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，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境中的應用，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境在測井資料中的響應。

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重要，其與油氣田的生成有聯系。因此，相關工作人員應利用成像測井對三角洲相的沉積環境進行研究，對其沉積的環境進行分析，找出其與油氣田生成的關聯具有重要意義。

1 三角洲概述

巴雷爾認為，三角洲是河流與一個穩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率成像測井儀，在使用的過程中，儀器會發出電流，當電流深入到地層中，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構和序列[1]。成像測井資料在三角洲相沉積研究中發揮著重要的作用，有利于幫助探測三角洲的結構、巖相、沉積的環境等因素，為三角洲相沉積的研究提供準確的資料。

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基礎。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，根據水力學對其進行分析，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。當二者密度不等的情況下，會發生平面噴流，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，屬于標準的平面噴流，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、潮汐等現象都會對三角洲的發育情況造成影響。

2 測井資料在分析沉積環境中的應用

通過測井曲線的形狀，可以區分出三角洲的巖層、識別巖性，并對三角洲沉積的環境進行分析。需要明確與沉積環境有關的因素，如泥質含量，然后將與沉積環境無關的因素排除在外，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，曲線的形狀能夠將水動力的變化情況反映出來。

3 不同三角洲相沉積環境在測井資料中的反應

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。辮狀河通常出現在山區，最主要的特點是河水的流量極為不穩定，變化幅度較大，導致沉積物的數量多，同時，雖然辮狀河的河道整體較為順直，但其穩定性很差，經常會出現變道的現象，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曲流砂壩沉積。曲流河的河道坡度不大，沉積物通常由細砂、粉砂和泥巖構成，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

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，中間為砂巖結構，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。在SP曲線中的形狀為鐘形或箱形，曲線的總體浮動較大，底部發生了突變現象，曲線數值達到最高處后變化的趨勢開始加快，內部曲線的變化度較小，形狀較為收斂，總體走勢平緩，少數因特殊情況呈鋸齒狀（內部存在異質層）。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

天然堤主要是出現在水下分支河道的兩側，沉積的主要內容為細砂和粉砂，與河床的距離越近，沉積物種的泥質含量越多，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，但是主要沉積物還是中細砂，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，泥質的占比極少。通常會出現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。當三角洲進一步擴大時，分支河道之間會出現尖端指向陸地的以泥質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，齒內收斂。自然伽馬值的形狀為漏斗形與箱形結合的混合狀，變化幅度極大。

4.2.7 遠砂堤微相

遠砂堤的沉積物更為細一些，主要由粉砂構成，同時存在少量的細砂和泥土，可能會出現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，呈現反粒序。SP曲線是變化幅度較小的漏斗狀。

4.2.8 沼澤微相

沼澤通常產生在三角洲平原分支河道之間的凹陷地區，其表面的高度在平均高潮線上下。沼澤的沉積物為有機質黏土，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

決口扇微相由細砂巖構成，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等曲線的應用，能夠讓相關工作人員對三角中的沉積類型進行準確的判斷，并對沉積的結構進行劃分，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用［J］.中國石油和化工標準與質量，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境中的應用［J］.鈾礦地質，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學、構造地質學。

〔編輯：王霞〕