地震勘探原理08第七章 地震勘探资料解释基础.ppt

2,08:49:12,地震勘探原理,绪论第二章几何地震学第三章地震数据采集第四章地震勘探组合法第五章多次覆盖方法第六章地震波速度第七章地震勘探资料解释的理论基础第八章地震资料的构造解释,3,08:49:12,第七章地震勘探资料解释,地震资料处理,油田煤田勘探开发用户,地震资料解释,能源地震勘探示意图,地震资料采集,4,08:49:12,第七章地震勘探资料解释,地震资料解释：1、构造解释：解决构造问题，研究地层的空间分布特征和几何形态，确定钻探井位的基本依据，也是后续工作的基础。2、岩性解释：解决储层、含油气性问题，研究地层岩性、储层物性、孔隙流体性质等。,5,08:49:12,第七章地震勘探资料解释,7.1地震剖面和地震切片7.1.1地震记录与地质剖面地震记录的形成地震子波：震源产生的信号传播一段时间后，波形趋于稳定，我们称这时的地震波为地震子波。爆炸时产生的尖脉冲，在爆炸点附近的介质中以冲击波的形式传播，当传播到一的距离后，波形逐渐稳定，我们称这时的地震波为地震子波。,6,08:49:12,第七章地震勘探资料解释,7.1地震剖面和地震切片7.1.1地震记录与地质剖面地震记录的形成地震波在传播过程中，其振幅会因各种原因而衰减，但波形的变化是很小的，在一定的条件下，可以看成不变。地震子波在向下传播的过程中，遇到波阻抗界面会发生反射和透射，最后，地震子波从地下各个反射面反射回来。,7,08:49:12,第七章地震勘探资料解释,7.1地震剖面和地震切片7.1.1地震记录与地质剖面地震记录的形成这些反射回来的子波在波形上，严格讲是有差别的，近似地可以认为一样，并且这些反射子波在振幅上有大有小（主要决定于反射界面的反射系数），极性有正有负（决定于子波反射系数的正负），到达时间有先有后（决定于界面的深度和波速）。反射系数：,8,08:49:12,第七章地震勘探资料解释,7.1地震剖面和地震切片7.1.1地震记录与地质剖面地震记录的形成另外，地下地层的厚薄对于记录面貌的形成也有影响。设地震子波的延续时间为,穿出岩层的时间为。,9,08:49:12,第七章地震勘探资料解释,7.1地震剖面和地震切片7.1.1地震记录与地质剖面地震记录的形成岩层较厚，同一接收点收到的来自界面R1和R2的两个反射面也可以分开。形成两个单波。保留着各自的波形特征。这种情况，一般较少。岩层较薄时，R，当凹曲界面曲率中心在观测面之下时，无论是自激自收剖面(水平叠加剖面与之相当)上还是共炮点记录都可观测到回转波。出现局部假背斜，最低点位置不变，H越大，畸变越严重；2、HR,88,08:49:12,第七章地震勘探资料解释,7.6弯曲界面反射波的特点7.6.2凹界面上的反射波,HR,89,08:49:12,当曲率中心在地面上，产生聚焦型反射；出现回转波时，反射能量有明显会聚；不出现回转波，反射波能量也有一定会聚，如：缓凹界面；凸界面反射能量有发散现象；,90,08:49:12,第七章地震勘探资料解释,7.6弯曲界面反射波的特点7.6.2凹界面上的反射波地震剖面上回转波的特点：（1）回转波只在水平叠加剖面上，或共炮点记录上可以看到，偏移叠加剖面上看不到回转波，这是由于经偏移处理后，反射波归位到正确位置，回转波收敛到凹界面上，从而使凹曲界面图像正确地显现出来。（2）在水平叠加剖面上，回转波同与之相连的正常界面反射波同相轴常呈环圈状或牛角状(凹曲界面一边中断)；地下的向斜界面在水平叠加剖面上表现出“背斜”假象。有时因凹曲界面曲率变化及与相连平界面的组合关系，可能形成更复杂的图形。,91,08:49:12,第七章地震勘探资料解释,7.6弯曲界面反射波的特点7.6.2凹界面上的反射波地震剖面上回转波的特点：（3）凹曲界面的曲率越大，深度越深，回转波范围越大，如下图，随深度变大，回转波范围明显增大，这在实际地震剖面中也可看到。,92,08:49:12,第七章地震勘探资料解释,7.6弯曲界面反射波的特点7.6.2凹界面上的反射波地震剖面上回转波的特点：（4）回转波的能量分布特点是，由凹曲界面段产生的回转波能量与同深度水平界面正常反射波能量大体相当。在实际地层中，凹曲界面很少孤立存在，大多与平界面连成一体。在实际地震剖面中，回转波在回转点附近与水平界面反射波相长干涉而增强。因此，回转波同相轴显得两旁能量最强，中间较强。,93,08:49:12,第七章地震勘探资料解释,7.2地震剖面的对比解释7.2.1地震剖面解释的任务地震剖面解释的任务是由不同勘探阶段的地质任务决定的。在概查、普查和祥查阶段，主要解决地层和构造问题；在精查阶段要求更精细地研究地层和构造问题，做出大比例尺的构造图，并要求做出目的层的岩性解释、储层参数和油气预测等。就构造和地层解释来讲，各勘探阶段的研究内容大体一致，只是随着勘探的深入，其精度是一步步提高的。,94,08:49:12,第七章地震勘探资料解释,7.2地震剖面的对比解释7.2.1地震剖面解释的任务剖面构造解释的主要内容：确定反射标准层的地质层位及接触关系，研究各套地层空间构造形态、厚度横向变化；基岩顶面埋深和起伏变化；区域和局部构造特征，包括构造形态范围及各种构造要素；断层特征，包括断层、走向、倾向、落差、发育史；各种底辟、礁、火成岩体及古潜山等地质体的识别。