地震沉积学在徐家围子断陷的应用
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松辽盆地北部徐家围子断陷沉积体系及其演化规律
王平在;辛仁臣
【期刊名称】《东北石油大学学报》
【年(卷),期】2001(025)003
【摘要】利用大量岩心、录井、测井及地震资料,运用沉积学和层序地层学最新方法、理论,研究了松辽盆地徐家围子断陷沉积体系类型、特征及沉积体系的时空演化规律. 结果表明,徐家围子断陷发育的沉积体系有冲积扇河流体系类、扇三角洲体系类、辫状河三角洲体系及湖泊体系. 火山岩相在断陷演化的早、晚期较为发育. 冲积扇河流体系、扇三角洲沿盆缘断裂呈裙带状发育,向盆地方向相变为深湖相,在扇三角洲的深湖区发育有湖底扇. 箕状断陷盆地在缓坡一侧可发育辫状河及辫状河三角洲.
【总页数】5页(P36-40)
【作者】王平在;辛仁臣
【作者单位】中国矿业大学资源开发工程系,;大庆石油学院石油勘探系,
【正文语种】中文
【中图分类】TE111.3
【相关文献】
1.徐家围子断陷下白垩统营城组四段层序地层与沉积体系发育特征 [J], 冯有良;吴河勇;刘文龙
2.松辽盆地北部徐家围子断陷营城组油气地质特征研究 [J], 吴晓虎
3.松辽盆地徐家围子断陷沙河子组物源与沉积体系分析 [J], 钟安宁; 周翔
4.深层火山岩地球化学特征及沉积古环境--以松辽盆地北部徐家围子断陷兴城地区为例 [J], 伍宏美;陈亚军;姜冠一;马强
5.深层火山岩地球化学特征及沉积古环境——以松辽盆地北部徐家围子断陷兴城地区为例 [J], 伍宏美;陈亚军;姜冠一;马强
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火山岩地层地震反射特征和地震-地质联合解释:以徐家围子断陷为例程日辉;李飞;沈艳杰;唐华风【期刊名称】《地球物理学报》【年(卷),期】2011(054)002【摘要】火山岩地层的地震反射特征可通过地震参数、反射结构与地震相、地震地层结构进行地质解释.徐家围子断陷营城组是一套以火山岩占优势的火山岩地层.钻遇营城组钻井与地震资料匹配给出了各种地震属性、反射结构和地震相的地质解释.在徐家围子断陷地震三维工区开展的火山岩地层的地震-地质联合解释包含三个层次1:地震参数、反射结构与地震相、地震地层结构,反映火山作用和与相关的沉积作用的地层记录,其中反射结构与地震相是解释的重要环节.平行和发散反射结构可出现在自火山斜坡至盆地的环境,是火山物质较连续的展布和平稳堆积.前积反射结构可出现在火山斜坡至盆地的过渡环境,是火山物质的不连续和快速堆积.丘状和披盖反射结构可出现在火山口至盆地的各种环境中,与岩浆穹窿和基浪沉积有关.充填反射结构可出现在许多环境中,是火山物质下切冲蚀作用形成的.火山岩地层地震-地质解释遵循由大到小和由粗而细的原则,对应地震参数、反射结构与地震相和地震地层结构.【总页数】9页(P611-619)【作者】程日辉;李飞;沈艳杰;唐华风【作者单位】吉林大学地球科学学院,长春,130061;吉林大学地球科学学院,长春,130061;吉林大学地球科学学院,长春,130061;吉林大学地球科学学院,长春,130061【正文语种】中文【中图分类】P631【相关文献】1.应用地震反射终端特征和地层倾角测井资料探讨地层接触关系 [J], 林自强2.南黄海盆地海相地层地震反射特征及地震层序地质时代 [J], 杨艳秋;李刚;易春燕;3.南黄海盆地海相地层地震反射特征及地震层序地质时代 [J], 杨艳秋;李刚;易春燕4.利用地震叠前数据预测火山岩裂缝的方法和效果分析——以松辽盆地北部徐家围子断陷营城组火山岩为例 [J], 姜传金;鞠林波;张广颖;初丽兰5.生物礁内部地震反射特征的地质解读及以体系域为单元的层序地层学认识——以珠江口盆地生物礁为例 [J], 黄诚;傅恒;房晓璐;陶碧娥;刘雁婷因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
