陳學(xué)國(guó),相 鵬

(1.中國(guó)海洋大學(xué)海洋地球科學(xué)學(xué)院,山東青島266003;2.中國(guó)石化勝利油田分公司勘探開發(fā)研究院西部分院,山東東營(yíng)257000)

山前帶重磁電震綜合構(gòu)造建模方法在準(zhǔn)噶爾盆地哈山地區(qū)的應(yīng)用

陳學(xué)國(guó)1,2,相 鵬2

(1.中國(guó)海洋大學(xué)海洋地球科學(xué)學(xué)院,山東青島266003;2.中國(guó)石化勝利油田分公司勘探開發(fā)研究院西部分院,山東東營(yíng)257000)

山前帶地表復(fù)雜導(dǎo)致地震資料品質(zhì)差,構(gòu)造復(fù)雜導(dǎo)致存在地震波難以到達(dá)的區(qū)域,成像困難,僅靠地震建立構(gòu)造模型可靠性低、多解性強(qiáng)。提出一種山前帶重磁電震綜合構(gòu)造建模方法,將重磁電資料應(yīng)用于整個(gè)構(gòu)造建模過程,充分利用重磁電資料減少構(gòu)造解釋多解性,提高構(gòu)造模型準(zhǔn)確性。結(jié)果表明:該方法以重磁電震多參數(shù)同步聯(lián)合反演為核心,提高偏移速度模型精度,并改善了成像質(zhì)量。利用該方法在準(zhǔn)噶爾盆地哈山地區(qū)構(gòu)造建模,構(gòu)造模型準(zhǔn)確合理,比僅靠地震資料建立山前帶構(gòu)造模型的方法具有更高的精度和可靠性。

重力勘探;重磁電震聯(lián)合反演;構(gòu)造建模;地震資料解釋;山前帶

哈山地區(qū)已取得的油氣發(fā)現(xiàn)表明了該區(qū)具有很好的油氣勘探前景[1],其主體部位位于前緣沖斷及逆沖疊加構(gòu)造帶上[2],具有雙重構(gòu)造發(fā)育格局,受多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的疊加改造,構(gòu)造成因較為復(fù)雜[3],下構(gòu)造層地震反射雜亂,導(dǎo)致對(duì)該區(qū)構(gòu)造模型認(rèn)識(shí)不清。綜合分析認(rèn)為哈山構(gòu)造建模主要存在三方面困難:地層多次推覆,下伏地層識(shí)別難;多期多種樣式疊合,構(gòu)造解析難;難以建立精確速度場(chǎng),圈閉落實(shí)難[4]。近年來隨著重磁電采集精度的大幅度提高和處理解釋方法的快速發(fā)展[5-8],重磁電的綜合應(yīng)用也獲得了較大的突破,其中重磁電震綜合建模技術(shù)[9-11]與聯(lián)合反演技術(shù)[12-14]是國(guó)內(nèi)外學(xué)者和機(jī)構(gòu)研究的熱點(diǎn),重磁電與地震結(jié)合的長(zhǎng)足進(jìn)步,對(duì)地震勘探提供了有效的補(bǔ)充和支持,因此重磁電震綜合建模技術(shù)有望成為解決山前帶構(gòu)造建模問題的有效手段。筆者提出一種山前帶重磁電震綜合構(gòu)造建模方法,該方法以重磁電震多參數(shù)同步聯(lián)合反演為核心,重磁電資料的應(yīng)用貫穿構(gòu)造建模過程的始終,最大程度地利用重磁電資料信息,保證構(gòu)造建模的精度與可靠性,并選取哈山地區(qū)作為研究的靶區(qū),建立哈山構(gòu)造模型。

