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层序地层学在地层统层中的应用

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层序地层学(第二章)

层序地层学(第二章)

第二节 层序地层学研 究方法
一、层序地层学解释方法
1．露头资料的层序地层学分析 2．钻测井资料的层序地层学分析 3．地震资料的层序地层学分析
二、层序边界识别与层序年代 标定方法
1．层序边界的识别标志 2．层序年代标定方法
三、可容空间分析方法
1．可容空间 2．可容空间与沉积物堆积速率之间 的关系
一、层序地层学解释方法
2．古气候分析
沉积盆地的古气候直接影响盆地 内外的多种地质作用，影响海(湖) 平面的变化、沉积物的类型直至 可容空间的变化，古气候是控制 地层构型的主控因素之一。常用 的有利用 特殊岩石类型、岩石的 颜色、特定自生矿物组合、古生 物特征、有孔虫的氧同位素比值 来分析古气候
3．构造沉降分析
构造沉降是指由于地壳岩石圈的弹性变 化和地应力方式的变化而产生的地壳下沉， 而不是指由于上覆沉积物的负载作用而产生 的盆地下沉。是控制地层构型的主要因素， 它与全球海平面变化、气候和沉积速率等因 素一道影响可容空间的变化。构造沉降往往 是长期的，并具有旋回性。较大规模的构造 沉降往往与全球地质历史中的重大事件密切 相关，在某些类型的盆地中，构造沉降往往 是控制层序地层构型的主要因素
(4)测井资料的时频分析，以确定层序旋回周 期的规律，探讨形成层序的主控因素。
(5)测井资料处理与解释，以确定准层序组的 叠置样式、古水流流向以及砂体的展布方向。 (6)沉积环境和古气候详细分析，编绘单井和 多井层序地层综合分析图以及以层序或体系域为作 图单元的地层等厚图、沉积相图。确定有利的烃源 岩、储集层和盖层分布区 (7)建立岩性序列、沉积相类型、层序和体系 域与地震反射之间的响应关系，为地震资料的层序 地层分析作好准备。
2．层序地层学研究程序

划分层序的方法及技术手段综述

划分层序的方法及技术手段综述
2.2.2自然伽马
在砂泥岩剖面，纯砂岩GR最低，粘土最高，泥质砂岩较低，泥质粉砂岩和砂质泥岩较高。即自然伽电阻率高，泥岩电阻率低，因而可以通过电阻率曲线的变化来判断岩性，进而进行层序划分。
3.通过地震资料进行地层划分
1.对地震反射的终止进行识别，将其视为框架顶底的界面；
关键词：地层层序、方法、岩性、测井、地震
引言
层序地层学自1987年由Vail等提出以来，已为大多数地质学家所接受，并在地层划分对比、沉积相及沉积环境研究、古地貌恢复、油气藏研究中发挥了重要作用。最初，地层层序的划分主要通过岩性岩相的方法，即通过野外露头的观察来进行层序划分。随着Cross等人建立了以基准面旋回为基础的高分辨率层序地层学理论体系，测井及地震资料在划分地层层序中起着越来越重要的作用。近年来，伴随着页岩油、页岩气的开发，深水细粒沉积物层序的划分逐渐成为层序划分的难点和热点。在进行地层划分时，要根据当地实际的地质情况，往往选择多种方法相结合来划分地层层序。
4.2TOC的应用
在厌氧条件下，TOC值与相对海（湖）平面呈正比。因此，最大海（湖）泛面的TOC值最高。在低位体系域，TOC值逐渐降低至最小值；在海侵体系域，TOC值逐渐增大到最大值[7]。
5.其他划分方法
5.1利用黄铁矿化程度划分层序
DOP(Degree of Pyritization)是指黄铁矿化程度，是目前判别古海洋氧化还原环境最有效的指标之一。当DOP<0.45代表富氧环境，0.45<DOP<0.75代表次富氧或受限环境，DOP>0.75代表贫氧和缺氧环境[7]。
5.2利用古生物划分层序
利用古生物确定层序边界的依据为：（1）有孔虫丰度特别是浮游有孔虫的丰度低；（2）出现近岸型微体生物化石组合。确定最大海泛面的依据为：（1）有孔虫丰度、浮游有孔虫丰度高；（2）出现深水型（或远洋型）微体古生物化石组合[8-9]。

层序地层学概念和原理

层序地层学概念和原理

层序地层学概念和原理 ——相对海平面、构造运动和全球海平面
一、海平面的定义
为了理解层序发育的控制因素，首先必须定义： 1、全球海平面变化 2、相对海平面变化 3、水深
层序地层学概念和原理
——相对海平面、构造运动和全球海平面
全球海平面变化（global eustasy）——是度量海面到 一固定基准点（通常是地球中心）之间的高差
顶积层（topset）——顶积层这一术语用来描述盆地边缘剖面的近源部分， 它具有低坡度特征（<0.1º ），顶积层在地震剖面上表现为水平状，通常包 含冲积、三角洲和浅海沉积体系。顶积层的近源端点通常被定义为海岸上 超点。 斜积层（clinoform）——用来描述盆地边缘剖面中发育在顶积层向盆地一 侧更陡的倾斜部分（通常>0.1º ），斜积层一般具有陆坡较深水沉积体系特 征，其坡度可从地震剖面上获得。 底积层（bottomset）——用来描述盆地边缘剖面中斜积层的底部地层， 其特征是低角度并包含深水沉积体系。
积物厚度
全球海平面升降－构造沉降－可容空间－水深关系图 沉积物充填所产生空间的速率控制了水深，也决定了能否观察到相带的前积和退积
可 容 空 间 增 加
从时间1到时间2，由于构造沉降而导致相对海平面上升、可容空间增加， 但该点沉积物堆积速率大于相对海平面上升速率，因此从时间1到时间2 水深减小。在沉积记录中表现为海退相序
基准面的变化取决于沉积环境 1、在冲积环境中——基准面受均衡河流剖面的控制，该剖面逐渐递变到 远端的海平面或湖平面； 2、在三角洲和滨岸体系中——基准面等效于海平面； 3、在浅海环境中——虽然浪基面以“均衡陆棚剖面（graded shelf profile）”的形式形成一个暂时的沉积基准面，但海平面最终是它的基准 面。

2-层序地层学及其应用

2-层序地层学及其应用

二、层序地层单元类型及划分方法
2、地层单元类型 （4）相互关系：
传统地层单元：界（代）--系（纪）--统（世）--阶（期）--带（时）
基准面变化：长旋回层序－中旋回层序－短旋回层序－超短旋回层序
层序地层单元：层序--准层序组--准层序--岩层组--岩层—纹层组--纹层
一级层序、二级层序、 三级层序、四级层序
一、层序地层学基本知识
1、盆地的概念及研究内容
2、油气勘探阶段及特征
3、与层序地层学有关的概念
1、盆地的概念及盆地研究内容
（1）盆地的概念：
沉积盆地：是指一定地质历史阶段受构造运动控制，由沉 积物沉降堆积而形成的凹地。 含油气盆地：在地质历史中有油气生成和聚集的沉积盆地
（2）盆地构成要素：基底：前P
油田分层单元：界--系--统--组--段--砂层组--小层--单砂体--韵律层
二、层序地层单元类型及划分方法
3、层序地层单元基本特征
二、层序地层单元类型及划分方法
3、层序地层单元基本特征
（1）层序
1）定义：一套相对整一的、成因上有联系的、其顶和底以不整合或与之可 以对比的整合为界的地层 (Strata)(Vail 等 , l977) 。
层序：一级、二级、三级、四级、五级、六级……
二、层序地层单元类型及划分方法
２、层序单元基本类型
（3） 油田常用地层单元类型
主要以测井曲线和岩性为依据进行的层序单元的综 合划分。强调：岩性组合及测井响应
规模层次：系--统---组--段--亚段--砂层组--小层 --单砂层--韵律层
第三系--下统--沙河街组--沙四段--沙四下亚段— 四砂组—五小层—二砂体—一韵律层 二叠系 — 下统 — 三工河组 —S2 段 —S21 砂组 —S211 小层……

