儲(chǔ)層地質(zhì)學(xué)中國石油大學(xué)-2沉積相分析

1、沉積相分析，可以從沉積成因上認(rèn)識儲(chǔ)層非均質(zhì)性，是儲(chǔ)層描述的基礎(chǔ)，是進(jìn)行其他儲(chǔ)層描述工作的依據(jù)和出發(fā)點(diǎn)，因此是儲(chǔ)層描述中至關(guān)重要的一步。 油藏描述中的沉積相分析必須深入到微相。具體工作內(nèi)容詳見儲(chǔ)層沉積學(xué)研究流程圖。,儲(chǔ)層地質(zhì)學(xué)——沉積相分析,儲(chǔ)層沉積學(xué)研究流程圖,一、沉積微相分析 1、區(qū)域沉積相背景 區(qū)域沉積相背景不屬于開發(fā)地質(zhì)工作的范疇，是儲(chǔ)層沉積微相分析前必須收集和了解的內(nèi)容，主要目的是搞清所描述的油（氣）藏

2、儲(chǔ)層處在什么樣的巖相古地理背景中。重點(diǎn)收集和了解的內(nèi)容有： （l）區(qū)域地層層序，區(qū)域構(gòu)造史，沉積史； （2）所描述的儲(chǔ)層處在盆地那一個(gè)沉積體系中，屬何種類型沉積體系，處在該體系那一部分相帶中，周圍伴生相是什么，初步分析本儲(chǔ)層砂體應(yīng)屬什么沉積環(huán)境下的產(chǎn)物；,（3）在垂向剖面上所處位置，即沉積歷史中所處的背景條件，處于什么體系域，水進(jìn)或水退序列中； （4）碎屑物源區(qū)、位置、方向和母巖類型，搬運(yùn)方向、方式及途徑，

3、物源區(qū)至沉積相區(qū)距離和坡降，區(qū)域沉積走向； （5）搬運(yùn)及沉積水動(dòng)力條件，水介質(zhì)條件，地化環(huán)境； （6）古氣候條件，所處古氣候帶，及古氣候演化階段； （7）古生物發(fā)育情況，古生態(tài)面貌，古生物在沉積過程中的作用。,2、利用巖心資料建立標(biāo)準(zhǔn)微相柱狀剖面圖 油藏描述中的微相分析，必須以巖心資料（輔以嚴(yán)格的巖屑錄井資料）為依據(jù)建立標(biāo)準(zhǔn)微相柱狀剖面圖（以下簡稱相柱子），在此基礎(chǔ)上才能擴(kuò)大到地震相、測井相

4、的識別和應(yīng)用而避免它們的多解性。在巖心上進(jìn)行直接的巖石學(xué)和沉積學(xué)的觀察和分析鑒定綜合研究，是開發(fā)地質(zhì)微相分析中必不可少的、起決定性作用的一步，也是必須首先完成的一步。,（1）巖心觀察和描述 ①資料收集和準(zhǔn)備?，F(xiàn)代巖心管理一般有現(xiàn)場地質(zhì)人員完成的巖心綜合柱狀圖和連續(xù)巖心照片，巖心已經(jīng)過井深校正歸位于測井曲線（放射性測井歸位），標(biāo)有正確的取樣位置及樣品編號，以及鉆取巖心過程中機(jī)械原因引起的破碎、磨損和缺少等情況，因此儲(chǔ)層微相研

5、究人員在巖心觀察描述以前，應(yīng)收集這些資料，并以此為基礎(chǔ)進(jìn)行工作。,巖 屑 巖 巖 心 描 述 現(xiàn) 場 記 錄 表,井號 地區(qū)劃 層位 日期 第 頁,碎屑巖巖心描述圖例,②巖心描述順序及尺寸。按地層年代由老而新，即自下而上進(jìn)行觀察描述，尺寸應(yīng)細(xì)到厘米級。 ③巖石學(xué)描述 a．顏色、巖性、粒度、含油氣產(chǎn)狀，

6、并據(jù)此作出基本定名，應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)樣板對比； b．碎屑礦物成分的定性估計(jì)，著重描述特殊礦物及巖屑； C．膠結(jié)程度的定性估計(jì)，著重描述特殊膠結(jié)物； d．含有礫石時(shí)，礫石的成分、大小、圓球度； e．特殊巖層、碳酸鹽巖、蒸發(fā)巖、火山巖等。,④沉積學(xué)描述。 a．層面（界面）接觸關(guān)系； b.層理類型及規(guī)模、層系厚度、層系傾角、細(xì)層組成、細(xì)層厚度；有可靠地層層面傾向可描述時(shí)，應(yīng)測定層理傾向

7、與地層傾向的相對方位。 c．層面構(gòu)造，如干裂、雨痕、溝模、槽模等； d．其他原生沉積構(gòu)造； e．礫石，首先區(qū)別是（外生）礫石還是層內(nèi)（內(nèi)生）礫石、礫石形狀、礫石產(chǎn)狀與層理的聯(lián)系；疊瓦狀排列時(shí)，何軸傾斜、長軸指向以及礫石支撐機(jī)理；,層理的基本類型及有關(guān)術(shù)語,各種交錯(cuò)層理,各種交錯(cuò)層理,潮汐層理類型(據(jù)H .E.Reineck，1977),雙粘土層及束狀體,潮 汐 層 理,f．古生態(tài)，古生物類（可能情況下屬

