【油气田】第三章 地层对比正(第一节.1常规地层学)

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1、油气田地下地质学 第三章 地层对比 Subsurface Geology of oil and Gas Fields 地层 A B 地层对比分四级 1 2 3 世界的 大区域 区域的 油层对比 区域的地层对比-油区范围内，建立标准剖面 塔中油气田群 1 2 3 油层对比-一个油田内，含油层段内对比 塔中四油田 第三章油气田地下地层研究 第一节 区域地层研究 1、常规地层学研究、常规地层学研究 2、稳定同位素地层学、稳定同位素地层学 3、磁性地层学、磁性地层学 4、事件地层学、事件地层学 1、碎屑岩油气层对比、碎屑岩油气层对比 2、碳酸盐岩油气层对比、碳酸盐岩油气层对比 第二节 油层对比 岩石地

2、层学研究岩石地层学研究 地球物理学研究地球物理学研究 生物地层学研究生物地层学研究 层序地层学研究层序地层学研究 常常 规规 地地 层层 研研 究究 标准层 特殊岩性 岩性法岩性法 沉积旋回法沉积旋回法 标准层 特殊岩性 岩性法岩性法 岩性标准层法 岩性标准层-在地层剖面中分布广泛，特征明显(突出)， 岩性稳定、厚度不大(适中)，易于识别的岩层。 如：稳定的黑色页岩， 砂泥岩组合中的灰岩、白云岩等。 特殊标志层法 标志层-指颜色、成分、结构、构造等方面有特殊标志 的岩层，易与上、下地层区别。如鲕粒灰岩、竹叶状灰岩等。 岩性对比法 标准层 塔里木盆地石炭 系“双峰灰岩” 标准层是指油层剖面上岩性

3、稳定，厚度不标准层是指油层剖面上岩性稳定，厚度不 大，特征明显，分布面积较广的岩层。大，特征明显，分布面积较广的岩层。 岩性对比步骤岩性对比步骤 确定 标准层 连接 标准层 连接 岩性相似 厚度相相似的岩层 碎屑岩电测曲线对比示例图 连接 岩性相似 厚度相相似的岩层 砂岩 泥岩，可作标准层 砂岩与泥岩在测砂岩与泥岩在测 井曲线上好区分井曲线上好区分 只适用于具有相同地质条件的较小范围； 应尽量参照岩心、岩屑、试油等第一手资料； 覆盖区，岩性对比大多数使用地球物理测井资料； 对于岩性和厚度变化剧烈 有不整合发育地区 经受强烈构造运动的地区 井资料少的地区 应采用岩相 对比法 利用岩性对比法的注意

4、事项 岩性对比只适用于具有相同地质条件的较小范围， 限制在一定的岩性、岩相范围内。 岩性对比大多数在测井曲线上完成的岩性对比大多数在测井曲线上完成的 沉积旋回法-最常用的岩石组合法 沉积旋回(沉积韵律)-指在垂直地层剖面上，若干相 似岩性、岩相的岩石有规律地周期性重复。 其周期性重复，可从岩石的颜色、岩性、结构(如粒 度)、构造等诸多方面表现出来。 原理：在同一盆地内，地壳升降运动过程大体一 致，且不可逆同期形成的地层具有相同类型的 沉积旋回。 沉积旋回： 垂直地层剖面上，具相似岩性的岩 石有规律地重复出现的现象 分正旋回（岩性下粗上细）和反旋 回（岩性上粗下细）。 旋回对比一般在测井 曲线上

5、完成，这是因 为井下地层的岩性实 物资料不够，而测井 资料解释的岩性准确 率很高 边滩砂岩边滩砂岩 河漫滩泥岩河漫滩泥岩 旋回对比，分级控制 图中，可明显地划分 出5个由粗变细的沉积 旋回； 碎屑岩沉积旋回示意图 总体上：由下而上 碎屑岩逐渐减少，粘 土岩逐渐增多的趋势， 是一个大的沉积旋回。 旋回对比法注意事项： 旋回对比可用于盆地范围内地层对比； 绝大多数沉积旋回：为地壳周期性升降运动引起， 影响范围广； 旋回界限：多以水进开始部分的粗粒沉积或间断面为界； 沉积旋回类型：正旋回、反旋回、复合旋回(中间粗上下细)。 旋回对比所选用曲线： 碎屑岩地区：一般利用SP曲线和R曲线； 碳酸盐岩地区：

