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1、高分辨率层序地层学理论及其技术方法(在陆相层序分析中的应用 )主讲 :郑荣才 教授成都理工大学*98-3-17 1:43 AM 幻灯 1中评估汇报课程提纲理论基础湖相盆地基准面旋回的基本结构类型和叠加样式可容纳空间机制对基准面旋回结构和分布模式的控制基准面旋回结构类型和叠加样式的沉积动力学分析湖相盆地基准面旋回的级次划分和研究意义短期旋回分析在油气田开发阶段的应用和技术方法湖相盆地高分辨率层序地层的研究思路Date 2一、 理论基础Date 3基本原理+高分辨率层序地层学是对地层记录中反映基准面变化旋回的时间地层单元二元划分；该理论体系及其技术应用的关键是识别地层中多级次的基准面旋回和等时对比
2、；核心内容为基准面旋回变化过程中，对应 A/S比值的变化在相同沉积体系域或相域中发生的沉积物体积分配作用和相分异作用，及其所导致的沉积物 保存 程度、堆积样式、相序、相类型及岩石结构的变化；上述变化是相关地层在基准面旋回中所处位置的函数，因而地层分布型式和相类型的分布规律是可以预测的；通过高精度时间分辨率的基准面旋回等时对比，可将钻井的一维信息转换为三维信息。Date 4几个基本概念+地层基准面原理+地层基准面首先由 Wheeler（ 1964） 提出， Cross等引用并加以发展。它相当于一个相对地球表面波状升降的、连续的、略向盆地方向下倾的抽象势能面，亦即河流平衡剖面。与该界面相关的环境可
3、处于不同的四种状态 ： 侵蚀作用； 沉积作用； 过路状态（ by pass）； 无沉积间断。+基准面旋回由上升和下降两个半旋回组成，基准面升、降可发生在地表之上或之下，也可穿越地表上下摆动。在地表的不同部位基准面的升降旋回是等时的，由一次升降旋回过程中保存的地层记录为一个以时间为界面的时间地层单元或成因层序，一般由代表上升和下降两个半旋回的岩石叠加组成，也可由仅代表半旋回沉积记录的岩石 +界面组成，或仅表现为以冲刷和无沉积间断为标志的界面。Date 5基准面可容纳空间与沉积物供给之间平衡时的沉积 地貌状态Date 6由基准面升降控制的时空迁移过程与四种沉积环境状态的对比关系图解Date 7+地
4、层的旋回性是基准面相对地表位置的升、降变化所产生的四种沉积环境状态随时间变化而发生空间迁移的地层过程和沉积学响应，记录了地层中不同级次的基准面旋回，因而如何在地层中识别基准面旋回，并对其进行级次划分和等时对比，是高分辨率层序地层的研究基础。Date 8岩性剖面识别标志+（ 1）地层岩性剖面中的冲刷现象和上覆滞留沉积；+（ 2）作为层序界面的滨岸上超和向盆地迁移；+（ 3）岩相或相组合在垂向剖面上的转换位置；+（ 4）砂泥岩厚度的旋回性变化。Date 9不同沉积环境下可识别的短期旋回层序岩性剖面Date 10 测井剖面识别标志+建立取芯井段测井相的岩 电转换模型，是对测井曲线进行不同级次的基准面
5、旋回划分和界面确定的最有效方法，不同比例尺的测井剖面适用于不同精度要求的层序分析对象，相关的识别标志也有所不同：+（ 1）单一的测井相类型及接触关系；+（ 2）相似和相关测井相组合所代表的地层堆积样式、沉积状态和接触关系；+（ 3）由相似或相关测井相组合叠加反映的较长期基准面上升或下降半旋回中单向移动和可容纳空间体积变化过程 ；+（ 4）反映不同沉积体系域的特征测井相组合之间的转换面或突变面。Date 11基准面旋回叠加样式与测井响应特征的关系Date 12地震剖面识别标志+地震反射剖面通常只能用以识别 较长期基准面旋回，主要识别标志为：+（ 1）与不整合相关的地震反射终止类型（削截或削蚀面，