8、、種）肉眼初步命名：個(gè)體大小，豐富程度，保存完好程度；產(chǎn)狀，排列方向，尖頭指向；剖面上演化；遺跡化石尤其應(yīng)作為陸相沉積的重點(diǎn)注意內(nèi)容。除上述內(nèi)容外，著重描述反映水動(dòng)力強(qiáng)弱的產(chǎn)狀，反映沉積速率的生態(tài)現(xiàn)象； g．生物擾動(dòng)構(gòu)造，無實(shí)體、遺跡化石時(shí)，描述好生物擾動(dòng)程度； h.其他含有物，如結(jié)核、鮞粒，碳化植物碎屑等；陸相沉積中碳化植物碎屑作為一種特殊碎屑物，其層理現(xiàn)象，產(chǎn)狀對反映水動(dòng)力能量很敏感，應(yīng)重點(diǎn)描述；,湖

9、泊沉積體系遺跡組合分布示意圖,i．古地壤：陸相沉積中沖積相儲(chǔ)層占有相當(dāng)重要地位，而沖積相沉積中古土壤化程度是一項(xiàng)重要沉積現(xiàn)象和對比標(biāo)志，應(yīng)重點(diǎn)注意描述。包括古土壤顏色、鐵、錳結(jié)核、植物根系，有機(jī)質(zhì)豐富程度，粘土化程度等； j．特殊巖層產(chǎn)狀，厚度與碎屑巖接觸關(guān)系； k．砂巖韻律性及層段旋回性。由小到大逐級描述，即盡可能由反映一次洪泛事件或季節(jié)性沉積等最小韻律開始直到構(gòu)造旋回； 1．照相或素描

10、：對特殊和重要沉積現(xiàn)象要進(jìn)行專門放大照相，為清晰反映較微觀現(xiàn)象要進(jìn)行素描。,⑤描述編碼及代號 為適應(yīng)巖心描述進(jìn)數(shù)據(jù)庫的需要，可以用統(tǒng)一編碼代號，描述紀(jì)錄各種巖性及沉積現(xiàn)象，在沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化前，下表可供參考選用。但至少必須在油藏描述中完全統(tǒng)一。 （2）巖心的沉積學(xué)實(shí)驗(yàn)室分析鑒定： ①確定實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和選樣 a．在系統(tǒng)觀察描述巖心全貌后，根據(jù)微相分析需要及巖心條件決定實(shí)驗(yàn)室分析鑒定內(nèi)容，并進(jìn)行選樣。

11、 b．選樣盡可能與已鉆取的常規(guī)分析樣品相結(jié)合；取樣應(yīng)有樣品描述和在巖心描述紀(jì)錄中標(biāo)明具體位置及目的。,粒 度 編 碼 值 及 對 應(yīng) 的 巖 性 命 名,②常規(guī)需要進(jìn)行的沉積學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容： a．粒度分析：各類砂體都需選代表性樣品； b．粘土礦物鑒定：各類泥巖及砂巖（雜基）； c．微量元素分析：各類泥巖為主； d.．同位素測定：砂、泥巖中含有物； e．薄片、鑄體薄片鑒定：各類砂巖；

12、 f．重礦物鑒定：各類砂巖； g．古生物鑒定。,③特殊實(shí)驗(yàn)內(nèi)容： 根據(jù)特殊需要應(yīng)該補(bǔ)充進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容： a．泥巖地化指標(biāo)。當(dāng)其他指標(biāo)如顏色等難以確定泥巖沉積時(shí)水介質(zhì)的氧化還原等地化環(huán)境時(shí)，可補(bǔ)充地化指標(biāo)測定，從簡單的PH、Eh值，二、三價(jià)鐵比值等到精細(xì)的有機(jī)地化指標(biāo)，根據(jù)需要而定。 b．層理現(xiàn)象X光顯示。當(dāng)砂巖因含油或構(gòu)成層理粒級礦物成分不明顯時(shí)，為確定是否存在層理構(gòu)造及層理現(xiàn)象，可

13、選樣作X光透視檢查，或CT層析檢查。,（3）微相分析 ①劃分巖石相 a．在巖心觀察和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上首先進(jìn)行巖石相分類； b．劃分巖石相不僅要區(qū)分巖石類型，而且要反映沉積時(shí)水動(dòng)力，地化及生物作用條件，對于碎屑巖儲(chǔ)層水動(dòng)力條件和能量與儲(chǔ)層質(zhì)量好壞一般有緊密聯(lián)系，因此儲(chǔ)層碎屑巖的巖石相盡可能與能量單元（Energy Units）統(tǒng)一起來； c．對每種巖石相作出沉積作用或沉積環(huán)境意義上的解釋

14、 d．巖石相劃分舉例及常用代碼。,各種類型層理與沉積相的關(guān)系（引自《巖相古地理研究及編圖方法》）,,注 : ＋＋＋ 確定相的主要層理類型； ＋＋ 常出現(xiàn)但不能用來確定相的層理類型； ＋ 很小出現(xiàn)和非特有的層理類型； ？ 還沒有見到，但在該相中理論上可能有的層理類型； ＋！ 雖然很小出現(xiàn)，然而是該相所極為特有的層理類型； － 這種層

