Серра Оберто Восстановление условий осадконакопления по данным геофизических исследований скважин

Подождите немного. Документ загружается.

Рис.4-9. Конфигурация прижимного башмака

прибора Formation MicroScanner (с разреше-

ния Schlumberger).

Рис.4-10. Пример кривых и изображений, полу-

ченных с помощью прибора Formation Micro-

Scanner.

Можно утверждать, что наклономеры и прибор Formation MicroScanner

дают информацию о текстуре и об осадочной структуре породы, и наклон мо-

жет быть получен только посредством этой информации.

В результате анализа данных наклономера и Formation MicroScanner

можно выделить три типа информации:

- информация, выведенная по расчету наклона (который, в свою очередь

выводится по корреляции событий, выявленных на каждой кривой) и эво-

люции наклона с глубиной (особенности отложений, складки, разломы,

несогласия);

- информация, выведенная в процессе анализа кривых проводимости. На-

пример, изменение сопротивления отражает вариации следующих харак-

теристик:

 минералогии (процентного содержания глинистых минералов, слюд и

тяжелых минералов, цемента);

 текстуры (присутствия пустот, конкреций, или кристаллов сульфидов,

размера частиц, размера пустот и протоков), и других текстурных пара-

метров, таких как:

•

размер зерен, который частично контролирует минералогию (со-

держимое минералов алевритистой и глинистой размерности,

рис.4-11), диаметр поровых связок и форму зерен, и от которых за-

висит проницаемость, которая, в свою очередь, контролирует глу-

бину проникновения и минимальную водонасыщенность;

•

коэффициент сортировки, который также зависит от размера зерен

(коэффициент сортировки снижается с уменьшением размера зе-

рен), и который также контролирует пористость и извилистость (ко-

эффициент m);

•

упаковка (расположение зерен), которая влияет на пористость, из-

вилистость и проницаемость;

 структуры (однородности, неоднородности, градационной слоистости,

линзообразной слоистости, полосчатой слоистости, косой слоисто-

сти…); трещин;

 процентного содержания флюидов, которое зависит от предыдущих

параметров или от изменения флюидов;

- информация, выведенная из эволюции мощности слоев с глубиной.

Рис.4-11. Соотношение между размером

зерен и составом обломочной фракции в

кластических силикатных породах (из Blatt

и др., 1980).

(2- Обломки полиминеральных пород плюс

кремень; 3- монокристаллический кварц; 4-

Поликристаллический кварц; 5- Полевые

шпаты)

4.3. ИНФОРМАЦИЯ О СТРУКТУРЕ, ВЫДЕЛЕННАЯ ИЗ ДАННЫХ

НАКЛОНОМЕРА И ПЛАСТОВОГО МИКРОСКАНЕРА

4.3.1. Форма пласта

Следует подчеркнуть, что отдельный пласт или седиментационная

единица – это «такая мощность осадочного материала, который был отложен,

по существу, при постоянных физических условиях» (Otto, 1938). Пласт отделен

от других выше- и нижележащих пластов физически и визуально более или ме-

нее хорошо определенными плоскостями напластования, «…которые являются

очевидными вследствие различной структуры или состава» (Pettijohn и Potter,

1964).

Параметры, определяющие форму пласта:

- мощность;

- плоскости напластования;

- размеры по горизонтали

4.3.1.1. Мощность пласта

Мощность пласта может

изменяться от нескольких милли-

метров до нескольких метров

(Campbell, 1967). Пласт может

быть массивным или иметь внут-

реннюю тонкую стратификацию,

образованную последовательно-

стью более мелких единиц (лами-

нацией – слоистостью с мощно-

стью слоев – ламин – менее 1 см).

Ламинация является результатом

незначительных колебаний физи-

ческих условий, преобладавших в

среде осадконакопления. В част-

ности, эти колебания выражаются

в изменении размера зерен (от

песка до алеврита), и иногда со-

става (от кварца до глинистых ми-

нералов). Мощность ламинации

измеряется миллиметрами, и

обычно не превышает нескольких

сантиметров (рис.4-12).

В общем случае, мощность

пласта без проблем регистрирует-

ся большей частью приборов, осо-

бенно наклономерами и прибором

Formation MicroScanner. Эти при-

боры позволяют определять не

только кажущуюся мощность пла-

стов, которая превышает 1 см, но

и их истинную мощность (для карт

изопахит), поскольку наклон верх-

ней и нижней границ пласта, их

азимут, а также наклон и азимут

отклонения скважины – известные

величины (рис.4-13). Приборы по-

зволяют также точно рассчитывать

мощность пласта, поскольку вво-

дятся поправки за изменение ско-

рости движения прибора. Для дан-

ных других методов в необсажен-

ных скважинах должно быть вы-

полнено согласование по глубине

и откорректирована мощность по

данным наклономера.