源于地震沉积学的高精度层序地层学应用：以路易斯安那近海老虎滩地区50号中新统弗米利恩区块为例

源于地震沉积学的高精度层序地层学应用：以路易斯安那近海老虎滩地区50号中新统弗米利恩区块为例
更加 水平 、分 辨率更 高的地 震地貌 信息 。
这方 面 的研 究表 明 ，有 岩性 限制 的地 震 资料 中，地层 切 片可提供 通 常为 同沉积体 系
的连续地 震 图像 。反过 来 ，这 种 图像又 可作 为识别和 划分 高 频体 系域 、层 序边 界 以及 层 序地 质年 代 范围的基 础。在 路易 斯安那近 海 的 中新 统地层 中，运用测 井 资料划 分 的四级 层序 或层 序组 ，可通过地 震 资料来 划分 ，地 震 数据 体 的 主频 为 ３ Ｈｚ ０ ，相 当于分 辨 率 为 ３ ｆ（ ０ 。所用 的这 一分 辨率在 井控外 的地 震 覆 盖 区，对 高 精度 层 序地 层 格 架进 行精 ０ｔ １ ｍ）
源 于地震 沉积 学 的 高精 度层 序 地 层 学 应 用 ： 以路 易斯 安那 近海 老 虎 滩地 区 ５ ０号 中新 统 弗米 利 恩 区块 为例
Ｈ ｏ ｇｌｕ Ｚｅ Ｔ． ｎ ｉ ｎｇ Ｆ．Ｈ ｅ ｚ ｎｔ
摘要 介 绍 了应用钻 井和 三维地震 资料 来划分 高精度 （ 四级） 序和体 系域 的地震 沉 层
维普资讯
第３ 期
源 于地 震 沉 积 学 的 高 精 度 层 序 地 层 学 应 用 ：以 路 易 斯 安 那 近 海 … … 中 新 统 弗 米 利 恩 区 块 为 例 ５ ５
Ａ
Ａ
北
南
２ ０ ２０
２０ ５０Ｅ
２ ０ ６０
３ ０ ５０
（ ｔｈ ｍ ａ ｄ Ｖａｌ ９ ７ 。然 而 ，在 墨 Ｍｉ ｕ ｎ ｉ ｃ ，１ ７ ）
ａ ｄＬ ｗｌｓ，１ ９ ，２ ０ ） ｎ ａ ｅｓ ９ ９ ０ ０ 。在 墨 西 哥湾 北 部 ，依 据 图集 （ ｅ ｏ ｔｅ ａ ，１ ９ ； ｅ ｉ ｔ Ｂ ｂ ｕ ｔ ｌ ９ ２ Ｓ ｎ ｅ

石油地质勘探技术措施的探讨

石油地质勘探技术措施的探讨

石油地质勘探技术措施的探讨前言：近些年来，我国的国民经济得到了快速发展，科学技术水平也在经济发展的刺激之下快速提高，石油资源作为重要的社会资源，已经不能满足当前社会发展的需要。

这就为我国保障我国社会的稳定发展与石油资源的充足提供，加强石油的开采质量与效率，进行石油地质勘探技术的创新已经成为石油行业发展的必然。

因此，本文选择石油地质勘探技术的创新与发展作为研究对象，是有一定的社会现实价值的。

一石油地质勘探面临的严峻形势大家都知道，石油在世界上被人们称之为经济的“黑色血液”，那是因为石油将从整体上把握着每个国家的经济命脉，影响着一个国家的经济发展、国防建设的安全、以及社会的健康发展。

历史以来，以海湾战争为代表的围绕石油资源的争夺的战争从来都没有停止过。

就在近年来，国外又不断因为石油问题而发生战争，例如伊拉克战争、中东石油危机、利比亚问题等，都是有石油的争夺问题而引起的战争，这一点在美国发动的伊拉克战争中表现的最为明显，由此我们足以见得石油的重要性。

1.我国石油对外依赖性较强我国是世界上的人口大国，所以无论是生产还是生活上对石油的需求量相对于其它国家都较大。

虽然我国石油产量已经占世界的第五位，但是仍然无法满足现在社会发展的要求，我国依然从国外大量进口石油，不但造成了经济上的大量投入，还会因对国外资源依赖较强而影响我国经济、军事、航空以及生产企业的发展造成局限。

2 我国市场机制不健全在我国现代的发展过程中，石油价格的高低将直接影响我国企业的发展问题，所以对于石油价格的控制是十分必要的。

但是由于我国石油大部分来自国外市场，我国的市场机制极为不健全，自我调控能力比较差，所以对国际石油价格的发展缺乏科学的预见性，造成我国石油市场常常受到国际石油价格的影响，从而对我国经济建设造成极大的损失。

3 我国石油进口渠道较为单一我国石油主要依赖中东，进口渠道单一会影响我国的全面发展以及社会的稳定。

获取石油的主要线路是霍尔木兹海峡通过印度洋再经过马六甲海峡，在整个运输的过程中非常容易发生意外，尤其在马六甲海峡，有大量海盗存在，而且运输航路十分拥挤，出现意外后果无法想象，还会危害到我国运输人员。

基于地层准面原理的高分辨率层序地层学的应用——以华北地区二叠系上石盒子组为例

基于地层准面原理的高分辨率层序地层学的应用——以华北地区二叠系上石盒子组为例
时 地 层 格 架 。该 方 法 在 华 北 地 区二 叠 系上 石 盒 子 组 地 层 分 析 中取 得 了 良好 效 果 ， 非 海 相 地 在 层 的 高 分 辨 率 地 层 对 比 、 析 中具 广 阔 的 应 用前 景 分 关 键 词 层 序 地 层 基 准 面 等 时 地 层 格 架 高 分 辨 率 相 ｓ ， 状 交 错 层 理 砂 岩 相 Ｓ ． 缓 板 状 、 状 交 ｔ板 ｐ平 楔 错 层 理 砂 岩 相 ｓ ， 行 层 理 细 砂 岩 相 Ｓ ， 型 交 ｑ平 ｈ小
及 对 非 海 相 地 层 的 适 用 性 ， 表 了层 序 地 层 学 新 代 的发 展方 向 。 将 该 方 法 用 于 华 北 地 区 二 叠 系 上 石 盒 子 组 地 层 沉 积 、 层 条 件 研 究 中 ． 台 露 头 、 心 并 资 储 综 岩 测 料 ， 过 不 同级 次 地 层 层 序 划 分 对 比 ． 进 一 步 的 通 为 沉 积体 系分析 及储层 预测 建立 了等时地层 格架 。
平面 ， 也不 是相 对 于海 平 面 的 一条 向陆 方 向延 伸 的水平 面 ， 而是 一条相 对 于地球 表面渡 状升 降的 、
连 续 的 、 向 盆 地 方 向 下 倾 的抽 象 面 （ 物 理 面 ） 略 非 该 面 各 种 方 式 与 地 球 表 面 相 交 并 随 海 平 面 、 构
引 言
层 序地 层学是 在 ８ ｏ年 代油气 勘探 的实践 中、
在 地 震 地 层 学 基 础 上 发 展 而 来 的 ， 的 问 世 引 发 它
错 层理粉 细砂 岩相 ｓ ， ｃ 薄互 层 粉 砂岩 泥岩 相 ｓ 一 ｓ 炭 质 泥 岩 、 层 相 Ｍｅ 灰 绿 色 泥 质 岩 相 Ｍｇ 杂 色 煤 ， ， 花斑 泥岩 相 Ｍｘ 硅质 泥 岩相 Ｍｓ ， 。它们 组 成 了工

层序地层学原理及应用

层序地层学原理及应用

层序地层学原理及应用姜在兴李华启等编著第一部分层序地层学原理层序地层学是一种划分、对比和分析沉积地层的新方法。

当与生物地层及构造沉降分析相结合时，它提供了一种更精确的地质时代对比、古地理恢复和在钻井前预测油气储集岩、烃源岩和盖层的方法。

层序地层学概念在沉积地层上的应用有可能提供一个完整统一的地层概念，就象板块构造曾经提供了一个完整统一的构造概念一样。

层序地层学改变了分析世界地层记录的基本原则，打开了了解地球历史的一个新阶段，因此，它可能是地质学中的一次革命。

从本质上说，层序地层学分析提供了划分层序和体系域等时间地层单位组成的地层格架，这些层序和体系域与特定的沉积体系、岩相和油气分布有密切联系，并形成于与海平面相对变化有关的基准面变化。