15、理類型是肯定不會(huì)出現(xiàn)的。,各 種 類 型 波 痕 與 沉 積 相 的 關(guān) 系（引自趙澄林）,注：++表示大量； +表示一般； ○表示稀少； -表示缺失。,巖 石 相 代 碼（以河流沉積為例，引自Mial）,②垂向?qū)有蚍治?a．垂向?qū)有蚴堑叵碌刭|(zhì)工作中沉積相分析的重要依據(jù)。一般來說，一定的微相有一定的垂向沉積層序，但一種垂向?qū)有蚩赡苡袔追N微環(huán)境成因，所以垂向?qū)有蚴呛苤匾南鄻?biāo)志，而不是絕對標(biāo)志，需結(jié)合其它標(biāo)志綜

16、合判別； b．碎屑巖儲(chǔ)層垂向?qū)有蛞话阌质菍觾?nèi)非均質(zhì)性的決定性因素，因此確定各微相砂體的典型垂向?qū)有蚴莾?chǔ)層描述中必不可少的內(nèi)容；,c．垂向?qū)有蛞宰韵露蠋r石相的組合序列來表示，以最基本的沉積旋回為單元進(jìn)行組合，常用馬爾柯夫鏈方法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)； d．垂向?qū)有虻姆诸惡兔枋鲆獫M足劃分微相和各微相作用沉積學(xué)解釋的要求。即每類垂向?qū)有蚨家鞒鑫⑾嗯袆e,并對其沉積過程作出分析和解釋。陸相盆地碎屑巖儲(chǔ)層常見微相見表；

17、 e．每類垂向?qū)有驊?yīng)選擇代表性取心井段分別作出相柱子圖，內(nèi)容除沉積相描述外，還應(yīng)包括反映儲(chǔ)層物性及典型測井曲線。,典型沉積相綜合柱狀圖(引自肖敬修),陸 相 沉 積 盆 地 碎 屑 巖 儲(chǔ) 層 常 見 微 相,③沉積旋回分析 a．以最小沉積旋回為單元的垂向?qū)有蚍治鰹榛A(chǔ)，逐級向上擴(kuò)大進(jìn)行各級沉積旋回分析，油田開發(fā)中儲(chǔ)層描述一般進(jìn)行到包含全含油層系相應(yīng)的這一級旋回； b．沉積旋回分析的目的是搞清垂

18、向上微相演化，進(jìn)一步確認(rèn)亞相（大相），并從相組合上檢驗(yàn)微相，要應(yīng)用全剖面全部可用的相標(biāo)志進(jìn)行綜合分析；,c．沉積旋回分級是個(gè)相對概念，各級沉積旋回反映盆地構(gòu)造活動(dòng)，氣候變化、碎屑物供應(yīng)量的變化，水進(jìn)水退、沉積體的廢棄轉(zhuǎn)移、各次沉積事件間能量的差異以及每次沉積事件本身能量的變化過程。應(yīng)根據(jù)本油田實(shí)際情況確定級次及成因意義； d．沉積旋回分析應(yīng)從小到大，從大到小反復(fù)進(jìn)行，從各級旋回的巖相組合和演化規(guī)律上互相檢驗(yàn)相分析的合理性

19、； e．沉積旋回界線應(yīng)是確定性的時(shí)間界線。有條件時(shí)應(yīng)與區(qū)域性層序地層分析統(tǒng)一。巖心井單井劃分的沉積旋回有待全區(qū)平面上對比后修正確認(rèn)。,④單項(xiàng)指標(biāo)相分析。各種單項(xiàng)指標(biāo)的相分析是微相分析的重要組成部分，應(yīng)根據(jù)需要和條件貫穿于整個(gè)相柱子分析過程中。常用于碎屑巖儲(chǔ)層微相分析的單項(xiàng)指標(biāo)有： a．粒度分析：包括各種粒度參數(shù)交會(huì)圖和判別公式、概率分布、CM圖等。對碎屑巖儲(chǔ)層是比較重要和必做的工作；,搬運(yùn)方式與粒度分布

20、總體和截點(diǎn)位置的關(guān)系C與A之間有一混合帶,牽引流的C—M圖象及粒度類型（據(jù)Passega，1964）,各類沉積物的C—M圖基本圖形,利用粒度參數(shù)鑒別沉積環(huán)境的差別函數(shù)（據(jù)薩胡，1964）,b．微量元素分析。各種元素絕對值比值和經(jīng)驗(yàn)公式判別水介質(zhì)鹽度和地化條件等； c．孢粉古氣候分析。優(yōu)勢植物屬種結(jié)合蒸發(fā)鹽類礦物，泥巖地化指標(biāo)是判別古氣候條件及演變的常用手段； d．古生物分布分析。優(yōu)勢古生物的生長環(huán)境是判別共生沉

21、積物環(huán)境的旁證。,我 國 陸 相 地 球 化 學(xué) 相 分 類,注：K=Fe2+HCl×0.236+ Fe3+FeS2/FeO,不同沉積環(huán)境下微量元素及元素對的比值,（4）建立全剖面標(biāo)準(zhǔn)微相柱狀圖。綜合上述微相分析工作基礎(chǔ)上，編制本油田含油氣層系的全剖面標(biāo)準(zhǔn)微相柱狀圖。 ①資料來源必須是巖心； ②可以以典型連續(xù)取心為代表，也可以從多井巖心中選取典型相段拼接。,標(biāo)準(zhǔn)微相柱狀圖,3、測井相分析 （l）概述