,95,08:49:13,第七章地震勘探资料解释,7.2地震剖面的对比解释7.2.2收集和研究前人资料在开始地震剖面解释工作之前，应该收集和研究前人所做的工作和成果。除少数初探区外，一般工区都不同程度地做过勘探工作，或多或少存有前人的研究资料。这些资料可使我们对工区的地质情况有所了解，对已有的地震工作成果有所认识，从中吸取宝贵的经验。尽可能多的收集资料，以研究工区的区域构造背景、局部构造特征、地层分别和接触关系、断裂特征、沉积环境等。,96,08:49:13,第七章地震勘探资料解释,7.2地震剖面的对比解释7.2.4地震剖面的对比方法水平迭加时间剖面的形成及其特点形成:1、给定中心点，抽取该中心点道集。2、动较正，使反射波时距曲线成直线。3、水平迭加形成一道，放在中心点正下方。目前，在资料中使用最多的最基本的仍然是水平迭加时间剖面（3D资料用经过3D偏移的3D数据体）。,97,08:49:13,第七章地震勘探资料解释,7.2地震剖面的对比解释7.2.4地震剖面的对比方法水平迭加时间剖面的形成及其特点经水平迭加后剖面，已相当于地面各点自己的自激自收剖面。一般情况下（地层倾角小，构造简单），能直观地反映地下地质构造特征，同时也保留了各种地震波的现象和特点，为我们进行地质计算提供了直观的丰富的资料。时间剖面与地质面之间有许多重要的差别。,98,08:49:13,第七章地震勘探资料解释,7.2地震剖面的对比解释7.2.4地震剖面的对比方法水平迭加时间剖面的形成及其特点特点：在测线上同一点，由钻井资料得到的地剖面上地层界面与时间剖面上的反射同相轴在数量上，常常不是一一对应。另外，时间剖面的纵坐标是t0，不是深度，（v随深度面变化）所以，时间剖面上的反射同相轴，所反映的界面形态有假象。要引入速度函数，把t0变换成h后，才能与钻井剖面或测井曲线对比。,99,08:49:13,第七章地震勘探资料解释,7.2地震剖面的对比解释7.2.4地震剖面的对比方法水平迭加时间剖面的形成及其特点特点：时间剖面上的反射同相轴及波形本身都包含了地下地层的构造和岩性信息。反射同相轴是与地下界面对应的，一个界面的反射特性又与界面两边的岩性有关。一个反射波并不是与一个层简单对应，而是与两个层有关。经过一些特殊的处理（波阻抗技术等），能把反射波包含的界面信息转换成为与“层”有关的信息。这时才能与地质和钻井资料更直接地对比。,100,08:49:13,第七章地震勘探资料解释,7.2地震剖面的对比解释7.2.4地震剖面的对比方法水平迭加时间剖面的形成及其特点特点：水平迭加剖面上存在偏移现象。当界面倾斜时，水平迭加剖面上反射波的位置不与反射点的位置一致，真正的反射点向上倾方向偏移，这种现象称为水平迭加剖面的偏移现象。,101,08:49:13,第七章地震勘探资料解释,7.2地震剖面的对比解释7.2.4地震剖面的对比方法水平迭加时间剖面的形成及其特点特点：在构造复杂的地区，在时间剖面上还会出现各种异常波，如绕射波，凹界面的回转波等，它们的同相轴形态与地质剖面完全不同，不能直接用来用地质解释。（必须经过严格处理才能用来解释，恢复真实面貌）。,102,08:49:13,第七章地震勘探资料解释,7.2地震剖面的对比解释7.2.4地震剖面的对比方法1、相位对比由于地震记录上的反射波是续至波，加上噪音的干扰，反射波初至是难以辨认的。因此在实际工作中采用“相位对比”方法，在地震勘探中通常将波峰（波谷）称为“相位”，一个复波如果有几个波峰（波谷），就称它有几个“相位”，强波峰（波谷）就叫“强相位”。强相位对比。当反射界面连续性好，岩性稳定，波的特征很明显，可以在大范围内连续追踪时，可选择最强、最稳定的相位进行波的对比追踪，这就叫强相位对比。,103,08:49:13,第七章地震勘探资料解释,7.2地震剖面的对比解释7.2.4地震剖面的对比方法1、相位对比多相位对比。在断裂发育，或地质结构复杂，或岩性变化明显的地区，其波形不稳定，横向变化较大，常出现强相位转移现象。如果只追踪对比一个相位可能导致错误解释，因此，目前生产中一般都采用多相位对比，也就是对比波的两个或三个以上的相位。必要时甚至对比整个复波所有相位,根据整个复波特征（相位数、各个相位间相对强弱关系等）进行对比追踪，以避免对比解释上的错误。,104,08:49:13,第七章地震勘探资料解释,7.2地震剖面的对比解释7.2.4地震剖面的对比方法2、波组对比波组：是指比较靠近的若干物性界面产生的反射波的组合。一般是由某一“标准波”及其邻近的几个反射波组成一组，具有一定波形且能稳定追踪。波系：是指两个或两个以上波组所构成的反射层系。形成波组的是一大套地层，构成这套地层的各层厚度、岩性、相互关系是相对稳定的。因此，波组内各个波的出现次序、相对强弱关系、间隔时间等波组特征具有一定的稳定性。按照波组特征，对比追踪整个波组，不易发生大套地层的追踪错误。而孤立地追踪单个反射波风险较大，尤其遇到断层时，容易发生窜层错误。,105,08:49:13,第七章地震勘探资料解释,106,08:49:13,第七章地震勘探资料解释,7.2地震剖面的对比解释7.2.4地震剖面的对比方法3、剖面间的对比一般情况下，在较小范围内，地层变化是不大的，在相距不远的两条相邻平行剖面上，所反映出的地质层位、构造形态、断层、超覆、尖灭等应该基本相似；对于同一异常现象，在相邻剖面上也应有所反映。