高分辨率层序分析在河流相砂体等时对比中的应用

1、会计学1高分辨率层序分析在河流相砂体等时对高分辨率层序分析在河流相砂体等时对比中的应用比中的应用第1页/共35页以标志层为等时对比依据的砂对砂、泥对泥（或以标志层为等时对比依据的砂对砂、泥对泥（或 测井曲线的尖对尖、凹对凹）的韵律层逐层测井曲线的尖对尖、凹对凹）的韵律层逐层 对对 比法；比法；等高程和等厚度和为标志的等厚切片法；等高程和等厚度和为标志的等厚切片法；相控条件下的旋回分级对比法相控条件下的旋回分级对比法1133等技术方法等技术方法; ;基于基准面旋回原理的高分辨率层序地层学理论基于基准面旋回原理的高分辨率层序地层学理论 的对比技术方法的对比技术方法( (旋回等时对比法则旋回等时对比

2、法则) ) 常用的砂体等时对比技术常用的砂体等时对比技术：第2页/共35页 这一技术方法重点强调了地层旋回中的洪泛面和这一技术方法重点强调了地层旋回中的洪泛面和层序界面等时性，采用较长期旋回到较短期旋回多层层序界面等时性，采用较长期旋回到较短期旋回多层次逐级对比的技术方法，将砂体纳入相关时间尺度的次逐级对比的技术方法，将砂体纳入相关时间尺度的等时地层格架中加以描述和追踪对比，在相当短期层等时地层格架中加以描述和追踪对比，在相当短期层序级别的中、长井距砂体等时追踪对比研究中，精度序级别的中、长井距砂体等时追踪对比研究中，精度可达到十数米级（小层砂体），近井距的砂体等时追可达到十数米级（小层砂体）

3、，近井距的砂体等时追踪精度的极限可达数米至亚米级（单砂体），因而非踪精度的极限可达数米至亚米级（单砂体），因而非常有效地提高了砂体等时对比精度，成为当前最重要常有效地提高了砂体等时对比精度，成为当前最重要的砂体等时对比技术方法之一的砂体等时对比技术方法之一, ,特别是在河流相砂体特别是在河流相砂体的等时对比中有广阔的应用前景。的等时对比中有广阔的应用前景。第3页/共35页第4页/共35页 在中期层序为年代地层框架的等时地层格架中在中期层序为年代地层框架的等时地层格架中，同时代短期层序中的河流相砂体发育状况和层序，同时代短期层序中的河流相砂体发育状况和层序结构差异较大而直接影响着河流相砂体的对比

4、精度结构差异较大而直接影响着河流相砂体的对比精度，因此，深入了解中期基准面旋回过程中短期河流，因此，深入了解中期基准面旋回过程中短期河流旋回的沉积动力学条件、结构类型、叠加样式和分旋回的沉积动力学条件、结构类型、叠加样式和分布模式（图布模式（图1 1），是对河流相砂体进行合理划分和），是对河流相砂体进行合理划分和等时对比的基础等时对比的基础 。第5页/共35页图图1 1 中期旋回过程的短期层序结构类型和分布模式中期旋回过程的短期层序结构类型和分布模式Fig.1 Fig.1 The changes and distribution of short term The changes and di

5、stribution of short term base-level cycles with aifferent sequenceStructure base-level cycles with aifferent sequenceStructure and stacking patterm in middle term base-level cyclesand stacking patterm in middle term base-level cycles 第6页/共35页 沉积物补给量远大于至大于可容纳空间增量的沉积物补给量远大于至大于可容纳空间增量的进积方式进积方式, ,短期层序仅保

6、存上升相域沉积物，由连续短期层序仅保存上升相域沉积物，由连续叠置的河道组成层序，具有向上叠置的河道组成层序，具有向上“变深变深”非对称型非对称型旋回结构变化的叠加样式旋回结构变化的叠加样式 ; 第7页/共35页 沉积物补给量等于或略小于基准面上升期可容空沉积物补给量等于或略小于基准面上升期可容空间增量的加积方式进行，由河道砂岩间增量的加积方式进行，由河道砂岩天然堤粉砂岩天然堤粉砂岩洪泛平原泥岩洪泛平原泥岩决口扇粉砂岩组成层序，具上升半旋回决口扇粉砂岩组成层序，具上升半旋回为主的不完全对称型向对称型变化的叠加样式为主的不完全对称型向对称型变化的叠加样式; ;第8页/共35页 基准面上升达最高点位

