地层精细对比.docx
《地层精细对比.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《地层精细对比.docx（39页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
地层精细对比
地层精细对比
地层的划分和对比是最基础的地质工作，其主要目的是建立地层层序。
在地层研究工作中，确定一个地区地层层序主要涉及对这一地区的地层的正确划分，而确定一个地区与相邻地区地层层序的相互关系，则将涉及不同地区之间的地层对比问题，实际上地层的划分和对比二者是不能截然分开的。
油气藏开发阶段的地层划分与对比，是在油气藏发现以后进行的研究工作，它所要解决的地层问题是为了满足大比例尺地质制图的需要。
因此，层组的划分与对比是开发阶段油藏描述最基础的工作之一，只有合理地划分层组，才能正确揭示层间非均质，正确实施分层开采的各项措施。
正确的等时对比才能搞清各级层组的空间变化规律。
对储层认识的精细程度和可靠程度取决于层组划分的精细程度和对比的可靠程度。
层组划分与对比是相辅相成，不可分割的整体，合理的层组划分是正确对比的基础，只有通过反复对比，才能在一定范围内实现统一的分层。
因此，地层对比的关键是寻找被对比层段的共性。
地层精细对比是油藏精细描述的基础，它的含意是把不同区域、不同地点的各“组”或各“段”地层加以比较，以尽可能小的地层单元，实现井间等时对比，判断它们是否属相同时期的沉积，或者有着先后关系，同时要找出它们之间在岩性、岩相、厚度、生物化石及接触关系等诸方面有无明显的变化规律。
通过对比可以确定矿体在空间的分布规律，预测钻探目的层的埋深，有助于选择区域性或局部性标准层以及准确地恢复区域发展历史。
通常，地层对比程序分两步。
建立井孔一维柱状剖面是建立地层模型认识油藏最基础的第一步工作，所追求的目标是把通过各种技术手段所取得的各种资料信息，转换成内容全面、精度高的各种开发地质属性。
以下9项参数是每个井孔一维柱状剖面必须具备的最低限度的参数。
划分：
渗透层、有效层和隔层；判别：
产（含）油层，产（含）气层和产水层；给出：
渗透率、孔隙度和流体饱和度值。
当然，在现有技术水平下，建立岩石相剖面以及相应地导出一些岩石结构参数（有时甚至是孔隙结构参数），一般都已成为常规手段。
地层对比程序的第二步是建立分层井间等时对比关系。
这有两个要求：
第一，等时对比。
即按照标志层选择、相似性判断、可能性对比、可信对比、非交叉对比等规则进行地层对比，通过对比，把各个井中同时沉积的地层单元逐级地分别连接起来，形成若干个二维展布的时间地层单元。
这是由点到面的过程，也是由一维井孔柱状剖面向建立三维油藏地质体过渡最关键的一步。
第二，精细对比。
井间对比单元的精细程度，直接决定了储层描述的精细程度。
油藏描述的现象，从一套含油层系一直要逐级解剖到流体流动单元。
一套含油层系往往已经属于“期（阶）”一级或更小的地质时代单位，而一个流动单元的规模上限，则小到一个上、下由不渗透泥质岩分隔的砂体（就碎屑岩而言）。
由于砂体内部还存在着复杂的建筑结构单元，经常发现一个砂体内部还应该划分成一些更小规模的流动单元。
因此，井间等时对比的“分层”单元至少要细到每个单砂层。
只有把井间每个单砂层的等时对比关系建立起来，才有可能建立以砂体为单元的储层空间分布格架。
由此表明，井间等时地层对比的研究单位目前已细化到了沉积时间单元或韵律层，以往以岩心为主的地层划分对比方法不再适应这种研究精度的需要。
地层划分的细致程度、对比的可靠程度是油藏描述成败的关键。
对于陆相碎屑岩沉积，井间时间地层单元对比要达到这么高的分辨率，传统的地层学方法都几乎不可能。
上世纪60年代初，大庆油田提出“旋回对比，分级控制”的小层对比方法，利用沉积旋回成功地解决了湖相沉积碎屑岩储层的分单砂层等时对比问题。
