钻井层序分析方法

如题所述

5.1.1 体系域的识别标志

钻井层序的划分基础是对准层序组的识别和体系域的分析。

1.低水位体系域识别特征

低水位体系域发育于可容纳空间的快速大幅度减小至快速增大之前。开始时由于可容纳空间的迅速减小,沉积基准面大幅度下调,使早先沉积的地层暴露到侵蚀基准面以上,沉积作用停止,而侵蚀冲刷不断加剧,碎屑物通过“下切谷”被输送到位于沉积基准面以下的盆地内部,因而沉积物的供应很可能是点源的,并且由于供应距离近、堆积快、沉积物以盆底扇、斜坡扇形式沉积下来,沉积物分选,磨圆都很差,孔隙度、砂/泥比高,矿物结构成熟度、成分成熟度低。在后期,可容纳空间的减小渐趋缓慢并略有开始增大之趋势,这种增大是很缓慢的,低水位前积复合体便是此期的产物,侵蚀基准面的向下调整逐渐停止,对早先沉积地层的切割也逐渐停止,沉积物的颗粒要比低水位扇(盆地扇、斜坡扇)细,上部楔状体要比下部楔状体颗粒更细,准层序以前积型式叠加(H.W.Posamentier,1988)。

2.水进体系域识别标志

水进体系域发育于可容纳空间快速增大至达到最大增长速率之间的时间段。随着可容纳空间的不断增大,盆地内部沉积物供应逐渐减少,处于“饥饿状态”,沉积物几乎全部被保存在不断上超的岸线附近。准层序以退积型式叠加。

3.高水位体系域识别标志

发育于可容纳空间增长速率最大至增长停止或开始减小之间的时间段。随着可容纳空间增长速率的减小,准层序组将由退积型式转变为前积型式,沉积物不断向盆地前积。

4.陆架边缘体系域识别标志

发育于可容纳空间停止增长至快速增长之间的时间段。在此期间,可容纳空间增长速率比较小,几乎与沉积物供应同步,因而准层序以加积型式叠加。由于没有下切河谷发育,洪泛开始时是渐进的,并导致水进沉积分布广泛,具有更高的对比可能性(H.W.Posamentier,1988)。

P.R.Vail等针对体系域的上述特征提出了理想的测井曲线模式(图5—1)。

图5—1 沉积层序和体系域的典型测井曲线特征(据P.R.Vail,1991)

5.1.2 层序界面识别标志

准层序界面特征:准层序界面为水泛面,是水深急剧增长并超过沉积速率所致。该面以象征小间断的微弱水底侵蚀与无沉积作用为特征。在这无沉积作用期间,原来的沉积物可受到重新改造、筛选,细组分被筛去,使较粗的沉积物聚集在沉积表面,这种改造作用在一个层内是由顶向底逐渐过渡的,不存在截然的界面。若水深增长很大,特别是最大水泛面,对原来的沉积物来不及改造,就把它们深埋在水下,这种粗碎屑的集结将被细组分——富含有机质的泥及自生矿物等代替。

层序界面特征:在盆地的不同部位,层序界面表现出不同的特征,并可以不同的标志加以识别。

(1)陆表侵蚀削截,标志暴露地表的土壤或根土层,在深水斜坡上有可对比的水底侵蚀面。

(2)上覆层对深切谷的充填,岸线上超(必须以区域性证据区分出深切谷与分流河道)。

(3)边缘相向盆地迁移和准层序叠加型式的纵向变化。

(4)分散、不规则的碳酸盐结核组成的水侵沉积及深切谷底部的河道滞留沉积。

5.1.3 可容纳空间变化在层序分析中的意义

钻井资料层序地层学解释的关键就在于把沉积物可容纳空间这一概念运用于沉积环境的解释。

可容纳空间为能供沉积物沉积下来的、沉积基准面以下的三维空间。可容纳空间的存在是沉积地层发育的必要条件。可容纳空间的大小主要由构造沉降和海(湖)平面升降两个因素控制,层序的发育是由两者变化速率相对关系的控制。因此可容纳空间大小的变化及变化速率必将影响地层的发育型式。可容纳空间变化的速率,不论在时间上还是在空间上,对于沉积层序的边界性质,几何形态及内部相分布起了重要的控制作用(M.T.Jervey,1988)。

可容纳空间与水深是两个不同的概念,水深取决于沉积物的供应速率与可容纳空间增长速率的比值,若比值大于1,则水深将减小,小于1则水深将增大。同时,这个比值决定了地层的纵向叠加型式。

可容纳空间大小的变化,即沉积边界的迁移反映在上超点位置上而不是岸线的位置上。在可容纳空间增大期间,不同的沉积物供应速率将决定岸线是朝盆地,还是向陆地迁移或静止不动。沉积物供应速率要足够大,否则不足以反映可容纳空间的变化。

可容纳空间的变化及变化速率控制了层序的发育,同时地层中多个层序的叠置表明了旋回性(周期性)的存在。层序就是可容纳空间周期性变化的产物。周期的长短就决定了层序的级别。

层序的边界产生于两个可容纳空间变化周期之间,两个周期的交替情况决定了下一层序的类型。若可容纳空间只是增长速率的降低,大小并无明显改变,即沉积物供应速率并没有超过可容纳空间的增长速率,就不会造成过剩的沉积物暴露在侵蚀基准面之上遭受剥蚀。尽管侵蚀基准面向盆地方向迁移,但没有向下(垂直方向)的调整,因而不会出现下切河谷,只是沉积间断和轻微暴露,原先沉积的地层得以保存。这种不整合为Ⅱ型不整合,其上为Ⅱ型层序,并以陆架边缘体系域(以加积准层序组为特征,沉积速率大致等于可容纳空间的增长速率)开始发育。

若可容纳空间增长速率降低很多或开始减小(已小于沉积物供应速率),致使部分沉积物位于侵蚀基准面以上遭受剥蚀,则侵蚀基准面向盆地迁移的同时,也存在向下的调整,不但沉积物不能够堆积,而且原先的沉积地层也位于侵蚀基准面以上,出现下切河谷,沉积物被输送到盆地内部沉积。这种不整合为Ⅰ型不整合,其上为Ⅰ型层序,从低水位体系域开始发育。

5.1.4 钻井层序分析的难点与对策

钻井层序分析主要依据测井资料和岩性解释剖面,缺少系统的岩心资料。在层序分析中,存在着以下几项困难:

(1)地球物理资料的解释,往往存在着多解性,仅从测井曲线上有时很难准确地确定层序和体系域边界。同一段测井资料,不同的人可能划分出不同数目的层序,当然,层序与体系域边界也就不同了。

(2)垂向上划分出的测井层序,在级别上有时可能是不一致的,这就为分析层序的发育演化史带来了偏差。

(3)钻井资料可能是“一孔之见”,在判断层序发育的总体背景上往往难以定论。

针对上述问题,我们在工作中采用了以下对策:

(1)用地震层序标定钻井地层中的主要不整合面的位置,从而限定高级别的钻井层序。

(2)通过地震层序和沉积环境分析,确认各个不同时期井位区所处的盆地古地理背景,从而可对各时期体系域发育特征作宏观了解以减小在确定体系域性质上的失误。

(3)在层序划分中,尽可能利用岩性剖面、岩心和岩屑、岩矿分析资料和古生物资料,进行综合判定。

(4)密集段的识别是测井层序分析的关键环节。而密集段是古生物发育、有机碳富集的层段,通过有机碳含量分析,可帮助确定密集段。以及判断不同密集段的相对主次关系。

温馨提示:答案为网友推荐,仅供参考
相似回答