《地震地层学》讲义-第四讲
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《地震地层学》第四章 地震速度-岩性分 析3
第四章地震速度－岩性分析地震波的速度是地震勘探中最重要的一个参数，同时也是地震地层解释中最重要的一个参数。
从实质上讲，各种（大多数）地震技术的核心任务（主要目标），在诞生初期，几乎都是围绕着地层速度的勘测在进行。
从另一方面看，地震反射资料无非是地层界面之间波阻抗差的反映。
第一节地震波传播速度的影响因素一、岩石弹性常数的影响根据“均匀的完全弹性介质中弹性波的波动方程”可以知道，地震纵波与横波在介质中传播的速度与介质的弹性常数之间存在下述关系：V==（4－1）pV==（4－2）s式中λ、μ是拉梅系数；ρ是介质的密度；E是杨氏模量；δ是泊松比。
它们都是说明介质的弹性性质的参数。
E比ρ相对于密度增加了，增加的级次较高。
二、岩性的影响表一、表二、沉积岩的波速三、密度的影响除了波动方程导出的严格公式外，已经可以肯定，速度与密度的关系近似为线性关系，随着密度的增加，速度也会增加。
另外，国外对大量岩石样品做了物性研究后，提出了下列经验公式：4Va ρ= （4－3）140.31V ρ= （4－4） 但是，速度与密度的关系随地区的不同而有差异，在每个地区应该存在一定的关系。
四、与埋深的关系大量实际资料表明，在岩石性质和地质年代相同的条件下，地震波的速度随岩石埋藏深度的增加而增大，其原因主要是埋深控制地层压实程度的高低。
一般地，存在如下公式：0()CZ V Z V e = （4－5）五、与地质年代的关系在相同埋深条件下，地质年代增加时，塑性介质的蠕变，造成压实程度增高，进而速度降低。
六、与孔隙度和流体成分的关系 1、时间平均方程11f mV V V Φ-Φ=+ （4－6） 2、油、气、水等流体的速度很小，尤其是气。
5000/m V m s =，(1600/f V m s =盐水）， (1300/fV m s =油），(300~400/f V m s =气）。
七、温度压力的影响温度升高，速度减小；压力增大，速度减小。
地震地质讲义1-4
3、联合对比
图2-9 水平剖面
图2-10 偏移剖面
第三节 与复杂地质现象有关的异常波
一、绕射波 1．绕射波的产生
图2-11绕射波的产生
图2-12 绕射波的时距曲线
1、绕射波的主要特征
1）绕射波时距曲线是双曲线正常时差进行动校正时， 由于校正量不足，校正后的绕射波时距曲线其形状仍然是 曲线。
2）时距曲线的极小点在绕射点的正上方，射波时距 曲线的极小点总是在绕射点的正上方。绕射波时距曲线与 反射波时距曲线相切。
面深度平面图。
2-4 水平剖面上的断面波
图2-15偏移剖面上的断面波
图2-16 断层面的确定
三、 多次波
图2-17 几个重要的多次反射波类型示意图
图2-18 海底多次波引起的构造地层假象
一、地震地质解释在构造解释方面的应用
所谓地震地质解释就是依据时间剖面的波形特征 和地质规律赋予地震反射层明确的地质意义。
勘探早期地震资料解释主要以盆地构造、地层和沉 积体系解释为主，目的是确定盆地的基本形态、性质、 盆地演化历史、主要断裂、构造特征、地层展布、沉积 环境和相态分布。
勘探后期地震资料解释则以精细构造解释和储层预 测为主，目的有是确定各种隐蔽的低幅度圈闭、砂体横 向展部、油气检测和早期油气藏描述等方面的工作。
图1-14 地震子波的形成
图1-15几种子波能量分布、波形和相位的关系 最小相位子波，有时称为前载子波，能量集中在 前端；大多数脉冲地震震源产生的原始脉冲是接近最 小相位的，因此，地震子波一般是最小相位（最小延 迟）子波。 最大相位子波则能量主要集中在尾部。 零相位子波能量集中在中间，且波形对称。
第二章 地震解释基本方法
第一节 地震反射层位的地质解释
第4课地震解释-地震层序61
地 ）
球
地震剖面的纵坐 标是时间，钻井剖面 的纵坐标是深度，钻 井界面与地震界面如 何对比？——桥式对 比
科
学
学
院
王
英
民
（1）基于VSP的桥式对比
奥 奥 陶
陶
志 志 留
留
东河 东河
生 屑 屑
生
双 双 峰 峰
石 炭 C2 石炭C2
*****井零偏VSP 桥 式 标 定
中 ms
国
石
油
大
学
北 （
京
地 ）
石
油
大
学
北 （
京
地 ）
球
科
学
学
院
王
英
民
trace2571
（2）时频分析反映的旋回特征——以地震剖面为例
④
③
T80
②
①
T82 T83
中
国
石
油
学 ③ 大
④ 北 （
京
地 ）
球
科
学
学
院
王
英
民
②
①
（2）直接根据地震剖面上的振幅和频率特征识别沉积旋回
中
国
石
油
大
学
北 （
京
地 ）
球
科
学
学
院
王
英
民
1）视振幅变化反映的沉积旋回 2）视周期变化反映的沉积旋回
学
学
院
王
英
民
民 2.5.6 井震结合的层序综合划分对比方法 英
• （1）界面为纲，旋回为体
球 • （2）井震统一，尺度匹配 京 • （3）网络闭合，误差量化 石 油 大 学 北 （ 地 ）
地震地层学
图4 河道充填特征
3、测井曲线上的特征
