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1、地球物理测井课件,河北工程大学资源学院 主讲人：周俊杰 勘查教研室,测井多媒体课件,河北工程大学资源学院勘查系,第八章 自然电位曲线解释沉积环境,地下自然电位来自扩散一吸附电势、过滤电势及氧化还原电势。扩散一吸附电势取决于地层水和泥浆滤液之间离子的浓度差、岩层中泥质含量以及受粒度和分选控制的孔喉半径大小。在浓度差大、泥质含量少、孔喉半径大时，扩散吸附电势就大。在压差（泥浆柱压力与地层压力之差）一定时，地层渗透性好，过滤电势就大。而渗透性又与粒度、分选和泥质含量有关。砂泥岩层的氧化还原电势取决于水动力条件的强弱。,测井多媒体课件,河北工程大学资源学院勘查系,第八章利用自然电位曲线解释沉积环境,由
2、三种电势构成的自然电位主要受粒度、分选和泥质含量的控制，而它们又受沉积时水动力能量和物源供应条件的制约，所以自然电位曲线的变化能反映沉积环境。当砂岩自下而上粒度变小、分选变差、泥质含量增多时，则意味着水动力能量变弱，物源供应减少，因而自然电位曲线幅度向上变小（见图3-3)。,测井多媒体课件,河北工程大学资源学院勘查系,第八章利用自然电位曲线解释沉积环境,（一）幅度 影响曲线幅度的因素较多，除地层水与泥浆滤液间的离子浓度差、地层厚度（小于2米）、饱和流体性质及高阻层会使幅度变化外，幅度主要反映沉积特征。在中低阻砂泥岩剖面上，单层厚度大于2米的砂岩，在相邻井段中幅度的相对变化反映了物源供应和水流能
3、量双重因素。 一般来说，河流的水流冲刷能力强，物源丰富，分选性较差，以中幅为主；滩砂物源少，水流冲刷、簸扬能力强，改造彻底，分选好，以高幅为主；漫滩沉积则因物源细少，水流能量弱，以低幅为主。,测井多媒体课件,河北工程大学资源学院勘查系,第八章利用自然电位曲线解释沉积环境,（二）形态、 形态是识别三类相的主要要素。它反映砂体沉积过程中水动力能量及物源供应情况的变化。 钟形曲线反映水流能量逐渐减弱以及物源供应的不断减少。其代表相是蛇曲河点砂坝。曲线反映河道侧向迁移的沉积序列以及河道的正粒序结构特征。,测井多媒体课件,河北工程大学资源学院勘查系,第八章利用自然电位曲线解释沉积环境,（二）形态、 漏斗
4、形曲线反映了反粒序结构。一种反映向上水流能量加强，分选逐步变好，其代表相是岸外砂坝；另一种反映了前积砂体的粒序结构，代表了河口部位（包括水下河道河口部位）的沉积特征。,测井多媒体课件,河北工程大学资源学院勘查系,第八章利用自然电位曲线解释沉积环境,（二）形态、 箱形曲线反映沉积过程中物源丰富和水动力条件稳定。一种类型是正粒序特征，下部粒粗而上部分选变好，因此幅度变化不大，它的代表相为支流河道砂；另一种类型是风成砂丘，上下颗粒均匀。,测井多媒体课件,河北工程大学资源学院勘查系,第八章利用自然电位曲线解释沉积环境,（二）形态、 齿形曲线为常见的形态。它又可进一步分为：1.具有正粒序特征的正向齿形，
5、反映水下冲刷冲填沉积特征；2.具有反粒序特征的反向齿形，反映水道末稍前积式席状砂沉积特征；3.对称齿形具有对称粒序，常代表急流作用下的席状沉积；4.指形曲线，代表强能量作用下的均匀粗粒沉积，典型相为滩砂。,测井多媒体课件,河北工程大学资源学院勘查系,第八章利用自然电位曲线解释沉积环境,（二）形态、 复合形态常见的有漏斗形一箱形曲线（自下而上命名）和箱形一钟形曲线。前者代表物源供应丰富条件下的水下砂体堆积，它表明上部水流能量强而持续，为河口砂坝的典型曲线形态；后者代表的环境为有丰富物源，但后期由于河道迁移或废弃导致能量衰退，具有河道的均质沉积到后期正向粒序的特征，其代表相为废弃河道的砂坝沉积。,
