电成像测井在珠江口盆地西部沉积相研究中的应用

崔维平，杨玉卿 （中海油田服务股份有限公司，河北 三河065201）

李俊良 （中海石油 （中国）有限公司湛江分公司，广东 湛江524057）

张聪慧 （中海油田服务股份有限公司，河北 三河065201）

电成像测井在珠江口盆地西部沉积相研究中的应用

崔维平，杨玉卿 （中海油田服务股份有限公司，河北 三河065201）

李俊良 （中海石油 （中国）有限公司湛江分公司，广东 湛江524057）

张聪慧 （中海油田服务股份有限公司，河北 三河065201）

珠江口盆地西部主要由神狐隆起、琼海凸起和文昌A、B、C凹陷3部分组成，该区沉积环境复杂，储层横向变化大，给油田的勘探开发工作带来很大困难。利用电成像测井资料高分辨率、高直观性的特点，精确确定岩性界面，有效识别砾岩；并依据其所蕴涵的丰富的地质信息，识别出7种层理构造，以及冲刷面、波痕、钙质结核、生物构造等其他沉积构造，建立了4种沉积微相的识别模式，同时对研究区不同层段的古水流方向进行了分析。研究成果对该区沉积演化、物源方向分析起到了重要的作用，也对下一步勘探开发具有指导意义。

珠江口盆地西部；岩性界面；电成像测井；层理构造；沉积微相

珠江口盆地西部主要由神狐隆起、琼海凸起和文昌A、B、C凹陷3部分组成 （图1）。近年来，随着钻井数量的增加，在南海西部珠江口盆地的第三系地层发现了大量的油气藏或含油气构造，储量规模较大，目的层段为古近系的珠海组和新近系的珠江组，它们是在神狐隆起和琼海凸起不断下沉和海平面持续上升的背景下形成的披覆型地层。但是该区地形复杂，储层横向变化大，给油田的勘探和开发工作带来很大困难。该区的地层研究都是建立在传统理论基础上，对地层的划分、沉积相和砂体的展布等问题的认识不清，特别是目的层段的沉积微相及有利砂体分布等还缺乏深入认识。由于电成像测井资料具有分辨率高且直观的优势［1～5］，根据7口井的电成像资料，分析总结了电成像图像形态及颜色所反映的岩性界面和砾岩识别模式、沉积构造识别模式及古水流方向分析，并结合常规测井、地质资料进行了目的层段的沉积微相特征的提取，总结了该区沉积微相的电成像图像识别模式，在沉积相研究中发挥了巨大作用，为研究区的进一步勘探开发提供了可靠的依据。

图1 珠江口盆地西部平面位置示意图

1 岩性精细解释

根据电成像资料识别岩性，通常把岩性粗略地划分为泥岩、砂岩及砾岩3类，泥岩电成像静态图像呈暗色，岩性越粗静态图像颜色越浅［6～9］。实际上该方法忽略了砂体所含流体性质和成岩胶结作用对电成像静态图像颜色的影响，如图2（a）所示，泥岩静态图像呈浅色，而细砂岩静态图像却显暗色，与以往认识矛盾，说明电成像图像的颜色不仅取决于岩性粗细，而且和地层成岩作用及流体性质有密切关系。因此，单纯依靠电成像测井图像来识别岩性并不可靠。

自然伽马曲线与岩石粒度之间的关系密切，粒度越粗，泥质含量越低，自然伽马的值就越低。在研究区，通过岩心、壁心刻度常规测井，建立粒度与自然伽马曲线的关系，应用eXpress软件计算岩性剖面。对于较细的岩性，很难根据常规测井资料精确确定岩性界面，而电成像测井资料对岩性变化敏感且分辨率高 （0.2in），可精确确定岩性界面 （图2 （b））。对于较粗的岩性，常规测井资料无法对砾岩做出有效识别，而砾岩在电成像测井资料中特征明显，呈椭圆亮斑状［10］。在利用岩心刻度常规测井资料识别岩性的基础上，根据电成像资料对岩性界面和含砾砂岩做重点调整，建立起各研究井的精细岩性剖面。

图2 不同岩性电成像静态图像特征及岩性界面识别

2 沉积构造的识别

沉积构造是指沉积物沉积时，或沉积后，由于物理作用、化学作用及生物作用形成的各种构造。可以确定沉积介质的营力及流动状态，从而有助于分析沉积环境［11］。电成像资料蕴含有丰富的地质信息，对于识别沉积构造有独特的优势，也是电成像资料在沉积相研究中的重要内容之一。

