及时章碳酸盐岩测井地层学研究

及时节测井地层划分对比

测井曲线最早的应用是进行地层的划分和对比，当今测井在地层对比中仍占有重要的地位利用测井曲线进行井间地层对比的主要依据是岩性标志层的测井响应特征和同层段曲线的相似性测井曲线进行井间对比的优越性在于它能提供各标志层的深度和全井段连续的测井记录

井间地层对比中的地质分析和推断可指导正确的地下地质制图它可以确定:①井中地层的海拔标高，或相对于其他井露头或地球物理勘探标准层的相对高程;②该井是否打到预定的构造部位;③该井是否钻到生产层位或再进尺多少可抵达油气层;④该井是否穿过断层;⑤提供地层产状构造形态不整合面岩性剖面上岩性层加厚与变薄规律以及岩性横向变化等

一地层对比规模及测井曲线的选择

地层对比规模有全盆地型和油田型两类，全盆地内地层对比的目的是要建立全盆地范围内地层层序，研究区域地质构造沉积体系，以恢复地层时空展布及演化的特征，对比要落实到地层细分层;探井拥有全井段地质录井和1/500主要的测井手段油田含油层系内部的地层对比，要求落实到地层中的每一个单砂层;对比以生产井为主，参考探井分层剖面;生产井在含油层系有大比例尺1/200品种较多的常规测井项目，有说明储层径向特征及流体性质的视电阻率曲线及感应测井和提供孔隙度参数的声波测井，另附有井径曲线，碳酸盐岩膏盐剖面孔隙度测井除声波时差外，主要应拥有密度测井和中子孔隙度测井，电阻率测井系列应有深浅双侧向和冲洗带电阻率测井，如微球形聚焦测井和说明岩性中泥质含量变化的自然伽马(GR)测井有的井(加密井，评价井)还补充有能计算储层各类参数的新型测井以及地层倾角测井

由于井拥有的测井曲线较多，对比时应该选择对岩性反应敏感的测井类型，参见表1-1对比时除特殊测井地层标志外，碳酸盐岩剖面多用侧向测井配合自然伽马测井所谓的特殊测井地层标志是指一些具有测井响应的地质标准层及某些地质界面，具有延伸广等时的特点，例如火山凝灰岩层白垩(低电阻低GR)不整合面煤层等

表1-1用于地层对比的主要测井类型

续表

序号测井曲线相关性使用条件用于对比时的优点与用途

1自然电位(SP)渗透层，不渗透层裸眼井，Rmf与Rm有明显差异，中低地层电阻率，淡水泥浆不受泥浆冲洗带或深侵变化的影响，多数与视电阻率曲线R05R25配合，在砂泥岩剖面显示清晰

2自然伽马(GR)放射性与地层中泥质含量有关，也与富集含放射性的矿物有机质有关中等井眼，即没有泥浆冲垮的井段不受钻井液影响，可用于油基泥浆或盐基泥浆井眼，空气钻井井孔，除裸眼外，也可在套管中测井

3短源距电阻率或放大的电极电阻率测井(Rhs)对多孔泥浆侵入带(其电阻率取决于地层因子FRwVab)及对致密层(指非导电基质)反应明显裸眼井，淡水泥浆，探测侵入带，要求地层电阻率不宜太高多用于地层对比，与SP或GR配合