22、 ①測井相分析是利用各種測井響應(yīng)識別儲(chǔ)層微相，是油藏描述中必不可少的手段。從實(shí)用意義上講，重建全油藏的微環(huán)境，不應(yīng)用測井相是不可能的；從測井響應(yīng)上可能識別微相的規(guī)模和精度，決定了全油藏微相分析可能達(dá)到的規(guī)模和精度。 ②測井信息是儲(chǔ)層地質(zhì)沉積特征的間接響應(yīng)，每項(xiàng)測井信息經(jīng)常受多種地質(zhì)特征所影響，定性定量解釋存在一定的誤差或多解性，因此目前技術(shù)下還不可能得出可以普遍應(yīng)用的測井相模式。,③對于一個(gè)具體油藏，在大相（亞相

23、）的控制下，在利用巖心資料建立起微相模式和識別標(biāo)志后，通過本油藏儲(chǔ)層的各種地質(zhì)沉積特征在各種測井信息上響應(yīng)的具體分析，是可能建立起本油藏的測井相模式的，而且應(yīng)盡可能做到一種測井響應(yīng)反映某一種微相。有時(shí)為了避免測井相的多解性，甚至需要犧牲微相的劃分精度。,（2）測井的指相信息： ①開發(fā)井可利用的常規(guī)測井信息是三電阻率三孔隙度系列，加上自然伽馬，自然電位和井徑等曲線。傾角測井和微電阻率掃描等成像測井技術(shù)只能在很少數(shù)井中進(jìn)行，對

24、于建立標(biāo)準(zhǔn)微相柱狀剖面可以起到巖心井的補(bǔ)充，在油藏評價(jià)階段有較重要的作用。 ②測井信息綜合解釋巖石類型剖面，可以部分反映巖石相類別，應(yīng)盡可能建立兩者之間的相關(guān)關(guān)系。加上傾角測井（包括FMS）識別的層理構(gòu)造，則更為有利。,③自然伽馬，自然電位曲線形態(tài)通常可以反映： 垂向粒度（巖性）層序：向上變細(xì)、向上變粗、均勻變化等； 層間接觸關(guān)系、沖刷、突變、漸變等； 旋回性：正旋回、反旋回，復(fù)合

25、旋回等； 巖性比：砂泥比、砂地比，凈毛比等； 砂體密度； 加積方式：進(jìn)程、退積、垂向加積等。,④測井信息對特殊巖層的識別，也是重要的相識別指標(biāo)，如碳質(zhì)泥巖、泥巖，煤層等碳質(zhì)巖層，石膏、巖鹽等蒸發(fā)巖層，碳酸鹽巖層；化石層；自然伽馬能識別測井導(dǎo)出的粘土礦物及地化指標(biāo)等等。 有時(shí)在本油藏的具體條件下，碎屑巖中一些特殊巖層也可能在測井信息中識別。如礫巖層、含礫層，泥石流沉積物（泥質(zhì)礫巖或

26、礫狀泥巖）等等。（3）建立測井相模式。在充分利用已有巖心資料，消化上述指相指標(biāo)在測井信息上的響應(yīng)，盡可能多地發(fā)掘測井信息的指相內(nèi)容，加以綜合歸納，建立本油藏儲(chǔ)層各類微相的測井響應(yīng)模式，即測井相模式。,①測井相表現(xiàn)形式一般是： 自然伽馬或自然電位的曲線形態(tài)純含油區(qū)（段）內(nèi)可輔以電阻率曲線形態(tài)。如鐘形、漏斗形、筒形、箱形、尖峰形、鋸齒形、平直形等。 多峰狀態(tài)下的加速式，減速式或均勻式 層序厚度，主峰厚度及相互關(guān)系

27、。 ②編制測井相模式圖，內(nèi)容包括：選用測井曲線、形態(tài)命名，形態(tài)文字說明，厚度說明，微相解釋，所在環(huán)境位置示意等等。 測井相模式圖即可用作利用測井曲線定相的圖板。,各類沉積環(huán)境自然電位測井曲線形態(tài)組合圖,各類沉積相自然電位測井曲線要素特征表（據(jù)馬正）,續(xù)表,測井相模式圖（以雙河三角洲為例）,4、編制分層（單元）微相平面圖分層（單元）微相分析 儲(chǔ)層微相分析的目標(biāo)是要在單井劃相的基礎(chǔ)上，完成分層（單元）平面上

28、微相展布的分析，編制出分層（單元）微相（環(huán)境）平面圖，作為儲(chǔ)層描述和建立地質(zhì)模型的基礎(chǔ)。 （1）分層（單元）。以最小沉積旋回為編圖單元，或以包含一個(gè)主體砂層的旋回為單元，應(yīng)與層組劃分相一致?？梢孕踊蛏敖M為單元，視資料條件及油藏描述尺寸要求而定。,（2）單井劃相 ①所有開發(fā)井都進(jìn)行單井劃相；取心井及取心井段依據(jù)巖心劃相；未取心井依據(jù)測井曲線劃相。 ②單井劃相中以垂向相演化合理性作為判別和局部調(diào)整依據(jù)。

