(王英民)地震层序地层分析

1、地震层序地层分析王英民石油大学盆地与油藏研究中心沉积相：由沉积岩所展现的所有沉积相：由沉积岩所展现的所有的总合的总合 沉积特征：岩性特征沉积特征：岩性特征 古生物特征古生物特征 相划分标志相划分标志 地球化学特征地球化学特征地震相：由地震剖面所展现的所有地震相：由地震剖面所展现的所有的总合的总合 地震参数：几何参数地震参数：几何参数 物理参数物理参数 相划分标志相划分标志 定量参数定量参数 一、地震相参数及地质意义：一、地震相参数及地质意义： 利用利用 利用利用 利用利用 利用利用 利用利用 物理参数：振幅：强、中、弱物理参数：振幅：强、中、弱 连续性：好、中、差连续性：好、中、差 频率：高、

2、中、低频率：高、中、低 （见后面实例）（见后面实例） 定量参数：层速度定量参数：层速度 二、地震相划分二、地震相划分 划分与定名划分与定名 三、地震相模式三、地震相模式 海相盆地地震相模式海相盆地地震相模式 1977年，年，JBSangree等等-海相碎屑岩地层海相碎屑岩地层 整一整一-平缓的上超平缓的上超(和和)下超下超 陆棚陆棚 平行到发散平行到发散-席状或者楔状席状或者楔状 陆棚边缘和前积斜坡：陆棚边缘和前积斜坡： 整一和（或）顶超整一和（或）顶超-下超下超 浅海靠陆坡浅海靠陆坡 形和斜交形形和斜交形-透镜状透镜状 盆地斜坡和盆地底部：盆地斜坡和盆地底部： 整一整一-整一、局部上、下超整

3、一、局部上、下超 半深海环境和深海环境半深海环境和深海环境 平行、杂乱平行、杂乱-席状披盖、丘形、充填席状披盖、丘形、充填 1980年年Brown等等-海相碎屑岩和碳酸盐岩地层海相碎屑岩和碳酸盐岩地层 平行和发散型地震相；平行和发散型地震相； 同向递进型地震相；同向递进型地震相； 堆积和披覆型地震相；堆积和披覆型地震相； 上超和充填型地震相。上超和充填型地震相。 3、地震相模式、地震相模式 3、地震相模式、地震相模式 3、地震相模式、地震相模式 陆相盆地地震相模式陆相盆地地震相模式 年袁秉衡等将中国东部断陷湖盆分为：年袁秉衡等将中国东部断陷湖盆分为： 三大沉积背景：陡岸、缓坡及沿岸、深湖；三大

4、沉积背景：陡岸、缓坡及沿岸、深湖； 十四类地震相。十四类地震相。 3、地震相模式、地震相模式 3、地震相模式、地震相模式 1988年张万选等将中国东部断陷湖盆分为：年张万选等将中国东部断陷湖盆分为： 四种沉积背景：陡坡、缓坡、长轴入口和湖心区；四种沉积背景：陡坡、缓坡、长轴入口和湖心区； 三大发育阶段：早期、中期、晚期；二十类地震相。三大发育阶段：早期、中期、晚期；二十类地震相。 3、地震相模式、地震相模式 常见丘形地质体地震相模式常见丘形地质体地震相模式 a、礁、礁 丘形、翼部上超、礁缘的地震相变、 礁侧翼反射模式的变化、礁边缘的绕射、礁顶的差异压实效应 、礁底的速度异常、礁内部反射多种多样

5、、没有磁异常。 b、泥丘（或泥脊）、泥丘（或泥脊） 一种沉积构造。常位于盆地沉积中心；层速度低；可塑性大；缺乏礁顶部和侧翼的强反射面 c、盐丘、盐丘 层速度偏高，且常不随深度变化；可塑性大；顶部和侧翼一般无强的反射界面。 d、火成岩体、火成岩体 层速度高；具有磁异常。 火山岩：“蘑菇”状；多与基岩断裂相伴生；顶面具强反射；在火山通道处有绕射。 e、古潜山、古潜山 古潜山为沉积基底面上的古地形凸起、半面山、上抬断块等，可借助断层及不整合面来确定。 河流相地震相模式河流相地震相模式 根据河道的规模将河流地震相模式分为两类： 断续波状地震相模式 河道规模小于地震勘探分辨力。 地震相特征：断续波状反射

