沉积微相研究方法(3)

2019-03-11 13:47

图15包卷构造

砂体的沉积构造反映了以浅水牵引沉积作用为主,浪成沙纹层理的出现表现沉积作用形成于浪基面以上的水体环境。垂直和倾斜的生物潜穴的发育,也代表了一种浅水古生态环境。

不同的层理形成于不同的沉积环境,我们可以根据研究区目的层中的沉积构造,推断其沉积环境和当时水动力的强弱,进一步确定储积砂体的沉积微相。 2.3.1.5 生物特征

岩心观察描述过程中的古生物特征主要分为两类

(1)生物遗迹构造,即生物遗迹化石,是指保存在沉积物层面上及层内的生物活动的痕迹,如保存在沉积物层面上的爬迹及停息迹,保存在层内的居住迹、钻孔迹等。最常见的和应用最广泛的是虫孔,包括垂直虫孔和水平虫孔,其虫孔一般指示的为湖相环境。另外还有生物扰动构造,其一般是在浅水环境中,底栖生物对未固结沉积物的各种扰动和破坏,使沉积体变形,造成层理不规则,一般为直立或倾斜的洞穴状和漏斗状。

(2)生物遗体,其中有植物叶片、茎干、根及各种动物化石等。 2.4 测井相分析

在识别沉积相时,岩性、粒度、分选性、泥致含量、垂向序列、砂体的形态及分布等都是重要的成因标志。这些成因标志是各种沉积环境中水动力因素作用的结果,同时水动力条件控制着岩石物理性质的变化,如导电性,自然放射性、声波传导速度等。测井曲线正是各种物理性质沿井孔深度变化的物理响应。因此建立取心井准确的岩电关系,进而推广至非取心井,反推出非取心井准确储层特征。所以利用测井曲线形态可以有效地反馈上述成因标志在纵、横方向上的变化,为识别沉积相提供有价值的资料,并成为一种有效识别沉积相的途径。

1)不同的水动力条件造成了不同环境下的沉积层序在粒度、分选、泥岩含量等方面的特征,因而具有不同的测井曲线形态。

2)测井曲线的形态分析可以从幅度、形态、接触关系、次级形态四个方面来进行。曲线幅度的大小反映粒度、分选性及泥质含量等沉积特征的变化,如自然电位的异常幅度大小,自然伽玛幅值高低可以反映地层中粒度中值的大小,并能反映泥质含量的高低;

形态指单砂体曲线形态,有箱形、钟形、漏斗形、菱形四种形态,反映沉积物沉积时的能量变化或相对稳定的情况,如钟形表示沉积能量由强到弱的变化;接触关系指砂岩的顶、底界的曲线形态,反映砂岩沉积初期及末期的沉积相变化;次级形态主要包括曲线的光滑程度、包络线形态及齿中线的形态,它们帮助提供沉积信息,如齿中线成水平表明每个薄砂层粒度均匀,沉积能量均匀周期性变化;而齿中线不水平,表明沉积物沉积不连续或分选不好。根据以上所述,测井曲线特征与沉积相之间有密切的关系。用其可先结合岩性、沉积构造、古生物等信息建立取芯井测井微相特征标准,然后再推广至非取芯井,对研究区目的层进行测井微相的划分。

对于碎屑岩储层,泥岩的自然电位、自然伽玛测井曲线主要反映地层中岩石颗粒粗细及其泥质含量,对于岩性反映较灵敏,因此工作中主要应用自然伽马和自然电位测井曲线分析岩性,区分不同类型的岩石和沉积相在岩心观察的基础上,建立了不同微相测井曲线图版。

图16水下分流河道测井曲线特征

H17-12井 H17-2井 H17-36井

H17-2井 H17-12井

图17 河口砂坝测井曲线特征

图18 远砂坝测井曲线特征

H17-27井 H17-8井 H17-10井

H17-27井 H17-28井 17-8井

图19 席状砂测井曲线特征

2.5沉积微相类型及其特征

相分析是在对有关成因标志分析的基础上,对待研究沉积体的形态、模式及沉积剖面进行对比分析。研究区为三角洲沉积体,在平面上可分为三角洲前缘砂岩体带、前三角洲泥岩发育带,属于同一时期不同地点的产物,彼此交错相接;在剖面上,最底部为三角洲泥,向上覆盖三角洲前缘砂岩体;随着时间推移,三角洲泥岩和三角洲前缘砂岩体呈彼此交错叠覆的组合关系。结合所处地理和构造位置,通过对HX17等8口井的岩芯观察和精细描述,将研究区三角洲沉积体细分为三角洲前缘、前三角洲两种亚相和水下分流河道、河口坝、远砂坝、席状砂、分流间湾等微相。 2.5.1水下分流河道微相

水下分支河道为陆上分支河道的水下延伸部分,在向湖的延伸过程中,河道加宽,深度减小,分叉增多,流速减缓,堆积速率增大。由浅灰、灰白色细砂岩、粉细砂岩、粉砂岩及泥岩组成正韵律结构,砂层底部多含泥砾和泥屑,有时见炭化植物碎块。泥岩以灰和深灰色为主,是水下环境的标志。

