南图尔盖盆地a区沉积微相研究

南图尔盖盆地a区沉积微相研究

地震勘探技术已经发展了几十年，是世界上最重要的勘探技术之一。随着油气资源勘探的逐渐深入,寻找油气田的难度逐渐增大,勘探复杂性日趋增加,油气地质理论和勘探技术也不断向前发展1坦中部裂谷盆地南图尔盖盆地位于乌拉尔山以东的哈萨克斯坦中部,是海西基底之上发育的中生代裂谷盆地,总面积为8×10该盆地自1983年被勘探已来,已发现大小油气田17个2高精度层序地层格架和沉积特征南图尔盖盆地基底固结于早古生代末,中—晚古生代形成碎屑岩-碳酸盐岩过渡层。中新生代经历初始张裂、断陷发育、断坳转换、坳陷发育和后期隆起等多期构造运动,盆内充填了巨厚的陆源碎屑岩和海相碳酸盐岩沉积三级层序作为地层的基本单元是由不整合及其与之对应的整合面所限定的,其内部不存在明显的不整合,而对四级及以上的高精度层序划分和对比实际上使用了旋回地层学和事件地层学的原理。对于陆相碎屑岩,普遍认为水进面是高频沉积旋回追踪对比最可靠和容易识别的标志综合该区的岩芯、测井、地震资料分析,结合井-震标定结果,在研究区进行地震、钻井层序对比,识别出6个四级层序界面,自下而上依次为SBl,SB2,SB3,SB4,SB5和SB6(图2)。其中:SBl为沉积作用转换面;SB2,SB3,SB5和SB6为河道下切冲刷面;SB4为侏罗系顶面区域性削蚀不整合面。根据上述不同特征的层序界面,在研究区选择区域性的三维地震剖面进行合成记录标定,建立研究区上侏罗统Akshabulak组—下白垩统Arysukm组高精度层序地层格架,划分为2个三级层序、5个四级层序。这5个四级层序从下至上依次命名为SQl-1,SQ1-2,SQ1-3,SQ2-1和SQ2-2(图2)。SQ1-1层序位于Akshabulak组下部,底界面在自然电位曲线上表现为进积叠加样式向退积叠加样式转换,在自然伽马曲线上表现为高值,其电阻率曲线表现为由中值到低值的转换面。岩性上则由下部的细粒深水沉积物突变为粗粒河道滞留沉积。SQ1-2层序位于Akshabulak组中部,底界面在自然电位曲线上表现为由进积叠加样式向退积叠加样式的转换,其自然伽玛值为高值,电阻率曲线由中值突变为低值。层序内湖泛面对应于全区较稳定的泥岩层段,电阻率和自然电位低,自然伽玛值高。且泥岩颜色由灰色、深灰色变为绿色、浅绿色,反映水体深度的变化。SQ1-3层序位于Akshabulak组顶部。侏罗纪末期的断坳构造转换运动是盆地内一次较强的挤压抬升运动,造成了盆地内侏罗系顶部的区域性削蚀,前白垩系构造被剥蚀、夷平,形成准平原状态,并与其后沉积的白垩系之间形成了角度不整合接触关系。研究区SQ1-3层序遭受大范围剥蚀,分布范围较小。岩性主要为灰色砂岩,夹有薄层棕红色泥岩,反映水体较浅的氧化环境。SQ2-1层序位于Arysukm组下部,侧向厚度变化较小,为一套全区填平补齐的地层,反映盆地开始进入坳陷沉积阶段。层序底部发育一套全区广泛分布的低位体系域灰色底砾岩,自然电位和电阻率为高值,呈漏斗形;中部发育水进体系域的厚层滨浅湖—半深湖相泥岩沉积,夹薄层砂岩,形成了区域上最大规模的稳定性标志层和良好盖层;顶部为高位体系域的三角洲—河流相砂泥互层。SQ2-2层序位于Arysukm组上部。盆地水体变浅,主要发育一套棕红色、浅绿色泥岩,形成于滨浅湖环境,向上砂体粒度和厚度变大,逐渐过渡为三角洲—河流沉积环境。3层序层格架中的地震沉积分析地震岩性学和地震地貌学是地震沉积学的基本组成部分利用地震沉积学再造高精度层序地层格架并识别沉积体系是三维地震解释方法的一个重要革新3.19零相位地震数据处理波形和测量振幅是地震相位谱的函数。零相位波的分辨率为强振幅的1/4,若层厚低于λ/4(λ为波长),则顶底界限很难区分,经反射相交,形成合成波;当层厚为λ/4~λ时,顶底反射可以较好区分,但合成波仍然与原零相位波相差较大。对于单一界面和厚层地层,零相位地震数据体具有波形对称、波形对比时模糊性小、波形中心和最大振幅处与反射界面相吻合且振幅谱相同时分辨率最大等优点,因此,一般均采用零相位地震数据体进行传统地震解释。但世界各地大部分油田储层垂向厚度均较小(<λ),部分甚至小于λ/4。