徐家围子断陷营城组火山岩分布特征及火山喷发机制的新认识姜传金;陈树民;初丽兰;张广颖;鞠林波【期刊名称】《岩石学报》【年(卷),期】2010(026)001【摘要】基于深层钻井和连片处理三维地震资料,结合同位素测年,本文对松辽盆地北部徐家围子断陷白垩系营城组火山岩的分布特征及其喷发机制进行了研究.本区火山岩分布广、厚度大、沿深大断裂串珠状分布;纵向上分为下部营一段和上部营三段两套;营一段分布于断陷中部及其以南地区,岩性以酸性为主;营三段分布于断陷中部及其以北地区,酸性和中、基性火山岩均有发育.本区断裂类型及其组合复杂,正、逆、走滑和花状断裂都有发育;两组断裂交汇部位是火山喷发的主要通道.深大断裂与火山岩时空展布关系显示,营一段火山岩主要受徐中断裂控制,由北向南依次喷发,岩性以酸性为主;营三段火山岩主要沿着徐东花状断裂带由南向北依次喷发,表现为基性与酸性交替的双峰式.营城组火山岩喷发类型有三种:裂隙式、中心式与复合式.徐家围子断陷营城组火山岩储集性能优良且毗邻烃源岩,与断裂、源岩及盖层有利匹配,可构成有利的、生储盖组合,具有良好的天然气勘探前景.【总页数】10页(P63-72)【作者】姜传金;陈树民;初丽兰;张广颖;鞠林波【作者单位】大庆石油学院地球科学学院,大庆,163318;大庆油田有限责任公司勘探开发研究院,大庆,163712;大庆油田有限责任公司勘探开发研究院,大庆,163712;大庆油田有限责任公司勘探开发研究院,大庆,163712;大庆油田有限责任公司勘探开发研究院,大庆,163712;大庆油田有限责任公司勘探开发研究院,大庆,163712【正文语种】中文【中图分类】P317【相关文献】1.利用地震叠前数据预测火山岩裂缝的方法和效果分析——以松辽盆地北部徐家围子断陷营城组火山岩为例 [J], 姜传金;鞠林波;张广颖;初丽兰2.徐家围子断陷安达地区营城组火山岩喷发期次及其形成演化规律 [J], 王志国3.火山岩定容充注物理模拟实验研究\r——以松辽盆地徐家围子断陷营城组火山岩为例 [J], 张学娟;荣鹏飞;卢双舫;张曦;郭天然;王民4.松辽盆地徐家围子断陷兴城地区营城组一段火山岩特征及火山喷发模式 [J], 闫林;胡永乐;冉启全;张睿达;孙圆辉5.松辽盆地北部徐家围子断陷营城组火山岩受控机制分析 [J], 蔡周荣;夏斌;郭峰;万志峰;刘维亮因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
松辽盆地徐家围子断陷营四段沉积相研究罗佳强;任延广;吴朝东;刘文龙【摘要】徐家围子断陷是一个构造格局呈西断东超、地层厚度西厚东薄的箕状断陷盆地,在沉积上具有多沉积中心、多物源和近物源的特征,北部安达地区火山是主要物源区.通过对研究区20多口井的岩心观察、以及测井、录井、地震和分析化验资料等的综合研究认为,徐家围子断陷营四段主要发育一套以粗砂岩-粗砾岩为主的河湖相粗碎屑沉积,主要发育7大岩相类型和5大沉积体系;其中,营四段下亚段在研究区北部主要发育扇三角洲沉积体系,南部则主要发育冲积扇和泛滥盆地;营四段上亚段,在宋西断层以东主要发育辫状三角洲体系,而以西主要发育扇三角洲沉积体系,南部则主要发育河流三角洲体系;在各沉积体系前缘则发育滨浅湖沉积.