地震沉积学的研究步骤研究方法

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地震沉积学方法:根据地震沉积学的定义,地震岩性学和地震地貌学是地震沉积学的两个核心组成部分。利用地震岩性学方法可将一个三维地震数据体转化为一个地层岩性数据体,对这种地层岩性数据进行地震地貌学分析,可以将物理意义上的地震属性参数转换为含有岩性标记的高分辨率沉积相平面图。对多层沉积相平面图按地质时间顺序综合分析,可得出有关盆地沉积史、有利砂体分布的地质信息。地震岩性学主要利用地震资料确定或预测主要沉积岩性。在目前技术条件下,实现常规地震资料岩性标定最经济、最有效的方法是地震道90°相位。90°相位子波将地震响应的主波瓣最大振幅点移至薄层中间点,此时的地震响应对应于薄层中点,这使主要地震同相轴对应地质上定义的储集层单元,如砂岩层。如此,在0~1个波长范围,地震极性即可与岩性相对应。虽然当地层厚度小于四分之一波长时准确度不高,但地层的顶底面可以被确定在振幅过零点上。当将上述方法应用于实际资料时,地震同相轴和薄地层岩性单元之间将建立一一对应关系,这将使沉积岩性的地震解释工作变得更容易,如区分砂岩和泥岩。这些优点是零相位及其他相位地震资料所不具备的。另外,地震资料的岩性转换也可通过地震反演技术、地震参数分析和时频分析技术实现。地震地貌学主要依据现代沉积学和主要沉积砂体的地貌形态,推断沉积类型。沉积体系作图要借助合适的地层切片工具以及以此为基础的地质体追踪和三维显示工具。建立准确的时间地层格架是地震地貌学作图成功的关键,应选择产状基本不随地震资料频率变化而变化的同相轴,或至少是来自最大洪泛面或特殊岩性的地震反射作为等时地层格架中的标志同相轴;避免将角度不整合面用作标志界面或使角度不整合面出现在两个标志界面之间;避免不经检验将任何已追踪层位直接当作标志界面使用。至于具体地层切片方法,应根据特定的构造和地层条件选择:如果地层是席状且平卧的,时间地层切片可能足以满足需要;如果地层是席状但不平卧,沿层切片是适合的;如果地层既不是席状也不是平卧的,则必须选择地层切片,或两个标志层之间的等分切片。在实际应用时,地层切片法是首选方法,因为其对所有上述3种情况都适用。在地层简单、地震资料质量很好的情况下,有时也可以用地震异常体自动追踪的方法直接获取地震参数平面图。地震沉积学工作流程:常规高分辨率层序地层学和沉积学研究主要依靠高分辨率(厘米级别)的钻井和测井资料,传统的地震地层学研究利用的则是低垂向分辨率(10~30m)地震剖面,二者在分辨率上的巨大差异是造成资料综合解释困难的主要原因。地震沉积学的关键作用在于利用三维地震薄层(1~10m)检测能力强的优点,弥补二者的不足。因此,在实际工作流程中(见图1),除进行地震沉积学研究外,还应进行层序地层学/沉积学、地震地层学方面研究,以使各种资料互相补充。①建立联井基干地震剖面网。井-震剖面设计应包括沿盆地倾向和走向2个方向的剖面,其数量视盆地构造、沉积复杂程度而定,以能满足地震沉积相研究要求为原则。如果条件允许,亦应参考周边大地构造及区域二维地震解释成果。这些联井基干地震剖面除用于地震沉积学研究外,亦可用于层序地层学/沉积学研究和地震地层学研究。②测井-地震联合对比,建立高精度层序地层格架。测井曲线与地震剖面的对比包括制作典型井地震合成记录和进行测井曲线深-时转换。如果有可能,应参考使用地震测井及垂直地震剖面资料。在基干剖面上同时标注岩心-测井资料高等级层序划分、地震资料三级层序划分以及地震资料频率成分调整结果,经综合分析后得出高精度层序格架。由于地震频率调整(步骤⑥)滞后于本步骤,因此这是一个逐步迭代的过程。③地震子波相位调整。根据储集层相对厚度决定最佳子波相位,对地震意义上的薄层(单层厚度小于四分之一波长),子波相位应调整到90°;对地震厚层段(单层厚度大于四分之一波长),子波相位调整到零相位。④追踪地震地质等时标志层。选择与地震波频率变化无关的同相轴所代表的地质标志层,如最大洪泛面凝缩层、平行不整合和特殊岩性层(煤、薄层灰岩)等进行追踪,形成地震地质时间格架。追踪时应参考测井曲线层序地层对比时识别的标志层和地震层序划分时使用的地震标志层。⑤地震分辨率估算。包括用频谱分析估计地震波有效频率范围和主频;用井资料制作正演模型以确定薄层时间分辨厚度极限(即地震分辨率极限,它是地震沉积学最小作图单元)以及地震切片检测最小厚度(即地层切片上薄层识别的最小厚度,或切片检测率极限);与用测井曲线识别的高等级层序对比,以评估用地震沉积学研究高等级层序的可行性.⑥地震频率调整。为实现高等级层序地层格架与地震资料的最佳配合,应尽可能将地震沉积学最小作图单元调整到高级层序或高级层序体系域的平均厚度范围。这一配合可用调整地震资料主频的手段来实现。当地震资料主频增大时,地震沉积学最小作图单元将变薄;反之则变厚。为避免旁瓣增大,保持地震子波地层分辨能力,处理中应尽量保持子波宽频特征。⑦岩石物理关系分析。用岩心的实验室测定数据或关键井测井曲线统计目的层段不同岩性间的波阻抗对应关系及极性/振幅对应关系;确定用地震参数预测岩性的可行性。⑧地震参数筛选。对多种地震参数进行试验,以确定预测岩性和沉积相的最佳地震属性参数或参数组合。如可能,还应对反演数据体进行试验。结果需在地层切片上对比验证。⑨地层切片处理。用专用软件或用简单内插法制作地层切片;建立地层切片和高等级层序的对应关系;必要时将处理结果反馈到步骤⑧。以地层切片或等时反射上的振幅异常为种子,在一定时窗内进行地质异常体自动追踪也属这类处理。⑩地震沉积相分析。根据地层切片上显示的地震岩性学信息和地震地貌特征,以及岩心-测井相标定结果,辅以剖面地震相特征,解释沉积相、沉积环境和沉积体系域分布。储集层和石油地质评价。综合多学科研究成果,预测砂体厚度、分布范围、储集层质量、地层岩性圈闭等。

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