地震勘探原理09第八章-地震资料的构造解释

主讲：彭晓波地球物理与石油资源学院[e-mail]209:56:28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◙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309:56:28主要内容：一、地震解释概述二、地震剖面的对比解释三、地震剖面的断层解释四、特殊地质现象五、地震构造图的绘制六、水平切片的解释第八章地震资料的构造解释409:56:28一、地震解释概述地震资料解释:◙构造解释◙岩性解释◙开发地震解释地震解释是地震勘探工作的三个基本环节之一，是根据地震剖面反演出地质剖面，进而提供钻井位置。第八章地震资料的构造解释509:56:28◙一、地震解释概述◙构造解释的主要内容：◙1：波的追踪对比◙2：地震剖面的地质解释◙3：绘制构造图◙解释的三个环节：◙1：剖面解释◙2：连井解释◙3：平面解释第八章地震资料的构造解释609:56:28第八章地震资料的构造解释◙8.2地震剖面的对比解释8.2.1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。709:56:28◙8.2地震剖面的对比解释8.2.1地震剖面解释的任务剖面构造解释的主要内容：⑴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；⑵基岩顶面埋深和起伏变化；⑶区域和局部构造特征，包括构造形态范围及各种构造要素；⑷断层特征，包括断层、走向、倾向、落差、发育史；⑸各种底辟、礁、火成岩体及古潜山等地质体的识别。第八章地震资料的构造解释809:56:28◙8.2地震剖面的对比解释8.2.2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。第八章地震资料的构造解释909:56:28◙8.2地震剖面的对比解释8.2.3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）。第八章地震资料的构造解释1009:56:28◙8.2地震剖面的对比解释8.2.3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。第八章地震资料的构造解释1109:56:28◙8.2地震剖面的对比解释8.2.3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：①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。第八章地震资料的构造解释1209:56:28◙8.2地震剖面的对比解释8.2.3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：②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。第八章地震资料的构造解释1309:56:28◙8.2地震剖面的对比解释8.2.3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：③：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。第八章地震资料的构造解释1409:56:28◙8.2地震剖面的对比解释8.2.3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：④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）。第八章地震资料的构造解释1509:56:28◙8.2地震剖面的对比解释8.2.3地震剖面的对比方法波的对比：利用波的动力学和运动学特征来识别和追踪同一界面上的反射波识别与追踪一个反射波，需要考虑以下四个特征：同相性、振幅显著增强、波形相似、时差变化规律。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”。⑴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。第八章地震资料的构造解释1609:56:28◙8.2地震剖面的对比解释8.2.3地震剖面的对比方法1、相位对比⑵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。第八章地震资料的构造解释1709:56:28◙8.2地震剖面的对比解释8.2.3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。第八章地震资料的构造解释1809:56:28第八章地震资料的构造解释1909:56:28◙8.2地震剖面的对比解释8.2.3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）。第八章地震资料的构造解释2009:56:28◙8.2地震剖面的对比解释8.2.3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。第八章地震资料的构造解释2109:56:28◙8.2地震剖面的对比解释8.2.3地震剖面的对比方法5、对比时应注意的问题⑴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。第八章地震资料的构造解释2209:56:28◙8.2地震剖面的对比解释8.2.3地震剖面的对比方法5、对比时应注意的问题⑵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。第八章地震资料的构造解释2309:56:28◙8.2地震剖面的对比解释8.2.4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：⑴分布范围广，能在较大范围内连续追踪。⑵反射波的特征明显，较稳定。⑶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。第八章地震资料的构造解释2409:56:282509:56:28◙8.2地震剖面的对比解释8.2.4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。第八章地震资料的构造解释2609:56:28◙8.2地震剖面的对比解释8.2.4地震剖面的地质解释方法2、层位标定层位标定的方法：⑴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。第八章地震资料的构造解释2709:56:28◙8.2地震剖面的对比解释8.2.4地震剖面的地质解释方法2、层位标定层位标定的方法：⑵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。第八章地震资料的构造解释2809:56:28111()()()()()()()iiiiixtstRtxtstRtntvvR反射地震信号是地震子波与反射系数的褶积：式中的地震子波可根据经验选用各种理论子波，也可以从地震剖面里提取。当有声波测井资料时，也就知道了层速度曲线，若有密度测井曲线，便可按下式计算反射系数：1110.2530.31//iippvvGardnervgcmvms如果没有密度测井曲线，可用经验公式由层速度计算，比如国外普遍使用公式：式中的单位是，的单位是。第八章地震资料的构造解释2909:56:280.2140.183i1iii1i0.4140.600v-vRv+vpsvv++国内使用下面一组经验公式更合适：也可干脆忽略密度的影响，仅用速度来计算反射系数：=这样，根据声波测井曲线等资料便可计算出合成地震记录。由声波测井曲线制成的合成地震记录同时具有深度和时间双重刻度，因此，在地震剖面的井位处嵌入合成地震记录，就可对地震剖面上的反射层进行层位标定。第八章地震资料的构造解释3009:56:283109:56:28用地震道提取实际地震子波制作的合成记录3209:56:283309:56:28◙8.2地震剖面的对比解释8.2.4地震剖面的地质解释方法2、层位标定⑵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