探索測井資料在三角洲相沉積研究中的運用

張冠宇

探索測井資料在三角洲相沉積研究中的運用

張冠宇

（成都理工大學(xué)，四川 成都 610051）

對測井資料在三角洲相沉積研究中的運用進行了研究，簡要地介紹了三角洲的概念、測井成像的原理以及三角洲形成的原因，并說明測井資料在分析沉積環(huán)境中的應(yīng)用，以及分支河道微相、河扇微相、水下分支河道微相以及決口扇微相等不同三角洲相沉積環(huán)境在測井資料中的響應(yīng)。

測井資料；三角洲相；SP；GR

隨著油氣田開采工作的開展，三角洲相沉積的研究在油氣田的勘探中愈發(fā)重要，其與油氣田的生成有聯(lián)系。因此，相關(guān)工作人員應(yīng)利用成像測井對三角洲相的沉積環(huán)境進行研究，對其沉積的環(huán)境進行分析，找出其與油氣田生成的關(guān)聯(lián)具有重要意義。

1 三角洲概述

巴雷爾認(rèn)為，三角洲是河流與一個穩(wěn)定的水體相交的過程中形成的、部分暴露于水面的沉積物形成的沉積體。三角洲即河口沖積平原，是一種較為常見的地貌，形成的原因是河口的斷面擴大，水流速度突然減緩導(dǎo)致大量的泥沙沉積在一處，通常處于地面與湖、海的交界地，是二者之間的重要過渡部分，主要有三角洲平原，三角洲前沿和前三角洲三種類型。

1.1 成像測井簡介

成像測井使用的裝備是微電導(dǎo)率成像測井儀，在使用的過程中，儀器會發(fā)出電流，當(dāng)電流深入到地層中，能夠獲得分辨率較高的圖像。每個電極中的電流都會被以曲線的形式記錄下來，因此得出的曲線能夠真實地反映出地層的結(jié)構(gòu)和序列[1]。成像測井資料在三角洲相沉積研究中發(fā)揮著重要的作用，有利于幫助探測三角洲的結(jié)構(gòu)、巖相、沉積的環(huán)境等因素，為三角洲相沉積的研究提供準(zhǔn)確的資料。

1.2 三角洲形成的原因

三角洲形成最為主要的原因是河流的存在，河流在流動的過程中為其提供了流量，并輸送了大量的沉積物，使三角洲的形成有足夠的物質(zhì)基礎(chǔ)。河流的流量和輸砂量越大，流量的最大值與最小值之間的差距也會加大，泥砂在河口位置的堆積情況就越嚴(yán)重，三角洲的形成速度更快。

蓄水體的密度與和水密度之間存在差異是三角洲形成的原因之一。將三角洲的河口看作噴嘴，根據(jù)水力學(xué)對其進行分析，河流在流入蓄水體的過程中可能形成兩種噴流類型，分別是軸狀噴流和平面噴流。軸狀噴流主要是在河水密度與蓄水體密度相等的時候形成的，如河流流入淡水湖泊。當(dāng)二者密度不等的情況下，會發(fā)生平面噴流，河水的密度較大時，屬于從高密度向低密度流動，水流的底部呈現(xiàn)平面噴流；蓄水體的密度較大時，水流從低密度向高密度流動，屬于標(biāo)準(zhǔn)的平面噴流，如水流從入?？诹魅牒Ｑ?。

蓄水體自身的水動力對三角洲的形成有較大的影響，波浪、潮汐等現(xiàn)象都會對三角洲的發(fā)育情況造成影響。

2 測井資料在分析沉積環(huán)境中的應(yīng)用

通過測井曲線的形狀，可以區(qū)分出三角洲的巖層、識別巖性，并對三角洲沉積的環(huán)境進行分析。需要明確與沉積環(huán)境有關(guān)的因素，如泥質(zhì)含量，然后將與沉積環(huán)境無關(guān)的因素排除在外，防止其對三角洲相的沉積分析造成影響，包括儀器本身的干擾。

測井曲線的變動幅度反映的是沉積物的粒度以及泥質(zhì)在沉積物中的含量等沉積特征。測井曲線的形狀中較為常見的有箱形、鐘形、漏斗形等，還有一些其他混合或過度的形狀，每種形狀一般會存在平直和鋸齒狀兩種狀態(tài)，曲線的形狀能夠?qū)⑺畡恿Φ淖兓闆r反映出來。