29、 （3）編制平面圖 ①一般選主力油層或重點(diǎn)油層編制微相平面圖；,②在標(biāo)準(zhǔn)井位圖上對每口井標(biāo)上微相編碼或符號，盡量附上測井曲線； ③平面微相帶展布要符合沉積規(guī)律，并從中總結(jié)出本油藏的沉積模式圖； ④平面微相分布與垂向微相演化要交互檢驗(yàn)其合理性，通過局部調(diào)整，使其完善。 5、微相與儲(chǔ)層性質(zhì) 研究儲(chǔ)層微相目的是為了從沉積成因上了解儲(chǔ)層物性的分布規(guī)律。建立微相與

30、儲(chǔ)層性質(zhì)之間的關(guān)系是很重要的一環(huán)。以我國湖盆各類河道砂體非均質(zhì)特征為例。,高尚堡30，3102區(qū)塊ES32+3沉積相模式圖,雙河油田北塊 扇三角洲相帶分布圖,Ⅳ3,我國湖盆地各類河道砂體非均質(zhì)特征比較表,（1）巖石相（能量單元）與儲(chǔ)層物性 巖石相（能量單元）類型反映了沉積時(shí)水動(dòng)力能量的大小。一般都能較好地反映了儲(chǔ)層物性。是通過微相分析掌握儲(chǔ)層物性規(guī)律的最小單元。 ①在含油層系井段不太長，處于同一

31、成巖階段或成巖帶范圍時(shí)，各類巖石相（能量單元）都可得到一個(gè)孔隙度、滲透率的分布范圍和平均值，按水動(dòng)力能量強(qiáng)弱排序時(shí)，其平均值應(yīng)該存在相應(yīng)的物性大小的連續(xù)序列。,② 當(dāng)含油層系井段很長，使不同油組分別處于不同成巖帶時(shí)，應(yīng)分油組建立巖石相與儲(chǔ)層物性之間的關(guān)系。 ③ 當(dāng)存在特殊成巖現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)區(qū)別對待。 ④ 在巖石相與常規(guī)參數(shù)（孔、滲）建立關(guān)系后，應(yīng)選擇典型樣品取得各類巖石相的代表相滲透率曲線和毛管壓力曲線。,（

32、2）垂向?qū)有蚺c層內(nèi)非均質(zhì)性 ① 各類微相的垂向?qū)有驔Q定了層內(nèi)滲透率非均質(zhì)特點(diǎn)。儲(chǔ)層微相的典型垂向?qū)有?，就可代表該類?chǔ)層典型的層內(nèi)非均質(zhì)性。 ② 存在層內(nèi)不連續(xù)泥質(zhì)薄層和其它非滲透隔層時(shí)，應(yīng)作出沉積成因上的判斷，估計(jì)其大小，結(jié)合垂向上分布密度，可為建立層內(nèi)隔層模型提供依據(jù)。,（3）微相展布與平面非均質(zhì)性： ① 每一儲(chǔ)層單元的平面微相展布是平面非均質(zhì)性的決定因素。各種儲(chǔ)層參數(shù)等值圖應(yīng)以微相展布為

33、控制條件。 ② 著重分析砂體高能帶和低能帶，主體帶和非主體帶的分布，及其方向性，根據(jù)沉積成因類型進(jìn)一步分析砂體方向性與滲透率方向性各向異性的關(guān)系。,碳酸鹽巖儲(chǔ)層與碎屑巖儲(chǔ)層對比，具有以下主要特點(diǎn)。 巖石為生物、化學(xué)、機(jī)械綜合成因，其中化學(xué)成因起主導(dǎo)作用。巖石化學(xué)成分、礦物成分比較簡單，但結(jié)構(gòu)構(gòu)造復(fù)雜。巖石性質(zhì)活潑、脆性大。 以海相沉積為主，沉積微相控制儲(chǔ)層發(fā)育。 成巖作

34、用和成巖后生作用嚴(yán)格控制儲(chǔ)集空間發(fā)育和儲(chǔ)集類型形成。,碳 酸 鹽 巖 沉積相 分析,斷裂、溶蝕和白云化作用是形成次生儲(chǔ)集空間的主要作用。 次生儲(chǔ)集空間大小懸殊、復(fù)雜多變。 儲(chǔ)層非均質(zhì)程度高。 碳酸鹽巖儲(chǔ)層描述的主要內(nèi)容包括沉積相及成巖史、儲(chǔ)集空間類型及控制因素、孔隙、裂縫、溶洞、儲(chǔ)集空間體系，儲(chǔ)層非均質(zhì)性，儲(chǔ)層參數(shù)確定及評價(jià)等。,碳酸鹽巖儲(chǔ)層描述工作流程,碳酸鹽巖沉 積 相

35、 無論是以原生孔隙為主，還是以次生儲(chǔ)集空間為主的碳酸鹽巖儲(chǔ)層，其沉積相及成巖史是這類儲(chǔ)層形成和發(fā)育的基礎(chǔ)。它決定儲(chǔ)集類型、孔隙、裂縫、溶洞發(fā)育程度和分布、儲(chǔ)滲能力、儲(chǔ)層非均質(zhì)性。也是儲(chǔ)層層位對比劃分的基礎(chǔ)和依據(jù)。,一、沉積相分析 1、沉積相標(biāo)志 （1）巖性標(biāo)志。巖性標(biāo)志包括顏色、自生礦物、沉積結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、巖石類型等五方面。 ①巖石顏色。巖石的顏色反映沉積古環(huán)境、古氣候。下表中列出碳酸鹽巖常見