因此在对比过程中，可用相邻剖面互相比较和控制。在两条相交剖面的交点处，同一反射层位的t0值应相等（2D剖面除外）。,107,08:49:13,第七章地震勘探资料解释,7.2地震剖面的对比解释7.2.4地震剖面的对比方法4、运用地质规律对比决定地震剖面上的地震波特征最根本的原因是地下地层和构造特征，应根据前人的研究成果（地质、地球物理）指导地震剖面解释。当现有资料和前人成果有矛盾时，应尊重现有资料，仔细考虑，进行综合分析。,108,08:49:13,第七章地震勘探资料解释,7.2地震剖面的对比解释7.2.4地震剖面的对比方法5、对比时应注意的问题偏移问题。在水平叠加时间剖面上反映的是法向反射时间t0值，在地层倾斜时，地震剖面上出现反射波的位置，并不是该反射波对应的反射点的真正位置而是比反射点的真实位置向界面下倾方向偏移一段距离。这就使得剖面上出现一些假象：如真实地下界面连续的地方在剖面上可能会出现反射波的“空白带”；真实地下界面并不是交叉的，剖面上的反射层却有交叉。这类现象在断层、地层尖灭或超覆的地方最容易出现。,109,08:49:13,第七章地震勘探资料解释,7.2地震剖面的对比解释7.2.4地震剖面的对比方法5、对比时应注意的问题认准波的性质，搞清波的来源。在构造复杂地区，各种不同的地质现象会产生绕射波、断面波、回转波等异常波，这就使剖面的面貌非常复杂，出现波的各种交叉现象。我们应该仔细分析对比，认准波的性质，搞清波的来源。,110,08:49:13,111,08:49:13,第七章地震勘探资料解释,7.2地震剖面的对比解释7.2.5地震剖面的地质解释方法1、准备工作和反射标准层的选择地震剖面上存在许多反射同相轴，实际工作中不可能也不需要对每个同相轴都进行追踪，而是主要追踪“反射标准层”，或叫“标准波”。其特征如下：分布范围广，能在较大范围内连续追踪。反射波的特征明显，较稳定。所选的标准层能反映地下地质构造的主要特征，能反映地下浅、中、深层地层的起伏情况。,112,08:49:13,113,08:49:13,第七章地震勘探资料解释,7.2地震剖面的对比解释7.2.5地震剖面的地质解释方法2、层位标定就地质意义来说，层位标定是指确定地震剖面上反射层相当的地质层位。由于地震剖面是地震信号时间序列的图像，因此，层位标定的实质是赋予地震信号一个准确的深度刻度。层位标定必须具有钻井资料及VSP资料或井中速度测量资料。,114,08:49:13,第七章地震勘探资料解释,7.2地震剖面的对比解释7.2.5地震剖面的地质解释方法2、层位标定层位标定的方法：用L图作层位标定利用VSP资料。虽然这种层位标定方法精度最高，但由于VSP资料的欠缺，限制了该方法的使用。,115,08:49:13,第七章地震勘探资料解释,7.2地震剖面的对比解释7.2.5地震剖面的地质解释方法2、层位标定层位标定的方法：用人工合成地震记录标定这是目前使用最普遍的层位标定方法，利用声波测井资料，最好同时有密度测井曲线。,116,08:49:13,第七章地震勘探资料解释,117,08:49:13,第七章地震勘探资料解释,118,08:49:13,119,08:49:13,用地震道提取实际地震子波制作的合成记录,120,08:49:13,第七章地震勘探资料解释,7.2地震剖面的对比解释7.2.5地震剖面的地质解释方法2、层位标定用人工合成地震记录标定用合成地震记录与地震剖面上同相轴往往不能很好地一致，除所用原始数据的误差外，其主要原因有：计算合成地震记录的地震子波和实际地震子波不符。实际地震子波精确的数学表达是很复杂的。选用的理论地震子波都是理想化的，即使是从实际地震记录里提取的地震子波，也不可能与真实地震子波完全相符。声波测井缺少浅层数据，往往需要用其他方法估算，误差较大。速度频散、各向异性、多次波、井孔环境等众多因素造成的声波飘移。,121,08:49:13,第七章地震勘探资料解释,7.2地震剖面的对比解释7.2.5地震剖面的地质解释方法2、层位标定用人工合成地震记录标定尽管如此，由于合成地震记录使用方便，只要有声波测井就可以计算出合成地震记录，而一般情况下，只要有井就会有声波测井资料。使用该方法注意基准面一致、极性一致、井斜校正。一般要求层位对比符合率应大于60%，其中主要标准层和目的层应较好吻合，并要求合成地震记录与井旁地震道的主要波组特征吻合较好。,122,08:49:13,第七章地震勘探资料解释,7.2地震剖面的对比解释7.2.5地震剖面的地质解释方法2、层位标定用地震测井资料作层位标定地震测井可以直接获得Z(t)或Z(t0)，其中t和t0分别是从基准面算起的单程和双程垂直旅行时。这样，可以将待标定地震剖面上井位处的地震道各反射层的t0直接转换为深度Z。根据钻井分层数据便可查出深度对应的地质层位，从而确定反射层的地质层位。这种层位标定方法精度不如L图法，在VSP法普遍使用之前，地震测井是一种常规井中速度测量的方法，所以在过去是普遍使用的方法。,123,08:49:13,第七章地震勘探资料解释,7.2地震剖面的对比解释7.2.5地震剖面的地质解释方法2、层位标定工区内无井情况下的层位标定如工区内没有钻井，而邻区内有钻井，则要在邻区内作连井测线，确定反射标准层相应的地质层位，然后再把它引到本工区来。