李國(guó)輝

摘要：“地震沉積學(xué)”是一門(mén)為以現(xiàn)代沉積學(xué)和地球物理學(xué)為理論基礎(chǔ)，充分應(yīng)用三維地震資料，開(kāi)展層序地層、地震屬性分析和地層切片研究，分析地層沉積結(jié)構(gòu)、沉積體系、沉積相平面展布以及沉積發(fā)育史的地質(zhì)學(xué)科。本文綜合應(yīng)用巖心資料、地球物理資料，在層序地層學(xué)理論的指導(dǎo)下，系統(tǒng)建立了泌陽(yáng)凹陷深凹區(qū)研究層段等時(shí)地層格架;在高頻層序地層格架下，開(kāi)展地震沉積學(xué)研究在利用關(guān)鍵井巖心序列特征和巖性對(duì)典型地層切片進(jìn)行標(biāo)定的基礎(chǔ)上，確定了深凹區(qū)三角洲和濁積扇的地貌特征，刻畫(huà)了沉積砂體的形態(tài)和分布。

關(guān)鍵詞：泌陽(yáng)凹陷地震沉積學(xué)層序地層格架地層切片沉積相

1物源分析

物源分析是盆地沉積相研究中最基本、最重要的工作。通過(guò)物源分析有助于查明盆地發(fā)育過(guò)程中沉積物的來(lái)源方向、侵蝕區(qū)與沉積區(qū)、搬運(yùn)距離及母巖性質(zhì)，進(jìn)而最終解決砂層和砂體的分布規(guī)律。研究物源的方法主要有：①根據(jù)砂礫巖的成分及其分布;②根據(jù)沉積構(gòu)造恢復(fù)古水流和物源方向;③根據(jù)碎屑重礦物組合及其分布;④根據(jù)孢粉資料;⑤根據(jù)微量元素資料。我們主要是采取前兩種方法對(duì)物源進(jìn)行分析：一般沿著遠(yuǎn)離物源的方向砂地比值逐漸減小，靠近物源的地方砂地比值較大;中期、短期砂層等厚圖和砂地比圖可以看出其物源體系的展布情況，研究區(qū)發(fā)育3大物源體系：北部侯莊-王集、南部平氏-栗園-楊橋，東部梨樹(shù)凹-下二門(mén)物源體系。

2層序格架建立

首先要建立工區(qū)目的層位層序地層格架，研究區(qū)主要目的層位為新生代古近系核桃園組核三段。層序是一套相對(duì)整一的、成因上存在聯(lián)系的、頂?shù)滓圆徽厦婊蚺c之相對(duì)應(yīng)的整合面為界的地層單元。本次研究通過(guò)綜合分析地震資料、鉆井、錄井資料、測(cè)井曲線的旋回性等，結(jié)合泌陽(yáng)凹陷核桃園組沉積序列和構(gòu)造演化特征、氣候周期性變化特征，也具體考慮實(shí)際生產(chǎn)的簡(jiǎn)潔、有效性，將泌陽(yáng)凹陷核桃園組核三段劃分為1個(gè)二級(jí)層序，5個(gè)三級(jí)層序，8個(gè)四級(jí)層序。5個(gè)三級(jí)層序命名為SQⅠ～SQⅤ，SQⅠ大致對(duì)應(yīng)于H和H砂組，SQⅡ大致對(duì)應(yīng)于H砂組，SQⅢ大致對(duì)應(yīng)于H砂組，SQⅣ大致對(duì)應(yīng)于H⁵和H砂組，SQⅤ大致對(duì)應(yīng)于H和H砂組。8個(gè)四級(jí)層序分別大致對(duì)應(yīng)于核三段的八個(gè)砂組，命名為SQ1～SQ8，其層序邊界分別命名為SB1～SB9。