36、的幾種顏色反映由氧化到還原環(huán)境的基本系列。,巖 石 顏 色 與 沉 積 環(huán) 境 關(guān) 系 表,②自生礦物 a．海綠石：形成于水深10～50m，溫度25～27℃。 鮞綠泥石：形成于水深25～125m，溫度10～15℃。二者均為海相礦物。,b.自生磷灰石（或隱晶質(zhì)膠凝礦）：海相礦物。 c.錳結(jié)核：分布于深海、開放的大洋底。 d.天青石、重晶石、螢石：咸化瀉湖沉積。 e.黃鐵礦：還原環(huán)境。

37、f.石膏、硬石膏：潮坪特別是潮上、潮間環(huán)境。 ③沉積結(jié)構(gòu)。碳酸鹽巖的結(jié)構(gòu)分為粒屑（顆粒），礁巖和晶粒三種。不同的沉積結(jié)構(gòu)反映不同的沉積環(huán)境。 粒屬結(jié)構(gòu)：粒屑結(jié)構(gòu)由粒屑、灰泥、膠結(jié)物和孔隙四部分組成。粒屑結(jié)構(gòu)代表臺(tái)地邊緣淺灘相環(huán)境。根據(jù)顆粒類型、分選、磨圓、排列方向性、填充物膠結(jié)進(jìn)一步確定微相。,a.內(nèi)碎屑、生屑反映強(qiáng)水動(dòng)力條件。 b.鮞粒、核形石、球團(tuán)粒、凝塊石反映化學(xué)加積、凝聚環(huán)境，水動(dòng)力中高能。

38、 鮞粒包殼代表中等能量，持續(xù)攪動(dòng)，碳酸鈣過飽和的環(huán)境； 核形石（藻包殼）、泥晶套反映淺水環(huán)境。 c.分選好，反映持續(xù)穩(wěn)定的水動(dòng)力條件，反之則反映強(qiáng)水動(dòng)力條件。 d.磨圓度高反映強(qiáng)水動(dòng)力環(huán)境，反之反映弱水動(dòng)力環(huán)境。,e.顆粒、生屑化石平行排列，尖端方向交錯(cuò)，長軸平行海岸，反映振蕩水流。尖端指向一個(gè)方向，長軸仍平行海岸線，則為單向水流。 f.用膠結(jié)物和灰泥的相對含量反映水動(dòng)力強(qiáng)弱

39、。膠結(jié)物/（膠結(jié)物十灰泥）在0～1之間，越接近0，水動(dòng)力越弱，反之越強(qiáng)。,礁巖結(jié)構(gòu)： a.生長結(jié)構(gòu)：原地生長堅(jiān)硬生物骨架，代表臺(tái)地邊緣生物礁環(huán)境。 b.粘結(jié)結(jié)構(gòu)：層紋狀、波紋狀藻迭層結(jié)構(gòu)代表潮上～潮間中低能環(huán)境。柱狀、錐狀藻迭層結(jié)構(gòu)代表潮間～潮下高能環(huán)境。 晶粒結(jié)構(gòu)：泥晶代表盆地低能，廣海陸棚低能環(huán)境。,④沉積構(gòu)造。反映水流成因構(gòu)造： a.溝膜、槽模、遞變層理代表濁流環(huán)境。

40、b.脈狀、波狀、透鏡狀層理、再作用面、雨痕、干裂、冰雹痕、烏眼構(gòu)造等代表潮坪環(huán)境。 c.交錯(cuò)層理代表灘、壩、深水底流環(huán)境。 d.水平層理代表瀉湖、深水、低能環(huán)境。 e.塊狀層理代表臺(tái)地邊緣斜坡相、礁相環(huán)境。 反映重力流成因構(gòu)造：重荷膜、包卷層理、滑塌構(gòu)造、水成巖墻、遞變層理等均代表重力流環(huán)境，特別是幾種同時(shí)出現(xiàn)時(shí)。,反映生物成因構(gòu)造： a.垂直層面或彎曲蟲孔代表潮上帶。

41、 b.上部有垂直或彎曲蟲孔，數(shù)量比潮上帶多，代表潮間帶環(huán)境。 c.水平蟲孔為主，很發(fā)育，代表潮下帶環(huán)境。 d.復(fù)雜的、彎曲的、螺旋狀爬痕代表穩(wěn)定深海環(huán)境。,其它構(gòu)造： a.帳篷構(gòu)造代表潮坪環(huán)境。 b.巖溶角礫、干裂角礫代表潮上環(huán)境。 c.迭層構(gòu)造代表潮間環(huán)境。 d.核形石代表潮間—潮下環(huán)境。,（2）古生物標(biāo)志 ①根據(jù)生物的生活習(xí)性和生活環(huán)境判斷沉積環(huán)境。