Рис.4-13. Расчет истинной мощности пла-

ста.

Рис.4-12. (a) Терминология, используемая для оп-

ределения мощности слоев и ламин (модифика-

ция Ingram, 1954, и Campbell, 1967; у Reineck и

Singh, 1975). (b) Термины, используемые для опи-

сания слоев с внутренними структурами (из Blatt и

др., 1980).

Важно знать мощность пластов, т.к. иногда она связана с гранулометри-

ей или с режимом осадконакопления. Например, в песчаных турбидитах и в

вулканических туфах, мощность пластов и размер зерен связаны между собой,

и уменьшаются в направлении потока (Scheidegger и Potter, 1971). Следова-

тельно, это можно рассматривать как средство различения ближних и удален-

ных осадков. В 1966 г. Scott, следуя Schwarzacher (1953), показал, что распре-

деление мощности отдельных пластов, относящихся к одному виду отложений,

описывается прямой линией при логарифмической шкале (рис.4-14).

Рис.4-14. Логнормальное распределение мощ-

ности пластов турбидитного песчаника (из

Scott, 1966).

Согласно Pettijohn (1975), существо-

вание тонкой слоистости в морских

условиях, является показателем либо

очень быстрого осадконакопления

ниже зоны волновой активности, либо

восстановительной среды на морском

дне, что объясняет отсутствие бен-

тосной фауны и связанной с нею био-

турбации.

Рис.4-15. Изменения мощности пласта на изо-

бражении GEODIP

(1- Кривая корреляции; 2- Глинистый сланец; 3-

Газонасыщенный песок; 4- Перерыв в осадкона-

коплении; 5- Неплоская граница (эрозия); 6- Газо-

насыщенный песок; 7- Глинистый сланец; 8- Па-

раллельные границы седиментационной единицы;

9- Некоторые наклоны на кровле, затем на по-

дошве; 10- Компактная галька; 11- Галька; 12-

Пласт с непараллельными границами)

Анализ эволюции мощности пластов по вертикали при постоянной ли-

тологии может указывать на изменение ритма осадконакопления. Такие изме-

нения могут быть использованы в качестве временных маркеров. На рис.4-15

показаны изменения мощности пластов, как они выглядят на данных наклоно-

мера. На рис.4-17 (увеличенное изображение части рис.4-16) представлена

четкая картина того, чего можно достичь с помощью данного прибора.

Марка Schlumberger

Рис.4-16. Очень тонкие пласты, зарегистрированные аппаратурой HDT, которые демонстрируют

волнистую слоистость.

4.3.1.2. Плоскости напластования

Рис.4-17. Увеличенная часть рис.4-16, пока-

зывающая детали пластов и изменения на-

клона.

Согласно результатам анализа

Campbell (1967), поверхность пласта

представляет поверхность отсутствия

осадконакопления, или же соответст-

вует быстрому изменению условий

осадконакопления (изменению энер-

гии среды), или поверхности эрозии.

Обычно верхняя поверхность пласта

образует нижнюю поверхность пере-

крывающего слоя. Плоскость напла-

стования не имеет мощности, но ха-

рактеризуется протяженностью в гори-

зонтальном направлении, которая эк-

вивалентна протяженности ограничи-

ваемых ею слоев. Следовательно, ха-

рактеристика пластов зависит от рас-

познавания их поверхностей. Геомет-

рия слоя зависит от относительного

расположения двух его границ.

Campbell (1967) определил различные формы слоев, согласно характе-

ру их поверхностей (рис.4-18).

Рис.4-18. Диаграмма, показывающая различные формы, которые могут быть приняты пластами

различной мощности, и соответствующие описательные термины (из Campbell, 1967).

На рис.4-19 показаны слои с ровными (плоскостными), параллельными

и непрерывными поверхностями, а на рис.4-20 – прерывистые слои, которые

появляются только на 1, 2 или 3 прижимных башмаках.

Рис.4-19. Пример ровных, параллельных, не-

прерывных границ поверхностей. Обратите

внимание на очень хорошую согласованность

Поверхности, которые могут

быть плоскими, не непараллельными

в масштабе скважины, показаны на

рис.4-21. Вероятно, они останутся

непараллельными в масштабе слоев.

Верхние и нижние границы каждого

пласта могут показывать различные

наклоны и иногда различные азиму-

ты, что предполагает непараллель-

ные границы. Примеры волнистых

неплоскостных поверхностей пред-

ставлены на рис.4-22. В представле-

нии GEODIP, они соответствуют рас-

чету четырех плоскостей путем соче-

тания кривых сопротивления по три

(1-2-3, 2-3-4, 3-4-1, 4-1-2). На рис.4-15

и 4-16 можно видеть другие такие

примеры. В представлении программ

LOCDIP или SYNDIP они выделены

знаком волнистости.