当本工区和邻区内都没有钻井时，须根据区域地质资料构造发展史资料，结合本工区内各构造层的特点及其接触关系，与地震剖面构造层特点和波组特征来确定地质层位。,124,08:49:13,第七章地震勘探资料解释,7.2地震剖面的对比解释7.2.5地震剖面的地质解释方法3、标准层的追踪确定标准层以后，在全区范围内选取一定数量质量较好的剖面作为基干剖面。所选基干剖面应包括主测线和联络测线，最好使基干剖面能均匀分布于工区内。其基本条件是：标准层特征清楚，能对比追踪较长距离。穿过主要的构造部位，构造特征清楚。断层少。连井剖面一般都应作为基干剖面。,125,08:49:13,第七章地震勘探资料解释,3、标准层的追踪选基干剖面的目的是对标准层的追踪，先根据可靠资料在小范围内进行，然后在大范围内逐渐推广，其作用是控制全区的标准层追踪，使解释人员不致陷入局部剖面的对比之中。在建立了基干剖面网以后，首先对标准层进行追踪对比，在没有标准层的地方，要根据构造特征和邻近反射段的产状，平行地换算过去，称为换算层，在地震剖面上一般以虚线表示。标准层的对比追踪是整个解释过程中起决定性作用的一环，要充分利用工区的钻井资料、区域地质资料及其他物探资料综合分析，反复认识。通过对标准层的追踪，应对本工区标准层的特征、地下构造形态、断层的走向及测线穿过的地段相当的构造部位等，有比较清晰的认识。,126,08:49:13,第七章地震勘探资料解释,3、标准层的追踪为了检查在各剖面上追踪的标准层层位是否正确，各条剖面上追踪的标准层是否属于同一层的同一相位，就需要依靠剖面闭合予以判断。剖面闭合的原理是：两条测线的交点处，垂直入射到同一反射界面的路径只有一条，因此，其垂直反射时间t0应相等。实际进行剖面闭合时，应在两条相交剖面的交点处，取同一标准层、同一相位的垂直反射时问t0进行比较。如t0时间相同，则为闭合。一般允许两条测线交点上的t0时问有一定误差，称为闭合差。闭合差应不大于半个视周期时间(用放大比例尺的地震剖面作图时，闭合差必须不大于10ms)。对闭合差大于规定值的，应重新对比，直到闭合为止。全区测线网上的每一个交点处，t0都必须闭合。而且测线网中每一个闭合圈，其标准层也应闭合，即从某一点起，沿闭合圈追踪标准层，追踪一圈后应回到原出发点，其t0值应不变。否则，就是在标准层的对比追踪中出现了错误，应重新检查，切不要掩盖矛盾，导致错误结果。,127,08:49:13,第七章地震勘探资料解释,3、标准层的追踪完成骨干剖面的反射标准层对比追踪并检查无误后，接下来是将标准层对比由基干剖面追踪到一般剖面，直到全部剖面对比完成。一般剖面的对比追踪同样要遵从交点闭合规定。一般剖面追踪时若发现与基于剖面矛盾，通常应修改一般剖面对比追踪方案。若一般剖面对比非常可靠，无法更改，也应回过头去修改基干剖面的对比。,128,08:49:13,129,08:49:13,第七章地震勘探资料解释,7.3几种特殊的波地震剖面上，除正常反射波、折射波及各种噪音外，还可见到几种特殊的波，即断面波、回转波和绕射波。前两者本质也是反射波，但其产生的界面不一样；绕射波实际也是反射界面的产物，但只在反射界面中断处出现，这几种波叫“特殊波”或“异常波”。对这几种波的识别追踪和利用，有助于地震资料的正确解释。前面我们对层状介质、均匀介质、连续介质反射界面为平面的情况，讨论了反射波的传播规律。但是，把地层分界面看成是一些延伸很长的平滑的平面，只是对地下实际情况的一种很粗略的简化。实际上地上地质构造往往是很复杂的，由于构造运动的结果，会产生断层、不整合、地层的绕曲褶皱等。,130,08:49:13,第七章地震勘探资料解释,7.3几种特殊的波由于存在这些比较复杂的构造，地下的地层界面就可能发生中断、弯曲或变得起伏不平，当地下的地质构造除了产生次反射波外，还会出现一些与复杂构造有关的地震波，如断面反射波、绕射波、回转波等等。习惯上把它们称为异常波。异常波的存在，一方面会与一次反射波发生干涉，使地震剖面的面貌复杂化，给波的对比和解释带来困难；另一方面，异常波是地下复杂的地质构造引起的，必须同地下复杂的构造有着某些联系提供了利用它们来了解地下复杂构造的特点的可能。,131,08:49:13,第七章地震勘探资料解释,7.3几种特殊的波7.3.1断面反射波断面反射波简称断面波，是由断层面产生的反射波。当断距较大、断面两边不同岩性的地层互相接触、二者波阻抗差较大时，就会产生反射波(图7一14)。由于断面不像一般地层界面那样光滑，断面两边地层多变，沿断层面的波阻抗差也随之变化不定，因而使断面波在地震剖面上具有与正常反射波不同的特点，主要有：,共炮点断面反射波时距曲线及对应断面示意图,132,08:49:13,第七章地震勘探资料解释,7.3几种特殊的波7.3.1断面反射波(1)同相轴很陡，与周围正常反射波交叉。这是因为断面比正常地层界面倾角大，并往往断开一系列地层所致。(2)波形不稳定，能量不稳定。振幅忽强忽弱，波形变化不定，并常发生强相位置换，这是断层面的反射系数变化不定造成的。(3)连续性差，时断时续，忽隐忽现。断面波是断层存在的重要标志，断面波是三种特殊波中最常见的一种，在地震水平叠加剖面上，不如偏移剖面上清晰，在三维地震剖面上最清晰，也更常见。