【期刊名称】《石油实验地质》【年(卷),期】2010(032)002【总页数】7页(P140-146)【关键词】粗碎屑岩;物源;沉积相;营四段;徐家围子断陷;松辽盆地【作者】罗佳强;任延广;吴朝东;刘文龙【作者单位】北京大学,石油与天然气研究中心,北京,100087;中国石油大庆油田股份公司,大庆石油勘探开发研究院,黑龙江,大庆,163712;北京大学,石油与天然气研究中心,北京,100087;中国石油大庆油田股份公司,大庆石油勘探开发研究院,黑龙江,大庆,163712【正文语种】中文【中图分类】TE122.3到目前为止,徐家围子断陷钻遇营四段的探井有105口,三维地震已全部覆盖。
已有勘探成果表明徐家围子断陷深部的天然气资源主要集中在营城组火山岩和砂砾岩之中。
由于营四段主要发育一套以粗砂岩—粗砾岩为主的河湖相粗碎屑沉积,使得该区营四段的油气勘探进展缓慢和石油地质研究难度很大。
该区在以往的研究中主要存在沉积相研究太过于宏观、砂砾岩体分布规律不清和有利的砂砾岩储层发育区不明确等问题[1-4]。
因此,开展营四段沉积相研究对砂砾岩气藏进一步评价、勘探及相关研究等均具有重要作用。
松辽盆地徐家围子断陷沙河子组地震相研究吕鹏佶;柳成志;颜康;张继伟【摘要】松辽盆地徐家围子断陷沙河子组处于断陷早期,受断陷影响较大.针对研究区的实际情况,根据地震反射终止关系,将沙河子组划分出了5个地震层序,即Sq1~Sq5.利用地震反射的内部结构和外部几何形态,结合地震同相轴等各类参数,在目的层内识别出楔状发散、席状平行、席状披盖、丘状前积、丘状空白和丘形乱岗状6种地震相,并描述其特征.通过综合解释,把地震相转换为沉积相.结果表明,沙河子组主要发育有辫状河三角洲、扇三角洲、湖泊和湖底扇等沉积体系.【期刊名称】《地质与资源》【年(卷),期】2014(023)004【总页数】5页(P330-334)【关键词】徐家围子断陷;沙河子组;地震相;层序;沉积相;松辽盆地【作者】吕鹏佶;柳成志;颜康;张继伟【作者单位】东北石油大学地球科学学院,黑龙江大庆163318;东北石油大学地球科学学院,黑龙江大庆163318;大港油田采油二厂,河北沧州061103;中国石油大学地球科学学院,北京100083【正文语种】中文【中图分类】TE121.1松辽盆地为中国东北部的中新生代陆相含油气盆地,面积为26×104km2,沉积地层厚度5000~6000 m,历经沉积早期张裂、中后期的整体凹陷和后期褶皱3个阶段,是具有“上拗下断”双层地质结构的沉积盆地[1-4].故此松辽盆地深、浅层表现出不同的油气聚集分布特征,中浅层研究勘探程度高,并已经取得了丰富的资源,而盆地深层勘探也获得了重大突破.徐家围子断陷位于松辽盆地中央古隆起带东部,在晚侏罗世到早白垩世早期形成断陷,是该盆地具代表性的深层含气断陷[3].徐家围子断陷近南北向展布,所在的构造单元为东部断陷区(图1).整个断陷长115 km,宽33 km,断陷面积为3097 km2.沙河子组处于白垩系底部的强烈断陷期,介于下部的侏罗系火石岭组和上部的营城组之间.地震层序是沉积层序在地震剖面上的反映[5-6],前人在这一问题上已做过大量研究[7-9].通过对地震波组接触关系的识别,在徐家围子断陷沙河子组地层中,能够清晰地发现上超、下超及削截等不整合反射类型,与此同时对地震剖面进行追踪对比.基于以上,可将沙河子组地层划分出5个地震层序,即Sq1~Sq5(见图2、表1).结合本地区的沉积特征、沉降演化及地质背景等实际情况,此次研究以14条骨架剖面为基础,在不同层序中一共识别出了6种地震相,其中包括楔状发散、席状平行、席状披盖、丘状前积、丘状空白和丘形乱岗状地震相.2.1 楔状发散地震相其剖面形态总体呈楔状,可向盆地边缘加厚或减薄,在沉积过程中断陷边缘基底的差异沉降作用或者沉积速率的横向变化均可以形成这种地震相类型.