层序地层学在油气勘探中的应用
- 格式:doc
- 大小:96.50 KB
- 文档页数:24
高分辨率层序地层学在油藏数值模拟中的应用一、前言层序地层学是地质学中的一个重要分支,它研究的是地层中不同岩性的分布规律和特征。
高分辨率层序地层学则是在传统层序地层学基础上,通过使用高分辨率的数据采集技术和先进的数据处理方法,对地质结构进行更加精细和深入的研究。
本文将介绍高分辨率层序地层学在油藏数值模拟中的应用。
二、高分辨率层序地层学简介1. 高分辨率数据采集技术高分辨率数据采集技术主要包括测井、岩心、露头等多种方法。
其中,测井是最常用的一种方法,它通过向井眼内发送一定频率的电磁波或声波,并记录反射回来的信号来获取井壁周围岩石性质和含油气性质等信息。
岩心则是通过从钻孔中取出样品进行实验室测试来获取岩石性质信息。
露头则是在露天矿山或山区等自然裸露出来的断面上进行观察和采样。
2. 数据处理方法高分辨率层序地层学的数据处理方法主要包括数据解释、统计分析、图像处理等。
其中,数据解释是指对采集到的原始数据进行初步处理和解释,包括去除噪声、修正误差、提取特征等。
统计分析则是对处理后的数据进行统计学分析,以获取更加精确和可靠的结论。
图像处理则是将采集到的数据转化为可视化图像,以便于人类观察和理解。
三、高分辨率层序地层学在油藏数值模拟中的应用1. 优化油藏模型高分辨率层序地层学可以帮助研究人员更加准确地了解油藏中不同岩性和含油气性质的分布规律和特征。
通过将这些信息输入到数值模拟软件中,可以生成更加真实和准确的油藏模型。
这些模型可以用于预测油藏产量、评估开发效果等。
2. 模拟流体运移过程高分辨率层序地层学可以提供更加详细和准确的岩石性质信息,包括孔隙度、渗透率等。
这些信息可以被用来构建数值模拟模型,模拟流体在岩石中的运移过程。
通过调整模型参数,可以预测油藏中不同阶段的产量和开采效果。
3. 优化开发方案高分辨率层序地层学可以提供更加精细和准确的油藏结构信息,包括岩性、构造等。
这些信息可以被用来优化开发方案,包括确定井位、井距、注水量等。
层序地层分析在裂谷盆地油气勘探中的应用薛良清【期刊名称】《石油学报》【年(卷),期】2000(21)5【摘要】裂谷盆地演化可分为裂谷初始期、深陷期、后裂谷早期和后裂谷晚期阶段。
反映构造阶段演化的关键界面为前裂谷期不整合面、水进面、最大洪泛面和后裂谷早期沉积顶部不整合面。
最大洪泛期的沉积物可能是烃源岩最发育的层段。
关键界面作图与烃源岩的确定对裂谷盆地的油气勘探有着重要意义。
裂谷盆地的成藏组合类型为前裂谷期潜山油气藏 ;裂谷初始期低水位体系域河流、三角洲和水下扇砂砾岩体油气藏 ;裂谷深陷期水进体系域重力流水道砂体和浊积扇体油气藏 ;后裂谷早期高水位体系域扇三角洲、辫状河三角洲、三角洲和河流砂体油气藏 ;具断—坳叠合结构盆地的坳陷阶段发育下切谷、河流—三角洲和滨岸砂岩油气藏。
在 2 1世纪我国油气勘探实践中 ,应加强含油气大区层序地层学、陆相层序成因与高分辨率层序地层学研究 ,为寻找新的含油气凹陷与含油气层系、寻找隐蔽圈闭与老区挖潜服务。
【总页数】5页(P7-11)【关键词】层序地层分析;裂谷盆地;油气勘探;烃源岩;成藏【作者】薛良清【作者单位】中国石油勘探开发研究院【正文语种】中文【中图分类】TE121.1;P618.130.2【相关文献】1.层序地层学在油气勘探中的应用——以海拉尔盆地查干诺尔凹陷白垩系为例 [J], 文政;袁红旗;张晟;吕延防2.论层序地层学与含油气系统在油气勘探中的联系--以鄂尔多斯中生代盆地为例[J], 屈红军;李文厚;梅志超;陈全红3.柴达木盆地干柴沟地区第三系层序地层分析及其油气勘探意义 [J], 李永军;付国民;阎海卿;冯备战;仲新;李注苍;谢学奎4.层序地层学在万安盆地油气勘探中的初步应用 [J], 梁金强;白志琳因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
高分辨率层序地层学在东海古新近系油气地质条件预测中的应
用
赵省民;王计堂;吴必豪;马惠福;郑军