应该说是一个重大创举。
然而，对于大段（逾百米）连续的河流和冲积环境沉积的单砂层对比，至今还有一些难点有待解决。
如对于以窄河道砂岩、浊积体砂岩、砂砾岩扇体、滩坝砂等为代表的陆相碎屑岩沉积，地层对比中缺乏明显的标志层，精细划分对比的难度较大。
近年来层序地层学的兴起，为油藏精细描述的时间地层对比框架提供了有力的武器。
通过在胜利油区油藏精细描述的工作实践，总结出组合测井曲线对比、相控对比、旋回对比及趋势对比等地层精细对比方法，形成了一整套全信息等时地层精细对比与划分技术。
即以层序地层学为对比理论，强调等时对比。
对比单元划分到准层序及“成因相（相当于沉积微相的成因单元）”和“岩性相（根据岩性变化再细分的次级单元）。
对比模式以沉积相概念模型做宏观控制，确定相应的对比方法。
如浊积体重力流沉积，砂体发育、横向连续，但时厚时薄，采取垂向加积对比模式，即通常所说的“平对”方法进行对比；窄河道沉积，同期河道顶面为一等时面，该等时面距标志层应有基本相等的高程，因此采取了等高程对比法，并需在进行小层对比及划分过程中，要考虑砂体的高程、旋回性、冲刷面、下切、交织、横向变化、差异压缩、砂体内的几何形态和构造等因素，其对比模式主要有叠加对比、下切对比和相变对比，一般采用多种方法综合对比。
地层对比基本概念和方法
地层对比是指建立研究区域及层段内的等时地层关系。
按研究范围，地层对比可分为世界的、大区域的、区域的和油层对比四类。
世界地层对比为全球范围的地层对比，大区域地层对比为跨盆地的地层对比，主要应用古生物群、岩石绝对年龄测定和古地磁、全球海平面变化等进行对比，属于地层学的研究范畴。
区域地层对比是指在一个油区范围内进行全井段的对比，而油层对比是指在一个油田内含油层段的对比。
油层对比提供了含油地层的空间格架，是油田地质研究的基础。
本章将就地层对比的基本概念、地层对比和油层对比的方法与程序、地层对比应注意的问题及油田开发阶段油层对比的主要成果分别进行阐述。
第一节地层对比常用术语与基础资料
一、地层对比常用术语
地层学sthatigraphy指研究成层岩石的相互关系及时、空分布规律。
主要内容包括地层的层序、时代及其地理分布，地层分类、地层对比以及各种岩石（包括火山岩、变质岩和沉积岩）之间的相互关系。
岩石地层学lithosthatigraphy地层学的一个组成部分，是根据岩石特征来研究地层的科学。
其主要内容根据岩性进行地层的划分和对比，研究地层的岩性、岩相特征和古地理、古气候的关系。
以及地层的形成与构造环境演变的关系。
生物地层学biosthatigraphy地层学的一个组成部分，也是古生物学的一个分支，是运用生物进化的不可逆性和阶段性来研究地层的学科。
目的是确定地层的相对时代。
研究的内容是根据所含化石进行生物地层带的划分和对比，以及研究生物与环境、化石带与岩相的关系。
生物地层学的方法，不仅是小范围内地层对比，也是大区域间和洲际地层年代的最重要的方法，而且对沉积相和古地理的研究也有指导意义。
地质时代geologicage指一个地层单位或地质事件的时代和年龄。
地质时代包括相对时代和同位素年龄。
地质年代表geologictimescale又称地质时代表。
是按年代顺序排列，用来表示地史时期的相对时代和同位素年龄值的表格。
内容包括各个地质年代单位及其开始和延续的年龄。
地层sthatum一切成层岩石的总称。
包括变质的和火山成因的成层岩石在内。
是一层或一组具有某种统一的特征和属性的并和上下层有着明显区别的岩层。
相邻地层之间可以为明显的层面或沉积间断所分开，也可以由某些不十分明显的界线所分开。
地层可以是固结的岩石，也可以是松散的堆积物。
地层对比sthatigraphyiccorrelation研究地层的重要手段之一。
其意义是将不同地区某些