4深侧向同上裸眼井，淡水泥浆，盐水泥浆，RtRw适用于盐水泥浆，高电阻层

5感应测井同上中低组地层，Rh

6声波测井Δt取决于岩性孔隙度值充液无气井眼它与孔隙度地层相关性强，适于低阻剖面，别岩性和提供Δt参数变化

7中子测井与地层含H量相关，对泥质响应明显取决于仪器类型与其他测井配合检测气层(GR，ρ0)识别岩性，提供φN参数，可在套管井中使用

8密度测井与地层密度有关，取决于岩性孔隙度及孔隙中的流体裸眼井，薄泥饼，井壁光滑用于识别岩性标志层，提供ρ0参数

9井径测井井眼大小变化裸眼井与别的测井配合进行对比

二地层对比方法

1.对比中几个概念的运用

在井间地层对比前，应具备评价地区地质知识，掌握地质背景

(1)相似概念:一般井相距越近，同层的沉积条件越相近，其岩性及其组合上的共性较多，反映在测井曲线的形态幅度厚度变化特征也相近因而对比都采用由近及远，由已知井外推式地进行对比;通常对比多从典型井开始，典型井指钻穿地层最深，地层揭示最全，有系统取心的测井系列和的曲线质量，具备明确的时代地层分层;先自典型井沿沉积走向向外进行井间对比，在遇到个别层段出现复杂地质问题(如断缺层序倒转相变等)时，暂时跳过，选可对比层段进行对比，以便宏观控制区域地层变化

(2)旋回级次概念:同一构造单元内的沉积统一受该期构造运动周期海平面升降周期的控制反映在层序上表现为同期沉积层序旋回性相同，这可以作为远距离井间大层段对比的依据季节性的变化或由沉积引起的次一级旋回(沉积旋回)变化可以作为井间小层段对比的标志无论是构造运动还是沉积周期的变化造成岩性组合的旋回性均可以在测井曲线上得到反映利用曲线形态周期性变化的特点进行地层对比特别适用于厚度变化大的地区

(3)相变规律:瓦尔特(Walther，1874)提出了相变定律，指出在横向上成因相近，并且紧密毗邻而发育着的相，才能在垂向上依次重复出现在邻井对比时，可以利用典型井纵向上依次出现相的组合指导井间对比不同的相有一定的岩性组合，反映有相应的曲线相特征，称为测井相利用测井曲线进行地层对比时可依典型井纵向依次出现的测井相特征指导井间测井曲线对比确定同一层位在复杂相变带就用这种规律指导井间对比

2.曲线对比准则

为使地层对比具有时代意义，要先从区域地层对比入手，开展全井的层段划分与对比，要依据典型井岩心与盆地边部露头区资料先分出时间地层单元，再从典型井向外开展区域地层对比为了防止对比过程中的穿时问题，要在典型井中找出具有测井响应特征的时间标志层作为井间对比的控制层，此外层段的界面往往有个时间间断，上下岩性有差异，或者是同一岩类，但物性有明显差异会引起测井曲线的明显变化

在利用标准层对比卡出大的层段的基础上，按相邻井同期沉积的相似性旋回韵律性和岩相纵向横向间变化规律性进行层段内部井间对比和细分层遵循沉积时新层覆在老层之上成层沉积的基本原则，不允许井间对比线出现交叉或翘翘板不协调现象若遇到这种现象，必定存在有地质问题或其他问题，要进行专门的分析

三地质解释原则

对于复杂井段隐含着一些地质问题或工程问题，除利用测井资料进行地质分析外还应结合钻井地质录井和区域地质资料，在明确为地质问题时应运用如下地质规律进行判断

1.对于对比层段缺失的地质推断

井缺失层段可能是由于井钻遇正断层或钻过不整合面所致这两者是容易区分的，打到正断层的井与邻近正常井比较，上下层位对应性好，仅个别层位或岩性段缺失;而钻过不整合面的井与邻近井对比，显示下剥上超的区域性变化特征，在盆地边缘地层露头区也见有同样现象

2.对于厚度有明显变化的地质解释

井打到构造挠曲带或同生断层两侧等，均有明显的地层厚度变化同生断层的下降盘在沉积时持续下沉表现出厚度明显加厚，特别是紧贴断层一侧挠曲带台上台下厚度也有明显变化台上的地层有缺失并伴之以侵蚀不整合和海侵层位，台下地层发育，且地层加厚依据对比中旋回级次特征可以对比出挠曲带台上台下的相应层位

3.对于岩相变化岩性尖灭的判断

区域上的岩相变化带与构造背景相关，反映在岩性组合和厚度两方面的变化依据瓦尔特准则可将相序变化规律解释用于平面岩相带的变化指导井间地层对比找出同一层位岩性尖灭带则可依测井响应值变化划出尖灭方向，推测尖灭点位置