沉积构造由下而上为较大型槽状交错层理、平行层理、小型槽状交错层理、波状层理及水平层理,可见生物扰动构造及植物碎片,自然电位曲线多为钟形,箱形及箱形—钟形,粒度概率曲线大多由跳跃和悬浮二段组成,因坡度较缓,水动力较弱,所以滚动组份含量很少,一般不超过0.2%。

图 20 HX11井水下分流河道沉积微相剖面图

2.5.2河口坝微相

河口坝是三角洲前缘亚相中最典型的沉积微相,位于分支河道的河口处,沉积速率高,是河流注入湖泊水体中时,由于湖水的顶托作用或地形的突然改变,河流携带的大量载荷快速堆积而成。水下分支河道持续供应碎屑物质,因此河口坝的规模较大,成为三角洲前缘重要的砂体类型。岩性主要是粉砂岩、粉细砂岩和细砂岩,多具反韵律特征,

单层厚度一般3-6m(图3-28)。

沉积构造主要为低角度交错层理、平行层理、斜层理和斜波状交错层理,有时出现浪成沙纹层理,少见生物扰动构造。但由于河口砂坝是三维空间的沉积体,因此,在砂坝的不同位置,砂坝的内部结构可以有明显的变化。在砂坝的中心轴可发育良好的均质砂层,而在砂坝的侧翼和端部,砂体厚度变薄,可出现泥质夹层,难以与前缘砂席相区分。河口砂坝概率曲线主要出现两种类型:1)由跳跃总体和悬浮总体组成的两段式;2)由跳跃总体和悬浮总体及其过渡段组成的两段加过渡段式。

图21 HX12井河口坝沉积微相剖面图

2.5.3远砂坝微相

远砂坝位于河口坝向前三角洲方向过渡的末端,因而有人也称之为末端砂坝,由溢出河口的细粒沉积物组成,其特点如下:岩相以泥质粉砂岩为主,略具向上变为粗的粒序,砂体厚度较小,在1米-2.5米之间;在剖面结构上,该微相常与河口坝共同组成连续向上变粗的进积复合体(图3-29),直接超覆在前三角洲的黑色泥岩之上,有时两者较难分开,因而在单井沉积相剖面分析时,可以将其与河口坝合并,称之为河口坝-远砂坝进积复合体;在测井曲线上与河口坝的区别为:远砂坝较薄,自然伽玛值较大,典型漏斗型,中-薄层,显示出该沉积微相泥质含量相对较高的特点。

SP 25 125 段 0 GR 150 深度米 3460 岩性剖面 0.2 RILM 30 微相 席状砂 远砂坝 远砂坝E1f3-2图 22 HX10井远砂坝沉积微相剖面图 34802.5.4席状砂微相 席状砂的形成主要是受波浪搬运再沉积作用的控制,是三角洲前缘水下分流河道形

3500成的河口砂坝受到波浪和岸流的改造后重新分布而形成的。它们分布在河口砂坝前缘和侧翼,呈席状或带状分布于三角洲前缘。其特点是砂体分布面积较广,其沉积特征与河口坝已有明显不同,粒度变细,砂层减薄,沉积构造中没有各类大型交错层理,主要发育平行层理和低角度斜层理,有时出现波状层理和波状交错层理。自然电位曲线为指状和齿状,粒度概率曲线分布为高悬浮陡跳跃两段式(图3-30)。

图23 HX11井席状砂沉积微相剖面图

2.5.6分支间湾微相

分支间湾也称分流间洼地,主要指位于水下分流河道之间的,一般来说,向下游方向开口并与浅湖相通,上游方向逐渐收敛的一个低洼环境。一般接收洪水期溢出水下分流河道相对较细的悬浮物质,常形成一系列的尖端指向上游的泥质楔状体。由于水下分流河道的不断改道和不同期次水下分流河道的相互叠加,分支间湾在单井剖面上与水下分流河道密切共生,反复叠置。其特点如下:岩性以泥岩为主,厚度变化较大,通常为1-10米之间;沉积构造以水平层理为主,次为小型波状层理,显示该沉积微相处于相对安静的低能环境,但有间歇性的湖浪改造作用;自然伽玛曲线为高值,曲线为踞齿状。 2.6 沉积微相及其边界的划分原则

1)根据单井相分析垂向上沉积微相的叠置规律,按照沃尔特相律理论,即垂向上的分布序列应与平面上的分布序列相一致。以此验证和对照平面上沉积微相划分的正确性。

2)在划分沉积微相中应具体分析研究区沉积背景,内陆湖盆由于受大地构造及地理条件的限制其沉积相带的发育不一定齐全,可能存在缺相现象,不能一味地按相序理论来划分。

3)无论是在进行单井相分析或是在平面上分析,沉积相带的划分不能出现“跳相”的现象,即相带可以缺失,但沉积后期发育的相带不能早于前期发育的相带出现。

4)利用小层砂体厚度分布图作为划分小层沉积微相的方法时,必须在考虑其沉积背景的前提下,结合各井测井相标志以及砂体的分布形态恰当地划分小层沉积微相。并且要特别注意:砂体的尖灭及相变的存在,无砂体厚度的小层应赋以零值;等值线上的数值大小不能作为划分某一微相相界线的固定值,而应结合测井相标志、砂体延伸方向、砂体展布形态及砂体发育状况等具体因素划分小层沉积微相,而且应该时刻考虑研究区


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