2.1 层理构造

层理在电成像图像上表现为层内颜色的细微变化，层内颜色细微变化界面即为纹层面，根据纹层面的产状可将纹层划分为不同纹层组，根据纹层和纹层组的特征，可以确定层理类型［12］。研究区沉积环境复杂，层理种类较多，按层内细层的形态与层系界面的关系可划分为水平层理、平行层理、下截型板状交错层理、下切型板状交错层理、槽状层理、块状层理及羽状交错层理 （图3（a）～ （g））（其中，块状层理倾角矢量一般有两种模式，一种为空白模式，另一种为杂乱模式，图3（g）为空白模式，因此无倾角矢量）。槽状交错层理反映高能沉积环境，主要出现在河道型砂体中；羽状交错层理属于典型的潮汐成因的层理构造，发育于潮汐水道中；而波状交错层理和水平层理则反映较低能环境，主要发育于滨外砂坝中。

图3 不同沉积构造电成像动态图像特征 （一）

图3 不同沉积构造电成像动态图像特征 （二）

2.2 层面构造

研究区识别出的层面构造主要包括冲刷面和波痕两类。冲刷面属于底层面构造，是由于流速的突然增加，流体对下伏沉积物冲刷、侵蚀而形成的起伏不平的面。冲刷面上的沉积物比下伏沉积物粗，一般形成于河道底部。在研究区可见到5种形态的冲刷面 （图3（h）～ （l））。波痕是非粘性的砂质沉积物层面上特有的波状起伏的层面构造，在砾岩和泥岩中见不到波痕。由于波痕的形成受到水动力条件及沉积物类型的控制，根据波痕的类型可以了解沉积物形成的条件并指示介质流动的方向［11］。在电成像图像上波痕表现为位于砂体顶部的波浪状曲面，凹部被暗色泥质充填 （图3（m））。

2.3 钙质结核

钙质结核一般是在水深流缓，波浪影响较弱，沉积较缓慢的情况下形成的一种成分、结构和颜色与围岩显著不同的矿物集合体，在电成像图像上呈高阻白色球状或团块状 （图3（n））。根据结核与围岩层理的关系，可识别出其形成阶段，并判断沉积环境。研究区珠江组二段钙质结核发育，说明其为有障壁的潮控型滨岸环境［13］。

2.4 生物扰动构造

生物扰动构造属于生物成因构造，是生物破坏原生物理构造，特别是成层构造的过程。生物扰动是一种破坏机制，它可以使不同的沉积物发生混合，表现为原生层理构造被强烈破坏。在电成像图像上表现为原生层理断裂、破碎，砂、泥岩搅混在一块，呈杂乱细碎的特征，有时甚至有似角砾状特征 （图3（o）），反映沉积环境生物活动频繁。

3 沉积微相模式

根据岩性精细解释、沉积构造的拾取，结合岩心、录井及常规测井资料对地层沉积微相进行分析，建立了4类关键砂体的电成像测井图像识别模式，即：扇三角洲前缘水下分流河道识别模式、潮汐水道识别模式、滨岸砂坝识别模式及滨外砂坝识别模式。其中，水下分流河道、潮汐水道物性较好，是储集油气的有利砂体；而滨岸砂坝和滨外砂坝物性相对较差，为低阻油层。

1）扇三角洲前缘水下分流河道识别模式 扇三角洲前缘水下分流河道主要发育于珠海组，岩性较粗，一般以含砾砂岩或粗、中砂岩为主，河道顶部可见细砂岩。如果砂体含水则在电成像资料静态图像上呈暗黑色，含油则呈浅灰色至灰白色；电成像资料动态图像上可见交错层理发育，常见有槽状交错层理、板状交错层理及块状层理，底部常具有冲刷面；自然伽马曲线呈光滑或微齿化箱型或钟型 （图4（a））。

2）潮汐水道识别模式 潮汐水道发育于珠江组二段，岩性以浅灰色含砾中砂岩、中砂岩及细砂岩为主，夹有灰色泥质粉砂岩或粉砂质泥岩。电成像资料静态图像上以浅灰色为主，电成像资料动态图像可见交错层理发育，底部常见冲刷面；自然伽马曲线呈微齿化或齿化箱形。从岩性和常规测井资料很难区分潮汐水道与水下分流河道沉积，电成像资料发挥了其独特的优势，由其电成像资料识别出的羽状交错层理可作为鉴别潮汐水道的典型标志 （图4（b））。

3）滨岸砂坝识别模式 滨岸砂坝砂体类型较多，主要有沿岸砂坝、河口坝和潮汐砂坝3种主要类型，主要发育于珠江组一段下部。沿岸砂坝岩性通常以细砂岩及粉砂岩为主，偶见含砾砂岩。电成像静态图像多数显示暗黑色特征，局部含油层段显示为灰白色；动态图像上可见板状、波状层理；自然伽马曲线呈漏斗形，如果砂体叠加厚度大也可呈箱型 （图4（c））。

