毛洪濤

中國(guó)石油遼河油田公司分公司勘探開發(fā)研究院，中國(guó)·遼寧 盤錦 124010

1 引言

目前，國(guó)際比較流行的地震相分析方法主要有：①波形分類法，主要通過分析地震道間的振幅等屬性的異常來(lái)分析沉積相的變化，這是大部分商業(yè)軟件所采用的算法；②地震屬性特征映射法[1-2]，地震屬性特征映射起源于地震地層學(xué)，通過定義典型地震相的反射特征來(lái)進(jìn)行映射；③基于地震地貌學(xué)的相劃方法，地震地貌學(xué)[3]主要借鑒了地貌成像的方法，能夠立體地反映沉積空間的特點(diǎn)。雖然中國(guó)早已開展了地震相研究并取得了許多豐富的成果，但地震屬性參數(shù)在地震相中的應(yīng)用以及地震相的自動(dòng)識(shí)別的研究比較少，尤其是對(duì)地震屬性進(jìn)行優(yōu)化后自動(dòng)識(shí)別地震相的幾何形態(tài)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)研究沒有深入。隨著對(duì)地震相不斷研究，多地震屬性參數(shù)在地震相中的應(yīng)用研究會(huì)得到進(jìn)一步深入，地震相的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)會(huì)進(jìn)一步發(fā)展。

2 地震相的定義

地震相是指沉積物(巖層)在地震剖面圖上所反映的主要特征的總和。地震相標(biāo)志分為：內(nèi)部反射結(jié)構(gòu)、反射連續(xù)性、反射振幅、反射頻率、外部幾何形態(tài)及其伴生關(guān)系。

3 地震相成圖原理

將各地震剖面上同一地層中的地震相單元投影到平面圖上，并將它們連結(jié)成為平面相區(qū)，就可以得到某一時(shí)期地層的地震相平面圖。

4 地震相劃分原則

①基本上只按照主測(cè)線的地震相特征編圖，對(duì)聯(lián)絡(luò)線僅用作參考。

②在勾圖時(shí)，選擇可以反映垂直沉積相走向的地震相特征。例如，當(dāng)一個(gè)方向?yàn)榍胺e構(gòu)型而另一方向?yàn)椴顦?gòu)造時(shí)，將該點(diǎn)作為前積構(gòu)型處理。再如，當(dāng)一方向?yàn)楦哒穹哌B續(xù)結(jié)構(gòu)，而另一個(gè)方向?yàn)橹姓穹羞B續(xù)結(jié)構(gòu)時(shí)，把該點(diǎn)當(dāng)作后者處理。

5 地震相命名原則

對(duì)所劃分出的地震相單元可根據(jù)地震反射構(gòu)型+地震反射結(jié)構(gòu)(視振幅、視頻率、連續(xù)性)的順序來(lái)命名。當(dāng)?shù)貙訂卧獌?nèi)部上述三個(gè)方面的特征上、下都比較均勻時(shí)，可直接按“視振幅+視頻率+連續(xù)性”的順序進(jìn)行描述和命名如“強(qiáng)振幅高頻高連續(xù)性反射結(jié)構(gòu)”，當(dāng)?shù)貙訂卧獌?nèi)部以上特征上下不均勻時(shí)，則可在上述命名基礎(chǔ)上加上垂向上的變化特點(diǎn)進(jìn)行描述和命名如“振幅向上增強(qiáng)反射結(jié)構(gòu)”。

6 地震相轉(zhuǎn)沉積相思路

從盆地整體著眼，從沉積體（骨架相）識(shí)別入手，以盆地宏觀沉積模式為指導(dǎo)，以鉆井做為控制點(diǎn)，與地震宏觀巖性預(yù)測(cè)技術(shù)相結(jié)合，綜合分析推斷，以預(yù)測(cè)沉積相的性質(zhì)和展布（見圖1）。

圖1 地震相轉(zhuǎn)沉積相思維導(dǎo)圖

沉積體是水流體系和物源的最直接的體現(xiàn)，構(gòu)成了沉積體系域中重要的組成部分——骨架相。而只要把骨架相的性質(zhì)和展布規(guī)律搞清楚，充填于其間的其他沉積相單元乃至于沉積體系域的性質(zhì)也就迎刃而解，正所謂“綱舉目張”。

從地震相的特點(diǎn)上看，識(shí)別宏觀沉積體是其獨(dú)到的長(zhǎng)處。它可以在三度空間上清楚地刻劃沉積體的外形和巖層的疊置模式，而這是識(shí)別沉積體的極為重要的依據(jù)。由于沉積體的識(shí)別主要利用的是幾何地震學(xué)的信息，因此其受地震資料采集和處理因素的影響比較小，可靠程度比較高。大多數(shù)沉積體都有明顯的差別，故“同一地震相對(duì)應(yīng)多種沉積相”的問題相對(duì)比較小。即使那些多解性較強(qiáng)的沉積體，也可以根據(jù)其它標(biāo)志綜合研究而加以區(qū)分。

