高分辨率层序地层学.pptx

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1、汇报提纲汇报提纲一.高分辨率层序地层学概述二.高分辨率层序地层学原理三.高分辨率层序地层学研究方法四.高分辨率层序地层学在油田 开发中的应用第1页/共35页一.高分辨率层序地层学概述第2页/共35页一.高分辨率层序地层学概述高分辨率层序地层学是以岩芯、三维露头、测井和高分辨率地震反射剖面资料为基础,运用精细层序划分和对比技术将钻井的一维信息变为三维地层关系,建立区域、油田乃至油藏级储层的成因地层对比格架,对储层、隔层及烃源岩分布进行评价及预测的一种新理论。第3页/共35页一.高分辨率层序地层学概述理论精髓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进行二元划分该理论体系及其

2、技术应用的关键是识别地层中多级次的基准面旋回和进行精细等时对比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第4页/共35页一.高分辨率层序地层学概述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、储层物性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第5页/共35页二.高分辨率层序地层学原理第6页/共35页四个基本原理四个基本原理二.高分辨率层序地层学原理1.地层基准面原理2.体积划分

3、原理3.相分异原理4.旋回等时对比法则第7页/共35页1.地层基准面原理地层基准面：一个相对于地球表面波状升降的、连续的、略向盆地方向下倾和呈抛物线状的抽象势能面（非物理面），其位置、运动方向及升降幅度不断随时间变化。基准面旋回：基准面在升、降变化过程中具有向其幅度的最大值或最小值单向移动的趋势，由此构成一个完整的上升与下降旋回四种地质作用侵蚀作用沉积作用过路状态无沉积间断第8页/共35页1.地层基准面原理第9页/共35页1.地层基准面原理成因层序：一次基准面升降旋回过程中保存的地层记录为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

4、冲刷和无沉积间断为标志的界面可容空间：在时间进程中产生或消失的可供沉积物得以堆积(或被侵蚀)的累计空间称为可容空间，或容存空间实际上称为剩余累计空间更合适。决定了沉积物的体积分配，形成了地层叠加样式，导致了相分异。第10页/共35页1.地层基准面原理第11页/共35页1.地层基准面原理AS值控制着地貌要素的形成环境。基准面上升期间可容纳空间增加时沉积物体积和地貌要素较下降期间可容纳空间减小时保存程度要完整，在基准面旋回的不同位置，地层特征也不同。A/S值决定了可容纳空间内沉积物堆积速度、保存程度和内部结构(如堆积样式)等。AS1时，发生退积作用。海岸线形态的变化是AS值随时间推移的变化产生 三

5、角洲的类型变化实际上与AS值变化密切相关 第12页/共35页1.地层基准面原理第13页/共35页它指的是基准面旋回过程中可容纳空间大小随地理位置变化，由此，堆积在可比较的沉积环境中的沉积物体积发生时空变化(Cross，1988)或者说在基准面旋回期间，在相域内保存不同沉积物体积的过程。2.体积划分原理体积分配作用是基准面旋回变化过程中，相同相域不同沉积环境中可容纳空间的四维(空间+时间)动力学变化的结果体积分配作用表明地层过程响应系统遵循能量守恒定律第14页/共35页沉积物的体积变化反映了AS值在时间域和空间域的变化,表现为：A/S比增大，向陆方向可容空间增大，沉积的沉积物数量增多A/S比减小

6、，向陆方向可容空间减少，沉积的物质变少，发生沉积物的路过作用，甚至剥蚀作用2.体积划分原理体积分配作用导致或影响相域诸多的几何特征和岩性特征，包括成因层序叠置样式、作为地层和地理位置函数的地层旋回的对称性、地层不连续面出现的频率、相分异、原始地貌要素的保存程度和地层构架特征等体积分配作用还决定了哪些岩石和哪些地层不连续面在时间上是相等的第15页/共35页 由于可容纳空间及其所影响的沉积物体积的变化，在同一地理位置（或沉积体系域、相域）的沉积环境或相类型、相组合或相序发生规律性变化，称之为相分异（facies differentiation）。也可以是指在基准面旋回中岩石的沉积学和地层学属性的变

7、化(Cross，1998)3.相分异原理第16页/共35页3.相分异原理 相分异原理直接控制储层的各项物理特征，如三维空间的连续性、几何形态、岩性、岩相类型、物性、非均质性、油、气、水的流动及渗流系统。相分异作用直接受控于基准面升降过程中的有效可容纳空间的迁移方向和A/S值的变化第17页/共35页4.旋回等时对比法则 地层的旋回性是基准面相对于地表位置变化所产生的四种地质作用状态随时间发生空间迁移的地层过程中的沉积学响应 一个完整的基准面旋回可由基准面上升半旋回加下降半旋回组成完整的地层旋回，也可由不对称的半旋回加间断界面（代表侵蚀作用或非沉积作用）构成。第18页/共35页4.旋回等时对比法则

8、基准面下降半旋回代表逐渐变浅的相序，呈进积叠加样式；基准面上升半旋回代表逐渐变深的相序，呈退积叠加样式。基准面由下降到上升（即层序界面）或由上升到下降（即湖泛面或洪泛面或海泛面）的转变位置，称为基准面旋回的转换点，可作为时间地层对比的优选位置。高分辨率层序地层对比是同时代的地层或界面之间的对比，不是旋回幅度和岩石类型的对比。第19页/共35页4.旋回等时对比法则第20页/共35页三.高分辨率层序地层学研究 方法第21页/共35页1、用同位素进行高分辨率层序地层学研究 认为层序边界是粘土物质堆积增长的标志并可以不溶残渣的增加为识别依据。上超面代表一洪泛面，并与碳同位素的突然增大相联系。在把13C

