1、地震沉积学及应用等时地层格架内的沉积体地震地质综合研究,石万忠中国地质大学（武汉）资源学院石油系2007年9月,个人简介,石万忠，1973年1月生，副教授，博士，2004年9月到2005年9月由中国地质大学（武汉）派往澳大利亚Curtin大学地球物理系访问学习。主要从事层序地层、沉积与储层、地球物理方面的教学与研究工作。2006年获得了能够反映研究特色和特长的国家自然科学基金（青年基金）（No40602015）的支持。主要特长是：地震地质综合研究；地震反演；基于地震反演和地震属性的沉积和储层分析；构造挤压超压的定量评价。目前承担了国家自然科学基金、国家“十一五”重点攻关项目，中石化、中石油等重
2、大项目的研究。,汇报提纲,1.地震沉积学1.1 地震沉积学提出的背景1.2 地震沉积学概念、内涵及学科性质2.地震沉积学应用2.1 层序格架建立2.2 古地貌与构造应力转换带控制的砂体分布2.3 原型盆地恢复基础上的物源通道分析2.4 基于波阻抗体的砂层组解释和内幕结构分析2.5 重力流储层预测2.6 河流沉积相地层中的应用2.7 基于多方向类比基础上的裂缝带预测2.8 反射异常体的解释与三维表达,BP is a world leader in the exploration of Tertiary Deepwater Basins.Our strategy is to be Number O
3、ne or Number Two in the Basins we choose to explore by being in the “right places” in these Basins.Current activity is focussed on the Gulf of Mexico, the Atlantic margins, Central Asia/Egypt, Indo-China and Russia.We believe the key to success is a sound understanding of the stratigraphic fill, the
4、 petroleum system, and the application of geophysical excellence.We will not drill any dry holes.,引自BP公司,1.1 地震沉积学提出的背景,强调了：地球物理技术的正确应用,1.1 地震沉积学提出的背景,中石油公司的勘探技术思路与方法中国石油天然气股份有限公司在岩性地层油气藏勘探过程中建立了一整套勘探方法和技术，主要包括：高分辨率三维地震采集技术；高分辨率层序地层学分析技术；地震储层预测技术；岩性地层圈闭综合评价技术；特殊的钻井、测井压裂改造技术等，其中，层序地层学和地震储层预测技术是岩性地层油气
5、藏勘探研究的两项核心技术（贾承造等, 2004）。在地震技术应用于岩性油气藏的方面，比较常用和有效的技术方法是储层地震反演技术和地震多属性分析技术，这两项技术是目前应用于定量地震相分析、沉积相分析、储层预测等方面最为有效的地震方法。（李明，2006）,强调了：层序地层学和地震属性技术的联合应用,著名地球物理学家李庆忠院士曾指出“交到地质人员手中的地震资料应是作了反演的波阻抗剖面”、“波阻抗反演是高分辨率地震资料处理的最终表达形式”。,1.1 地震沉积学提出的背景,我对这句话的理解是：我们与其在地震资料上解释沉积体和砂体，不如在反演后的波阻抗剖面上来解释砂体和沉积体。波阻抗体的地质意义要比地震剖
6、面意义明确。地质人员应该把波阻抗体看作像是地震资料一样地去进行砂体和沉积体的解释。理念上的变化,1.1 地震沉积学提出的背景,1.1 地震沉积学提出的背景,层序地层学的理解： 层序地层学的主要贡献在于：等时地层格架理念。 层序地层学有两个假设：恒定大物源供给；构造活动影响不大（构造活动控制了古地形和可容纳空间）。如果这两个条件不能满足，则层序地层学的应用会受到限制，特别是层序地层学的预测功能将失色。 目前层序地层学在我国陆相盆地的应用形式是：等时地层格架内的沉积学研究，在钻井资料较少时，沉积相分析的形式是肉眼观察的地震相转化为沉积相的方式，而且基本限于三级或“三级半”级别下的研究，在砂组这一层
