利用测井曲线进行地层精细划分与对比

孙 健, 袁子龙, 吴丙禹

（1. 东北石油大学 地球科学学院，黑龙江 大庆 163318; 2. 大庆钻探修井作业公司，吉林 松原 168000）

利用测井曲线进行地层精细划分与对比

孙 健1, 袁子龙1, 吴丙禹2

（1. 东北石油大学 地球科学学院，黑龙江 大庆 163318; 2. 大庆钻探修井作业公司，吉林 松原 168000）

地层划分与对比直接影响单砂体识别的准确性和预测油藏及油气的分布规律，所以地层划分与对比对勘探开发及岩性油藏探区具有重要的意义。随着油田开发进入到了中后期，开发节点的增加受到取芯井及其他井资料的限制，利用测井曲线进行地层的划分与对比占有绝对的优势。根据地质规律划分地层并建立正确的等时对比，确定合理起始井以及正确的对比路线，建立合理的地质框架对油气田的合理开发有重要指导作用。

地层划分；地层对比；测井曲线；岩性油藏

地层划分与对比是地质工作的基础，也是油藏描述的最基础工作之一。目前油气田开发工作已进入后期，随着开发的深入和井的增加，传统的地层划分以“标准化石”为理论依据的方法已趋动摇，因为所谓“标准化石”并不标准，一些标准古生物化石可能仅仅是一些单一指相化石，它是仅能生存于一定水深、盐度或某种沉积相环境下的生物群体，同时地层内存在不同的沉积相带，因而可能同时存在不同的“标准化石”群。而常规的应用生物地层学和岩石地层学方法对地层的划分和对比在一定的小范围区域内是切实可行的，但在较大的区域范围内应用则有很大的缺陷。测井曲线的形态特征是岩性、物性和底层所含流体的综合反映，所以测井曲线在目前地层划分和对比在大范围区域中便占有无可比拟的优势。本文针对汪家屯地区的扶杨油层，利用测井曲线对该区的小层进行精细划分，阐述了测井曲线在大区域中的对比方法与常见问题。

研究区位于松辽盆地北部中央坳陷区三肇凹陷内的安达—肇州断裂带，由南北两个区块组成。北块属汪家屯背斜构造，南块属升平鼻状构造，两构造属于被断层复杂化的断块构造群[1]，工区满覆盖面积约602 km2。

1 研究思路

1.1 地层划分与对比的原则

所谓测井曲线对比是利用邻井测井曲线的相似性，从一点（起始井）出发依次进行井—井，剖面—剖面对比，逐次完成全工区的井分层对比。

为了地层划分对比的准确性，首先要优选出全井段砂岩发育良好且井内层数齐全、测井曲线的旋回特征明显、井位相对集中并能明显反映出标准层标志的井作为骨干井。骨干井要尽量尊重前人的原小层分界底限，如脱离了现有的分层标准会在油田的使用中造成不必要的混乱。对研究区内砂体发育良好，曲线旋回明显以及井的位置最理想的骨干井要按沉积特征精确划分其时间单元。其次，要选取分辨率高，能明显反映岩性界面、层理接触关系、旋回明显的测井曲线用于对比[2,3]。最后以对比标志层为依据，对标志层可辨认的井，用标志层来划分，标志层不易辨认的井采用邻井对比方法，用其测井曲线组合特征、地层等厚对比进行划分，做到沿着骨干剖面逐井逐层的对比到全区。

1.2 对比标志层选择及其特征

标志层是指测井曲线特征突出，可作为对比标志的层段，应具有层位稳定，分布范围广，易于鉴别的特点。标志层是我们主要的对比依据，分辨出的数量越多，对比的可靠程度就越高，因此对比过程中标志层的选择尤为关键。本区主要的沉积体系为河流—三角洲，这种沉积体系中的对比标志层主要是大规模水进的湖侵泥岩或水下沉积稳定的特殊岩性段等。对比工作中在研究区主要分辨出标志层：

扶余油层F11标志层：如图1所示。两个三级层序（Q3、Q4）的顶、底界面在研究区相对比较稳定。扶余油层的顶界面为 T2反射层，从岩、电性上看，青一段下部的黑色湖相泥岩和下伏扶余油层的灰绿色泥岩分界处保存有三套完整的油页岩。电性界限划在青一段底部三组高电阻层以下极低值、声波时差曲线拐点处，该标准层为区域性一级标准层，在整个三肇凹陷及汪家屯地区范围内稳定，控制了扶杨油层的顶界。该标志可以很好确认，保证大套油层的位置准确。