6、一般利用自然伽马GR曲线。 根据沉积韵律对比地层 正韵律 反韵律 正韵律 反韵律 旋回对比，分级控制 依据岩石(性)组合对比主要地层单元 砂岩与页岩 石灰岩与页岩 砾岩与页岩 生物地层学方法 指利用地层中古生物化石类型、化石组合及含量差异，鉴别 地层时代，划分与对比地层的方法。 基础：生物演化的发展性、阶段性、不可逆性、迁移理论 不同地区地层所含化石或化石组合若相同它们的地质时代 相同和大致相同。 划分与对比方法：标准化石法； 化石组合法(微体古生物对比法) 种系演化法 古生物学研究的对象是化石，化石是保存于地层中的古生物的遗体古生物学研究的对象是化石，化石是保存于地层中的古生物的遗体 和遗迹

7、和遗迹。 1、标准化石法 -利用标准化石划分对比地层的方法。 标准化石-指地理上分布广泛，地史上生存时间短 、演化快、标志清楚(特征明显)、数量多、保存较好的化石 特点(优点)：方法简便、可靠，不受岩性变化限制， 可以进行大区域地层对比(特别是地面地质大区域对比) 缺点：因个体大，在岩心、岩屑中很难得到完整化 石， 钻井剖面地层对比时受到限制。 2、化石组合法-微体古生物对比法 化石组合法-利用地层中所含全部化石或某一类化石 的自然组合对比地层的方法。 微体古生物特点：体积小、分布广泛、种属繁多、 演化快、生物群分区现象明显；在岩心、岩屑中 易保存-适用于钻井地质地层对比。 常用的微体古生物化

8、石：当前，我国各油区地层对比 中，常采用介形虫、轮藻和孢粉。 井下地层中常见的有介形虫，它的特点是种类 与数量多，演化的阶段短，分布广，在地史上 分布时间短。 微古化石化石组合用于地层对比中。 3 3、种系演化法、种系演化法 物种起源单中心 迁移与过渡 最初生产点 1 2 3 4 5 6 研究对象 每一物种最初都只在一个地方产生，其后因迁移及生存能力，再 外迁移。这就是物种起源的单中心观点。 物种不同，不能产生相同的个体。 不同的地方，可以有相同的过渡型的个体（迁移产生），他们是 等时的，这就是地层对比的依据。 柴达木盆地上新统上部，在 许多地面露头和钻井剖面中保 留了由网纹微湖介 （Micr

9、olimnocythere reticulata）向中华微湖花介 （M. sinensis）的演化过程， 前者壳面有网纹，后者壳面光 滑，还有介于这两者间的过渡 类型，即具有模糊的网纹，这 是该两种演化过程中的中间类 型，并由此构成了一个演化序 列。 最初生产点 1 2 1 2 不同的地方，可以有相同 的过渡型的个体（迁移产 生），他们是等时的. 等时 最初生产点 1 2 1 2 等时 欧洲 亚洲 地球物理学方法 地震反射波追踪实 例 通过地面露头或钻井确定 地层年代后，由地震反 射波组追踪对比地层是 常用的也是最有效的方 法。 随着钻探工作的开展，不 一定都进行微体古生物 分析对比地层，而主

10、要 是依靠反射波组追踪实 现地层对比。 层序地层学方法 1050 1075 1100 1125 1150 1175 1200 1225 1250 1275 1300 1325 1350 1375 1400 1425 1450 1475 1500 1050 1075 1100 1125 1150 1175 1200 1225 1250 1275 1300 1325 1350 1375 1400 1425 1450 1475 1500 MSC6 MSC5 MSC4 MSC3 MSC2 MSC1 QHD32-6-6 QHD32-6-4QHD32-6-7 中期旋回界线原油组划分界线 岩性对比与层序地层

11、对比结果的比较 层序 层序 层序地层学方法 基本概念： 层序：地层层序最早由sloss提出和使用，他指出，地层 层序是比群（比组大）、大群、超群更高一级的地层单 元，在一些大陆地区可以追索，而且以区域的不整合面 为界，他认为层序具有年代地层学意义。 1977年vail等：沉积层序是一个地层单元，受海平 面控制。它由内部相对整一的，成因上有联系的地 层组成，其顶、底界以不整合面或者与之可对比的 整合面为界，沉积层序由一个单一的客观标准达到， 那就是地本射和物理关系。 层序-体系域-准层序组-准层序-层组-层-纹层组-纹层 层序分级 不整合 整合 层序内部是整合的 相互之间在成因联系 由全球相对海