7、次上的研究基本还应用的是沉积学理论或技术。,岩性油气藏勘探与开发的现实需求：在等时地层格架内，应用客观定量地震属性计算替换人为性较强的肉眼观察的地震相来进行沉积相划分和储层分析。理论上来看：地震反演和属性技术与层序地层学和沉积学结合来研究等时地层格架内的沉积学问题产生了地震沉积学。,1.1 地震沉积学提出的背景,Zeng等（1998）首次使用了“地震沉积学一词” ，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。2005年2月，地震沉积学国际会议在美国休斯敦召开，地震沉积学作为一门新兴学科开始受到国内外学者的关注。,1.1 地震沉积学提出的背景,1. 地震沉积学的概念 目前地震
8、沉积学被定义为“利用地震资料来研究沉积岩及其形成过程的一门学科”。 地震沉积学是在地震属性技术成功应用于等时地层格架内地层沉积相划分的基础上提出来的，是地震资料应用于沉积相和储层分析的定量化需求的必然结果。因此，地震沉积学的定义应该是“应用地震资料和技术来研究等时沉积格架内沉积相的一门学科。”,1.2 地震沉积学概念、内涵及学科性质,2. 地震沉积学的内涵（1）地震沉积学的研究手段和方法,1.2 地震沉积学概念、内涵及学科性质,2. 地震沉积学的内涵（1）地震沉积学的研究手段和方法。 地震沉积学研究的手段和方法不仅包括常规的地震等时地层格架的解释和建立，也应该包括地震资料的信息处理和提取，如地
9、震属性提取和地震反演等方法和技术，目的就是应用定量地震信息对建立的等时地层格架内的地层进行沉积信息的客观反映和沉积相解释和分析。 需要强调的是：地震沉积学中沉积学的研究同样需要钻井资料和地质资料的支持。,1.2 地震沉积学概念、内涵及学科性质,2. 地震沉积学的内涵（2）等时地层格架的建立 等时地层格架是地震沉积学进行地球物理学分析的时窗，也是地质成图的重要单元，更是提高研究程度的重要体现。 相对于层序地层学所建立的三级或“三级半”地层等时格架而言，在地震沉积学中可以建立更为精细的等时地层格架，从理论上来说，1/4波长是地震沉积学中等时地层格架的划分极限。地震沉积学可以建立从四分之一波长到几个
10、波长的地层格架，可建立包括层序地层学所能划分出的等时格架一直到贴近油气开发的砂组，甚至更细的地层格架。,1.2 地震沉积学概念、内涵及学科性质,2. 地震沉积学的内涵（2）等时地层格架的建立 地震沉积学能够建立比层序地层学更加精细的地层格架的原因在于对精细等时格架内的地震信息的定量化计算和客观反映而不依赖于研究者的利用“地震相”特征对沉积格架内沉积相的“肉眼观察和判断”。众所周知，层序地层学在有恒定大物源供给和构造活动影响较小的海相盆地适用，在小物源和构造活动强烈的湖相盆地实用性不强，在河流相沉积地层更是无能为力，其中一个重要的原因是沉积体（包括扇体、三角洲、河道）规模小或受构造运动的影响，在
11、地震剖面上的特征不明显，肉眼难以客观观察和解释出这些沉积体系，特别是对于小时窗（油组或砂组）的等时格架内的地层，应用肉眼观察方法解释沉积相更加困难。但对于地震沉积学而言，越是在小时窗内的等时地层，应用地震技术定量化计算的属性参数越能真实的反映地层沉积相。从层序地层学和地震地层学的对比来看（表1），地震沉积学对小时窗等时格架内沉积相划分中明显优于层序地层学。,1.2 地震沉积学概念、内涵及学科性质,2. 地震沉积学的内涵（2）等时地层格架的建立,表1 地震沉积学和层序地层学的分析能力对比,1.2 地震沉积学概念、内涵及学科性质,地震沉积学能够解决层序地层学长期以来没有解决的高分辨率砂层组研究的问
12、题？！。,2. 地震沉积学的内涵（3）沉积相分析 地震沉积学与层序地层学和沉积学一样研究的目标是等时地层格架内的沉积相和储层，这是油气勘探的实际需求所致。所不同的是对沉积相划分的精度和方法不同，因此从这个角度来说，层序地层学属于地震沉积学的一个特例或低级别等时格架内的地震沉积学的研究。 在地震沉积学中，对沉积学的划分主要依据对地震信息的定量提取而不依赖于研究者的肉眼观察，因此，在地震沉积学中，对地震属性的提取和分析显得尤为重要。目前的地震属性参数有400多种，能够有效反映沉积相的地震属性种类很多，这有可能是某一种地震属性参数，也有可能是某几个属性参数的组合，因此地震属性参数的筛选和优化在沉积相
13、分析和储层预测中显的特别重要，其目的是找到反映沉积相最准确的地震属性参数。这不但需要研究人员掌握地质知识，也需要掌握地球物理知识，只有这样才能很好地进行地震沉积学的研究。,1.2 地震沉积学概念、内涵及学科性质,3. 地震沉积学的学科性质 地震沉积学是建立在地球物理学、沉积学、地震地层学及层序地层学等学科基础上的一门新学科，吸取这些学科的优势和克服这些学科的不足发展而来，是一门交叉学科（图1）。它主要是依据沉积学理论，利用地震属性技术定量和客观地反映不同级别等时地层格架内的沉积相和储层，服务于油气勘探。,1.2 地震沉积学概念、内涵及学科性质,汇报提纲,1.地震沉积学1.1 地震沉积学提出的背