而这些变化表现为地震资料上的反射不连续性和测井、岩心及露头剖面上相带叠置方式的变化。

层序地层学在世界范围内得到了广泛的应用，有以下几方面原因:①消除了地层学中长期存在的年代地层与岩石地层单位及生物地层单位三重命名的混乱现象。

地震反射近似地逼近等时面本身，为地层的划分与对比(至少在准层序级以上) 提供了有力的武器。

象板块构造学说提供了全球统一的构造概念一样，层序地层学也有可能提供一个全球统一的地层学格架和沉积作用格架。

②第一次提出了全球统一的成因地层划分方案(成因地层年表)。

过去人们根据某一或二项标志，提出过地层划分方案(地层年表)，其中有古生物的、岩性的、放射性向位素年龄的、古地磁的方案等。

但由于没有从根本上从地层的成因和发展上进行研究，因此，出现了许多相互矛盾、无法解释的现象。

层序地层学通过对控制地层形成的四个要素(构造沉降、全球海平面升降、气候、沉积物供应) 的综合分析，得出相对海平面(或基准面) 控制层序形成与发育的概念。

将层序内部和层序之间的成因联系确立下来，把地层学从描述性提高到有完整体系的理性阶段。

③建立了地层分布模式。

层序地层学是研究地层分布模式的一门科学，它把层序定义为“顶、底以不整合或与这些不整合相应的整合为界的、成因上有联系的一套地层”。

地震沉积学的分支——高频层序地层学：在美国路易斯安那州海上Tiger Shoal地区50号Vermilion区块中新统

地震沉积学的分支——高频层序地层学：在美国路易斯安那州海上Tiger Shoal地区50号Vermilion区块中新统
，
地震沉积学 的分支—— 高频层序地层学 ： 在美国路 易斯安那州海 上 Ｔｇｒ ｈ ａ 地 区 ５ 号 ｉｅ Ｓ ｏｌ Ｏ Ｖ ｒ ｌ ｎ 区块 中新统 中的应用 ｅｍｉｏ ｉ
摘要：本文介绍一种使用井和 ３ Ｄ地震数据进行高频 （ ４阶 ）层序和体 系段 （ｙｔ ｒｃ ）成像 的地震沉积学方法。关键技术包括 （ ）为 了更 ｓｓ ｍｓｔ ｔ ｅ ａｓ １ 好地进行井与测井曲线综合 ，通过 ９。 Ｏ 相位调整使地震数据与测井岩性综 合，（ ） 进行沉积体系的层序和平面地貌的解释与成像 。本文介绍一种新 ２ 的解释方法，它将高频层序地层研 究的重点从解释垂直地震剖面转移到分 析更多水平 的高分辨率地震地貌信息上。
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细节。例 如 ，一条穿过 两个 油 田的 电缆测 井剖 面，详细地 显示 出中新统上 部 中段和 下部上段的 ４ 阶层序界 线、海侵 面和最大溢流面之 间的关系。这
个解释 的层段在两个 ３阶层序之内（ ｅｔ Ｚ ｎ Ｈｎ ｚ和 ｃｇ的层序 ４ 和层序 ５ ２０ ，０３ 年） 。主要的年代地层界面 （ 最大溢流面和层序界线 ） 在这两个油田是可追
因此分辨率也低 （／ １ ４波长 （入）或 ３ Ｏ～１０英尺 （ ０ Ｏ米 ） ０ １ ～３ 。一般检 测到的 ４ 阶层序是一种复合地震响应 ，它混合 了具有地层界线的层序顶、
底 和 内部 界面 的反 射 ，以及 垂直地震 剖面分 辩不 出的推 断侵 蚀 面 的反 射。
因此，用简单的地震 同相轴追踪不能精确地定义 ４阶层序界线和体系段。 本研 究应用 了一种与 目前地震解释过程相反 的替代方法：首先，使用
围的地震覆盖 区内，这一分辨率足 以精确再现高频层序地层的框架。
一
、Байду номын сангаас

层序地层学研究现状及进展

层序地层学研究现状及进展

层序地层学研究现状及进展
层序地层学是地质学领域的一个重要分支，它主要研究地层序列的构成、特征、形成机制和演化历史。

随着科学技术的不断进步，层序地层学的研究也在不断深入，取得了许多重要的进展。

首先，层序地层学的研究已经从传统的野外观察和室内分析逐渐向数值模拟和计算机模拟方向发展。

通过计算机模拟，可以更加准确地模拟地层的形成过程和演化历史，为地层序列的研究提供更加准确和可靠的数据支持。

其次，层序地层学的研究也更加注重地层的横向变化和横向预测。

传统的地层研究主要关注地层的纵向变化和纵向对比，而现代的层序地层学研究则更加注重地层的横向变化和横向预测。

这使得层序地层学的研究更加具有实用性和应用价值。

此外，随着地球科学和其他学科的交叉融合，层序地层学的研究也更加注重与其他学科的交叉研究。

例如，与地球物理学、地球化学、古生物学等学科的交叉研究，可以为层序地层学的研究提供更加全面和深入的数据支持和理论支持。

最后，随着大数据和人工智能技术的应用，层序地层学的研究也更加注重数据挖掘和机器学习技术的应用。

通过数据挖掘和机器学习技术，可以对大量的地层数据进行处理和分析，提取出有用的信息和知识，为地层序列的研究提供更加准确和高效的数据支持和分析方法。

总之，层序地层学的研究已经取得了许多重要的进展，包括数值模拟和计算机模拟的发展、横向变化和横向预测的重视、与其他学科
的交叉融合以及大数据和人工智能技术的应用。

未来，随着科学技术的不断进步和应用需求的不断提高，层序地层学的研究将会更加深入和广泛。

高分辨率层序地层学在轮南油田2井区三叠系地层划分中的应用

高分辨率层序地层学在轮南油田2井区三叠系地层划分中的应用
学特 征 。
面 、 系面 、 系 组 界 面 ） ② 不 同岩 类 之 间 的接 触 层 层 ； 面 ； 侵蚀 面 ； 河 道底 部 的岩 性 突 变 面 ； 湖 泛 面 ③ ④ ⑤ 所代 表 的旋 回转换 面 。
２ １ 短期 基 准 面旋 回的 南 地 部 区 位于 塔 克 拉 玛 干 沙漠 北 边 缘 ， 于 位 塔 里木 盆 地 塔 北 隆起 东 部 ， 以轮 台 断 裂为 界 与 轮 北
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２０ 年第 １ 期 ０８ ４
内 蒙古 石 油 ４ ｒ Ｌ． －
１７ ３
高分 辨率层序地层学在轮南 油 田 ２ 区 井 三 叠 系地 层 划 分 中 的 应 用
李 亮 ， 新 海 ， 建 华 王 瞿
（ 江 大 学 地 球科 学 学 院 ， 北 荆 州 长 湖 ４４２） ３ ０ ３
单 个地 层 的 增 量 ， 越过 其 界面 有 水 深 增 大 和 减 小 的证据 ， 在其 内部 的 每一半 旋 回内 ， 深 的变 化 而 水 都是 单 向的 ； 一般 表现 为一 套连 续 的岩 石相 的组合 ， 鲍 玛 层序 、 流 的单 一 的二 元结 构 、 河 席状 砂 的 向上 变 粗 粒 序等 。 通 过 对 取 心 井 岩 心观 察 ， 区地 层 旋 回主 要属 本 于分 支河道 相 储层 ， 要有 以下 几 种类 型 ： 主 ２ １ Ａ 高 可容 纳 空间短 期旋 回 ．． 岩 性上 表 现为 广泛 分布 的灰 色 薄层 粉 沙岩 和灰 色 泥岩 互层 ， 质纹 层发 育 ， 泥 水平 层 理常 见 。旋 回对 称 性强 。属 于 扇三 角洲 前缘 亚相 。这种 旋 回一般 发 育 在 高可 容纳 空 间 、 Ａ／ 高 Ｓ值 形成 的中期 旋 回的上 升 半旋 回的上部 。 ２ １ ２ 低 可容 纳空 间短 期旋 回 ．．

