自然电位曲线解释沉积环境.

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1、地球物理测井课件地球物理测井课件地球物理测井课件 河北工程大学资源学院 主讲人：周俊杰 勘查教研室第八章 自然电位曲线解释沉积环境地下自然电位来自扩散一吸附电势、过滤电势及氧化还原电势。扩散一吸附电势取决于地层水和泥浆滤液之间离子的浓度差、岩层中泥质含量以及受粒度和分选控制的孔喉半径大小。在浓度差大、泥质含量少、孔喉半径大时，扩散吸附电势就大。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。而渗透性又与粒度、分选和泥质含量有关。砂泥岩层的氧化还原电势取决于水动力条件的强弱。 第八章利用自然电位曲线解释沉积环境 由三种电势构成的自然电位主要受粒度、分选和泥质含量的控制，而它

2、们又受沉积时水动力能量和物源供应条件的制约，所以自然电位曲线的变化能反映沉积环境。当砂岩自下而上粒度变小、分选变差、泥质含量增多时，则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（见图3-3)。 第八章利用自然电位曲线解释沉积环境 （一）幅度 影响曲线幅度的因素较多，除地层水与泥浆滤液间的离子浓度差、地层厚度（小于2米）、饱和流体性质及高阻层会使幅度变化外，幅度主要反映沉积特征。在中低阻砂泥岩剖面上，单层厚度大于2米的砂岩，在相邻井段中幅度的相对变化反映了物源供应和水流能量双重因素。 一般来说，河流的水流冲刷能力强，物源丰富，分选性较差，以中幅为主；滩砂物源少，水流冲刷、簸

3、扬能力强，改造彻底，分选好，以高幅为主；漫滩沉积则因物源细少，水流能量弱，以低幅为主。第八章利用自然电位曲线解释沉积环境 （二）形态、 形态是识别三类相的主要要素。它反映砂体沉积过程中水动力能量及物源供应情况的变化。 钟形曲线反映水流能量逐渐减弱以及物源供应的不断减少。其代表相是蛇曲河点砂坝。曲线反映河道侧向迁移的沉积序列以及河道的正粒序结构特征。第八章利用自然电位曲线解释沉积环境 （二）形态、 漏斗形曲线反映了反粒序结构。一种反映向上水流能量加强，分选逐步变好，其代表相是岸外砂坝；另一种反映了前积砂体的粒序结构，代表了河口部位（包括水下河道河口部位）的沉积特征。第八章利用自然电位曲线解释沉积

4、环境 （二）形态、 箱形曲线反映沉积过程中物源丰富和水动力条件稳定。一种类型是正粒序特征，下部粒粗而上部分选变好，因此幅度变化不大，它的代表相为支流河道砂；另一种类型是风成砂丘，上下颗粒均匀。第八章利用自然电位曲线解释沉积环境 （二）形态、 齿形曲线为常见的形态。它又可进一步分为：1.具有正粒序特征的正向齿形，反映水下冲刷冲填沉积特征；2.具有反粒序特征的反向齿形，反映水道末稍前积式席状砂沉积特征；3.对称齿形具有对称粒序，常代表急流作用下的席状沉积；4.指形曲线，代表强能量作用下的均匀粗粒沉积，典型相为滩砂。第八章利用自然电位曲线解释沉积环境 （二）形态、 复合形态常见的有漏斗形一箱形曲线（

5、自下而上命名）和箱形一钟形曲线。前者代表物源供应丰富条件下的水下砂体堆积，它表明上部水流能量强而持续，为河口砂坝的典型曲线形态；后者代表的环境为有丰富物源，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征，其代表相为废弃河道的砂坝沉积。第八章利用自然电位曲线解释沉积环境 （三）顶、底接触关系： 单层砂岩顶底曲线变化的形态，反映了砂体沉积初期、末期水动力能量及物源供应的变化速度，它有渐变、突变两大类。 曲线的底部形态反映了砂体与下伏岩层的接触关系。突变式反映上、下层之间存在冲刷面，如河道砂底部。渐变式反映砂体的堆积特点，它又细分为加速（上凸形）、匀速和减速（上凹形）三

6、类。 第八章利用自然电位曲线解释沉积环境 （三）顶、底接触关系： 水下河道常具有这种冲刷能力较差的底部加速式渐变特征，在冲刷面下部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时期的沉积，或天然堤、漫滩的沉积特点。底部减速渐变，说明砂体在沉积初期物源供应不足，常为岸外砂坝的特点。 顶部突变代表物源供应的突然中断。如河道砂坝，当沉积露出水面时，就不再接受沉积。又如风成砂丘末期，突然终止堆积而被泥质复盖。顶部加速渐变代表水流能量在后期急剧减退或物源供应的迅速减少，如废弃河道砂。顶部匀速渐变代表匀速的能量减退过程，为河道侧向迁移形成之点砂坝的顶部特征。此外，滩、天然堤顶部也是如此。顶部减速渐

