层序地层学与地震沉积学

1、层序地层学与地震沉积学,-理论基础,技术方法及其在油气勘探中的应用概述中国地质大学,李思田,2008年7月,地震地层学和层序地层学的发展过程和意义,50年代沉积环境和相模式.60年代沉积体系.70年代地震地层学.80年代层序地层学.90年代储层沉积学和高精度层序地层学.近10年的重要发展-地震沉积学和地震古地貌学.-层序地层学发展的新亮点,地震地层学和层序概念的发展,地震记录中的各级古间断面;Sloss层序概念的引用和发展;以等时直观的物理界面为基础,划分层序,建立等时地层格架;发现层序单元演化的的周期性和海平面变化旋回的关系,不整合绵延至盆地中心常变为整合面,地震工作步骤,从地震沉积学到层序

2、地层学,1,地震探测技术的巨大进步;2,概念体系的建立:层序的级别和时限,关键性界面(keysurfaces).3,层序的内部构成模式和沉积体系域;4,形成机理和控制因素;5,勘探实践中的巨大成功.,关键性界面识别和层序地层单元级别的划分和意义（Vail系统）巨层序Megasequence一般60-90Ma超层序Supersequence一般9-10Ma层序（三级层序）sequence-层序地层分析的基本单元-(Threeordersequence)0.5-5Ma一般1-3Ma四级层序four-ordersequence一般0.5Ma五级层序地层单元parasequence（准层序/小层序）,

3、层序级别不是人为任意划分的，是地球演化的节律性和天文过程的节律性决定的。巨层序反映地球系统或区域大地构造的巨大变化，如Pangea的会聚和裂解超层序与盆地幕式演化的阶段性相关，如渤海湾盆地古近系的四个超层序三级层序的决定因素复杂尚未取得共识四级和五级单元与古气候和天文周期密切相关,OctavianCatuneanu2003,沉积体系和沉积体系域概念的形成和发展沉积体系（depositionalsystem）：是相的三维组合，它把沉积环境、几何形状、配置关系结合，在油气勘探中有很大的实用性。沉积体系域（depositionalsystemtract）：是同期成因相关的多种沉积体系的配置，很多年来

4、葛利普教授曾用过相域的概念（faciestract）引用于层序地层，并划分了LST、TST、HST，并用海平面变化概念给予了解释划分体系域的界面HSTEST(orTST)LST,最大海泛面或湖泛面,初始海泛面或湖泛面,当代层序地层学的理论和方法体系凝聚了半个世纪的研究成果，是油气勘探中的权威性工具：“莱依尔以来地质家在地层学、沉积学领域的最大贡献”（Brown等）,碳酸盐陆架的沉积体系域，黄色LST,绿色TST,兰色HST,在TST中可见向岸移动的碳酸盐丘，西Texas,（VanWagoner,1990),层序地层形成的影响因素,海平面-基准面变化控制性构造和构造运动古气候和古环境物源补给天文

5、周期,准噶尔盆地西北缘横穿构造带的典型剖面,同沉积逆冲,晚侏罗世停止逆冲,NW,SE,层序地层个家中的各种圈闭类型,全球构造图（2000年出版）,非洲南部深水区大油田发现的基本经验高精度三维地震,层序地层学,和识别低位域大型扇体,高精度层序地层学与3D地震正在成为油气勘探中的权威性工具,在不同类型盆地，不同工作尺度的条件下都能建立等时地层格架在统一对比格架中研究沉积体系和相，因此能有效预测储集体和油气成藏组合其基本的方法是从岩石、地层的物理特征入手，识别各种关键性界面（KeySurface），可操作性强，生产中易于应用在建立了层序内部构成模式之后，有很强的预测功能理论上综合考虑了各种动力学因素