1）不同河流的区别 ①辫状河以具高幅的平滑箱形为特征；②曲流河则以 锯齿状渐变钟形为特点；③而网状河则多为低幅锯齿状小 型的钟形为特色。其含泥量从①到③明显增加，粒度变细， 锯齿的个数增多，主要取决于河流的弯曲程度；在垂向组 合上，辫状河为“砂包泥”；曲流河则以“砂泥间互”的 特点；网状河多为“泥包砂”。 2）不同河流的共性 无论那种河流的测井曲线均具有向上幅度变小的趋势， 即具有明显到不明显的正韵律结构，同时其底部与下伏岩 层均为突变接触。泥质夹层均以层序的上部为主要发育段。
三、三角洲的识别
1、地质上识别
①建设性的河控三角洲沉积主要由较厚的(几百米，甚至几千米)砂 岩、粉砂岩、粉砂质泥岩和泥岩的互层沉积组成，其成分成熟度与 结构成熟度比河流要高。在三角洲平原中往往夹有暗色有机质细粒 沉积，泥炭层或煤层。三角洲中无或极少有砾岩和化学岩，这也是 三角洲的重要特征。
②粒度变化范围一般不是太大，从陆地向海／湖，砂岩中的碎屑粒 度和分选总体上逐渐变细变好。在C－M图上显示为牵引流型图式， 即QR段和RS段。这种粒度分布特征反应主要是跳跃和悬浮搬运方 式为主，滚动方式相对较少。 ③三角洲的沉积构造类型比较复杂，既可见到河流冲积作用形成的 沉积构造类型，又可见到波浪或潮汐作用形成的沉积构造。砂岩和
1）海盆河控三角洲
由于海盆中的可容纳空间大，沉积过程持久稳定，故三角洲的 侧向加积作用明显，沉积体规模大，地震相标志明显，易于识别。 其中河控三角洲为高建设性三角洲，受改造破坏的影响小，三角洲 特征更为突出，其基本特征是： ①离盆地边界较远，不受盆缘边界断层活动的控制。
②地震相单元具锥状外形，由于其规模一般较大，长、宽可在数十 公里甚至上百公里，其外形特征在地震剖面上可能不很明显，应注 意从沉积体的等厚图上分析其外形特征。
《地震地层学》第四章(速度岩性分析一)
一、平均速度与均方根速度
Vi
一般地 VR VaV
一、平均速度与均方根速度
平均速度的测量方法：
（1） 声波测井法（AC曲线积分法）
H
T0 t(h)dh 0
VaV H H
0 t(h)dh
（2） 地震测井法（VSP法）——高精度平均速度
不是直线而是折线。
第二节 主要地震速度的概念
二、均方根速度
在均匀介质、水平界面情况下反射波的时距曲线是 一条双曲线，即：
t2
t02
X2 V2
式中 t0是双程垂直反射时间， X 是接收点与激发
点距离， t 是在 X处接收到反射波的时间。
二、均方根速度
1、定义
如果有一水平界面，覆盖介质是不均匀的，地震波总 是遵循费马原理，故反射波时距曲线就不是双曲线。 但是，如果近似地把它看成双曲线来处理，将有较大 的意义。因为在生产中进行动校正时，不管介质是否 均匀，都采用双曲线公式计算动校正量。
1、定义
六、层速度
在地震勘探中把某一速度层的波速叫做这一层 的层速度。
速度层指地层剖面上从浅到深按速度差异所划 分的一系列层段。
六、层速度
2、地层模型
单个岩层的速度 以上几种速度都反映地震波在所有各层中总
的传播情况，但并不反映单个岩层的速度。
第四章 地震速度－岩性分析 第三节 主要地震速度之间的关系
VR
V 1 V2 t02
4 L2
其两中个，道上L 是同地相面轴上的任时意差两；点（是A倾,B角）。之间距离，t0 是A,B
第三节 主要地震速度之间的关系
三、均方根速度与层速度 Dix（迪克斯）公式表达均方根速度与层速度关系：
Vint
Vi
一般地 VR VaV
一、平均速度与均方根速度
平均速度的测量方法：
（1） 声波测井法（AC曲线积分法）
H
T0 t(h)dh 0
VaV H H
0 t(h)dh
（2） 地震测井法（VSP法）——高精度平均速度
不是直线而是折线。
第二节 主要地震速度的概念
二、均方根速度
在均匀介质、水平界面情况下反射波的时距曲线是 一条双曲线，即：
t2
t02
X2 V2
式中 t0是双程垂直反射时间， X 是接收点与激发
点距离， t 是在 X处接收到反射波的时间。
二、均方根速度
1、定义
如果有一水平界面，覆盖介质是不均匀的，地震波总 是遵循费马原理，故反射波时距曲线就不是双曲线。 但是，如果近似地把它看成双曲线来处理，将有较大 的意义。因为在生产中进行动校正时，不管介质是否 均匀，都采用双曲线公式计算动校正量。
1、定义
六、层速度
在地震勘探中把某一速度层的波速叫做这一层 的层速度。
速度层指地层剖面上从浅到深按速度差异所划 分的一系列层段。
六、层速度
2、地层模型
单个岩层的速度 以上几种速度都反映地震波在所有各层中总
的传播情况，但并不反映单个岩层的速度。
第四章 地震速度－岩性分析 第三节 主要地震速度之间的关系
VR
V 1 V2 t02
4 L2
其两中个，道上L 是同地相面轴上的任时意差两；点（是A倾,B角）。之间距离，t0 是A,B
第三节 主要地震速度之间的关系
三、均方根速度与层速度 Dix（迪克斯）公式表达均方根速度与层速度关系：
Vint
地震勘探资料解释(3-4)
5）频率
频率在一定程度上和地质因素有关，如反射层间距、层速度 变化等。频率可按波形和排列疏密程度分为高、中、低三级。频 率横向变化快说明岩性变化大，属高能环境；频率稳定，属低能
6）
3、地震相命名