7、变型代表能量和物源供应在后期缓速减退，说明有后续冰流的滞后沉积，水下河道砂的顶部具有这种特点。 第八章利用自然电位曲线解释沉积环境 （四）曲线的光滑程度 属于曲线形态的次一级变化，取决于水动力能量对沉积物改造持续时间的长短，既反映了物源的丰富程度，也反映了水动力能量的强弱。曲线的光滑程度可分为光滑、微齿、齿化三级。光滑曲线代表在物源丰富和水动力作用强的条件下，被充分淘洗后的均质沉积，如滩砂。微齿代表物源充分但改造不彻底的沉积，如河道砂。它也可以代表河流季节流量不同，引起沉积颗粒粗细间互变化的特点。齿化则代表间歇性沉积的叠加，如冲积扇辫状河道沉积。第八章利用自然电位曲线解释沉积环境 （五）齿中线

8、 齿中线系指曲线形态上次一级齿的中线。当齿的形态一致时，齿中线相互平行，它反映能量的周期变化。平行齿中线又可分水平平行、上倾平行和下倾平行三类。水平平行式代表滩砂、堤岸砂和席状砂加积式的沉积特点；上倾平行式乃一组反向齿形的组合，代表多期的水道末稍前积式沉积的组合特征；下倾平行式是一组正向齿形的组合，代表正粒序的韵律沉积，如水下冲积扇根部具有递变层理的多期岩层组合。第八章利用自然电位曲线解释沉积环境 （五）齿中线 当齿的形态不一致时，齿中线将相交。相交类型的齿中线可分外收敛和内收敛两类。外收敛指齿中线相交于曲线的外侧（左），如岸外砂坝，它反映了砂层前积特点，底部齿中线倾斜平缓或接近水平，向上倾斜

9、逐渐加大。齿中线交于曲线内侧（右）者称为内收敛。底部齿中线下倾，中部齿中线水平，到上部齿中线上倾，反映水流能量向上变小，说明是由初期冲刷的滞留沉积、中期较均质的河道砂沉积及露出水面前充填式堆积的三个阶段组成，例如河道砂坝就具有这种特点。第八章利用自然电位曲线解释沉积环境 （六）多层的幅度组合形式 多层曲线的幅度组合形式，指多层幅度的包络线形态。包络线形态反映多层砂体在沉积过程中能量的变化及其变化速率。据包络线的形态可分为加积式、后积式和前积式三类。后积式与前积式又可以细分为加速、匀速和减速式三个亚类，以反映同类环境下的多层砂体沉积速度的变化。 第八章利用自然电位曲线解释沉积环境 （七）层序的形

10、态组合特征 一种沉积环境有其特有的岩性特征的层序组合，因此在测井曲线上也反映出特定的形态组合。利用这种标志，可以在区域上及剖面上研究相带的分布，并借以确定层段位置，帮助进行地层对比工作。第八章利用自然电位曲线解释沉积环境 （七）层序的形态组合特征 一种沉积环境有其特有的岩性特征的层序组合，因此在测井曲线上也反映出特定的形态组合。利用这种标志，可以在区域上及剖面上研究相带的分布，并借以确定层段位置，帮助进行地层对比工作。第八章利用自然电位曲线解释沉积环境 （七）层序的形态组合特征 一种沉积环境有其特有的岩性特征的层序组合，因此在测井曲线上也反映出特定的形态组合。利用这种标志，可以在区域上及剖面上

11、研究相带的分布，并借以确定层段位置，帮助进行地层对比工作。第八章利用自然电位曲线解释沉积环境不同沉积相带的自然电位曲线特征 （一）冲积扇相发育于干旱和半干旱气候条件下的山口陡坡地带，具有近源和急速卸载的特征。初期一般以间歇性的泥石流和洪水流为主，后期有间隙性河流作用。冲积扇属于以堆积作用为主、冲刷为辅的沉积环境。每一期洪水形成分布广、厚度薄、范围有变化的砂砾堆积。冲积扇发育的长期性和间歇性，造成多期重复的和总厚度很大的（通常有数百米）碎屑堆积。在平面上，冲积扇可分为扇根、扇中和扇端三个部分，各个部位由于水动力强弱不同，其形成的岩层组合有明显差异。 第八章利用自然电位曲线解释沉积环境 不同沉积相