測井解釋模型是指由測井數據生成的測井相過渡到具有明顯地質含意的沉積相的映射關係，包括岩石組合及層序的測井解釋模型和沉積構造、沉積體結構的測井解釋模型。
基本介紹
- 中文名：測井解釋模型
- 外文名：log interpretation model
- 學科：測井
- 分類：岩石組合及層序、沉積構造和結構
- 內容：曲線特徵、解釋模型等
- 數據基礎：測井數據
分類,岩石組合及層序的測井解釋模型,沉積構造、沉積體結構的測井解釋模型,
分類
測井解釋模型可以分為岩石組合及層序的測井解釋模型和沉積構造、沉積體結構的測井解釋模型。
岩石組合及層序的測井解釋模型
1.測井曲線的一般特徵
1)常規組合測井曲線
(1)測井曲線幅度特徵。
測井曲線幅度受地層的岩性、厚度、流體性質等因素控制,可以反映出沉積物粒度、分選性及泥質含量等。一般對於顆粒粗、滲透性好的砂岩,具有高SP 負異常和低GR 特徵；反之細粒沉積物,如泥岩、泥質粉砂岩等具有低SP 幅度、高GR 特徵。在實際套用過程中應針對不同地區的地質、地下流體性質等情況,在岩心觀察基礎上建立適應本地區的岩性與測井信息之間的聯繫。
(2)測井曲線形態特徵。
不同的沉積環境下,由於物源情況不同、水動力條件不同及水深不同,必然造成沉積物組合形式和層序特徵(正旋迴、反旋迴、塊狀)的不同,反映在測井曲線上就是不同的測井曲線形態。圖 是經常被採用的測井曲線形態特徵與沉積物層序特徵與沉積環境之間的關係圖。在實際套用過程中,應根據地區情況,建立本地區圖版,但圖仍不失一般指導意義。
①柱形(箱形),反映沉積過程中物源供應豐富、水動力條件穩定下的快速堆積,或環境穩定的沉積。
②鐘形,測井曲線下部最大,往上越來越小,是水流能量逐漸減弱或物源供應越來越少的表現。
③漏斗形,與鐘形相反,垂向上呈水退的反粒序,水動力能量逐漸加強和物源區物質供應越來越豐富的沉積環境。
④複合形,表示由兩種或兩種以上的曲線形態組合,如下部為柱形,上部為鐘形或漏斗形組成,表示一種水動力環境向另一種環境的變化。 各類形態又可進一步細分為光滑形和鋸齒形。
(3)接觸關係。
頂底接觸關係反映砂體沉積初期、末期水動力能量及物源供應的變化速度,有漸變和突變兩種,漸變又分為加速、線性和減速三種,反映曲線形態上的凸型、直線和凹形。突變往往表示沖刷(底部突變)或物源的中斷(頂部突變)。
(4)曲線光滑程度。
屬曲線形態的次一級變化,可分為光滑、微齒、齒化三級。光滑代表物源豐富,水動力作用穩定；齒化代表間歇性沉積的疊積,或各種物理化學量有較大的頻繁變化。
(5)齒中線。
分為水平平行、上傾和下傾平行三類。當齒的形態一致時,齒中線相互平行,反映能量變化的周期性；當齒形不一致時,齒中線將相交,分為內收斂和外收斂,各反映不同的沉積特徵。
2)地層的傾角測井微電導率曲線特徵將四條微電導率曲線和常規曲線配合,並對比岩心觀察描述,可以得到:
(1)從曲線形態和曲線的相似性判斷岩性及微細旋迴的劃分。
(2)向上變細或向上變粗的層序,直接使用微電導率曲線或其合成的電阻率曲線進行精細研究。
(3)均勻砂體(無明顯層理)和具有細紋層、大型層理的砂岩明顯不一樣,均勻塊狀砂岩四條電導率曲線相關性檢驗很差。
(4)平行以及非平行層理可以根據四條電導率曲線特徵值的平行度來衡量。
(5)精細層理對比線,有些對比涉及到所有四條電導率曲線,有些則全不涉及,根據其電導率異常或電阻率異常、所涉及的極板數等,可以做出合理解釋,如卵石、透鏡體、裂縫及其它特徵。
(6)張裂縫顯示為孤立的導電尖峰。