一般采用突出主要特征的复合命名法。在地震相参数中，反 射结构和外形最为可靠，其次为连续性和振幅，频率可靠性最差 。因此，在地震相命名时，应以结构和外形为主，辅以连续 性 、振幅、频率等。
地震勘探资料解释
地震勘探资料解释
➢ 地震勘探资料解释的理论基础 ➢ 地震资料的构造解释 ➢ 地震资料的地层岩性解释 ➢ 利用地震信息进行油气预测
第三讲 地震资料的 地层岩性解释
•地震资料的地层岩性解释的内容 •地震资料的地层岩相分析 •地震波速度资料的地层岩性解释
一、地震资料的 地层岩性解释的内容
振幅的标准 振幅的标准包括强度标准和丰度标准:
① 强度标准：强振幅-时间剖面上相邻地震振幅重迭一起；中 振幅-时间剖面上相邻地震振幅部分重迭；弱振幅-时间剖面 上相邻地震互相分开。
② 丰度标准：强振幅地震相-强振幅同相轴占70%以上；弱振幅 地震相-弱振幅同相轴占70%以上；中振幅地震相-介于上述两 者之间。
3) 顶超
顶超是一个沉积层序中上 界面处的超覆尖灭现象，它和 削蚀可共存。它是局部基准面 太低的情况下沉积物过路作用 的结果，表明无沉积作用或水 流冲刷作用的沉积间断，常出 现在三角洲沉积的近岸侧。
4) 削蚀
削蚀是侵蚀 作用造成的地层 侧向中断，代表 由于构造运动（ 区域抬升或褶皱 运动）造成的剥 蚀性间断。
1) 上超
上超是一套水平（或微 倾斜）地层逆着原始倾斜沉 积界面向上超覆尖灭。它代 表水域不断扩大时的逐步超 覆的沉积现象。
第4课地震解释-地震层序
– (2)视削截界面
– (3)顶超界面 – (4)上超界面 – (5)下超界面
（1）削截界面(Truncation)
• 界面之下的同相轴以较大角度突然终止于 该界面处，是削蚀角度不整合的表现。
削截界面在盆地内的分布特点反映了构造运动的性质， 在箕状断陷盆地中受基底翘倾运动的控制，削截往往只在盆 地的一侧出现。
2)掀斜型削截往往发育在盆地边缘，褶皱型削截可在盆地任何地方发育，一般
表现为倾向相反的削截面成对出现。视削截在一般发育在盆地内部，尤其 是发育在陆棚边缘。地层向盆地内部消失。
3)视削截与界面之上伴生的水下上超的地层超覆方向相反，掀斜型 削截与其界面之上伴生的盆缘上超的地层消失方向相同。而褶皱型 削截有两个，故与上超方向无对应关系。
削截、视削截、顶超、上超、下超
• 整一界面(Concordance)
连续整一、不连续整一和下切面
• 各种地震反射界面的正确区分
• (1) 削截与视削截的区分
• (2) 顶超与削截的区分
• (3) 上超与下超的区分 • (4) 上超与削截的区分
第4课结束
∈3+O1
O23
构造反转也造成削截界面往下倾方向增强。这时特别要注意盆
地的构造背景，并注意上超与削截之间的相互关系。
（2）顶超与削截的区分
1）顶超为下部同相轴呈切线状向着顶界面 终止，地层向上逐渐减薄，而削截则表现为 下部同相轴以较大角度向上突然终止。
顶超
削截
截削
2） 以顶超为顶界面的地层单元厚度横向上变化很缓慢， 而以削截为顶界面的地层单元厚度则向一方迅速减薄尖灭。
（5）下超面(Downlap)
（5）下超面
（5）下超面
2.4.2
地震地层学
地震地层学牟中海一．绪论1．地震地层学概念：利用地震资料，结合钻井资料，测井资料，露头资料，研究地层的分布及沉积特征，分析盆地的演化史，恢复盆地的古沉积环境，评价石油地质条件。
2．地震地层学特点：综合性，科学性，预测性。
3．地震地层学研究内容：地震层序划分，海湖平面相对变化分析，地震相分析，地震相的岩性解释，储层预测，生储盖条件的评价，隐蔽圈闭的预测。
二．地震层序划分⒈一般情况下，地震反射界面就代表了地质界面——层面和不整合面。
但是，地震发射界面与地质界面并无一一对应的关系，为什么？答：①并非所有的地质界面都是波阻抗界面，只有波阻抗差大到一定程度，才能够成反射界面②地质界面是波阻抗界面，但当相邻地质界面间距离或地层厚度小于1/4波长时，由于相邻界面的反射波互相干涉迭加而在地震剖面上无对应反射界面，实际上此时的反射界面则代表的是若干地质界面地震响应的总和③实际上不存在反射界面，可能由于其它波阻抗界面的多相位延续子波而造成假的反射界面④噪声和异常波，如多次反射、回转波、陡斜角反射、绕射以及侧反射等。
它们不是原始的反射或偏离了其本来的位臵，在剖面上可形成假的反射面，必须加以识别。
连续的地震反射相对于地质界面即层面及不整合面；⑤地震子波频率不同，同向轴的数目也不同。
地震反射与地质界面基本平行，但并无一一对应的关系，地层内岩性的变化，只改变波形特征，并不产生连续反射。
⒊地震反射界面与地质界面的关系。
答：连续的地震反射相对于地质界面即层面及不整合面；地震反射与地质界面基本平行，但并无一一对应的关系，地层内岩性的变化，只改变波形特征，并不产生连续反射。
⒋地震反射界面为什么具有年代地层意义？答：地震反射主要来自层面和不整合面（当然还有流体界面及断面等）由于不整合面以及与之可对比的整合面分隔了不同的年代地层单位，所以这就使得地震反射具有年代地层学意义。
⒌地震层序的概念。
答：沉积层序在地震剖面上的反映，它是由一套互相整合的，成因上有关联的地层所构成，这套地层的顶界和底界都是不整合面以及与之相连结的整合面。
地震地层学专题教育课件
