层序地层学在油气滚动勘探开发中的应用
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一、I型层序界面与II型层序界面的异同点与I型层序界面相比,其不同点为:II型层序边界缺乏明显的台地斜坡侵蚀作用和沉积相带向盆地方向的迁移。
在陆棚边缘,II型界面上覆的地层一般是平行和加积的,而I型层序界面上覆的地层主要是斜向和进积的。
II型层序边界形成时海平面在相对短的时间内就开始上升并淹没外台地。
II型层序底部台地和滩边缘楔形体将会在下伏的台地边缘处或稍低的位置发生沉积并向陆地方向上超与I型层序界面相比,其相同点为:在Ⅱ型层序界面形成期间,发生类似小规模I型海平面下降时所产生的淡水成岩作用,其包括颗粒溶解,特别是不稳定文石和高镁方解石的溶解。
也发育少量渗流和潜水胶结物的沉淀和混合带白云化作用。
在II型层序边界形成时,也会发生超盐度白云化作用。
二、三种体系域体系域是指一系列同周期沉积体系的集合体,是一个三维沉积单元,其边界是上超、下超等沉积边界。
(1)低位体系域低位体系域是指I型层序中位置最低、最老的体系域,是在相对海平面下降到最低点并且开始缓慢上升时期行成的。
低水位体系域存在于三种地质背景中:陆架坡折背景(常见于被动大陆边缘);缓坡背景;生长断层背景。
在具有陆棚坡折和深水盆地沉积背景中,低位体系域是由海平面相对下降时形成的盆底扇、斜坡扇和海平面相对上升时期形成的低位前积楔状体以及河流深切谷充填物组成的。
(2)海侵体系域海侵体系域(Transgressive systems tract,简称TST),是I型和Ⅱ型层序中部的体系域,它是在全球海平面迅速上升与构造沉降共同产生的海平面相对上升时期形成的,以沉积作用缓慢的低砂泥比值的一个或多个退积型准层序组为特征。
主要沉积体系类型是陆架沉积、三角洲沉积、海岸平原沉积以及障壁岛及泻湖、受潮汐影响的沉积。
其底界初始海泛面,顶界是一个分布较广的下超面,顶部沉积物以沉积慢、分布广、富含有机质、沉积物细为特征(3)高位体系域高位体系域是I型和Ⅱ型层序上部的体系域,是在海平面相对上升转变为相对下降时期形成的,由向盆内进积的一个或多个准层序组组成主要沉积体系类型相似于海侵体系域,但河流作用更明显,河道砂发育,潮汐影响变小,泻湖和煤系地层不太发育高位体系域顶部以I型和Ⅱ型层序界面为界,底部以下超面为界三、断陷型湖泊层序地层在油气勘探中的应用四、地层剖面和年代地层格架的转换五、I型层序边界与II型层序边界I型层序边界(SB1)I型层序边界是一个区域性的不整合界面,是全球海平面下降速度大于沉积滨线坡折带处盆地下降速度时产生的以河流回春作用、沉积相向盆地方向迁移、海岸上超的向下转移以及与上覆地层相伴生的陆上暴露和同时发生陆上侵蚀作用为特征。
层序地层学在油气勘探中的应用层序地层学在油气勘探中的应用一、层序地层学简述1.1 什么是层序地层学层序地层学通过对地震、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和更科学地进行油藏以及其他沉积矿产的钻前预测。
1.2 层序地层学的提出层序的基本概念在18世纪晚期即已提出;到了20世纪50年代后期,美国地质学家威尔(Vail)等,在研究了大量资料的基础上,于1965年提出第一代的全球海平面相对变化曲线和地震地层学基本原理,引发震撼,并于1977年出版书籍《地震地层学在油气勘探中的应用》;1987年,美国哈克(Haq)、威尔(Vail)等,在总结各项成果的基础上,提出第二代海平面相对变化曲线,并系统地提出层序地层学的基本理论与概念。
《层序地层学原理》一书的出版标志着层序地层学进入成熟和蓬勃发展阶段。
1.3 层序地层学的基本概念1、基本层序:层序是由不整合面或其对应的整合面限定的一组相对整合的、具有成因联系的地层序列(Mitchum等,1977)。
2、体系域:由小层序和组成层序的次级单元的一个或多个小层序组形成的同期沉积体系的联合体称为沉积体系域。
体系域的解释是建立在小层序堆叠型式、与层序的位置关系和层序边界类型的基础上。
3、海泛面和最大海泛面:一个分隔年轻的和年老的地层的界面,穿过此面水深明显增加。
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。