Zeng等在研究区,通过90°地震相位转换,反射波主瓣位于薄砂岩层(黑轴)中心,一方面,减少了砂泥互层反射的双极性,克服了零相位波的缺点,可以较好地分辨薄砂岩层的几何形态;另一方面,地震反射由相对于地层界面对称转为地层对称,在厚度为λ内与岩性唯一对应,可以更好地对同测井曲线进行对比见图3。3.2层段切片选择有效利用地震数据平面特性的方法就是切片(1)若地层是席状并且是水平的,则使用时间切片(图4(b));(2)若地层是席状但不是水平的,则使用沿层切片(图4(c));(3)若地层既不是席状的也不是水平的,则应使用地层切片(图4(d))。研究区层段地层为楔形,因此,选用地层切片(图4(d))。选用90°地震相位转换后数据体,以高精度层序地层格架等时界面(包括层序界面SBl,SB2,SB3,SB4,SB5,SB6和水泛面)作为参考层进行层位追踪,在2个参考层之间进行等比例插值,所得的任一地层切片(沿任一地质时间)均代表了相应地质时间的地层响应。插值层位数量可根据参考层厚度及地震分辨率进行调整(图3)。对插值后的层位进行属性提取,选取其中特征较明显的部分,为后面分频处理和沉积相分析工作做准备。3.3不同地质反射界面地震频率成分控制地震反射同相轴的倾角和内部反射结构,不同峰值反射频率对应不同的地质反射界面。在低频资料中,反射同相轴更多地反映岩性界面信息,而高频资料中,反射同相轴更多地反映等时沉积界面信息频谱分解是一种简单、稳定的高分辨率地震地层/构造目标或油藏成像方法,是地震属性分析中的重要组成部分4源方向—沉积微相特征及其地震沉积学解释地震属性是对地震资料的几何学、运动学、动力学及统计学特征的一种测量,与地震数据中的时间、振幅、频率和衰减等基本信息有关,也是各种地层特征、地质现象的反映。根据本次地震沉积学分析目的,对高精度层序地层格架内的分频地层切片,在研究过程中主要提取能较好反映陆相碎屑岩岩性的振幅类和能量类属性。分频地层切片属性图显示:研究区振幅呈带状延展,河流特征明显(图6)。对钻井进行对比,发现测井曲线多呈现箱形或钟形,沉积二元结构明显,为曲流河相典型特征,物源方向为北西—南东向,主要发育以下4种沉积微相。(1)河床滞留沉积。河床是河谷中经常流水的部分,岩石类型以砂岩为主,其次为砾岩,碎屑粒度是河流相中最大的。测井曲线多为箱形或钟形,自然伽玛值低,自然电位和电阻率高。该微相类型在研究区主要发育于层序界面附近。在分频地层切片属性图中,河道对应长条状黑色区域,表现出强振幅、强反射特征(图6(a))。(2)边滩。边滩又称为“点砂坝”或“内弯坝”,是河床侧向侵蚀、沉积物侧向加积的结果。沉积物以砂为主,混有砾岩、粉砂岩和黏土。测井曲线形态以尖峰状、指状为主,自然电位和电阻率高,自然伽玛低。在分频地层切片属性图中,边滩是河床凸岸能量和振幅较强的部分(图6(a))。(3)河漫滩。河漫滩是河床外侧、河谷底部较平坦的部分。岩性以粉砂岩为主,亦有黏土岩的沉积,在测井曲线上以指状为主。在分频地层切片属性图中,能量和振幅中等,对应河床外的绿色以及浅灰色部分(图6(a))。(4)河漫湖泊。河漫湖泊是河漫平原上最低的部分。洪水期河水漫溢至河床两侧河漫滩上,洪水期后,低洼地区就会积水,形成河漫湖泊。河漫湖泊以黏土岩沉积为主,并有粉砂岩出现,是河流相中粒度最小的沉积类型。测井曲线一般呈平直或微指状。在分频地层切片属性图中,河漫湖泊对应地震能量及振幅均较弱的灰色及灰白色部分(图6(a))。由此可见:振幅类和能量类属性对由岩性变化引起的河流相敏感。通过地震属性趋势和钻井综合分析比较,分频地层切片属性可以更好地揭示沉积微相特征及其平面展布(图6(b))。5层序地质学意义(1)地震沉积学是利用地震水平反射的结构、外形和趋势与沉积体系地形之间关系,研究沉积岩岩性、沉积相及其沉积过程的一门学科。其基本手段是通过90°相位转换、地层切片和分频处理,将某个地质时间界面上的地震属性显示出来。它与地震地层学、层序地层学、沉积学等学科相关,但是,在概念、研究内容、方法技术等方面都有所不同。(2)高精度层序地层格架内的等时层序界面和最大水泛面是最佳的参考层,所得的任一地层切片均代表相应地质时间的地层响应,在沉积相识别和分析中具有独特的优势,不仅保证了岩性和沉积体系划分的等时性,还保证了岩性和沉积体系识别的精确