结合地震资料利用地层法恢复剥蚀量

计算地层剥蚀量方法恢复地层剥蚀厚度是研究盆地演化史和进行油气资源定量评价的重要基础工作，通过地层剥蚀量的计算、地层最大埋深的确定，可以帮助我们确定烃源岩生油期、生气期，进而准确评价油气资源潜力，优选勘探目标。

目前存在多种计算地层剥蚀量的方法，如：（1）地层对比法、（2）沉积速度法（Van Hinte,1978）、（3）声波测井曲线法（Magara,1976）、（4）镜质体反射率（R o）法（Dow,1977）、（5）地震地层学法（尹天放等，1992）、（6）最优化方法（郝石生等，1988）、（7）天然气平衡浓度法（李明诚等，1996）等。

一、构造横剖面法该方法通过对构造发育特征的分析，推测地层的剥蚀量，基本原理如图1所示。

该方法适用于构造发育特征比较明显、尤其是角度不整合地区，对平行不整合的剥蚀量计算受到一定的限制。

图1 构造横剖面法推算地层剥蚀量示意图可以根据残余地层的展布特征及构造运动的特点推算出剥蚀厚度。

以某三维地震剖面为例，通过该方法可估算出该地区印支运动对C－P顶面造成的剥蚀量的剥蚀量最大可到1500m左右。

最大不超过1000m，J3～K沉积时期，J1＋2二、沉积速率法该方法是依据不整合面上下地层的沉积速率及绝对年龄计算地层剥蚀量，具体可分如图2所示的几种情形进行处理（Guidish等，1985）：图2 对不整合面的不同处理方法（Guidish等，1985）（a）将不整合面视为沉积间断，期间无剥蚀发生，界面上下沉积岩的绝对年龄的差值即为沉积间断的时间。

（b）发生了剥蚀，视剥蚀掉的地层的沉积速率等于其剥蚀速率，所以：H e=[(V上＋V下)/2]×[(T下－T上)/2]（c）认为剥蚀掉的地层的沉积速率等于不整合面之下地层的沉积速率，而其剥蚀速率等于不整合面之上的地层的沉积速率，因此剥蚀开始的时间（T e）和剥蚀厚度（H e）即为：T e=（V上T上＋V下T下）/（V上＋V下）H e=V上（T e－T上）该方法必须在知道不整合面上下地层的沉积速率及绝对年龄的情况下才能适用。

收稿日期:2004-10-10作者简介:王彬(1981-)男,中国地质大学研究生院(武汉430074)2003级硕士研究生。

潜江凹陷潜江组地层剥蚀厚度恢复研究王　彬　柳保军摘　要:将声波时差法和层序地层格架内的地震剖面法相结合,对潜江凹陷潜江组的地层剥蚀厚度进行恢复。

研究发现潜江凹陷剥蚀强度大致可以分为3个区:东北部的强剥蚀区、中部的稳定剥蚀区和西南部的斜坡剥蚀区。

关键词:潜江凹陷;地层剥蚀;剥蚀厚度恢复;计算方法 地层剥蚀是沉积盆地中普遍存在的现象。

剥蚀厚度恢复是恢复地层古厚度、古埋深进而恢复古构造和古地貌特征的基础,是定量研究盆地演化史和进行油气资源定量评价的重要基础工作[1]。

估算地层剥蚀厚度的方法很多,概括起来主要有以下几个方面:砂岩孔隙度法、泥岩声波时差法、古地温法、镜质体反射率(R o )法、沉积速率法、未被剥蚀地层厚度趋势延伸法等。

由于钻井和测试资料非常有限,很难得到地层的年龄值,所以通常利用测井资料和地震解释资料进行恢复。

潜江凹陷潜江组是早第三纪形成的一套巨厚的岩盐沉积,经历了燕山期—喜山期构造运动,整个盆地经历了断陷-断坳-坳陷的演化过程,形成了北陡南缓的构造格局和砂泥岩与含盐韵律层间互沉积的特征[2]。