【期刊名称】《海洋地质与第四纪地质》
【年(卷),期】2007(27)4
【摘要】东海陆架盆地是我国重要的新生代海上含油气盆地,其中充填了巨厚的古新近系含油岩系。
尽管该盆地的油气勘探已取得重要成果,但烃源岩分布等油气地质问题是制约该盆地油气勘探的主要障碍。
基于此,作者运用高分辨层序地层学的理论和方法,对该盆地古新近系的油气地质条件进行了预测,分析了有利储层形成的基准面旋回位置,指出了潜在烃源岩的有利分布层位和区域,提出了不同区域油气勘探的有利层位。
【总页数】7页(P61-67)
【关键词】储集层;烃源岩;高分辨率层序;东海陆架盆地
【作者】赵省民;王计堂;吴必豪;马惠福;郑军
【作者单位】中国地质科学院矿产资源研究所;山西煤炭职业技术学院;上海海洋石油局
【正文语种】中文
【中图分类】P539.2
【相关文献】
1.高分辨率层序地层学在轮古东石炭系巴楚组中的应用 [J], 刘政;曾令奇;蔡佳成
2.高分辨率层序地层学在提高储集层预测精度中的应用 [J], 李劲松;郑晓东;高志勇;李勇根;刘颖;李幸栗
3.高分辨率层序地层学与储层测井综合评价在岩性地层油气藏中的应用意义 [J], 孔令江
4.高分辨率层序地层学在鄂尔多斯盆地苏里格气田苏6井区下石盒子组砂岩储层预测中的应用 [J], 叶泰然;郑荣才;文华国
5.东海陆架盆地古近-新近系高分辨率层序 [J], 赵省民;张正喜;吴必豪;王振宇;马惠福;郑军
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
层序地层学考试题和答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 地层学中,层序地层学的主要研究对象是()。
A. 岩石B. 地层C. 化石D. 构造答案:B2. 层序地层学中,一个完整的层序通常包括()。
A. 一个海进体系域和一个海退体系域B. 一个海退体系域和一个海进体系域C. 两个海进体系域D. 两个海退体系域答案:A3. 层序地层学中,体系域的划分依据是()。
A. 岩石类型B. 沉积环境C. 地层厚度D. 地层的相对年龄答案:B4. 在层序地层学中,海进体系域通常对应于()。
A. 沉积物供应减少B. 沉积物供应增加C. 相对海平面上升D. 相对海平面下降答案:C5. 层序地层学中,海退体系域通常对应于()。
A. 沉积物供应减少B. 沉积物供应增加C. 相对海平面上升D. 相对海平面下降答案:D6. 层序地层学中,一个层序的顶界通常由()定义。
A. 一个不整合面B. 一个整合面C. 一个侵蚀面D. 一个平行不整合面答案:A7. 层序地层学中,一个层序的底界通常由()定义。
A. 一个不整合面B. 一个整合面C. 一个侵蚀面D. 一个平行不整合面答案:A8. 层序地层学中,最大海泛面(MFS)是指()。
A. 海平面最高点B. 海平面最低点C. 沉积物供应与海平面变化相平衡的点D. 沉积物供应与海平面变化不相平衡的点答案:C9. 层序地层学中,层序边界(SB)是指()。
A. 一个整合面B. 一个不整合面C. 一个侵蚀面D. 一个平行不整合面答案:B10. 层序地层学中,体系域的识别主要依赖于()。
A. 地层的厚度B. 地层的岩性C. 地层的生物地层特征D. 地层的沉积相特征答案:D二、多项选择题(每题3分,共15分)11. 层序地层学中,以下哪些因素可以影响体系域的划分()。
A. 沉积速率B. 海平面变化C. 沉积物供应D. 气候条件答案:ABCD12. 层序地层学中,以下哪些是层序边界的特征()。
层序地层学国内外研究进展及应⽤层序地层学国内外研究进展及应⽤2018年1⽉层序地层学国内外研究进展及应⽤摘要:为了加深对层序地层学的认识和理解,本⽂从层序地层学的研究对象和内容出发,系统性地认识层序地层学的研究⽅法以及理论基础。
⾸先查找⽂献初步了解层序地层学的概念体系和以全球海平⾯变化为特征的理论基础。
其次,梳理了层序地层学的发展历史和近期层序地层学的相关研究进展。
最后,针对塔⾥⽊盆地的寒武-奥陶系海相碳酸盐岩的层序地层特征,查找了相关研究成果,加深了对塔⾥⽊盆地的海相地层的层序特征的理解。
