河流相储层沉积学课件.ppt

1、河流相储层沉积学河流相储层沉积学陆源碎屑储层沉积学陆源碎屑储层沉积学一、现代河流的类型的划分一、现代河流的类型的划分山区河流：山区河流：地形高差大，朔源侵蚀强烈、地形高差大，朔源侵蚀强烈、河岸陡、河谷深、河道直、分支少、流速河岸陡、河谷深、河道直、分支少、流速大、沉积物粗。大、沉积物粗。 平原河流：平原河流：坡降小、侧向侵蚀为主、坡降小、侧向侵蚀为主、河道弯曲、支流多、沉积物相对较细。河道弯曲、支流多、沉积物相对较细。1 1、按地形和坡降分类、按地形和坡降分类幼年河：幼年河：发育在河流发育在河流的上游，山区、以侵的上游，山区、以侵蚀作用为主，多分支蚀作用为主，多分支汇合成主流。汇合成主流。壮年

2、河：壮年河：发育在中发育在中游，形成泛滥平原。游，形成泛滥平原。老年河：老年河：发育在下发育在下游、以网节河为主。游、以网节河为主。沉积作用沉积作用2.2.按河流发育阶段分类按河流发育阶段分类3. 3. 按河型形态分类按河型形态分类河流分类概述河流分类概述四分方案四分方案B. R. Rust(1978年年)， Miall（1997年）年）辫状河辫状河(Braided)(Braided)、 曲流河曲流河(Meandering)(Meandering)、网状河网状河(anastomosing(anastomosing) ) 顺直河顺直河(Straight)(Straight) 河型的确定河型的确定

3、利用弯度指数和游荡性指数划分利用弯度指数和游荡性指数划分: : 曲流河曲流河:S:S2.02.0，B B0 0 顺直河顺直河 : 2.0 : 2.0 S S 1.3 ,B01.3 ,B0 辫状河辫状河( (游荡性河游荡性河):S):S1.3, B 1.3, B 0 0弯度指数（弯度指数（S）河道长）河道长（l）/ 河谷长的比值（河谷长的比值（L）游荡性指数（游荡性指数（B）2各河心滩总长各河心滩总长/河道长（河道长（l）（a）曲流河；（）曲流河；（b）辫状河；（）辫状河；（c）交织河（网状河）；（）交织河（网状河）；（d）顺直河）顺直河 主要的河道类型主要的河道类型 几种通用的河型分类几种通用

4、的河型分类 方案提出者方案提出者 河型分类河型分类弯曲（曲流河）顺直河辫状河Leopold等弯曲顺直辫状Lane和张海燕弯曲顺直缓坡辫状陡坡辫状武汉水电学院钱宁（蜿蜒）弯曲顺直 和微弯曲分汊的缓坡型辫状游荡的陡型坡辫状Rust单河道的曲流河多河道的交织河（网状河）稳定的单河道顺直河 游荡性的多河道辫状河 沉积相特征河型特征高弯度、单河道稳定和低弯度的多河道低弯度、单河道不稳定的、浅的辫状河道砂体类型边滩固定岛和天然堤明显和较稳定边滩、心滩心滩坝漫滩类型牛轭湖宽阔的湿地 宽阔的辫状带幼年河幼年河幼年河幼年河辫状河相模式及其与辫状河相模式及其与储层发育的关系储层发育的关系滦河的西峡口滦河的西峡口迁

5、安县现迁安县现代的辫状河道和心滩砂坝代的辫状河道和心滩砂坝1. 1.砂砾；砂砾；2.2.粉粉- -细砂；细砂；3.3.砂；砂；4.4.粘土争论砂；粘土争论砂；5.5.砂质粘砂质粘土土辫状河辫状河体系体系沉积模式沉积模式 以底冲刷为典型以底冲刷为典型特征，代表一个不同特征，代表一个不同程度的侵蚀间断面通程度的侵蚀间断面通常发育在水动力条件常发育在水动力条件强、弱变化频繁的、强、弱变化频繁的、出现在辫状河为主的出现在辫状河为主的河道沉积环境中河道沉积环境中。 层面构造层面构造以底冲刷为典型特征的以底冲刷为典型特征的岩性和岩相突变关系，岩性和岩相突变关系，代表一个迁移河道的侵代表一个迁移河道的侵蚀间

