微电阻率扫描成像测井在沉积环境识别中的应用

申本科，赵 冀，刘双莲，刘志远，张爱芹，刘 坤

（1.中国石化石油勘探开发研究院，北京 102211；2.中国石油化工股份有限公司，北京 100728；3.中国石化石油工程技术研究院，北京 102211）

1 FMI 成像测井简介

在FMI 井壁微电阻率成像测井仪的8 个极板上共装有192 个微电极，每个电极直径为5.08 mm，电极间距2.54 mm。测量时极板被推靠在井壁岩石上，由地面仪器车控制向地层中发射电流，每个电极所发射的电流强度随其贴靠的井壁岩石及井壁条件的不同而变化。因此记录到的每个电极的电流强度及所施加的电压便反映了井壁四周的微电阻率变化。沿井壁每2.54 mm 采一次样便得到了全井段细微的电阻率变化[1，2]。这些密集的采样数据经过一系列校正处理，如深度校正，速度校正，平衡等处理后就可以容易地形成电阻率图像－即用一种渐变的色板或灰度值刻度，将每个电极的每个采样点变成一个色元。常用的色板为黑－棕－黄－白，分为42 个颜色级别，代表着电阻率由低变高，色彩的细微变化可以反映岩性或物性的变化（1:10 FMI 图像）。

该图像的纵向和横向（绕井壁方向）分辨率均为5.08 mm，足以辨别细砾岩的粒度和形状。需要注意的是，FMI 图像是一个伪井壁图像，它可以反映井壁上细微的岩性，物性（如孔隙度）及井壁结构（如裂缝、井壁破损、井壁取心孔等）；但它的颜色与实际岩石的颜色不相干。另外，每口井的微电阻率值变化范围由于井之间的差异而有所不同，因此一口井的FMI 的某个颜色与另一口井的同一颜色可能对应着不同的电阻率值，在进行多井对比时，尤其要注意这一特点[3-5]。

2 FMI 成像测井综合解释

JY-1 井FMI 成像测井处理解释井段为2 136.2～2 415.6 m，共279.4 m。从处理以后的图像资料来看，成像测井图像清晰，地质特征明显。根据勘探南方分公司的要求，依据图像上所反映的地质特征，结合常规测井曲线，参考录井及取心资料，对本井FMI 成像测井资料进行了综合解释，主要包括岩性识别、沉积相分析、井旁构造分析、井周应力分析、裂缝分析与定量计算、储层综合评价[6]。

2.1 地层岩性特征

根据提供的地质资料，该井FMI 测量段主要为上奥陶统五峰组、下志留统龙马溪组与小河坝组底部地层。

依据FMI 成像图像特征，结合ECS 资料、常规测井曲线和录井资料，可以有效识别岩性。

FMI 测量上奥陶统五峰组岩性为灰黑色粉砂质泥岩。下志留统龙马溪组下部岩性为灰黑色粉砂质泥岩、泥岩及黑灰色泥、页岩、粉砂质泥页岩，中部为黑灰色、灰色泥质粉砂岩、粉砂岩夹粉砂质泥岩、泥岩，上部为深灰色及灰色泥岩夹粉砂质泥岩、薄层粉砂岩；FMI 测量下志留统小河坝组底部为灰色泥岩、粉砂质泥岩。

结合ECS、常规测井曲线，参考录井资料，利用成像反映的结构和构造的差异，可以较为有效的对不同岩性进行识别，现将各岩性特征分述如下：

泥质粉砂岩：自然伽马值比泥岩低，在70～110 gAPI，中子密度交会与ECS 上显示泥质含量相对低，电阻率相对较高；静态图像为亮黄色-白色，动态图像可见大多发育块状层理。

泥、页岩：自然伽马高，中子密度交会与ECS 上显示泥质含量较高，电阻率较低。FMI 静态图像为棕黄色到棕黑色，动态图像显示厚层状特征或薄纹层特征，见较多暗色高导矿物－黄铁矿。

2.2 沉积相演化特征

利用FMI 成像资料进行沉积相分析，特别之处是能够对地层进行长井段连续的观察和描述，获得丰富的岩性、层理、剖面旋回等重要的岩石结构和沉积构造方面的信息，而相分析的具体方法与常规地质分析完全相同。仅利用单井测井资料进行沉积相分析具有一定的不确定性，岩心的标定、录井资料的刻度及邻井测井资料的对比，对沉积相的划分和确定均有积极意义。