6、测井多媒体课件,河北工程大学资源学院勘查系,第八章利用自然电位曲线解释沉积环境,（三）顶、底接触关系： 单层砂岩顶底曲线变化的形态，反映了砂体沉积初期、末期水动力能量及物源供应的变化速度，它有渐变、突变两大类。 曲线的底部形态反映了砂体与下伏岩层的接触关系。突变式反映上、下层之间存在冲刷面，如河道砂底部。渐变式反映砂体的堆积特点，它又细分为加速（上凸形）、匀速和减速（上凹形）三类。,测井多媒体课件,河北工程大学资源学院勘查系,第八章利用自然电位曲线解释沉积环境,（三）顶、底接触关系： 水下河道常具有这种冲刷能力较差的底部加速式渐变特征，在冲刷面下部有原先滞留的沉积砂。底部匀速渐变代表高坡处枯水
7、道在洪水时期的沉积，或天然堤、漫滩的沉积特点。底部减速渐变，说明砂体在沉积初期物源供应不足，常为岸外砂坝的特点。 顶部突变代表物源供应的突然中断。如河道砂坝，当沉积露出水面时，就不再接受沉积。又如风成砂丘末期，突然终止堆积而被泥质复盖。顶部加速渐变代表水流能量在后期急剧减退或物源供应的迅速减少，如废弃河道砂。顶部匀速渐变代表匀速的能量减退过程，为河道侧向迁移形成之点砂坝的顶部特征。此外，滩、天然堤顶部也是如此。顶部减速渐变型代表能量和物源供应在后期缓速减退，说明有后续冰流的滞后沉积，水下河道砂的顶部具有这种特点。,测井多媒体课件,河北工程大学资源学院勘查系,第八章利用自然电位曲线解释沉积环境,
8、（四）曲线的光滑程度 属于曲线形态的次一级变化，取决于水动力能量对沉积物改造持续时间的长短，既反映了物源的丰富程度，也反映了水动力能量的强弱。曲线的光滑程度可分为光滑、微齿、齿化三级。光滑曲线代表在物源丰富和水动力作用强的条件下，被充分淘洗后的均质沉积，如滩砂。微齿代表物源充分但改造不彻底的沉积，如河道砂。它也可以代表河流季节流量不同，引起沉积颗粒粗细间互变化的特点。齿化则代表间歇性沉积的叠加，如冲积扇辫状河道沉积。,测井多媒体课件,河北工程大学资源学院勘查系,第八章利用自然电位曲线解释沉积环境,（五）齿中线 齿中线系指曲线形态上次一级齿的中线。当齿的形态一致时，齿中线相互平行，它反映能量的周
9、期变化。平行齿中线又可分水平平行、上倾平行和下倾平行三类。水平平行式代表滩砂、堤岸砂和席状砂加积式的沉积特点；上倾平行式乃一组反向齿形的组合，代表多期的水道末稍前积式沉积的组合特征；下倾平行式是一组正向齿形的组合，代表正粒序的韵律沉积，如水下冲积扇根部具有递变层理的多期岩层组合。,测井多媒体课件,河北工程大学资源学院勘查系,第八章利用自然电位曲线解释沉积环境,（五）齿中线 当齿的形态不一致时，齿中线将相交。相交类型的齿中线可分外收敛和内收敛两类。外收敛指齿中线相交于曲线的外侧（左），如岸外砂坝，它反映了砂层前积特点，底部齿中线倾斜平缓或接近水平，向上倾斜逐渐加大。齿中线交于曲线内侧（右）者称为
10、内收敛。底部齿中线下倾，中部齿中线水平，到上部齿中线上倾，反映水流能量向上变小，说明是由初期冲刷的滞留沉积、中期较均质的河道砂沉积及露出水面前充填式堆积的三个阶段组成，例如河道砂坝就具有这种特点。,测井多媒体课件,河北工程大学资源学院勘查系,第八章利用自然电位曲线解释沉积环境,（六）多层的幅度组合形式 多层曲线的幅度组合形式，指多层幅度的包络线形态。包络线形态反映多层砂体在沉积过程中能量的变化及其变化速率。据包络线的形态可分为加积式、后积式和前积式三类。后积式与前积式又可以细分为加速、匀速和减速式三个亚类，以反映同类环境下的多层砂体沉积速度的变化。,测井多媒体课件,河北工程大学资源学院勘查系,
11、第八章利用自然电位曲线解释沉积环境,（七）层序的形态组合特征 一种沉积环境有其特有的岩性特征的层序组合，因此在测井曲线上也反映出特定的形态组合。利用这种标志，可以在区域上及剖面上研究相带的分布，并借以确定层段位置，帮助进行地层对比工作。,测井多媒体课件,河北工程大学资源学院勘查系,第八章利用自然电位曲线解释沉积环境,（七）层序的形态组合特征 一种沉积环境有其特有的岩性特征的层序组合，因此在测井曲线上也反映出特定的形态组合。利用这种标志，可以在区域上及剖面上研究相带的分布，并借以确定层段位置，帮助进行地层对比工作。,测井多媒体课件,河北工程大学资源学院勘查系,第八章利用自然电位曲线解释沉积环境,