地层单位，根据岩性及所含化石等特征，作地层单位上的比较，来证明这些或那些地层单位，在层位上是相当的，在时间上是接近同时的，这种工作方法称为地层对比。
根据地层所具特征，对比方法可有很多种：
利用所含化石进行对比，称为“生物对比”；利用岩性特征进行对比，称为“岩性对比”；又如以同位素年龄值进行地层对比，则称“同位素年龄值对比”等等。
地层对比的各种方法，常互为补充，但从古生代起，“生物对比”是常用的主要方法。
油层对比reservoircorrelation指在区域地层对比的基础上，在已确定的含油层系内进行的油层细分和连通性对比。
油层可按大层段对比，也可按单层对比。
大层段对比是把邻近的十几个或几十个单油层组成的层段作为一个单元进行对比研究。
单层（或称小层）对比是首先把含油层系细分为单层，然后按单层逐一进行对比。
查明每个单层在剖面和平面上的分布和变化情况以及油气水在其中的分布情况。
单层对比可为油气储量计算、制定开发方案以及油田开发动态分析等工作提供可靠的地质依据。
由于岩心资料往往不够充分，所以大量的对比工作是利用测井资料进行的。
层位horizon指在地层层序中的某一特殊位置。
地层层位有许多种，例如岩石层位、生物层位、年代层位、地震层位、电测层位等。
在这些层位中不仅包括了地层单位界限，而且也包括了在这些单位中起着重要对比作用所特有的划分标志。
地层单位stratigraphicunit将正常层序下组成地壳的岩层，根据它的岩性或其它特征，系统地归并为不同类型和大小级别的实体，这种实体称地层单位。
其中：
根据岩性特征所归并的地层单位，称岩性地层单位；以生物化石所归并的地层单位，称生物地层单位；以年代关系归并的地层单位，称年代地层单位。
其它尚可根据岩层的地震性质、反向地磁、电测特征、岩石成因、古地理环境等特征归并为各种不同的地层单位。
由于所归并的各地层单位的依据不同，所以它们之间没有必然的对应关系。
地质年代单位geochronologicunit又称地质时间单位。
是地史上据以表达地质时间的单位，它是以生物演化的不同阶段作为基本根据而划分的，由于生物演化阶段有长短，因而籍以划分的地质年代单位有大小不同级别，按级别从大到小分为宙、代、纪、世、期、时。
宙、代、纪、世是国际性地质年代单位，适用于全世界；期和时是区域性的地质年代单位，适用于大区域。
地质年代单位是根据地层岩石记录划分的，但它本身却并不是一个物质的实体，而地层则是物质的，所以地质年代单位本身不同于地层单位。
年代地层单位chronostratigraphicunit指在地质年代单位时间内对应形成的地层单位。
如地质年代单位中的宙、代、纪和世则对应其年代地层单位中的宇、界、系和统。
生物地层单位biosthatigraphicunit以所含化石或古生物特征的一致性作为依据而划分的地层单位。
岩石地层单位lithostratiphicunit又称地方性地层单位。
以岩性特征作为依据而划分的地层单位。
其包括群、组、段和层。
由于岩性受各地区沉积环境的控制，所以用岩性划分的地层单位，只能适用于某个特定地区。
岩性地层单位和时间地层单位（界、系、统和阶）之间没有相互对应的关系，因此前者可穿越后者的界线。
沉积间断hiatus简称间断。
指沉积过程中出现的一个小的或比较短的沉积中断现象。
沉积间断与地层缺失不同，它仅包含一个短暂的停止沉积的时间间隔，一般在恢复沉积以前很少或没有发生过侵蚀作用。
沉积间断常常发生在一套岩层中，一般很难鉴别。
但由于生物的不连续往往反映沉积的不连续或沉积中断，因此常用生物地层方法，如利用化石带的缺失现象等来推断沉积间断。
地层缺失stratumloss简称缺失。
指在地层对比过程中相对于地层标准剖面，缺失某些层段的现象。
可以是地层剥蚀、地层断缺或地层尖灭等原因造成的。
地层连续stratumcontinuity简称连续。