They are dinosaur footprints and they can tell us about:
• Group behavior; • Seasonality & temperature; • Food web & competition intensity; • Their living environment
地震地层学经过地震剖面来处理地层问题
地震剖面上反应出 旳地震资料能处理问 题旳原理在于：
地震波投射到地质 体界面（地层界面、 构造界面、不整合、 断裂等）时，在此界 面上会产生反射。
反射旳原因是在于界面上、下旳地层具有不 同旳波阻抗值，波阻抗值为弹性波传播速度 与岩层密度旳乘积
弹性介质中物质粒子间有弹性相互作用，当某处物质粒子离开平衡 位置，即发生应变时，该粒子在弹性力旳作用下发生振动，同步又 引起周围粒子旳应变和振动，这么形成旳振动在弹性介质中旳传播 过程称为“弹性波”。
一、地震相旳概念
是指一种岩石地层或地震地层单元，或者 是这个单元旳一部分，它拥有能够区别（或有 明显差别）于其他单元旳相应地震特征
地震相分析是对地震层序内部地震反射波 旳特点进行分析，以划分地震相单元，并恢复 该单元旳沉积环境。
A palaeo-scene (the evidence)
Your interpretation:
另一类为反射波系统终止于另一反射波组， 形成不协调（不整一）接触关系。
后一类反射波系统终止有四种形式：削截 （削蚀）、顶超、上超和下超
（1）削蚀（削截、侵蚀）
是地层被侵蚀而引起旳侧向消失。表 白该沉积层序形成后来经历过强烈旳构 造运动或者强烈旳切割侵蚀。为层序顶 部反射终止
（2）顶超
• Group behavior; • Seasonality & temperature; • Food web & competition intensity; • Their living environment
地震地层学经过地震剖面来处理地层问题
地震剖面上反应出 旳地震资料能处理问 题旳原理在于：
地震波投射到地质 体界面（地层界面、 构造界面、不整合、 断裂等）时，在此界 面上会产生反射。
反射旳原因是在于界面上、下旳地层具有不 同旳波阻抗值，波阻抗值为弹性波传播速度 与岩层密度旳乘积
弹性介质中物质粒子间有弹性相互作用，当某处物质粒子离开平衡 位置，即发生应变时，该粒子在弹性力旳作用下发生振动，同步又 引起周围粒子旳应变和振动，这么形成旳振动在弹性介质中旳传播 过程称为“弹性波”。
一、地震相旳概念
是指一种岩石地层或地震地层单元，或者 是这个单元旳一部分，它拥有能够区别（或有 明显差别）于其他单元旳相应地震特征
地震相分析是对地震层序内部地震反射波 旳特点进行分析，以划分地震相单元，并恢复 该单元旳沉积环境。
A palaeo-scene (the evidence)
Your interpretation:
另一类为反射波系统终止于另一反射波组， 形成不协调（不整一）接触关系。
后一类反射波系统终止有四种形式：削截 （削蚀）、顶超、上超和下超
（1）削蚀（削截、侵蚀）
是地层被侵蚀而引起旳侧向消失。表 白该沉积层序形成后来经历过强烈旳构 造运动或者强烈旳切割侵蚀。为层序顶 部反射终止
（2）顶超
地震讲义4-典型构造解释
了地下构造形态。
4）利用地面剖面判定地震解释剖面的合理性，由
于受偏移归位过量和速度陷阱的影响，地震剖面褶皱脊点 往往向陡翼方向偏离实际脊点，而实际脊点却是在地震脊 点的下倾方向。借助于地面剖面作好地震构造精细解释， 将地面剖面、地震深度剖面及综合解释剖面（以地震剖面 为基本格架，综合钻井、地震及测井资料所解释的剖面， 简称为综合剖面，与前两种剖面比较，它更逼近地下实际 形态）套叠在一起，就能清楚地看到三者的异同，即地面 剖面与后两者的密切关系，就能较准确地把握住地下褶皱 实际高点位置。
第四节 典型构造解释
一、披覆构造:1）隆起型披盖构造;2）断块型披覆构造，
3-27 隆起型披覆构造典型地震反射剖面特征
3-28 断块型披覆构造典型反射特征剖面
2、古潜山的识别
1）古潜山顶面具有不整合面反射波特点，即波阻抗差大，能 量强，频率低，相位较多，相邻道时差大等特点；常伴有大量的 绕射波、断面波、回转波、侧面波等异常波出现。由于反射波特 征较明显，且具有一定的规律性，只要逐条追踪，是易于识别的。 如果古潜山内部地层稳定，分布面积广，其反射波特征也较明显， 与一般剖面解释相同。大部分古潜山内幕由于不整合面的屏蔽难 以得到较好反射同相轴。
3） 利用地面剖面选择合适的偏移方法。对于岩层出露 的构造顶（轴）部因激发接收条件变差和反射能量发散等因素 的影响，有效反射波的能量微弱，在叠加剖面上表现为一个低 信噪比区，即反射空白区。当参照地面剖面地层产状，设计出 结构与地质物理模型基本相同的偏移模型，对叠加剖面进行偏 移归位时，突出与地质物理模型地层产状相吻合的波（有效 波），压制其它波（视为干扰波），可使构造顶（轴）部偏移 效果有了明显的改善。
图3-29（上图）为四 川东部的高陡构造，属 于不对称褶皱逆冲构造， 陡翼倾角大，牵引凹曲 的回转波、拱曲的正向 弧形波与上盘反射波、 绕射波相交干涉，拱曲 的反射波较弱，回转波 较强，错误地将下盘向 斜凹曲的回转波处理或 解释为背斜翼部。结合 地质物理模型的建立与 偏移成像的合理性研究 处理后的结果（图329下图）真实的反映
