《地层倾角》PPT课件.ppt

地层倾角测井,地层倾角测井的发展过程 第一节、地层倾角测井的测量原理 及成果图件 第二节、地层倾角测井的测井质量控制 第三节、地层倾角测井资料数字处理 第四节、地层倾角的地质应用,地层倾角测井的发展过程,自1942年在美国海湾油田使用自然电位式地层倾角以来，该技术发展迅速。1945年开始使用电极距为3英尺的三电阻率、井斜为点测式的地层倾角。1952年斯仑贝谢开始使用微梯度三电阻率、连续测斜式的地层倾角（CDM-T）。1963年发展了纵向分辨率（约0.5英寸）更高的四臂式地层倾角，随后发展了四臂式8条微电阻率式地层倾角(SHDT)、四臂式48条微电阻率式地层倾角(FMS)和八臂式192条微电阻率式地层倾角，后两者目前称为地层微电阻率扫描测井。我国引进的主要仪器类型有1016（1013）、HDT、SHDT，一般采用磁力计测斜，并辅以加速度计测量。地层倾角类仪器的设计定位是面向地质应用，这需要测井分析家和地质家共同的重视和推广应用。,第一节、地层倾角测井的测量原理,用相关对比法确定高程差,要利用地层倾角测井资料确定地层倾角和方位角，首先是对四条电阻率曲线进行对比，根据电阻率异常值找出同一层面的四个点，然后把号电极的异常值的深度作为零，就可求出其它曲线上同一层面的高度，即找出“高位差”。,式中ai为第一条曲线上对比区间中第i个采样点读数；bi为第二条曲线上对比区间中第i个采样点读数；N为对比区间的采样点数 和 分别为第一和第二条曲线对比区间各采样点读数的平均值。d等于或近于1时，相关系数最大，说明该采样点与第一条曲线同层位，两条曲线的深度差就是它们之间的高程差。,在计算机中，对地层进行对比是用数理统计的方法，即找出两条曲线的异常值的相关系数。如相关系数最大，则说明这两条曲线上的异常是反映同一层面。然后求出它们深度的相对差值，即高度差。其相关系数表达式为：,第二节、地层倾角的地质应用,一、地层倾角矢量图像的分类,二、构造解释,三、研究井旁构造,五、裂缝识别测井,四、研究沉积微相,六、确定地应力,在用地层倾角资料研究地质构造时，为了分析上的方便，通常将长对比（窗长较长）矢量图上的矢量大体分成四类：1.把矢量图上倾向大体一致、随深度增大倾角不变的一组矢量，用绿线连结，叫绿色模式，如图中的A组。它一般反映地层倾角。2.把矢量图上倾向大体一致，随深度增大倾角逐渐增大的一组矢量，用红线连结，叫红色模式，如图中B组。它们与断层、砂坝、河道、岩礁、不整合等地质构造有关。3.把矢量图上倾向大体一致、随深度增大倾角逐渐减小的一组矢量，用蓝线连结，叫蓝色模式，如图中C组。它们与断层、不整合等地质构造或大型水流交错层理有关。4.还有一类矢量，其倾向和倾角呈杂乱变化，称为杂乱倾角，如图6-11中D组，它们与岩性粗、地层成层性不好以及测井质量不好等原因有关，有时也与断点或不整合面有关。,一、地层倾角矢量图像的分类,二、构造解释,褶皱分类,1、对称背斜 当井没有穿过轴面，矢量图为绿色模式显示，与单斜构造显示相同。但是在轴面两侧钻井，两口井的矢量图在同一岩层出现倾向相反的倾角。如果井钻在背斜的顶部，这时测得的地层倾角就很小，倾斜方位角也就很乱，只有钻在两翼上，才会显示出倾角较大，方位角一致的绿色模式,2、不对称背斜 当不对称背斜和轴面重合，井钻遇不对称背斜次序是缓翼一脊面一陡翼时，矢量图有下列特征：缓冀地层中，构造倾角与倾斜方位角基本一致，矢量图呈绿色模式。由缓翼地层逐渐接近构造脊面，倾角随深度增加而减小，矢量图呈蓝色模式。在背斜脊面处倾角接近零度。由背斜脊面向陡翼地层过渡时，倾角随深度增加而增大，倾向与上翼地层相反，矢量图成红色模式。在陡翼地层中，倾角稳定，倾角比缓翼地层大，倾向与缓翼地层相反，矢量图呈绿模式。矢量模式组合为：绿一蓝一红(反)一绿(反、大)。,图是一平卧褶皱，轴面接近水平，两翼都已经倒转，故在地层倾角测井图上表现出上下两翼的倾斜方向相反。,平卧褶皱,3、平卧褶皱,图表示倒转背斜。由于两翼向一个方向倾斜，故在地层倾角测井图上表现为上下部的倾斜方向相同。同时，下部的倾角比上部的倾角大。,4、倒转背斜,倒转背斜,图表示一底辟褶皱，为一盐丘构造。它具有塑性内核，由于岩盐或石膏刺穿上覆岩层而发生褶皱，使地层的倾角发生连续变化。在地层倾角测井图上一般具有恒定的倾向，倾角较大。,底辟褶皱,5、底辟褶皱,断层面：将岩块或岩层断开成两部分，被断开的岩块或岩层顺着滑动的破裂面称为断层面。断层面的空间位置由其走向、倾向和倾角确定。