盆地宏觀沉積模式是關(guān)于沉積盆地之構(gòu)造、氣候背景對(duì)于沉積環(huán)境進(jìn)而對(duì)沉積體系域特征的時(shí)空發(fā)育演化控制作用的全面深入的概括和總結(jié)。因此，掌握了沉積盆地的背景控制因素就可以通過沉積模式對(duì)其沉積相特征進(jìn)行預(yù)測(cè)和推斷。

在地震相分析時(shí)，因地震資料中具有的沉積信息比較少，加上多解性強(qiáng)、分辨率低的問題，深感可用資料不足。然而地震資料在反映盆地的構(gòu)造背景、演化規(guī)律、古地形特征、物源區(qū)遠(yuǎn)近等背景控制因素方面具有獨(dú)到能力，所以有必要采用盆地宏觀沉積模式類比方法。

以鉆井作為控制點(diǎn)，可有力地增強(qiáng)對(duì)地震反射特征地質(zhì)意義的理解。這與由鉆井出發(fā)建立地震相模式進(jìn)而“轉(zhuǎn)相”有著本質(zhì)不同，地震相與沉積相之間不具有一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，因此在其二者關(guān)系對(duì)照中，一種地震相可以與多種沉積相相對(duì)應(yīng)。鉆井的作用在于確定該處這種地震相應(yīng)當(dāng)屬于什么沉積相。至于其他地區(qū)相同地震相應(yīng)當(dāng)作何解釋，應(yīng)當(dāng)根據(jù)該區(qū)與骨架相的相互關(guān)系，以及與控制井點(diǎn)的相互關(guān)系，根據(jù)盆地沉積模式加以推斷。

7 常見的地震相反射結(jié)構(gòu)

7.1 雜亂反射結(jié)構(gòu)

雜亂反射結(jié)構(gòu)的基本特征就是振幅很強(qiáng)，但又不連續(xù)，故顯得很雜亂。振幅強(qiáng)意味著巖性或巖層厚度橫向變化劇烈，從而反射系數(shù)橫向上變化很大。這種反射結(jié)構(gòu)往往發(fā)育于沖積扇、陡崖濁積扇、海底扇等扇體中，或者由于重力滑動(dòng)或構(gòu)造變動(dòng)而強(qiáng)烈變形了的地層里（見圖2）。

圖2 雜亂反射結(jié)構(gòu)

7.2 無(wú)反射結(jié)構(gòu)(極低振幅中連續(xù)性結(jié)構(gòu))

無(wú)反射條件的基本特征就是振幅極低，幾乎看不出同相軸的存在。在這種情況下很難評(píng)價(jià)連續(xù)性的好壞，故籠統(tǒng)地稱之為中連續(xù)性。形成無(wú)反射結(jié)構(gòu)的根本原因是巖性均一，形不成反射界面。這與巖性本身無(wú)直接關(guān)系，巨厚的深湖相泥巖、濱海相砂巖、陸棚相灰?guī)r、白云巖以及泥質(zhì)沉積很貧乏的辮狀河砂巖中都可發(fā)育這種反射結(jié)構(gòu)。它們的巖性差別很大，但都在宏觀上都很均一（見圖3）。

圖3 無(wú)反射結(jié)構(gòu)

7.3 三高反射結(jié)構(gòu)(高振幅、高頻、高連續(xù)性結(jié)構(gòu))

三高反射結(jié)構(gòu)的特征是振幅、頻率、連續(xù)性都很高。振幅高意味著界面上下巖性差異大；頻率高意味著層厚較薄且頻繁交替；連續(xù)性高則意味著巖性和巖層厚度橫向上很穩(wěn)定。它是濁積砂發(fā)育的深海相、深湖相或者薄煤層穩(wěn)定發(fā)育的淺湖沼澤相的典型特征（見圖4）。

圖4 三高反射結(jié)構(gòu)（高振幅、高頻、高連續(xù)性）

8 結(jié)論

地震相分析是進(jìn)行沉積相研究的一種強(qiáng)有力的方法，過去一直沿用傳統(tǒng)的“相面法”，即通過肉眼來(lái)觀測(cè)地震反射特征，并與所建立的標(biāo)準(zhǔn)地震相特征進(jìn)行比較，判別屬于何種地震相，這種方法應(yīng)用于局部的地震資料解釋和分析中尚可，但是多解性強(qiáng)，解釋和識(shí)別精度較低。隨著地震數(shù)據(jù)處理技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的提高，采集資料品質(zhì)的提高，通過一定的數(shù)學(xué)方法對(duì)地震數(shù)據(jù)體進(jìn)行分析和計(jì)算，提取出能夠反映沉積相變化的屬性參數(shù)，依據(jù)地震屬性參數(shù)的空間變化劃分地震相，這種方法得到的地震相和沉積相更為可靠。