层序地层学

层序地层学
3.最大海泛面：指的是最大海侵时期形成密集段或下超面，在盆地内分布范围最大，为划分海侵体系域和高 水位体系域的界面。
4.全球海平面变化：全球海平面指一个固定的基准面点，从地心到海表面的测量值。这个测量值随洋盆和海 水的体积变化而发生变化，与局部因素无关
5.相对海平面变化：相对海平面是指海平面与局部基准面如基底之间的测量值。一个地区相对海平面变化是 全球海平面变化和当地盆地沉降速率的函数，相对海平面变化与沉积物堆积无关，不能与水深相混淆。
感谢观看
基本原理
1.基本原理。遵循多个沉积学和地层学第一原理—沉积地层具有特定的形态和时空组合关系。这种形态和时 空组合关系在地质历史中周期性地出现，因而具有可预测性。层序地层学是地质学若干普遍性原理高度综合的一 门学科 。
2.理论基础。层序地层学是在地震地层学的基础上发展起来的，它继承了地震地层学的理论基础，即控制可 容纳空间的基准面的周期性变化，是形成不整合面或与之对应的整合面为边界的、成因相关的沉积层序的根本原 因。这个基准面是相对的，是由海平面（或者湖平面,或者是陆地表面上的既不沉积也不侵蚀的不发生沉积作用的 平衡表面）升降、构造运动、沉积物供应速度和气候等4种因素综合作用的结果。
油气领域应用
层序地层学之所以能够在油气勘探中发挥重要作用，是因为它能够在钻前对有利于形成油气藏的相带、区块 及其优劣进行预测，并且已经初步形成了一套比较完整的思路与方法。如预测有利生油层段、找寻火山口、寻找 复合密集段等方法。
在基准面发生重大下降过程中，相邻两个或多个层序的密集段彼此紧靠、相互配置，形成丰厚优质的生油岩 和质量良好、配置合理的生储盖组合。层序地层学先进的成因模式，尤其是高分辨率层序地层学提供的地层对比、 相带展布预测、砂体分布模式，极大地提高了石油的生、储、盖、运、圈、保系统的研究精度，提高了各种地层 参数的预测能力，为寻找有利的地层—岩性圈闭提供了科学依据。