断层线：断层线是断层面与地面的交线。,6、断层,断盘：断盘是断层面两侧沿断层面发生位移的岩块。如果断层面是倾斜的，位于断层面上侧的一盘为上盘，位于断层面下侧的一盘为下盘，如果断层面直立，则按断盘相对于断层的方位描述，如东盘、西盘或南盘、北盘。根据两盘的相对滑动，相对上升的一盘叫上升盘，相对下降的一盘叫下降盘。断距：断距是指被错断岩层在两盘上的对应层之间的相对距离。在不同方位的剖面上，断距值是不同的。,根据不整合面上、下地层产状和所反映的构造运动特征，不整合面分为平行不整合和角度不整合两种主要类型。平行不整合表现为上、下两套地层的产状彼此平行，但在两套地层之间缺失了一些时代的地层。角度不整合主要表现为不整合面上、下两套地层之间既缺失部分地层，产状也不相同。,7、不整合面,平行不整合(假整合)当侵蚀面的倾角与方位角没有变化时，假整合在倾角图上就无显示。当侵蚀面有风化带时，倾角图显示为乱倾角，就有可能识别假整合。如果侵蚀面侵蚀后产生局部的高点和低点，再沉积时在低洼处形成充填式沉积，倾角图为红色模式(图)或蓝色模式显示，假整合也有可能识别。,角度不整合主要表现为不整合面上、下两套地层之间既缺失部分地层，产状也不相同。,角度不整合,角度不整合,三、研究井旁构造,四、研究沉积微相,1、测井资料分析沉积环境基础,2、沉积环境的能量,3、古水流的方向及砂体延伸方向,4、沉积体内部充填结构测井解释模型,（注意连接文件）,2、沉积环境的能量 沉积环境能量的判断可依靠地层倾角的大小 倾角大表示沉积时水流流速大，沉积颗粒粗;倾角小表示沉积时水流流速小，沉积颗粒细，见表。,沉积环境能量及砂体延伸方向的判别,3、古水流的方向及砂体延伸方向 古水流方向的确定对于开发井有很大的益处，沿古水流方向注水可提高开发井的采收率，井位的布置一般也是沿古水流的方向。上表列出了古水流向与砂体的延伸方向的关系。利用地层倾角成果图判断古水流方向，主要采用的是蓝色模式法和矢量方位频率图法（还有红色模式法）。在砂岩体中，蓝色模式的矢量方向一般都指示古水流方向;矢量方位频率图法就是将研究层段中所有矢量点进行方位统计，绘制出矢量方位频率图，方位频率图中主峰的个数反映作用营力的个数，峰的方向指示古水流方向，而峰的离散反映水流方向的变化范围。,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。,全矢量方位图法,沉积环境是：水流方向基本上没有变化，沉积能量下面小、上面大，沉积旋回为一个小的反旋回沉积。,砂岩层蓝模式代表一个反旋回沉积(其矢量方向反映古水流方向),砂岩层的红模式反映一个正旋回沉积（矢量方向反映古水流方向）,上、下层系为普通河流斜层理 上面层系为河漫滩斜层理，下面层系为普通河流斜层理 上、下层系为普通河流斜层理 其沉积环境是：水流方向基本上没有变化，沉积能量由下到上逐渐减小，沉积旋回为小的正旋回沉积。在短对比矢量图上一个红模式，其矢量方向反映了古水流方向，是一个小的正旋回沉积。,河道充填沉积用方位频率图判断古水流方向（红模式泥岩夹层产状，蓝模式水流层理产状）,对于河道充填沉积来说，有时红模式的矢量方向不反映古水流方向（即砂体延伸方向）而反映砂体的加厚方向，如图所示。设井打在河床的西岸，古水流方向向南。在矢量图上点子基本上有两类：一类点子反映了薄的泥岩夹层的产状，而且一般表现为红模式，其矢量方向指向东，指向河床中心，反映砂层的加厚方向；另一类点子反映了水流层理的产状，其矢量方向指向南，反映了古水流方向。,蓝模式,红模式,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。,4、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。,(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。,5、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)冲刷面测井解释图版：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。,(1)水平层理(2)河漫滩斜层理(3)普通河流斜层理(4)急流河流斜层理,（6）砂岩层理,五、裂缝识别测井,用电导率识别裂缝和裂缝延伸方向,方法1,方法2,3,用双井径识别裂缝和裂缝方向,注：,六、确定地应力,本章完,