本地区沉积体主要发育于徐家围子断陷东部的缓坡带,反映三角洲前缘以及滨浅湖沉积体系.在沙河子组沉积时期,尚深3井在地震剖面上高连续,高频率和强振幅的特点正反映出这种楔状发散特征,对应的岩性为互层的薄砂泥岩,并发育有少量薄煤层;宋深101井在沙河子组地层中的地震剖面上也呈现出这种楔状发散、而其反射具有低连续和低频率、弱振幅的特征,岩性除夹有少量薄层泥岩外,以厚层砂砾岩为主(见图3a).2.2 席状平行地震相本类型地震相表现出席状的外部几何形态,内部由一组平行的地震反射轴构成,与上下反射层呈平行接触关系,厚度相对稳定,以中—强振幅、中—高连续反射结构为特征,反映在一个沉积区域内相对稳定、水体能量偏低的沉积相组合[10].在徐家围子沙河子组主要发育于断陷的中部,这种席状平行结构说明了弱水动力条件,指示滨浅湖、深湖—半深湖沉积体系.宋深3井在地震剖面上就具备这种席状平行特征,表现出强振幅、高连续、高频率的特点.岩性主要是大段的厚层泥岩,夹少量薄细砂岩层及煤层.芳深10井在地震剖面上表现出席状平行、弱振幅、高连续及低频率的特点.岩心剖面上岩性以大段暗色泥岩为主,自然伽马曲线低值,属于典型的深湖—半深湖沉积(见图3b).2.3 席状披盖地震相席状披盖型地震相出现在徐家围子断陷缓坡带的尖灭带处,与地震底层界面相邻,由于沉积后伴随剥蚀而体现出振幅比较强的特征,主要指示辫状河三角洲平原.例如,尚深1井即位于断陷缓坡带的边缘,指示辫状河三角洲平原沉积,岩心剖面上显示此处底部发育红色泥岩,中上部均发育大段浅灰色泥岩(见图3c).2.4 前积地震相前积相通常反映某种携带沉积物的水流在向盆地方向推进的过程中由于前积作用而发生的反射.沙河子组地层前积相主要指示扇三角洲前缘和扇三角洲平原.全区发育在徐西断裂一侧,并呈零星分布,指示三角洲平原和前缘沉积.例如肇深6井就表现出丘状前积的特点,具备弱振幅、低连续、高频率的反射特征,岩性以暗色泥岩为主(见图3d),并夹少量薄层砂岩,属于扇三角洲前缘与滨浅湖沉积的过渡段.2.5 丘状空白地震相实际上,空白反射主要是由大套岩性比较均一的地层造成的.因此,地震上表现出极弱振幅的反射特点.对应的沉积相,如果在断陷的边缘主要是三角洲平原或前缘的河道沉积,而如果在断陷中部,则主要对应着深湖—半深湖沉积.本类型地震相主要分布在徐西断层一侧,如芳深801井,在地震剖面上表现为丘状空白,岩心剖面上显示存在大套杂色砂砾岩,属于扇三角洲平原发育的河道沉积物(见图3e).2.6 丘形乱岗状地震相肇深12井在地震剖面上表现出丘形乱岗状,中振幅,不连续,高频率,具备典型的丘形乱岗状反射特征.岩心剖面对应的岩性为大套砂砾岩,属于扇三角洲平原沉积.丘状外形本身指示扇体发育形态,中等振幅说明岩性变化属于渐变型,不连续说明岩性横向变化比较大,高频率可说明岩性变化频繁,岩性一般为厚层砂砾岩,对应的沉积相类型一般认为主要是扇三角洲平原或扇三角洲前缘[11].在本研究区中丘形乱岗状地震相一般分布在徐西断层一侧,指示着扇三角洲沉积体系(见图3f).根据本区的钻、测井资料,开展单井相分析.再结合三维地震资料,建立过井剖面的地震相和沉积相之间的关系,进而把地震相转换为沉积相[12].地震相向沉积相的转换是研究沉积相发育演化进而分析预测有利储层的必要环节.本文以宋深4井为例,对其沉积相以及沉积特征进行系统分析.Sq2沉积时期,在地震上的反射特征为丘状的反射结构.Sq2取心段下部为泥岩夹砂岩层,中间是泥岩夹少量灰黑色细砂岩,上部为泥质粉砂岩,泥岩中含零星炭屑.取心段主要为三角洲平原亚相沉积.在Sq3沉积时期,在地震剖面上为前积反射.