4）利用地面剖面判定地震解释剖面的合理性，由
于受偏移归位过量和速度陷阱的影响，地震剖面褶皱脊点 往往向陡翼方向偏离实际脊点，而实际脊点却是在地震脊 点的下倾方向。借助于地面剖面作好地震构造精细解释， 将地面剖面、地震深度剖面及综合解释剖面（以地震剖面 为基本格架，综合钻井、地震及测井资料所解释的剖面， 简称为综合剖面，与前两种剖面比较，它更逼近地下实际 形态）套叠在一起，就能清楚地看到三者的异同，即地面 剖面与后两者的密切关系，就能较准确地把握住地下褶皱 实际高点位置。
第四节 典型构造解释
一、披覆构造:1）隆起型披盖构造;2）断块型披覆构造，
3-27 隆起型披覆构造典型地震反射剖面特征
3-28 断块型披覆构造典型反射特征剖面
2、古潜山的识别
1）古潜山顶面具有不整合面反射波特点，即波阻抗差大，能 量强，频率低，相位较多，相邻道时差大等特点；常伴有大量的 绕射波、断面波、回转波、侧面波等异常波出现。由于反射波特 征较明显，且具有一定的规律性，只要逐条追踪，是易于识别的。 如果古潜山内部地层稳定，分布面积广，其反射波特征也较明显， 与一般剖面解释相同。大部分古潜山内幕由于不整合面的屏蔽难 以得到较好反射同相轴。
3） 利用地面剖面选择合适的偏移方法。对于岩层出露 的构造顶（轴）部因激发接收条件变差和反射能量发散等因素 的影响，有效反射波的能量微弱，在叠加剖面上表现为一个低 信噪比区，即反射空白区。当参照地面剖面地层产状，设计出 结构与地质物理模型基本相同的偏移模型，对叠加剖面进行偏 移归位时，突出与地质物理模型地层产状相吻合的波（有效 波），压制其它波（视为干扰波），可使构造顶（轴）部偏移 效果有了明显的改善。
图3-29（上图）为四 川东部的高陡构造，属 于不对称褶皱逆冲构造， 陡翼倾角大，牵引凹曲 的回转波、拱曲的正向 弧形波与上盘反射波、 绕射波相交干涉，拱曲 的反射波较弱，回转波 较强，错误地将下盘向 斜凹曲的回转波处理或 解释为背斜翼部。结合 地质物理模型的建立与 偏移成像的合理性研究 处理后的结果（图329下图）真实的反映
地震地层学
地震地层学前言一、地震勘探方法简介1.与重、磁、电法的异同相同点：均用于查明沉积覆盖区的地下地质概况。
差异：也是优点：(1)不仅能查明深度、构造而且可查明地层、岩性等信息；(2)工作效率高，比单独钻井找油更快更省钱；(3)探测岩石的弹性，而不是电性、磁性或密度(重力) 2.适用于油气勘探各个阶段：盆地普查→区带评价→圈闭预测→油藏描述。
中国95%油田都是用地震勘探提供的构造位置找到。
世界上的油田也是如此。
多年来，世界物探方面的投资中有百分之九十多用于地3.勘探方法：沿地表某测线在浅井用炸药振源或震源车人工激发地震波、地震波向下传插，当遇到不同的分界面时，就发生反射或折射。
在测线的一些点上有专门的仪器记录地震波( 一条振动曲线)。
由于接收的地震波受到了地下地层介质的改造，就带有与地质构造、地层岩性等有关的各种信息，诸始时间、能量、速度、频率等。
从地震记录中提取这些信息，就有可能推断解释地质构造的形态，含油气地层分布等。
二、地震勘探发展第一阶段，“光点”记录阶段，1927-1952，用电子管元件把接收的地震波变成光点的摆动，记录在照相纸上。
记录质量差，人工解释第二阶段：“模拟磁带”记录阶段，1953-1963，把磁带录音技术用于地震勘探。
采用了模拟磁带地震仪，由晶体管元件组装而成，把接收的地震波录制在磁带上，在室内用模拟电子计算机(基地回收仪)，对资料进行处理，待到地震时间剖面，使资料整理工作实现了半自动第三阶段：“数字磁带”阶段，1964年至现在，采用电子集成电路技术，把地震波以数字形式记录在磁带上，然后直接输入计算机进行各种处理，实现了资料整理工作自动化，工作效率和精度得到空前提高我国1951年成立第一个地震队，1960年发展到了近百个地震队。
70年代初我国设计制造了第近十年来，“三高”三维技术得到快速发展和应用，三高：高信噪比、高分辨率、高保真度。
从而伴随出现了地震地层学、层序地层学和油藏描述技术，使得利用地震资料可以直接探测未来趋势：四维地震：三维+三维多分量地震勘探：识别裂缝性储层的裂缝方向和密集带，多用于煤层气和碳酸盐岩油气藏勘探其它领域：地热资源、水文工程、城市建设、地壳测深等工作中已被广泛应用。
04地震资料解释基础-地震资料的地层岩性解释1
3.2.3、利用纵横波速度比划分岩性和检测油气
测量得出的泊松比结论： ①未固结的浅层盐水饱 和沉积物的泊松比非 常高（0.4以上）； ②泊松比随孔隙度的减 小及沉积物的固结而 减小；
高 孔 隙 度 气 饱 和 砂 岩
小 孔 隙 度 固 结 沉 积 物
高 孔 隙 度 盐 水 饱 和 砂 岩
未 固 结 盐 水 饱 和 沉 积 物
3.1 地震资料的地层岩性解释概述
3.1.2 岩性解释的主要内容
地震地层学（区域地震地层学）：根据地震剖面的地震特 征划分沉积层序，分析沉积岩相和沉积环境，预测盆地的 有利油气聚集带。
3.1 地震资料的地层岩性解释概述
3.1.2 岩性解释的主要内容
