地层对比和划分.ppt

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1、第二章 地层划分和对比,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，实际是地层的划分和对比二者是不能截然分开的。,按照研究范围，地层对比可分为世界的、大区域的、区域的和油层对比4类,地层对比：指建立研究区及层段内的等时地层关系。,1 地层对比,油藏地质研究,1.地层对比方法,岩石地层学方法,生物地层学方法,地球物理方法,层序地层学方法,矿物的热释光对比,（1）岩石地层学方法：以岩石或岩性特征作为对比标志的一系列方法，其划分单元为岩石地层单元

2、。,1 地层对比,油藏地质研究,基本原理 在一定范围内，由于沉积环境是相同或相似的，必然出现相同或相似的沉积特征，如岩性、厚度、特殊矿物等。,适用范围：岩相横向变化不大，或岩性虽然变化大，但有规律可寻的地区,1 地层对比,油藏地质研究,采用的主要方法 a.标志层,标志层概念：地层剖面中岩性特征突出、分布较稳定且厚度变化 不大 的岩层，为某一特定时间在一定范围内形成的特殊沉积。,常见标志层：碎屑岩中夹有的致密薄层灰岩、稳定泥岩、油页岩或化石层；碳酸盐剖面中石膏夹层或泥岩夹层；冲积沉积中的煤层、古土壤层、火山灰等；含有特殊矿物的地层；上下层段间某种特征（地层水矿化度、放射性物质含量）的差异,b.岩

3、性及岩性组合,岩性特征：岩层的颜色、成分、结构、构造等岩石学特征，它们都是沉积环境 的物质反映。,岩性组合特征：指地层剖面上多种岩性 的分布规律或上下配置 关系。,岩性组合包括：1.单一岩性层2.两种或两种以上岩石类型组成 的互层3.岩石类型有规律的重复出现韵 律层,1 地层对比,油藏地质研究,1 地层对比,油藏地质研究,1 地层对比,油藏地质研究,c.沉积旋回,定义：指若干相似岩性在地层剖面上的有规律重复出现。表现：颜色、岩性、结构、构造，特别是粒度。,正旋回：地壳下降，发生水进，在剖面上形成自下而上由粗变细的水进序列；,反旋回：地壳上升，发生水退，在剖面上形成自下而上由细变粗的水退序列。,

4、完整旋回：指地壳由下降而又上升，在剖面上形成自下而上由粗变细再变粗的水进水退序列。,成因地壳周期性的升降,1 地层对比,油藏地质研究,在油田范围内，沉积旋回一般从小到大按四级划分。,四级沉积旋回（或称韵律）包含一个单油层在内的不同粒度序列岩石的一个组合。在这个组合中单油层粒度最粗，它的厚度、结构及层理随沉积相带的变化而有所不同。,三级沉积旋回 同一岩相段内几种不同类型的单层或者四级旋回组成的旋回性沉积。它与砂层组大体相当。,二级沉积旋回 由不同岩相段组成的旋回性沉积，它包含若干砂层组所组成的几个油层组。油层分布状况与油层特征基本相近，是一套可以组合成一个开发层系的油层组合。其顶底应有相当厚度的

5、泥岩将它与相邻油层组完全分隔。一般都有标准层或辅助标准层来控制旋回界线。一级沉积旋回 由若干个油层组构成的旋回性沉积组成。它相当于生油层与储油层的组合，或储油层与盖层的组合。每套含油层系一般都有古生物或微体古生物标准层来控制旋回界线。,d.重矿物法 沉积岩中矿物按其相对密度可以分为两类：相对密度大于2.09的叫重矿物，小于2.09的叫轻矿物。重矿物如锆英石、磷灰石、电气石、金红石、钛铁矿等。在不同的地层中重矿物组合和含量是变化的。在同一物源区的前提下，它可作为地层划分、对比的依据。我国中、新生界以陆相为主，一个沉积区往往受到多个沉积物源的影响，地层对比成效不很明显，一般情况不常使用此法。,1