6、断面，通常发育在蚀间断面，通常发育在水动力条件强、弱变化水动力条件强、弱变化频繁的、以曲流河为主频繁的、以曲流河为主的河道沉积环境中。的河道沉积环境中。 平行层理：平行层理： 在中粗粒砂岩中在中粗粒砂岩中平行层理较易辨认，平行层理较易辨认，岩石的自然断面非常岩石的自然断面非常平直，从颜色上看，平直，从颜色上看，可以辨认出细层的平可以辨认出细层的平行特征，粗砂岩中由行特征，粗砂岩中由于断面粗糙，细层不于断面粗糙，细层不易辨认。平行层理在易辨认。平行层理在辫状河道中作为河道辫状河道中作为河道的垂直生长砂滩出现，的垂直生长砂滩出现，在曲流河中常常出现在曲流河中常常出现在边滩的上部。在边滩的上部。 层

7、理构造 板状交错层理板状交错层理 主要发育在主要发育在曲流河边滩、曲流河边滩、辫状河心滩和辫状河心滩和三角洲分流河三角洲分流河道沉积环境中。道沉积环境中。岩性主要为中岩性主要为中- -细粒砂岩，厚细粒砂岩，厚度一般为度一般为303040cm40cm。垂向上。垂向上往往与沙纹层往往与沙纹层理砂岩呈过渡理砂岩呈过渡关系关系层理构造 槽状交错层理槽状交错层理 岩性以（含砾）岩性以（含砾）中中粗粒砂岩为粗粒砂岩为多，槽状细层倾多，槽状细层倾向与水流方向一向与水流方向一致。出现在辫状致。出现在辫状河道的心滩微相河道的心滩微相中，曲流河边滩中，曲流河边滩微相中偶见微相中偶见 层理构造 楔状交错层理楔状交错

8、层理 层理构造层理构造 露头中的槽状交错层理此类层理构造通常形成于水浅流急和水流方向此类层理构造通常形成于水浅流急和水流方向经常发生变化的辫状河主河道位置，为识别辫经常发生变化的辫状河主河道位置，为识别辫状河心滩砂体最有效的标志。状河心滩砂体最有效的标志。 彭州狮山剖面须三段辫状河道心滩辫状河道心滩中的槽状层理中的槽状层理 彭州狮山剖面须三段板状层理 楔状层理楔状层理 底冲刷面 辫状河心滩砂体中的槽状交错层理和底冲刷构造（平溪，辫状河心滩砂体中的槽状交错层理和底冲刷构造（平溪，T T3 3x x6 6） 彭州狮山剖面须三段废弃河道和煤与硅化木化石辫状河道合川炭坝剖面须四段废弃河道辫状河心滩辫状

9、河心滩魁北克省加斯佩半岛泥盆纪辫状河沉积序列（据Walker和Cant，1976年）A. 滞留沉积砾岩,具大型槽状交错层理,底部为大型冲刷面；B. 具平行层理、小型槽状交错层理及爬升波痕纹理的细砂岩；C. 具大型槽状交错层和板状交错层理的中砂岩；D和F. 具水平层理的细砂和泥质沉积，泥层中发育暴露成因的干裂构造。苏苏6井井3300-3343m取芯段取芯段岩电转换模型岩电转换模型 辫状河的辫状河的岩岩-电转换模型电转换模型苏里格气田上古砂体辫状河剖面结构特征 和基准面旋回齿型及钟形自然伽齿型及钟形自然伽玛曲线（苏玛曲线（苏38-16-738-16-7井）井）圣诞树型及钟形自圣诞树型及钟形自然伽玛

10、曲线（苏然伽玛曲线（苏1212井）井）箱形、叠置漏斗型箱形、叠置漏斗型自然伽玛曲线（苏自然伽玛曲线（苏6 6井）井）指型、齿化箱形自指型、齿化箱形自然伽玛曲线（苏然伽玛曲线（苏1 1井）井）圣诞树型、指型及圣诞树型、指型及尖刺型自然伽玛曲线（尖刺型自然伽玛曲线（苏苏2121井）井）齿状箱型自然齿状箱型自然伽玛曲线（苏10井） 辫状河道砂体辫状河道砂体常见的测井相基本类型常见的测井相基本类型 苏苏38-16-7井辫井辫状河垂向序列状河垂向序列典型的辫状河沉积序列和剖面结构典型的辫状河沉积序列和剖面结构苏苏38-16-7井辫井辫状河垂向序列状河垂向序列苏苏6井区盒井区盒8下下段辫状河沉积模式图段辫