取心段岩心下部为灰白色砾岩;中部岩性主要为细砂岩;上部为细砂岩和少量砂砾岩,整体呈现正韵律,三处均为典型的三角洲平原越岸沉积微相.Sq4沉积时期,地震剖面上为丘状空白反射.取心段岩心以砂砾岩为主,砾石磨圆呈次圆状,颗粒结构为不等粒结构,可见平行层理,主要反映了三角洲前缘辫状河道微相沉积.沙河子组沉积时期,徐家围子断陷受徐西断裂控制作用明显,西厚东薄,西断东超.在局部相带的变化上,由于不同地质因素引起湖平面的不断变化,不同时期的水体深度和范围均发生着细微的变化,沉积相带也随之演化,如三角洲体系内部平原与前缘之间的演化,三角洲相与湖相之间的演化,湖泊相中滨浅湖与半深湖—深湖之间的演化等(见图4).这些相带的演变形式在不同层序内特征有所差异.在不同的背景下,不同的演变形式预示着各异的沉积特征,指导着有利储层预测与油气的勘探开发.Sq1沉积时期,徐家围子断陷沉降幅度较小,沉积范围不大,扇三角洲沉积体系发育较小,滨浅湖面积亦小.Sq2沉积时期,徐家围子断陷开始进入沉降期,辫状河三角洲发育规模有所扩大,滨浅湖和扇三角洲范围也随之扩大,并且此时期发育了大规模的半深湖—深湖体系,局部发育湖底扇沉积.Sq3沉积时期,徐家围子断陷继续稳定沉降,辫状河三角洲的发育规模达到最大,并且此时期发育了大范围的半深湖—深湖沉积体系,局部发育湖底扇.Sq4沉积时期,徐家围子断陷遭受剥蚀导致面积减小,辫状河三角洲发育规模有所减小,滨浅湖范围面积减小,并且此时期发育了小范围的半深湖—深湖体系,局部发育湖底扇沉积体系. Sq5沉积时期是沙河子组沉积后期,全区遭受严重剥蚀,仅发育扇三角洲和滨浅湖,且沉积范围很小.简而言之,沙河子组沉积时期总体上下部呈正旋回,上部呈反旋回,Sq3时期可容纳空间增加速率与沉积物供给速率之比(A/S值)下降到最小,广泛发育细粒物质,水体相对最稳定.依据徐家围子断陷沙河子组地震反射终止关系,从下到上可以划分出5个地震层序,即Sq1~Sq5.利用地震剖面上内部结构和外部呈现出的几何形态,结合反射同相轴的振幅、频率和连续性等有效地震相参数,可以识别出楔状发散、席状平行、席状披盖、丘状前积、丘状空白和丘形乱岗状共6种地震相.在研究过程中,基于陆相湖盆沉积理论的指导,通过地震相向沉积相的转换,并结合沙河子组地层的沉积特征、地质背景等因素,分析了沉积相演化并建立了一套完整的沉积相模式,为松辽盆地徐家围子断陷的深层天然气勘探与有利储集层预测提供有力依据.【相关文献】[1]侯启军,冯志强,冯子辉.松辽盆地陆相石油地质学[M].北京:石油工业出版社,2009. [2]殷进垠,刘和甫,迟海江.松辽盆地徐家围子断陷构造演化[J].石油学报,2002,23(2):26—30.[3]夏利.徐家围子沙河子组沉积体系与烃源岩预测[D].北京:中国地质大学(北京),2009. [4]何委徽,真允庆,陈中,等.松辽盆地“三层式”构造格局与深部找藏[J].地质调查研究,2011,34(3):229—240.[5]徐立恒,卢双舫,陈践发,等.徐家围子断陷深层烃源岩生气评价[J].石油学报,2008,29(6):846—852.[6]徐安娜,董月霞,韩大匡,等.地震、测井和地质综合一体化油藏描述与评价:以南堡1号构造东营组一段油藏为例[J].石油勘探与开发, 2009,36(5):541—551.[7]徐怀大,王世风,陈开远.地震地层学解释基础[M].武汉:中国地质大学出版社,1990:28—59.[8]王伟,张世奇,纪友亮.青坨子凸起馆陶组地震相研究[J].断块油气田,2007,14(1):16—18.[9]宁松华,张亚敏.H凹陷三叠系小泉沟群地震相分析[J].断块油气田, 1996,3(5):9—11. [10]韩小俊,施泽进,郑天发.地震地层及地震相分析在川东南复杂储层识别中的应用[J].成都理工大学学报:自然科学版,2006,33(2): 193—197.[11]吴键,李凡华.三维地质建模与地震反演结合预测含油单砂体[J].石油勘探与开发,2009,36(5):623—627.[12]陈学海,卢双舫,薛海涛,等.海拉尔盆地呼和湖凹陷白垩系地震相[J].石油勘探与开发,2011,38(3):321—327.。