图1 扶余油层F11标志层Fig.1 Fuyu oil reservoir F11 mark layer

扶余油层底部（湖沼泥沉积）标志层：如图2所示。在研究区扶余油层底部存在一个区域稳定分布的泥岩标准层，该标准层是扶余油层和杨大成子油层的分界点。该分界为一套曲流河相的河道砂岩的底部冲刷面，界面上下分别为河床滞留砂岩与洪泛泥岩，GR曲线上部为箱型的形态，电阻率为高阻“U”字形，下部为泥岩基线。从沉积环境的特点看，该套反射层在区域上呈现断续的强反射，表现了河道迁移过程中的不连续性特点。

扶余油层F31低阻标志层：在F3砂组的底部发育薄层的泥岩标志层，距离杨顶约为50 m。电阻率曲线有一明显低值，该特征也很好辨认，在较大范围内可追踪对比，对杨大成子顶层的对比起到不可忽视的辅助作用。

图2 扶余油层F11标志层Fig.2 Fuyu oil reservoir of bottom mark layer

1.3 测井曲线的优选

由于研究区面积大、井位分散不集中，取心井资料十分有限，所以研究区的划分对比工作是利用测井曲线来完成的。针对研究区的沉积特征，优选出自然伽马曲线（GR）、自然电位曲线（SP）、微电极曲线、双侧向曲线（LLD/LLS）和2.5m底部梯度视电阻率曲线（R25），同时参考声波时差曲线（AC），视电阻率曲线等[5]。其曲线特点为：

微电极测井曲线和双侧向测井曲线有着较高的垂向分辨率，能很好的反映出地层的岩性界面的层理接触和岩性变化等细微特征；自然伽马测井曲线（GR）能较好的反映泥岩的分布、地层的接触关系其曲线的旋回特征明显，能很好的区分泥岩和砂岩；2.5 m底部梯度视电阻率测井曲线与微电极测井曲线形成互补[5]，能更好体现地层沉积的整体特征和岩性。

1.4 对比起始井的确定

对比起始井的确定主要依据是位置相对集中、资料丰富以及砂体发育良好。用标志层以及骨干井与起始井进行对比，控制划分出小层，从而完成起始井的精细的单井分析。全区的对比工作从起始井开始，按沉积方向逐井逐层进行，所以对比起始井的选取直接影响对比的准确性。

汪南地区W24-15井位置较好，该井的扶余油层砂体比较发育，故选择该井做为主控汪南区块扶余油层的关键井，其综合柱状图如图3所示；同样S503井位置也较好，该井的杨大城子油层砂体比较发育，且测井曲线旋回特征明显，故选择该井做为主控汪南区块杨大城子油层的关键井。把关键井的分层界限对比到起始井，划分出起始井确切的分层界限，沿着骨干剖面从起始井开始逐井逐层的将各沉积界限有序不乱的对比到整个研究区。

图3 W24-15井综合柱状图Fig.3 W24-15 well of Integrated histogram

2 对比方法

2.1 平面骨干剖面控制全区对比方法

平面骨干剖面精细对比即为了控制全区的地层对比，在整个研究区平行和垂直沉积方向优选几条贯穿全区的横纵主干剖面，从而构成区域骨架封闭剖面网方便地层对比工作[4]。

平面骨架剖面选取的原则：骨干剖面应尽可能与沉积方向平行，另一方向则尽可能与沉积方向垂直；骨干剖面上的井要尽可能多的为资料齐全的井，最好为取心井；在骨干剖面上的井最好是标准层标志清晰易识别；骨干剖面的走向要尽量避开断层多的区域。该封闭性骨架由贯穿全区的若干条辅助剖面构成。研究区的骨架剖面图与对比路线如图4所示。

图4 油层组骨干剖面对比Fig.4 Reservoir group of backbone profile correlation

2.2 邻井相近对比方法

如图5所示。依据沉积相率的变化，各种相带在平面上的组合和变化有一定的继变性，即相邻井的测井曲线特征也有一定的相似性[6]。在地层对比中，往往采取临井相近原则，先找准对比标志层，之后以同一骨干剖面上的邻井开始进行从油层到小层的依次对比。

2.3 地层厚度对比方法

如图6所示。汪家屯地区地层厚度基本一致，这可以做为划分和对比的一个重要原则。在这种情况下可根据沉积旋回的不等时性，通常遵循先油层组划分后小层划分的原则来划分对比。同时需要注意在关键井或起始井上分层界线尽可能位于河道的底部；为保证单一河道的完整性，分层界限尽量少隔离河道砂体；在曲线旋回不明显层段，利用厚度变化规律辅助划分沉积单元界线[7]。在遇到断层的情况下，可通过相邻井的测井曲线形态旋回的相似性比加以识别；曲线资料缺失的情况下，按照沉积单元数目不发生变化的原则，即将厚度小的旋回合并进行对比。