从而导致地层的原始孔隙度、压实、古地温、R o 等变化规律复杂化。

因而,上述大部分方法无法单独使用。

根据潜江凹陷的资料条件和地质条件,提出以点线相结合的研究思路,即运用声波时差法对单井进行分析,以此为基准点,结合地震剖面法,对潜江凹陷的地层剥蚀厚度进行恢复。

1　地层剥蚀厚度计算方法1.1　利用测井资料估算剥蚀厚度采用真柄钦茨提出的泥岩压实外推法[3]。

Δt =Δt 0e -CH式中:Δt 0为地表未固结泥岩的声波时差值,μs Πm ;C 代表正常压实曲线的斜率;Δt 为任一埋深的泥岩的声波时差值,μs Πm ;H 为泥岩埋藏深度,m 。

Δt 0的理论值为620～650μs Πm ,某一地区的Δt 0值可根据该地区多口井正常压实曲线外推至地表平均求得。

我最近正在做剥蚀量恢复和原型盆地分析相关工作，根据现有数据先后用了地震资料趋势外延法、声波时差法和境质体反射率方法，每种方法各有优缺点。

趋势法应用范围广，不受盆地性质限制，只要对盆地的构造特征和演化有清楚的认识就可以做，但是他只能求出相对剥蚀量，即认为洼陷中心地层没有没有受到剥蚀，对于盆地整体抬升造成的剥蚀就无法估计了。

只能是用趋势法先做一个相对剥蚀量，之后用其他井上的数据做一下绝对剥蚀量进行校正。

声波时差对于浅层的剥蚀量恢复效果还不错，但对深层的不整合或是叠合盆地的下部不整合用不了。

而且最好资料段有大段的泥岩段，要是沙泥岩互层的效果非常差。

对于深层的不整合，我是尝试用境质体反射率方法做的，没有其他数据。

但境质体反射率数据有限，单井资料在不整合一下只有两三个境质体反射率的值，而且都选在深度非常接近的范围内，这样使得很临近的井求出来的剥蚀量相差甚远，几乎没有什么意义。

先后用Dow最原始的Ro差值法、外推法、最高古地温法（限于资料我用的是Barker的经验模型）求解的剥蚀量相差巨大。

总之，剥蚀量恢复是个极大的难题，基本都是个大概，要想各个资料的结果相互支持谈何容易！剥蚀量恢复是我们搞勘探过程中不得不面对的困难，希望有做过这方面工作经验的积极讨论，相互提高。

恢复地层剥蚀厚度是研究盆地演化史和进行油气资源定量评价的重要基础工作，通过中生代地层剥蚀量的计算、地层最大埋深的确定，可以帮助我们确定第三系之下的烃源岩生油期、生气期，进而准确评价油气资源潜力，优选勘探目标。

这对于第三系之下的油气资源勘探（如C、P的煤成气）显得尤其重要。

目前存在多种计算地层剥蚀量的方法，如：（1）地层对比法、（2）沉积速度法（Van Hinte,1978）、（3）声波测井曲线法（Magara,1976）、（4）镜质体反射率（Ro）法（Dow,1977）、（5）地震地层学法（尹天放等，1992）、（6）最优化方法（郝石生等，1988）、（7）天然气平衡浓度法（李明诚等，1996）等。

2007年12月Dec.,2007地 层 学 杂 志JOURNAL OF S TRAT IGRAPH Y第31卷 增刊ÒV ol.31 Supp.Ò古环境、古地形恢复利用地震资料进行古地形恢复方法研究及应用冯延状1)2)宋维琪3)刘仕友3)1)中国科学院南京地质古生物研究所 江苏南京 2100082)中石化胜利油田有限公司纯梁采油厂 山东滨州 2565043)中国石油大学(华东)地球资源与信息学院 山东东营 257061摘 要:在讨论分析地质方法进行古地形恢复方法的基础上,研究了利用地震资料进行古地形恢复的技术方法。

针对古地形恢复的几个技术关键问题:等时基准面的选取、压实校正系数的求取及差异构造校正进行讨论分析。

综合利用各种基本地质成果,同时结合古构造、现今构造特点等,确定出研究区背景校正经验系数为0.2。

就研究的方法对实际研究区目的层段进行了古地形的恢复。

关键词:古地形恢复,地震地质,沙河街组,古近系,博兴洼陷,山东中图法分类号:P 65 文献标识码:A 文章编号:0253-4959(2007)S2-0527-05文稿接受日期:2007-11-15;修改稿收到日期:2007-12-20。

第一作者简介:1966年1月生,男,高级工程师,博士研究生,长期从事油田勘探开发新技术项目管理工作,现从事沉积盆地古生物分布以及用古生物方法划分层系等方面的研究。