6、。 沉积相特征：河道在横向上改道、在纵向上迭置，致使河道砂体不连续而形成。一般解释为冲积平原沉积；三角洲水上平原。 河道地震相模式 河道规模大于地震分辨力。 地震相特征：下凹形。 沉积相特征：粗碎屑沉积为主。河道河道它它是是河河道道吗？吗？图图4-28的测线的测线位置位置 四四、 依据以下几点进行：依据以下几点进行： 1.钻井钻井优势沉积相优势沉积相 过井、井区地震剖面过井、井区地震剖面相标定相标定 2.露头露头优势沉积相优势沉积相 邻近露头的地震剖面邻近露头的地震剖面相标定相标定 3.地震相模式地震相模式预测预测 4.岩岩 类类 比比 率率推测推测 5.沃尔索相律沃尔索相律推测推测 通过以上

7、几点的通过以上几点的，可编制各层序地震相转沉积相关，可编制各层序地震相转沉积相关系表，通过这个表可将地震相平面图转化为沉积相平面图。系表，通过这个表可将地震相平面图转化为沉积相平面图。 b、地震相参数选择及划分：地震相参数选择及划分：以物理参数为主、内部反射为辅、参考定量参数、剔除不反映原始沉积特征的地震剖面段(如：破碎带)。 五五、地震相分析实例：、地震相分析实例： 上寒武上寒武-下奥陶统下奥陶统(T(Tg6g6TTg5g5层序层序) ) 中新统中新统(T(T6 6TT3 3层序层序) ) （1） 从功率谱得到的地震属性：从功率谱得到的地震属性： fe：功率谱中把高能量带与低能量带分开的频率

8、； fp：功率谱中第一个大峰值的频率； fm：功率谱中产生最大功率的频率； f1：产生最大能量处的频率； f2、f3 、f4：产生频率加权功率25%、50%、75%处的频率； f5、f6、f7：产生功率为25% 、50%、75%处的频率； f8：功率对数值降到最大值一半处的最低频率。（2） 从自相关函数得到的地震属性：从自相关函数得到的地震属性：地震道地震道S（t）的自相关函数计算公式如下：）的自相关函数计算公式如下：（3）自回归系数）自回归系数地震道地震道S（t）可以用）可以用自回归过程来表示自回归过程来表示（4）层速度）层速度（5）互相关系数）互相关系数（6）三瞬参数）三瞬参数（7）频率）

9、频率（8）砂岩百分比等等）砂岩百分比等等对于钻井较少或分布不均的地区，沉积相类型的确定应根据以下几个方面进行。 A根据钻井、测井资料进行单井沉积相分析 B根据地震相模式确定沉积相类型。 C根据盆地的沉积构造演化史，推测盆地的沉积环境以及沉积体系，从而分析可能存在的沉积相类型及其空间位置。 D根据有序样品聚类法确定可能存在的沉积相的平面位置。 总之，沉积相类型的确定有两个目的：总之，沉积相类型的确定有两个目的： 目的层序有几种沉积相；目的层序有几种沉积相； 这几种沉积相分布在哪条测线哪些道，以这几种沉积相分布在哪条测线哪些道，以便确定学习道。便确定学习道。 。 将上述的几种沉积相位置处的地震道作

10、为学习道，采用多元统计或模式识别或神经网络等方法建立其判别函数或模型。 根据各沉积相的判别函数或模型，对研究区目的层段各地震道的地震参数进行模式识别，最后确定出目的层段的沉积相平面展布。 。 。 。 1、某研究区提取了十二类地震相参数、某研究区提取了十二类地震相参数 其中钻井统计的砂岩百分比如下：其中钻井统计的砂岩百分比如下： 。 2、据地震相和沉积相分析存在、据地震相和沉积相分析存在4类地震相和沉积相，类地震相和沉积相，其地震相的学习道及对应沉积相如下：其地震相的学习道及对应沉积相如下：类地震相：测线道号，邻近井，冲积扇相类地震相：测线道号，过井，扇三角前缘亚相。类地震相：测线道号， 邻近井

11、，浅深湖亚相。类地震相：测线道号，靠近盆地东部边界，滨浅湖亚相。 。 3、用传统的模式识别法、用传统的模式识别法贝叶斯逐步判别贝叶斯逐步判别分析法建立了四种类型地震相的判别函数，各类分析法建立了四种类型地震相的判别函数，各类判别函数的系数判别函数的系数 。 4、对该区所有地震测线的地震参数进行判别、对该区所有地震测线的地震参数进行判别分析，确定它们属于哪一种地震相，最后确定属分析，确定它们属于哪一种地震相，最后确定属于哪种沉积相。于哪种沉积相。 。 。 。LG2LG2LN1LN1LN18LN18LG7LG7LG6LG6LG5LG5LG4LG4LG3LG3LG2LG22 2LG2LG21 1LG