本次研究工作从成像资料所表征的岩石结构特征、沉积构造、沉积韵律等信息入手，结合常规测井曲线及录井、岩心资料，分析了地层沉积特征，在此基础上结合区域地质背景等资料确定沉积相及沉积亚相。

本井FMI 测量井段自下而上为上奥陶统五峰组、下志留统龙马溪组与小河坝组底部地层。上奥陶统五峰组为灰黑色粉砂质泥岩，含笔石化石，为水流不畅的停滞盆地沉积。下志留统龙马溪组下部为灰黑色粉砂质泥岩、泥岩以及黑灰色泥、页岩、粉砂质泥页岩，含笔石化石，为停滞盆地沉积；龙马溪组中部为黑灰色、灰色泥质粉砂岩、粉砂岩夹粉砂质泥岩、泥岩，泥岩发育水平层理，泥质粉砂岩、粉砂岩发育变形构造、块状层理，底部见冲刷面，为浊流沉积；龙马溪组上部为深灰色及灰色泥岩夹粉砂质泥岩、薄层粉砂岩，泥岩发育水平层理，见变形构造、包卷层理，为浅海陆棚沉积。FMI测量小河坝组底部为灰色泥岩、粉砂质泥岩，为浅海陆棚沉积（见图1）。

图1 WJY-1 井FMI 测量段沉积相综合分析

测量层段的沉积相详细特征如下：

2.2.1 上奥陶统五峰组 五峰组为灰黑色粉砂质泥岩，水平层理发育，波状层理，岩心顶底面见笔石化石，见较多黄铁矿团块或黄铁矿条带，指示静水低能还原环境，结合区域背景认为是浅海深水停滞盆地沉积。

2.2.2 下志留统龙马溪组

龙马溪组下部（2 410.3～2 325.0 m）岩性为灰黑色粉砂质泥岩、泥岩夹黑灰色泥、页岩、粉砂质泥页岩。粉砂质泥岩、泥岩中发育水平层理、波状层理，同时FMI图像和岩心上见多条黄铁矿条纹、条带或者黄铁矿团块，岩心顶底面上见有较多笔石化石，指示静水低能还原环境，底部灰质含量高，反映沉积时期水体盐度较高，结合区域背景认为是浅海深水停滞盆地沉积。

龙马溪组中部（2 325.0～2 290.0 m）岩性主要为黑灰色、灰色泥质粉砂岩、粉砂岩夹泥岩，泥岩发育水平层理，泥质粉砂岩、粉砂岩中发育变形构造、块状层理，底部见冲刷面，反映在静水低能沉积过程中伴有能量较大的事件性沉积，结合区域背景认为是浅海背景上发育的浊流沉积。

龙马溪组上部（2 290.0～2 149.0 m）岩性主要为灰色泥岩夹粉砂质泥岩，泥岩发育水平层理，见变形构造、包卷层理，反映在静水低能沉积过程中伴生有能量相对较大的事件性沉积，结合区域背景认为是浅海陆棚夹浊流沉积。

总体来说，本井FMI 成像特征清楚，从动静态图像上可以观察到丰富的地质现象及地层内部构造，这对本井沉积相划分提供了充分的证据。

3 结论

（1）成像资料所表征的岩石结构特征、沉积构造、沉积韵律等信息丰富，结合常规测井曲线及录井、岩心资料，分析了地层沉积特征，在此基础上结合区域地质背景等资料确定沉积相及沉积亚相。

（2）本井FMI 测量井段自下而上为上奥陶统五峰组、下志留统龙马溪组与小河坝组底部地层。

（3）上奥陶统五峰组为灰黑色粉砂质泥岩，含笔石化石，为水流不畅的停滞盆地沉积。下志留统龙马溪组下部为灰黑色粉砂质泥岩、泥岩以及黑灰色泥、页岩、粉砂质泥页岩，含笔石化石，为停滞盆地沉积；龙马溪组中部为黑灰色、灰色泥质粉砂岩、粉砂岩夹粉砂质泥岩、泥岩，泥岩发育水平层理，泥质粉砂岩、粉砂岩发育变形构造、块状层理，底部见冲刷面，为浊流沉积；龙马溪组上部为深灰色及灰色泥岩夹粉砂质泥岩、薄层粉砂岩，泥岩发育水平层理，见变形构造、包卷层理，为浅海陆棚夹浊流沉积。FMI 测量小河坝组底部为灰色泥岩、粉砂质泥岩，为浅海陆棚沉积。