6、下切面）；+（ 2）与较长期基准旋回上升折向下降位置（最大可容纳空间或凝缩层）相对应的高振幅连续反射界面或一组反射 ；+（ 3）与测井或岩芯确定的区域相变面可对比的反射特征 ；+（ 4）地震反射几何构形的特征及其变化 。Date 13辽河盆地西部凹陷沙河街组地震层序划分和地震相特征Date 14体积划分原理+沉积物体积划分系指成因层序的地层过程中沉积物被划分成不同的相域过程，它是基准面升、降变化过程中，不同沉积环境可容纳空间的四维（时间 +空间）动力学系统的产物，反映原始沉积地貌形态的保存程度、沉积厚度、内部结构、堆积和叠加样式等诸多沉积学和地层学响应特征。Date 15有效可容纳空间迁移所导
7、致的物体体积划分和地层堆积样式的变化向陆退积（ LS）垂向加积（ VS）垂向加积（ VS）向海进积（ SS）向 海 进 积向 陆 方 向a. 可容纳空间地理位置的迁移b. 沉积物体积划分与堆积样式的变化沿岸平原含煤地层 滨面沉积向 海 方 向向 陆 方 向层序边界Date 16相分异原理+伴随可容纳空间的变化和沉积物体积划分，发生在同一沉积环境中的相序、相组合和相类型的变化过程称 相分异作用 。+由相分异作用直接影响储层的 沉积相序列 ， 堆积方式 和 物理性质 ，包括储层在三维空间的连续性、几何形态、岩性、岩相类型及岩石的储集性和非均质性等。+相分异作用直接受控于基准面升降过程中的有效可容纳
8、空间的迁移方向和 A/S值的变化。Date 17旋回等时对比法则+高分辨率层序地层划分，是依据不同级次的基准面旋回和相伴随的可容纳空间变化，导致岩石记录的地层学和沉积学特征的过程 响应原理进行的，旋回等时对比是通过相序分析识别层序在空间上的连续性、排列或叠加样式，确定旋回和界面的发育位置并加对比实现的 。+对比过程中，以基准面由下降折向上升，或上升折向下降的转换位置，也即旋回的二分时间单元分界线为等时对比的优选位置。由于地层记录中转换点或表现为不连续界面，或为连续界面，岩层与界面出现的位置和比例是其在沉积盆地中所处位置和基准面升、降过程中 A/S值变化的函数，因而了解地层过程中岩石与岩石、岩石
9、与界面和界面与界面的对比关系极为重要。Date 18成因地层动态等时对比关系图解Date 19二、基准面旋回层序的基本结构类型和叠加样式Date 20穿越地表的基准面旋回结构类型变化示意图+伴随较长期基准面旋回升、降所发生的有效可容纳空间地理位置迁移和 A/S值变化，在沉积盆地不同位置按体积划分和相分异原理所发育的基准面旋回结构类型和对称性变化，以及相关的叠加样式均作有规律的变化。Date 21湖相盆地基准面旋回结构的基本类型、沉积序列和分布模式Date 22向上 “变深 ”的非对称型旋回和沉积序列Date 23向上变浅的非对称型旋回和沉积序列Date 24向上变深复变浅的对称型旋回和沉积序列
10、Date 25不同旋回结构的层序在湖相盆地中不同沉积体系域的分布模式Date 26较长期上升半旋回中的较短期旋回叠加样式Date 27较长期下降半旋回中的较短期旋回叠加样式Date 28三、基准面旋回的级次划分和研究意义+ 界面的级别、成因类型及识别标志+基准面旋回的级次划分、基本特征和控制因素+各级次基准面旋回的基本特征及研究意义及其在油气勘探开发各阶段的研究意义Date 29界面的级别、成因类型和识别标志Date 30基准面旋回的级次划分、基本特征和控制因素Date 31不同级次基准面旋回的时限厘定Date 32各级次基准面旋回的基本特征及研究意义+巨旋回 J由原型盆地的完整沉积充填序列组
