碎屑岩的油层对比

尽管油层对比所应用的方法和区域地层对比基本相似，但由于油层对比的单元较小，古生物、重矿物等在地层剖面上的小段内变化不显著，难以作为对比标志。因此，油层对比应是在地层界线及标准层的控制下，根据岩性、电性所反映的岩性组合特征及厚度比例关系作为对比的依据。

6.1.1.1 油层对比的依据

在含油层系中，地层的岩性、沉积旋回、岩石组合及特殊矿物组合等，都客观地记录了地壳演变过程、涉及的范围和延续的时间，这为油层对比提供了地质依据。

（1）岩性特征

岩性特征是指岩层的颜色、成分、结构、构造等，这些都是沉积环境的物质反映。岩性特征用以进行地层对比的基本原则是：同一沉积环境下所形成的沉积物，其岩性特征亦应相同，而不同沉积环境中所形成的沉积物，其岩性特征不同。

在地层的岩性、厚度横向变化不大的较小区域内进行油层对比，岩性是重要的依据，只要掌握工作区域内的几个有代表性的地层剖面，弄清楚纵向上岩层的颜色、成分、结构、构造、变化规律及其特殊标志，并结合其他依据，就可以直接划分对比油层，如图6.1所示。

图6.1 岩性对比示意图^［1］

在地层横向变化较大的情况下，岩性组合特征也是油层对比的重要依据。岩性组合是指剖面上的岩石类型及其纵向上的排列关系。地层剖面中简单的岩性组合包括以下4种：单一岩性层，纵向上仅其他特征有变化；两种或两种以上岩石类型组成的互层；以某种岩石类型为主，包含其他夹层；岩石类型有规律地重复出现（沉积韵律）等。不同的岩性组合类型是不同沉积环境中不同沉积阶段的产物，而同一地层由于形成条件基本相同或相似，表现在岩性上也有相同或相似的组合特征。

（2）沉积旋回

所谓沉积旋回是指在地层剖面上，若干相似的岩性在纵向上有规律地重复出现的现象。这种有规律的重复出现，可以在岩石的颜色、岩性、结构、构造等方面表现出来，最明显的是表现在岩石的粒度上，称之为韵律性。

形成沉积旋回的原因很多，最主要是由于地壳周期性的升降运动引起的。一般情况下，地壳下降，发生水进，导致水体由浅变深，在剖面上形成自下而上由粗变细的水进序列，称为正旋回；地壳上升，发生水退，水体由深变浅，在剖面上形成自下而上由细变粗的水退序列，则叫做反旋回；完整旋回是指地壳下降而又上升，水体由浅变深，再由深变浅，在剖面上形成自下而上由粗变细再变粗的水进水退序列。地壳的升降运动是区域性的，同一次升降运动所表现出的沉积旋回特征是相同或相似的，这就是利用沉积旋回划分对比地层的理论依据。

在油层对比中，划分沉积旋回的方法是：以岩心资料为基础，从研究单井取心剖面的岩性和组合规律入手，包括砂岩的粒度、砂泥岩组合规律、泥岩颜色、岩石结构与构造、古生物化石、砾石大小、磨圆度、泥砾分布、冲刷面特点、特殊岩性等，初步划分各井的沉积旋回，进而追溯对比全区沉积旋回的演变规律，统一沉积旋回的划分与油层的分层。

划分单井的旋回，首先应根据单层的岩性组合划分最低级次的沉积旋回，而后根据低级次沉积旋回的组合规律，再划分较高级次的沉积旋回，依此顺序逐级划分，直到最高级次。

（3）地球物理测井特征

岩层的地球物理测井特征，主要是由它们的岩性特征及其所含液体的性质等因素所决定的。由于地层的岩性特征不同和地层内所含的流体性质不同，岩层的地球物理测井特征也不同。例如，不同的岩性或油、气、水层，由于其电性特征不同，它们在电测曲线上的形态就不同，电测曲线不仅能够清楚地反映出岩性特征、岩性组合特征、沉积旋回及岩相特征，而且也有它自己的特殊对比标志可用于油层对比（电性标志层）。利用测井曲线进行地层对比更显著的优点还在于它给出了全井身的连续记录，尤其重要的是它的深度比较准确，并能从不同侧面反映岩性的属性。常见的对比曲线有视电阻率曲线和自然电位曲线，此外，微电极曲线、自然伽马曲线、中子测井曲线等也提供了很有价值的资料。

6.1.1.2 油层对比单元的划分

多油层、多旋回是我国陆相碎屑岩油气层的固有特征，根据油层特性的一致性与垂向上的连通性，一般可将油层单元从大到小划分为含油层系、油层组、砂层组、单油层四级。油层单元级次越小，油层特性一致性越高，垂向连通性愈好。