4）滨外砂坝识别模式 滨外砂坝发育于珠江组一段上部，岩性较细，主要以泥质粉砂岩、含泥粉砂岩或粉砂岩为主。电成像静态图像显示为灰色至浅灰色；动态图像上可见水平、波状及块状层理，生物扰动发育，有时可见生物贝壳出现；自然伽马曲线可呈漏斗型或高幅度箱型 （图4（d））。

4 古水流方向

砂体古流向的分析主要根据消除地层构造倾角以后的砂岩层理来判别，利用倾角矢量蓝模式或绿模式可以确定井点处古水流方向［14，15］。

图4 沉积微相识别模式

根据不同沉积环境对研究区的古水流方向及砂体延伸方向进行了分析 （表1）。珠海组沉积时期，神狐隆起幅度较大，主要形成近岸扇三角洲沉积体系，古水流方向基本代表了扇三角洲前缘水下分流河道前积的方向，主要呈北西至北北西向，砂体展布方向与古水流方向一致。珠江组二段以潮汐作用为主，出现两个古水流方向，分别代表了涨潮流和退潮流的方向，分析表明，南东向代表了退潮流的方向，北西向则代表了涨潮流方向，潮汐水道的砂体展布方向与古水流方向一致，而沿岸砂坝的展布方向与古水流方向垂直。珠江组一段以开阔滨海波浪作用为主，也出现了两个古水流方向，南东向代表了波浪回流方向，北西向代表了波浪向岸流方向，沉积微相主要以沿岸砂坝为主，其展布方向与古水流方向垂直。通过古水流方向及砂体展布方向的分析，对区域沉积演化、物源方向的分析起到了重要作用，也对下步勘探开发具有指导意义。

表1 研究区古水流方向及砂体延伸方向统计表

5 结 语

针对珠江口盆地西部岩性复杂、非均质性强及常规测井判识岩相、沉积微相困难的特点，在岩性精细解释的基础上，对研究区沉积构造、沉积微相的电成像测井响应特征进行了分析，建立了各自的图像识别模式。利用电成像资料的高分辨率优势，精确确定了岩性界面，并对砾岩进行有效识别。电成像资料蕴含着丰富的地质信息，应用这一优势，在研究区识别出7种层理构造以及冲刷面、波痕、钙质结核及生物扰动构造等沉积构造，并建立了4种沉积微相的识别模式。同时，利用电成像资料分析了研究区不同时期的古水流方向，珠海组古水流方向为北西至北北西向；珠江二段存在两个古水流方向，分别代表了涨潮流 （北西向）和退潮流 （南东向）方向；珠江组一段亦有两个古水流方向，南东向代表了波浪回流方向，北西向代表了波浪向岸流方向，并指明了不同沉积微相的砂体延伸方向。上述成果为研究区单井沉积相分析、区域沉积演化及寻找有利的油气储集带提供了可靠依据。

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Application of Imaging Logging in Sedimentary Facies Study in the West of Pearl－river Mouth Basin

CUI Wei－ping，YANG Yu－qing，LI Jun－liang，ZHANG Cong－hui（First Author's Address：China Offshore Oilfield Services Limited，Sanhe065201，Hebei，China）

In the west of the Pearl－river Mouth Basin there were three parts，namely，Shenhu Uplift，Qionghai Uplift，and Wenchang Sag which included Wenchang A Sag，Wenchang B Sag and Wenchang C Sag.It was very difficult for the oilfield exploration and development due to complicated sedimentary environments and the large transversal change of reservoirs.Based on the characteristics of high resolution and visualization of imaging logging data，the lithologic interface was determined accurately，the conglomerate was identified effectively.Based on the abundant information contained in imaging logging data，7types of sedimentary structures，including bedding structures，scour surfaces，ripple marks，caliche nodules，bioturbation structures，etc.were recognized，four recognition patterns of sedimentary microfacies were built and paleocurrent directions of different formations of the target region were studied.The results not only play a key role on regional sedimentary evolution and source direction analysis but also guide the further oilfield exploration and development.

west of the Pearl－river Mouth Basin；lithologic interface；imaging logging；bedding structure；sedimentary

P631.84

A

1000－9752 （2012）03－0089－07

2011－12－05

国家油气重大专项 （Z09FN047）。

崔维平 （1973－），男，1995年大学毕业，硕士，高级工程师，现主要从事测井地质综合研究工作。

［编辑］ 龙 舟

micro－facies