,133,08:49:13,第七章地震勘探资料解释,7.3几种特殊的波7.3.1断面反射波几种典型断层模型的理论地震剖面1、大断层,134,08:49:13,第七章地震勘探资料解释,7.3几种特殊的波7.3.1断面反射波几种典型断层模型的理论地震剖面2、小地堑,135,08:49:13,第七章地震勘探资料解释,7.3几种特殊的波7.3.1断面反射波几种典型断层模型的理论地震剖面3、屋脊断层,136,08:49:13,第七章地震勘探资料解释,7.3几种特殊的波7.3.1断面反射波几种典型断层模型的理论地震剖面4、反屋脊断层,137,08:49:13,第七章地震勘探资料解释,地震剖面上的断层,138,08:49:13,第七章地震勘探资料解释,7.4断层解释7.4.1地震资料上断层的识别标志主要使用二维地震剖面和三维垂直剖面和水平切片来对断层进行研究解释，其主要标志如下：1、断层在地震剖面上的识别标志(1)反射同相轴突然减少(或增多)。这往往是基底大断层的表现，并常常出现在盆地边缘。这是因基底大断层的上盘大幅度抬升，地层变薄或缺失，因而反射层减少，或缺少某些反射标准层。下降盘一边则相反，由于大幅度下降，沉积层发育，因而反射同相轴明显增多，标准层较齐全。这种大断层往往是区域构造单元或一级构造单元的分界线，垂直断距较大，有时达千米以上，破碎带也大，延伸很长，达几十公里，甚至几百公里。,139,08:49:13,第七章地震勘探资料解释,图7-33,140,08:49:13,第七章地震勘探资料解释,7.4断层解释7.4.1地震资料上断层的识别标志1、断层在地震剖面上的识别标志(2)波组、波系错断。断层两侧反射波组、波系发生错断，而两侧波组波系关系、特征都可对应起来。这是中小断层的表现。其断距一般不大，延伸较短，破碎带较小。但有时波系错断的断层也较大。,141,08:49:13,142,08:49:13,143,08:49:13,第七章地震勘探资料解释,7.4断层解释7.4.1地震资料上断层的识别标志1、断层在地震剖面上的识别标志(3)地震剖面上反射层产状发生突变，甚至大套反射层产状急剧变化。,144,08:49:13,第七章地震勘探资料解释,7.4断层解释7.4.1地震资料上断层的识别标志1、断层在地震剖面上的识别标志(4)同相轴扭曲现象是小断层的标志(图736)。这一标志仅适用于质量良好的反射标准层同相轴，或高质量的一般反射同相轴，特别是高质量高分辨率三维垂直切片，但应注意与地形等造成的畸变区分开。,145,08:49:13,146,08:49:13,第七章地震勘探资料解释,7.4断层解释7.4.1地震资料上断层的识别标志1、断层在地震剖面上的识别标志(5)地震剖面上出现波形杂乱带或空白带，使对比难以进行。在杂乱带或空白带两侧，同一标准层的时间有明显差别(图737(a)。但要注意，应将某些道不工作或工作不正常造成的空白带或记录面貌变坏与断层显示区别开。前者的特点是从上到下一条垂直的杂乱带或空白带，而断层造成的杂乱带或空白带往往是三角形或斜的狭长带状，并且两侧时间有明显差别。断层附近波形杂乱带的成因可能较复杂：一是大断裂可能有较宽破碎带，或大断层两边有一系列小断层；另一种可能是处理方法和处理参数不当，使断层面附近高陡界面不能成像。,147,08:49:13,图7-37,148,08:49:13,第七章地震勘探资料解释,7.4断层解释7.4.1地震资料上断层的识别标志1、断层在地震剖面上的识别标志(6)异常波的出现。断点上出现绕射波，断面上产生断面反射波。断面反射波往往出现在断距大的断层面上。例如基底大断裂的断面上。绕射波的极小点为断点，但因干涉等原因，绕射波往往只能看到正半支。在水平叠加剖面上，断面波同相轴偏向断层下倾方向，即断层面应画在断面波同相轴下面。,149,08:49:13,第七章地震勘探资料解释,150,08:49:13,第七章地震勘探资料解释,151,08:49:13,第七章地震勘探资料解释,7.4断层解释7.4.1地震资料上断层的识别标志2、断层在水平切片上的识别标志水平切片的图像反映了波在横向上的变化，因此，能看到断层在横向上展布特征，特别对平推断层和垂直落差很小的断层，在一般二维地震剖面或垂直切片上难以判断，在水平切片上却清晰可见。断层在水平切片上的主要特征如下：(1)同相轴错断。这是水平切片上断层的最明显特征。,152,08:49:13,图7-39,153,08:49:13,图7-40,154,08:49:13,第七章地震勘探资料解释,7.4断层解释7.4.1地震资料上断层的识别标志2、断层在水平切片上的识别标志(2)同相轴走向突变。,图7-41右上角有一条北西向断层两边同相轴宽度明显不同：断层一盘(东北角)同相轴细而窄另一盘同相轴明显宽得多；在图的左下角同相轴发生近900转弯，同时同相轴宽度也发生变化，表示这里有条小断层。,155,08:49:13,第七章地震勘探资料解释,7.4断层解释7.4.1地震资料上断层的识别标志2、断层在水平切片上的识别标志(3)同相轴宽度突变。,图7-42,156,08:49:13,第七章地震勘探资料解释,7.4断层解释7.4.1地震资料上断层的识别标志2、断层在水平切片上的识别标志由上述讨论可以知道，在一张水平切片上还可看到断层的走向，但对断层倾向难以判别，对断层的上升盘下降盘的判别也不像垂直切片(或普通剖面)那么直观容易。