层序地层学
- 格式:doc
- 大小:5.25 MB
- 文档页数:3
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。
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。
层序地层学中各级层序边界的识别方法前言层序地层学可视为“地质学中的一场革命”。
作为一种成功的全球性理论,它在油气资源勘探开发中正发挥着巨大的作用[1]。
层序界面、层序结构和体系域及沉积体系展布是层序地层学研究的三个重要容[2]。
其中以层序界面的识别最为重要,堪称层序地层学研究的灵魂和生命[3]。
在常规的层序地层学研究中,层序界面的识别主要依据地震剖面、野外露头、录井岩性、测井曲线等资料所展现的不整合面或沉积间断面[4~7]。
但大量实践证明,有许多层序界面在宏观上是难于辨别的,但并非不存在,这就有碍正确划分层序[8]。
这种现象已成为层序格架建立中的一大难题,长期没有得到解决。
本文针对这种现状,同时根据地质、地球物理信息.由于受外界条件的干扰,在不是层序边界的地方也可能出现一定的异常而造成层序边界存在的假象。
因此在判断层序边界存在与否时,不能单纯根据某一信息的异常变化,而要同时在地震特征上、测井曲线上和钻井剖面中的岩性、岩相特征上、古生物组合上、徽量元素的变化上找尽量多的证据,以期划分准确。
一、层序分级1.一级层序或超层序代表相似构造背景下沉积的整个地层序列,地层规模相当于系或统。
在时间跨度上大于50Ma。
2.二级层序为同一个二级构造幕控制下的沉积序列,与过去所说的二级沉积旋回相当,边界为明显的不整合面。
在时间上的跨度在3--50 Ma。
陆相盆地二级层序纵向可区分出沉积类型明显不同的2—4个体系域,二级层序下部(特别是盆地沉降初期)往往发育缺少稳定水体的陆上红色沉积地层,在陆相断陷盆地主要为主的冲积扇沉积体系,在陆相坳陷盆地发育辫状河沉积,可称为“冲积体系域”或“低位体系域”;随着二级构造幕沉降围的扩大,沉积物不能充填满构造沉降形成的可容纳空间,遗留下未被沉积物充填的湖侵沉积序列可称为“水进体系域”。
或“湖侵体系域”;最大湖侵期之后,主要由于二级构造幕后期沉降速率的降低,湖盆水体面积减小、深度变浅,发育水退型沉积序列,之后还可能发育曲流河泛滥平原沉积,可分别称为“水退体系域”和“河流泛滥平原体系域”,二者组合一起与海相盆地的“高位体系域”相当。
层序地层学在油气勘探中的应用地层学是石油勘探中的一个重要学科,而层序地层学作为地层学的一个分支,对于油气勘探具有重要的应用价值。
层序地层学主要研究不同地层单元之间的相互关系及其垂直演化规律,通过对地层的垂向变化进行精细刻画,能够为油气勘探提供更精确的靶层定位和有效储集层预测,从而降低勘探风险,提高勘探效率。
下面将从层序地层学的基本原理、应用技术以及典型案例等方面进行论述。
首先,层序地层学的基本原理需要深入理解。
地层是地球上的一层层不同岩性和岩相的构成,而地层之间的关系有助于我们理解地层的垂向演化规律。
层序地层学通过分析地层单元之间的沉积相对比,可以揭示河流、湖泊、海洋等不同环境条件下的沉积规律,并根据沉积规律构建出层序地层模式。
这些层序地层模式可以帮助我们理解地质历史,预测地层储集潜力,从而指导油气勘探工作。
其次,层序地层学的应用技术也是油气勘探不可或缺的一部分。
现代勘探技术的发展使得我们能够获取更多的地层信息,而层序地层学正是利用这些地质信息来进行油气勘探的。
地震勘探是一种常用的技术手段,通过分析地震波在地下的传播路径和速度变化,可以得出地层的垂向变化情况。
此外,钻井资料和岩心分析也是层序地层学中常用的技术手段,通过分析钻井岩心和测井曲线,可以获得地层的物性数据,从而更准确地判断层序地层模式及其储集潜力。
最后,我们来看一个典型的应用案例。
在某个油气勘探区域,通过地震勘探和钻井资料分析,储量前景较好的靶层被初步确定。
然而,由于构造运动和岩性变化的影响,该靶层在地域范围内存在着垂向变化。
为了更好地预测储集层的空间分布和类型,层序地层学被引入进行精细刻画。
调查人员首先使用地震勘探技术获取该区域的地层结构图,然后使用钻井资料和岩心分析结果对地震图像进行验证。