上下两组岩层之间没有出现沉积间断或地层缺失。
古生物的演化顺序是连续的，地层层序是连续的，说明它们的沉积过程基本是连续的，这种接触关系称为整合接触。
地层不连续stratumdiscontinuity简称不连续。
上下两组岩层之间出现沉积间断或地层缺失，则两组岩层的层序关系称地层不连续。
构造地质学称为不整合接触，简称不整合。
这种不整合接触关系是多样的，两套岩层的产状可以是一致的，也可以是不一致的，如交角不整合（角度不整合）、假整合（平行不整合）、似整合等。
地层尖灭pinchout岩层的厚度在沉积盆地边缘变薄以至消失的现象。
厚度尖灭thinningout岩层的厚度变薄以至缺失时称为厚度尖灭。
根据成因，尖灭可分原生尖灭与次生尖灭。
岩性尖灭lithologythinningout由于岩性或岩相变化而产生的尖灭。
如砂岩过渡为页岩就属于岩性尖灭。
地层超覆strataoverlap当海水或湖水覆盖面逐渐扩大，在新的淹没高地沉积了新的沉积物叫超覆现象，或称地层不整合。
进侵型的接触关系在盆地的边缘是地理不整合，它往陆地方向可以过渡为角度不整合，往盆地中央过渡为整合接触。
地层退覆strataofflap当海水或湖水覆盖面逐渐收缩，从而使相带亦向盆地中央退
缩的现象叫地层退覆。
在沉积剖面上出现的较粗沉积物堆积在较细沉积物的现象。
如果经过多次收缩，则在平面上将出现大片时代不同的粗粒碎屑物的分布现象。
沉积旋回sedimentarycycle岩石的粒度在垂直方向上重复出现的一种组合
沉积韵律sedimentaryrhythm岩层的成分、结构或颜色等有规律地重复出现的现象。
沉积相sedimentaryfacies指在特定的沉积环境形成的特定的岩石组合。
例如河流相、湖相等。
沉积单元级别划分是相对的，应从油田开发实际出发进行沉积相级别划分。
比如，河流相为大相，辫状河、曲流河、网状河为亚相，曲流河的点坝、天然堤、决口扇等为微相。
沉积微相microfacies指在亚相带范围内具有独特的岩石结构、构造、厚度、韵律性等
剖面上的沉积特征及一定的平面配置规律的最小单元。
开发层系seriesofdevelopmentstrata为一套砂、泥岩间互的含油气层组合，是在沉积盆地内可以对比的层系。
油层组oillayergroup在含油气层系的全剖面上某种测井曲线有明显的分段，这些分段上下岩性或岩性组合有明显的变化，含油级别有明显差别，可划分为油层组。
砂岩组sandsgroup油气层组内相邻的油气层发育段划分为砂层组，有些油田油层与砂层组合为一段。
小层singlelayer砂层组内上下为非渗透层分隔开的油气层为一个小层。
油砂体oilsandbody亦称单油层，一个小层内可包含几个单层，也可以是一个单层。
标准层indexbed在沉积剖面中，岩性稳定、特征突出、分布广泛、测井曲线易于辨识的，如化石层、油页岩等。
辅助标准层auxiliarykeyhorizon指具有标准层的特征或某些特征，但分布局限的层。
标志层keybed岩性组合明显、测井曲线可以辨识的层段，可选作标志层。
岩层stratum由同一岩性组成的，有两个平行或近于平行的界面所限制的层状岩石。
岩
层的上、下界面称层面
岩性层的年代滑动slipoflithohorigon岩性层在其分布范围内年代变动的现象称为年代滑动。
年代滑动现象是沉积物沉积环境的变化迅速而骤然的结果。
这种现象在空间和时间上都是很有限的。
当岩相—岩性变化剧烈，对比剖面发生困难时，就应考虑岩性层的年代滑动。
断点组合faultpointcombination一条断层，尤其是较大的断层，往往会被多口井钻
遇。
这时把同一条断层在各单井中的断点组合起来，从而恢复和研究断层的全貌，这项工作称为断点组合。
断点组合亦是验证地层对比中确定的断点数据准确与否的方法之一。