1 山前帶重磁電震綜合構(gòu)造建模方法

山前帶重磁電震綜合構(gòu)造建模流程主要包括4個(gè)步驟:首先建立包括密度、磁化率、電阻率和速度的初始模型,其中初始速度模型采用疊前偏移速度分析方法建立,初始密度模型采用重力反演方法建立,磁化率模型采用磁力反演方法建立,電阻率模型采用大地電磁反演方法建立;第二步是在初始模型基礎(chǔ)上進(jìn)行重磁電震多參數(shù)同步聯(lián)合反演,利用多種地球物理數(shù)據(jù)以及地質(zhì)、鉆測(cè)井信息同步聯(lián)合反演多參數(shù)模型;第三步是從多參數(shù)模型中提取速度模型,用該速度模型執(zhí)行疊前深度偏移,形成地震成像數(shù)據(jù);第四步是利用地震成像剖面、密度模型、磁化率模型、電阻率模型開展交互式綜合解釋,最終得到精確合理的模型。

1.1 初始模型建立

建立初始模型是重磁電震綜合建模的第一步,首先利用野外巖石樣本的分析化驗(yàn)數(shù)據(jù)、鉆測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)等巖性資料建立研究區(qū)地層和巖石物性模版(密度、磁化率、電阻率速度),確定研究區(qū)物性取值范圍以及主要密度界面、磁性界面、電性界面和速度界面。以物性模版為先驗(yàn)約束信息,分別用重、磁、電、震數(shù)據(jù)單獨(dú)反演密度、磁化率、電阻率、速度模型。

重力或磁力反演采用視密度或視磁化率反演方法。將觀測(cè)重磁異常場(chǎng)減去區(qū)域場(chǎng);用初始密度模型或磁化率模型正演重力或磁力異常場(chǎng),與處理過的實(shí)測(cè)重磁異常相減得到數(shù)據(jù)殘差Δr;求解方程Δm=(ATA)-1ATΔr,其中Δm是密度模型或磁化率模型的擾動(dòng),A是靈敏度矩陣;經(jīng)過多次迭代,得到密度或磁化率模型。電法反演采用視電阻率反演方法,與重磁反演方法非常相似,不同之處在于須對(duì)實(shí)測(cè)視電阻率和相位數(shù)據(jù)作靜校正等預(yù)處理。速度模型可以通過常規(guī)速度分析建立,也可以通過精度更高的偏移速度分析建立。偏移速度分析的過程與上述反演方法相似,區(qū)別在于數(shù)據(jù)殘差Δr是增強(qiáng)成像數(shù)據(jù)體與疊前偏移成像數(shù)據(jù)體的殘差,而不是正演地震記錄與實(shí)測(cè)地震記錄的殘差。

在上述密度、磁化率、電阻率和速度模型的基礎(chǔ)上,結(jié)合物性模版,利用統(tǒng)計(jì)方法建立起物性轉(zhuǎn)換關(guān)系。單一方法反演結(jié)果較為滿意時(shí),對(duì)應(yīng)的地球物理數(shù)據(jù)和反演參數(shù)也得到了相應(yīng)的優(yōu)化,為后續(xù)的多參數(shù)聯(lián)合反演奠定數(shù)據(jù)基礎(chǔ),并提供初始模型和物性轉(zhuǎn)換關(guān)系。

1.2 重磁電震多參數(shù)同步聯(lián)合反演

重磁電震多參數(shù)同步聯(lián)合反演是重磁電震綜合構(gòu)造建模的核心,其反演結(jié)果中的速度模型可用于提高地震偏移成像質(zhì)量,密度、磁化率、電阻率模型用于開展綜合構(gòu)造解釋。

將殘差數(shù)據(jù)(重力、磁力、電法、地震),初始模型(密度、磁化率、電阻率、速度),物性轉(zhuǎn)換關(guān)系(在不同模型間建立聯(lián)系)輸入到聯(lián)合反演模塊。根據(jù)最小二乘法求解聯(lián)合反演問題,其目標(biāo)函數(shù)定義為

式中,第一項(xiàng)為加權(quán)的數(shù)據(jù)殘差平方和(w1k為權(quán)重;為數(shù)據(jù)協(xié)方差的倒數(shù);mk為數(shù)據(jù)殘差);第二項(xiàng)為加權(quán)的正則化項(xiàng)(w2k為權(quán)重;sk為正則化函數(shù);N為使用的地球物理數(shù)據(jù)種類的數(shù)量);第三項(xiàng)為不同模型的聯(lián)系項(xiàng)(w3k為權(quán)重;fk為不同模型間的函數(shù)關(guān)系;Nl為使用的轉(zhuǎn)換函數(shù)的個(gè)數(shù));mk為模型(速度、密度、磁化率、電阻率模型)。

