当前位置:文档之家› 层序地层学在油气勘探中的应用

层序地层学在油气勘探中的应用

层序地层学在油气勘探中的应用
一、层序地层学简述
1.1 什么是层序地层学
层序地层学通过对地震、测井和露头资料的分析,研究在构造运动、海面升降、沉积物供应和气候等因素控制下,造成相对海平面的升降变化及其与地层层序、层序内部不同级次单位的划分、分布规律;研究其相互之间的成因联系、界面特征和相带分布。

以建立更精确的全球性地层年代对比、定量解释地层沉积史和更科学地进行油藏以及其他沉积矿产的钻前预测。

1.2 层序地层学的提出
层序的基本概念在18世纪晚期即已提出;到了20世纪50年代后期,美国地质学家威尔(Vail)等,在研究了大量资料的基础上,于1965年提出第一代的全球海平面相对变化曲线和地震地层学基本原理,引发震撼,并于1977年出版书籍《地震地层学在油气勘探中的应用》;
1987年,美国哈克(Haq)、威尔(Vail)等,在总结各项成果的基础上,提出第二代海平面相对变化曲线,并系统地提出层序地层学的基本理论与概念。

《层序地层学原理》一书的出版标志着层序地层学进入成熟和蓬勃发展阶段。

1.3 层序地层学的基本概念
1、基本层序:层序是由不整合面或其对应的整合面限定的一组相对整合的、具有成因联系的地层序列(Mitchum等,1977)。

2、体系域:由小层序和组成层序的次级单元的一个或多个小层序组形成的同期沉积体系的联合体称为沉积体系域。

体系域的解释是建立在小层序堆叠型式、与层序的位置关系和层序边界类型的基础上。

3、海泛面和最大海泛面:一个分隔年轻的和年老的地层的界面,穿过此面水深明显增加。

4、全球海平面变化:全球海平面指一个固定的基准面点,从地心到海表面的测量值。

5、密集段或凝缩层:密集段是薄的海相地层单位,由远洋到半远洋沉积物组成,以极低的沉积速度为特征。

在地震剖面上,通常由高水位体系域的前积斜层的底面来证实,每个斜层都下超到下伏的海进和低水位体系域上。

因此,下超面通常是密集段存在的一个很好标志。

在露头剖面中和测井曲线上,下超面被用来定义一个与密集相伴生的、在无沉积作用或者沉积作用极缓慢时期形成的一个面。

海平面与沉降作用相结合的协同作用,产生一个大的、区域广泛分布的密集段。

概念的内容还有很多,在这里不再赘述。

1.4 层序地层学的范畴
层序地层学是在地震地层学的基础上发展起来的,它概括了地震地层学的基本概念和方法,并综合了生物地层学、同位素地层学、磁性地层学、沉积学和构造地质学的最新成果。

其基本原理是构造运动、全球绝对海平面的变化和沉积物供应速度综合作用的结果,产生了地层记录(地层信号)。

这些记录反映了上述诸作用的规模、强弱、持续时间和影响范围。

其中,构造作用与海平面变化的结合,引起了全球性相对海平面变化,它控制了沉积物形成的潜在空间。

构造作用与气候变化的结合,控制了沉积物的类型和沉积数量,以及可容纳空间中被沉积物充填的比例。

而河流和海洋环境中的沉积作用,又由于水流与地形和水深间的相互影响而引起不同的岩相分布。

1.5 层序地层学的意义
层序地层学是在地震地层学不断完善的基础上发展起来的一门地层学分支学科,它非常强调综合利用多种资料对盆地充填物进行等时年代地层格架划分,进而研究各等时地层格架内沉积成因单元的地层叠置样式和几何形态,指出有利于发育生油层、储集层、盖层和地层圈闭的地区,为寻找沉积矿产资源指明方向。