关键字:层序地层学;研究进展;塔⾥⽊盆地;寒武-奥陶系;碳酸盐岩1 层序地层学研究对象及内容层序地层学(Sequence Stratigraphy)是20世纪80年代发展起来的⼀门新学科和新技术[1]。
它是研究以侵蚀⾯或⽆沉积作⽤⾯以及可与之对⽐的整合⾯为界的、有成因联系并具旋回性的地层格架内的岩⽯关系为主要内容的⼀门学科。
层序地层学的诞⽣和发展伴随着地震地层学、⽣物地层学、年代地层学和沉积学的发展。
它是以地震地层学为基础,结合有关的沉积环境及岩相古地理解释,对地层的层序格架进⾏综合解释的科学。
通过对地震、测井和露头资料的分析,研究在构造运动、海⾯升降、沉积物供应和⽓候等因素控制下,造成相对海平⾯的升降变化及其与地层层序、层序内部不同级次单位的划分、分布规律;研究其相互之间的成因联系、界⾯特征和相带分布,以建⽴更精确的全球性地层年代对⽐、定量解释地层沉积史。
当与⽣物地层、构造分析等结合时,能提供以不整合⾯或与之相对应的整合界⾯为界的更精确的地层对⽐。
层序的基本模式是以不整合为边界,内部是由三个体系域组成(低位体系域、海侵体系域和⾼位体系域),层序形成的控制因素主要有四个,即构造沉降、海平⾯升降运动、沉积物的供给和⽓候,层序的研究⽅法包括地震、露头和测井的综合应⽤。
层序地层学在其发展的过程中逐渐形成了⼀套相对独⽴的理论⽅法体系。
层序地层学在油气勘探中的应用(培训教材)编写人:张振生刘社平石油物探局二00一年四月前言随着近些年层序地层学理论的不断发展和应用领域的不断扩展,“层序地层学成为每位勘探学家必备的实用工具”的看法已经得到广泛的认可。
事实上,层序地层学在勘探和开发中已不仅仅是一种通用工具。
对于应用地球预测科学,在许多方面它还是一种重要的模型。
“层序地层学”是一门新学科,自八十年代后期问世以来,很快在石油勘探业得到响应,并得以广泛的应用。
这不仅是因为它是在地震地层学的基础发展起来的,容易被人们接受外,它提出的模式也大大提高了生油层、储层、盖层及潜在的地层圈闭的预测能力,并能提供一种更精确的地质时代对比、古地理再造和在钻前预测生、储、盖层的先进方法,更适用于当今石油勘探业的需要。
因此被认为是地层学上的一场革命,它开创了了解地球历史的一个新阶段,是盆地分析中最有用的工具之一。
近几年,国内外已应用层序地层学理论,进行了浩繁的研究工作,取得了丰富的地质成果和勘探效果。
此外许多学者还发表了许多有关层序地层学方面的文章,从不同角度和不同研究方面论述了层序地层学的原理及应用,并拓宽了层序地层学理论和应用范围。
本文旨在重点介绍层序地层学的发展状况、基本概念及在应用中应注意的问题,以帮助大家对其有大致了解和具备实际应用能力。
一、层序地层学产生的历史背景自物探方法于30年代应用于石油勘探以来,地震勘探大致经历了三个发展阶段:1、30~70年代构造地震学2、70~80年代地震地层学3、80年代~今层序地层学早期地震资料主要用来勾绘构造图,受当时物探技术的限制(五一型光点记录及模拟磁带记录),人们不可能得到更多的信息和认识。
到60年代未期,随着计算机的发展及数字模拟剖面的出现,地震剖面质量得以改善,也促成了具有深远意义的地震地层学新学科的出现。
自从美国石油地质家协会于1977年推出“地震地层学”专辑(AAPG,Memior26)以来,地震资料的解释已不再是简单地做构造图,它冲破了过去从地震资料只能解释地下构造形态的束缚,力图充分利用当代先进的数字地震和计算机处理所获得的高质量地震资料,结合现代沉积学的概念对地震剖面进行专门分析,预测古代沉积环境、生油层和储层的分布以及可能的有利含油气相带。
层序地层学层序划分在油田开发中的应用层序地层学是根据地震、钻井和露头资料以及有关的沉积环境和岩相,对地层型式做出综合解释。
层序地层学的解释过程是建立以地层不整合面为界的成因上有联系的旋回岩性的地层年代地层学体制。
层序地层学是一种划分对比和分析沉积岩的新方法,它提供了一种更精致的地质时代对比、古地理再造和钻井前预测生、储、盖层的方法。