7、置时的洪泛期至下降早期基准面上升达最高点位置时的洪泛期至下降早期，可容纳空间增大至逐渐减小和沉积物补给量趋于增高，可容纳空间增大至逐渐减小和沉积物补给量趋于增高，沉积作用从退积进入加积，沉积作用从退积进入加积弱进积状态，由天然堤粉弱进积状态，由天然堤粉砂岩砂岩河漫湖泥岩河漫湖泥岩决口扇粉砂岩组成对称型旋回结构决口扇粉砂岩组成对称型旋回结构; ; 第9页/共35页 在基准面下降接近至与沉积界面重合前的时间在基准面下降接近至与沉积界面重合前的时间段，出现反粒序沉积作用段，出现反粒序沉积作用, ,由天然堤粉砂岩由天然堤粉砂岩洪泛平原洪泛平原泥岩泥岩决口扇粉砂岩组成下降半旋回为主的不完全对决口扇粉砂岩

8、组成下降半旋回为主的不完全对称型旋回结构。在河间洼地，由决口扇砂体直接洪泛称型旋回结构。在河间洼地，由决口扇砂体直接洪泛平原泥岩之上，可形成向上变浅的非对称型旋回结构平原泥岩之上，可形成向上变浅的非对称型旋回结构; ;第10页/共35页 基准面大幅度穿越沉积界面并达到最低点极限基准面大幅度穿越沉积界面并达到最低点极限位置的过程中，可造成持续的暴露和侵蚀冲刷作用，位置的过程中，可造成持续的暴露和侵蚀冲刷作用，形成以冲刷面为代表的中期层序界面。形成以冲刷面为代表的中期层序界面。 第11页/共35页 基准面大幅基准面大幅度穿越沉积界面度穿越沉积界面并达到最低点极并达到最低点极限位置的过程中限位置的过

9、程中，可造成持续的，可造成持续的暴露和侵蚀冲刷暴露和侵蚀冲刷作用，形成以冲作用，形成以冲刷面为代表的中刷面为代表的中期层序界面期层序界面 第12页/共35页苏苏6井盒井盒8下下段辫状河沉积序列、段辫状河沉积序列、剖面结构和基准面旋回特征剖面结构和基准面旋回特征 区内盒区内盒8 8下下段段普遍具有普遍具有WallkerWallker和和CantCant提出的辫提出的辫状河沉积序列特状河沉积序列特征征苏里格庙上古砂体辫状河高分辨率层序地层学特征苏里格庙上古砂体辫状河高分辨率层序地层学特征第13页/共35页苏里格庙上古砂体曲流河高分辨率层序地层学特征苏里格庙上古砂体曲流河高分辨率层序地层学特征第14

10、页/共35页 冲刷面对下伏层侵蚀强度取决于基准面的下降幅度冲刷面对下伏层侵蚀强度取决于基准面的下降幅度, ,可可穿越一个或数个短期层序，具有一定的穿时性；穿越一个或数个短期层序，具有一定的穿时性； 界面下的地层保存状况有很大差别，具有河流下切或具界面下的地层保存状况有很大差别，具有河流下切或具低幅隆升作用的部位缺失可能较多，短期层序所保存量较少低幅隆升作用的部位缺失可能较多，短期层序所保存量较少，侵蚀相对较弱的低洼部位，短期层序可得到较好保存，侵蚀相对较弱的低洼部位，短期层序可得到较好保存; ; 河道持续下切侵蚀形成的河谷，在基准面重新上升时是河道持续下切侵蚀形成的河谷，在基准面重新上升时是率

11、先产生可容纳空间的位置，通常被河道砂体优先充填率先产生可容纳空间的位置，通常被河道砂体优先充填; ; 由于基准面上升初期可容纳空间增量小于下切河道体积由于基准面上升初期可容纳空间增量小于下切河道体积，因此，下切河道的早期充填序列大多数由多个向盆地方向，因此，下切河道的早期充填序列大多数由多个向盆地方向延伸，向河道两岸和上游方向上超扩大的河道砂体连续叠置延伸，向河道两岸和上游方向上超扩大的河道砂体连续叠置组成组成, , 形成形成等高程、非同期、异成因相邻发育的砂体等高程、非同期、异成因相邻发育的砂体( (图图2)2)。 该冲刷面为代表的河流相中期层序界面具有如下几个重要的层序地层学该冲刷面为代表