第三項(xiàng)以速度模型為核心,密度模型、磁化率模型和電阻率模型分別與速度模型兩兩建立函數(shù)關(guān)系,速度和密度模型間的函數(shù)關(guān)系可為Gardner公式,速度和磁化率模型的函數(shù)關(guān)系可為相關(guān)梯度函數(shù),速度和電阻率的函數(shù)關(guān)系可為Faust公式,此外速度與其他3種物性模型的關(guān)系還可以是根據(jù)巖性資料統(tǒng)計(jì)的多項(xiàng)式。為保證目標(biāo)函數(shù)三項(xiàng)量綱的數(shù)量級(jí)一致,須對(duì)這三項(xiàng)的目標(biāo)函數(shù)值進(jìn)行歸一化處理,作用體現(xiàn)在各項(xiàng)的權(quán)重w上。執(zhí)行一步聯(lián)合反演生成多參數(shù)模型,評(píng)價(jià)該模型,若未達(dá)到最優(yōu),則用該模型重新正演生成數(shù)據(jù)殘差,并將其作為初始模型重復(fù)執(zhí)行聯(lián)合反演;若達(dá)到最優(yōu),則聯(lián)合反演結(jié)束,提取速度模型。

以重震同步聯(lián)合反演為例推導(dǎo)物性關(guān)系約束的聯(lián)合反演公式,定義聯(lián)合反演的目標(biāo)函數(shù)為

式中,gobs為實(shí)測(cè)重力異常;gcal為正演重力異常;σg為重力數(shù)據(jù)方差;Sobs為實(shí)測(cè)地震數(shù)據(jù);Scal為正演地震數(shù)據(jù);σs為地震數(shù)據(jù)方差;v為速度,m/s;ρ為密度,kg/m3;B為速度密度轉(zhuǎn)換關(guān)系矩陣;w1、w2、w3為權(quán)重。

式中,Agρ和Asv分別為重力和地震的靈敏度矩陣。

多于兩種地球物理數(shù)據(jù)的聯(lián)合反演公式推導(dǎo)過程與之類似,受篇幅所限,這里不再展開。求解上述方程組可采用非線性共軛梯度法[5],在保證反演精度的前提下,提高計(jì)算速度,降低內(nèi)存需求。聯(lián)合反演流程如下:

(1)構(gòu)建初始模型,分別正演重磁電震數(shù)據(jù),并與觀測(cè)數(shù)據(jù)相減生成數(shù)據(jù)殘差;

(2)施加先驗(yàn)信息作為約束條件,執(zhí)行同步聯(lián)合反演,獲得多參數(shù)模型;

(3)提取速度模型,執(zhí)行疊前深度偏移,生成疊前深度共成像點(diǎn)道集和成像剖面(或成像立方體);

(4)評(píng)估該成像質(zhì)量和地質(zhì)可靠性,若可以接受則聯(lián)合反演結(jié)束,否則重新選擇聯(lián)合反演參數(shù),重復(fù)上述步驟。

1.3 疊前深度偏移與速度分析

獲得了新的速度模型后,須通過疊前深度偏移和速度分析得到高質(zhì)量的地震成像剖面并進(jìn)行質(zhì)量控制。疊前深度偏移可以用深度域成像殘差控制質(zhì)量,而深度域成像殘差是利用疊前深度偏移所生成的共成像道集所建立的,從而它也依賴于偏移所使用的速度模型,因此深度域成像殘差在速度建模過程中是變化的,須在每次更新速度模型后重新求取。用深度域成像殘差控制整個(gè)建模過程是否繼續(xù)迭代。若深度域成像殘差達(dá)到規(guī)定的閾值,則說明當(dāng)前模型和疊前深度偏移剖面已經(jīng)達(dá)到最佳效果,接受當(dāng)前模型,整個(gè)建模過程結(jié)束;若未達(dá)到規(guī)定閾值,則進(jìn)行下一輪迭代。

具體流程包括3個(gè)步驟:

(1)在新速度模型的基礎(chǔ)上執(zhí)行疊前深度偏移生成共成像道集(CIG)數(shù)據(jù);

