与对比方法：
标准化石法； 化石组合法(微体古生物对比法)
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第一节 区域地层对比方法
四、地球物理资料对比--覆盖区
1、利用地震剖面对比（二维或三维）
井标定各反射标准层，并追踪(强反射同相轴)、闭合。
2、利用测井资料对比
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搞清岩性--电性关系，确定电性标志层； 对比电性标志层 或 相邻井的相似曲线特征。
T0 T1
第一节 区域地层对比方法
五、构造学方法
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选取典型曲线，
编制单层及不同组合类型油层典型曲线图版。
微电极曲线
SP
R
块状
层状组合
泥岩层
我国某地区碎屑岩剖面中各种岩性典型曲线示例
一、油层对比资料的选择
2、电测资料选择--选用原则
⑴ 能较好的反映油层的岩性、物性、含油性的特征；
⑵ 能清楚地显示岩性标准层的特征；
⑶ 能较明显的反应剖面上的岩性组合--沉积旋回特征； ⑷ 能清楚地反映各种岩性界面； ⑸ 测井方法在生产中已被普遍采用，测量精度高。 多种电测资料综合运用，比较全面的反应出油层的岩
一般先选择岩性变化小的方向。
4、面积控制及地层分层数据表--统一各井的分层数据 5、对比过程中的地质分析-根据沉积成层原理，井间各层对比线的变化应该是协 调的。如果出现异常，则需要分析其原因 -分层错误，或由于地质现象造成。
出现异常井段的主要原因类型：
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沉积层序问题--即地层层序重复、缺失或层序倒转， 这类地质现象均与构造运动有关。
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地层厚度有异常变化—
※不整合引起：厚度变化有规律，且具有区域性特征； ※与断层有关：只出现于个别井或个别井段。
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在连接对比线时，必须考虑到井间岩性变化。
地层超覆--造成的上覆地层厚度异常
该段在右侧 井中被剥蚀
剥蚀--形成的厚度异常
1井
2井
3井
2井地层 断缺产生的厚度异常
岩性变化(相变)：
实线--岩性对比线--错误
⑴ 原理：同一地区的沉积物来源、搬运条件及沉积环境 近似，其矿物组成及某些矿物含量基本不变或 有规律变化(或在平面上呈现规律性变化)。 ⑵ 矿物对比法的主要依据(标志)
矿物成分变化--用不同矿物组合作为对比标志； ● 矿物含量变化--用各种矿物含量百分数作对比标志； ● 特殊标准矿物--用特殊颜色、形状矿物作对比标志。
小单位对比→主要考虑单层曲线形状、厚度及电性变化等
碎屑岩电测曲线对比示例图
异常高
突变点
异常高
碳酸盐岩剖面放射性曲线对比示例图
二、岩石地层学方法
2、沉积旋回法--最常用的岩石组合法
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沉积旋回(沉积韵律)--指在垂直地层剖面上，若干相似
★★
岩性、岩相的岩石有规律地周期性重复。
构造等诸多方面表现出来。
构造学方法--利用地层之间的接触关系 划分、对比地层的方法。 地层接触 关系类型
整合接触
不整合接触
平行不整合接触--假整合 角度不整合接触--不整合
第一节
区域地层对比方法
一、区域地层对比概述 二、岩石地层学方法 三、生物地层学方法 四、地球物理资料对比 五、构造学方法 六、层序地层学方法 七、地层对比的步骤
2、特殊标志层法
标志层--指颜色、成分、结构、构造等方面有特殊标志 的岩层，易与上、下地层区别。如鲕粒灰岩、竹叶状灰岩等。
岩性对比工作中， 首先，确定各个剖面中 的标准层；
含砾砂岩
砂泥互层 黑色页岩 标准层
其次，依标准层将各剖
面连接起来； 然后，根据相似或相同 岩性段逐层对比。
灰岩
砂泥互层
岩性对比示意图
三、生物地层学方法
1、标准化石法
--利用标准化石划分对比地层的方法。
标准化石--指地理上分布广泛，地史上生存时间短、演 化快、标志清楚(特征明显)、数量多、保存较好的化石。★★
特点(优点)：方法简便、可靠，不受岩性变化限制， 可以进行大区域地层对比(特别是地面地质大区域对比) 缺点：因个体大，在岩心、岩屑中很难得到完整化石， 钻井剖面地层对比时受到限制。
三、生物地层学方法
2、化石组合法--微体古生物对比法
化石组合法--利用地层中所含全部化石或
某一类化石的自然组合对比地层的方法。
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微体古生物特点：体积小、分布广泛、种属繁多、 演化快、生物群分区现象明显；在岩心、岩屑中 易保存--适用于钻井地质地层对比。 常用的微体古生物化石：当前，我国各油区地层对比 中，常采用介形虫、轮藻和孢粉。
→电测曲线是油层对比时最为广泛采用的主要资料。
1、研究岩性--电性关系，制作典型曲线图版 2、电测资料选择 -- 选用原则
3、常用的电测资料
一、油层对比资料的选择
1、搞清岩性--电性关系， 研究各类岩性、沉积旋回在电测曲线上的显示特征
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钻取一定密度、岩心收获率达90%以上的取心井； 在这些井中进行全套完井电测； 将电测、岩心资料逐段、逐层对比，研究各种岩性、 各级沉积旋回在电测曲线上的显示及其代表形态特征；