12、平面变化控制 1级层序：不整合贯穿全盆地 2级层序：不整合延续2/3盆地面积 3级层序：不整合延续1/3盆地面积 深海无沉积段或 盆地边缘沉积不留面 河流相 三角洲 湖相 滩 按构造作用的规模常分为4级 大于数千万年 数十万年 数百万年 数千万年 数万年 1级2级3级准层序 地层术语 组段 数千年 4级5级 相序列亚段 Miall的边界分类 八级 盆地充填 复合体 七级 沉积体系 大型三角洲 六级 河道带 五级 三角洲朵叶 河道 viil Galloway Cross 两个不整合面之间的地 层单元 两个与不整合面对应的 整合面之间的地层 最大海泛面之间的地层（凝缩段，沉积物很少） 以海进(不整

13、合)与海退的一个旋回沉积层为一个层序 海进面初海面海退面 层序地层学学派 最大海泛面最大湖泛面 是指湖平面上升到 最大形成的关键面,在 古水深曲线上,它对应 于水体最深的位置,界 面之下为水进半旋回, 界面之上为水退半旋 回。 海水向陆方向侵入的 最远、环境水深最大 期形成的非沉积作用 间断面,一般由最深水 相所代表,密集段和地 层下超面是最大海泛 面的重要识别标志。 一个完整三级层序的内部结构 海平面相对上升 海平面相对下降 海平面相对静止 海 岸 上 超 海岸顶超 层序内的地层与不整合面的关系，是重要研究内容 海岸上超的向下迁移 海平面的变化引起海岸线的变化 湖岸顶超 湖平面静止 湖岸上超

14、向盆地迁移 最终湖平面 原始湖平面 湖岸上超向陆迁移 最终湖平面 原始湖平面 层序界面的划分 根土层 浅水相覆 盖在深水 相之上 河床滞 留沉积 钙质结核 上覆洪 积岩 上覆鲕粒 上覆物性 好的砂岩 沉积旋回 层序界面的识别 层 序 界 面 的 识 别 加积 前积 层序界面的识别 成岩作用标志 辛15井T3附近褐铁矿含量变化 倾角测井资料 东营坳陷某井T1附近地层倾角矢量图 层序界面的识别 测井曲线的接触关系的突 变 东营坳陷纯8井第八层序顶界电测 曲线响应特征 单井沉积相及不同级别层序旋回的识 别 层序界面的识别 在断折带发育的陡坡上,湖平面下降到最下一个坡 折带以下后,湖平面继续下降,随后

15、又上升至最下一 个坡折带,这一期间沉积的湖泊沉积物及对应的一 些河流或其他沉积体称为低位体系域; 地层格架是指盆地内部各层序单元的几何形态和相 互关系; 体系域是指一系列同期沉积体系的集合体,是具有 成因联系的、相的三维空间组合.准层序是一个以 海泛面或与之对应的面为界、成因上有联系的层或 层组构成的相对整合序列,是测井层序地层分析的 最小基本单元; 一个层序内的地层向上的顺序依次被称为低位体系域、海 侵体系域和高位体系域； 高水位体系域是指湖水面达到最大湖泛面后沉积速度大于 湖盆沉降速度,水体变浅,湖岸变宽缓,湖盆收缩时期的沉积体。 低水位体系域是指发育于低的相对海平面变化时期，并沉 积于大

16、陆斜坡和盆内，由斜坡扇、盆底扇和由加积型沉积 充填的下切谷、和下超于盆底扇之上的进积性低水位期楔 形体组成。其顶部为海进面。 海进体系域可能是一个非常薄的海相泥岩，或盆底滞留砾 岩沉积也可能是被凝缩了的沉积段。其顶部与最大海泛面 相对应。 低水位体系域 三 级 层 序 发 育 过 程 示 意 图三 级 层 序 发 育 过 程 示 意 图 湖心湖岸 湖侵体系域 湖底浊积扇 扇三角洲 图示古地形坡折带向湖心一侧低位体系域发 育，通常由湖底浊积扇和扇三角洲等组成，这 些砂体统称为“低位扇”。低位体系域之上叠 加湖侵体系域和高位体系域。高位体系域发育 大型三角洲砂体。湖侵体系域泥岩有机质丰富， 在热演化过程中成为优质生油岩。 “低位扇” 是形成岩性油藏最有利的储集体。 生油岩 坡折带 低水位体系域 三 级 层 序 发 育 过 程 示 意 图三 级 层 序 发 育 过 程 示 意 图