层序地层学研究的主要任务是从沉积盆地的地质特征出发、以层序地层及沉积体系特征与分布研究为主线,综合运用岩心、地震、测井和古生物资料,对盆地进行层序单元的划分和对比分析、沉积体系类型与分布规律分析、储集体类型、分布与沉积体系关系的分析,搞清楚骨架岩体在三维空间的展布规律,提高生油中心与储集体预测能力和精度,提炼出层序地层与沉积体系分布模式,指导油气勘探目标的选择,总结适合盆地勘探的层序地层与沉积体系的分析研究方法[2]。
层序地层学的基本概念和模式能否为我国广大石油地质工作者接受, 要看我们是否承认两个基本事实。
第一个是地层呈旋回式沉积。
尽管就某一单个岩层来讲, 可以是韵律式的沉积, 或者是阵发式。
沉积, 但是就一个基本层段来说, 绝大多数是反复的旋回性沉积。
这一事实是绝大多数人都承认的, 而且从任何一条自然电位测井曲线上都可以找到。
这在层序地层学中称为准层序, 其底界称作海泛面, 代表一次迅速的水进和水体加深。
其顶界为另一旋回底部的海泛面。
第二个基本事实是这些准层序在纵向上经常是构成自下而上由粗变细再变粗的高一级旋回[4-5]。
一个盆地内的沉积物就是由一个或者几个这种高一级旋回构成的。
1 层序地层学研究的基本原理1.1 层序地层学的理论基础[3]1.1.1 海平面升降变化具有全球周期性层序地层学是在地震地层学理论基础上发展起来的,它继承了地震地层学的理论基础,即海平面升降变化具有全球周期性,海平面相对变化时形成以不整合面以及与之相对应的整合面为界的、成因相关的沉积层序的根本原因。
地震勘探技术在油气勘探中的应用研究地震勘探技术在油气勘探中的应用研究随着全球经济的发展和人口的增长,对能源的需求也越来越大。
油气作为主要的能源之一,在经济和社会发展中起着至关重要的作用。
然而,油气资源的勘探和开发是一个复杂而又艰巨的任务。
在这个过程中,地震勘探技术作为一种重要的勘探手段,发挥着重要的作用。
地震勘探技术是一种通过地震波在地下传播的速度和反射特性来获取地质信息的方法。
这种技术已经被广泛应用于油气勘探领域。
通过地震勘探技术,可以获取地下岩石的结构、厚度、密度、孔隙度、渗透率等信息,从而判断是否存在油气藏,确定油气藏的位置、大小、形态等参数。
地震勘探技术在油气勘探中的应用主要包括两个方面:一是在勘探初期确定勘探目标;二是在勘探过程中进行油气藏的详细描述和评估。
在勘探初期,地震勘探技术可以帮助勘探人员确定勘探目标。
通过对地震波在地下传播的速度和反射特性进行分析,可以确定地下岩石的结构和性质,从而判断是否存在油气藏。
此外,地震勘探技术还可以确定油气藏的位置、大小、形态等参数,为后续的钻井工作提供重要的参考依据。
在勘探过程中,地震勘探技术可以对油气藏进行详细描述和评估。
通过对地震波在地下传播的速度和反射特性进行分析,可以获取油气藏的结构、厚度、密度、孔隙度、渗透率等信息。
这些信息可以帮助勘探人员确定油气藏的类型、规模、产量等参数,为油气开发提供重要的依据。
除了在油气勘探中的应用之外,地震勘探技术还可以应用于其他领域。
例如,在地质灾害预防和工程建设中,地震勘探技术也有着广泛的应用。
总之,地震勘探技术是一种非常重要的油气勘探手段。
通过对地震波在地下传播的速度和反射特性进行分析,可以获取地下岩石的结构、厚度、密度、孔隙度、渗透率等信息,从而判断是否存在油气藏,确定油气藏的位置、大小、形态等参数。
在油气勘探中,地震勘探技术可以帮助勘探人员确定勘探目标,对油气藏进行详细描述和评估。
同时,地震勘探技术也可以应用于其他领域,为社会经济发展做出更大的贡献。
地层建模技术在油气勘探中的应用在现代石油勘探中,地层建模技术已经成为一个不可或缺的工具。
通过地层建模技术,勘探人员可以对油田中的地质属性进行准确的预测,从而提高勘探的成功率,降低勘探成本,实现精细化勘探。
本文将探讨地层建模技术在油气勘探中的应用。
一、地层建模技术简介地层建模技术是使用计算机模拟地质过程,通过对采样数据进行处理和分析,构建出具有现实感的地质模型。
地层建模技术是一个复杂的过程,包含了很多步骤。