6、地层对比,油藏地质研究,（2）生物地层学方法：以生物化石或化石群为对比标志的一系列方法，其划分单元为生物地层单元。基本原理 生物界的演化比无机界的发展具有更加显著的阶段性和不可逆性。只要地层所含化石或化石组合相同或相似，它们的地质时代就相同或大致相当，这就是使用古生物化石划分对比地层的理论依据。古生物学法是确定地层相对地质年代的基础。在油气勘探中，多利用岩心或岩屑中的微体化石及超微化石进行地层对比，在各油田的区域地层对比研究中已成为不可缺少的重要方法。,1 地层对比,油藏地质研究,采用的主要方法 a.标准化石法 在一个地层单位中，选择少数特有的生物化石，这种化石只在该段地层中出现，上、下邻层中

7、不存在，它们是特定地质时代的产物，这些化石就叫做标准化石。根据标准化石来进行地层划分和对比的方法叫做标准化石法。所谓标准化石也是相对的，但它具有明显特征：生存时代短；分布范围广；数量多，易于发现及鉴定，保存完好。,1 地层对比,油藏地质研究,b.化石组合法,生物地层学方法无疑已成为现今油气勘探中地层对比的重要手段，但也存在局限性，如化石鉴定的分歧，地质环境复杂多变引起的古生物化石的穿时性，以及出现无化石的“哑”层，这都不同程度地造成了地层划分对比的差错，从而影响了油气勘探进程。,1 地层对比,油藏地质研究,全部化石或某一类化石的自然组合,层序地层学分析技术是20世纪80年代在地层学基础上新发展

8、起来的一门沉积地层学分支学科，它是划分对比和分析沉积岩的一种新技术和新方法。层序地层学是研究以不整合面或与之相对应的整合面为边界的年代地层格架中具有成因联系的、旋回岩性序列间相互关联的地层学分支学科。也可定义为研究年代地层格架中成因关联的学科（Van Wagoner，1988，1990）。一个沉积层序是由沉积在一个相对海平面升降旋回之间的各种沉积物组合而成的，一个层序中地层单元的几何形态和岩性受构造沉降、全球海平面升降、沉积物供给速率和气候变化等四个基本因素的控制。,（3）层序地层学方法：,1 地层对比,油藏地质研究,在一定范围内，由于某一地层的沉积环境是相同或相似的，必然具有相同或相似的岩性

9、特征。而岩石的地球物理特征，主要是由岩性、物性及含流体性质所决定的。因此，一般情况下，局部范围内的同一地层，其测井曲线（如自然伽玛、视电阻率等）也出现相同或相的特征，这就是应用测井曲线划分、对比地层的依据。,（4）地球物理学方法：,a.测井,1 地层对比,油藏地质研究,地震勘探中获得的反射波资料是地层的地震响应。同一反射界面的反射波具有相同或相似的特征，如反射波振幅、波形、频率、反射波波组的相位个数等等。根据这些特征，沿横向对比追踪出同一反射界面的反射，则可实现同一地质界面的对比。而反射波组对应的地质层位是根据钻井资料和地质资料来标定的，由此可间接地实现地层对比。利用地震资料对比地层有其不可取

10、代的重要作用，许多实例表明，在一定条件下，它正确地揭示出岩石地层学与生物地层学方法的缺陷与弊端，并予以修正。另一方面，由于地震资料的品质，以及处理方法的局限性，并不能完全取代别的方法，但在区域地层对比中具有举足轻重的作用。,b.地震,1 地层对比,油藏地质研究,地震层序地层对比,1 地层对比,油藏地质研究,（5）某些矿物的热释光,1 地层对比,油藏地质研究,碎屑矿物如石英等受热激发时，以光的形式释放出的聚集的部分能量特性作为对比标志。热释光现象分为天然热释光和人工热释光两种。,二、油层对比,地层对比,油层对比,是解决地层时代和大套岩层的横向比较。,是在已知地层时代和大套岩层横向延伸的情况下，所