(2)對(duì)共成像道集執(zhí)行疊加計(jì)算,生成疊加成像數(shù)據(jù)(剖面);

(3)對(duì)疊加成像數(shù)據(jù)(剖面)執(zhí)行深度域剩余偏移,得到深度域成像殘差。

1.4 重磁電震交互解釋

山前帶綜合地球物理建模的最后一個(gè)環(huán)節(jié)是重磁電震交互解釋,其基本思想是利用地震成像數(shù)據(jù)(剖面)作為基礎(chǔ),形成基本構(gòu)造模型格架;結(jié)合重磁電震聯(lián)合反演的電阻率模型,對(duì)地震識(shí)別不清的地方進(jìn)行補(bǔ)充修正;用重磁電震聯(lián)合反演的密度模型和磁化率模型填充構(gòu)造格架,采用人機(jī)交互的方式修改填充物性和構(gòu)造的幾何格架,以擬合觀測(cè)重磁異常和理論重磁異常,實(shí)現(xiàn)構(gòu)造解釋方案的最終修正,得到合理構(gòu)造解釋模型。

重磁電震交互解釋包括:

(1)根據(jù)地震成像剖面和重磁電震聯(lián)合反演的電阻率模型,結(jié)合山前帶構(gòu)造樣式解釋建立初始構(gòu)造模型格架;

(2)根據(jù)重磁電震聯(lián)合反演的密度模型和磁化率模型,填充構(gòu)造模型格架的密度和磁化率;

(3)采用重磁正演模擬計(jì)算當(dāng)前構(gòu)造模型的理論重磁異常;

(4)采用人機(jī)交互方式修改填充物性和構(gòu)造幾何格架,直至理論重磁異常與實(shí)測(cè)重磁異常擬合誤差達(dá)到規(guī)定閾值。

2 哈山山前帶構(gòu)造建模

2.1 區(qū)域構(gòu)造特征

哈山區(qū)域上位于準(zhǔn)噶爾盆地的西北緣,構(gòu)造上位于哈—德構(gòu)造帶的西端,北部為和什托洛蓋盆地,南部為準(zhǔn)噶爾盆地的瑪湖凹陷。該區(qū)地表?xiàng)l件較為復(fù)雜,分布有礫石區(qū)、水庫(kù)、胡楊林、農(nóng)田城鎮(zhèn)區(qū)、牧場(chǎng)等,海拔為300～500 m。從前人的研究成果以及目前資料現(xiàn)狀分析,準(zhǔn)噶爾盆地西北緣縱向上可劃分為上下兩大構(gòu)造層,二疊系為原地、準(zhǔn)原地系統(tǒng),石炭系為外來系統(tǒng);平面上劃分為三大區(qū)帶:逆沖推覆帶、前緣沖斷帶和前緣斜坡帶。哈山地區(qū)位于逆沖推覆構(gòu)造帶發(fā)育區(qū),深層發(fā)育大型復(fù)雜構(gòu)造。

2.2 重磁資料平面解釋

2.2.1 哈山構(gòu)造帶重力異常特征

哈山-德侖山構(gòu)造帶,整體表現(xiàn)為北東向重力高值異常帶,但在MT02線附近異常發(fā)生扭曲、錯(cuò)動(dòng),兩側(cè)異常形態(tài)、規(guī)模存在較大差異(圖1);大地電磁測(cè)線MT01、MT02、MT03線雖然在構(gòu)造帶部位均為高異常,但形態(tài)、幅值有很大變化,MT02、MT03線為較單一的高異常,顯然MT01哈山構(gòu)造異常要復(fù)雜的多,高異常背景上存在明顯局部異常。重力異常顯示:以MT02線為界,東西兩側(cè)地質(zhì)構(gòu)造特征差異較大。

圖1 哈山地區(qū)重力剩余異常Fig.1 Residual gravity anomaly of Hala? alate mountain

2.2.2 哈山構(gòu)造帶磁力異常特征

相對(duì)于重力,哈-德構(gòu)造帶磁力異常比較復(fù)雜:MT02線西側(cè)為兩條高值異常條帶,局部異常連續(xù)分布(磁力二導(dǎo)異常),東側(cè)局部異常相對(duì)獨(dú)立分布(圖2)。