11、成，以区域构造运动不整合面为底、顶界，主要用于区域地层对比、沉积盆地构造性质描述及新区盆地充填序列和生储盖组合特征预测，系基础地质的重要研究内容之一。+超长期旋回 J由盆地构造演化各阶段的沉积充填序列组成，又称超层序或构造层序、构架层序，以盆地范围内的构造不整合面为底、顶界。主要用于描述油气普查阶段的沉积盆地构造演化各阶段的沉积充填特征、盆 山耦合或山 盆转换的关系，以及为长期旋回层序的等时对比提供依据 。Date 33辽河盆地西部凹陷沙河街组地震层序划分和地震相特征Date 34长期旋回+由盆地同一构造演化阶段次级构造幂式活动形成的沉积充填序列组成，以盆地范围内的构造不整合面、大型冲刷面或相
12、关整合面为底、顶界面。主要用于了解层序与沉积相的演化关系，油气勘探阶段较长时间尺度的地层等时对比和编制较大比例尺的岩相古地理图，以及描述长时间尺度等时地层格架中的生储盖组合特征，提高油气藏预测成功率和评价精度，同时为中期旋回层序的等时对比提供依据 。Date 35高分辨率层序地层和沉积相综合柱状图鄂尔多斯盆地靖安地区长6油层组Date 36辽河盆地西部凹陷沙河街组高分辨率层序地层和沉积相综合柱状图Date 37辽河盆地西部凹陷沙河街组地层格架中沉积体系与主储盖组合关系Date 38辽河盆地西部凹陷沙河街组LSC6层序上升半旋回（沙一段下部）岩相古地理图Date 39百色盆地田东坳陷时间 地层格
13、架及中期旋回层序的等时对比Date 40中期旋回+由对应偏心率长周期气候变化的沉积充填序列组成，以盆缘的较大型冲刷面或相关整合面为底、顶界。在陆相盆地中，以中期旋回最具等时对比意义，勘探阶段以中期旋回为等时地层单元编制的地层格架和沉积微相图，能较精确地描述地层格架中或平面上的储集体展布规律及生储盖组合特征，开发阶段则可为更精细的短期旋回等时对比提供依据。Date 41四川盆地大安寨灰岩中 长期旋回层序地层格架及生储盖组合Date 42百色盆地那读组淡水灰岩段（ MSC1层序）沉积微相展布图Date 43百色盆地那读组淡水灰岩段以中期旋回为框架的短期旋回等时对比Date 44短期旋回+由对应偏心
14、率短周期气候变化的多个沉积韵律组成，底、顶界为小型冲刷面或相关整合面。主要应用于油气开发阶段的小层砂体追踪对比，可高精度地描述小层或单砂体在地层格架中的时空展布特征、几何形态和演化规律，编制大比例尺的等时沉积微相图，为精细的油气藏描述和储层建模，以及精度要求更高的超短期旋回等时对比提供依据。Date 45鄂尔多斯盆地靖 安地区长 621小层的砂体追踪对比图Date 46百色盆地那读组淡水灰岩段地层格架中的有利储集体追踪对比和展布规律Date 47新场气田蓬莱镇组 MSC3MSC4 层序中的小层砂体追踪对比图Date 48新场气田蓬莱镇组 SSC31短期旋回沉积微相图Date 49超短期旋回+由
15、对应岁差级气候变化的单个沉积韵律组成，亦为地表露头、岩芯和大比例尺测井剖面中所能识别的最小成因地层单元，其层序结构和分布模式雷同短期旋回。此类层序分析主要应用于油气田开发后期阶段，诸如更精细的小层或单砂体追踪对比，编制以单砂体为单位的大比例尺等时沉积微相图，可为油气藏精细描述、储层建模、流体流动单元划分、扩边井和加密井布署，以及注采工艺调整提供更高精度的地质模型。Date 50鄂尔多斯盆地靖 安地区长 6油层组钻井岩芯和测井剖面中所能识别的超短期和短期旋回层序（ ZJ39井）Date 51鄂尔多斯盆地靖 安地区长 6油层组超短期和短期旋回层序的结构变化和分布模式Date 52百色盆地仑 16块那读组一段各小层砂体的追踪对比图Date 53百色盆地仑 16块 砂组第 3小层砂体沉积微相图Date 54四 、基准面旋回结构和叠加样式的沉积动力学分析Date 55基准面升降过程中的沉积动力学特征+（ 1）基准面下降达最低点位置时的沉积动力学特征；+（ 2）基准面上升达最高点位置时的沉积动力学特征；+（ 3）基准面由低点向高点位置或高点向低点位置