通过对比分析地层单元之间的沉积相对比,研究人员发现靶层可以划分为不同的层序单元,并构建出相应的层序模式。
根据层序模式,研究人员可以准确预测储集层的位置和类型,从而为油气勘探提供更精准的指导。
层序地层学地理学学科
《层序地层学》是一门涉及地质结构、矿物学、地层结构的地的理学科。
随着地质年代学的发展,在19世纪,层序地层学开始成为独特的学科,成为地球科学中的一个重要分支。
层序地层学也称作“层序地层结构学”。
层序地层学主要研究地壳的历史演变,如形成地层的物质来源,探究岩石构成的演变过程、层序的历史发展以及其所表示的地质年代的研究。
为了更好地识别和分析地层,研究者需要运用各种实验和分析技术,如岩石薄片、地壳测绘、地球物理、地球化学等,来分析和揭示岩石的层序特征。
层序地层学在识别油气藏和矿产资源中有着重要的作用。
准确识别目标油气藏或矿产资源所在的层序,是油气勘探与矿产勘探中的基础性工作。
层序地层学研究成果,可以帮助油气勘探者更有效的探测油气藏和矿产资源,从而更快的获得收益和利润。
层序地层学是一门复杂的学科,它综合了地质学、地球物理、地球化学等多学科的知识,涉及面广泛,内容繁杂,也是地质工程学科中的重要组成部分。
通过系统交叉学科研究、层序地层学研究,研究者可以获得更深入的了解地壳的历史演化及其表示的地质信息。
层序地层学也可以用于地质教育和地质科普,帮助地质教师和科普人员熟悉地质历史的演化过程及其表象,因此可以发挥重要作用。
在地质教学中,层序地层学可以普及科学知识,可以帮助学生更好地理解地质学中自然现象,从而更好地了解地质历史及其表示的地质信
息。
因此,层序地层学在地质科学研究中具有十分重要的意义。
通过系统的层序地层学研究,可以更好地了解地质历史的演化,发挥其在油气勘探和矿产勘探中的作用,也可以帮助更好地普及科学知识,推动地质科学进步。
第二卷方法技术篇第一章层序地层学研究方法、流程及编图第一节野外层序地层学研究及编图层序地层学是根据露头、钻测井和地震资料,结合有关沉积环境和岩相古地理解释,对地层层序格架进行地质综合解释的地层学分支学科。
它包括野外(或称露头)层序地层学和室内层序地层学两个部分,是二者的有机结合。
但在实际的层序地层学研究中,大多数地质学家更侧重于室内的层序地层学分析,而往往忽略野外的层序地层学分析,这样丢失了大量的有用信息,导致结论出现偏差或无法正确地反映真实性。
层序地层学赖以发展的基础是地震资料或地震地层学,但就我国的具体情况而言,我国的地震剖面资料总体是比较缺乏的,而且这不多的地震资料又大多集中在油气勘探部门。
相反,目前我们的优势是地表区域地质研究程度高,进行了大面积的1:200000区调和1:50000区调,积累了丰富的区域地质资料。
这是进行地表层序地层学研究的必不可少的前提和坚实的基础(李文汉,1993)。
与此同时,由于钻井取芯的不连续性,控制井井间有一定距离,地震剖面资料的分辨率达不到期望精度等原因,而难以正确揭示地下地质体的形态及内部相变,这为依靠地下信息建立地质模型带来了难以克服的困难,而野外露头的直观性、可测性、完整性、精确性、可检验性以及便于大比例尺研究的特性为建立精确地质模型提供了一条新途径(付清平等,1994;陈中强,1995a;雷振宇,1995;伍涛等,1998a,1998b;王训练,1999;2000;穆龙新等,2000;Miall,1985,1988,1998;Mayer et al.,1991)。
所以,我们强调要进行并加强二维地表露头的层序地层学研究。
1.1 国内外野外(露头)层序地层学的研究现状层序地层学的发展过程经历了50年代的相模式、60年代的沉积体系、70年代的地震地层学和80年代的层序地层学研究阶段(Vail et al.,1977,1984,1987;Haq et al.,1987;Wilgus et al.,1988;Van Wagoner et al.,1988;Galloway,1989),到90年代层序地层学的概念和方法逐渐形成完整的体系,并在油气勘探中作为一种权威性技术得以广泛应用(邓宏文,1995;邓宏文等,1996,2000;王洪亮等,1997;魏魁生等,1997a,1997b,2001;贾振远等,1997;樊太亮等,2000;Van Wagoner et al.,1990,1995;Mitchum et al., 1991;Hunt et al.,,1992;Posamentier et al.,1992,1993a,1993b,1993c;Cross,1994;Vail et al.,1994;Emery et al.,1996)。