首先,需要收集大量的沉积岩样品,并对它们进行化学分析和物理学测试,以获得有关岩石组成、孔隙结构、渗透率等信息。
然后,需要采用不同的采样方法来获取沉积岩层的数据,包括表层地质、岩心分析、地震数据等。
接着,勘探人员会将这些数据输入到地层建模软件中,进行模拟分析,最终生成一个地质模型。
二、1. 沉积岩储层预测地层建模技术在油气勘探中的应用最为广泛的是在沉积岩储层预测方面。
通过地层建模技术,可以对沉积岩储层的结构和属性进行全面的分析,为勘探人员提供可靠的油田开发预测。
例如,利用地层建模技术可以预测天然气水合物储层的位置,对勘探人员进行指导,提高天然气水合物资源的开采率。
2. 油气藏流体模拟地层建模技术还可以进行油气藏流体模拟,通过建立地质模型来预测油气藏中的流体流动和分布。
油气藏流体模拟还可以帮助勘探人员优化开发方案,降低开发成本,实现现金流的合理优化。
此外,流体模拟还可以帮助勘探人员探测油气藏中的可采储量,提高勘探效率。
3. 油藏工程设计地层建模技术还可以用于油藏工程设计中,如设计采气用的水平井井型、井距等。
利用地层建模技术可以对地下油气分布进行详细的分析,帮助勘探人员优化探井方案。
通过控制钻井方向,可以最大程度地提高油气开采效率。
此外,地层建模技术还可以用于上下歧口横向井设计,进行油气层优化管理,提高开采效率。
三、地层建模技术的优势1. 提高勘探成功率地层建模技术可以通过精准的地质建模,预测出潜在的油气储层位置和分布,帮助勘探人员减少探测的损失,提高探测成功率。
层序地层地球化学及其在油气勘探中的作用李美俊;李思田;杨龙;胡礼国;刘晓峰;孙素青【期刊名称】《地学前缘》【年(卷),期】2005(012)003【摘要】层序地层地球化学主要研究基于层序地层格架下的烃源层空间分布特征和源岩有机质的地球化学性质随层序、体系域的变化规律.以大民屯凹陷为实例的研究结果表明,层序地层地球化学研究在油气勘探中具有4个方面的主要作用:(1)预测未钻井或未取心地区烃源层空间分布特征和源岩有机质地球化学性质;(2)通过细化烃源岩评价单元,提高资源量计算中烃源岩体积估算和有机质性质评价的精度;(3)为基于层序地层格架的油气成藏系统研究提供"油气源"和"资源量"的要素;(4)可以作为盆地沉积充填分析的线索,并对已建立的层序地层格架进行检验和校正.层序地层地球化学研究不仅对中国东部老油田隐蔽油气藏的勘探工作具有重要的意义,对勘探程度低、钻井少、源岩取心少的西部含油气盆地中的烃源岩评价工作更为有效.【总页数】8页(P219-226)【作者】李美俊;李思田;杨龙;胡礼国;刘晓峰;孙素青【作者单位】中国石油大学(北京)石油天然气成藏机理教育部重点实验室,北京,102249;中国地质大学(北京)能源学院,北京,100083;中国石油天然气总公司,辽河石油勘探局,辽宁,盘锦,124010;中国石油天然气股份有限公司,辽河油田研究院,辽宁,盘锦,124010;中国石油天然气股份有限公司,辽河油田研究院,辽宁,盘锦,124010;中国石油天然气股份有限公司,辽河油田研究院,辽宁,盘锦,124010【正文语种】中文【中图分类】TE122.1+13;TE121.3【相关文献】1.层序地层学原理及其在油气勘探开发中的应用 [J], 杜美霞2.层序地层学与成藏动力学的耦合及在油气勘探中的意义 [J], 刘敬强;田世澄;焦勇;张汝祥3.层序地层学在油气勘探中的应用——以海拉尔盆地查干诺尔凹陷白垩系为例 [J], 文政;袁红旗;张晟;吕延防4.塔里木盆地寒武-奥陶系碳酸盐岩层序地层在油气勘探中的应用 [J], 崔学慧;刘忠宝;杨圣彬5.“陆相湖盆层序地层学研究及其在油气勘探开发中的应用”获国家科技进步二等奖 [J],因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
层序地层学层序地层学是一门关于地球历史和地质结构的学科,也被称为地层学。
它研究地球表面各个层次的形成、演变、叠置、形态、性质性质和含矿条件等问题。
层序地层学是地质学中的一支重要学科,通过对地质历史进行层序分析,揭示出地球历史的演化过程和构造变化规律,对于理解地球演化史、指导矿产资源勘探开发、支持地质工程和环境保护等具有重要的意义。