运用INPEFA技术开展层序地层研究

运用INPEFA技术开展层序地层研究

运用INPEFA技术开展层序地层研究2007年12月石曲址球如理参探第42卷第6期经验交流?运用INPEFA技术开展层序地层研究路顺行①④张红贞①孟恩②孙效功③(①中国海洋大学;②中国地质大学;③中国气象科学研究院;④中国石化胜利油田分公司地质科学研究院)路颤行.张红贞.孟恩.孙效功.运用INPEFA技术开展层序地层研究.石油地球物理勘探.2007.42I6):7O3～708摘要在最大熵频谱分析法基础上形成的预测误差i巷渡分析法,经进一步改进而发展成INPEFA技术,对测井曲线进行处理可获得INPEFA曲线.基于层序地层学,利用此曲线可以快速,准确地识别不同级次的层序界面.INPEFA曲线的拐点反映了不同级次层序的界面,而INPEFA曲线的趋势反映了不同级次沉积旋回的气候,水体以及韵律变化.通过整体INPEFA分析划分l～3级层序,应用分段INPEFA分析可识别4～5级层序,应用局部INPEFA分析可判断6级层序(砂体)的连通性.本文应用CycloLog软件展示了INPEFA技术在苏北盆地及济阳拗陷的实际应用效果.关键词层序地层INPEFA技术边界识别地层对比砂体连通性1引言层序地层学以其理论上的系统性,综合性,尤其是应用上的可预测性,逐渐得到了地质学界的重视,并成为地质研究的热点口].然而,目前国内外的层序地层分析多采用手工作业及定性研究,在划分的精度,量化的科学性及划分的效率等方面仍有待进一步提高口].鉴于层序地层学已成为岩性油气藏勘探的核心技术『3],我国应该特别加强层序地层研究中对高,新技术的应用和数字层序地层的研究].2005年国外出现一种用于研究井中地层分析的频谱属性趋势分析技术——INPEFA(Integrated PredictionErrorFilterAnalysis),并推出了相应的商业化软件(CycloLog)『5].本文在简要介绍INPE—FA技术基本原理的基础上,重点介绍了准确快速识别不同级别层序界面的技术方法,展示了典型实例的具体应用效果.2基本原理2.1层序地层学基本功能在层序地层学中,层序划分为1～6级,其中1～3级层序对应构造成因的沉积旋回,属于低频层序(旋回),1～3级层序分别对应于巨层序,超层序和层序;4～6级层序分别对应气候成因的沉积旋回,属于高频层序(旋回),也称米兰科维奇(Milank—ovitch)旋回,4～6级层序对应于准层序组,准层序和韵律层『6].根据层序地层学原理,一个实际沉积层序的形成来自多个旋回性外力的复合驱动,并具有分级嵌套性『8].由于多种不同级别的旋回性外力的影响并加以复杂地质作用,利用常规的测井曲线往往难以肉眼直观地分解,识别不同级别的地层层序.然而,测井曲线满足时间序列分析的基本要求,即有效采样,数据的连续性和高分辨率,因此,测井曲线的频谱分析是确定不同级别层序的有效方法.根据测井地质学原理,不同的测井曲线反映不同的地质特征,自然伽马曲线与其他测井曲线相比,最能敏感地反映泥质含量变化,因此用它进行地层层序研究最有效口...本文中的频谱分析全部采用自然伽马曲线.2.2最大熵频谱分析(MESA.MaximumEntropy SpectralAnalysis的缩写)频谱分析在地球物理中是一项通用技术.最大熵谱分析是按信息熵最大准则外推得到自相关函数的方法,特别适用于数据规则性差和噪声较多的情*山东省东营市西2路东利小区49号楼3单元502室,257000本文于2006年11月17日收到,一次修改稿于2007年4月2日收到,--tk修改稿于同年8月22日收到.704石油地球物理勘探况,可提高频谱估计的分辨率.最大熵谱分析与其他谱分析方法(如傅里叶谱和周期图法)比较,具有不受取样长度限制,频谱分辨率较高等优点.因此用最大熵谱方法求得的功率谱较其他方法更准确,分辨率较高『1.2.3预测误差滤波分析(PEFA.PredictionErrorFilterAnalysis的缩写】PEFA是在MESA基础上,通过计算每一个深度点的MESA预测值和对应的测井曲线真实值而得到数据差值(误差:实际数据一滤波数据).PEFA曲线是一条沿着垂线变化的不规则的锯齿状曲线(图1).PEFA曲线可以作为一种解释地层连续性的指示器,负向尖峰(负值误差)代表可能的层序界面,正向尖峰(正值误差)代表可能的洪泛面;不同大小的尖峰(误差)意味着不同规模的等时界面.深度GRGRPEFAINPEFA 睫像填色值填色m1—.=|.卜l-3ooOIlI3020;30403060;:3080-3100i:I.3120!31403160318032003220图1PEFA与INPEFA特征恿义图不2.4INPEFA曲线的地质意义INPEFA曲线是对PEFA曲线采用特定的积分处理后所获得的一种更有价值的曲线,它能够显示通常在原始测井曲线中显示不出来的趋势和模式(图1).INPEFA曲线的关键特征是曲线趋势本身和它中间的拐点.在通常情况下,INPEFA曲线中一个完全正的趋势(曲线数值由左向右变大,曲线形态由左向右升高)意味着一种气候逐渐湿润的水进过程;一个完全负的趋势(曲线数值由右向左变小, 曲线形态由右向左降低)意味着一种气候逐渐干旱的水退过程;而转折点则指示一个层序界面或层序内的特征界面(海侵面或洪泛面),其中负向拐点(曲线形态由升高变为降低,对应PEFA曲线的负向尖峰)代表可能的层序界面,正向拐点(曲线形态由降低变为升高,对应PEFA曲线的正向尖峰)代表可能的洪泛面;不同级别的拐点指示不同级别的等时界面.也就是说,INPEFA曲线明显呈现为旋回形态,而且这种形态是多个和(或)多级旋回叠加后的复合旋回形态,它正好对应于沉积地层的旋回性. 如果处理井段的地层层序发育完整,特别是跨越了一级层序边界,则INPEFA曲线的旋回形态更为突出.但是,对于处理一个局部层段来说,由于地层本身的旋回性不完整,因此INPEFA曲线形态的旋回性也不完整.在此需要特别说明的是,INPEFA技术作为一种地球物理处理方法,可以将任何测井曲线处理成INPEFA曲线,但其意义不同.本文中用此法处理的都是自然伽马曲线(GR),所得的INPEFA曲线的偏度与GR曲线特征有关,而GR曲线特征又与岩性有关.由于INPEFA曲线是一条积分曲线,任一深度点的曲线值(偏度)不仅受GR值的影响,更重要的是还受积分区间的影响.但是,本文介绍的INPEFA技术仅是利用INPEFA曲线的相对幅度变化特征,即曲线的形态,趋势和拐点,而不研究其绝对数值的变化.3技术方法运用INPEFA技术开展层序地层研究符合常规地层对比划分研究的思路:即首先确定较高级别的地层(层序)界面,然后在界定的地层(层序)内依次确定较低级别的地层(层序)界面.在具体应用中,还需要采用针对性的技术方法,主要归结为三个方面:整体INPEFA分析,分段INPEFA分析,局部INPEFA分析.3.1整体INPEFA分析整体INPEFA分析是将测井曲线起止深度作为INPEFA处理深度窗口,此时对测井曲线进行处第42卷第6期路顺行等:运用INPEFA技术开展层序地层研究7O5 理而获得的INPEFA曲线适于进行层序界面的识别.这是运用INPEFA技术开展层序地层研究的第一步.由构造成因的1至3级层序边界一般对应角度不整合面,平行不整合面或与其相当的整合面.不论是哪种级别或哪种类型的层序界面,在INPEFA曲线上都具有明显的表现.假定该分析井段存在1～3级层序边界,那么通常情况下,不同级次的层序界面对应不同的曲线趋势拐点.据此可以准确地识别不同级次的层序界面.图2是苏北盆地真武地区真188井的INPEFA分析图,不同粗细的蓝线指示INPEFA曲线上不同级别的拐点, 对应于1～3级层序界面.对于个别不整合面的局部区域,可能存在由于新老地层岩性接近而导致曲线趋势拐点级别与层序界面级次不完全对应的情况,可以通过地震剖面,邻井对比等其他方法辅助鉴别.深度GRINPEFAm2018(一0.35’0.65_至—,3级层序(盐二段内)●●z-●●一5003级层序(盐一段内严-●●.2级层序(盐一段内);事-●-3芋(锄)●●-l级层序(上第三系底)一l000●-I￡冁一内-1●jIj●--●一l500jz—c一底●●j_●●】’3级层序(垛一段内)—≥●●}-!-喜2级层序(三剁组底,I=薯;一,广IE一2000-3级层序(戴南!●I●●,.