一、教案基本信息层序地层学教案-钻井适用课程:层序地层学课时安排:45分钟教学目标:1. 了解钻井过程中层序地层学的基本概念及应用2. 掌握钻井资料的层序地层学分析方法3. 能够运用层序地层学知识评价钻井地质条件教学方法:讲授、案例分析、小组讨论教学准备:教材、多媒体课件、案例资料二、教学内容1. 层序地层学基本概念层序、旋回、地层单元定义层序地层学的研究方法及意义2. 钻井资料的层序地层学分析钻井岩心、测井资料的层序划分层序地层学参数的计算与解释3. 层序地层学在钻井评价中的应用沉积相分析与井壁稳定性评价油气层识别与预测4. 层序地层学案例分析某一钻井井位的地层序列分析钻井过程中遇到的地质问题及解决方法5. 层序地层学在钻井设计中的应用钻井路径优化钻井液选择与处理三、教学过程1. 导入新课简要回顾上节课内容,引出本节课主题2. 讲授新课讲解层序地层学基本概念,引导学生理解并区分相关术语分析钻井资料的层序地层学分析方法,结合实际案例进行解释讨论层序地层学在钻井评价中的应用,让学生了解其在实际工程中的重要性3. 案例分析分配案例资料,组织学生分组讨论各小组汇报分析结果,进行互动交流4. 总结与作业布置总结本节课的主要内容,强调重点知识点布置作业:结合案例,编写层序地层学分析报告四、教学评价1. 课堂问答:评估学生对层序地层学基本概念的理解程度2. 案例分析报告:评估学生对钻井资料层序地层学分析方法的掌握情况3. 小组讨论:评估学生的团队协作能力和问题解决能力五、教学反思本节课结束后,教师应认真反思教学效果,针对学生的掌握情况,调整教学方法和策略,以提高教学效果。
关注学生的学习兴趣和需求,不断优化教学内容,确保教学质量。
六、教学内容5. 层序地层学在钻井设计中的应用钻井路径优化钻井液选择与处理6. 层序地层学在钻井风险评估中的应用识别潜在的地质风险,如断层、盐穹等评估风险对钻井作业的影响7. 层序地层学在油气藏评价中的应用确定油气藏的边界评价油气藏的规模和潜力8. 层序地层学在钻井完井中的应用设计合理的完井工艺选择适当的完井材料9. 层序地层学在油气田开发中的应用制定油气田开发策略优化油气田生产计划十、教学评价9. 层序地层学在油气田开发中的应用制定油气田开发策略优化油气田生产计划10. 综合练习与测试设计一份综合练习题,涵盖本节课的所有知识点进行测试,评估学生对层序地层学在钻井和油气田开发中应用的掌握程度十一、教学反思本节课结束后,教师应认真反思教学效果,针对学生的掌握情况,调整教学方法和策略,以提高教学效果。
层序内部组成及层序界面的识别
层序地层学是研究一系列以侵蚀面或无沉积作用面和与之可以对比的整合面为界的、具
有旋回性的、成因上有联系的并可置于年代地层框架内的沉积岩层关系的学科。层序地层学
的基本单位是层序,它是一套内部相对整合,在成因上有联系的、以不整合和可以与之对比
的整合面为界的等时沉积体。对每一层序来说,存在如下特点: ①层序的顶底面,为不同
类型且可以识别的不整合或整合界面。②层序内部的相对整合的层形成于同一海平面升降旋
回中,因而在成因上是有联系的,这就意味着,层序不是由一种沉积相所组成,而是多种沉
积相在纵向上和横向上的有序组合。③层序是一个具有年代意义的单位,它一方面表明,层
序内的所有岩层都是沉积在为层序边界的年代所限定的地质时间间隔内;另一方面是说层序
界面的地质年代,可以用生物地层和其他年代地层学方法加以确定,并置于年代地层框架中。
层序地层学的理论和方法是,在沉积盆地分析中首先建立等时地层格架,并将沉积相和沉积
体系的研究,置于构造沉降、海平面升降和沉积物供给的复合制约和整体的统—格架中,因
而能有效地揭示其三维配置关系。一般来说,每一层序都是由三个体系域组成(如下表)
Ⅰ型层序 Ⅱ型层序
高水位体系域(HST) 高水位体系域(HST)
凝缩段(CS) 凝缩段(CS)
海侵体系域(TST) 海侵体系域(TST)
低水位体系域(LST) 陆棚边缘体系域(SMST)