下面是层序地层学的详细介绍。
一、层序地层学的概述层序地层学的研究对象是地球表层及其下部岩石的垂直柱状截面(地层柱)、水平展布面(地层露头)、空间分布(地层相)和时空演化过程。
它研究的目的是根据岩性、结构、古生物化石、古地理和特征地质事件等方面的特征,建立地层序列和地层层位,随着研究范围的不同,可以分为区域层序分析、盆地地层学、海相地层学、非海相地层学、构造地层学等。
层序地层学的研究方法主要包括岩石与古生物学、构造地层学、地震地层学、地球化学等方面的技术手段,通过对各种地质现象进行分析和比较,以正确的地图解读和理解,建立真实的地质模型。
二、层序地层学的研究目的和意义1. 研究地球历史和地质构造演化层序地层学的一个主要目的是了解地球历史和地质构造演化。
地球历史是地层学的主要内容之一,通过层次系统对地球历史进行分段和分类,对过去地球环境的演化和特征进行研究,可以推断出古环境、古地理、古气候和地球演化史的重要信息。
2. 指导矿产资源的勘探和开发层序地层学还可以指导矿产资源的勘探和开发。
通过对地层中各种矿产赋存环境、古地理环境和矿床类型的研究,可以确定矿床的分布规律和含矿性质的特征,从而提高矿床的勘探效果和开采利用效率。
3. 支持地质工程和环境保护层序地层学还可以支持地质工程和环境保护。
地层信息可以为工程地质勘察、工程建设和水文地质调查等提供有力的支持,帮助工程师设计科学合理的工程方案,为环境保护、资源可持续性利用和人类生存提供保障。
三、层序地层学的基本概念1. 地层地层是以一定标志为界限所划分出来的,具有一定厚度和广泛垂直分布的自然地质单元。
前言随着近些年层序地层学理论的不断发展和应用领域的不断扩展,“层序地层学成为每位勘探学家必备的实用工具”的看法已经得到广泛的认可。
事实上,层序地层学在勘探和开发中已不仅仅是一种通用工具。
对于应用地球预测科学,在许多方面它还是一种重要的模型。
“层序地层学”是一门新学科,自八十年代后期问世以来,很快在石油勘探业得到响应,并得以广泛的应用。
这不仅是因为它是在地震地层学的基础发展起来的,容易被人们接受外,它提出的模式也大大提高了生油层、储层、盖层及潜在的地层圈闭的预测能力,并能提供一种更精确的地质时代对比、古地理再造和在钻前预测生、储、盖层的先进方法,更适用于当今石油勘探业的需要。
因此被认为是地层学上的一场革命,它开创了了解地球历史的一个新阶段,是盆地分析中最有用的工具之一。
近几年,国内外已应用层序地层学理论,进行了浩繁的研究工作,取得了丰富的地质成果和勘探效果。
此外许多学者还发表了许多有关层序地层学方面的文章,从不同角度和不同研究方面论述了层序地层学的原理及应用,并拓宽了层序地层学理论和应用范围。
本文旨在重点介绍层序地层学的发展状况、基本概念及在应用中应注意的问题,以帮助大家对其有大致了解和具备实际应用能力。
一、层序地层学产生的历史背景自物探方法于30年代应用于石油勘探以来,地震勘探大致经历了三个发展阶段:1、30~70年代构造地震学2、70~80年代地震地层学3、80年代~今层序地层学早期地震资料主要用来勾绘构造图,受当时物探技术的限制(五一型光点记录及模拟磁带记录),人们不可能得到更多的信息和认识。
到60年代未期,随着计算机的发展及数字模拟剖面的出现,地震剖面质量得以改善,也促成了具有深远意义的地震地层学新学科的出现。
自从美国石油地质家协会于1977年推出“地震地层学”专辑(AAPG,Memior26)以来,地震资料的解释已不再是简单地做构造图,它冲破了过去从地震资料只能解释地下构造形态的束缚,力图充分利用当代先进的数字地震和计算机处理所获得的高质量地震资料,结合现代沉积学的概念对地震剖面进行专门分析,预测古代沉积环境、生油层和储层的分布以及可能的有利含油气相带。
地震地层学最主要的贡献在于将地震信息与其包含的地质含义紧密地结合起来,根据地震信息和少数钻井来研究岩性、岩相。