第11卷第10期2011年4月1671—1815(2011)10-2165-07科学技术与工程Science Technology and EngineeringVol.11No.10Apr.2011 2011Sci.Tech.Engng.地震沉积学在徐家围子断陷的应用宋效文1马世忠1秦秋寒1周莹2(东北石油大学地球科学学院1,大庆163318;大港油田公司油气勘探开发研究院2,天津300280)摘要徐家围子断陷深层勘探取得了重要成果,但是营四段砾岩研究难度较大,导致该后备潜力储层研究程度较低。
文中应用地震沉积学的先进理论技术方法(沉积模式和规律指导下的基于井震结合的相位转换、三维可视化、地层切片、分频、相干等技术方法)针对营四段砾岩展开研究,确定了该区为北北西主物源,刻画出了扇体轮廓及内部结构,为后期勘探开发奠定了重要基础。
同时,在实践应用的过程中更加明确了地震沉积学中技术方法的适用条件及注意事项。
关键词地震沉积学地层切片相位转换分频技术中图法分类号P631.4TE122;文献标志码B2011年1月14日收到黑龙江省教育厅科学技术研究项目(11521010)资助第一作者简介:宋效文(1980—),男,山西人,东北石油大学博士生,研究方向:油气田开发地质与储层综合预测。
E-mail :nepusxw@live.cn 。
地震沉积学是应用地震信息研究沉积岩及其形成过程的学科,它是继地震地层学、层序地层学之后的一门新的综合性学科。
其理论基础在于对地震同相轴穿时性的重新认识,但它是层序地层学和沉积学的发展而不是替代,地震沉积学研究要以地质研究为基础,在沉积学规律的指导下进行。
体系域表征、90ʎ相位转换、地层切片和分频解释是目前地震沉积学中的几种常用的技术[1—4]。
2002年徐家围子断陷深层高产工业气井的钻探成功,显示了该地区广阔的资源前景,作为重要后备潜力储层的砾岩由于研究难度较大(营四段之下是火成岩,古地形差异大,古地貌复杂,营四段砾岩本身为近源沉积、粒度相对均值且厚度变化极大),目前研究程度较低,单纯的井或者地震方面的研究已经不能满足勘探开发的需要,应用地震沉积学的先进的理论及技术方法对营四段砾岩展开研究,进行沉积相及沉积微相展布特征的描述,对徐家围子断陷营四段砾岩勘探开发有着重要的意义。
1区域地质概况徐家围子地区位于松辽盆地北部徐家围子-北安断陷带上,东到肇东-朝阳沟背斜带与莺山断陷带,南至松花江,西为安达-肇州背斜带,北为明水斜坡。
近南北向展布,长90km ,中部最宽处有55km ,面积5400km 2,是松辽盆地北部深层规模较大的断陷。
受徐西、宋西两条边界断裂控制,为西断东超型箕状断陷,沉积地层主要为古生界地层、上侏罗统-下白垩统断陷期地层、下白垩统坳陷期地层,营四段属下白垩统营城组。
2地震沉积学概念及适合研究区的技术路线2.1地震沉积学定义1998年,美国学者曾洪流,Henry ,Riola 等首次使用了“地震沉积学”一词[5],认为地震沉积学是利用地震资料来研究沉积岩及其形成过程的一门学科[6]。
2001年,曾洪流等将“地震沉积学”定义为利用沉积体系的空间反射形态和沉积地貌之间的关系来研究沉积相、沉积岩和沉积建造。