Ⅰ型界面(ⅠSB) Ⅱ型界面(ⅡSB)
准层序和准层序组是层序的基本构造单元。准层序是以海泛面和与之可以对比的面为
界,在成因上有 联系的相对整合的一套岩层或岩层组.准层序组是—套成因上有联系的准层
序,准层序组的边界可以出现以下几种情况:①在层序内部分开不同叠置方式的准层序,
②出现于层序底部与层序界面重合,③可以是下超面出现于体系域底部,成为体系域的界面。
1、层序类型及边界
在地层记录中,可以识别出两种类型的层序,即Ⅰ型层序和Ⅱ型层序.Ⅰ型层序底部以
Ⅰ型层序界面为界,顶部为Ⅰ型或Ⅱ型层序边界(图1)。
图1、Ⅰ型层序界面
Ⅰ型层序界面以河流复壮作用(硅质碎屑岩区)、沉积相向盆地方向迁移、海岸上超向
下转移和上覆地层相伴生的陆上暴露及同时发生的陆上侵蚀作用为主要特征。由于沉积相向
盆地方向迁移,必将造成非海相或浅水海相地层(如辫状河道砂岩或河口湾砂岩、潮坪相碳
酸盐岩),可直接覆盖在界面下的较深水的海相地层之上,其间缺少中等水深环境的沉积岩
层。
图2、Ⅱ型层序界面
Ⅱ型层序底部以Ⅱ型层序界面为界,顶部为Ⅰ型或Ⅱ型边界(图2)。Ⅱ型层序界面以
沉积滨线坡折带向陆方向的陆上暴露、上覆地层的上超以及海岸上超向下迁移为特征,但是
它既没有与河流复状作用相伴生的陆上侵蚀,也没有沉积相向盆地方向的转移。
不同类型层序及其界面的形成,与全球海平面下降的速度、沉积滨线坡折带的沉降迭大
小有关。Ⅰ型层序界面的形成被解释为,是由于全球海平面下降速度超过沉积滨线坡折带处
盆地的沉降,因而在该处产生海平面的相对下降时形成的。而Ⅱ型界面则是由于全球海平
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,因此在这个位置上没有发生 海
平面的相对下降。
2 层序界面的识别
层序界面的识别有以下七种方式:(1)不整合面. 不整合面是地层抬升暴露的标志,对应
于较大级别的层序界面. 对于具有明显不整合面的地层,其层序界面可以不整合面为界. 中
1井可见良里塔格组与上覆志留系和下伏地层鹰山组不整合面,是一较高级别的层序界面.(2)
古喀斯特作用面. 指地质历史时期发育的、并被后来沉积物所覆盖的(含CO2 的地下水和地
表水对可溶性碳酸盐岩地溶解、淋滤、侵蚀和沉积等)古岩溶作用所形成的作用面. 此类型
界面的形成过程即层序界面的发育过程,所以古喀斯特作用面是一类典型的层序界面,并且
可以通过古岩溶特征来识别.(3)斜坡重力流冲刷侵蚀面. 主要表现为一套台地或陆棚边缘
垮塌沉积或斜坡侵蚀作用所形成的不规则界面及其之上的低水位期的角砾状灰岩. 这类界
面是在海平面下降速率大于盆地沉降速率条件下所形成的典型层序界面.(4)火山事件作用
面. 此类界面是与火山事件作用有关,可将层序划分开来的一套火山作用形成的产物,在研
究区广泛存在.(5)岩性、岩相转换面. 此类界面在研究区广泛发育,是在海平面下降速率小
于盆地沉降速率条件下形成的,其主要表象为陆上暴露而无河流回春现象发生,台地上和台
地边缘可能会经历短暂的暴露,斜坡侵蚀作用不明显,盆地内不发育低水位扇形体.(6)最大
海泛面. 最大海泛面是划分一个层序内海侵体系域与高水位体系域之间的界面,反映最大海
泛期的产物也称为凝缩层或凝缩段.(7)地球物理标志. 由于层序地层学是在地震地层学基
础上发展起来的. 因此,地震勘探中获得的反射波资料是地层的地震响应,同一反射界面的
反射波有相同或相似的特征. 地震反射的地层之间的接触关系有上超、下超、顶超等,均反
映了层序界面的特征及体系域的演化特点,但由于受地震反射分辨率的限制,常常仅作为划
分超层序、一级层序的重要手段,而三级、四级层序的划分必须结合钻井资料。
参考文献:
1、王成善,李祥辉. 沉积盆地分析原理与方法[M ]. 北京:高等教育出版社, 2003.
2、陈洪德,侯明才,刘文均,等. 海西—印支期中国南方的盆地演化与层序格架[ J ]. 成都
理工大学学报:自然科学版, 2004, 31 (6) : 629 – 635
3、田景春,康建威,林小兵,等. 台盆沉积体系及层序地层特征研究[ J ]. 西南石油大学学
报, 2007, 29 (6) : 39- 42.
4、陈洪德、郑荣才、刘文均、钱亦中,层序地层学原理及方法