地層傾角測井與常規曲線相比,有更加細密的採樣間隔,可以反映地層的岩性成分、含流體性質及砂岩的細微特徵。在含流體性質一定的情況下,微電導率曲線的包絡線可以反映粒序變化微旋迴特徵,而微電導率曲線基線的突變則往往是不同岩性轉換面。這就為我們在常規測井曲線約束下研究岩石內部結構變化和成分變化提供了更精細的方法手段。
2.層序特徵測井解釋模型
每一種沉積亞相、微相的測井曲線形狀的變化就可以反映其粒序序列變化,通常用可以反映岩性、粒序變化的自然伽瑪(GR)、自然電位(SP)的形態組合來反映每一種沉積亞相、微相的層序特徵,因而通常有四種粒序模型:
(1)正粒序模型:一般為鐘形,即自然伽馬向上逐漸增大,而自然電位為自下而上由高負偏向低負偏甚至基線附近變化。
(2)反粒序模型:對應於漏斗形測井曲線,即自然伽馬向上逐漸減小,而自然電位自下而上由基線或低負偏向高負偏變化。
(3)複合粒序模型:對應於複合形態的測井曲線,即由兩個或兩個以上鐘形、漏斗形自然電位和自然伽馬曲線連續變化組成。
(4)無粒序模型:對應於箱形或平直測井曲線,即自然電位及自然伽馬曲線形狀自下而上不變或只是微齒化。將各種粒序模型對應於各種沉積亞相、微相中,針對沉積學研究中沉積層序成旋迴分布。的顆粒大小、岩性粗細變化在測井曲線上的不同反映,總結出各種沉積亞相、微相的層序變化曲線形態組合特徵,歸結於圖5-5。具有廣泛的實用性,實踐證明是正確的,在沉積學研究中普遍使用,並被廣大沉積學家承認和套用。
3.岩石組合(成分、顆粒)測井解釋模型
以岩性相分析程式識別各種岩性組合類型和計算機定性、定量處理,是始終受到人們關注的課題,近幾年來得到了廣泛的套用。 FACLLOG、LITH。測井相自動分析系統(Shhumberger,1985),CLLOG MATIDEN 岩性、測井相自動識別程式(肖義越等,1989)以及在SUN 工作站上的多無統計模式識別技術和ANN(神經網路)模式識別技術(郭榮坤、王貴文等,1994)使測井岩性分析從手工到計算機定量化邁出了關鍵步驟。每一種岩性或組合類型在計算機處理中主要從曲線及數值本身出發來劃分,在研究區的目的層段由關鍵井的測井回響特徵差別區分各種岩性及組合。
1)測井回響特徵值(測井參數值)測井曲線的回響特徵,自然伽馬曲線、自然電位曲線形態、幅度、組合特徵等雖然是沉積層的成分、粒度、地層水的性質及內部含有物等的反映。但不同盆地或同一盆地不同層系由於受岩層厚度、相鄰岩層性質、岩層傾斜及鑽井過程中所用鑽井液的不同,所表現出來的測井回響特徵也是不一樣的。
2)測井相圖的編制
為了使測井相直觀地表達出來,通常用蛛網圖或梯形圖表示測井相。就是用能夠反映相特徵的各種測井參數值為輻射軸或橫軸,以不同相之間的差別為依據,以圖形區分測井相。測井相圖如圖,可以把主要沉積亞相、微相的岩性電性相區別開來:前緣席狀砂的粉砂岩、河口壩的細砂岩、分流河道的細砂岩和河道間或淺湖泥岩。
3)岩石組合測井解釋模型在實際處理中的選擇
岩石組合在不同研究區的不同目的層段有較大的差異性,表現出的電性數值也不同,因而針對不同的地區要選擇不同的測井解釋模型,採集岩心樣本用於系統處理。輪南地區三疊系,有礫狀砂岩、含礫不等粒砂岩、粗砂岩、中細砂岩、細砂岩、粉砂岩、泥質粉砂岩及泥岩。
沉積構造、沉積體結構的測井解釋模型
高解析度地層傾角測井包含有大量的沉積結構和構造方面的信息,在油田構造和沉積學研究中發揮著重要的作用。油氣勘探中使用斯倫貝謝公司的阻HDT 和阿特拉斯公司的CLS3700 系列四臂傾角儀,通過計算機處理(TREEDIP 模式識別互動處理)可以得到反映岩石內部界面的傾角和傾向；也可以得到微電阻率環井眼成像,為沉積學研究進一步提供沉積結構、構造、古水流等方面的信息。