（1）单油层（通称小层或单层）

是组成含油层系的最小单元，相当于沉积韵律中的较粗粒部分。同一油田范围内的单油层具一定的厚度和分布范围，并具岩性和储油物性基本一致的特征。单油层间应有隔层分隔，其分隔面积应大于其连通面积。

（2）砂层组（或称复油层）

由若干相互邻近的单油层组合而成，同一砂层组内的油层岩性特征基本一致。砂层组间上下均有较为稳定的隔层分隔。

（3）油层组

由若干油层特性相近的砂层组组合而成。以较厚的非渗透性泥岩作盖、底层，且分布于同一相段之内。岩相段的分界面即为其顶、底界线。

（4）含油层系

是若干油层组的组合，同一含油层系内的油层沉积成因、岩石类型相近，油水特征基本一致。含油层系的顶、底界面与地层时代分界线具一致性。

6.1.1.3 油层对比的步骤^［2］

（1）确定对比标志

等时面的确定：时间标准层代表等时面。为了便于对比，应在剖面中找出尽可能多的等时面，要求它们在岩性上或者在测井曲线上容易识别，分布广泛，岩性稳定。例如：

1）膨润土层：测井曲线为高电阻率、高自然伽马值。

2）碎屑岩中夹有的致密薄层灰岩：高电阻率值。

3）煤层：高电阻率、高自然伽马值。

4）薄的黑色页岩层：地质录井标志明显。

5）碳酸盐岩剖面中石膏夹层和泥岩夹层：泥岩或页岩为低电阻率和高自然伽马。

6）碎屑岩剖面中夹的稳定泥岩段：低电阻率和高自然伽马。

地层对比首先是标准层的对比。显然，在剖面上标准层越多，分布越普遍，对比就越容易进行。有的标准层分布范围小，岩性或电性不太稳定时，可以选作辅助标准层，或作为小范围标准层。

特殊岩性层段的确定：特殊岩性层段可以作为对比过程中大套控制的依据。要求它在剖面上分布稳定，录井标志及曲线特征清楚，如碎屑岩剖面中的膏盐段，或油页岩及钙质页岩段等。

（2）典型井（或典型井段）的选择

典型井的条件应该是位置居中；地层齐全，有较全的岩心录井资料，包括古生物和重矿物分析成果；测井资料齐全，曲线标志清楚。以典型井作为地层对比时的控制井。

（3）骨架剖面的建立

骨架剖面应通过典型井向外延伸，一般先选择岩性变化小的方向，这样容易建立井间相应的地层关系。然后从骨架剖面向两侧建立辅助剖面以控制全区。

对比时首先将井位、井深按比例画出。当井距变化很大时可以变比例尺或采取等间距的方式。其次，将分层界线和岩性画在井身剖面上，特别要标出时间标志层、旋回层及特殊层段。最后，将相应的标志层、旋回层和特殊层段用对比线相连。

（4）面积控制及地层分层数据表

以骨架剖面上的井作控制，向四周井作放射井网剖面，进行对比。或作面积闭合的地层对比，要求分层的闭合误差达到最小。

对比结束后，要求统一各井的分层数据，作为油层研究的基础资料。

（5）对比过程中的地质分析

对比工作不仅是为了获取地层分层数据，对比过程本身也是对地下地质研究和分析的过程。根据沉积盆地沉积成层原理，井间各层对比线的变化应该是协调的。如果出现异常，则需要分析其原因，分析是由于分层错误还是由于地质现象造成的。经常出现的异常井段有两类。一类是沉积层序问题，即地层层序出现重复、缺失或倒转，这类地质现象均与构造运动有关。在对比中应该将这种异常井段挑出，并留在构造分析与制图中最后解决。另一类问题是对比中厚度有异常的变化，如果是由于不整合引起的异常，则其厚度变化是有规律的，而且具有区域性特征；如果只出现于个别井或个别井段时，则可能与断层有关。在对比时可采用由正常井段逼近异常井段的方法，找出断缺或重复井段。由沉积引起的厚度变化，在对比时仔细分析相应层段后，往往会发现厚度的变化是有规律的。此外，在连接对比线时，必须考虑到井间岩性的变化。总之，在对比过程中如发现异常的对比线，应认真分析，要求经过修正后，使面积闭合误差达到最小。

典型的油层组及砂层组的对比见图6.2。图中列出了分层的主要测井曲线（自然电位曲线和电阻率曲线），以及沉积旋回和岩性。

下面列举一些在油层对比中常出现的地质现象：图6.3是地层超覆造成的上覆地层厚度异常，图6.4是剥蚀形成的厚度异常，图6.5是地层相变造成的岩性变化。在油层对比中要注意这些特殊的地质现象。