●-图2苏北盆地真武地区真188井INPEFA分析图3.2分段INPEFA分析分段INPEFA分析是运用INPEFA技术开展层序地层研究的第二步.它是在整体INPEFA分析的前提下,将确定的一个层序起止深度作为处理深度窗口对测井曲线进行处理而获得的INPEFA 曲线,并进行沉积旋回的识别.因此分段INPEFA分析也可称作层序内沉积旋回分析,此法能将肉眼难以识别的GR曲线变换为一条旋回级次非常清晰的INPEFA曲线,为识别4级,5级层序提供了一个前所未有的技术手段.图3是苏北盆地码头庄地区庄2—46井在整体INPEFA分析基础上所做的其中一个分段INPEFA分析.深度INPEFAGR11145l5(一0.730.27一l620’,一l640≤一l660\一l680(一,一\一l700—Z一l72O专(一,图3以苏北盆地码头庄地区庄2—46井为例应用INPEFA识别气候成因层序3.3局部INPEFA分析局部INPEFA分析是运用INPEFA技术开展层序地层研究的第三步.它与分段INPEFA分析采用相同的方法,但处理井段的长度不同,具体的处理参数不同.局部INPEFA分析一般是在分段INPEFA分析确定的高频旋回内进行,即在一个准层序内(指处理的局部井段为准层序的起止井深)进行处理,因此局部INPEFA分析也可以称作准层序内砂体关系分析.众所周知,在油田开发的实际工作中,虽然GR706石油地球物理勘探曲线在识别砂体的顶底界面,砂层的泥质含量等方面具有优势,但对于同一个沉积环境形成的砂泥岩互层段,很难判断邻井之间的砂体连通性,造成串层现象非常普遍.前已述及INPEFA曲线不仅受砂泥岩变化的影响,还包含了受区域气候影响的等时性特征.因此,应用局部INPEFA分析方法,根据邻井曲线形态特征的对比,可以帮助识别砂体的连通性.3.4对INPEFA方法的一些认识本文介绍的方法主要是利用INPEFA曲线的相对幅度变化特征划分层序的相对次序,即曲线上较大的旋回代表较大的层序,较小的旋回代表较小的层序但是,不能说曲线上最大的拐点就代表1级层序界面并依次类推,这是因为不同地区的地层发育情况差距很大,钻井所揭示的地层也有很大的差异.比如说,某地区的钻井深度较浅,全部在一个2级层序内,此时就不存在1,2级层序界面,那么曲线上最大的拐点也不过是3级层序界面.在层序地层学中对层序的级别,类型以及界面特征有着详细的叙述,但是也没有给出针对各种测井曲线的各种级别各种类型层序界面的识别特征, 也就是说,有些层序界面仅从测井曲线上是无法识别的.本方法处理的对象就是测井曲线,如果测井曲线本身没有包含这类信息,那么仅通过处理方法是不可能得到的.划分层序还必须结合其他资料,如地震剖面及多井对比资料等.虽然本文没有提出明确的层序划分标准,但是,本方法的突出优点是使原来级次不清楚的层序变得容易理清它们的级次, 原来不易识别的层序界面容易识别了,原来邻井不好对比的井变得好对比了.4应用实例INPEFA曲线不但可以通过沉积地层反映地质历史时期上的气候周期变化,而且可以识别沉积间断,进而识别层序界面.具体应用INPEFA曲线进行层序界面识别,要严格遵循从整体分析到分段分析,直至局部分析的步骤.4.1应用INPEFA曲线进行层序界面识别对于新生界沉积盆地来说,INPEFA曲线的幅度往往反映了层序界面的级别,符合整体INPEFA 分析的一般规律.下面以苏北盆地陈堡地区为例来加以说明.图4中,粗线为1级层序(巨层序)界面, 陈3—35陈3—34陈3—32深深深度PEFA度度GRGRINPEFAGRPEFAmm111I5l20—O09o.91E吊l—olo.93012c—O.13o87:ISB0:l量SB0:|ISB0 :一!l一:00毒SBI21了j1E兰SBI●:j-l●ojlSB2-l_l乏1j●i一●00皇SBI21●-500_●:●SBI2,1弋-l0O0?1000●萎,:萋●●-::●j.-fi:SB2-l-l-l5o0 .|SB21/●{SB21●厂厂●/SB22:-jsB2.1.1.堇:50C.|SB2.2-200fjJ2_一一●-l5O0jSB2.1::s2_一一一一●-_sB2.2/:200(_{lj【-,●-.:.|-200C】_●:●■_』一一图4苏北盆地陈堡地区应用INPEFA曲线进行1～3级层序对比粗线为1级层序(巨层序)界面,中粗线为2级层序(超层序)界面,细线为3级层序(层序)界面第42卷第6期路顺行等:运用INPEFA技术开展层序地层研究707其中SB0对应于东台事件所形成的区域性不整合面(第四系东台组底界),SB1对应于三垛事件所形成的区域性角度不整合面(上第三系盐城组底界), FS1指示晚第三纪的气候湿润期,FS2指示早第三纪的最大湖泛面;中粗线为2级层序(超层序)界面, 其中SB1.1对应于盐城事件所形成的区域性大沉积间断面(盐二段底界),SB2.1对应于吴堡事件所形成的区域性不整合面(戴南组底界),SB2.2对应于早第三纪第二次最大湖进开始沉积标志层(阜四段底界);SB1.2.1对应于上第三系内部沉积间断面(盐一段内部界线),SB2.1.1对应于真武事件所形成的区域性平行不整合面(三垛组底界).4.2应用INPEFA曲线进行沉积旋回分析对于4～6级层序一般称作4～6级沉积旋回.应用INPEFA曲线可以快速准确地识别4～6级沉积旋回,具体的分析过程一般采用分段INPEFA分析技术.图6为济阳拗陷车西地区沙二段地层的旋回分析对比图.图5中,INPEFA曲线上较大的拐点(粗线标识)指示4级旋回(准层序组)界面,较小的拐点(细线标识)指示5级旋回(准层序)界面,6级旋回在此未做标识.从图5中可以清晰地看出,相邻的3口井虽然所处的构造部位图5济阳拗陷车西地区应用INPEFA曲线进行4～5级层序对比粗线为4级层序(准层序组)界面,细线为5级层序(准层序)界面(车40-17—23井位置更低)和沉积环境(车406井更靠近湖盆边缘)有差异,砂体的发育程度也存在明显的变化,但是在INPEFA曲线上4,5级旋回界线具有良好的可对比性,其中4级旋回界线Es2～8,Es2—9,Es2—10分别对应于沙二段8,9,10砂层组的顶界.在4级旋回界线的控制下,5级旋回界线也非常容易识别并具有良好的邻井对比性,如4级旋回Es2-10自上而下包含Es2—10—1,Es2—10-2,Es2—10—3(其底界与Es2—10重合,图5中省略)3个5级旋回.4.3应用INPEFA曲线进行砂体连通对比对于井网密度较大的开发区块,相邻井距离较近(一般为200m左右),那么在5级层序(准层序)范围内,应用局部INPEFA分析技术,可以帮助分析砂体(相当于6级层序)的连通性.在连井对比图上,INPEFA曲线形态的相似性指示了砂体沉积韵律的相似性,说明了砂体的连通性.图6为济阳拗陷胜坨油田沙二段8砂组砂体的连通性对比图,这些砂体的连通性是按照INPEFA曲线的相似性来分析的,并且得到了开发资料的证实.708石油地球物理勘探2007正5结论图6济阳拗陷胜坨油田地区应用INPEFA曲线进行砂体连通性对比蓝色线为5级层序(准层序)边界,桔黄色区域为砂体层序地层具有多个等级(1～6级)的旋回嵌套,而这类旋回的地层信息赋存于测井曲线(如GR)中,但用肉眼往往难以直观地识别.通过利用最大熵频谱分析(MESA)方法基础上形成的预测误差滤波分析(PEFA)法进一步改进而发展起来的INPE—FA技术,可以有助于依据测井曲线快速,准确地识别不同级次的层序界面.具体应用INPEFA技术时要严格遵循由整体分析到分段分析直至局部分析的步骤,即首先确定较高级别的层序界面,然后在界定的地层层序内依次确定较低级别的层序界面.也就是说:①通过整体INPEFA分析进行层序界面的识别;②通过分段INPEFA分析进行沉积旋回的识别;③通过局部INPEFA分析进行砂体连通的识别.在具体的应用中,不同的地区还需要结合具体的地质情况才会得到最好的效果.本文的完成来源于近两年的课题研究成果,得益于荷兰ENRES国际公司提供的CycloLog软件的支援,感谢胜利油田,江苏油田等相关单位和专家给予的大力帮助.参考文献[1]孙志华,吴奇之,郑浚茂,甘嫦华.层序地层学技术方法应用初探.石油地球物理勘探,2003,38(3):303～307 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层序地层学