12、101LG101LG1LG1LN8LN8LN11LN11LN101LN101LN44LN44LN34LN34利用模式识别确定的油田范围利用模式识别确定的油田范围 三维相干数据的应用方法是三维相干数据的应用方法是M MBahorichBahorich和和S SFarmarFarmar于于19941994年提出的，由年提出的，由AmocoAmoco公司组成了公司组成了CTCCTC（Coherece Technology CompanyCoherece Technology Company），专门展），专门展开这项技术研究。开这项技术研究。 利用三维相干数据体可获得准确直观的利用三维相干数据体可获得

13、准确直观的和和信息。信息。 相干技术主要是根据相干技术主要是根据突出相邻道之突出相邻道之间的非相似性，进而达到检测断层、反映地质异间的非相似性，进而达到检测断层、反映地质异常特征平、剖面展布的一项新技术。常特征平、剖面展布的一项新技术。 设有两个离散信号序列设有两个离散信号序列X X（n n）、）、Y Y（n n），则），则其互相关函数其互相关函数P Pxyxy（m m）为：）为： P Pxyxy（m m）=r=rxyxy（m m）/r/rxxxx（0 0） r ryyyy（0 0） 1/21/2 式中：式中： r rxyxy（m m）是）是X X（n n）、）、Y Y（n n）的未标准化的）

14、的未标准化的互相关函数。互相关函数。 k k是时窗宽度。是时窗宽度。根据相关原理，则根据相关原理，则| P| Pxyxy（m m）|1|1令：令： R Rxyxy（m m）=1-P=1-Pxyxy（m m）则：）则：0R0Rxyxy（m m）22当介质均匀时：当介质均匀时： R Rxyxy（m m）=0=0相干度高；相干度高；当介质不均匀时：当介质不均匀时： R Rxyxy（m m）=2=2不相干。不相干。kixymiyixmr)()()(INLINECROSSLINEACB白色：相干白色：相干黑色：不相干黑色：不相干蜂窝状低相干相蜂窝状低相干相团块状低相干相团块状低相干相条带状极低相干相条带

15、状极低相干相团块状高相干相团块状高相干相条带状高相干相条带状高相干相 目的：利用地震资料目的：利用地震资料垂向剖面上单砂层呈正粒序，垂向剖面上单砂层呈正粒序，岩性下粗上细，厚度下大上小岩性下粗上细，厚度下大上小也就是说：沉积也就是说：沉积物的颗粒粒度与物的颗粒粒度与厚度存在一致性厚度存在一致性 用不同频率的滤波器对地震道进行扫描，从用不同频率的滤波器对地震道进行扫描，从面得到时频分析图谱，进而识别沉积旋回。面得到时频分析图谱，进而识别沉积旋回。 时频分析的效果取决于滤波器的特征参数。时频分析的效果取决于滤波器的特征参数。 滤波器特征滤波器特征 （1）使用）使用零相位零相位滤波器，以保证不改变地

16、震记录的时间特征，滤波器，以保证不改变地震记录的时间特征，即时移量为零。即时移量为零。 （2）要求有）要求有足够的频带宽度足够的频带宽度，至少为两个倍频程，以确保滤波，至少为两个倍频程，以确保滤波器的输出信号不产生振荡，即延续时间不大。器的输出信号不产生振荡，即延续时间不大。 （3）要求用于滤波扫描的）要求用于滤波扫描的滤波器响应基本相似滤波器响应基本相似，即滤波器的左截，即滤波器的左截频和右截频对数陡度固定。频和右截频对数陡度固定。 （4）滤波器的）滤波器的频率响应极大值应突出频率响应极大值应突出，旁极值应低平。，旁极值应低平。 基于上述要求，可采用两个倍频程的零相位三角形滤波器。滤基于上述

17、要求，可采用两个倍频程的零相位三角形滤波器。滤波器的优势频率满足公式波器的优势频率满足公式 fn+1=kfn 式中：式中：fn为第为第n个滤波器的优势频率；个滤波器的优势频率；k为频率递归梯度。一般情况为频率递归梯度。一般情况下，下，k12，即若第，即若第1个滤波器的主频为个滤波器的主频为10HZ，则第，则第2个滤波器的个滤波器的主频为主频为12X10HZ=12HZ，如图，如图 1所示。所示。 相邻滤波器相互覆盖的部分为相邻滤波器相互覆盖的部分为 23，这就保，这就保证了每次改变滤波器后都能增加证了每次改变滤波器后都能增加13的新信息。的新信息。 该模型反映该模型反映了一个完整对称了一个完整对称的沉积旋回，上的沉积旋回，上部地层是下