12、的河流相中期层序界面具有如下几个重要的层序地层学意义：意义：第15页/共35页图图2 等高程、非同期、异成因的河流砂体相邻发育成因解释等高程、非同期、异成因的河流砂体相邻发育成因解释Fig.2 Origin model of sandbodies developed from same seat with with isocontour,noncorresponding period and different genesis第16页/共35页 在在同一个层序中同一个层序中, ,从河道至泛滥平原（或河间湖从河道至泛滥平原（或河间湖泊、沼泽）的不同相带，或中期基准面由上升期的泊、沼泽）的不同相带

13、，或中期基准面由上升期的河道至下降期的泛滥平原（或河道至下降期的泛滥平原（或岸后岸后沼泽、河间湖泊沼泽、河间湖泊）沉积演化过程，出现由低可容纳空间向高可容纳）沉积演化过程，出现由低可容纳空间向高可容纳空间向上空间向上“变深变深” 非对称型，上升半旋回为主的不非对称型，上升半旋回为主的不完全对称型和对称型结构变化的分布规律完全对称型和对称型结构变化的分布规律, ,提出河流提出河流相砂体的短期旋回层序结构分布模式、叠加样式和相砂体的短期旋回层序结构分布模式、叠加样式和对比关系（图对比关系（图3 3）第17页/共35页图图3 河流相层序结构类型、叠加样式、分布模式和对比关系河流相层序结构类型、叠加样

14、式、分布模式和对比关系Fig.3 Structure,stacking , distribution pattern and relationship of isochronouscorrelation of the short-term cyclic sequence in Fluvial第18页/共35页第19页/共35页 基于旋回等时对比法则和中期洪泛面易识别和基于旋回等时对比法则和中期洪泛面易识别和较大范围内基本等时的性质，以及中期洪泛面两侧较大范围内基本等时的性质，以及中期洪泛面两侧短期层序于区块范围内具有同步发育的特点，提出短期层序于区块范围内具有同步发育的特点，提出以中期洪泛面为

15、起始点，以层序界面为终点，对洪以中期洪泛面为起始点，以层序界面为终点，对洪泛面之上的中期下降半旋回相域中的短期层序，进泛面之上的中期下降半旋回相域中的短期层序，进行自下而上，而对洪泛面之下的短期层序进行自上行自下而上，而对洪泛面之下的短期层序进行自上而下相当时间而下相当时间地层反演的逐层对比技术（图地层反演的逐层对比技术（图4 4）。 第20页/共35页图图4 地层格架中相当时间地层格架中相当时间-地层反演的地层反演的河流河流砂体等时对比技术原理砂体等时对比技术原理Fig.4 Isochronous correlation model of short-term cycle sequence

16、with differeng structure and stacking Patterm in framework of middle-term cycle squence about inversion of time stratigraphy第21页/共35页 这一基于基准面旋回分析原理的河流砂体等时对这一基于基准面旋回分析原理的河流砂体等时对比技术，有三个重要的技术难点（图比技术，有三个重要的技术难点（图5）：）： 识别中期层序界面的性质及其对下伏地层的识别中期层序界面的性质及其对下伏地层的侵蚀冲刷强度；侵蚀冲刷强度； 确定下切河道的发育位置、地形条件、河道确定下切河道的发育位置、地形

17、条件、河道的主流向、优先充填的砂体成因类型、旋回结构特的主流向、优先充填的砂体成因类型、旋回结构特征、叠加样式和发育数量与规模；征、叠加样式和发育数量与规模； 同期、相邻、异结构层序或砂体之间的等时对同期、相邻、异结构层序或砂体之间的等时对比关系比关系第22页/共35页图图5 5 地层格架中等高程、非同期河流砂体等时对比模地层格架中等高程、非同期河流砂体等时对比模Fig.5 Correlation model of Fig.5 Correlation model of fluvialfluvial sandbodies developed sandbodies developed from s

18、ame seat with isocontour, nonsynchronous, and from same seat with isocontour, nonsynchronous, and hetero-originhetero-origin第23页/共35页图图6 6 地层格架中非等高程、同期河地层格架中非等高程、同期河流流砂体的等时对比模式砂体的等时对比模式Fig.7 Correlation model of river sandbodies with unequal-Fig.7 Correlation model of river sandbodies with unequal-i