11、状河沉积模式图 沉积微相及砂体分布图沉积微相及砂体分布图辫状河流由本区北部流入，河道宽度高达2024.0Km，由活动辫状河道、心滩和废弃河道组成，以心滩的广泛发育为显著特征。北部心滩：宽为29Km，长大于20Km；中部心滩：宽为25Km，长为16Km；中部心滩：宽为36Km，长为17Km，MSC4MSC4上升半旋回相域上升半旋回相域盒盒8 8下下2 2亚段中下部亚段中下部层序沉积微相和河道砂体分布特征层序沉积微相和河道砂体分布特征沉积微相及河道砂体分布沉积微相及河道砂体分布为MSC4的第一个短期旋回。多条辫状河道频繁交互汇聚形成典型的辫状河道网络自NNE向SSW贯穿苏6井区。河道的位置不稳定，

12、宽窄变化为2.012.0Km，单个辫状河道内部由纵，横交替发育的河床、心滩、废弃河道和被河道围限的泛滥平原和河间湖泊所组成，但主体以发育河床和心滩为主，其中资料较落实的心滩共计有10个以上，几个规模较大的宽度在1.5Km以上，长在58.0Km以上，砂体厚度也较大。河道网络内和东、西两侧为包括决口扇和泛滥平原、河间湖泊和沼泽在内的漫滩沉积。SSC8上升半旋回相域上升半旋回相域胜坨采油厂沙二段辫胜坨采油厂沙二段辫 状状 河河 砂砂 体体 储储 层层 特征特征曲流河相模式及其与曲流河相模式及其与储层发育的关系储层发育的关系长江中长江中游荆江游荆江段多河段多河道道曲流曲流河河的地的地理理地地貌特征貌特

13、征 曲流河道和泛滥平原曲流河道和泛滥平原壮年河壮年河曲流河平原曲流河平原曲流河曲流河蛇曲形蛇曲形河道河道现代曲流河沉积现代曲流河沉积河道河道下边下边滩滩上边上边滩滩阶地阶地曲流河道、天然堤、泛滥平原曲流河道、天然堤、泛滥平原天然堤天然堤悬河的悬河的曲流河道曲流河道洪泛平原洪泛平原一个近代到现代曲流河的河道变迁一个近代到现代曲流河的河道变迁地理地理地貌特征地貌特征一个从近一个从近代到现代代到现代至将来的至将来的曲流河曲流河废废弃河道形弃河道形成演化过成演化过程和程和地地理理地貌地貌特征特征单河道曲流河的沉积亚相和微相划分单河道曲流河的沉积亚相和微相划分单河道曲单河道曲流河沉积流河沉积模式模式川西

14、坳陷遂宁组曲流河剖面川西坳陷遂宁组曲流河剖面结构和沉积演化序列结构和沉积演化序列GR川鸭川鸭9191井井遂宁组遂宁组1190119012501250m m井段井段 崇州周家湾剖面遂宁组下部崇州周家湾剖面遂宁组下部 苏苏38-16-438-16-4井井3300-3347m3300-3347m取芯取芯段岩电转换模型段岩电转换模型曲流河岩-电转换模型苏里格气田苏里格气田上古砂体曲流河剖面结构特征和基准面旋回上古砂体曲流河剖面结构特征和基准面旋回无分选块状层理无分选块状层理河道底部常含有大河道底部常含有大量泥砾，呈大小不量泥砾，呈大小不等的团块状或撕裂等的团块状或撕裂状分布于灰色块状状分布于灰色块状中

15、粗粒砂岩中，岩中粗粒砂岩中，岩性多为暗色泥岩，性多为暗色泥岩，一般为水流强烈冲一般为水流强烈冲刷堤岸垮塌或原地刷堤岸垮塌或原地沉积的泥岩破碎而沉积的泥岩破碎而成，为曲流河床滞成，为曲流河床滞留沉积产物。留沉积产物。 层理构造层理构造 变形层理变形层理 主要见于河道与主要见于河道与决口扇过渡的微决口扇过渡的微相中相中, ,由沉积物受由沉积物受重力作用发生滑重力作用发生滑动变形而动变形而. .岩性为岩性为灰色、灰绿色泥灰色、灰绿色泥岩、粉砂岩和砂岩、粉砂岩和砂砾岩地层中。砾岩地层中。层理构造层理构造 大英蓬莱镇剖面大英蓬莱镇剖面J J3 3p p河流相沉积：河流相沉积：1.1.冲刷面；冲刷面；2.