地震岩性学（储层地震地层学）：单个反射层或一个小的反 射层组上，采用地震处理技术，提取各种地震参数（振幅、 速度、频率等）并结合地质、钻井、测井资料，研究地层的 岩性、厚度、孔隙、流体等。
3.1 地震资料的地层岩性解释概述
3.1.1 发展概况
勘探对象: 国外－稳定沉积的海相地层； 国内－陆相断陷盆地。 中国特色： 已建立了地震信息与岩相岩性的关系，在地震剖面 上识别陆相断陷盆地中的洪积锥、冲积扇、河道砂、浊 积扇、特殊岩性段等与地层圈闭有关的地质体。 在利用振幅信息（亮点、平点、暗点和AVO技术） 来检测油气，根据层速度估计砂泥岩百分比、利用VSP 资料进行岩相解释等方面，进行了大量的实践和试验， 取得了很多经验和一定的地质效果。
3.2 地震波速度资料的地层岩性解释
3.2.1、地震波速度用于地层岩性解释的基础 与油气藏关系密切的岩层的速度特征 1）页岩 沉积后易于压缩，速度、密度 与深度有显著的依从关系,密度主 要与孔隙度有关，速度主要与孔 隙流体有关。 页岩的速度、密度的变化范围 很大。例如在沉积时，细粒的粘 土的含水量可达60％以上，密度 为1.7g/cm3，速度1600m/s左右。 在埋深增加且水被挤出后，含水 孔隙度可能只有百分之几，密度 2.6g/cm3，速度3700 m/s。
测量得出的泊松比结论： ①未固结的浅层盐水饱 和沉积物的泊松比非 常高（0.4以上）； ②泊松比随孔隙度的减 小及沉积物的固结而 减小；
高 孔 隙 度 气 饱 和 砂 岩
小 孔 隙 度 固 结 沉 积 物
高 孔 隙 度 盐 水 饱 和 砂 岩
未 固 结 盐 水 饱 和 沉 积 物
3.1 地震资料的地层岩性解释概述
3.1.2 岩性解释的主要内容
地震地层学（区域地震地层学）：根据地震剖面的地震特 征划分沉积层序，分析沉积岩相和沉积环境，预测盆地的 有利油气聚集带。
3.1 地震资料的地层岩性解释概述
3.1.2 岩性解释的主要内容
地震岩性学（储层地震地层学）：单个反射层或一个小的反 射层组上，采用地震处理技术，提取各种地震参数（振幅、 速度、频率等）并结合地质、钻井、测井资料，研究地层的 岩性、厚度、孔隙、流体等。
3.1 地震资料的地层岩性解释概述
3.1.1 发展概况
勘探对象: 国外－稳定沉积的海相地层； 国内－陆相断陷盆地。 中国特色： 已建立了地震信息与岩相岩性的关系，在地震剖面 上识别陆相断陷盆地中的洪积锥、冲积扇、河道砂、浊 积扇、特殊岩性段等与地层圈闭有关的地质体。 在利用振幅信息（亮点、平点、暗点和AVO技术） 来检测油气，根据层速度估计砂泥岩百分比、利用VSP 资料进行岩相解释等方面，进行了大量的实践和试验， 取得了很多经验和一定的地质效果。
3.2 地震波速度资料的地层岩性解释
3.2.1、地震波速度用于地层岩性解释的基础 与油气藏关系密切的岩层的速度特征 1）页岩 沉积后易于压缩，速度、密度 与深度有显著的依从关系,密度主 要与孔隙度有关，速度主要与孔 隙流体有关。 页岩的速度、密度的变化范围 很大。例如在沉积时，细粒的粘 土的含水量可达60％以上，密度 为1.7g/cm3，速度1600m/s左右。 在埋深增加且水被挤出后，含水 孔隙度可能只有百分之几，密度 2.6g/cm3，速度3700 m/s。
地震资料解释 11地震资料的沉积解释学生
面升降 变化、构造沉降、沉积物供给和气候。除此之外， 还有其他因素（不如上述的四个主要）如地壳负 载、主要沉积物类型（如硅质碎屑或碳酸盐）、 盆地类型和差异压实。
可容空间是由全球海平面变化和盆地沉降 产生供沉积物沉积的场所。在大多数情况下盆 地沉降可认为是恒定不变的（Posamentier, Vail,1988）。可容空间等于海平面变化率和盆 地沉降率的差值。
孕育阶段（1977－1988）－地震地层学形成和发展
以P.R.Vail（1988）等人编著的
《海平面变化综合分析》 以及Sangree,Wagoner和Mitchum等人 的层序地层学文献的发表为标志。
1989年，随着可容空间概念的建立，
层序地层学的理论和方法趋于成熟、实用，
高分辨率层序地层学（Cross）、
1980年 “地震地层学”被引进 （徐怀大，牛毓荃等，1980）
1988年 结合我国油气勘探实践， “陆相断陷盆地区域地震地层学研究”问世
（张万选等，1988） 1989年 组织编译了“应用层序地层学”
（张宏逵等，1990） 1993年 《层序地层学原理――海平面变化分析》
一书出版（徐怀大等，1993） 1995年 T.A.Cross的高分辨率层序地层学派的理论、
• 即每个层序包括三个体系域：低水位体系域、海进体 系域和高水位体系域（I型层序），或者是陆架边缘体 系域、海进体系域和高水位体系域（II型层序）。这 些概念是层序地层学的核心，是许多理论和实际工作 的依托。
海相学派的特点
1 均强调海平面变化是控制层序成 因和相分布的内在机制，可用于全 球范围内的地层对比。
Exxon
Vail
等1987
经典层序地层
Galloway 成因地层层序
可容空间是由全球海平面变化和盆地沉降 产生供沉积物沉积的场所。在大多数情况下盆 地沉降可认为是恒定不变的（Posamentier, Vail,1988）。可容空间等于海平面变化率和盆 地沉降率的差值。