3 不同三角洲相沉積環(huán)境在測井資料中的反應(yīng)

3.1 沖積扇沉積體系

沖積扇沉積體系是所有三角洲沉積體系中粒度最粗的體系，其分選性也較低。沖積扇根部的主河道會堆積大量的礫巖或砂質(zhì)礫巖，因此視電阻曲線的通常為箱形，并帶有變動幅度較大的鋸齒狀。扇中辮狀河道巖性的主要構(gòu)成為砂礫巖、粗砂以及中砂巖，其測井曲線與自然電位曲線的形狀都呈箱形，存在異常幅值。

3.2 河流沉積體系

河流沉積體系分為上游辮狀河和中下游曲流河。辮狀河通常出現(xiàn)在山區(qū)，最主要的特點是河水的流量極為不穩(wěn)定，變化幅度較大，導(dǎo)致沉積物的數(shù)量多，同時，雖然辮狀河的河道整體較為順直，但其穩(wěn)定性很差，經(jīng)常會出現(xiàn)變道的現(xiàn)象，沉積的速度很快。辮狀河到的測井曲線為箱形，變化的幅度較大，通常最高值和最低值都有突變現(xiàn)象。

曲流河的河道彎曲程度較高，形狀凹陷的河岸易形成沉水潭，形狀凸起的河岸易出現(xiàn)曲流砂壩沉積。曲流河的河道坡度不大，沉積物通常由細(xì)砂、粉砂和泥巖構(gòu)成，河道底層的沉積物一般為礫石，河道的坡度較為平緩，水流速度與辮狀河相比緩慢，在測井曲線中曲流河呈圣誕樹狀[2]。

4 三角洲沉積特征在測井資料上的響應(yīng)

4.1 三角洲沉積總特征

三角洲平原河道的自然電位曲線呈箱形或鐘形，有時是二者結(jié)合的混合曲線，帶有一定的鋸齒狀起伏，自然伽馬值與其他三角洲相比偏低，電位曲線的形狀與河流的總體曲線相似度較高。

與三角洲平原不同，三角洲前沿的曲線為交互層，分流間灣的自然電位曲線較低且走勢平緩，同時會伴隨一定的負(fù)異常，自然伽瑪值相對較高，曲線成鋸齒狀起伏；水下分流渠道的自然電位曲線與三角洲平原河道相似，呈箱形、鐘形或二者結(jié)合的混合曲線，帶有較為平緩的鋸齒狀起伏，自然伽馬值同樣偏低。

河口沙壩自然電位曲線形狀為漏斗形，自然伽馬值的曲線走勢和形狀與自然電位圖相似，這種特殊的特征使三角洲前沿識別難度較低。前三角洲沉積的測井曲線圖整體較為平緩，曲線不高且沒有過大變化。

4.2 三角洲各微相測井曲線特征

4.2.1 分支河道微相

分支河道是骨架相，最底層是沖洗面，中間為砂巖結(jié)構(gòu)，上層是大量的淤泥淤泥，中部砂巖層的厚度大多在10 m以內(nèi)。在SP曲線中的形狀為鐘形或箱形，曲線的總體浮動較大，底部發(fā)生了突變現(xiàn)象，曲線數(shù)值達到最高處后變化的趨勢開始加快，內(nèi)部曲線的變化度較小，形狀較為收斂，總體走勢平緩，少數(shù)因特殊情況呈鋸齒狀（內(nèi)部存在異質(zhì)層）。分支河道有充填、廢棄以及進積河道三種不同的種類，三種河道在巖性割面、曲線特征以及粒度概率累積曲線上存在著的差別。

4.2.2 天然堤微相

天然堤主要是出現(xiàn)在水下分支河道的兩側(cè)，沉積的主要內(nèi)容為細(xì)砂和粉砂，與河床的距離越近，沉積物種的泥質(zhì)含量越多，沉積物會形成各種紋理，泥巖中存在生物的潛穴。SP曲線成鋸齒狀，但是波動范圍和變動幅度較小。天然堤層理面的曲線較為復(fù)雜，曲線形狀雜亂，SHDT測井曲線上升的幅度不大，矢量方向有一定的波動，但是幅度較小。SP和GR得出的曲線是對稱的鋸齒形狀，與平直型的曲線疊加。