在多断层油田上，为了搞清地下各条断层的特点，正确恢复地下构造的形态，断点组合是一项十分重要的工作。
在断层发育地带，有时一口井可能钻遇若干条断层，出现若干个断点，使地层对比乃至断点组合工作变得相当复杂。
对地层对比断点的确定及井间断点进行组合时，一般应考虑以下原则：
①被组合为同一条断层的诸断点，其断层性质（正或逆）应相同；②根据各断点组合起来的断层与附近的油水界面的特征相符合，不能矛盾；③由各断点组合而成的一条断层，其落差在各处应大致相近或作有规律的渐变；④被组合起来的同一条断层，其断层面的产状要素应保持基本不变或作有规律的渐变。
厚度thickness岩层顶面到底面的垂直距离即岩层的真厚度。
由岩层顶面到底面的铅直距离称岩层的铅直厚度。
倾斜岩层的铅直厚度总是大于真厚度，而且倾角越大，铅直厚度也越大。
岩层受剥蚀后残留部分的厚度称残余厚度。
油层有效厚度reservoireffectivethickness指在目前经济技术条件下能产出工业油流的油层厚度。
一般情况下，它主要取决于油层的孔隙度、含油饱和度、渗透率和石油的粘度等。
有效厚度是用容积法计算石油储量的重要参数之一。
油层物性petrophysicalproperty主要是指油层岩石的孔隙性和渗透性能，热学、电学、声学、放射性及各种敏感性等物理性质。
总孔隙度bulkporosity岩石样品中所有孔隙空间体积与该岩样总体积的比值，称该岩样的总孔隙度或称绝对孔隙度，以百分数表示。
有效孔隙度effectiveporosity岩样中那些互相连通的且在一定压力条件下，流体在其中能够流动的孔隙体积与岩石总体积的比值，以百分数表示。
渗透率permeability在一定压差条件下，岩石能使流体通过的性能叫岩石的渗透性，岩石渗透性的好坏以渗透率数值表示，流体通过孔隙介质时服从达西定律。
绝对渗透率absolutepermeability用于岩石不起物化作用且具有一定粘度的一种流体通过岩石所求得的渗透率值称绝对渗透率。
通常取岩样的气测渗透率。
有效渗透率effectivepermeability岩石中有两种或三种流体，岩石对其中每一相的渗透率称有效渗透率或相渗透率。
二、地层对比的基础资料
地层的划分对比与地层层序的建立，当遇到相变和地层尖灭时，常常是一项复杂和难度很大的工作。
为此，需要充分运用地质、地震和测井等多种信息、多种方法结合，进行综合分析，相互补充，这样可以解决单凭某种地层对比方法所不能解决的问题。
因此，在进行地层对比工作前，首先应做好地层对比所需基础资料的收集工作。
地层对比的基础资料，一般包括岩心资料、地球物理测井资料、地震资料、油气水性质分析资料和野外露头资料。
1.岩心资料
（1）岩心描述资料应收集本油（气）田岩心（包括井壁取心和岩屑）描述资料，主要包括古生物化石、岩性特征（岩石类型、颜色、成分、结构、构造等）、岩层之间的接触关系等资料。
（2）岩心分析资料
应收集本油（气）田岩心分析资料，包括油气层物性分析（孔隙度、渗透率、含油气饱和度）、粒度分析、矿物成分分析等资料。
2.地球物理测井资料
应收集每口井油气层岩性特征和流体性质的系列测井资料（1：
200）、标准测井资料及重点井的地层倾角测井资料。
3.地震资料
应收集本地区地震解释成果（包括vsp资料。
4.油气水性质分析资料
应收集下列油、气、水分析资料：
——地面脱气原油物性分析资料；
——地面原油高压物性分析资料；
——原油化学成分和组分分析资料；
——天然气性质分析资料；
——油田水性质分析资料。
5.野外露头资料
应收集本地区含油气层段的野外露头资料。
第二节地层对比方法和对比程序
地层作为一个地质体具有多方面的特征，如矿物成分、化学组分、岩石的结构构造、层理层面特征、地磁性质、对地震波反射吸收性质、导电性、同位素年龄以及化石种类等。
因此，人们就能够根据这些不同的特征去认识地层，划分、对比地层。