四复杂条件下测井地层对比技术

在覆盖区复杂的地质条件和定向斜井等条件下，利用测井手段进行地质分析是十分重要的，这些复杂条件包括定向井陡地层和断缺等情况

目前的钻井技术和采油测试技术不仅可以在岸外油田的一个钻井平台上打好几口定向井，人为造成斜井斜角超过45°，超过相应地层厚度的40%，在油层部位打水平井增加采油面积，而且在陆上油田也打了不少双眼井，斜井直井之间的间距在目的层应达到开发井距的要求利用定向井进行地层对比前，应将测井曲线分层段并逐点校正成垂直井的测井曲线后才能与邻井对比(图1-1a)

当井穿过陡地层时，由于地层视厚度加大，对比前应参照构造产状对地层进行倾角校正后，用校正成真厚度的测井曲线与邻井对比(图1-1b)

图1-1井斜及构造产状对厚度的影响(Dikkers，1985)

直井钻过正断层时会出现地层剖面中部分层段的缺失，要与相邻两侧的直井对比，确定其断点断缺层位和断距判断一口井是否钻过断层，以及所提供断点断面产状断距等的性取决于参与其对比的井数测井曲线质量类型和该地层厚度变化复杂的程度在绘制地层对比图时，应考虑断缺段，断开剖面空出其原有层位，再绘制对比线(图1-2ab)当斜井穿越逆断层，且井斜角小于断面倾角时，也会造成井内地层的缺失，因而在对比前，必须先将斜井测井曲线校正成垂直井曲线，然后拉开钻井未遇的地层层段，进行井间对比(图1-2cdbd)，正断层和逆断层两个对比图虽形态相近，但反映不同的断层性质，可用于构造分析

图1-2地层缺失的判断(Dikkers，1985)

当垂直井钻过逆断层时，井内地层会出现重复现象，重复段的长度代表了逆断层的断距对比时应该分别按上下盘与相邻井(同一断块上)进行对比在绘制对比图时，应按上下盘分别划出井柱，画上对比线(图1-3ab)斜井穿过正断层，若井斜角小于断面倾角时，也会出现井内地层重复现象(图1-3c)，同样，应该在画对比图前，将测井曲线转换成垂直井测井曲线，再进行对比，否则会出现错误的地质解释(图1-3d)

图1-3复杂化的地层重复现象(Dikkers，1985)

当井间地层出现岩性厚度的明显变化，且相序又相对应时，可在对比图上画出岩相变化带(以折线表示)或岩性尖灭线(图1-4)

图1-4岩相变化(Dikkers，1985)

当遇到同一层段的地层厚度普遍缺失，特别是下部层缺失顶部，上部层缺少底部层位，这可能是由于不整合造成地层的下剥上超现象，在对比时应将剥蚀段空出，以恢复沉积时的原貌(图1-5)

(a)构造剖面图

(b)校正剖面

图1-5不整合(Dikkers，1985)

五地层对比步骤

遵循由已知区推向未知区的地质工作准则，对比步骤如下

(1)在盆地边部露头区或盆地内部隆起带建立地层层序剖面，了解地层岩性厚度古生物组合岩相以及地层之间的接触关系

(2)在盆地内选典型井(标准井或深探井)，在与盆地边缘地层剖面对比的基础上，依岩心录井测井等资料分层，建立区域地层剖面，找出岩性组合岩相和测井曲线间的对应关系，有助于开展盆内井间地层对比

(3)选取过典型井且平行于沉积走向的井进行对比，建立骨架剖面，在进行井间地层对比过程中，拉平标准层，画出对比标志，以此为标准，进行自上而下或自下而上的逐层对比(图1-6)

(4)对断缺层位(不整合面或断层)空出断缺厚度后再进行对比(图1-7)

(5)在综合对比基础上建立全区单井地层对比分层数据，并选出代表性井段作为全区或油田范围内的综合柱状图(图1-7)

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