孕育阶段（1977－1988）－地震地层学形成和发展
以P.R.Vail（1988）等人编著的
《海平面变化综合分析》 以及Sangree,Wagoner和Mitchum等人 的层序地层学文献的发表为标志。
1989年，随着可容空间概念的建立，
层序地层学的理论和方法趋于成熟、实用，
高分辨率层序地层学（Cross）、
1980年 “地震地层学”被引进 （徐怀大，牛毓荃等，1980）
1988年 结合我国油气勘探实践， “陆相断陷盆地区域地震地层学研究”问世
（张万选等，1988） 1989年 组织编译了“应用层序地层学”
（张宏逵等，1990） 1993年 《层序地层学原理――海平面变化分析》
一书出版（徐怀大等，1993） 1995年 T.A.Cross的高分辨率层序地层学派的理论、
• 即每个层序包括三个体系域：低水位体系域、海进体 系域和高水位体系域（I型层序），或者是陆架边缘体 系域、海进体系域和高水位体系域（II型层序）。这 些概念是层序地层学的核心，是许多理论和实际工作 的依托。
海相学派的特点
1 均强调海平面变化是控制层序成 因和相分布的内在机制，可用于全 球范围内的地层对比。
Exxon
Vail
等1987
经典层序地层
Galloway 成因地层层序
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上超，局部整一 K1q3+4 泉头 组 K1q2 K1q1 下 白 垩 统 登娄 库组 营城 组 沙河 子组 火石 岭组 K1d34 K1d12 K1y K1sh2 K1sh1 J3h
T21 T3 T32 T4 T40 T41 T42 T5
上超 / 局部削截 上超 / 局部削截 上超 / 局部削截 上超 / 局部削截 上超 / 局部削截 上超 / 局部削截 削截 上超
前 三 角 洲
2600
深 湖 -半 深 湖 相
2700
浊 积 岩
2800
浊 积 岩 浊 积 岩
深 湖 -半 深 湖
2900
3000
阶梯状复合前积结构(DH97-543)
斜交型前积结构 斜切型前积结构
3 地震相单元编码
在地震相单元内，采用巴博(Bubb)等人的编码系 统编制成地震相平面图。 巴博的编码系统反映了地震相单元的内部反射结 构和地震相单元的顶底界接触关系，以表示:
古地貌图和地层等厚图
在理想情况下，即假设地层的岩性均一的 条件下，只要把目的层段的顶面拉平，量 出各地该层段的厚度（在地震地层学研究 中常用其时间差），并作成等值线图，即 得该地层的等厚图（或等时差图）。这张 图即反映了该层段的厚度变化，也反映了 该层段底面在该层段结束沉积时的古地貌。
古地貌图和地层等厚图
登楼库组底古构造演化
登楼库期末 姚家期末
现
今
泉头期末
登楼库组底 （T4）构造格 局的雏形形成 于热沉降期的 热冷却沉降， 由于热沉降期 的构造活动是 与断陷期构造 活动密切相伴 的构造事件， 登楼库组底构 造格局较好地 继承了下伏构 造面断陷期的 构造格局，但 构造幅度较火 石岭底明显降 低。
3. 泉头组底古构造演化
地震相的概念 地震相划分的标志 地震相分析方法 典型碎屑岩沉积体的地震特征
3、地震相分析方法
第一步：地震地层单元的划分
地震层位的标定 层序划分标志 利用地震参鼓研究其在纵横向的变化规律 以古地貌和古水流为地质背景建立沉积体系
第二步：地震相标志识别
第三步：利用井资料标定或解释地震分 区
地震资料中没有地质资料中那么多方面的信息。例如地质资 料中反映的信息有岩石颜色、岩性成分、沉积构造，化石， 岩矿以及沉积旋回等等。而地震资料中仅仅反映的是几何形 态，振幅、频率、连续性等间接反映地层变化的信息。 地震资料中有时受一些非地质因素或非沉积因素的影响。
1、地震相的概念
地震相分析包括对地震资料的识别和沉积环 境的理解，二者互为因果，缺一不可，其分 析内容大致可以概括为二个方面。
以古地貌和古水流为地质背景建立沉积 体系
古地貌图和地层等厚图 古水流体系及沉积体系的建立
以古地貌和古水流建立沉积体系
这一方法是在古地貌的背景上，利用地震反射的外部几 何形态和内部反射结构研究沉积体的平面展布。 据Fisher和Mcgowen(1967年)，“沉积体系是在成 因上由现代或古代沉积作用和沉积环境联系在－起的岩 相三维组合”。 沉积体系是地震地层学研究的一个基本工具。掌握了 不同沉积体系的特征及其在不同盆地内的分布规律，就 可以利用已知的资料预测盆地内不同沉积相的分布和它 们的形态。 沉积体系与古地貌有着极为密切的联系。可以利用古 代地形的轮廓，勾绘古代湖岸线的位置、高山、平原和 河流的分布，以及沉积体系的分布。
A— B C 式中：A代表地震相单元的顶部接触关系。 B代表地震相单元的底部接触关系。 C代表地震相单元的内部反射结构。 “—”代表连字符号，并非数学中的减号。
3 地震相单元编码
第二步：地震相标志识别
利用地震参数研究地震相的平面变化
地震属性参数分析 最佳地震参数分析
地震相单元编码
1000
2000
3000
4000
5000
6000
1、下第三系底界 （波谷）
2、东沟组底界 （波谷）