因此，应将水平切片配合垂直切片一起解释，以提高断层解释质量。断层解释还应综合使用重、磁勘探资料，一些大的基底断层在重力布格图上往往表现为等值线密集带，而在磁力图上常常表现为沿断层分布的串珠状磁异常。,157,08:49:13,第七章地震勘探资料解释,7.4断层解释7.4.2断层要素的确定断层解释就是确定断层性质，并对断层走向、断面倾向、倾角及垂直断距(落差)、水平断距等断层要素作出解答。有时还要对断层的发育史，断层对油(气)聚集、保存的作用作出分析。解决这些问题，不仅要充分反复研究地震资料，还必须深人研究工区地质资料、区域地质史，以及对其他物探测井资料的综合分析，才能作出更符合地下实际情况的分析。,158,08:49:13,第七章地震勘探资料解释,7.4断层解释7.4.2断层要素的确定1、地震剖面上断面的确定(1)根据前述断层在地震剖面上的特点，确定剖面上浅、中、深反射层的断点。不仅要注意标准层的断点，也要注意辅助层次的断点。将浅、中、深断点连起来就是断层在地震剖面上的位置。断层应由浅、中、深层断点严格控制，不应穿过可靠的正常反射段。(2)利用与断层有关的异常波确定断层面。绕射波的极小点是较可靠的断点。当浅、中、深层均有绕射波出现时，其极小点连线是可靠的断层面位置，绕射波往往出现在大断层上，中小断层则往往出现在下降盘，此外，有断面反射波出现的地方也是断面的可靠标志。还有，由于断层的牵引作用，使断层附近的地层形成局部弯曲，常会在下盘凹处形成回转波，利用回转波进行解释也可帮助确定断面位置。,159,08:49:13,第七章地震勘探资料解释,7.4断层解释7.4.2断层要素的确定1、地震剖面上断面的确定(3)断层落差。在时间剖面上，落差等于同一反射标准层上下盘断点的时间差。一般情况下，断层下降盘地层厚度不小于上升盘地层厚度。(4)在反射层缺失或极差地区，根据区域地质规律，结合其他物探、钻井资料，也可划定断层，当然，这要求钻井或其他物探资料十分可靠。例如大断层，尤其是控制区域构造或一级构造的大断层，在重力布格异常图上表现为等值线密集带；在磁力异常图上表现为串珠状磁异常或等值线密集带。(5)画断面时，应仔细确定断层所断到的最浅位置，以确定断层的活动期。,160,08:49:13,第七章地震勘探资料解释,7.4断层解释7.4.2断层要素的确定2、地震剖面上的断层倾角2D地震获得的剖面，有水平叠加剖面和偏移剖面两类，后者虽然作了偏移归位，但仅是沿测线方向作了归位。因此2D地震剖面都是射线平面里的图像。在2D地震剖面对应的深度剖面(或2D深度偏移剖面)里的断面倾角是视倾角，它与断层面真倾角的关系：式中：是断层倾向与测线夹角，2D地震剖面通常是时间剖面而非深度剖面，但由上式描述的视倾角与真倾角及测线方向间的相对关系仍定性适用。,161,08:49:13,第七章地震勘探资料解释,图7-433D地震深度剖面里的断层面视倾角、真倾角的关系,162,08:49:13,真倾角、视倾角及测线方位角之间的关系,163,08:49:13,164,08:49:13,第七章地震勘探资料解释,7.4断层解释7.4.2断层要素的确定2、地震剖面上的断层倾角3D地震获得的垂直剖面(垂直切片)是经过3D偏移处理的。理论上说，3D垂直剖面里的图像是铅垂面里的图像。因此3D深度剖面里看到的断层视倾角与真倾角的关系与上面关系式不同：当测线与断层倾向一致(与断层走向垂直)，即时，有，即此时深度剖面上看到的是断面真倾角；当逐渐增大，由上式可知，视倾角随之逐渐减小。直到测线与断层倾向垂直(与断层走向平行)时，则，在3D深度剖面上看到的断层是水平的。因此，一般测线上断面视倾角小于真倾角。,165,08:49:13,第七章地震勘探资料解释,3、地震剖面上的断面视倾角当测线与弧形曲面的断层相交时，剖面上就会出现“锅底”或反“锅底”状断层。,166,08:49:13,第七章地震勘探资料解释,3、地震剖面上的断面视倾角当断层面为平面，而测线为弯曲测线时，也有类似现象出现。,一个断面为平面的正断层与折曲测线关系平面图,167,08:49:13,第七章地震勘探资料解释,7.4断层解释7.4.2断层要素的确定3、地震剖面上的断面视倾角只有当测线与断层线走向垂直时，剖面上断层的倾角才是真倾角，但这种情况是不多的，一般情况下测线是与断层斜交的，此时剖面上的断层倾角为视倾角。,168,08:49:13,第七章地震勘探资料解释,7.4断层解释7.4.2断层要素的确定4、地震剖面上断层互相切割问题正确地将剖面上的断点组合起来是一个重要问题。尤其在构造复杂地区，断层很多，剖面上出现的断点也很多，组合得不合适就会导致错误的地质结论。断层的互相切割反映构造运动的先后与特点，应从地质解释角度分析解释，特别要掌握断层的发育规律，按照断裂发生的次序划分出主干断层和派生断层等。,169,08:49:13,第七章地震勘探资料解释,7.4断层解释7.4.2断层要素的确定4、地震剖面上断层互相切割问题断层切割在时间剖面上常见的几种形式是：在构造顶部有时表现为地堑，断层在顶部向下延伸但互不相交；另一种则属于不同方向断层的相互交会，有“x”形、“Y”形、“人”字形等多种形式。