近年来,常用的古地貌恢复方法有残留厚度和补偿厚度印模法、回剥和填平补齐法、沉积学分析法以及层序地层学恢复法(包括高分辨率层序地层学法)。

残留厚度和补偿厚度印模法,回剥和填平补齐法这两种古地貌恢复方法在早期曾经得到广泛应用,是比较传统的古地貌恢复法,但在近几年发现它们存在一些不足之处,导致古地貌恢复必然存在相当大的误差。

笔者在讨论分析地质方法进行古地形恢复方法的基础上,研究利用地震资料进行古地形恢复的技术方法,把以往仅用地质资料、井资料恢复古地形的方法,扩充至综合应用地质资料、井资料及地震资料,把地震资料也用于古地形的恢复,结果表明恢复的古地形更加接近实际地质情况。

渤海湾盆地剥蚀量恢复中的综合分析法纪友亮;杜金虎;邹伟宏;梁宏斌【期刊名称】《同济大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2004(032)005【摘要】利用地震层速度法、镜质体反射率法、声波时差法、地质外推法等,确定渤海湾盆地中生界的剥蚀量,并建立起初步的埋藏史曲线,然后应用磷灰石裂变径迹长度分析技术,选定澳大利亚扇形模型,沿可能性最大的几种不同地质概念热史路径,对渤海湾盆地临清坳陷西部Q-5井等的白垩统地层的磷灰石裂变径迹长度分布进行了数值模拟.通过与实测磷灰石裂变径迹长度分布的比较,确定了该井合理的、精确的地质演化历史.模拟研究结果表明,Q5井在距今70Ma时,白垩系地层达到其演化历史上的最大埋深(3 500m);之后发生构造抬升并遭受剥蚀,下白垩系地层的最大剥蚀量为950 m,上白垩系地层的最大剥蚀量为1 570 m.研究过程证明,多种方法结合,比单纯用磷灰石裂变径迹热史分析法得出的结论可靠.【总页数】5页(P617-621)【作者】纪友亮;杜金虎;邹伟宏;梁宏斌【作者单位】同济大学,海洋与地球科学学院,上海,200092;华北油田分公司,地质科学研究院,河北,任丘,062552;华北油田分公司,地质科学研究院,河北,任丘,062552;华北油田分公司,地质科学研究院,河北,任丘,062552【正文语种】中文【中图分类】P512.2【相关文献】1.渤海湾中生代地层剥蚀量及盆地演化 [J], 纪友亮;胡光明;吴志平2.渤海湾盆地临清坳陷东部上侏罗统—下白垩统剥蚀量恢复与原型盆地 [J], 王明健;张训华;张运波;何登发;孙衍鹏;李文涛3."趋势厚度法"在塔里木盆地阿克库勒凸起地层剥蚀量恢复中的应用 [J], 李坤;赵锡奎;沈忠民;何建军;张小兵4.海拉尔盆地塔木兰沟组剥蚀量恢复及原型盆地构造格局 [J], 刘志文;侯艳平;陈鸿平;申文静5.伊利石结晶度在恢复地层剥蚀量中的应用——以合肥盆地安参1井白垩系剥蚀量的恢复为例 [J], 徐春华;朱光;刘国生;李春华因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

应用地震地层综合法计算叠合盆地剥蚀厚度——以塔里木盆地阿克库勒凸起为例张小兵;张哨楠;赵锡奎;何建军;李坤;代寒松;陈杨【摘要】叠合盆地中剥蚀地层厚度的恢复对沉积盆地的埋藏史、构造演化史及热史研究有十分重要的意义.目前计算剥蚀厚度的方法较多,但都存在局限性.通过对比发现,在结合其他方法的研究成果基础上,用地震资料在区域上展开的地震地层综合法在叠合盆地剥蚀厚度的恢复中具有较好的效果.运用该方法对阿克库勒凸起中上奥陶统的剥蚀地层厚度进行了计算,结果表明,中上奥陶统在该区的剥蚀厚度为0～610 m.【期刊名称】《新疆石油地质》【年(卷),期】2007(028)003【总页数】3页(P366-368)【关键词】地震;方法;塔里木盆地;阿克库勒;剥蚀【作者】张小兵;张哨楠;赵锡奎;何建军;李坤;代寒松;陈杨【作者单位】成都理工大学,油气藏地质及开发工程国家重点实验室,成都,610059;成都理工大学,油气藏地质及开发工程国家重点实验室,成都,610059;成都理工大学,油气藏地质及开发工程国家重点实验室,成都,610059;成都理工大学,油气藏地质及开发工程国家重点实验室,成都,610059;成都理工大学,油气藏地质及开发工程国家重点实验室,成都,610059;成都理工大学,油气藏地质及开发工程国家重点实验室,成都,610059;成都理工大学,油气藏地质及开发工程国家重点实验室,成都,610059【正文语种】中文【中图分类】TE111.1对寒武纪以来塔里木盆地的地层研究认为，沉积间断的时间占了一半[1]。