12、（七）层序的形态组合特征 一种沉积环境有其特有的岩性特征的层序组合，因此在测井曲线上也反映出特定的形态组合。利用这种标志，可以在区域上及剖面上研究相带的分布，并借以确定层段位置，帮助进行地层对比工作。,测井多媒体课件,河北工程大学资源学院勘查系,第八章利用自然电位曲线解释沉积环境,不同沉积相带的自然电位曲线特征 （一）冲积扇相 发育于干旱和半干旱气候条件下的山口陡坡地带，具有近源和急速卸载的特征。初期一般以间歇性的泥石流和洪水流为主，后期有间隙性河流作用。冲积扇属于以堆积作用为主、冲刷为辅的沉积环境。每一期洪水形成分布广、厚度薄、范围有变化的砂砾堆积。冲积扇发育的长期性和间歇性，造成多期重复的
13、和总厚度很大的（通常有数百米）碎屑堆积。 在平面上，冲积扇可分为扇根、扇中和扇端三个部分，各个部位由于水动力强弱不同，其形成的岩层组合有明显差异。,测井多媒体课件,河北工程大学资源学院勘查系,第八章利用自然电位曲线解释沉积环境,不同沉积相带的自然电位曲线特征 （一）冲积扇相 扇根 扇根又可分为河道部位与非河道部位。后者以泥石流堆积为主要特点。泥石流堆积由于泥砂混杂，渗透性极差，到末期转化为紊流性泥石流甚至洪水流时，沉积物的渗透性变好。因此每一期泥石流堆积的曲线为低幅度、反向齿形，多期泥石流沉积的幅度组分为前积式包络线。,测井多媒体课件,河北工程大学资源学院勘查系,第八章利用自然电位曲线解释沉积
14、环境,不同沉积相带的自然电位曲线特征 （一）冲积扇相 2扇中 其特点是辫状水道发育，水浅流急，河道堆积快，造成河道迁移速度也快。堆积物以砾、砂为主，有时几期河道沉积叠置在一起形成一厚层。具有齿化的箱形或齿化的钟形曲线特征，齿中线水平或下倾并相互平行。,测井多媒体课件,河北工程大学资源学院勘查系,第八章利用自然电位曲线解释沉积环境,不同沉积相带的自然电位曲线特征 （一）冲积扇相 3扇端 为席状泛滥的砂质沉积夹透镜状砾石层。曲线特征为平直段夹中到低幅的反向齿形曲线，齿中线上倾。 扇端前缘可以过渡到盐湖沉积、河流沉积或滨海（湖滨）沉积。,测井多媒体课件,河北工程大学资源学院勘查系,第八章利用自然电位
15、曲线解释沉积环境,不同沉积相带的自然电位曲线特征 （一）冲积扇相 冲积扇相的纵向层序有向上变细、变粗或混合三种类型。由于物源供应的减少、构造运动的减弱造成向上变细的层序，即从扇根泥石流到扇端席状砂的层序为主要形式出现。曲线形态总的特征是大套齿形形态组合，幅度中到低幅，在齿形叠置时反映为箱形、钟形、漏斗形等轮廓，齿中线以相互平行为主。录井的相标志有：粗、细混杂的泥、砂、砾堆积，泥岩夹层呈红色。,测井多媒体课件,河北工程大学资源学院勘查系,第八章利用自然电位曲线解释沉积环境,不同沉积相带的自然电位曲线特征 （二）河流相 河流发育在长期构造沉降、气候潮湿和水量丰富地区。河道沉积物具有正韵律特征。河流
16、可以分为上游辫状河及中、下游蛇曲河两部分,测井多媒体课件,河北工程大学资源学院勘查系,第八章利用自然电位曲线解释沉积环境,不同沉积相带的自然电位曲线特征 （二）河流相 1辫状河 从图3-6可知，上游辫状河道与冲积扇扇中辫状河道特点一致，河道浅而宽，河道迁移快，主要形成分布广泛，层层叠置的河道砂坝沉积。滩及天然堤发育不好。辫状河相为砂多泥少的层序组合。河道砂坝的曲线以箱形为主，因向上泥岩层变厚，基线变明显，曲线形态由齿化向微齿、光滑过渡。,测井多媒体课件,河北工程大学资源学院勘查系,第八章利用自然电位曲线解释沉积环境,不同沉积相带的自然电位曲线特征 （二）河流相 2曲流河 曲流河仅占有同期冲积平原的极小部分，它由活跃河道、废弃河道和近河道亚环境组成。河道的侧向迁移形成平行古水流方向的带状砂，并导致了纵向上不同亚相的组合,测井多媒体课件,河北工程大学资源学院勘查系,第八章利用自然电位曲线解释沉积环境,不同沉积相带的自然电位曲线特征 （二）河流相 2曲流河 （1）点砂坝 发育在活跃河道凸岸，底为冲刷面，为河道滞留砾石堆积，其上为河道砂，上部为河道侧向迁移后形成的堤岸砂和漫滩泥，为一套正韵律沉