4.2.3 河扇微相

當(dāng)較大的水流沖垮天然堤形成的屏障并漫上河床后，就會形成河扇灘。河扇灘中很大一部分面積被砂層所占據(jù)，但是主要沉積物還是中細(xì)砂，通常都是以垂直的方向進行沉積。SP曲線總體為鋸齒狀，分為對稱和正向兩種。GR得出的曲線為手指形狀或類似于漏斗的形狀。

4.2.4 水下分支河道微相

水下分支河道微相是陸地分支河道在水下的延伸，在此過程中河道會變寬，沉積物增多、深度便簽、河道出現(xiàn)了更多的分支，促使堆積的速度提升，同時水流的速度減緩。水下分支河道的主要沉積物是砂和粉砂，泥質(zhì)的占比極少。通常會出現(xiàn)交錯層理和波狀層理。測井曲線的形狀為鐘形、箱型以及手指狀這三種。

4.2.5 水下分支間灣微相

水下分支間灣微相與大海相通，是在水下分支河道之間形成的、地形相對較低的海灣部分。當(dāng)三角洲進一步擴大時，分支河道之間會出現(xiàn)尖端指向陸地的以泥質(zhì)為主要沉積物的沉積體，因此水下分支間灣的沉積物主要為黏土，并存在少量的細(xì)砂以及粉砂。水下分支間灣的SP曲線波動趨勢較小，有輕微的鋸齒狀或接近于平直，自然伽馬值有上下浮動較大。

4.2.6 河堤微相

河堤處在陸地分支河道中水流流入河、湖的沉積位置，河堤的前方通常被水流長期沖積，因此呈現(xiàn)出上方沉積物較大、下方沉積物較小的反粒序[3]。自然電位曲線的形狀為變化幅度較大的漏斗狀或箱形，齒內(nèi)收斂。自然伽馬值的形狀為漏斗形與箱形結(jié)合的混合狀，變化幅度極大。

4.2.7 遠(yuǎn)砂堤微相

遠(yuǎn)砂堤的沉積物更為細(xì)一些，主要由粉砂構(gòu)成，同時存在少量的細(xì)砂和泥土，可能會出現(xiàn)很多種類的層理和波痕。從沉積物的垂直方向來看，下層的沉積物要較上層的沉積物更細(xì)，呈現(xiàn)反粒序。SP曲線是變化幅度較小的漏斗狀。

4.2.8 沼澤微相

沼澤通常產(chǎn)生在三角洲平原分支河道之間的凹陷地區(qū)，其表面的高度在平均高潮線上下。沼澤的沉積物為有機質(zhì)黏土，會存在泥炭和褐煤，同時還會有因洪水而存在的紋層狀粉砂。

4.2.9 決口扇微相

決口扇微相由細(xì)砂巖構(gòu)成，厚度普遍在3 m以下，有小型的交錯層理以及平行層理，砂粒由上到下逐漸變細(xì)或逐漸變粗。SP曲線的幅度變動不大，曲線的形狀大多是鐘形或漏斗形。

5 結(jié)論

測井資料在三角洲相沉積的研究中有著重要的作用，尤其是SP、GR以及SHDT等曲線的應(yīng)用，能夠讓相關(guān)工作人員對三角中的沉積類型進行準(zhǔn)確的判斷，并對沉積的結(jié)構(gòu)進行劃分，使人們對三角洲相沉積的研究能夠更深入。

［1］豐帆.測井資料在三角洲相沉積研究中的應(yīng)用［J］.中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2017，37（19）：150-151.

［2］張悅，劉鵬，謝傳金.測井資料在三角洲相沉積研究中的應(yīng)用［J］.化工管理，2015（12）：111.

［3］陳寧，劉慶成，岳淑娟，等.電測井資料在分析沉積環(huán)境中的應(yīng)用［J］.鈾礦地質(zhì)，2008（3）：160-163，192.

P618.13

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2019.19.041

2095－6835（2019）19－0100－02

張冠宇，男，山東東營人，研究生，研究方向為沉積地質(zhì)學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)。

〔編輯：王霞〕