文档介绍：应用自然电位测井曲线解释沉积环境岩石的地球物理讯息包括声、光、电、热、力、放射性等,其中与沉积环境有关的测井讯息是声、电、放射性。六十年代,皮尔逊首先应用自然电位曲线解释沉积环境,总结出几种主要成因类型砂体的典型曲线形态,开辟了测井资料用于岩相研究的新领域。随着数字测井技术的发展, 用密度一中子一声波测井的综合解释成果, 作出评价地层的孔隙率曲线、泥质含量曲线, 突出了地质讯息,再结合地层倾角测量的新技术,大大提高了曲线的地质解释精度。目前利用测井曲线进行地下沉积相研究已成为一种重要手段。 1976-1980 年,作者等在黄弊地区进行研究工作中,对生产单位积累的大量测井曲线( 主要是自然电位曲线) 进行了分析综合, 总结出一系列典型特征, 并应用于该区第三纪沉积的岩相及环境解释, 取得了较满意的结果。本文就是这一科研成果的综合报道。一、基本原理地下自然电位来自扩散一吸附电势、过滤电势以及氧化还原电势。扩散一吸附电势取决于地层水和泥浆之间的离子浓度差、地层中泥质含量以及受粒度、分选性控制的孔隙半径的大小。在浓度差大、泥质含量少、孔隙半径大时, 扩散一吸附电势就大。在压差( 泥浆柱压力与地层压力之差) 一定时,地层渗透性好,过滤电势就大。渗透性与粒度、分选性、泥质含量有关。砂泥岩层的氧化还原电势取决于水动力条件。因此,可以说由三种电势构成的自然电位主要是受粒度、分选性和泥质含量的控制,而它们又取决于沉积时的水动力能量和物源供应条件,所以自然电位曲线的变化能反映沉积环境。当砂层自下而上粒度变小、分选性变差、泥质含量加多时,意味着水动力能量变弱,物源供应减少,因而自然电位曲线幅度向上变小(图 1)。二、曲线要素及其地质意义曲线的要素很多,有构成单层的,也有构成多层组合的(图 2) (一) 幅度影响幅度的因素较多, 除了受能量( 粒序、分选性、泥质含量) 的影响之外, 还和其它因素有关。如在地层水和泥浆之间离子浓度差越大,则幅度越大; 高阻地层及薄层( 小于 2米) 会使幅度变小。因此,用幅度大小分析井内地层的沉积能量时,只具有相对强度概念。如果能控制采用同一浓度的淡水泥浆,并在砂岩厚度大于 2 米的条件下,就可以利用幅度的变化进行半定量环境能量解释。在同一比例尺下, 可以按幅度与厚度的比值分为低幅(x/h< 1)、中幅(2>x/h>1) 和高幅(x/h >2) 三类。幅度越大,岩粒越粗,说明沉积时水流能量越强。(二) 形态形态的变化反映沉积过程中能量及物源供应情况的变化。单层形态有单一型和复合型两类。单一型有钟形、漏斗形、箱形和齿形。齿形可细分为对称和不对称型,后者再分为正向齿形和反向齿形两类. 复合型常见的有漏斗形一箱形、箱形一钟形和漏斗形一箱形一钟形( 自下而上)。钟形曲线反映水流能量向上减弱,它代表河道的侧向迁移或逐渐废弃。漏斗形曲线反映砂体向上部建造时水流能量加强,颗粒变粗,分选变好,代表坝体上部受波浪改造的影响,此外也可代表砂体前积的结果。箱形曲线反映沉积过程中能量一致,物源充足的供应条件,是河道砂坝的曲线特征. 齿形曲线为常见的曲线类型, 其中正向齿形多以冲刷充填作用为主, 具有正粒序; 反向齿形以水道末梢前积式充填为主,具有反粒序,对称齿形为充填堆积特征,常代表洪水作用下的堆积,具有对称粒序, 指形则代表强能量下的中层( 厚度大于 2米) 均匀粗粒堆积。漏斗形一箱形曲线代表丰富物源供应下的水下砂体堆积, 为河口堆积的典型特征; 箱形一钟形环境为有丰富的物源, 但后期由于河道迁移或废弃导致能量衰退, 具有河道的均质沉积到后期正向粒序的特性; 漏斗形一箱形一钟形曲线代表河道在迁移摆动条件下,有丰富物源供应的水道充填式堆积. (三)顶、底接触关系单砂层底、顶曲线变化的形态反映了砂体沉积初期、末期的水动力能量及物源供应的变化速度。有突变、渐变两大类,后者又可细分为加速式、匀速式和减速式三亚类。顶部突变代表物源供应的突然中断,如风成砂丘。顶部加速渐变呈上凸形,代表水流能量在后期急剧减退或物源供应的急剧减少,多与河道末期沉积有关。顶部均匀渐变呈斜线形,代表匀速的能量减退过程,为河道侧向迁移典型特征。顶部减速渐变呈下凹形,代表能量或物质供应在后期缓速消退, 水下河道常具有这种特点, 代表后续水流滞后沉积。底部突变常代表冲刷面。底部加速渐变为上凸形,以冲刷能力较差的水下河道为特征,在冲刷面下部还有原先滞留的沉积砂。底部匀速渐变代表高坡处枯水道在洪水期的沉积, 或是漫堤、漫滩的沉积特点。底部减速渐变为上凹形, 为沉积初期物源供应有限所致,常为岸外砂坝的特点。(四) 光滑程度属曲线形态上的次一级变化,取决于水动力条件对沉积物改造持续时间的长短,既反映了物源的丰富程度,也反映水动力能量强度。可分为齿化、微齿和光滑三级。齿化往往代表韵律性沉积,