14、景1.2 地震沉积学概念、内涵及学科性质2.地震沉积学应用2.1 层序格架建立2.2 古地貌与构造应力转换带控制的砂体分布2.3 原型盆地恢复基础上的物源通道分析2.4 基于波阻抗体的砂层组解释和内幕结构分析2.5 重力流储层预测2.6 河流沉积相地层中的应用2.7 基于多方向类比基础上的裂缝带预测2.8 反射异常体的解释与三维表达,2.1 层序格架建立,点线面体,点上控制等时界面标定,点线面体,点上控制等时界面标定,2.1 层序格架建立,连井地震剖面标定、解释,线上控制连井对比和闭合,点线面体,2.1 层序格架建立,层序单元和体系域划分,连井大剖面,联井地震剖面对比,精细界面识别对比,线上控
15、制连井对比和闭合,点线面体,2.1 层序格架建立,沙三3,沙三2,沙三1,湖岸演化,依据泥岩颜色、砾岩确定湖岸线,点线面体,2.1 层序格架建立,Es33沉积厚度图,同沉积断层控制了构造应力转换带物源通道,港西断层与滨海断层转换带,大张坨断层转换带,港八井与港西断层转换带,长芦与北大张坨、港八井转换带,断层,2.2 古地貌与构造应力转换带控制的砂体分布,Es32沉积厚度图,同沉积断层控制了构造应力转换带物源通道,港西断层与滨海断层转换带,大张坨断层转换带,港八井与港西断层转换带,长芦与北大张坨、港八井转换带,断层,2.2 古地貌与构造应力转换带控制的砂体分布,Es31沉积厚度图,同沉积断层控制
16、了构造应力转换带物源通道,港西断层与滨海断层转换带,大张坨断层转换带,港八井与港西断层转换带,长芦与北大张坨、港八井转换带,断层,2.2 古地貌与构造应力转换带控制的砂体分布,沟谷体系控制沉积体发育和展布.河道顺沟谷方向高位运行.走滑断层控制河流入湖.,南部物源,北部物源,西部物源,西部物源,2.2 古地貌与构造应力转换带控制的砂体分布,沟谷体系控制沉积体发育和展布.河道顺沟谷方向高位运行.走滑断层控制河流入湖,.,南部物源,西部物源,西部物源,2.2 古地貌与构造应力转换带控制的砂体分布,沟谷体系控制沉积体发育和展布.河道顺沟谷方向高位运行.走滑断层控制河流入湖.,南部物源,西部物源,西部物
17、源,2.2 古地貌与构造应力转换带控制的砂体分布,2.3 原型盆地恢复基础上的物源通道分析,地震沉积学的应用少不了地质理论的支持！,2.3 原型盆地恢复基础上的物源通道分析,地震沉积学的应用少不了地质理论的支持！,2.3 原型盆地恢复基础上的物源通道分析,Zgline265地震解释剖面,2.3 原型盆地恢复基础上的物源通道分析,xgline368地震解释剖面,2.3 原型盆地恢复基础上的物源通道分析,xgline211地震解释剖面,2.3 原型盆地恢复基础上的物源通道分析,xgline142地震解释剖面,2.3 原型盆地恢复基础上的物源通道分析,xgline137地震解释剖面,2.3 原型盆地
18、恢复基础上的物源通道分析,xnline552地震解释剖面,2.3 原型盆地恢复基础上的物源通道分析,xnline351地震解释剖面,2.3 原型盆地恢复基础上的物源通道分析,xplpline429地震解释剖面,2.3 原型盆地恢复基础上的物源通道分析,xplpline299地震解释剖面,2.3 原型盆地恢复基础上的物源通道分析,2.3 原型盆地恢复基础上的物源通道分析,2.3 原型盆地恢复基础上的物源通道分析,2.3 原型盆地恢复基础上的物源通道分析,2.3 原型盆地恢复基础上的物源通道分析,2.3 原型盆地恢复基础上的物源通道分析,2.3 原型盆地恢复基础上的物源通道分析,2.3 原型盆地恢
19、复基础上的物源通道分析,2.3 原型盆地恢复基础上的物源通道分析,2.3 原型盆地恢复基础上的物源通道分析,伸展-走滑盆地内断裂（构造中继带和调解带）对砂体沉积具有重要控制作用！,构造调节带,2.3 原型盆地恢复基础上的物源通道分析,2.4基于波阻抗体的砂层组解释和内幕结构分析,对波阻抗体的理解和应用：我们与其在地震资料上解释沉积体和砂体，不如在反演后的波阻抗剖面上来解释砂体和沉积体。波阻抗体的地质意义要比地震剖面意义明确。地质人员应该把波阻抗体看作像是地震资料一样地去进行砂体和沉积体的解释。理念上的变化,由此产生了：基于波阻抗体的砂层组综合二次解释和砂层组的几何形态描述的地震沉积学应用。,研究区,2.4基于波阻抗体的砂层组解释和内幕结构分析,基于波阻抗体的地震沉积学分析程图,