层序地层学

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。

准噶尔盆地彩南地区石树沟群地震层序划分与层序地层学解释

准噶尔盆地彩南地区石树沟群地震层序划分与层序地层学解释

准噶尔盆地彩南地区石树沟群地震层序划分与层序地层学解释准噶尔盆地是中国西北地区的一个大型前陆盆地，其彩南地区石树沟群地处于该盆地的中部。

石树沟群地区是一个复杂的地质构造，地震层序划分的分析对于研究该区域的地质演化和储层性质具有重要意义。

据研究结果显示，石树沟群地区的地震层序可分为四个层序：上海西组、下海东组、中侏罗统、下侏罗统。

其中上海西组主要以含油气层为主，下海东组则是以烃源岩为主。

中下侏罗统则为典型的岩性判断层段。

各层序之间层位基本稳定，反应了该区域的地质背景和构造演化历史。

上海西组主要分布在石树沟群地区的上部，其地层为长兴岩、泥页岩、灰岩及泥岩等。

该地层发育了两种类型的岩石，分别为发育于典型的深水相环境下的灰岩和孔隙度较高的泥岩。

由于上海西组主要分布在盆地高处，其沉积过程相对稳定，因此含油气层具有较好的连通性和稳定性。

下海东组地震层序分布在石树沟群地区的中下部，其地层为煤系地层和烃源岩。

该层主要包括以下岩石类型：黑色泥岩、页岩、煤岩、碳酸盐岩、细粒砂岩以及凝灰岩。

下海东组主要分布在盆地底部，其沉积过程相对不稳定，导致了沉积物的振实作用，从而使岩石之间的孔隙度降低。

该层主要是烃源岩，因此具有较高的有机质含量和丰富的油气资源。

中侏罗统和下侏罗统层位之间的界线较为明显，主要由蓝灰色石英砂岩和灰色泥岩组成。

这一层段主要发育于高地，因此具有过多的剥蚀和侵蚀作用。

中下侏罗统的研究是研究石树沟群地区油气运移和储量分布的关键。

在中下侏罗统之间进行有效的油气运移，需从下夹层到上夹层进行的上升运移。

这种上升运移往往在油气运移途径上遇到较大的阻力，并且由于底部地质条件的影响，容易形成油气聚集。

综合分析，石树沟群地震层序层位稳定且各层序之间有明显的界线，反应了该区域的构造演化历史和地质背景。

该地区上海西组主要是以含油气层为主，下海东组则是以烃源岩为主。

中下侏罗统层段是石树沟群地区石油勘探和开发的重要层段，其研究对于该区域石油资源的开发有着重要的意义。

高分辨层序地层学在大庆长垣以东扶、杨油层地层界面识别的应用

高分辨层序地层学在大庆长垣以东扶、杨油层地层界面识别的应用
界面 。
水体有规律的周期性 活动。泉头组沉积时气候较干 旱 ， 积 物 以氧 化 色 （ 红 、 沉 棕 紫红 色 ） 为主 ， 心 中 见 岩 有大 量 的石 膏 团块 、 钙质 结 核 。气候 干旱 ， 方面 增 一
强 了源 区的 物理 风化 作 用 ， 提供 大 量碎 屑 ， 降速 度 沉 和沉 积速 度 相等 ， 成 了平 坦的 古地 形 ， 形 湖盆 水体 较 浅， 湖面 每 次升 降波 及 的范 围较 广 。 泉头 组地 层为 持
‘
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和对 比 ， 明了研 究 区层 序界 面识 别标 志 ， 查 建立大 庆 长垣东 部 地 区扶 杨油 层统 一 的地 层沉 积格 架 。本 文 主要 阐 明识别 标 志特 征 的研 究与 总结 。
１ 地 质背 景 与 区域概 况 三 肇 凹 陷位 于 大 庆 长 垣 以 东地 区 ， 至 明 水 阶 北
性。
地 和绥 棱 背斜 南端 ， 南至 朝长 阶 地 ， 要是 三肇 凹 陷 主
（ １ 。目的层段 为 扶杨 油层 ， 图 ） 即泉 头组三 段 、 四段 。 松 辽盆 地 区域 构 造演 化 对泉 头组 沉积 物 的分 布和 成
岩演 化起 着控 制 的作 用 。泉 头组 沉积 期 表现 为总 体 坳 陷背 景 下 的差 异 沉 降 ， 中央 隆 起 进 一 步加 剧 并 定 型 ， 多 旋 回多级 次 的沉 积特 点 ， 映 了古湖 泊河 流 具 反
层序 地层 学认 为 中期 旋回 地 层层 序界 面 应是 不
整合 面 、 积 间 断 面 、 沉 沉积 转 换 面 或 湖 泛 面 ， 究 区 研
扶扬 油 层 以河 流 和湖 泊相 沉积 为 主 。以沉 积 转换 面 和最 大 洪泛 面作 为层 序 对 比的层 序 界面 。根 据 层序 体系 分析 ，Ｂ Ｓ ２是最 大湖 泛 面 ， 应 于扶 余 油 层 的底 对