9、偏移量作为独立的方法在同一规模的对比段中，碳同位素的偏移量在地层分辨率之内显示出同步性。与迅速的海退海进循环相联系的碳循环的变化导致的13C偏移量的变化，尤其是由于海进沉积期间的及存储在深部的有机碳和中间水块中有机碳埋藏量的增加（如与海进有关的富有机质的黑色泥岩）。第22页/共35页2、用伽玛能谱特征进行高分辨率层序地层学研究 认为高分辨率层序地层学的应用要求具有识别记录相对海平面变化的关键界面的能力，次级界面的研究中，伽马能谱测井用于确定层序边界和洪泛面具有普遍意义。最大洪泛面可有一个特别的U峰（5ppm）和较低的Th/U比（6）的特征。河间地的横向对比以特征性的古土壤为代表能以较低的K含量

10、（17）在伽马能谱资料中较明确地识别出来。准层序的叠加类型可使用Th/k比率的趋势从连续的准层序的砂岩中识别出来。这一高分辨率的层序地层学方法对分析河流三角洲沉积体系的地下界面具有特殊的参考价值。第23页/共35页这个剖面包括一个与下切谷（IVF）充填有关的侵蚀不整合面（层序边界）和一个洪泛面体系：准层序、初始洪泛面、最大洪泛面。下切谷（3m）的底部具有高Th/K比率（12），且这里没有底砾岩。初始洪泛面（27m）具有较高的伽玛总量和一具有与下切谷充填相比降低的Th/K比率（6）。最 大 洪 泛 面（72m）有最低的Th/U比率（1.2）和 具 有Th/U3.8）生物密集序列。第24页/共35

11、页3、古地磁反转地层法进行高分辨率层序地层学研究 IAN D.BRYANT介绍了一种广泛实用的地下界面的物理测定方法古地磁反转地层法，这一方法可以在露头和地下储层内识别有意义的沉积间断和控制层序的解释的情况下辅助建立一个年代地层格架。在储层规模上，层序和准层序的边界可有多种方法识别出来，所有这些方法都依赖于通过这些有意义的地层界面的空间的一致性变化。第25页/共35页4、高分辨率的生物地层法进行高分辨率层序地层学研究 高分辨率的生物地层学提供了相对海平面变化的每一个阶段的古地理图的结构框架。虽然这种方法具有较高的地层对比精度，但是它仅适用于大型化石相对丰富的地层。在我国大多数非海相盆地的高分辨

12、率层序地层学的研究中，大多是由于大型化石不发育，还有一个重要的原因是取样率的精度不够。第26页/共35页5、旋回层序地层学进行高分辨率层序地层学研究 6、时频分析技术进行高分辨率层序地层学研究 7、高频层序的研究第27页/共35页四.高分辨率层序地层学在油田 开发中的应用第28页/共35页利用高分辨率层序地层学评价储层,其研究工作已经能够精细到目前油藏细分开发调整的最小单元(单砂体)上、能够应用到储层流动单元层次性的分析中、以及应用于油藏描述、油藏模拟的储层划分和预测中。第29页/共35页在油气田开发过程中,利用高分辨率层序地层学原理划分不同级次的基准面旋回和所建立相应高时间精度的层序地层格架

13、,不仅可以满足高时间精度的小层砂体和单砂体的等时追踪对比以及等时大比例尺沉积微相图的编制,更重要的是可以进行储集砂体时空展布规律的三维预测和定量评价,这为进一步深层次的油田地质开发提供了可靠的地质模型。有些学者已经进行过深入的研究,并提出了一套在油气田开发中利用基准面旋回和可容纳空间与沉积物供给量比值的变化对储层进行划分评价的理论依据,以及对储层物性、非均质性和剩余油分布研究的科学方法。第30页/共35页由于基准面变化的旋回性与油气储层及储层流动单元的层次性二者之间有着很好的对应关系。在不同级次基准面旋回地层内,储层流动单元的发育及其优劣与基准面升降过程中可容纳空间与沉积物供给量的比值变化有着

14、密切的关系,所以可利用高频级次的基准面旋回的沉积机理和相对应的地层对比,结合储层的沉积成岩作用以及现场生产动态数据来划分流动单元。张尚锋等以泌阳凹陷双河油田为例,应用高分辨率层序地层学对储层流动单元层次性进行了定性的研究。吴胜和等在研究吐哈盆地温吉桑-米登油田中侏罗统三间房组辫状河三角洲储层时,认为应用高分辨率层序地层学所建立的高分辨率时间地层单元格架为进一步研究储层流动单元及渗流屏障的时空展布奠定了基础,并提出了一套研究流动单元的新思路。第31页/共35页许多学者在油藏描述、油藏数值模拟中尝试着应用了高分辨率层序地层学原理,也取得了显著的成果。其中,申本科等认为油藏描述技术未来的发展方向是:进一步发展及应用高分辨率层序地层学,应用井间地震技术和四维地震技术监测油藏开采动态等。曹树春认为应用高分辨率层序地层学、结构单元及流动单元分析的三位一体理论是储层油藏精细描述的新思路。第32页/共35页综上所述,高分辨率层序地层学在油气田开发阶段的地质研究和应用方面,高频级次的基准面旋回层序可较好地应用于开发区块的油层或砂组单元划分、小层砂体或单砂体的等时追踪与对比、高精度大比例尺等时岩相古地理图的编制、砂体时空展布规律、几何形态、连通性、非均质性及剩余油分布的研究;并指明了碎屑岩油藏剩余油研究的思路。第33页/共35页谢谢谢谢第34页/共35页感谢您的观看。感谢您的观看。第35页/共35页