正如Brown,1977年指出的那样:“地震地层学引起的‘革命’至少在两个方面有特殊的兴趣和用途:(1)一种是利用计算机分析速度、振幅和周期等参数,目的在于大范围和相当精确地鉴别和合成包含岩石成份、流体含量及其它同类参数的模型的物理学方法;(2)一种是利用反射剖面和密度或测井资料作岩相解释,并从空间和年代上汇总全盆地沉积体系的地层岩相学方法。
”地震地层学的原理和方法为地震解释工作开辟了一条广阔的新路,推动了石油勘探业的向前发展。
值得指出的是“地震地层学”专辑实际上是一部论文集。
它是把美国石油地质家协会全国代表大会于1975年举行的第一届关于地震地层学研究讨论会上所规划的成果,连同1977年以前一些技术讨论会上选出的报告编辑而成的,它不是一部完整的教科书。
限于当时的条件和认识,地震地层学不可能达到完美无缺的地步,如各家所使用的方法手段不统一,有些术语的应用很混乱,有些从某一局部地区得出的经验或结论还有待于在实践中进一步检验等。
尽管如此,“地震地层学”仍被看成是地层学历史上的一场革命,其意义和作用已为近十年的石油勘探业所证实。
随着勘探形势的不断发展,一方面,人们需要提供一种更精确的年代地层对比、古地理再造和在钻井前预测生油层、储集层和盖层的方法(经典的地震地层学已满足不了生产的需要);另一方面,在过去的十多年中,随着电子计算机地层模拟研究、地质露头、测井和地震资料的综合分析的进展以及在应用地震地层学过程中所得到的反馈信息,人们又获得了许多新的认识。
“受新增证据的推动和同事们之间的相互促进”威尔(Vail,1987)和他在EXXON开采研究所的同事们将其想法业经演进,提出了“层序地层学”这一新概念,对层序地层学的基本概念、定义和关键术语,首次作出了明确、系统的说明。
层序地层学正是在生产形势急需和技术进步的背景下诞生的。
层序地层学的创新主要体现在:(1)建立了层序地层学的新概念,从相对海平面变化、可容空间、沉积旋回的角度去研究年代地层学的沉积环境和岩相分布。
(2)重视体系域的研究,建立了不同地质背景下产生的两种层序类型、四种体系域的地层模式。
对生、储、盖层的空间分布具有很强的预测能力。
(3)强调了地震、钻井及野外资料的综合分析。
(4)提供了含油盆地石油地质综合分析的新方法。
它的应用有可能提供一个完整统一的地层学概念。
它打开了了解地球历史一个新阶段。
经过近二十年的发展,层序地层学在理论上、实际应用上以及在研究的深度和广度上都取得了长足的进展,主要表现在:1、在石油勘探领域,应用这一新的理论体系和方法,已经为储集砂体的预测带来战略性的变化,取得了重要的成就。
层序地层学应用以来最重要的找油领域之一是层序界面上谷地充填砂体。
2、在层序地层学的基本理论研究方面,对北美—西欧及其它地区典型露头地区进行了细致的层序地层分析,对碳酸盐岩层序地层以及混积的层序地层的深入研究,对于高频旋回的地面及地下分析以及对海平面变化的认识和精确计算等方面,都有着长足的进展。
层序地层学的思路和方法已在不同类型盆地中加以应用,并证明其有效性。
3、一些新的研究方法正被引入到层序地层学研究中来。
包括物理事件、化学事件、生物事件和复合事件的高分辨率事件地层学的概念和方法,为层序地层分析的年代地层学研究提供了新的武器。
4、随着数字计算机的高速发展,解释工作站已成为可迅速解释二维、三维数据体,对地层层位、断层和地震属性进行成图。
并发展到可使用可视化工具在三维空间来“观看”和解释地质特征。
这为层序地层学发展提供了强大的工具。
5、解释方法和软件的大量涌现则为高分辨率层序地层学的定量解释提供了可能。
如“地震属性提取”技术可从地震数据体中提取定量化地震信息(这在以前的纸剖面上是根本无法实现的)。
如砂层厚度、孔隙度、渗透率流体含量等。
该项技术可适用于研究岩相的分布规律和储层的连续性。
“层拉平”技术可帮助展示地质体的外形及分布范围,还可用于评价解释质量。
“相干数据体”技术可用于识别断层走向和沉积体的范围。
这些技术都将层序地层学解释带入了一个崭新的阶段。
二、层序地层学的基本概念1、层序地层学定义层序地层学主要是根据地震、钻井和露头资料对沉积盆地进行地层解释及有关的沉积环境和岩相的解释,它是地层学的分支。