6、：构造、海平面变化、物源补给和古气候,沉积体系和沉积体系域概念的回顾和实例,鄱阳湖和赣江三角洲,认识三角洲体系,赣江三角洲的分流河道,沉积体系内部构成单元需要精细刻画,鄂尔多斯侏罗系三角洲内部构成模式,李思田等,1996,含能源盆地沉积体系,中国地质大学出版社,湖相泥岩夹薄粉砂,三角洲平原组合露头,神木考考乌苏沟,三角洲平原三的决口扇砂体,三角洲平原上的决口扇砂体,高位域三角洲的前缘组合，神木考考乌苏沟（李思田等1992）,Lacustrinedeltafrontdeposits,Shenmu,Ordosbasin,延安组内部的最大湖泛面,Lacustrineshaleoflakeexpand

7、ingsystemtractoverlyingByhighstanddeltadeposits（神木考考乌苏沟，李思田等1992）,应用三维地震资料解释沉积体系-泰国湾三维地震成果,3D数据体极大地提高了层序地层研究的精度和效率,泰国湾三维地震成果对沉积体系分布的解释模式(AAPGM42),泰国湾三维地震成果对沉积体系分布的解释模式(AAPGM42),尼日尔三角洲深水区大型浊积水道复合体（timewindowimage),层序地层学研究的实例,渤海湾盆地济阳坳陷南阳剖面的露头研究参阅:蔡希源,李思田等,2003,陆相盆地高精度层序地层学隐蔽油气藏勘探基础,方法与实践,胜利油田研究院,东营凹陷东

8、西向高精度层序地层剖面High-resolutionsequencestratigraphicprofilesinDongyingDepressionfromEasttoWest,胜利油田研究院,东营凹陷的层序地层序列(E-N),陆永潮,任建业编,N,S,东营凹陷的构造样式和层序地层格架,缓坡断坡带,陡坡断坡带,陆永潮等编图,断陷湖盆层序地层格架及构成模式,断陷湖盆的层序地层模式以东营凹陷为典型李思田,潘元林,陆永潮,地球科学,2002,东营凹陷断坡带与低位扇的分布,陆永潮,任建业编,沙三中牛庄低位扇群沉积相图,LinChangsong2003,胜利油田研究院,H22层序,SB42层序界面上发

9、育的大型下切复合水道全景（剖面方向与水流方向近于垂直）南阳唐河新桥,B：SB42层序界面上发育的大型辫状下切水道出露面,SB42,H21下层序,HST,LST,大型复合下切水道（ivf）,C,层序界面特写,南阳盆地的典型三级层序出露核三段上亚段（H31层序），底界为SB51（T51）层序界面，下伏为核三段中亚段层序,隐蔽油藏预测和勘探的基础,高精度的整体性层序地层学研究是最有效的预测方法沉积体系和相构成单元的三维研究和模式的建立高质量的地球物理新技术综合应用，井震结合，是关键性的技术保证控制性构造研究（如构造坡折带研究-可能控制隐蔽油藏群）隐蔽油气藏成藏条件。,南堡凹陷古近系东三段沉积体系分布

10、图（据CNPC冀东油田分公司,2007）,加大高精度地震投入,在层序地层格架中对沉积体系和储层精细刻划取得重大突破,陆相层序地层学领域成就巨大并在隐蔽圈闭勘探中发挥了重要作用,但还有许多环节有待深化和加强-,地震资料日新月异,已建立的格架和模式需不断补充完善.特别是深部层系认识尚很模糊.沉积体系构成和储层需要精细刻画,高精度大连片的三维地震提供了全新的基础.各期古湖盆的生烃潜力需充分估计-认识地球系统对油气成藏的控制(2007AAPG年会旗帜).海相碳酸盐岩领域难度大,基础较簿弱更需加强探索.,地震沉积学(SeismicSedimentology)的内涵,基于高精度地震资料、现代沉积环境和露头

11、古沉积环境模式的联合反馈（mutualfeed-back）以识别沉积单元的三维几何形态、内部结构和沉积过程。（据Schlager2000,Eberli,Masaferro和Sarg2004）,三维影像处理过程的综合研究图,地震古地貌学-SeismicGeomorphology,以高精度三维地震资料为基础并综合钻井和二维地震成果对古地貌,沉积体系和古环境三维成像并揭示其随时间的演化.“是地震地层学和传统的层序地层学发展的新高度,已经是全新的分支学科”.地震技术的飞跃进步是其形成的主要动力.定量地震古地貌学(QSG)是其发展的一个重要方向.,Mega碳酸盐台地的顶部古地貌图,大巴哈马滩和意大利Ma