42、 a.有孔蟲，多為海洋環(huán)境，底棲生活，少數(shù)為浮游生活。 b.筵，離岸不遠(yuǎn)的正常鹽度、清水旋回性海洋環(huán)境，水深20～70m。 c.海綿，多生活在海洋，底棲固著生長。,d.古杯，溫暖淺海，水深30～50m，固著生長，需要緩慢沉積，清潔水體及堅(jiān)硬底質(zhì)。 e.層孔蟲，沉積緩慢淺海，溫暖、濁度低，固著生長，食浮游生物。 f.珊瑚，水體安靜、清潔、溫暖。鹽度2.7％～4.8％，淺海環(huán)

43、境，底棲固著生長。 g.苔蘚，潮坪環(huán)境。,②根據(jù)生物組合判斷水介質(zhì)鹽度 a.鈣質(zhì)紅、綠藻、球面藻、放射蟲、鈣質(zhì)有孔蟲、鈣質(zhì)海綿、珊瑚、苔蘚、腕足、頭足等組合中，存在少數(shù)未搬運(yùn)的化石，屬于正常海水環(huán)境。 b.少數(shù)苔蘚、鈣質(zhì)有孔蟲、藻類、移動(dòng)的棘皮組合，其中任一門類單獨(dú)出現(xiàn)或幾個(gè)門類共生出現(xiàn)，或與耐高鹽度的門類在一起，表明是一種與廣海毗鄰并稍受限制的海水環(huán)境。 c.腹足、瓣鰓、介形蟲、膠結(jié)殼

44、有孔蟲硅藻，蘭綠藻組合，屬于典型的微咸水環(huán)境。 d.瓣鍶類中鰓足亞綱無甲目、蘭綠藻、介形蟲組合，為典型的超咸水環(huán)境。,③根據(jù)古生物組合判斷水體深度。 a.大量藻類、底棲有孔蟲、瓣鰓、腹足造礁珊瑚、灰質(zhì)海綿、無鉸類腕足組合，水深0～50m。 b.海綿、海膽、苔蘚、有鉸腕足組合，水深100～200m。 c.硅質(zhì)海綿、海百合、薄殼腕足、細(xì)脈狀苔蘚組合，水深＞200m。 根據(jù)古生物組合

45、判斷水體深度時(shí)要注意濁流因素，隨著在浮動(dòng)植物上的某些生物和海平面迅速上升的影響。,④根據(jù)古生物組合判斷沉積環(huán)境底質(zhì)的堅(jiān)硬程度 a.群體珊瑚、紅藻，分布在生物礁環(huán)境動(dòng)蕩部位。 b.藤壺、有鉸類、蠕蟲管分布在濱岸潮汐帶的堅(jiān)硬底質(zhì)上。綠藻、海綿、單體珊瑚、有柄棘皮動(dòng)物以根或其它方式固著在堅(jiān)硬的底質(zhì)上。 c.掘足類、掘穴蛤、某些有孔蟲、固著在疏松的底質(zhì)上。 d.移動(dòng)生物組合的生物群，分布在沉積迅速

46、、底質(zhì)不斷移動(dòng)的流沙層中。,⑤根據(jù)生物組合判斷海水濁度 a.紅綠藻、海綿、珊瑚、苔蘚、有柄類代表清水沉積環(huán)境。 b.具有分泌管的蠕蟲、腕足、某些瓣鍶類反映中等濁度環(huán)境。 c.食沉積物生物，代表較大的濁度環(huán)境。,⑥根據(jù)藻席和迭層石特征確定沉積環(huán)境 a.層狀隱藻席，反映潮汐，波浪弱的沉積環(huán)境。 b.不連續(xù)的柱狀體，反映潮汐、波浪強(qiáng)的沉積環(huán)境。柱狀體上凸的越強(qiáng)，波浪越強(qiáng)

47、。 c.單一迭層的延長方向平行于波浪、潮汐的沖劇方向，通常垂直海岸線。迭層常平行海岸線成排或是條帶狀生長。迭層向海方向傾伏進(jìn)入波浪帶。,（3）地化標(biāo)志。 ①微量元素 a.硼（B），海相沉積中高含量，可達(dá)100mg／1，咸化瀉湖可達(dá) 1000mg／1，湖相較低。 b.硼／鎵(B／Ga）比，大陸＜ 3.3，海洋4.5～5.5，過渡沉積介于二者之間。 c.鎵／鉀（Ga/K）比，正

48、常海頁巖中0.006±，微咸水頁巖0.004±，過渡沉積二者之間。,d．鍶/鋇（Sr／Ba）比，海洋粘土中＞l陸相粘土中＜1。 e.黃鐵礦中的鐵／有機(jī)炭，海相0.2～2.0，淡水湖0.03～0.06。 f.化石中微量元素。 化石中分析出B2O3的含量，推算出水介質(zhì)鹽度。海相貝殼中＞0.0035％，淡水貝殼中＜O.0025％，半咸水貝殼中處于二者之間。,②穩(wěn)定同位素 測

49、定沉積物中O、S、C同位素及其比值推測沉積環(huán)境。 a．O18/C13，海相沉積物中含量高，淡水中低。 b. C13/C12，海相沉積物中含量高，陸相中低。 c.烴類中S18/S12，海相穩(wěn)定，陸相變化大。 d．O18/O16，海水中較一致，淡口中較低。 ③有機(jī)組分 植烷代表陸相，姥姣烷代表海相。 沉積巖和石油中海相卟啉的分子量范圍寬、陸相的窄。,2、沉積相劃分方法 （1）