11、进行的以渗透性储层横向连续情况和隔层 分布情况的横向追踪。,油层对比 一是细，剖面上要求划分对比到单油层；的特点：二是注重连通性，油层平面与剖面的连通情况和隔层的 分布情况都是对比研究的重点。,1.油层对比的概念 在邻井之间和研究区范围进行油层的横向连续性追踪。油层对比是研究油层空间展布和连通情况的基础。,1 地层对比,油藏地质研究,2隔、夹层概念,是指稳定分布于两个渗透性岩层中间的不渗透岩层。隔层的特点是封隔性好、平面分布较稳定、具一定厚度（泥岩一般需3m以上）,隔层一般由泥岩、页岩或泥质含量很高胶结比较致密的泥质粉砂岩等非储层岩性充当,是指夹在连续油层（或渗透层）内部的非有效油层（或非储层

12、）。夹层的特点是平面分布不稳定，厚度较小。有的夹层不具渗透性，有的也具一定的渗透性,甚至还具油迹以下的含油显示，但基本无可动油。,夹层则往往是砂岩中的泥质条带、钙质条带，或泥、钙质粉砂岩薄层条带。,1 地层对比,油藏地质研究,1 地层对比,油藏地质研究,3.油层对比单元划分,是含油层系中的最小单元。单油层的岩性、储油物性基本一致，具有一定厚度，上下为隔层或者以粒度变细分隔，具有一定分布范围,由若干相邻的单油层组合而成。同一砂层组的岩性特征基本一致，其上下应有较为稳定的隔层分隔。,由若干油层特性相近的砂层组组合而成。其顶底应有较厚的泥岩作盖层和底层，并且分布在同一岩相段内，其岩相的顶底即为油层组

13、的顶底界。,由若干油层组组合而成。同一含油层系内油层的沉积成因、岩石类型相近，油水特征基本一致。含油层系的顶、底界与地层时代的分界线基本一致。,1 地层对比,油藏地质研究,4.油层对比依据,岩性特征；沉积旋回；测井曲线特征,测井曲线能清楚地反映岩石特征、岩性组合特征、沉积旋回及岩相特征,1 地层对比,油藏地质研究,5.油层对比方法,标准层：岩性特征突出、岩性稳定、电性特征明显、分布范围较广（90%）且厚度变化不大的岩层。利用标准层一般可以确定油层组的界线。,A选择标准层,标准层常见类型：,a.砂泥岩剖面中的薄层灰岩；b.碳酸盐岩剖面中的石膏、泥岩；c.碎屑岩剖面中稳定泥岩段；d.特殊岩性：油页

14、岩、煤层；e.含有特殊矿物或化石岩层,准备工作,1 地层对比,油藏地质研究,它能在已确定油层组界线的基础上，配合次一级旋回特征划分砂层组和单油层。,油田（藏）综合柱状剖面图就是该油田（藏）的标准剖面。它是进行油层划分对比的标尺和依据，是全油田进行新井分层和全区统层的标准。,C建立标准剖面,B选择辅助标准层,辅助标准层：岩性、电性特征较突出，在三级构造局部地区具有相对稳定性（9050%）的岩层。,从几口钻遇油层较全、录井取心资料和测井资料丰富的井中，挑选有代表性的油层组合汇编成综合柱状剖面图,1 地层对比,油藏地质研究,地层正常，无缺失和重复,D 选择骨架剖面,油层对比首先规划通过标准剖面井的骨

15、架剖面。骨架剖面一般选择沿岩性变化小的方向展开，这样容易进行对比，然后再从骨架剖面向两侧建立辅助剖面以控制全区。,点,线,面,1 地层对比,油藏地质研究,1 地层对比,油藏地质研究,E 曲线准备和对比基线选择,油层细分对比主要使用2.5m的底部梯度电阻率曲线、自然电位曲线（或者自然伽玛曲线）和微电极曲线，利用这三条曲线进行油层细分对比。一般选择标准层的顶面或底面作为水平对比基线。,1 地层对比,油藏地质研究,1 地层对比,油藏地质研究,1 地层对比,油藏地质研究,（1）利用标准层划分油层组,用标准层、辅助标准层确定油层组的层位界线。,就是在全区范围统一层组界限，提高小层划分对比的准确性,对比步