图5 邻井相近对比Fig.5 Adjoining well similar to contrast

图6 厚度变化井的处理Fig.6 Variation in thickness of well processing

3 对比划分结果及问题处理

依据骨干对比剖面及所有对比井的对比结果，将目的层(扶余油层和杨大城子油层杨一段)共划分6个油层组35个小层，其中扶一油层组共划分为7个小层；扶二油层组共划分为5个小层；扶三油层组共划分为5个小层；杨一油层组共划分为7个小层；杨二油层组共划分为7个小层；杨三油层组共划分为4个小层。

对比过程中会遇到下列的问题：区块大且井位分布不集中；探井少，岩心资料不足；区域多物源且断层多；标准层少且相变快且地层厚度有异常的变化。

针对上述问题，以高分辨率层序地层理论为指导[4]，应用“以区域骨架封闭剖面为基础的标准层控制下的河泛面系列组合标志、逐级优先逼近对比、并逐级分区闭合渐进推开 ”的河流相油层对比方法，采用层次分析方法最终实现从油层→砂组→小层→时间单元的逐级闭合；准确识别标准层和油层组，应尽量尊重分层骨干井原小层分层界线，优选分层骨干井的补充井，补充骨干井不可控制小层。划分小层尽量做到旋回数最少，且小层厚度控制在10 m左右；在对比过程中如发现异常的对比线，应认真分析，经过修正应使面积有规律闭合。此外，在连接对比线时，必须误差达到最小。

4 结论与认识

依据GR曲线，参考SP/LLD曲线，结合研究区标志层的岩性及电性特征，明确了可以做为汪家屯地区的对比标志层。

进一步验证了小层划分依据和原则，并结合地震属性，使整个划分结果更趋合理。

通过本次对汪家屯地区扶杨油层的划分与对比，将该目的层划分为6个油层和35个小层，认清了该地层的主要特征。确定了砂体类型，找出了砂体相对富集的层段：砂体相对富集的沉积单元有Y34、Y27、Y22、F16、F32、F22. 砂体相对不发育的层段有F11、F13 、F14、 Y12、 Y13、Y21、 Y24等层段。结果本次研究不仅将理论运用到实践中去，做到灵活运用，而且解决了整个层位对比中的困难，确定河流相的地层对比方法，为以后的沉积微相的划分打下良好基础。

［1］吴景春，杨玉华．榆树林扶杨油层精细油藏描述[D]．东北石油大学，2010：15-80．

［2］张明学，胡玉双．层序地层学与油气[M]．石油工业出版社，1998：5-30．

［3］李东亮，马世忠．东14长段取心水平井区杨Ⅰ组厚砂层内部建筑结构及剩余油研究 [D]．东北石油大学，2009： 126-137．

［4］庞磊，付广．榆树林油田升382井区扶杨油层沉积微相与储层非均质性研究 [D]．东北石油大学，2010：224-239．

［5］祁华忠，郑爱敏，杨晓,等．高分辨率层序地层学及砂体展布规律研究实例[J]．天然气工业，2008：28(4)：43-45．

［6］李珂，张原立．利用测井曲线对庄36井区进行分层与对比的实践及认识 [J]．辽宁化工，2013：5-30．

［7］张昌民. 储层研究中的层次分析法[J]. 石油与天然气地质，1992，13（3）：344-350.

Fine Stratigraphic Classification and Correlation by Using Well Logs

SUN Jian1，YUAN Zi-long1, WU Bing-yu2
(1. College of Earth Sciences，Northeast Petroleum University，Heilongjiang Daqing 163318, China; 2. Repair well of Daqing drilling company, Jilin Songyuan 168000 , China)

Formation division and correlations of strata is of great importance for the lithologic reservoir exploration because it will directly affect the accuracy of the cognition of individual sand body and lithologic reservoir forecast and oil-gas distribution. Duo to the limitation of limited the coring well and data, when the oil field development comes to its Medium-late Stage, it will take advantage to use well logging data to divide and compare the formation. Only when we divide the formation according to geology regularity and build the correct isochronous correlation, find the reasonable first well and the right comparison way can we build the reasonable geology frame to guide the proper development of oil-gas reservoir.

Formation division； Correlations of strata； Well logs； Lithologic reservoir

TE 122

A

1671-0460（2014）11-2382-04

2014-04-16

孙健（1984-），男，黑龙江大庆人，助理工程师，硕士研究生，2014年毕业于东北石油大学，研究方向：勘探地球物理。