16、2.冲刷面之上为河道亚相含冲刷面之上为河道亚相含砾粗砂岩，发育大型斜层理；砾粗砂岩，发育大型斜层理；3.3.冲刷面之下为洪泛亚相粉砂岩、泥岩组合；冲刷面之下为洪泛亚相粉砂岩、泥岩组合；曲流河道边滩砂体中发育的大型板状交错层理和底冲刷构造曲流河道边滩砂体中发育的大型板状交错层理和底冲刷构造曲流河边滩砂体中发育的大型槽状交错层理和底冲刷面，邛崃火井，曲流河边滩砂体中发育的大型槽状交错层理和底冲刷面，邛崃火井，J J2 2ssss曲流河边滩微相的块曲流河边滩微相的块状砂岩及其上天然堤状砂岩及其上天然堤微相和泛滥平原微相微相和泛滥平原微相的粉砂岩、泥岩，构的粉砂岩、泥岩，构成一个向上变细的半成一个向上

17、变细的半韵律（二元结构），韵律（二元结构）， 蓬溪蓬莱镇，蓬溪蓬莱镇，J J3 3p p上：冲刷面上、下的曲流上：冲刷面上、下的曲流河边滩砂体与洪泛平原泥河边滩砂体与洪泛平原泥岩呈岩性突变关系（大英岩呈岩性突变关系（大英蓬莱镇剖面，蓬莱镇组蓬莱镇剖面，蓬莱镇组, , B4-9B4-9层的远景）；层的远景）；下：粉砂岩与泥岩薄互层下：粉砂岩与泥岩薄互层组成的洪泛平原，粉砂岩组成的洪泛平原，粉砂岩中发育沙纹层理（洪泛平中发育沙纹层理（洪泛平原微相的近景）原微相的近景）曲流河边滩微相的块状砂岩及其上天然堤微相和泛滥平原微相的粉砂岩、曲流河边滩微相的块状砂岩及其上天然堤微相和泛滥平原微相的粉砂岩、泥岩

18、，构成一个向上变细的半韵律（二元结构）泥岩，构成一个向上变细的半韵律（二元结构）大庆油田某曲流河砂体储层物性特征大庆油田某曲流河砂体储层物性特征 亚平行亚平行- -平行、中等平行、中等- -高高连续，中强连续，中强- -强振幅强振幅, ,且振幅横向变且振幅横向变化明显，相位较稳定，可连续追踪化明显，相位较稳定，可连续追踪, ,代表沉积厚度总体横向变代表沉积厚度总体横向变化不大的冲积平原的地震相特征化不大的冲积平原的地震相特征河流相储层的地震反射特征河流相储层的地震反射特征Tp7：盒8下顶多河道曲流河道多河道曲流河道及储集砂体分布及储集砂体分布短期旋回编图单元中的多河短期旋回编图单元中的多河道低

19、弯度曲流河（交织河），道低弯度曲流河（交织河），大致有平行的三条河道，均呈大致有平行的三条河道，均呈北东北东- -南西向的低弯度带状展布，南西向的低弯度带状展布，其中支河道规模最大，河道宽其中支河道规模最大，河道宽为为2.02.03.5Km3.5Km，在汇合和分，在汇合和分叉处可加宽为叉处可加宽为6.06.07.0Km7.0Km。沿河道的凸岸处，可以识别沿河道的凸岸处，可以识别出出14-1614-16个大小不等的边滩砂体，个大小不等的边滩砂体，其中以发育于中支河道中段连其中以发育于中支河道中段连接成片的边滩规模为最大。接成片的边滩规模为最大。河道间为宽带状的泛滥平原河道间为宽带状的泛滥平原发育

20、区，低洼地带则形成小面发育区，低洼地带则形成小面积的河间湖泊（或沼泽）积的河间湖泊（或沼泽） 曲流河道及储集砂体分布曲流河道及储集砂体分布两条彼此平行的低弯度曲流河，流两条彼此平行的低弯度曲流河，流向为向为NNENNESSWSSW向，西支河道宽度向，西支河道宽度变化较大，为变化较大，为1.51.55.0Km5.0Km。东支河。东支河道宽度为道宽度为1.51.52.0Km2.0Km，沿河道凸岸，沿河道凸岸处发育有处发育有2 2个边滩，一个呈规模较个边滩，一个呈规模较大的新月形，宽为大的新月形，宽为1.51.53.5Km3.5Km，弯，弯曲的长度为曲的长度为7.07.08.0Km8.0Km，另一个

