基于測井解釋的延安組地層精細劃分與對比＊

楊 澤，張 奔，白雪松

（1.陜西鐵路工程職業技術學院城軌工程學院，陜西 渭南 714000；2.中國石油集團測井有限公司地質研究院，陜西 西安 710000）

地層劃分與對比是沉積層序旋回性與儲層非均質性相結合的體現，其直接影響到油田勘探開發過程中對油藏分布規律的認識。目前，隨著國內大多數油氣田開發進程步入中后期階段，地層壓力下降、含水率上升、層間和層內矛盾突出、小層變化復雜、儲層非均質性變強，建立油水井間有效的驅替系統并摸清儲層注水見效規律已然成為開發過程中最為突出的問題之一[1-3]，而對含油層系進行細致的地層劃分是油氣田開發地質研究中最基礎的工作。

在鄂爾多斯盆地石油勘探早期，勘探長慶油田以及延長油田時均對三疊系及侏羅系含油地層展開詳細研究，并且將侏羅系下統延安組地層自下而上大致劃分成延10—延1 的10 個油層組[4-5]。現今這種粗略的劃分已然不能滿足油藏工程設計的需要，必須在原有的地層劃分基礎上進行精細劃分。測井技術可以在不擾動地質環境的情況下，得到所測層位的巖性、物性、電性及含油性等特征，目前已被廣泛應用于地層描述、構造解釋及儲層評價等石油地質學領域中，本文利用測井資料，對所研究的L 區地層進行更詳細的劃分。

1 研究區地質背景

本次研究的L 區位于鄂爾多斯盆地西緣天環坳陷中部，其上發育古生代、中生代及新生代沉積物，形成典型的二元結構[6]。晚三疊紀受印支運動影響，盆地基底下沉接受沉積，形成延長組穩定的生油巖及儲集層，三疊紀末期盆地變為整體抬升，延長組頂部遭受到風化及剝蝕作用，形成溝壑縱橫交錯發育的古地貌景觀，到侏羅系早期盆地再次下沉，富縣、延10 期河流相砂礫巖表現為填平補齊的方式進行沉積。延10 末期，侵蝕面已基本填平，盆地平原化，轉為廣闊的湖沼沉積環境，延安組地層開始沉積，延安期末的燕山運動使得盆地上升再次遭受剝蝕，盆地中部大多數區域缺失延1—延3 地層，L 區的延4+5 亦被剝蝕，延安組與上覆直羅組地層之間為平行不整合接觸[7-9]。該區侏羅系延6—延9 發育4 套含油層系，為三角洲平原相沉積，延10 和富縣組地層為河流相沉積，區域內已進行多年的油氣開采。

延安組地層的初始劃分主要根據巖性特征及沉積特征，各油層組厚度可達30～60 m，并且由多個砂層組合而成，相鄰砂層之間往往被隔層分開，不具有垂向連通性。目前已獲得L 區300 多口井的測井資料，測井曲線包含了豐富的地層巖性信息，為得到更為詳細的劃分結果，本文利用測井曲線對L 區侏羅系延6—延9 地層進行研究，并闡述測井曲線應用于地層精細劃分與對比的基本原理與方法。

2 測井解釋基本原理

測井信息是對不同巖性特征地層的聲、放、電等性質的響應，測井資料的完整性可有效彌補取芯資料不足，其即時性可準確反映地下深處地層特征，由于其可準確識別巖性突變與沉積韻律而被廣泛用于地層劃分與對比中[10]。測井曲線的幅度大小、形態變化及組合方式等特征的總和，稱為測井相，可客觀反映巖層的泥質含量、粒徑大小、顆粒分選及巖相序列。因此可通過研究測井相，獲得井下未取芯井段的基本巖性特征，多井的測井曲線劃分與對比可建立完整的區域性地層層序格架，為油氣田開發方案設計提供指導依據。

測井曲線有多種類型，在石油地質研究中，可通過研究多條測井曲線的組合形態以及其頻率大小來判別油層、水層、氣層以及根據不同的測井響應判斷生、儲、蓋組合。常用的測井曲線有自然電位（SP）、自然伽馬（GR）、微電極（ML）、電阻率（RL）、井徑（CAL）以及聲波時差（AC）等，延安組地層的巖性主要包含泥巖、粉砂巖、砂巖以及煤層，其中粉砂巖及砂巖為主力儲層段，這4 種巖性的測井曲線特征如表1 所示，可根據該表進行巖性識別。

表1 主要巖石的測井特征

單條測井曲線可根據其曲線形態特征和大小值來進行巖相劃分，判斷該層位的地層特征，例如自然伽馬曲線體現了地層放射性強度，可定量計算泥質含量，進而區分泥巖與砂巖，但是也會出現由于放射性礦物超標引起的曲線異常。為克服測井曲線的多解性，往往采用多條曲線進行相互印證，例如依據自然電位與微電極兩條測井曲線結合起來可區分滲透層與非滲透層，粉砂巖及砂巖的自然電位測井曲線顯示有明顯負異常，微電極曲線出現正幅度差，而泥巖與煤層的自然電位曲線無異常，微電極曲線無幅度差。