Schlager 等认为“地震沉积学”是利用高精度地震资料、现代沉积环境和露头古沉积环境模式来识别沉积单元的三维几何形态、内部结构。
朱筱敏于2006年将“地震沉积学”定义为以现代沉积学和地球物理学为理论基础,利用三维地震资料,经过层序地层、地震属性分析和地层切片,研究地层岩石宏观特征、沉积结构、沉积体系、沉积相平面展布以及沉积发育史的地质学科。
刘保国、刘力辉等人在2008年提出了实用地震沉积学[7],他们认为:国内一些大学虽然也开展了地震沉积学的研究,但基本上处于理论探讨和初步应用阶段。
针对这一现状及近几年来地震沉积学的研究实践,重新厘定了地震沉积学的研究方法和技术思路,提出了实用地震沉积学的概念,并与传统的地震地层学做了对比。
实用地震沉积学就是以地震储层预测技术(属性分析和地震反演)为主,研究等时地层格架内的沉积相及其形成过程的一门学科,是层序地层学、沉积学、地震储层预测技术相结合的产物。
其技术体系中的一个关键方法是:在一个局部区带范围内划定最小等时研究单元,研究其岩相与地震反射特征的关系,在一个相对等时面(时窗)上提取特征地震属性,作为地震相定量描述的依据,再结合单井岩心资料,研究平面反射模式和沉积相的关系,最终划定最小等时单元的沉积微相。
[7]地质学家利用井震结合的研究方法已经有很长时间了,那么地震沉积学与先前的研究方法有何不同?笔者认为:(1)原先的技术仅仅是很单一的物探手段,这些物探方法彼此间较为孤立,而地震沉积学则使得这几项物探手段同地质问题结合后有机的联系了起来,更多的沉积学方面的理论融入其中。
(2)地震沉积学在进行解释和属性提取时甚至对数据体进行了科学合理的处理,在充分考虑地貌形态和沉积速率的情况下,提取的属性将更符合实际。
(3)目前流行的地震沉积学更强调利用地震资料的横向分辨率和特殊地震参数处理来识别岩性,利用不同成因类型沉积砂体的地貌形态来恢复沉积类型和沉积演化历史。
基于以上3点认识,笔者认为地震沉积学是在研究区用现代沉积学、地球物理学、层序地层学、高分辨率层序地层学及测井地质学理论进行地质研究的基础上,通过井震标定,建立起井数据与三维地震数据的关系,以上述理论为指导,借助三维地震资料,在对地震数据做合理的处理及解释后做地震属性分析、波形聚类、分频解释、三维立体可视化分析和地层切片,从而更好的研究地层岩石宏观特征、沉积结构、沉积体系、沉积相甚至是沉积微相平面展布以及沉积发育史的一门地质学科。
因此,地震沉积学是一门相对新兴的学科,它是沉积学、层序地层学等理论的继承和发展,它的发展历史大体可以划分为地震地层学—层序地层学—地震沉积学三个阶段。
2.2地震沉积学技术路线目前的地震沉积学主要是根据井资料、基础地质研究成果及地质规律,比以往更多地运用地震资料和地震技术的研究方法,来研究高频层序地层格架划分、精细的古地貌和沉积相展布。
视地震资料的品质,甚至可进行沉积微相及油藏规模的储层研究。
图1为笔者针对研究区开展地震沉积研究的思路及流程。
具体思路是先依据取心井资料、录井资料及测井曲线等资料,在研究区内选出标准井并对该井进行长期及短期层序的划分,以建立骨架剖面的方式开展全区的层序划分对比,在这个过程中紧密结合地震资料,通过制作合成地震记录建立起地震和测井曲线的关系。
完成研究区目的层段地震层序的解释,在地震控制大的层序界面的前提下,利用井曲线的标志及旋回性,进行井震交互式的比对,在井点建立起明确时深关系的条件下,利用取心井的短期基准面旋回层序界面相对明确的优势,标定短期基准面旋回层序界面(由于深层地震分辨率比较低,界面会在地震反射波的某个位置,这个位置不一定是波峰或者波谷),再结合研究区的层序空间模式,逐步进行井震结合式的对比、闭合。