因此对被剥蚀的地层厚度进行相应的恢复以再现沉积盆地在某一地质历史时期的面貌[2]，有助于从构造演化史、盆地充填史、沉积演化史、热史、油气成藏史以及岩相古地理和沉积体系等各个方面对其进行深入而全面的研究，为油气资源定量计算和勘探潜力预测等提供宏观评价和指导。

目前恢复地层剥蚀厚度的方法有16种之多[2-14]。

焉耆盆地南部凹陷侏罗系剥蚀量恢复摘要：地层剥蚀厚度恢复是研究盆地演化史，古地貌恢复、保存条件的重要基础工作。

文中通过运用镜质体反射率法和泥岩声波时差法分别求取了B1井，B3井井点处的侏罗系的剥蚀量，并依此为基准点，然后通过地层对比法估算了南部凹陷侏罗系的地层剥蚀量。

关键词：剥蚀量；镜质体反射率；声波时差；闭合线网焉耆盆地南部凹陷位于焉耆盆地博湖坳陷南部，北起种马场南断裂，南至库鲁克山，面积1600km2，基底最大埋深7000m。

残存的侏罗系由凹陷中心向四周减薄。

从已有的成藏条件看，该区主要烃源岩为侏罗系三工河组和八道湾组，主要成藏期为侏罗系末，油气成藏与燕山期以前的构造运动密切相关。

因此，搞清燕山运动对于南部凹陷的构造格局，构造发育以及构造改造作用，对南部凹陷的油气保存条件研究具有重要意义。

一、地层剥蚀厚度估算目前恢复地层剥蚀量的常见常用方法很多，主流方法按学科可分为3大类：基于古温标的地热学方法，主要有镜质体反射率法，磷灰石裂变径迹法、流体包裹体法等；基于地层学或沉积学原理的地质学方法，主要有地层对比法、沉积—剥蚀速率法、沉积波动分析法等；基于测井或地震数据的地球物理学方法，主要有孔隙度法、泥岩声波时差法等。

每类方法都有其自身的适用条件和局限性。

对比表明，镜质体反射率法和声波时差法适用于焉耆盆地南部凹陷，具有获取资料迅速、简单易行的特点。

因此本文首先用了这两种方法计算了南部凹陷B1井、B3井的剥蚀量，在此基础上应用地层对比法恢复了南部凹陷的地层剥蚀量。

1.镜质体反射率计算井点剥蚀量镜质体反射率（Ro）随热演化程度增加而增大，但不会因热演化程度减弱而减小，即具有不可逆性因此长期以来它做为一种地质温度计被广泛用于各种地质学研究。

Dow于1977年提出的利用镜质体反射率(Ro)估算不整合面地层剥蚀厚度的方法,在石油地质领域得到了广泛的应用。

其基本原理就是通过剥蚀面上、下地层的Ro值的有规律变化来推算剥蚀量的大小。

１５　科技创新导报　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ　Ｈｅｒａｌｄ研　究　报　告２００９ ＮＯ．１８Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ　Ｈｅｒａｌｄ地层剥蚀是多期沉积盆地中普遍存在的现象［１－２］，它对沉积盆地中油气的生成、运移和聚集等产生重要的影响。