3 地層劃分與對比方法

地層劃分的原則是各地層之間應體現出儲層開發地質特征的相對穩定性、相對近似性以及地層間的差異性。對于儲層層組，劃分越細致，越利于油氣田開發方案的制定與調整。因此本文綜合研究分析區域地質、測井、錄井資料[11]，建立標準井，布置骨干剖面，劃分原則遵循先找標志層，再利用旋回控制，考慮厚度及高程原則，進行多井對比。根據該原則對L 區延安組地層進行精細劃分與對比。

3.1 對比標志層法

層序地層學中將區域分布穩定、巖性特征突出、測井響應明顯、易于識別對比的地層稱為標志層，常見的標志層有煤層、化石層、碳酸鹽巖和古土壤層等。延安組地層形成時的區域氣候環境為干冷—暖濕的周期性循環，干冷時為河湖相砂泥巖沉積，暖濕時為沼澤環境沉積煤系地層，2 個煤層之間的地層為一個完整的沉積旋回[12]，因此可根據煤層這一標志層對延安組進行小層劃分。煤層與其他巖層的電性特征有很大區別，具有典型的“四高”和“四低”，即聲波時差高、井徑擴大率高、補償中子高以及電阻率高和自然電位低、自然伽馬低、補償密度低以及光電俘獲截面指數低。L 區環21-18 井延安組煤層測井解釋示例如圖1所示。

圖1 單井煤層測井解釋

3.2 沉積旋回對比法

沉積旋回在分流河道沉積中最為明顯，基底為沖刷面，內部表現為向上變細的水進序列。油層組內可根據巖性組合特征來劃分出多個沉積旋回，研究區內沉積旋回主要表現為砂、泥巖交替變化，而其中砂巖是良好的儲集層，泥巖常常作為生油層及蓋層。延安組地層具有明顯的旋回性，各小層劃分可以用沉積旋回作為標志。地層劃分中自然伽馬曲線對泥質含量比較敏感，在常規劃分時可采用以自然伽馬曲線為主、其他曲線輔助來開展地層旋回的劃分及對比。

3.3 地層等厚法

沉積物的厚度可以間接反映該地區地質歷史時期的下降幅度，地殼下降接受沉積，上升則受到剝蝕。鄂爾多斯盆地在構造演化歷史中以整體垂直升降運動為主，結合L 區巖芯資料，地層產狀比較平緩，在相同地質歷史時期的沉積地層，厚度基本一致，沉積變化比較穩定，因此各地層的沉積厚度可以作為地層劃分的輔助性標志。

3.4 鄰井追蹤法

油層組的層組劃分與鄰井追蹤對比相輔相成，合理的層組劃分是追蹤對比的基礎，反復對比分析后才能對區域內油層組實現統一分層。掌握地層的沉積特征及橫向變化后，通過鄰井追蹤可達到點、線、面結合，建立起層組劃分和對比的骨架網。根據該區域地質歷史的沉積背景，利用各沉積相帶在平面上及剖面上均具有連續性的特征，結合巖性組合與電性特征可以先尋找標志層。在找準標志層后，對其他層組單元進行劃分，再通過鄰井追蹤進行對比，經過剖面閉合及高程檢驗后達到合理。L 區環23-20—環04-4—環03-4 延安組地層對比剖面圖如圖2 所示。

圖2 多井地層對比剖面圖

3.5 劃分結果

該區塊延安組地層頂部受到剝蝕，主要分析研究延6—延9 這4 個油層組，運用對比標志層、沉積旋回對比、地層等厚、鄰井追蹤等方法，結合測井曲線特征再次細分，將延6 油層組分為延61和延62+3，延7油層組分為延71-1、延71-2和延72，延8 油層組保持不變，延9 油層組分為延91、延92和延93。應用測井技術進行地層劃分與對比后，利用原始地層壓力、油水界面及流體性質等資料進行驗證，確保了劃分的合理性與準確性。

4 結論

本文基于測井解釋的手段，對鄂爾多斯盆地西緣L區延6—延9 地層進行精細劃分與對比，為該區后續的勘探開發提供基礎數據，并且詳述了將測井技術應用于地層劃分與對比的原理與方法。

地層精細劃分與對比是油田勘探開發中后期非常關鍵的一個工作環節，可以解決油田生產過程中的油氣藏格架構建這一核心問題。此成果亦可用于繪制各小層的平面展布圖，為后續的沉積微相與砂體展布研究提供基礎，對于分析儲層特征及開發方案調整提供重要指導作用。