层序地层学主要研究在海平面变化周期的不同阶段(低水位期,海进期和高水位期)具有成因关系地层的沉积层序(Haq and othese,1987)。
“层序地层学”将建立以地层不整合(连续)面为界的成因上有联系的旋回性地层的年代地层学体制,在年代地层学体制内,解释过程将得出沉积环境及其有关岩相的分布,这些岩相单元可能限于以层面为界的等时间段内,也可见于跨越界面的穿时间段内(Vail and Sangree,1988)。
2、层序地层学分析的基础层序地层学分析的两个基本观点是:(1)地层表面平行地质时间线;(2)在地震资料上识别的地震反射是平行于地层层面的。
因此,在地震分辨率的限制下,它反映了具有时间意义的地质时间线。
众所周知,呈层状沉积的沉积物常称为地层或岩层。
这种成层性是由于在环境条件相似的一段时期内,水或风等营力将类型相似的沉积物在沉积区内展布成一层相对很薄的席状体所致。
当沉积场所环境条件发生变化时,沉积物及其侧向连续性都会发生相应变化:或在原沉积地层顶部沉积其它类型的沉积物;或无沉积物沉积;或原沉积层被侵蚀等。
层序地层学中地层单元等级自小到大可划分为纹层、纹层组、层、层组、准层序、准层序组、层序七个级别。
纹层、纹层组、层、层组,这四种单元在其成因上有相似性,它们之间的主要区别是形成时所需时间长短及边界延伸范围大小不同。
层和层组代表形成时间间隔较长,通常在小井距范围内和连续的露头中可进行年代地层对比。
而纹层和纹层组仅是沉积时物理化学条件的变化而造成颜色、粒度、成分的变化,只能指示环境,不具有年代地层意义。
准层序是一相对整合,成因上相关的层或层组所组成的序列,该序列顶、底以海泛面或可以这一海泛面相对比的面为界,为一个时间地层界面,在露头、岩芯、测井曲线上表现为向上变浅或变粗的地层单元。
准层序组是彼此叠置,成因上相关的准层序序列。
该序列顶、底以最大的海泛面或与之对比的面为界。
一个准层序组一般厚30-800英尺,平面展布20-1200英里。
形成时间约需0.1-0.5百万年。
层序是一相对整合的成因上相关的地层序列。
该序列的顶、底以不整合或与之可对比的整合面为界层面可以反映不同沉积部位沉积时间的长短,它至少反映了某一小的时间单元,该时间单元与其整个延伸范围内的层面是一致的。
层面一般代表一相对短的时间间断,如果间断时间长,该层面则称为不整合面。
从地震反射原理可知,地震波主要是由地下岩层之间的波阻抗的差异(岩石的物理界面)所产生的。
它即反映了岩层的物理界面(波阻抗界面),又反映了地层沉积的时代界面(包括不整合面)。
因此,地震反射具有地层学的含义,即连续的地震反射相当于地质时间线(当反射来自层面),或者是沉积间断面(当反射来自不整合面)。
但是,在应用地震波特性进行年代地层解释中,应注意以下情况产生的异常波:1、流体界面反射;2、较罕见的胶结物成分变化;3、因受地震分辨率限制而产生的问题;4、各种不希望出现的干扰波,(多次波、侧面波、绕射波等);5、低角度断面波。
地震解释技巧主要在于将这些异常波与基本地层型式区分开。
3、层序地层学的若干新概念根据对现代沉积和古代沉积记录的研究,我们知道沉积环境的不同可导致地层沉积的类型多种多样。
对研究盆地来讲,要了解各时期地层沉积的古地理背景,就先要掌握控制地层沉积的主要因素。
层序地层学认为,控制沉积岩沉积主要有四种因素:(1)构造沉降;(2)海平面的全球性变化;(3)沉积物的供应量;(4)气候。
其中全球海平面变化是主控因素。
沉积物的厚度最初受构造沉降所控制,但是地层模式和岩相分布却受海平面相对变化的速度控制。
局部的构造沉降或上升以及沉积物的供应状况可附加在全球海平面的变化中,但这并不能屏蔽全球海平面的效应,任何海平面的变化都是全球性效应的。
全球海平面升降变化一般呈周期性变化曲线,其幅度和频率的变化尚待研究中。
构造沉降一般考虑为线性变化(实际资料表明构造沉降曲线是非线性的)。
全球海平面升降周期与构造沉降两种因素演化成海平面的相对变化曲线,这种海平面的相对变化直接控制了沉积物的积聚和沉积类型。
层序地层学称其为可容空间(accommodation)。