一般来说，只断深层、浅层不断的是老断层；而深浅层都断、落差基本一致的属于新断层；如落差为上小下大者，往往属于边沉积边发育的断层。理清断层形成的先后次序，对解释断层的相交和切割关系是必要的。“x”形断层多数是被切开的那条断层较老，而“Y”形断层则多是长边较老，或同时伴生的。,170,08:49:13,第七章地震勘探资料解释,7.4断层解释7.4.2断层要素的确定5、断层在水平叠加剖面上的畸变分析断层时，应注意断层在水平叠加剖面上的特征，常与真实地质剖面上特征有所不同，主要表现有：(1)当地层倾斜时，时间剖面上的断点都向地层下倾方向偏移，偏移的大小随地层的倾角和埋藏深度的增大而增大。(2)断层两盘倾向一致，倾角大小相近时，其断点间距变化较小，见图746(a)；断层两盘倾角相差较大时，断点间距可能变大，也可能变小。(3)当断层两盘倾向向背时(即屋脊断层)，在时间剖面上，断点间的水平距离明显地增大，见图746(b)。,171,08:49:13,172,08:49:13,第七章地震勘探资料解释,7.4断层解释7.4.2断层要素的确定5、断层在水平叠加剖面上的畸变(4)当断层两盘倾向相向时(即反屋脊断层)，在时间剖面上，断点间的水平距离明显减小，甚至造成叠掩，形成逆断层假象(图746(c)；当断层一盘倾斜、一盘水平时，也会造成类似的逆断层假象(图746(d)。(5)注意浅、中、深层断点的关系及相邻测线间断层的关系。断层在地下是一个完整的统一体，不是一个个孤立的断点。它有一定的长度和延伸方向，断开一定的层位，因此解释时要全面分析。对于一张时间剖面，应将一条断层的浅、中、深层断点统一考虑；对一条断层，要将相邻测线联系起来分析。不能将一条时间剖面上的断层孤立地去解释。,173,08:49:13,174,08:49:13,第七章地震勘探资料解释,7.4断层解释7.4.3断层系统的绘制断裂系统图是指同一反射界面(相当于同一地质层位)上所有的断层在水平面上的投影图。1、断点平面组合(1)断点平面组合应遵循下述原则：同一断层在相同方向的测线上所反映的断层性质相同(同是正断层或逆断层)，落差及断面产状应基本一致，或有规律地变化。不同方向的测线上，同一断层的断面产状可能有较大差别，但在时间剖面的解释中，可用垂直时间的闭合方法来检验。也就是说，可以在时间剖面上把断层面当做一个层面来看，用交点闭合的方法进行断层面的闭合，以检验该断层面是否属于同一条断层，这种方法要求测网要足够密。,175,08:49:13,第七章地震勘探资料解释,1、断点平面组合同一构造运动形成的断层所断开的地层层位基本一致或有规律地变化。同一断层各断点上断距大小相近或逐渐变化。同一断块内地层倾向的变化有一定规律。区域性大断层一般平行于区域构造走向，断层两侧沉积将有明显的差异，而在不同剖面上表现特点应相似，并且在重磁力及电法资料上有所反映。,176,08:49:13,第七章地震勘探资料解释,1、断点平面组合(2)断点平面组合时应注意以下问题：断层在平面连接时不允许穿过无断点显示的测线。当两条断层相交时，新断层切割老断层，当两条断层不是相交而是相接触时，一般是小断层的一端触到大断层上，如“Y”形或“人”字形的断层。经组合后剩余的孤立断点应是断距较小，延伸较短，数量最少的，否则应重新考虑断点组合方案。在地层倾角大于20o时，应先进行空间校正，然后再进行断点组合。组合后，平面图上的断层线应是有一定规律的、合理的，不应出现断层线突然扭曲或无规律穿插等现象。,177,08:49:13,相同断点的几种不同组合方案,178,08:49:13,第七章地震勘探资料解释,1、断点平面组合总的来说，断点的组合应符合地质规律，一般来说，在区域拉张应力条件下不可能出现逆断层；在挤压应力条件下，以逆冲或逆断层为主，但也发育有正断层；在剪切应力作用下，既可能出现逆断层，又可能出现正断层和平移断层。1.先主后次：断点组合应先组合断裂特征明显，断层规模较大的区域大断层或者二级断层。区域大断层一般平行区域构造走向，断层两侧波组有明显差异，对盆地和陷具有明显的控制作用。2.先简单后复杂；断点组合应先从上而下进行，其理由是：（）上部地震剖面特征明显、断点较落实；（）受构造运动影响较少，断裂系统较中下部地层简单，便于组合。,179,08:49:13,180,08:49:13,正断层类型,旋转平面正断层,铲式正断层,非旋转平面正断层,坡坪式正断层,铲式扇状正断层,正双重构造,181,08:49:13,182,08:49:13,第七章地震勘探资料解释,183,08:49:13,第七章地震勘探资料解释,184,08:49:13,第七章地震勘探资料解释,几种典型断层和断裂系的解释1、张性断裂系,“Y”字形断裂系剖面特征,185,08:49:13,第七章地震勘探资料解释,反向阶梯状断裂系剖面特征,186,08:49:13,第七章地震勘探资料解释,2、同生断层的解释技巧生长断层是一种张性环境下形成的同沉积断层，对于油气聚集具有重要作用平行于古岸线，平面上凹向盆地方向，对沉积具明显控制作用：一、生长断层的识别标志1)生长断层下降盘地层增厚，时间剖面上对比层位变厚；2)剖面上凹面向盆地方向，顶部角度达60o底部减少并收敛于地层面或不整合；3)在塑性泥岩发育区，断层面消失在欠压实泥岩向盆地一侧中；泥岩塑性体特征是空白反射或紊乱反射无明确分界线，且为低速度；4)近断层处下降盘反射层为逆牵引，有时上升盘的反射向着断层抬起。