浅析地质沉积微相建模方法与应用
   来源:中国科技博览     2021年06月15日 00:12

傅磊

[摘要]近年来出现的随机模拟技术是解决上述问题的有利工具,它已经发展成为地质统计学的主要内容之一。随机模拟是以地质统计学为基础,综合地质学、沉积学等学科的现有知识,对沉积相单元、岩相、等组合或具体的流动单元的空间分布以及物性参数在空间的变化进行模拟,从而产生一系列等概率的储层一维或多维成像或称实现。这些实现表达了储层各种尺度的变化特征和内部结构,是细致的、分辨率高的、定量的储层表征方式 ,而且易于在计算机上重复产生、展示、编辑和更新。

[关键词]地质结构 储层分析 沉积微相 类型特点 建模方式

【分类号】:P512.2

一、储层地质沉积微相建模研究背景

储层沉积微相的研究是储层描述和评价的最基础的工作,沉积微相的正确划分对储层非均质性研究以及储层参数场的分布有重要的指导意义。因此,它是现代油藏描述中不可缺少的环节之一。在油田开发的中晚期阶段,油田主要进入三次采油和寻找剩余油阶段,对储层地质模型的精细程度要求越来越高,这同时也需要展开储层沉积微相精细研究。在以往沉积微相研究中,微相边界的确定大多是由地质人员根据专家知识推断,具有主观性,难以适应高精度地质模型的要求。

二、储层沉积微相类型及其特征分析

(一)水下分流河道微相

水下分支河道为陆上分支河道的水下延伸部分,在向湖的延伸过程中,河道加宽,深度减小,分叉增多,流速减缓,堆积速率增大。由浅灰、灰白色细砂岩、粉细砂岩、粉砂岩及泥岩组成正韵律结构,砂层底部多含泥砾和泥屑,有时见炭化植物碎块。泥岩以灰和深灰色为主,是水下环境的标志。沉积构造由下而上为较大型槽状交错层理、平行层理、小型槽状交错层理、波状层理及水平层理,可见生物扰动构造及植物碎片,自然电位曲线多为钟形,箱形及箱形―钟形,粒度概率曲线大多由跳跃和悬浮二段组成,因坡度较缓,水动力较弱,所以滚动组份含量很少,一般不超过0.2%。

(二)河口坝微相

河口坝是三角洲前缘亚相中最典型的沉积微相,位于分支河道的河口处,沉积速率高,是河流注入湖泊水体中时,由于湖水的顶托作用或地形的突然改变,河流携带的大量载荷快速堆积而成。水下分支河道持续供应碎屑物质,因此河口坝的规模较大,成为三角洲前缘重要的砂体类型。岩性主要是粉砂岩、粉细砂岩和细砂岩,多具反韵律特征,单层厚度一般3-6m。

沉积构造主要为低角度交错层理、平行层理、斜层理和斜波状交错层理,有时出现浪成沙纹层理,少见生物扰动构造。

(三)远砂坝微相

远砂坝位于河口坝向前三角洲方向过渡的末端,因而有人也称之为末端砂坝,由溢出河口的细粒沉积物组成,其特点如下:岩相以泥质粉砂岩为主,略具向上变为粗的粒序,砂体厚度较小,在1米-2.5米之间;在剖面结构上,该微相常与河口坝共同组成连续向上变粗的进积复合体,直接超覆在前三角洲的黑色泥岩之上,有时两者较难分开,因而在单井沉积相剖面分析时,可以将其与河口坝合并,称之为河口坝-远砂坝进积复合体;在测井曲线上与河口坝的区别为:远砂坝较薄,自然伽玛值较大,典型漏斗型,中-薄层,显示出该沉积微相泥质含量相对较高的特点。

(四)席状砂微相

席状砂的形成主要是受波浪搬运再沉积作用的控制,是三角洲前缘水下分流河道形成的河口砂坝受到波浪和岸流的改造后重新分布而形成的。它们分布在河口砂坝前缘和侧翼,呈席状或带状分布于三角洲前缘。其特点是砂体分布面积较广,其沉积特征与河口坝已有明显不同,粒度变细,砂层减薄,沉积构造中没有各类大型交错层理,主要发育平行层理和低角度斜层理,有时出现波状层理和波状交错层理。自然电位曲线为指状和齿状,粒度概率曲线分布为高悬浮陡跳跃两段式。

(五)分支间湾微相

分支间湾也称分流间洼地,主要指位于水下分流河道之间的,一般来说,向下游方向开口并与浅湖相通,上游方向逐渐收敛的一个低洼环境。一般接收洪水期溢出水下分流河道相对较细的悬浮物质,常形成一系列的尖端指向上游的泥质楔状体。由于水下分流河道的不断改道和不同期次水下分流河道的相互叠加,分支间湾在单井剖面上与水下分流河道密切共生,反复叠置。其特点如下:岩性以泥岩为主,厚度变化较大,通常为1-10米之间;沉积构造以水平层理为主,次为小型波状层理,显示该沉积微相处于相对安静的低能环境,但有间歇性的湖浪改造作用;自然伽玛曲线为高值,曲线为踞齿状。

三、建模方法的比选

(一)钻孔数据法

钻孔数据法就是直接利用钻孔数据,提取顶底板点来生成顶底板面。这种方法的优点是快速便捷,比较符合沉积型矿床的建模的需求。缺点是在层状模型中,由于矿体的整体倾向倾角较大,导致多层矿层现象的存在,另外矿层间还有相互交错的矿脉。针对这种情况,如果直接用这种方法,在矿区的边缘,建立出来的模型将与地质勘探报告区别很大。而且这种方法是依靠增多虚拟孔来对矿体形态进行控制的,如果矿层较多,对矿体形态的控制将变得很有难度。

(二) 剖面线法

这种方法是利用矿体剖面线上的顶底板线来生产顶底板面。针对沉积性矿床的特点,我们可以直接利用剖面线上的顶板线生成顶板面文件,从而达到约束生成体文件的目的。这样不仅使手工连接的工作量减少了,而且建立出来的模型也会比较吻合地质勘探报告。因为剖面线和顶底板线包含了对矿体专业详细的分析,特别是在处理矿层边缘和交叉相错的问题上,这方面的信息丰富而全面,使矿体建模有依据,符合矿体建模原则。

(三)综合法

综合法即综合利用底板等高线、矿体剖面线和钻孔的顶底板点等信息来生产矿体。通过分析,我们看到第二种方法有着很好的建模效果,但是仍然存在着一些不足。剖面线法没能直接利用不在剖面上钻孔和顶底板高线等方式来达到剖面间矿体形态的目的。针对沉积型矿床流线形态的特点,我们可以综合利用钻孔顶底板点、矿体剖面线和顶底板高线等信息分别生成矿层的顶底板面,这将会是一个更好的方法。

参考文献:

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[2] 宋保昌,蔡新平,徐兴旺,等.云南中甸红山铜-多金属矿床新生代热泉喷流沉积型矿床[J].地质科学,2010

[3] 于沿涛,范正祥,余绍泽.沉积型矿床地质建模方法探讨[J].有色金属(矿山部分),2010

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