地层划分是把一个地区的地层层序划分成不同级别的地层单位，并建立起地区性的地层层序。
在许多地层层序的基础上，进一步综合出区域性的地层系统。
地层对比是把不同地区的地层单位，根据岩性、古生物化石等特征作地层层位上的比较研究，进而证明这些地层单位在层位上是相当的，在时间上接近同时的。
按研究范围，地层对比可分区域地层对比和油层对比。
区域地层对比是指在一个油区范围内进行全井段的对比，而油层对比是指在一个油田内含油层段的对比。
地层（油层）精细对比方法和对比程序
地层精细对比，又称油层精细对比，简称油层对比或小层对比。
油层对比与区域地层对比无论在对比依据还是在对比方法上都没有本质的区别。
油层对比实质上是地层对比在油层内部的继续和深化，只不过油层对比要求的精确度更高，对比单元划分得更细，用于对比时的资料更丰富，选用的方法综合性更强。
目前油层对比单元已精细到时间单元、韵律段、流动单元。
（一）地层精细对比方法
在陆相油藏的精细描述中，地层的划分和对比是描述的基础，其对比单元已细化到了沉积时间单元或韵律小层，以往以岩心为主的地层划分对比方法不再适应这种研究精度的需要。
目前用于地层对比的方法有很多，包括年代地层对比、岩性对比、岩相对比、古生物组合对比、重矿物组合对比及构造对比等。
随着开发的不断深入和井点的增加，这些对比方法开始暴露出许多问题。
以目前运用最广泛的岩性对比方法为例，在开发初期合层开采时，等时地层对比和岩性对比两种方法都没有突出矛盾（图1-1-2-7）；但在油藏开发后期细分层注水开发后发现，岩性对比的结果很难解释夹在中间的韵律层低含水的原因，表明这一方法存在问题，且显然与研究人员对沉积环境的认识程度有关。
图1-1-2-7等时地层对比与岩性对比的比较
此外，年代地层对比、生物地层对比及重矿物对比等只适用于岩心或岩屑井之间的对比。
在
开发中后期，测井曲线成为地层对比的主要依据，有限的几口取心井只能粗略地控制沉积相和砂层组以上级别地层的对比，对后期小层和时间单元的对比帮助不大，因此，有必要进行新的对比方法的探索。
胜利油区的地层对比工作实践，已总结出测井曲线对比、相控对比、旋回对比及趋势对比等地层精细对比方法。
1.组合测井曲线特征对比法
（1）对比依据
一定地质历史时期内，相邻区域的沉积环境和沉积物是相似的，其测井曲线组合特征也应该具有一定的相似性。
在缺乏标志层时，这种相似性可作为邻井地层（时间单元）对比的依据。
（2）对比方法
组合测井曲线特征对比方法分单一曲线特征对比和多曲线特征对比。
单一曲线特征对比是利
用单条曲线纵向序列特征，通过图形模式识别，进行不同井点之间的对比。
单一曲线对比对横向岩性变化不大，对纵向地层组合较稳定的地区比较适用。
多曲线对比即利用多条曲线的深度序列组合特征进行对比。
在单一曲线特征不明显，无法确定对比标志时，可以通过多条曲线的多种特征共同判断。
刘泽容等认为“利用测井资料进行对比时，首先对比各井的电阻率，然后对比其它测井曲线验证结果”。
然而实践证明，首先用感应曲线进行对比比电阻率曲线更合适。
因为陆相沉积中，泥岩层作为湖相、洼地或沼泽沉积环境的产物，具有比砂岩沉积分布广、稳定性好、化石标本丰富等特点，是寻找相对稳定的对比标志的最佳层段；而在同一刻度下，感应电导率与视电阻率的倒数关系使感应曲线对低阻沉积（主要为泥岩段和纯水层）具有放大效应，反应较为灵敏。
因此，感应曲线应作为首选对比曲线。
在感应曲线的控制下，通过微电极、自然电位、电阻率等曲线进行补充、校正和地层的细分，划分出沉积时间单元或韵律段。
2.相控对比法
（1）对比依据
在没有断层或剥蚀的条件下，相邻区域沉积相出现的顺序不可超越，这就是相序原则。
相序原则是相控对比的基础，也是推测相邻沉积相存在、分析对比测井曲线变化规律的关键。
（2）对比方法
相控对比方法
升级会员 