,187,08:49:13,第七章地震勘探资料解释,边界断裂剖面特征,188,08:49:13,第七章地震勘探资料解释,与边界生长断层有关的正断层系相互切割关系和逆牵引构造,189,08:49:13,第七章地震勘探资料解释,3、微小断层解释,微小断层合成模型与垂向分辨率关系,190,08:49:13,第七章地震勘探资料解释,微小断层解释基本技巧：1、充分利用井资料提供的大量准确断点是十分重要的。特别是合成记录的制作与准确的层位标定，有利于确定微小断层。当地震与钻井资料对断层解释出现矛盾时，找出地震剖面上的断层与井资料确定断点的对应关系；2、根据相应层段岩性和电性特征，较易判定断层；3、油气水关系和压力测试、油田开发过程的动态数据也是可利用的重要资料，即当油气水关系与所处的构造位置不符，或相邻压力系统差异较大时，其间必存在断层,191,08:49:13,第七章地震勘探资料解释,发育在层间小型生长断层（莺歌海盆地）,192,08:49:13,193,08:49:13,194,08:49:13,第七章地震勘探资料解释,7.4断层解释7.4.3断层系统的绘制2、用地震相干数据体切片绘制断裂系统图上述讨论中，断裂系统平面图的绘制是依据垂向地震剖面解释得到的一个个断点，在平面上作断点组合。这实际上是对剖面解释的断点进行二次解释，获得的断裂系统图带有很强的片面性。用地震相干数据体作断层解释的方法开始于1995年，使断裂系统图的绘制建立在直观而且更客观的地震资料基础上。近几年来，这种新的断层解释方法得到了广泛的关注和应用。,195,08:49:13,第七章地震勘探资料解释,7.4断层解释7.4.3断层系统的绘制2、用地震相干数据体切片绘制断裂系统图地震相干数据体表征的是地震道信号与邻近地震道信号的相似性。地震道被断层面切割的局部小区内，与邻道地震信号就具有不一样的地震特征，这就导致道与道间相似性的突变。沿时间(或深度)切片上的每个格点计算相干值，则沿断层线表现为明显的低相干性(高度不连续性)，其数值与周围有明显差异，因此可显示出断层的图像。在3D相干体内，断层面则表现为低相干值的空间曲面。沿层作3D地震相干体切片，该层面上便显现出沿断层的明显的低相干性异常，这相当于自动绘出了该层面上的断裂系统图。,196,08:49:13,第七章地震勘探资料解释,7.4断层解释7.4.3断层系统的绘制2、用地震相干数据体切片绘制断裂系统图在3D相干体中，断层面是个低相干值的空间曲面，其数值与周围明显不同，因此，用可视化软件可从任意角度对断层进行观察，并可用层位自动追踪软件拾取断层面，实现断层自动解释。由于地层的分界面也是一个不连续面，它具有与断层相似的低相干性，解释时应注意将断层与地层分界线区分开来。,197,08:49:13,第七章地震勘探资料解释,相干体技术于1997年获美国专利，名称为“信号处理和勘探的方法”。该技术被称为是近几十年来三维地震解释方面最重要的突破。与原来揭示地下异常体的方法相比，相干体技术更能清楚地识别断层和地层特征。相干体技术的特有算法是通过三维数据体来比较局部地震波形的相似性。相干值较低的点与地质不连续性如断层和地层、特殊岩性体边界密切相关。对相干数据体作水平切片图，可揭示断层、岩性体边缘、不整合等地质现象，为油藏描述提供了识别油藏特征的有利证据。,198,08:49:13,第七章地震勘探资料解释,三维相关属性体的提取一、传统的提取方法通过在纵横测线方向上分别计算地震道的相似性可以测量二维相关性。组合这些二维测量值可以得到三维相关性的量度。选用某种地震道的空间组合模式，先固定某一方向x，时窗沿y轴滑动，然后沿x方向增一步长，这样，沿此时间切片即可计算每个网格点的相关值。对一系列时间切片重复此过程，就可得到三维相关属性数据体，如下图所示：,199,08:49:13,第七章地震勘探资料解释,原始数据体的水平切片（2000ms）,200,08:49:13,第七章地震勘探资料解释,相干数据体的水平切片（2000ms）,201,08:49:13,目标层Ng相干体沿层属性平面图,北东向断层十分发育，并收敛于西南部,202,08:49:13,第七章地震勘探资料解释,乌尔禾组(P2W)沿层相干属性平面分布图,203,08:49:13,三维相干体数据体,204,08:49:13,第七章地震勘探资料解释,计算地震相干数据体的目的主要是对地震数据进行求同存异,以突出那些不相干的数据。通过计算纵向和横向上局部的波形相似性,可以得到三维地震相关性的估计值。在出现断层、地层岩性突变、特殊地质体的小范围内,地震道之间的波形特征发生变化,进而导致局部的道与道之间相关性的突变。沿某一张时间切片计算各个网格点上的相关值,就能得到沿着断层的低相关值的轮廓,对一系列时间切片重复这一过程,这些低相关值的轮廓就成为断面。同理,地层边界、特殊岩性体的不连续性也产生类似的低相关值的轮廓。通过三维相关属性体的提取,就可以把三维反射振幅数据体转换成三维相似系数或相关值的数据体。,205,08:49:13,第七章地震勘探资料解释,相干数据体的解释通常包括以下三大步骤：即首先在相干数据体上进行浏览,作小断层以及特殊岩性体的调查,了解其空间分布,这项