实践亦已证明,无论是海相层序地层学研究还是陆相层序地层学研究,都已在开拓人们思路和推动地质学科进展等诸方面发挥了积极作用。

然而,路漫漫其修远兮,工作还需要进一步去完成。

对于油气勘探,要充分认识到构造活动和气候作用对层序形成和
发育控制作用的基础上,深入讨论不同类型盆地、同一类型盆地不同构造单元的层序地层与生储盖组合和地层圈闭之间的良好对应关系,以确立有利勘探靶区,提高油气勘探和开发效率。

总之,我们应该上下而求索之。

[1]
地层学在油气勘探领域的应用
2.1中国学者相关研究的简述[2]
贾承造等(2002)指出了层序地层学的发展趋势,层序地层学可能向三个方向:
1、总趋势是多学科综合,国内外许多层序地层学研究己将古生物学、地层学、岩石物理学、有机地球化学及岩石学等综合应用。

2、研究手段日益更新,在传统的露头、岩心描述和测井、地震资料处理与解释的基础上,应用了三维可视化技术、数理统计、人工神经网络分析、模式识别、数值模拟等许多新技术;
3、层序地层学与含油气系统研究、成因作用、油气田开发动态、油藏描述、储集层精细描述、烃源岩预测等结合,逐步解决实际问题,在油气勘探中的应用领域将不断扩大。

徐强等(2003)概括了中国层序地层研究现状,把层序地层学的发展分为三个阶段:萌芽阶段、快速发展阶段、成熟发展阶段。

在中国区域层序地层研究、层序地层理论体系、层序地层与矿产控制作用、层序地层与油气勘探、高分辨率层序地层和米兰柯维奇旋回层序地层、陆相层序地层(包括冲积体系和沙摸体系)、新技术、新方法在
层序地层中的应用(包括地震、测井、计算机模拟、中子技术、宇宙核素等)、构造层序地层、层序地层岩相古地理编图等各个方面都有了很大发展。

层序地层学正朝着高分辨率方向发展,测井与地震、生物地层及同位素测年资料结合可以建立高分辨率的年代层序地层格架。

2.2层序地层学应用的测井实例
测井资料是地下地质情况的真实反映,它包含了地层岩性、沉积旋回变化等丰富的地质信息,从主要根据测井曲线的形态和时间域(或深度域)来研究测井信号所反映的岩性及其组合信息,到采用变换手段对其进行频域分析来研究地层的旋回性,均在一定程度上解决或解释了某些地质问题或地质现象。

具体来说:
1、测井资料在纵向上有极高的分辨率。

特别是高分辨率地层倾角HDT资料可用于研究地层产状和宏观沉积特征及构造特征,双地层倾角SHDT测井资料可用于研究储层内部岩性和沉积相特征,分析不整合特征。

另外,成像测井有更高的分辨率,可分析沉积地层的沉积属性。

2、测井资料可使地层的纵向划分和横向对比定量化。

在纵向上,使用测井资料可高精度、连续地、定量进行全井段地层的分析,反映垂向地层的堆叠型式;在横向上,测井曲线定量反映地层的岩性与组合特征,有利于地层横向对比,分析地层侧向加积过程和形态。

3、通过“岩心刻度测井”、“测井标定地震”,建立二维、三维地
质体的形态。

4、选择具有不同基本原理与不同探测深度的测井曲线,建立相应的“测井相”,分析沉积环境和沉积层序。

首先感谢老师的悉心教导,使我懂得相当多的细节,极大程度上扩充了我的视野。

最后致歉,当然,具体的地层层序学研究工作限于所学宽度和广度不能深入,望老师谅解。

但希望以后能深入其中。

参考资料:
[1]中国石油天然气总公司勘探局,《层序地层学原理及应用》(M)
北京,石油工业出版社,1998.5。

[2]王鹂,层序地层研究中的测井学方法探讨——以临南洼陷古近系
为例(J),中国石油大学硕士学位论文,TE121.3+4,2008。

相关主题