層序地層學(xué)在油氣勘探中的應(yīng)用

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1、前言?隨著近些年層序地層學(xué)理論的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)展，“層序地層學(xué)成為每位勘探學(xué)家必備的實(shí)用工具”的看法已經(jīng)得到廣泛的認(rèn)可。事實(shí)上，層序地層學(xué)在勘探和開發(fā)中已不僅僅是一種通用工具。對于應(yīng)用地球預(yù)測科學(xué)，在許多方面它還是一種重要的模型。“層序地層學(xué)”是一門新學(xué)科，自八十年代后期問世以來，很快在石油勘探業(yè)得到響應(yīng)，并得以廣泛的應(yīng)用。這不僅是因?yàn)樗窃诘卣鸬貙訉W(xué)的基礎(chǔ)發(fā)展起來的，容易被人們接受外，它提出的模式也大大提高了生油層、儲層、蓋層及潛在的地層圈閉的預(yù)測能力，并能提供一種更精確的地質(zhì)時(shí)代對比、古地理再造

2、和在鉆前預(yù)測生、儲、蓋層的先進(jìn)方法，更適用于當(dāng)今石油勘探業(yè)的需要。因此被認(rèn)為是地層學(xué)上的一場革命，它開創(chuàng)了了解地球歷史的一個新階段，是盆地分析中最有用的工具之一。近幾年，國內(nèi)外已應(yīng)用層序地層學(xué)理論，進(jìn)行了浩繁的研究工作，取得了豐富的地質(zhì)成果和勘探效果。此外許多學(xué)者還發(fā)表了許多有關(guān)層序地層學(xué)方面的文章，從不同角度和不同研究方面論述了層序地層學(xué)的原理及應(yīng)用，并拓寬了層序地層學(xué)理論和應(yīng)用范圍。本文旨在重點(diǎn)介紹層序地層學(xué)的發(fā)展?fàn)顩r、基本概念及在應(yīng)用中應(yīng)注意的問題，以幫助大家對其有大致了解和具備實(shí)際應(yīng)用能力。一、層序地層

3、學(xué)產(chǎn)生的歷史背景自物探方法于３０年代應(yīng)用于石油勘探以來，地震勘探大致經(jīng)歷了三個發(fā)展階段：１、３０～７０年代　構(gòu)造地震學(xué)２、７０～８０年代　地震地層學(xué)３、８０年代～今　層序地層學(xué)早期地震資料主要用來勾繪構(gòu)造圖，受當(dāng)時(shí)物探技術(shù)的限制（五一型光點(diǎn)記錄及模擬磁帶記錄），人們不可能得到更多的信息和認(rèn)識。到６０年代未期，隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展及數(shù)字模擬剖面的出現(xiàn)，地震剖面質(zhì)量得以改善，也促成了具有深遠(yuǎn)意義的地震地層學(xué)新學(xué)科的出現(xiàn)。自從美國石油地質(zhì)家協(xié)會于１９７７年推出“地震地層學(xué)”專輯（AAPG，Memior26）以來，地震資料

4、的解釋已不再是簡單地做構(gòu)造圖，它沖破了過去從地震資料只能解釋地下構(gòu)造形態(tài)的束縛，力圖充分利用當(dāng)代先進(jìn)的數(shù)字地震和計(jì)算機(jī)處理所獲得的高質(zhì)量地震資料，結(jié)合現(xiàn)代沉積學(xué)的概念對地震剖面進(jìn)行專門分析，預(yù)測古代沉積環(huán)境、生油層和儲層的分布以及可能的有利含油氣相帶。地震地層學(xué)最主要的貢獻(xiàn)在于將地震信息與其包含的地質(zhì)含義緊密地結(jié)合起來，根據(jù)地震信息和少數(shù)鉆井來研究巖性、巖相。正如Brown，１９７７年指出的那樣：“地震地層學(xué)引起的‘革命’至少在兩個方面有特殊的興趣和用途：（１）一種是利用計(jì)算機(jī)分析速度、振幅和周期等參數(shù)，目的在

5、于大范圍和相當(dāng)精確地鑒別和合成包含巖石成份、流體含量及其它同類參數(shù)的模型的物理學(xué)方法；（２）一種是利用反射剖面和密度或測井資料作巖相解釋，并從空間和年代上匯總?cè)璧爻练e體系的地層巖相學(xué)方法?！钡卣鸬貙訉W(xué)的原理和方法為地震解釋工作開辟了一條廣闊的新路，推動了石油勘探業(yè)的向前發(fā)展。值得指出的是“地震地層學(xué)”專輯實(shí)際上是一部論文集。它是把美國石油地質(zhì)家協(xié)會全國代表大會于１９７５年舉行的第一屆關(guān)于地震地層學(xué)研究討論會上所規(guī)劃的成果，連同1977年以前一些技術(shù)討論會上選出的報(bào)告編輯而成的，它不是一部完整的教科書。限于當(dāng)時(shí)

6、的條件和認(rèn)識，地震地層學(xué)不可能達(dá)到完美無缺的地步，如各家所使用的方法手段不統(tǒng)一，有些術(shù)語的應(yīng)用很混亂，有些從某一局部地區(qū)得出的經(jīng)驗(yàn)或結(jié)論還有待于在實(shí)踐中進(jìn)一步檢驗(yàn)等。盡管如此，“地震地層學(xué)”仍被看成是地層學(xué)歷史上的一場革命，其意義和作用已為近十年的石油勘探業(yè)所證實(shí)。隨著勘探形勢的不斷發(fā)展，一方面，人們需要提供一種更精確的年代地層對比、古地理再造和在鉆井前預(yù)測生油層、儲集層和蓋層的方法（經(jīng)典的地震地層學(xué)已滿足不了生產(chǎn)的需要）；另一方面，在過去的十多年中，隨著電子計(jì)算機(jī)地層模擬研究、地質(zhì)露頭、測井和地震資料的綜合分

7、析的進(jìn)展以及在應(yīng)用地震地層學(xué)過程中所得到的反饋信息，人們又獲得了許多新的認(rèn)識。“受新增證據(jù)的推動和同事們之間的相互促進(jìn)”威爾（Vail，１９８７）和他在EXXON開采研究所的同事們將其想法業(yè)經(jīng)演進(jìn)，提出了“層序地層學(xué)”這一新概念，對層序地層學(xué)的基本概念、定義和關(guān)鍵術(shù)語，首次作出了明確、系統(tǒng)的說明。層序地層學(xué)正是在生產(chǎn)形勢急需和技術(shù)進(jìn)步的背景下誕生的。層序地層學(xué)的創(chuàng)新主要體現(xiàn)在：（１）建立了層序地層學(xué)的新概念，從相對海平面變化、可容空間、沉積旋回的角度去研究年代地層學(xué)的沉積環(huán)境和巖相分布。（２）重視體系域的研究，

8、建立了不同地質(zhì)背景下產(chǎn)生的兩種層序類型、四種體系域的地層模式。對生、儲、蓋層的空間分布具有很強(qiáng)的預(yù)測能力。（３）強(qiáng)調(diào)了地震、鉆井及野外資料的綜合分析。（４）提供了含油盆地石油地質(zhì)綜合分析的新方法。它的應(yīng)用有可能提供一個完整統(tǒng)一的地層學(xué)概念。它打開了了解地球歷史一個新階段。經(jīng)過近二十年的發(fā)展，層序地層學(xué)在理論上、實(shí)際應(yīng)用上以及在研究的深度和廣度上都取得了長足的進(jìn)展，主要表現(xiàn)在：1、在石油