5、密集段或凝缩层:密集段是薄的海相地层单位,由远洋到半远洋沉积物组成,以极低的沉积速度为特征。
在地震剖面上,通常由高水位体系域的前积斜层的底面来证实,每个斜层都下超到下伏的海进和低水位体系域上。
因此,下超面通常是密集段存在的一个很好标志。
文章编号:1009-3850(2002)04-0102-05高分辨率层序地层学在油田上的应用郝素凤,马立祥(中国地质大学,湖北武汉 430074)收稿日期:2002-03-04摘要:高分辨率层序地层学以全新的思路系统地提出了诸多层序地层学的新概念、新方法、新模式。
运用该理论体系能增加层序地层分析的分辨率,从而可更有效地提高储层描述和储层模拟的合理性,将地质解释、测井解释和地震解释技术有机地结合在一起。
凭借比以前更高精度的高分辨率层序地层学,是对油田进行系统储层评价和预测的一种有效途径,也是未来储层研究发展的一种趋势。
本文就该理论在油田应用方面提出一些看法,阐述了高分辨率层序地层学在油田上的实际应用及目前存在的一些问题。
关 键 词:高分辨率层序地层学;地震地层学;储层预测中图分类号:TE539.2文献标识码:A1 高分辨率层序地层学的发展近20多年来,层序地层学得到了很大的发展,人们广泛将此应用于露头和岩心,并运用古生物、测井、地震等资料,对地层进行划分、对比和综合解释。
1948年,北美地质学会年会的沉积相和地质历史研讨会上,Sloss 提出了地层层序(stratigraphic sequence)的说法,并于第二年与他人共同发表了关于这方面的文章。
1963年,Sloss 发表文章)))/北美克拉通内的层序0,再次强调了层序的含义。
很明显,Sloss 将/层序0定义为:以不整合为界的岩石地层单元,是构造旋回的岩石记录。
在Vail 等(1977)的5AAPG Memoir 266出版前,Sloss 的成果分享者甚少,几乎没有文献论及/层序0(sequence)。
Vail 工作组运用地震资料的地层学解释技术发展了Sloss 以不整合限制的层序,而且Vail 把层序的形成看成是对全球海平面变化的响应。
70年代中期到80年代中期是地震地层学蓬勃发展的年代。
地震地层学的发展为层序地层学打下了坚实了理论和方法基础。
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。
层序地层学在油气勘探领域中的应用引言层序地层学在油气勘探中扮演着重要的角色。
通过对地层的层序性质进行深入研究,不仅可以帮助地质学家更好地理解地层的时空分布规律,还能够指导油气勘探的开展。
本文将从层序地层学的概念入手,深入探讨其在油气勘探领域中的应用,并共享个人观点和理解。
一、层序地层学概念及基本原理1. 层序地层学的概念层序地层学是地层地质学的一个重要分支,研究地层的堆积和发育规律,以时间和空间为基础,探讨地层的垂直序列和水平关系,揭示地层的层序性质。
通过对地层的层序性质进行认真研究,可以揭示地层的堆积规律、沉积环境和演化历史,为油气勘探提供可靠的地质依据。
2. 层序地层学的基本原理地层的分层规律不仅受沉积条件、构造运动和物源质量等因素控制,还受海平面波动和气候变化等因素的影响。
层序地层学通过对不同层序特征的分析,可以揭示这些影响因素,从而推断出地层的沉积环境和演化过程。
在油气勘探中,这些信息对于确定有利油气形成和富集区具有重要的指导意义。
二、层序地层学在油气勘探中的应用1. 层序地层学与油气勘探的关系油气勘探的关键在于找准有利的油气富集区,而地层的层序性质往往是决定油气勘探目标的关键。
通过对地层的层序特征进行认真研究,可以揭示油气富集区的空间分布规律和聚集规律,指导油气勘探的开展,提高勘探的成功率。
2. 层序地层学在勘探目标的确定中的应用层序地层学通过对地层层序特征的识别和解释,可以帮助地质学家确定有利的油气勘探目标。
特别是在复杂构造、复杂沉积盆地和难以区分的地质构造中,层序地层学的应用尤为突出,对于确立勘探目标和提高勘探效果具有重要的意义。
3. 层序地层学在勘探实践中的案例分析通过对全球范围内的勘探实践案例进行分析,可以发现层序地层学在油气勘探中的重要作用。
在北美地区的页岩气勘探中,层序地层学对于确定页岩气富集区的空间分布和富集规律起到了关键作用,为页岩气的大规模开发提供了可靠的地质依据。