21、呈，另一个呈规模不大的带状，宽为规模不大的带状，宽为0.50.51.5Km1.5Km，长为长为4.5Km4.5Km。在与东支河道交汇处。在与东支河道交汇处的中部最宽部位，发育有两个被废的中部最宽部位，发育有两个被废弃河道分隔的小型不规则带状心滩；弃河道分隔的小型不规则带状心滩；东支河道发育有一个顺河道堆积的东支河道发育有一个顺河道堆积的窄带状心滩，其宽仅为窄带状心滩，其宽仅为0.70.71.5Km1.5Km，长为长为12.0Km12.0Km。河道间和东、西两侧为地势相对低河道间和东、西两侧为地势相对低洼的泛滥平原和河间湖泊沉积区。洼的泛滥平原和河间湖泊沉积区。曲流河道及储集砂体分布曲流河道及储

22、集砂体分布发育在发育在大面积间歇暴露和侵蚀大面积间歇暴露和侵蚀作用背景条件下的的作用背景条件下的的曲流河道。曲流河道。曲流河道宽曲流河道宽0.50.53.5Km3.5Km，两侧，两侧为河间高地所限。沿河道的凸岸为河间高地所限。沿河道的凸岸处，多处发育有边滩，但规模普处，多处发育有边滩，但规模普遍很小。推测在苏遍很小。推测在苏35-1735-17井一带井一带发育有一个面积较大的半月形心发育有一个面积较大的半月形心滩。滩。分析：基准面下降幅度大，穿分析：基准面下降幅度大，穿越沉积界面，迫使相对低洼河道越沉积界面，迫使相对低洼河道区以河床强烈下切和充填作用为区以河床强烈下切和充填作用为主，而地势较高

23、的平原区则以间主，而地势较高的平原区则以间歇暴露和侵蚀作用为主；此期气歇暴露和侵蚀作用为主；此期气候干旱，河水位大幅度降低和流候干旱，河水位大幅度降低和流量减小，来自侵蚀区的沉积物大量减小，来自侵蚀区的沉积物大为减少。为减少。曲流河道储集砂体的预测曲流河道储集砂体的预测1.曲率的计算曲率的计算Schumm计算公式计算公式:曲率曲率=0.94M 0.25M为河道砂体中悬移物质（粉砂为河道砂体中悬移物质（粉砂和杂基）的总含量和杂基）的总含量曲流河道储集砂体的预测曲流河道储集砂体的预测（在满足曲率（在满足曲率1.61.6的条件下）的条件下）2.满槽河道宽度与河道深度的关系满槽河道宽度与河道深度的关系

24、Leeder计算公式计算公式:WC =6.8h 1.54式中式中WC为为满槽河道宽度，满槽河道宽度， h为河到道深度，为河到道深度，可用单个河流旋回中的河道砂体厚度代替可用单个河流旋回中的河道砂体厚度代替曲流河道储集砂体的预测曲流河道储集砂体的预测3.河道宽度（河道宽度（WM）与深度与深度的关系的关系河道宽度是多期河道迁移的结果，在曲流河道宽度是多期河道迁移的结果，在曲流河体系中，河体系中，曲曲流带幅度（流带幅度（WM）近似近似多期满多期满槽河道迁移的总槽河道迁移的总幅度，可代表河道砂体的幅度，可代表河道砂体的总宽度，与总宽度，与满槽河道宽度（满槽河道宽度（Wc)关系如下：关系如下：WM =7.44 Wc 1.01曲流河道储集砂体的预测曲流河道储集砂体的预测4.河道砂体宽度的估算河道砂体宽度的估算将上述两个公式结合在一起可形成河道砂体宽将上述两个公式结合在一起可形成河道砂体宽度（度（W W）预测公式：预测公式：W =50.59 h 1.54式中式中h为河为河 道道深度，可用道道深度，可用单个河流旋回中的单个河流旋回中的河道砂体厚度河道砂体厚度代替，代替，w为预测的河道砂体宽度为预测的河道砂体宽度