恢复地层剥蚀厚度是进行地质构造演化史研究的一项很重要的内容，也是进行油气资源定量评价的重要基础工作［２］。

很多地质工作者进行了深入的研究，先后出现了近２０种地层剥蚀厚度恢复的方法，比较常用的方法归纳起来有以下５类（图１）。

１　以Ｗｙｌｌｉｅ公式为模型计算的方法１．１测井曲线法基本原理是，正常压实下碎屑岩孔隙度随深度的变化是连续的。

如果我们利用场波测井、密度测井资料或综合解释出的孔隙度曲线观察其变化趋势即可做出有无剥蚀的判断。

目前，人们最常用的是声波时差测井曲线（Ｍａｇａｒａ，１９７６），一般用于测井曲线质量较高、剥蚀量较大且埋藏较浅时。

在正常压实情况下，页岩压实与上覆的负荷或埋深有关，孔隙度是页岩压实程度的度量，而声波测井资料直接反映了页岩压实程度的大小。

因此，根据正常的压实趋势，应用声波测井资料推算沉积层的压实程度，就可以估算被剥蚀地层的厚度。

它的应用依赖于正确确定地下沉积层的孔隙度－深度和声波传播时间－深度关系。

该方法的缺点是，当剥蚀面再度下沉至大于剥蚀厚度的深度以下时，因压实趋势改变，则无法计算出剥蚀量的大小。

２　地层对比的方法２．１地层对比法地层对比法［３］是比较传统的恢复剥蚀厚度的方法，即将要恢复剥蚀厚度的地层与邻区未被剥蚀的相同地层进行对比，求出其沉积厚度，除去该地层的残余厚度即可得到地层剥蚀量。

运用地层对比法求剥蚀厚度的原理如图２所示，图中Ⅰ，Ⅱ分别代表地层的深凹处（假设没有剥蚀的地层）和斜坡处（假设有剥蚀的地层）的钻井位，以Ｃ组地层为参考地层，即假设Ｃ地层在斜坡处没有剥蚀，则深凹处的地层厚度比为：λＡ＝ＨＡ／ＨＣ其中，ＨＡ，ＨＣ分别为Ａ地层和Ｃ地层在深凹处的厚度。

地层剥蚀是多期沉积盆地中普遍存在的现象[1-2],它对沉积盆地中油气的生成、运移和聚集等产生重要的影响。

恢复地层剥蚀厚度是进行地质构造演化史研究的一项很重要的内容,也是进行油气资源定量评价的重要基础工作[2]。

很多地质工作者进行了深入的研究,先后出现了近20种地层剥蚀厚度恢复的方法,比较常用的方法归纳起来有以下5类(图1)。

1 以Wyllie公式为模型计算的方法1.1 测井曲线法基本原理是,正常压实下碎屑岩孔隙度随深度的变化是连续的。

如果我们利用场波测井、密度测井资料或综合解释出的孔隙度曲线观察其变化趋势即可做出有无剥蚀的判断。

目前,人们最常用的是声波时差测井曲线(Magara,1976),一般用于测井曲线质量较高、剥蚀量较大且埋藏较浅时。

在正常压实情况下,页岩压实与上覆的负荷或埋深有关,孔隙度是页岩压实程度的度量,而声波测井资料直接反映了页岩压实程度的大小。

因此,根据正常的压实趋势,应用声波测井资料推算沉积层的压实程度,就可以估算被剥蚀地层的厚度。

它的应用依赖于正确确定地下沉积层的孔隙度-深度和声波传播时间-深度关系。

该方法的缺点是,当剥蚀面再度下沉至大于剥蚀厚度的深度以下时,因压实趋势改变,则无法计算出剥蚀量的大小。

2 地层对比的方法2.1 地层对比法地层对比法是比较传统的恢复剥蚀厚度的方法,即将要恢复剥蚀厚度的地层与邻区未被剥蚀的相同地层进行对比,求出其沉积厚度,除去该地层的残余厚度即可得到地层剥蚀量。

运用地层对比法求剥蚀厚度的原理如图2所示,图中Ⅰ,Ⅱ分别代表地层的深凹处(假设没有剥蚀的地层)和斜坡处(假设有剥蚀的地层)的钻井位,以C组地层为参考地层,即假设C地层在斜坡处没有剥蚀,则深凹处的地层厚度比为:λA=HA/HC其中,HA,HC分别为A地层和C地层在深凹处的厚度。

由地层对比法的原理可以计算斜坡处A地层在斜坡处的剥蚀厚度ΔHA:ΔHA=λA×HC’-HA’其中,HA’、HC’分别为A地层和C地层在斜坡处的厚度。