三、个人观点和理解从事多年的油气勘探工作,我深切体会到层序地层学在勘探中的重要作用。
一、论述层序、体系域及其界面、滨线迁移轨迹关系(1)层序:为一套成因上相关的、相对整合的连续地层序列,其上下以不整合面或者与之对应的整合面为界。
层序界面:不整合面或与之对应的整合面。
(2)层序通常包括低位体系域、海侵体系域、高位体系域和陆架边缘体系域,其滨线迁移轨迹为先向陆地方向迁移,再向盆地方向迁移。
强调以陆上不整合及其海相相对应的整合作为的层序边界。
一个沉积层序是由三个要素组成,即顶超(退覆)部分、上超或海侵部分、反映最大海泛面的边界。
它的最大海泛面在层序的中部,并将较老的退积沉积体系与较年轻的前积沉积体系联系起来。
通常包括低位体系域、海侵体系域、高位体系域和陆架边缘体系域,其滨线迁移轨迹为先向陆地方向迁移,再向盆地方向迁移。
(3)层序的边界面包括Ⅰ型层序界面和Ⅱ型层序界面。
Ⅰ型层序界面是一个区域性的不整合面,是在沉积滨线坡折带处,由海平面相对下降产生的。
Ⅱ型层序界面是由于全球海平面下降速度小于沉积滨线坡折带处盆地沉降速度时形成的。
这两种层序界面上,沉积滨线均具有向盆地方向的迁移轨迹。
最大海泛面对应于滨线迁移轨迹向陆方向最远时的沉积。
2、(1)体系域:是与海平面升降有关的同期沉积体系。
是指一系列同期沉积体系的集合体,是具有成因联系的、相的三维空间组合。
准层序是一个以海泛面或与之对应的面为界、成因上有联系的层或层组构成的相对整合序列,是测井层序地层分析的最小基本单元;厚度为几米到几十米。
有成因关联的一套准层序构成准层序组,根据准层序的叠置样式,准层序组可划分为进积、加积、退积三种类型。
体系域的界面有:最大洪泛面、强制海退底界面、海侵浪蚀面、相对应整合面及陆上不整合面等。
(2)体系域界面:是分隔一个层序内某一体系域与其上、下体系域之间的分界,主要由相对海平面(在湖泊层序中为相对湖平面)变化引起。
在沉积特征上常表现为水体深度的突然增加或降低,常伴随着小的水下侵蚀作用和无沉积作用,表明存在小的沉积间断,但在向陆方向与之对应的面,并没有明显的陆上侵蚀作用,也没有海岸上超向下转移或沉积相向盆地方向的迁移。
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”。
地质学在油气勘探中的应用在当今的能源领域,油气资源的勘探和开发对于满足全球能源需求至关重要。
而地质学在这一过程中发挥着举足轻重的作用,它就像是一位经验丰富的探险家手中的地图和指南针,为寻找深埋地下的油气宝藏提供了关键的线索和方向。
地质学是一门研究地球的物质组成、内部结构、外部特征、各层圈之间的相互作用和演变历史的科学。
在油气勘探中,地质学家们运用各种地质理论和方法,对地下的地质构造、岩石类型、沉积环境等进行深入分析,以评估油气存在的可能性和潜力。
首先,地层学是地质学的一个重要分支,在油气勘探中具有重要意义。
地层就像是一本记录着地球历史的“书籍”,每一层都蕴含着特定时期的地质信息。
通过对地层的研究,地质学家可以了解不同地层的形成年代、沉积顺序和岩性特征。
在油气勘探中,特定的地层往往与油气的生成、储存和运移有着密切的关系。
例如,某些富含有机质的泥页岩地层在特定的地质条件下可以生成油气,而砂岩等渗透性较好的地层则可能成为油气储存的良好场所。
沉积学的研究对于油气勘探同样不可或缺。
沉积环境决定了沉积物的类型和分布,进而影响了油气的生成和储集条件。
例如,在三角洲、滨海等沉积环境中,往往会形成大量的砂体,这些砂体由于孔隙度和渗透率较高,有可能成为优质的油气储层。
地质学家通过对沉积岩的岩性、粒度、沉积构造等特征的分析,可以推断出古代沉积环境的类型和演化过程,从而为寻找油气储层提供重要的依据。
构造地质学在油气勘探中的作用也不容小觑。
地下的地质构造就像是一个复杂的迷宫,而构造地质学则是解开这个迷宫的钥匙。
地质构造控制着油气的运移和聚集。
例如,背斜构造是油气聚集的常见场所,因为它能够形成一个向上凸起的空间,使得油气在浮力的作用下向上聚集。
断层在某些情况下也可以成为油气运移的通道或者封堵油气的屏障。
通过对地质构造的研究,地质学家可以预测油气可能聚集的位置,为钻探提供目标。
除了上述几个方面,岩石学的研究也为油气勘探提供了有价值的信息。