50、按海水運(yùn)動(dòng)能量劃分沉積相帶。自深海向陸地方向分為三個(gè)相帶，即遠(yuǎn)岸低能帶（X），高能帶（Y），近岸低能帶（Z）。各帶的基本特點(diǎn)見下圖。這種相帶劃分是陸表海常見的模式。 （2）按海洋潮汐作用劃分沉積相帶。根據(jù)巖性、古生物特征及結(jié)構(gòu)構(gòu)造等將碳酸鹽相接潮汐作用劃分為潮上、潮間和潮下三個(gè)相帶，潮下帶又分為閉塞和開闊潮下兩個(gè)亞相。各相帶相對位置和特點(diǎn)。,陸表海能量沉積分帶綜合模式圖(據(jù)Irwin，M. T. 1965年改編),按潮汐

51、作用劃分各相帶沉積特點(diǎn),（3）按地理分布劃分沉積相帶。按碳酸鹽巖沉積類型的地理分布規(guī)律將其沉積劃分為臺(tái)地、臺(tái)地邊緣和盆地三個(gè)沉積區(qū)、九個(gè)相帶、24個(gè)標(biāo)準(zhǔn)微相。 各相帶的沉積環(huán)境和沉積特征見下圖。 （4）綜合劃分法。上述三種劃分沉積相的方法以及按海水深度劃分沉積相的方法各有側(cè)重，它們之間的對比關(guān)系列于下表。各地區(qū)地質(zhì)條件不同，可以結(jié)合具體情況綜合運(yùn)用各種方法進(jìn)行沉積相劃分。關(guān)士聰?shù)染幹频闹袊藕Ｓ虺练e環(huán)境綜合

52、模式圖具有綜合性。該圖根據(jù)海底地形、海水深度、潮汐作用、海水能量、沉積特征、古生物組合將碳酸鹽沉積劃分為臺(tái)棚和槽盆兩個(gè)相組，六個(gè)相區(qū)，十五個(gè)相帶。,碳酸鹽巖地沉積的理想模式（J. L. Wilson，1975）,碳酸鹽巖沉積帶的分布 （J. L. Wilson，1975）,碳酸鹽沉積相帶劃分方式對比表,中國古海域沉積環(huán)境綜合模式示意圖（關(guān)士聰，1980）,3、生物礁相 生物礁是具有堅(jiān)固格架構(gòu)造的造礁生物在海底構(gòu)成的塊狀

53、生物巖體，或非造礁生物大量快速堆積而成的碳酸鹽體（生物灘、地層礁、碳酸鹽丘等）。 （1）造礁生物 ①不同時(shí)代的主要造礁生物，從元古代到第四紀(jì)主要造礁生物列入下表。 ②造礁生物與生長環(huán)境的關(guān)系。不同造礁生物生長環(huán)境不同，不同造礁生物可以判斷沉積環(huán)境。主要造礁生物與生長環(huán)境的關(guān)系如下表。,各地質(zhì)時(shí)代主要造礁生物表,造礁生物與生長環(huán)境關(guān)系表,（2）礁相基本模式。生物礁相一般劃分為礁核亞相、礁前（前礁）亞相

54、和礁后（后礁）亞相。 礁內(nèi)各亞相均可根據(jù)生物組合類型，發(fā)育程度、生態(tài)和巖石特征等進(jìn)一步細(xì)分微相。 （3）礁亞相劃分標(biāo)志 ①礁核亞相 a.生物組合。以原地生長造礁生物為主體，夾大量生屑，生物含量變化大，高者70％～90％，低者30％～40％。 b.巖性。巖性多屬生物和其它成因碳酸鹽巖，巖化成分純，陸泥物和碎屑巖極少、不含燧石。,生 物 礁 相 基 本 模 式 圖,c.巖石

55、結(jié)構(gòu)構(gòu)造。具管架結(jié)構(gòu)，多呈塊狀，無層理，有生物分帶?？紫栋l(fā)育，具骨架孔隙。 d.礁相分布。礁相與周圍巖相帶呈指狀交錯(cuò)分布。 e.厚度。礁核厚度很大，地貌上呈一個(gè)隆起、高地或山峰。,②礁前亞相 a.生物。大量生物和生物碎屑，門類復(fù)雜，個(gè)體與核部相比有增大趨勢。 b.巖石類型。多為亮晶或微晶砂、礫屑灰?guī)r、生屑灰?guī)r、塌積巖、礫石直徑可達(dá)2～3m，大者100m左右。礫塊成分復(fù)雜，圓度、分選極差。礫

56、間充填生屑，局部陸源粉砂和鐵泥質(zhì)碳酸鹽灰泥充填。 c.孔隙。以礫間孔隙為主。 d.層理。具原始傾斜層理，與樵核呈指狀交錯(cuò)接觸。 e.地貌。地形比礁核低許多，礁前坡度很陡。,③礁后亞相 a.生物。生物、生屑、藻屑不多，靠近礁核部位藻屑、藻灰結(jié)核等大量分布，生物種類較單一。 b.巖石類型。泥晶白云巖、白云質(zhì)泥晶灰?guī)r、泥晶灰?guī)r、亮——泥晶球?；?guī)r、含生屑白云質(zhì)灰?guī)r及白云質(zhì)泥巖等常