16、骤,1 地层对比,油藏地质研究,上述图件能从平面、剖面及立体的角度展现油层在二维和三维空间的变化情况，比较直观地反映出油层厚度、物性等的空间分布特征和非均质性变化，是油田分析研究大量应用的基础图件。,对比成果,1 地层对比,油藏地质研究,X4井,X7井,X11井,X5井,对比过程中的地质情况分析：,1）地层厚度变化,正常情况,地层厚度渐变,异常情况,地层厚度突变,断层,地层超覆,地层剥蚀,岩相变化,构造倒转,1 地层对比,油藏地质研究,逆断层,1 地层对比,油藏地质研究,剥蚀,1 地层对比,油藏地质研究,1 地层对比,油藏地质研究,2）地层尖灭,(1)经验法:井间1/2处(2)外推法：根据两井

17、点同一砂层厚度变化梯度外推。(3)统计法：建立砂岩延伸长度与厚度的关系尖灭位置公式。,1 地层对比,油藏地质研究,四 河流三角洲地区的油层对比 利用古土壤成熟度进行旋回划分和对比古土壤是河流沉积环境演变到一定阶段的产物，可以反映河流沉积旋回，因此古土壤的成熟度的高低变化代表环境特征的变化。这种变化在一个地区具有等时意义，可以作为地层对比标志。步骤：1 通过观察岩心资料，划分单井非土壤层系和土壤层系，并将各井对应层对比连线；2 在土壤层系内部，利用古土壤成熟度旋回进一步对比。切片对比由于河道频繁摆动改道，使河道砂体在泛滥沉积中随机出现，任何的一个等时单元在侧向上都会出现河道砂体与泛滥沉积的交互相

18、变。步骤：1 选择标准层；2 在标准层之间，按照总厚度变化趋势进行等分或者不等分，其等分线或不等分线可作为等时线。,1 地层对比,油藏地质研究,等高程法利用标准层或辅助标准层控制砂体，砂体顶面对比。同一河道沉积，其顶面距标准层应有大体相等的“高程”；反之不同时期沉积的河道砂体，其顶面高程应不相同。,1 地层对比,油藏地质研究,五 碳酸盐岩储集单元对比 储集单元的划分1.概念在碳酸盐岩剖面中，具有储集层、产层、盖层、底层，能够储集与保存油气的基本岩石组合。2.划分原则 具完整的储、渗、盖、底的岩性组合 同一储集单元具有统一的水动力系统 不受地层单元的限制，可以穿层、穿时 具有相似的流体性质3.特

19、点不受地层单元约束；一个储集单元可以相对于若干地层单元；厚度可达几百米。,1 地层对比,油藏地质研究,1.建立标准剖面，划分储集单元。通常选取心井。,2.选择标准层，确定水平对比基线。标准层可以是碳酸盐岩剖面中的石膏层、盐岩层或稳定泥岩、双峰灰岩等。,3.对准水平基线，进行盖层与底层的对比，由此划出储集单元，再连线对比（储集单元用虚线，地层单元用实线）。,4.动态资料验证。（油层压力、流体性质、井间连通渗流情况）,储集单元对比,1 地层对比,油藏地质研究,思考题:,1.标志层的概念以及常见标志层有哪些?,2.隔夹层的概念?,3.油层对比的步骤?,4.地层的重复或缺失主要由哪些地质现象引起?,1 地层对比,油藏地质研究,栅状图示例,四川盆地川南地区某井嘉陵江组柱状剖面图,石膏,储层,砂体对比剖面图,单井砂体对比数据表,