3、吐谷鲁群底界 4、西山窑组底界（波谷） 6、砂岩顶界 5、砂岩顶界 7、三工河组底界（波谷） 9、砂岩顶界 10、砾状砂岩顶界 11、砂岩顶界 12、白碱滩组底界 8、砂岩顶界
VSPLOG负极性剖面与过井地震剖面(东西向)、VSP层速度曲线、岩性柱状图组成的桥式剖面图。
本部分将沉降史分析的回剥分析方法三维可视化方法应用 于研究区古构造重建中，再造盆地深层古构造演化史。
型
沉 降 分 析 模
任一点P在层1沉积末期的古海拔深度H（相对于现今海平面）可表示为：
•
火石岭组底古构造演化
营城期末 登楼库期末
现 今
姚家期末
泉头期末
火石岭底（T5）现今构造格局营城期末已经定型，以后的构造活动除使构造 面埋深不断加大外，基本构造格局没有发生改变。
1、地震相的概念
地震相分析的目的是进行区域地层解 释，确定沉积体系，岩相特征和解释 沉积发育史，最后预测有利生油区和 储集相带 测井相？
1、地震相的概念
地震相单元与地质相单元
地震分辨率远远低于地质方法的分辨率。就垂直分辨率而言， 地质上可以划分出几毫米厚的砂岩。而地震分辨率一般也要 十几米到数十米。
频率和连续性
第二步：地震相标志识别
利用地震参数研究地震相的平面变化
地震属性参数分析 最佳地震参数分析
地震相单元编码
以古地貌和古水流为地质背景建立沉积 体系
古地貌图和地层等厚图 古水流体系及沉积体系的建立
利用地震参数研究地震相的平面变化
1．地震属性参数分析：利用振幅、频率、连 续性等地震参数，通过有钻井资料的地震剖面， 分析哪些是砂岩，哪些是泥岩，最后以剖面或 平面图表示
《地震地层学》讲义
第四讲 地震相分析
地震相分析
地震相的概念 地震相划分的标志 地震相分析方法 典型碎屑岩沉积体的地震特征
1、地震相的概念
沉积相 地震相 地震相分析
1、地震相的概念
沉积相：是一定岩层生成时的古地理环境及其物质表现的总和 地震相：可以理解为沉积相在地震剖面上表现的总和。或说“地 震相是由沉积环境（如海相或陆相）所形成的地震特征”。 地震相分析：则是“根据地震资料解释环境背景和岩相(Vail， 1977)。 Brown认为地震相分析中一个基本概念就是，地震相是岩相的地 震波或声波的响应，所以地震相内的反射层代表地层层面，有地层 意义的不整合面或可能的流体接触面。如果资料处理的精度较高， 勘探学家们就可以审慎地将剖面视为地下地层的“声波图”或者 “地下成象”。
2 最佳地震参数分析
选择最能代表沉积环境的地震参数划分地震相。这 一方法是以地震剖面为基础的。
首先分析地震剖面上的反射特征，勾绘成平面图。
然后统计反射特征与岩性的关系，作层速度、岩性 量板，勾绘砂岩百分比图，最后在砂岩百分比图的
基础上编制沉积相图。
100
德 3
60 2000 40 20 25
1．地震相分析必须掌握沉积体系在三维空间分 布的特点，了解各种沉积环境模式、地层组合模 式，沉积发育模式等等，才能进行地震地层学的 解释。 2．地震相分析的另一个基础是要掌握地震勘探 的基本原理，了解各项地震参数所代表的地质意 义。
地震相分析
地震相的概念 地震相划分的标志 地震相分析方法 典型碎屑岩沉积体的地震特征
古地貌图和地层等厚图
为了校正这一推测厚度是否可靠，也可以利用 Athy(1930)提出的页岩密度跃差，计算不整合面 上下地层的缺失厚度。 第三是古水深的校正。就是说，地层在当初沉积 结束时，可能并未填满水体，而可能是沉积在水面 以下。因此，这一校正是十分困难的。它需要众多 的指示古水深的生物或岩矿标志，对地震地层研究 来说，要取得这些资料是不可能的。在地层层面(即 反射界面)大体平行的条件下，可以舍去不管。在存 在古阶地或者古三角洲平原的情况下，可以古阶地 或三角洲平原作为原始水深的基准面，并加以校正。
1、地震属性参数分析
1、地震属性参数分析
最近我国不少地区把地震参数与岩性资料配合，初步确定不同参 数地震相与沉积相的关系。根据某油田研究结果表明： 不连续、弱振幅地震相一一浅湖相。 连续、强振幅地震相----河流湖泊交替相。 较连续、强振幅地震相——滨湖相。 斜交前积地震相----三角洲相。 上述地震相与沉积相的关系是综合了岩性、化石等资料而确定 的。如不连续、弱振幅地震相经钻井揭示为一套深灰，黑色泥岩夹白 色细砂岩，泥岩中富含介形虫及轮藻等化石，并见蠕虫，孔穴等活动 痕迹。这些现象都说明沉积时水比较浅，稳定、低能环境，应属浅湖 相沉积。 注意：由于不同地区、不同时间所采用的采集和处理技术不同， 会影响到解释的一致性。因此，—种地震相不一定对应—种沉积相。 二种类型的地震相对应—种沉积相的现象也经常发生。
4000ms
4500ms
沙1井正极性VSPLOG剖面插入过井三维地震时间剖面(东西向 )
0 500 700 900 1100 1300 1500 1700 1900 2100 2300 2500 2700 2900 3100 3300 3500 3700 3900 4100 4300 4500 4700 4900 5100 5300 5500
2 地震相划分的标志
划分地震相的标志很多，但应 用比较广的，主要的地震标志是 地震反射的外部几何形态、内部 反射结构、振幅、频率、连续性 等。
2 地震相划分的标志
标志识别的层次性
第一层次：外部几何形态
第二层次：地震反射结构