圖2 哈山地區(qū)磁力局部異常圖Fig.2 Local magnetic anomaly of Hala?alate mountain

2.3 電法剖面解釋

通過MT01、MT02、MT03和MT04四條電法剖面的處理解釋,結(jié)合前人的研究成果,對(duì)準(zhǔn)噶爾盆地北緣地區(qū)的平面電性特征進(jìn)行了總結(jié):第四系為不穩(wěn)定中高電阻層;第三系到白堊系為低阻層,電阻率為幾歐姆米;侏羅系為次低阻層,電阻率一般小于30 Ω·m;三疊系為次高阻層,電阻率在30～100 Ω·m變化;石炭系則基本是高阻,超過100 Ω·m達(dá)上千歐姆米,也有部分上石炭統(tǒng)電阻率不到100 Ω·m。

綜合4條反演剖面的電性層特征發(fā)現(xiàn),哈拉阿拉特山下構(gòu)造層具有東部以沖斷、西部以推覆為主的構(gòu)造特點(diǎn),并且在MT02線以西,石炭系推覆體之下發(fā)育有二疊系,有利于形成二疊系大型疊加背斜(圖3)。

圖3 哈山地區(qū)電法反演剖面柵狀圖Fig.3 MT inversion fence diagram of Hala?alate mountain

南北向MT01、MT02、MT03線跨越3個(gè)構(gòu)造單元(自南向北,瑪湖凹陷、哈-德構(gòu)造帶、和什托洛蓋盆地),3條線在南北兩側(cè)具有相似的縱向電性組合特征,但在哈-德構(gòu)造帶上則具有不同的縱向電性特征,MT01線:高阻之下存在明顯低阻層;MT02、MT03線基本上呈現(xiàn)獨(dú)立團(tuán)狀高阻特征,與兩側(cè)地層對(duì)立接觸。東西向MT04線西段的低阻層與MT01閉合相交,并向西延伸;MT04線自西向東縱向上的電性組合特征具有明顯分段特點(diǎn)(4段),基底電性結(jié)構(gòu)有很大變化,結(jié)合重力異常扭曲特征,推測(cè)該區(qū)存在多組平移或走滑斷。

重磁電資料顯示,哈拉阿拉特山-德山構(gòu)造帶,下構(gòu)造層具有東部以沖斷、西部以推覆為主的構(gòu)造特點(diǎn),推測(cè)在石炭系推覆體之下發(fā)育有二疊系。

2.4 多參數(shù)聯(lián)合反演與成像

選擇哈山地震測(cè)線637線進(jìn)行試驗(yàn),該線位于哈德構(gòu)造帶區(qū)塊,貫穿和什托洛蓋盆地、烏夏斷階帶以及瑪湖凹陷。該線于2004年施工,同時(shí)還施工了大地電磁(MT03)以及重力,具備了開展綜合地球物理建模研究的資料條件。

按照常規(guī)的速度分析流程生成初始層速度模型,如圖4所示。從初始速度模型上可以看出,該剖面從淺到深速度逐漸增大,深層從北向南速度逐漸增大,剖面中部即烏夏斷階帶為高速區(qū)域,整體看來速度場(chǎng)畸變比較嚴(yán)重,深層構(gòu)造刻畫不清。從偏移剖面上看,和什托洛蓋盆地和瑪湖凹陷淺層沉積地層反映清晰,但其深層和烏夏斷階帶部位成像模糊,構(gòu)造解釋存在一定困難。

圖4 初始速度模型和疊前深度偏移剖面Fig.4 Initial velocity model and prestack depth migration profile

