Question

层序划分与对比

Answer 1

层序地层学是一种划分、对比和分析沉积地层的新方法，以基准面旋回为对比原则的高分辨率层序地层学划分方法，不仅可以提高年代地层对比的精度，而且具有对岩相分布进行预测的作用。

(一)原理及方法

1.基准面旋回的识别标志

地层记录中不同级次的地层旋回记录了相应级次的基准面旋回。高分辨率等时地层对比的关键是识别地层记录中这些代表多级次基准面旋回的地层旋回。根据基准面旋回和可容纳空间变化原理，地层的旋回性是基准面相对于地表位置的变化产生的沉积作用、侵蚀作用、沉积物路过不停留时形成的非沉积作用和沉积欠补偿作用随时间发生空间迁移的地层响应。

2.基准面旋回约束的单砂层对比

层序地层对比是依据基准面旋回及其可容纳空间的变化导致岩石记录这些地层学和沉积学响应的过程-响应动力学原理进行的，因而高分辨率层序地层对比是时间地层单元的对比，不是岩石类型和旋回幅度(地层厚度)的对比，有时是岩石与岩石的对比，有时是岩石与界面或者界面与界面的对比。

一个完整的基准面旋回及其伴随的可容纳空间增加和减小在地层记录中由代表两分时间单元(基准面上升与下降)的地层旋回(岩石与界面)组成。Barrel(1917)指出:“基准面升降期间沉积物的堆积作用将地层记录自然地划分为在多层次时间刻度上的基准面下降期和基准面上升期”。这些自然划分的单元是地层对比的物理基础。因此，基准面旋回的转换点，即基准面上升到下降或者由下降到上升的转换位置可以作为时间地层单元对比的优选位置，因为转换点代表了可容纳空间增加到最大值或者减少到最小值的单向变化的极限位置，即基准面旋回的两分时间单元的划分界限，因而这一位置具有时间地层对比的意义。

(二)扶杨油层层序地层

1.旋回约束的小层、单砂层对比

(1)旋回与小层、单砂层对应关系

根据高分辨率层序地层学原理，将旋回的概念引入到州201试验区扶杨油层地层划分的研究过程中，并将地层、油层、小层和单砂层与不同级别的旋回一一对应起来，不同级别的旋回对应于不同层次的地层单元。具体的对应关系见表3-1。

表3-1 州201试验区高分辨率层序划分方案

长期旋回(三级旋回)相当于油组级别，即整个扶余油层组相当于一个长期旋回(三级旋回);中期旋回(四级旋回)相当于油层级别，既FⅠ、FⅡ油组相当于中期旋回(四级旋回);短期旋回(五级旋回)相当于小层级别，既FⅠ1、FⅠ2小层相当于短期旋回(五级旋回);超短期旋回(六级旋回)相当于单砂层(成因砂体)级别，既FⅠ2₁和FⅠ2₂单砂层相当于超短期旋回(六级旋回)。

(2)旋回对比标准与模式

中期旋回划分以油组为基本单元，将油组划分至短期旋回(五级旋回)，相当于小层级别，以划分出的短期旋回为基本单元(相当于小层)，以半旋回级别为单元进行细分，即以基准面上升半旋回或基准面下降半旋回为划分基础，从201井区情况看基本与单砂体发育规模相对应，具体界面多与河道冲刷面(河道底面)相对应，无河道冲刷面的按地层趋势内插递推，并尽可能不剖分单砂体。

根据研究区内53口井旋回的划分与对比，总结出超短期旋回(相当于单砂层)的3种叠加方式，即两个正旋回叠加、两个反旋回叠加、一个正旋回与一个反旋回叠加。研究区由于是三角洲平原沉积背景，因此不存在一个反旋回与一个正旋回的叠加方式。

根据旋回的划分结果，在研究区内进行邻井单砂层旋回的对比，总结出小层之间的6种旋回对比模式，即两个正旋回叠加形式与两个正旋回叠加形式的对比;两个反旋回叠加形式与两个反旋回叠加形式的对比;一个正旋回与一个反旋回叠加形式与一个正旋回与一个反旋回叠加形式的对比;两个正旋回叠加形式与两个反旋回叠加形式的对比;两个正旋回叠加形式与一个正旋回和一个反旋回叠加形式的对比;两个反旋回叠加形式与一个正旋回和一个反旋回叠加形式的对比。

2.旋回界面识别

层序地层格架的建立是层序地层学研究的重要环节，其他方面层序分析都以此为基础。在研究过程中，充分利用岩心、钻井和测井资料，互为补充、互为验证，建立精度尽可能高的等时层序地层格架。

(1)岩心旋回界面识别

基准面旋回变化是通过沉积物的垂向变化记录下来的，某些特殊岩性、岩相的出现往往可以指示层序界面与旋回转换面的存在。

从研究区取心井(肇32-291井)岩心上可以看出明显的分界面，如冲刷面、岩性突变面等，冲刷面有21个之多。较明显的冲刷面如下:

一是1855.0～1855.1m，层位为泉三段，可见非常明显的冲刷面，界面以下为灰绿色泥岩，界面以上为灰色含油细砂岩，这一界面正处于测井曲线突变的位置，因而正是岩性突变的位置。二是1005.0～1005.3m，岩心底部见泥砾，说明此套沉积为河道滞留沉积，对应于测井曲线上也是明显的突变面。

(2)测井旋回界面识别

研究区目的层段以陆源碎屑砂、泥岩沉积为主，自然伽马曲线(GR)能直接反映黏土矿物的含量，从而推断出粒径和沉积能量的变化，是碎屑岩层序划分最有用的测井曲线之一。因此选择自然伽马(GR)为主，配合自然电位(SP)、电阻率(Rt)、声波时差(AC)及录井资料进行单井层序划分。在单井上利用测井曲线的变化进行旋回的划分，划分的过程中以自然伽马曲线为主，兼顾自然电位、电阻率和深浅三侧向等曲线形态，根据这些曲线所表现出来的特征以及上下接触关系划分了研究区53口井的短期旋回(图3-1)。

图3-1 测井旋回界面的识别标志

3.单井旋回划分

利用高分辨率层序地层学方法进行短期(相当于小层级别)和超短期旋回(相当于单砂层级别)划分，划分过程中充分考虑岩心的观察结果。

以自然伽马为主，兼顾自然电位等曲线形态，划分了研究区53口井的超短期旋回。然后再根据超短期旋回的组合形式划分出研究区的短期旋回变化，共划分出17个短期旋回(小层)，33个超短期旋回(单砂层)。从研究区情况看，基本与单砂体相对应，由于大多数小层发育两套成因砂体，因此大多数小层划分为两个单砂层，FⅠ4小层由于存在3套成因砂体，因此划分为3个单砂层，而FⅠ1小层和FⅠ4小层大部分井只有一套砂体，因此只划分出一个单砂层，即该小层本身(图3-2)。

图3-2 目的层段旋回(小层、单砂层)划分结果

通过对研究区53口井的高分辨率层序地层的分析与划分，建立了短期(小层)与超短期旋回(单砂层)的层序地层格架。在此基础上，进行了连井层序对比、单砂层构造顶深和地层厚度分布规律研究，为研究区沉积微相研究奠定了基础。