12、iella碳酸盐台地边缘的对比研究,据G.P.Eberli等2004,-现代沉积与露头研究是地质建模的重要基础,GreatBahamabank,Joulters三维岩相分布关系的栅状图,JoultersCays区的不同时间的切片图，表现沉积充填的复杂变化,对鲕粒滩的形成,分布,台地结构和生长取得了重要认识,对鲕粒滩的形成,分布,台地结构和生长取得了一系列重要认识,OutcropoftheMaiellaPlatform(K),台地与斜坡的露头与大巴哈马滩的地震相对比,ComparisonoflithologicandseismicfaciesofGreatBahamaBankandMaiella

13、Platformmargin-Eberli,2004,菲律宾Malampaya油田渐新中新世碳酸盐建隆的地震定量储层表征研究（Neuhaus,Borgomano,Jauffred等2004）,3D成像和处理技术,构造约束滤波:滤波法去噪相似性(或相干性)分析构造向量属性结构和体检测,构造约束滤波:滤波法去噪,相似性(或相干性)和构造向量属性分析,储层沉积体系和沉积相的三维成像和地质解释,成像处理地震相的描述和解释岩心,测井对地震资料的标定和解释地震相几何形态的岩心测井标定,菲律宾Malampaya油田叠前深度偏移的影像结构分区,储层孔隙度与埋藏深度和声阻抗关系图,根据振幅分析完成的储层顶部孔隙

14、度分布图,马来西亚沙捞越（Sarawak）中中新世台地的生长构成，断裂作用和喀斯特化（Vahrenkamp等2004）,根据3D和2D地震和钻井所绘制的Mega台地顶部的地貌起伏图,根据3D和2D地震和钻井所绘制的Mega台地顶部的地貌起伏图,地震反射剖面的连井解释,波阻抗剖面图，测井曲线与反射地震有很好的拟合.标定了储层段,划分出三套层序和多个盐溶界面,揭示了台地的结构,水平相干切片图（Z1b和Z2a）表示了两期喀斯特地形及其洞穴和泄流系统,沙捞越Luconia区一个孤立太低的地震相研究,珠江口盆地流花1-1油田应用3D地震对碳酸盐储层的综合研究（据Heubeck,Story,Peng等20

15、04）,珠江口盆地惠州凹陷多期多源汇流主通道运移图,穿过LH11-1油田的S-N向地震剖面,（A）和（B），薄片孔隙特征研究；（C）高孔隙度岩石的岩心切面,LH11-1碳酸盐台地的储层顶部深度构造图,SpectraldecompositionattributemapoftheBzone,LH11-1reservoir,LH11-1孔隙度分布的3D地震体,A.珠江台地地震剖面图.B.土耳其南部中新世露头,观测了三种可类比的相带,地震古地貌学-SeismicGeomorphology,以高精度三维地震资料为基础并综合钻井和二维地震成果对古地貌,沉积体系和古环境三维成像并揭示其随时间的演化.“是地震

16、地层学和传统的层序地层学发展的新高度,已经是全新的分支学科”.地震技术的飞跃进步是其形成的主要动力.定量地震古地貌学(QSG)是其发展的一个重要方向.,UpperPaleozoic“reefal”buildupReineckeField,石炭纪白云岩在层序地层格架中的分布和构造作用carbonaterampreservoir,SouthDaggerField,N,东营凹陷南坡梁家楼地区SSIIIC层序底面古地貌三维可视化图(据胜利研究院),CH47,CH54,构造坡折带,礁滩复合体的地震古地貌研究CNPC,4.高产稳产井是碳酸盐岩勘探的根本,沉积研究划分有利相区礁滩体地震地质响应模式古地貌研究确定储层发育区多方法储层预测优选有利井区丘状结构、岩溶响应/杂乱反射靠礁前、近断裂、打裂缝优选井点,礁滩复合体的几点认识,大巴哈马滩三维岩相分布关系的栅状图,鲕粒滩在迎风面发育最好,台地向