圖5為電法MT03線反演剖面。電阻率剖面同樣能較清晰地反映構(gòu)造的基本形態(tài),對(duì)和什托洛蓋盆地以及瑪湖凹陷反映較速度剖面清晰,但是對(duì)深部構(gòu)造的恢復(fù)不理想,出現(xiàn)了許多不自然的“掛面條”現(xiàn)象,難以刻畫深層的盆山接觸關(guān)系?，敽枷菖c烏夏斷階帶接觸部位下方的相對(duì)低阻隱約反映出存在逆掩構(gòu)造,但是該構(gòu)造在地震偏移剖面上很難識(shí)別,因此很難確定該構(gòu)造的存在。圖6為重磁電震聯(lián)合反演得到的速度剖面。由圖6可以看出,該速度剖面對(duì)高速地層的形態(tài)刻畫清晰,且恢復(fù)出了深層的逆掩構(gòu)造,說明重磁電震聯(lián)合反演極大地提高了深層速度模型的分辨力。

圖7為用圖6的速度模型進(jìn)行疊前深度偏移的成像剖面。剖面波組特征清楚,中深層信噪比和連續(xù)性也比較適中,斷點(diǎn)、斷面清楚可靠,能夠較準(zhǔn)確、清楚地反映該區(qū)的構(gòu)造面貌。

圖5 大地電磁MT03線視電阻率反演剖面Fig.5 Apparent resistivity profile of line MT03 inverted by magnetotellurics

圖6 重磁電震聯(lián)合反演速度剖面Fig.6 Velocity profile jointly inverted by gravity-magnetic-MT-seismic

圖7 用圖6速度模型得到的疊前深度偏移剖面Fig.7 Prestack depth migration profile using velocity model shown in fig.6

2.5 重磁電震交互解釋

在637測(cè)線深度偏移剖面上開展構(gòu)造解釋,參考電法剖面的早期解釋方案(圖8(a)),剖面中部全部解釋為石炭系沖斷,初始解釋方案見圖8。

然而根據(jù)重磁電震多參數(shù)反演的速度剖面(圖6)可以發(fā)現(xiàn),在剖面中部的高速地層下存在非常明顯的低速層,該低速層應(yīng)為二疊系,因此對(duì)初始解釋方案進(jìn)行修正,如圖9所示。石炭系為外來推覆系統(tǒng),在推覆體下發(fā)育約3000 m厚的二疊系。

圖8 637測(cè)線電法解釋方案和地震解釋方案Fig.8 MT interpretation and seismic interpretation of line 637

圖9 637測(cè)線修正地震解釋方案Fig.9 Revised seismic interpretation of line 637

為了驗(yàn)證新解釋方案的準(zhǔn)確性,將構(gòu)造模型填充對(duì)應(yīng)地層的密度和磁化率,建立密度構(gòu)造模型和磁化率構(gòu)造模型,對(duì)比正演的重磁異常與實(shí)測(cè)重磁異常,如圖10所示。由圖10可知,在剖面兩側(cè)的和什托洛蓋盆地和瑪湖凹陷正演重磁異常與實(shí)測(cè)異常擬合較好,說明上述區(qū)域的構(gòu)造解釋是正確合理的;而在石炭系推覆體區(qū)域正演重磁異常明顯高于實(shí)測(cè)重磁異常,表明填充的密度和磁化率值過高,即該區(qū)域應(yīng)該還發(fā)育較石炭系更淺的層系。

在此模型基礎(chǔ)上將外來推覆系統(tǒng)重新解釋為石炭系和二疊系同時(shí)發(fā)育,如圖11所示。建立密度和磁化率模型,對(duì)比正演重磁異常和實(shí)測(cè)重磁異常,如圖12所示。結(jié)果顯示,新模型正演的重磁異常與實(shí)測(cè)異常高度擬合,證明該解釋方案是正確合理的。

圖10 637測(cè)線修正地震解釋方案的重磁正演模擬結(jié)果Fig.10 Gravity and magnetic modeling using revised seismic interpretation of line 637

圖11 637測(cè)線最終地震解釋方案Fig.11 Final seismic interpretation of line 637

建立了哈山地區(qū)早期逆沖推覆疊加、晚期走滑的構(gòu)造模型,將其劃分為前緣超剝帶、前緣沖斷帶、外來推覆系統(tǒng)和準(zhǔn)原地疊加系統(tǒng)4個(gè)系統(tǒng)。明確了哈山地區(qū)構(gòu)造“上下分層、南北分帶、東強(qiáng)西弱”的特點(diǎn)及地質(zhì)結(jié)構(gòu)特征(圖13),為下步的成藏條件分析、有利勘探區(qū)帶評(píng)價(jià)奠定了基礎(chǔ)。該構(gòu)造模型部署的哈淺6井及哈山1井均證實(shí)了模型的合理性及正確性,哈淺6井在中生界之下鉆遇1165 m外來推覆系統(tǒng)石炭系及1496 m前緣沖斷帶二疊系,哈山1井在中生界之下鉆遇1886 m外來推覆系統(tǒng)石炭系及668 m前緣沖斷帶二疊系,證實(shí)本文方法的實(shí)用性和有效性。