Поверхности, которые могут

быть плоскими, не непараллельными

в масштабе скважины, показаны на

рис.4-21. Вероятно, они останутся

непараллельными в масштабе слоев.

наклонов.

Верхние и нижние границы каждого

пласта могут по-

казывать различные наклоны и иногда различные азимуты, что предполагает

непараллельные границы. Примеры волнистых неплоскостных поверхностей

представлены на рис.4-22. В представлении GEODIP, они соответствуют расче-

ту четырех плоскостей путем сочетания кривых сопротивления по три (1-2-3, 2-

3-4, 3-4-1, 4-1-2). На рис.4-15 и 4-16 можно видеть другие такие примеры. В

представлении программ LOCDIP или SYNDIP они выделены знаком волнисто-

сти.

Рис.4-20. Пример прерывистых волнистых пластов: (a) на изображении GEODIP; (b) на изображе-

нии LOCDIP.

Рис.4-21. Пример ровных непараллельных

непрерывных границ.

(1- Косая тонкая слоистость; 2- Слои; 3- Оса-

дочная единица; 4- Заполнение; 5- Пласт; 6-

Комплекс 1; 7- Непараллельные границы; 8-

Эрозия)

На рис.4-16 и 4-24 показан

седиментационный цикл, соответ-

ствующий изменению слоев песка

и глины (полосчатая, волнистая и

линзообразная слоистость) с вол-

нистыми поверхностями, обнару-

женными по изменениям величины

наклона и азимута. Эти особенно-

сти лучше всего видны на изобра-

жениях Formation MicroScanner

(рис.4-25), и соответствуют серпо-

видным или линзообразным эле-

ментам, появляющимся в песчани-

ках.

Рис.4-22. Примеры неплоскостных границ: (a) в

представлении GEODIP; (b) в представлении LO-

CDIP.

На рис.4-23 приведено не-

сколько типов границ пластов, как

они наблюдаются на изображении

Formation MicroScanner. Можно

представить, насколько интересны

эти элементы для определения

фаций и восстановления условий

осадконакопления.

Рис.4-23. Несколько примеров границ пластов,

которые можно наблюдать на изображениях For-

mation MicroScanner.

4.3.1.3. Горизонтальный размер пла-

стов

Наклономеры реагируют на из-

менение сопротивления вблизи скважи-

ны; следовательно, глубина исследова-

ния наклономера ограничена, и не точ-

но позволяет протяженность по гори-

зонтали пласта, вскрытого скважиной.

Можно, однако, получить некоторое

представление, если учесть следующие

факторы.

Мощность

Чем толще пласт с параллель-

ными границами, тем выше вероятность

его значительной протяженности в го-

ризонтальном направлении (рис.4-15).

Рис.4-24. Пример полосчатой, волнистой и

линзообразной слоистости.

Рис.4-25. Пример полосчатой, волнистой и

линзообразной слоистости на изображении

Formation MicroScanner.

Рис.4-26. Пример многочисленных пластов с хо-

рошей согласованностью наклонов, которая

предполагает их значительную протяженность в

горизонтальном направлении.

(1- отклонение скважины; 2- глубина (в метрах); 3-

сопротивление; 4- каверномер 2; 5- наклоны; 6- кор-

реляции; 7- сопротивление)

4.3.2. Характер границ пластов

Переход от одного слоя к другому мо-

жет быть резким или постепенным. В

первом случае, граница хорошо опре-

делена и согласуется с плоскостями на-

пластования. Граница является соглас-

ной в том случае, если она соответст-

вует короткому перерыву в осадконако-

плении, без изменения последователь-

ности осадконакопления или без эро-

зии, и если слои сохраняют параллель-

ность (рис.4-24). Граница будет несо-

гласной, если она соответствует пере-

рыву в осадконакоплении, который со-

провождается изменением в последо-

вательности осадконакопления, под-

черкнутым эрозионной или латеритизо-

ванной поверхностью (в континенталь-

ных условиях), и, возможно, изменени-

Плоскости напластования

Если эти плоскости ровные

и параллельные, вероятность зна-

чительной протяженности будет

выше (рис.4-19 и 4-26). Если верх-

няя и нижняя границы плоскост-

ные, но наклонные, будет иметь

место уменьшение мощности в од-

ном направлении, и увеличение

мощности в противоположном на-

правлении. Если угол наклона двух

поверхностей известен, можно оп-

ределить направление уменьше-

ния мощности и расстояние до точ-

ки выклинивания. Даже если из-

вестно направление уменьшения

мощности, форма пласта не может

быть определена (рис.4-21).

Частота пластов

Если пласты (даже тон-

кие), с хорошей согласованностью

азимута и величины наклона, сле-

дуют один за другим в определен-

ном интервале, можно сделать вы-

вод об их значительной протяжен-

ности в латеральном направлении

(рис.4-19 и 4-26).