最终建立起全区高分辨率层序地层格架。
期间,可依据标定的结果对地震数据做相位转换的处理,以更好的解释目标层位。
依据短期基准面旋回层序界面的标定结果,通过合理的制作地层切片,进行属性分析和聚类分析,综合通过三维可视化、相干体分析6612科学技术与工程11卷得到的对该区古地貌的感性认识及断裂分布情况,结合分频解释结果,研究平面地震相展布,和由测井、岩心等资料经过平面相组合得到的沉积相图及沉积微相图相互标定、解释,分析研究区的沉积相及沉积微相的平面展布情况。
图1地震沉积学研究思路及流程3地震沉积学在营四段沉积研究中的应用3.1利用相位调整技术进行层序内部层位解释采用相位转换技术,可以提高层位拾取的精度。
在对研究区目的层段进行精细解释时,有些目的层段的顶界面往往不在波峰或波谷的位置,此时如果进行全区的解释,在闭合上难度较大,由于视觉误差而产生的拾取误差也较大,根据实际情况进行适当的相位转换后,使其很好的与波峰对应,由于解释软件都提供了解释层位严格追寻波峰这样的功能,做相位转换处理后的数据体的解释精度将更高。
从图2可以看到,相位转换后所要追踪的层位位置由接近波峰的位置转换到了波峰的位置,这使得层位的追踪更加准确。
3.2利用三维可视化技术判断物源方向及沉积相展布三维可视化既是一种解释工具,也是一种成果表达工具。
与传统剖面解释方法完全不同,三维体可视化解释是通过对来自于地下界面的地震反射率数据体采用各种不同的透明度参数在三维空间内直接解释地层的构造、岩性及沉积特点。
本质上讲,它是由三维空间中的构造、地层及振幅属性综图2零相位地震剖面与30ʎ相位地震转换剖面对比合组成的。
无论是做三维区域分析,还是做特定前景目标评价(包括流体界面识别),都可以通过这种‘进去看’的方式来快速完成。
在基于三维象素的立体可视化中,每个数据样点都被转换成为一个三维象素(其大小近似面元间距和采样间隔的三维象素)。
每一个三维象素具有与原三维数据母体相对应的数值,一个三色(红、绿、蓝)值以及一个暗度变量,该变量用来调整数据体的透明度。
这样,每一个地震道被转换成为一个三维象素柱。
三维可视化可以直观地对古地貌形态进行成像,构造古地貌的恢复无疑是阐明沉积物分散和堆积过程、并对沉积体系或砂体的分布做出准确预测的基础。
因此,古地貌形态三维可视化的实现可以更方便地分析古地貌对沉积的控制与影响,从而可以更有效地进行地震沉积学研究。
通过对研究区营四段顶、底界面层位及厚度的立体显示,为后期进行物源分析及确定沉积相的展布提供有利的证据。
图3中可以看出:徐中大断裂北北西向展布,将研究区分为东西两部分,营四段沉积前位于断裂西侧的地区为一向西倾的断鼻构造,徐中断裂往东地区地形高程更低,为高可容空间,但与研究区西部地貌特征相比,东部靠近徐中断裂的一片地区地形较为平缓。
结合地震剖面图可看出,过徐中断裂往东地形较为平缓。
古地貌形态初步揭示该区可能为经由兴城古隆起的北北西向物源形成的扇体沉积。
3.3分频技术刻画扇体形态分频解释技术是一种全新的地震储层研究方法,是以傅立叶变换、最大熵方法为核心的频谱分解技术,该方法在对三维地震资料时间厚度、地质不连续性成像和解释时,可在频率域内对每一个频761210期宋效文,等:地震沉积学在徐家围子断陷的应用率所对应的振幅进行分析,这种分析方法排除了时间域内不同频率成份的相互干扰,从而可得到高于传统分辨率的解释结果。
经频谱分析可知,营四段的有效频率为(5—50)Hz ,主频为20Hz ,根据分析结果做(5—50)Hz 不同频率的能量平面分布图。
在频率(24—35)Hz 时扇体形态的能量较强,成像最清晰,而逐渐向高频方向或低频方向成像越来越模糊。