圖12 637測(cè)線最終地震解釋方案的重磁正演模擬結(jié)果Fig.12 Gravity and magnetic modeling using final seismic interpretation of line 637

圖13 哈山地區(qū)構(gòu)造解釋模式Fig.13 Structural pattern of Hala? alate mountain

3 結(jié)束語(yǔ)

提出的山前帶重磁電震綜合構(gòu)造建模方法在建模初始階段利用重磁電資料對(duì)研究區(qū)的構(gòu)造背景進(jìn)行分析,并建立了初始構(gòu)造模型;在偏移成像階段的偏移速度建模環(huán)節(jié),通過重磁電震同步聯(lián)合反演技術(shù)提高了速度模型的質(zhì)量,進(jìn)而提升了地震偏移成像效果;在構(gòu)造解釋階段利用偏移成像剖面建立構(gòu)造幾何格架,向其中填充地層密度和磁化率,擬合實(shí)測(cè)重磁異常,從而驗(yàn)證了構(gòu)造模型。建立了哈山地區(qū)山前帶早期逆沖推覆疊加、后期走滑的構(gòu)造模型。哈淺6井和哈山1井證實(shí)了構(gòu)造模型的構(gòu)造模式和地層解釋皆準(zhǔn)確合理,證明了本方法對(duì)山前帶構(gòu)造建模問題的有效性和實(shí)用性,較僅靠地震資料建立山前帶構(gòu)造模型的方法,本方法具有更高的精度和可靠性。

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(編輯 沈玉英)

Application of gravity,magnetic,electric and seismic comprehensive geologic modeling method for piedmont zone of Hala?alate mountain in Junggar Basin

CHEN Xueguo1,2,XIANG Peng2
(1.College of Marine Geosciences,Ocean University of China,Qingdao 266003,China;2.West Branch of Research Institute of Exploration&Development of Shengli Oilfield,SINOPEC,Dongying 257000,China)

Complex terrain of piedmont zone results in low-quality seismic data,and complex subsurface structure of piedmont zone leads to hard-to-image areas where seismic wave can?t propagate.Therefore,the structural model constrained seismically only usually has low reliability and strong non-uniqueness problems.This paper proposes a comprehensive joint gravity,magnetic,electric and seismic modeling method suitable for piedmont zone.Information from gravity,magnetic,electric and seismic data is fully used in each step of modeling,which reduces the non-uniqueness problem and improves the reliability of tectonic model.The results show that the core of this method is to simultaneously joint invert gravity,magnetic,electric and seismic parameters,which improves the accuracy of velocity model and results in a higher quality of seismic image.This method was applied to the Hala? alate mountain area.The structural model is verified using drill cores.The proposed method is more accurate and reliable than methods only using seismic data to build model of piedmont zone.

gravity survey;gravity,magnetic,electric and seismic joint inversion;structure modeling;seismic data interpretation;piedmont zone

P 631.3

:A

陳學(xué)國(guó),相鵬.山前帶重磁電震綜合構(gòu)造建模方法在準(zhǔn)噶爾盆地哈山地區(qū)的應(yīng)用[J].中國(guó)石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2017,41(3):65-74.

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1673-5005(2017)03-0065-10doi:10.3969/j.issn.1673-5005.2017.03.008

2016-07-29

國(guó)家科技重大專項(xiàng)(2016ZX05002-006-004)

陳學(xué)國(guó)(1972-),男,高級(jí)工程師,博士,研究方向?yàn)橛蜌獾厍蛭锢砜碧郊夹g(shù)。E-mail:chengxueguo.slyt@sinopec.com。