层序地层学原理及应用

层序地层学原理及应用

层序地层学原理及应用层序地层学是一种研究地层堆积规律的学科，它通过分析和解释地层中不同岩性、沉积体系和古地理环境的特征，揭示地球历史的演变和沉积作用的原理。

层序地层学的原理和应用在油气勘探、水文地质、环境地质等领域具有重要意义。

一、层序地层学的原理：层序地层学主要包括沉积相、海平面变化及沉积体系等原理。

1. 沉积相原理：不同沉积相的岩性和沉积特征可以反映不同的沉积环境和沉积作用。

通过对沉积相的研究，可以揭示地层中不同地区和时期的沉积环境变化，从而推测地层的堆积规律和古地理演化。

2. 海平面变化原理：根据全球的海平面变化曲线以及沉积序列中的海侵和海退相特征，可以推测地层的相对时代和地层联系。

在地层划分和对比中，海平面变化起着重要的作用，可以确认地层的对应关系。

3. 沉积体系原理：沉积体系是指在特定沉积环境中形成的具有一定规模和岩性组合的沉积单元。

通过对沉积体系的分析，可以揭示沉积环境的变化和沉积作用的机制，进而推测地层的层序关系。

二、层序地层学的应用：层序地层学在下面几个方面有重要的应用：1. 油气勘探：层序地层学可以揭示不同沉积体系的油气储集规律和分布特征。

通过对沉积相、海平面变化和沉积体系的分析，可以确定含油气层的位置、分布范围和储集类型，为油气勘探提供重要的依据。

2. 水文地质：层序地层学可以揭示地下水的流动和分布规律。

通过对地层的划分，可以确定地下水的赋存状态和供水能力，为地下水资源的开发利用提供科学依据。

3. 工程地质：层序地层学可以揭示地质灾害的形成机制和演化规律。

通过对地层的分析，可以确定不同地层的稳定性和工程地质条件，为工程建设和地质灾害防治提供参考。

4. 环境地质：层序地层学可以揭示环境演变和气候变化的历史。

通过对地层的分析，可以了解过去地球环境的变化和人类活动对环境的影响，为环境保护和生态建设提供参考。

综上所述，层序地层学通过分析和解释地层中不同岩性、沉积体系和古地理环境的特征，揭示地球历史的演变和沉积作用的原理。

层序地层学发展历程

层序地层学发展历程

遥感技术广泛应用于地质调查和资源开发中，通过卫星或飞机搭载的遥感设备获取地质信息，具有快速、高效、覆盖面广等优点。
遥感技术
GIS技术是一种基于计算机技术的地理信息管理系统，可将地质数据和其他空间数据集成，进行数据查询、分析和可视化。
GIS技术
数值模拟技术可用于模拟地层的形成和演化过程，为地质调查和资源开发提供理论支持和技术手段。
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CHAPTER
层序地层学展望
层序地层学将继续关注地球表层系统中的复杂性和非线性过程，包括气候、生物、化学和人类活动对地层形成的影响，以及地层在环境和资源方面的应用。
需要加强对层序地层形成和演变过程的计算机模拟和实验室模拟研究，提高对地层复杂性和非线性过程的定量描述和预测能力。此外，还需要加强层序地层学在环境、资源、灾害等方面的应用研究，为地球科学的发展提供更多支持。
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CHAPTER
参考文献
参考文献2
该文献是关于层序地层学应用领域的综合性论述，涵盖了地质学、地球物理学、环境科学等多个领域的应用。
参考文献3
该文献是关于层序地层学基本原理和技术方法的详细介绍，包括地层学原理、测井曲线解释、地震勘探等技术。
参考文献1
该文献是关于层序地层学早期发展的历史记录，提供了对该学科背景和早期理论发展的深入了解。
数值模拟技术
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CHAPTER
层序地层学在地球科学中的应用
层序地层学为沉积学研究提供了基础框架，有助于更好地理解沉积物的堆积过程和地层形成机制。
通过层序地层学的研究，可以揭示不同类型沉积岩的层序特征和沉积规律，为沉积学理论的发展提供了重要支撑。
层序地层学还为沉积学研究提供了定量的地层分析方法，提高了沉积学研究的精细度和准确性。
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成为全区通行, 易掌握、 又操作简便的地层划分对比 手段。 只要熟练掌握了这一方法 , 一般不因人而异。 但由于地质情况的复杂性, 如沉积分异较差, GR 资 料质量较差 , 地区的特殊性等, 需要在地震剖面验证 基础上反复斟酌后确定。 4 标定地震剖面并验证旋回法分层 基准面旋回法分层数据既标定了地震剖面, 同 时也检验了自身。 如果存在井与井地层厚度搭配不 当 , 横向上不能追踪 , 旋回法将重新审视 其旋回划 分。 在地区进行了地震层位标定 , 经过反复磨合, 最 终完善了分层方案。 首次利用全区统一的分层方法 , 系统开展的地震层位标定工作。 [ 参考文献 ] [1 ] 纪友亮. 层序地层学 . 同济大学出版社, 2005. [2 ] 李群, 王英民, 邱以刚等 . 层序单元体系域划分 及勘探意义. 石油勘探与开发, 30(3): 23～ 25. [3 ] 邓宏文 , 王洪亮, 李熙. 层序地层地层基准面的 识别、 对比技术及 应用 . 石油 与天然气地 质, ( ) 1996, 9 : 177 ～ 184. [4 ] 薛良清. 利用测井资料进行成因地层层序分析 的原则与方法 . 石油勘探与开发 , 1993, ( 1) : 33 ～ 38. [ 5] 张世奇, 纪友亮, 陆相断陷湖盆层序地层学模 式探讨 , 石油勘探与开发, 23 ( 5) : 20～ 23.
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内蒙古石油化工 2009 年第 8 期
层序地层学在地层统层中的应用
张 磊1, 2, 王 鹏2
( 11 长江大学; 2 1 吐哈油田公司勘探开发研究院)
Ξ
摘 要: 利用测井资料进行地层成因分析 , 用岩芯标定 , 建立测井资料的基准面旋回响应模型。 通 过井震对比 , 划分基准面中期旋回 , 并分析各地震相的地质意义。实际应用效果较好。 关键词: 层序地层学; 沉积旋回; 地层划分 1 问题的提出 在含油气盆地研究中 , 地质研究者常用测井资 料进行地层的划分和对比。 但是, 许多测井分层往往 是岩性地层的划分和对比, 存在着明显的穿时现象 ( 徐怀大, 1986 年; 张厚福等 , 1988 年 ) 。 因此, 利用地 震资料进行地层划分与对比的地震地层学发展很 快, 而利用测井资料进行地层学的研究较少。 近年来, 随着盆地勘探与开发的展开, 盆地各个 区块的地质分层有可能混乱 , 不 统一, 且为了寻找 “隐蔽” 圈闭 , 建立高分辨率的年代地层格架 , 已成为 当务之急。 在盆地勘探过程中积累的大量测井资料, 往往得不到充分利用, 造成了极大的浪费。 能否利用 测井资料建立精确的年代地层格架 , 为寻找油气服 务这个问题十分尖锐地摆在我们面前。 高分辨率层 序地层学理论的提出与发展, 为用测井资料建立年 代地层格架提供了坚实的基础。 层序地层学主要包 括两个 “流派” : 一是以V ail 等人为代表提出的以不 整合面为边界的沉积层序; 再一就是 Gal low ay 等人 提 出 的 成 因 地 层 层 序 ( Genet ic St ra t igraphic Sequence ) 。 本文主要讨论利用测井资料进行成因地 层层序分析的方法。 2 层序地层学原理 层序地层学是 V ail 等人于 1987 年在地震地层 学基础上提出的。 层序地层是指地层不整合面或与 之相对应的整合面为边界的年代地层格架中具有成 因联系的地层 (V an W agner 等人 , 1990) 。 在层序 地层学基础 上, C ros s 等 ( 1994 ) 发展了 w hee ler 提出的基准 面概念, 认为基准面 并非海或 湖水面, 而是沉积物在水平方向上向前叠覆的一个 抽象的势能面: 基准面上升, 沉积空间扩容, 扩大的 容积 (A ) 与沉积物供给体积 (S ) 之比大于 1, 沉积物 向盆地边缘 “退积” , 纵向剖面沉积物粒度表现为 “下 粗上细” ; 基准面下降 , 沉积空间缩小 , 扩 大的容积 (A ) 与沉积物供给体积 ( S ) 之比小于 1, 沉积物向盆 地中心 “进积” , 纵向剖面的沉积物粒度表现为 “下细 上粗” 。 一个完整的基准面旋回形成一组有成因联系 的地层。
图 1 “层序地层学” 地层对比原理 图 2 陆相盆地构造控制下的沉积旋回特征
收稿日期: 2008- 11- 12
2009 年第 8 期 张磊等 层序地层学在地层统层中的应用 层序地层学更多地强调 “等时面” 和等时对比, 除一般的层对层对比外 , 同时提出 “面” 与 “层” 对比 的新概念。 如图 1 中 a 所示 , 图中有三个等时面, 在① ～② 等时面过渡阶段 , 盆地发生 “进积” , 盆地内部有地 层, 边缘是一个剥蚀面, 盆边 “界面” 与盆内地层具等 时性; 而② ～ ③等时面过渡阶段 , 盆地发生 “退积” , 地层向盆外扩展 , 盆地中心物源匮乏, 无地层 , 盆地 中心 “界面” 与边部地层具等时性。 由于陆相盆地的 规模比海相盆地小, 所以, 陆相盆地 , 特别是箕状凹 陷发生的上超、 顶削造成的层序缺失更像图 1 中b 和 c, 本区见到的是 b。 一个值得注意的现象是, 无论层序的数目怎样 不同 , 然而, 同期发生的沉积通常都表现为旋回 “同 相” , 即沉积物粒度韵律变化的一致性。 张尚锋等 (2003) 认为 , 基准面变化具层次性, 连 续性及阶段性 , 从而形成基准面变化过程响应中所 保存在地层记录的垂向叠覆关系及其横向变化的规 律性。 在海相盆地, 这种规律性变化主要来源于统一 的海平面升降; 在陆相盆地, 这一变化主要来源于统 一的构造背景 ( 如图 2) 。在统一的区域应力作用下, 盆地具有统一的沉积旋回特征, 从贯穿盆地发生、 发展、 消亡过程的下沉- 抬升旋回 , 到某个时段的下 沉- 充填旋回等, 在不同地区均存在一致性。 这种一 致性实际就是利用沉积特征在全区统一划分对比地 层的基础。 当然 , 要特别注意地区间也存在一定的差 异, 如总体下沉也会有局部抬升, 或总体抬升也会有 局部下沉, 以及凹陷不同部位地层层序的数目会有 所不同等。
图 3 划分地层内、 外圈资料思路图
层序地层学立足于沉积特征划分地层, 但突破
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内蒙古石油化工 2009 年第 8 期
图 4 X 1 井地层划分图
313 经孢粉化石标定, 侏罗系存在 6 套地层, 见图 4。图中的 “基准面升降转换面” 与孢粉标定的 J 2- 1 组与 J 2- 2 分界相吻合, J 2- 1 组与 J 2- 2 组构成了 一个完整的正反旋回。 上侏罗统 J 3- 1 为反旋回, 其 GR“倒三角” 平顶 为顶界标志。 中侏罗统 J 2- 2 总体反旋回 , 厚度较大, 以多段 (1 ～ 3 段) 和形式多样为特征 , GR 曲线的多段和形 式多样实际反映了各地的构造- 沉积过程差异。 中侏罗统 J 2- 1 变化较大 , 最多的有三个粗 细- 粗完整旋回, 最少的只有一个正旋回 “退积” 。 层 序的多少取决于多项因素, 如沉积地貌 , 侵蚀沟谷或 低洼处地层层序多 , 超覆沉积时层序减少; 沉积间断 明显的层序少 , 无间断的层序多等。J 2- 1 晚期及 J 2 - 2 早期是湖泊发展的鼎盛时期 , 从 J 2- 2 开始, 沉 积基准面总体呈下降趋势, 这一点几乎在全区一致。 下侏罗统 J 1- 2, 总的以泥质沉积为主, 正旋回 , 煤层较发育, 晚期有小幅退积 - 进积 , 其 GR 值高于 J 2- 1 底部。根据 J 1- 2 地层保存多少 , 与 J 2- 2 底 GR 会有不同的接触关系。 下侏罗统 J 1- 1, 反旋回, 两段, 从进积过渡为加 积, 下段泥岩, 上段砂岩夹泥岩 , 煤层发育。 沉积旋回法由古生物资料赋予年代属性 , 一旦 被标定, 沉积旋回法便产生了优于古生物资料的的 地层识别能力。 通过掌握各层旋回的个性, 利用段与 段之间的 “错断” 划分界面, 从而使旋回法识别地层
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了过去单纯利用其岩性而忽视其 “旋回特征” , 只用 它定 “层” , 而未用其定 “界” 的传统模式, 根据层序地 层学理论, 将发现地层等时界面 , 研究旋回变化规律 放在首位, 如图 3。 思路确定之后, 方法就是关键。 层序 ( 或地层) 划 分的关键是要找到一种准确描述旋回和等时界面的 方式。已有很多文献和研究者使用 GR 或 SP 曲线分 析测井沉积相, 表达沉积旋回。 通常 , 在砂岩发育地 区使用 SP 曲线效果好, 砂岩不甚发育时使用 GR 曲 线效果好 , 通常使用 GR 曲线表达岩性粗细较为适 合。 GR 主要反映地层放射性, 与地层中粘土含量 , 特别是自生粘土矿物有关。在砂泥剖面中 , GR 与岩 石中砂、 泥比例关系密切。 通常 , 泥质含量又与沉积 物粒度关系密切, 粒度和沉积相关系密切 , GR 实际 代表了沉积相变迁, 沉积旋回或基准面变化。 应指出 的是, 旋回的描述主要是趋势而不是局部层段的岩 性突变 , 如果在大段泥岩中插进一段砂岩意 义不大。 3 应用实例 利用以上方法陆续对国外某盆地 100 口井 GR 资料进行了分析研究 , 最主要的发现有两点: 1、 每口 井的纵向剖面都存在 GR 曲线错断、 GR 趋势反向; 2、 每一段地层的 GR 曲线均表现出连续变化趋向或 段内一致性。下面, 以全区地层凹陷中部的 X1 井开 展的 GR 旋回性分析介绍如下: 31 1 全剖面 GR 曲线总体表现为从低到高, 再从高 到低过程 , 表明该井侏罗系是一个完整的正 - 反旋 回沉积 ( 图 4) 。根据沉积相研究的认识, 早侏罗世为 河流、 三角洲平原 - 沼泽, 早侏罗世晚期 - 中侏罗世 为湖泊, 晚侏罗世为三角洲、 泛滥平原; 沉积物从粗 到细, 再到粗; 沉积水体从浅到深, 再到浅; GR 曲线 很好地反映了盆地的形成 - 发展- 消亡过程。 31 2 段与段之间的 GR 曲线出现 “宏观错断” , 全剖 面共有 8 处; 基准面升降转换面, 全剖面共4 处 , 从上 升转为下降。 一般情况下 , 一组成因相联系的地层在不间断 沉积过程中不论是水体深浅, 还是沉积物源、 成分粒 度等均应当是连续变化的 , 而 GR 曲线也应当是连 续的, 如果发生突变, 应表示由构造抬升引起的侵蚀 间断的发生 ( 新一轮沉积通常与上一轮沉积不存在 岩性、 沉积相等连续性 ) 。 如图4 所示 , GR 错断� 、 � 号面与地震不整合面相吻合, GR 错断面 � 、 �、 � 与地震波阻抗界面相吻合。