3層序格架里的主要沉積相類型

綜合考慮泌陽(yáng)凹陷構(gòu)造背景、物源條件、氣候條件等多種因素，利用巖心、錄井、測(cè)井等資料，對(duì)工區(qū)沉積相進(jìn)行研究，指出泌陽(yáng)凹陷深凹區(qū)核三段發(fā)育近岸水下扇、辮狀河三角洲、湖泊、濁積扇等四種沉積類型。泌陽(yáng)凹陷深凹區(qū)核三段東北部主要發(fā)育候莊辮狀河三角洲前緣的砂體，西南部和東南部主要發(fā)育來(lái)自楊橋、栗園地區(qū)近岸水下扇的砂體，而中部主要發(fā)育湖相大套泥巖，泥巖中發(fā)育的砂巖，是從三角洲前緣滑塌下來(lái)的濁積扇

4地震沉積學(xué)研究

地震沉積學(xué)的主要研究?jī)?nèi)容和研究思路包括：在高精度層序地層格架內(nèi);開(kāi)展子波相位頻率調(diào)整，確立地震反射同相軸與沉積砂體之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系;對(duì)三維地震資料進(jìn)行地震屬性分析和地震反演，優(yōu)選地震參數(shù)，利用特定軟件制作地層切片（stratalslice）;統(tǒng)計(jì)地震參數(shù)特征，用關(guān)鍵井資料標(biāo)定地震參數(shù)或地震相（巖性學(xué)研究）;依據(jù)沉積背景和井震對(duì)比研究，開(kāi)展沉積砂體地震沉積學(xué)分析，對(duì)屬性分析和反演結(jié)果進(jìn)行地質(zhì)解釋，刻畫(huà)沉積砂體和微相平面展布，確定沉積類型和分布演化，研究沉積發(fā)育史。

4.1相位調(diào)整

常規(guī)地震資料處理的最終成果是零相位地震數(shù)據(jù)，解釋人員用這類地震數(shù)據(jù)開(kāi)展構(gòu)造和沉積研究。顯然，在標(biāo)準(zhǔn)的零相位地震資料中，相同波阻抗的同一種巖性與地震同相軸之間沒(méi)有直接的對(duì)應(yīng)關(guān)系，而是對(duì)應(yīng)于相反的極性（峰-谷組合）;在90°相位調(diào)整后的地震剖面上，地震極性與巖性資料有了更好的結(jié)合，所有鉆遇的砂巖層幾乎都對(duì)應(yīng)于地震波谷（紅色），這些改進(jìn)使地震剖面看上去更像地質(zhì)剖面，使砂層與反射同相軸具有更好的對(duì)應(yīng)關(guān)系，即地震解釋追蹤的反射同相軸就是追蹤了砂體，從而賦予了地震反射同相軸更強(qiáng)的地質(zhì)意義

4.2頻譜分解

在很多情況下，沉積韻律層單層的時(shí)間域特征尺度小于地震子波的主波瓣長(zhǎng)度及子波有效長(zhǎng)度。因此，多個(gè)波阻抗界面產(chǎn)生的子波疊加效應(yīng)和鳴振效應(yīng)使得地震道并不能直觀反映界面位置和地層組合特點(diǎn)。另一方面，由于地層對(duì)地震信號(hào)的調(diào)諧和吸收作用，不同的地質(zhì)目標(biāo)對(duì)地震資料的不同頻率成分的敏感程度不同。例如，深層目標(biāo)和單層厚度較大的韻律層突出低頻成分，淺層目標(biāo)和單層厚度小的韻律層則突出高頻成分。在地震資料解釋過(guò)程中，解釋人員可以充分使用不同頻率響應(yīng)特點(diǎn)的數(shù)據(jù)，選擇能夠充分揭示地質(zhì)目標(biāo)的頻率信號(hào)響應(yīng)特點(diǎn)的單頻帶數(shù)據(jù)體。特別是在互層狀沉積韻律情況下，單頻處理的數(shù)據(jù)可以在有效的地震頻帶內(nèi)，降低子波疊加和鳴振效應(yīng)造成的成像模糊，最大限度地突出薄層響應(yīng)，使得薄層成像清晰。這不僅可以提高縱向分辨率，橫向上也更突出了地層的橫向變化和邊界點(diǎn)，有利于對(duì)儲(chǔ)層的識(shí)別和追蹤，以及對(duì)儲(chǔ)層展布規(guī)律的認(rèn)識(shí)。