通常地層傾角測井經過長相關對比處理得到小比例尺(1:200)的傾角成果圖用於地層構造學解釋,包括產狀、褶皺、斷層壓實後的砂體形態、裂縫識別等。而套用於沉積學中必須作特殊的處理,即短相關對比或精細模式識別的互動處理,甚至使用最先進的成像手段,並始終貫徹“岩心刻度測井”的指導思想,在工作中通過岩心觀察和沉積構造描述,總結測井相和沉積相之間的對應關係,並在塔中、輪南、東河塘、英買力等主要油氣田區沉積學研究中得到重視和套用。
1.傾角模式及其地質含義
地層傾角測井研究構造和沉積時,在矢量圖上可以把地層傾角的矢量與深度關係大致分為四類：紅模式:傾向大體一致,傾角隨深度增加而增大的一組矢量,它可以指示斷層、沙壩及河道等。
藍模式:傾向大體一致,傾角隨深度增加逐漸變小的一組矢量,它一般反映地層水流層理、不整合等。
綠模式:傾向大體一致,傾角隨深度不變的一組矢量,一般反映構造傾斜和水平層理等。
白(雜亂)模式:傾角變化幅度大,或者矢量很少,可信度差,它指示斷層面、風化面或者塊狀地層等。
每一種模式的代表性仍然是相對簡單和存在多解性,尤其是在沉積學研究中,目標是岩石內部的微細層面,那么沉積岩中哪一級層面才能計算出來並組成模式是至關重要的。很顯然只有那些可以切過井筒的中一大型層理沉積構造的變化面才有可能被地層傾角測井四臂電極探測到,並計算出其產狀,而在井筒中不成平面或在井筒中彎曲變化劇烈的小型層理是不可能被計算出來的。在建立沉積構造解釋模型時是值得注意的。而多種模式的組合關係是判斷各級層面相互轉換、變化的表征,模式間斷往往是特殊地質事件(沖刷面)等,因此在解釋過程中要充分重視模式本身和它之間的關係。
2.微電導率插值環井眼成像
微電導率環井眼成像是將電導率曲線按相對大小內插,表示環井眼電導率大小分布的值以一系列不同級別顏色表示,從圖中可以清楚地看出以下幾項特徵:
(1)不同電導率大小的電性層和不同的岩性界面很清楚。
(2)電導率逐漸遞變,顏色級別逐漸變化,是岩石內部韻律的表現；
(3)電導率異常特徵變化段,顏色級別突變是微細層面的反映,以此可參考矢量圖模式判斷沉積構造中層理的微細層變化及其組合關係；
(4)成像圖中明顯的顏色變化是檢驗傾角計算對比的準確性的標誌之一。一般成像圖中明顯的層,應在對比計算中準確無誤地計算出來相應的矢量點,否則對比就有問題。
(5)成像圖中顏色變化旋迴,應與電導率劃分的旋迴一致,並受到常規曲線層序模型的約束,可以在層序內部或其間有清楚的成像圖顏色級別遞變或界面。
(6)成像圖中顏色變化成有規律的密集層狀及正弦波狀是層理的發育段,可以結合傾角矢量模式進一步解釋層理類型。
3.沉積構造的地層傾角測井解釋模型
岩性單元內部和岩性單元之間的層理幾何形態和空間關係,是組成盆地充填物的成因地層層序中沉積成因單元的基本特徵。在區域和局部這兩種規模上描繪“層理形式”和“沉積構造“能為沉積過程及判斷沉積相(沉積環境)提供大量的資料。層理按其形成的單元可以從單一細層到層序,大致劃分為紋層或細層(指一次水流形成的)、層系(一組紋層)、層系組(幾組層系)及層序。地層傾角測井長相關對比的成果矢量圖一般反映地層層序之間的層面,精細的地層傾角處理矢量圖和電導率成像一般可以反映層系或層系組以下的各種層理面。
人一機互動式地層傾角沉積學處理程式為研究者提供了方便的工作界面,其中的地層傾角矢量和微電導率環井眼插值成像是用於判斷沉積構造及其組成的主要依據,一般認為其矢量的紅、綠、藍、白模式及其組合形式是分析微細層理形態、類型的基本方法,同時可以用來分析古水流或沉積物搬運方向、沉積體延伸及加厚方向,這都源於矢量圖代表的界面及矢量的趨勢模式,是碎屑物質沉積時的水動力能量逐漸變化的真實反映。於是在工作中,首先要對互動處理的成果用岩心資料反覆刻度,建立正確的地層傾角矢量模式圖,然後由已知到未知,從解釋模型到未知層段,逐層解釋沉積構造及其組合關係。