19、socontour, synchronous, hetero- identical originisocontour, synchronous, hetero- identical origin第24页/共35页河流相小层砂体等时河流相小层砂体等时对比应用实例对比应用实例 第25页/共35页图图7 7 在苏里格气田盒在苏里格气田盒8 8段河流相小层砂体等时对比中的应用段河流相小层砂体等时对比中的应用Fig.7 Some examples of isochronous correlation of Fig.7 Some examples of isochronous correlation of

20、 small river sandbody layers within stratigraphic small river sandbody layers within stratigraphic framework from the 8th member of Shihezi Formation framework from the 8th member of Shihezi Formation in Sulige gas field,in Sulige gas field, Ordos BasinOrdos BasinB.B. 平行曲流河道流向的小层砂体等时追踪对比平行曲流河道流向的小层砂

21、体等时追踪对比A.A. 垂直辫状河道流向的小层砂体等时追踪对比垂直辫状河道流向的小层砂体等时追踪对比第26页/共35页辫状河小层砂体厚度和沉积微相平面分布图辫状河小层砂体厚度和沉积微相平面分布图第27页/共35页曲流河小层砂体厚度和沉积微相平面分布图曲流河小层砂体厚度和沉积微相平面分布图第28页/共35页 众多研究成果，已初步证明小层砂体的高分辨率层众多研究成果，已初步证明小层砂体的高分辨率层序分析技术在油气田开发阶段有广阔的应用前景，不序分析技术在油气田开发阶段有广阔的应用前景，不仅可用以深入了解储、隔层的时空分布规律，描述储仅可用以深入了解储、隔层的时空分布规律，描述储集砂体井间边界、几何

22、形态和非均质性，同时亦可应集砂体井间边界、几何形态和非均质性，同时亦可应用于十数米级至亚米级的砂体等时追踪对比和编制大用于十数米级至亚米级的砂体等时追踪对比和编制大比例尺等时沉积微相图和单砂体分布图，从而更有效比例尺等时沉积微相图和单砂体分布图，从而更有效地对储层进行三维预测和定量评价，为油气藏精细描地对储层进行三维预测和定量评价，为油气藏精细描述、流体流动单元划分、储层建模和流体流动数值模述、流体流动单元划分、储层建模和流体流动数值模拟，乃至注采工艺的布署或调整，提供更为可靠的地拟，乃至注采工艺的布署或调整，提供更为可靠的地质模型。质模型。结论结论第29页/共35页第30页/共35页 基准面

23、上升达最高点位置时的洪泛期至下降早期基准面上升达最高点位置时的洪泛期至下降早期，可容纳空间增大至逐渐减小和沉积物补给量趋于增高，可容纳空间增大至逐渐减小和沉积物补给量趋于增高，沉积作用从退积进入加积，沉积作用从退积进入加积弱进积状态，由天然堤粉弱进积状态，由天然堤粉砂岩砂岩河漫湖泥岩河漫湖泥岩决口扇粉砂岩组成对称型旋回结构决口扇粉砂岩组成对称型旋回结构; ; 第31页/共35页 在在同一个层序中同一个层序中, ,从河道至泛滥平原（或河间湖从河道至泛滥平原（或河间湖泊、沼泽）的不同相带，或中期基准面由上升期的泊、沼泽）的不同相带，或中期基准面由上升期的河道至下降期的泛滥平原（或河道至下降期的泛滥平原（或岸后岸后沼泽、河间湖泊沼泽、河间湖泊）沉积演化过程，出现由低可容纳空间向高可容纳）沉积演化过程，出现由低可容纳空间向高可容纳空间向上空间向上“变深变深” 非对称型，上升半旋回为主的不非对称型，上升半旋回为主的不完全对称型和对称型结构变化的分布规律完全对称型和对称型结构变化的分布规律, ,提出河流提出河流相砂体的短期旋回层序结构分布模式、叠加样式和相砂体的短期旋回层序结构分布模式、叠加样式和对比关系（图对比关系（图3 3）第32页/共35页图图4 地层格架中相当时间地层格架中相当时间-地层反演的地层反演的河流河流砂体等时对比技术原理砂体等时对比技术原理