本次研究計(jì)算了頻率為8～64Hz的頻譜能量數(shù)據(jù)。首先將泌陽(yáng)凹陷深凹區(qū)三維地震數(shù)據(jù)體分為8～12Hz、12～16Hz、16～24Hz、24～32Hz、32～48Hz、48～64Hz六個(gè)頻率段進(jìn)行掃描，每一個(gè)頻率段得到一張能量平面分布圖，從而得到一系列頻率均方根振幅切片?？梢钥吹?，8～12Hz主頻對(duì)應(yīng)的調(diào)諧振幅分布特征不清楚;12～16Hz、16～24Hz主頻隱約看到出現(xiàn)一些模糊的異常體;至24～32Hz主頻，調(diào)諧振幅異常體變得能量最強(qiáng)、輪廓異常清晰，而且分布相對(duì)穩(wěn)定;32～48Hz時(shí)異常體稍微變?nèi)酰喞_(kāi)始變得不清晰;主頻為48～64Hz時(shí)，調(diào)諧振幅異常體逐漸變?nèi)酰敝聊：?。這說(shuō)明，對(duì)應(yīng)該類砂巖體厚度的最佳地震頻率在24～32Hz附近。結(jié)合已有鉆井信息和前人區(qū)域沉積體系的研究成果可知，該異常體反映片狀、粗粒的辮狀河三角洲前緣水下分支河道和河道間沉積。

4.3典型地層切片沉積微相解釋

由于泌陽(yáng)凹陷核三段各層序厚度不同，自SQ1至SQ4分別制做了449張、605張、731張和575張地層切片。從大量的地層切片中選取了9張典型地層切片，進(jìn)行了核三段沉積微相的解釋，其中SQ1、SQ2和SQ4各選取1張，而重點(diǎn)層段SQ3選取了6張地層切片，結(jié)合鉆井、測(cè)井、巖心等資料進(jìn)行地質(zhì)綜合分析，對(duì)典型地層切片進(jìn)行沉積微相解釋，反映出了該層序內(nèi)巖性和沉積微相的演化特征

5應(yīng)用效果分析

通過(guò)對(duì)泌陽(yáng)凹陷深凹區(qū)振幅屬性地層切片的分析，發(fā)現(xiàn)對(duì)地層切片中各種沉積相的解釋與已鉆井符合程度高，確實(shí)能夠較為真實(shí)地反映砂體的橫向展布。從地層切片圖中可以看出SQ3沉積時(shí)期，泌291-泌267井區(qū)為辮狀河三角洲的外前緣沉積，物源主要來(lái)自研究區(qū)的東北方向，而泌364-泌365井SQ3主要發(fā)育滑塌濁積扇，并且泌364井區(qū)發(fā)育的滑塌濁積扇與泌354、程1井區(qū)發(fā)育的滑塌濁積扇為兩個(gè)獨(dú)立的砂巖透鏡體，在橫向上是不連通的。這與連井剖面上的分析是相同的。因此，通過(guò)對(duì)研究區(qū)各種屬性的分析和優(yōu)選，發(fā)現(xiàn)振幅屬性確實(shí)能夠較為真實(shí)地反映砂體的橫向展布。

6結(jié)論

（1）地震沉積學(xué)綜合運(yùn)用地震、地質(zhì)、測(cè)井及巖性資料，能較好的將地震的高橫向分辨率與測(cè)井的高垂向分辨率結(jié)合起來(lái)，在勘探程度較低，橫向變化較快的地區(qū)，對(duì)沉積相及沉積微相的刻畫(huà)具有很好的指導(dǎo)作用。

（2）地震屬性存在一定的多解性，解釋中需綜合巖心、錄井、測(cè)井資料綜合解釋，降低多解性。

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