研究内容、技术路线

2025-03-11 03:36:47
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层序地层学是根据地震、钻井、岩心和露头资料以及有关的沉积环境和岩相并综合考虑构造升降、气候变化和沉积物输入等参数进行综合解释,建立以地层不连续面为边界的成因上有联系的旋回性地层的年代地层学体系。层序地层学研究对于石油勘探和开发具有非常实际的影响,尤其在勘探成熟区,寻找隐蔽油气藏已成为老油田增储上产的主要手段。层序地层学分析的技术核心是在全盆地建立起等时性地层格架,在此基础上将盆地充填序列解释为不同级别的层序地层单元,并进一步研究各级沉积层序地层单元的划分、对比、横向展布以及沉积模式、沉积演化史、生储盖组合和地层、岩性圈闭等问题。

惠民凹陷构造活动频繁、断裂体系复杂,由于传统的地层单元划分和对比在局部地区存在着一定的穿时现象,一些储集砂体和含油层系的横向展布关系不清。这些问题直接影响着我们对盆地演化规律、油气的生成、运移、聚集和保存规律以及对全凹陷的整体评价的正确认识。同时惠民凹陷还存在着①地质储量低,与其面积不相称;②油藏类型单一,以构造油气藏为主,缺乏其它类型的油气藏;③构造演化对地层发育的控制关系不清;④勘探程度和研究程度都较低等问题。另外将层序地层学理论应用于陆相地层研究的理论和方法都不成熟,还存在着许多问题,比如控制因素、沉积基准面、可容空间和体系域的划分等。为了探讨现存的这些问题并对其有一个更深刻的了解,我们承担了对惠民凹陷中央隆起带西部老第三系的层序地层学研究工作,同时结合油气勘探开发中的问题,所有这些问题也就决定了本课题在研究工作中所要进行的主要研究内容和技术路线的特点。

一、主要研究内容

本研究工区位于惠民凹陷中央隆起带西部,目的层段为老第三系沙河街组三段、四段,同时亦对孔店组地层作了初步探讨,具体研究内容主要包括以下几个方面:

1.地震层序分析

地震资料被广泛地应用于盆地的构造特征研究,随着科学技术的进步和采集手段、处理、解释手段的不断提高,大量地震资料,尤其是高分辨率的三维地震资料可以给我们提供一个全盆地四维空间的层序地层关系。因此我们可以充分利用地震资料的相对成本低廉、数据量大、内容丰富、分辨率高等特点并结合盆地地质背景资料和区域构造演化资料建立起全盆地的等时性区域性层序地层格架。在建立层序地层格架时可以通过识别地震剖面上的削蚀、顶超、上超、下超等不整合面的地震反射特征,并进一步根据地震相的外部几何形态、内部反射结构以及反射波的各种参数特征划分体系域,然后同单井资料进行对比、验证,从而进一步完善层序地层的划分方案。

2.测井层序地层分析

测井资料具有比地震资料高得多的分辨率,特别是对于开发中的油田来说各种测井资料特别丰富,在开展高分辨率层序地层学研究时大量测井资料为此提供了坚实的物质基础,但是测井资料主要反映地层的岩性特征,为了保证沉积地层单元的等时性划分和对比,必须把测井资料约束在地震资料和地质背景资料所划出的等时性层序地层格架内。不同岩性的地层对应着不同的电性特征,不同体系域的沉积地层组合也对应着不同形态的测井曲线的组合。利用测井资料进行层序、体系域、准层序组、准层序等各级地层单元的识别,并同地震、地质资料相验证以达到高分辨率的等时性地层对比,为正确建立油藏模型、储层评价、开发方案调整提供了可靠的保证。

3.标准地层剖面层序地层分析

我国东部断裂复杂的伸展型断陷盆地,虽然具有非常丰富的地震资料和测井资料,但进行层序地层学分析时往往存在一个巨大的缺陷,就是不能保证地层关系的自然完整性。层序地层学对于地层的自然缺失现象可以给出很好的解释,但对于后期的断裂作用所造成的地层缺失,层序地层学就显得力不从心了。而且陆相湖盆内部还存在构造分异程度大、不同构造部位层序演化也不相同的特点。因此我们在张性断陷湖盆中首先应该在全盆地不同构造部位综合地质、地震资料并结合其它古生物、地化分析资料建立起局部地区的标准地层剖面,从而才能进行正确的层序地层划分,并在此基础上进行层序地层的横向对比,建立起全盆地等时性地层格架。

4.生物地层分析

对于传统的用于年代地层分析的古生物资料,在层序地层学研究中具有重要的意义。通过研究古生物化石带的缺失、生物群的丰度和分异度来识别层序边界和最大湖泛面,可以帮助我们确定层序的年龄以及进行沉积盆地的岩相古地理恢复工作。

5.地球化学分析

地球化学指标对于沉积环境具有非常高的灵敏性,通过研究常量元素、微量元素、稳定同位素、稀土元素以及有机地化分析资料,同样可以帮助解释层序、体系域边界和内部特征,以及对古温度、古盐度和氧化还原程度的恢复。

6.综合层序地层分析

综合地质、地震、钻井、测井、岩心、古生物和地球化学资料,通过相互验证,修改完善,在全盆地建立起等时性层序地层格架,并对各级地层单元进行划分和横向等时性对比,从而进一步恢复盆地构造演化史、沉积充填史、实现岩相古地理再造并评价生储盖组合,预测有利油气聚集带。

7.层序地层模式研究

通过对惠民凹陷老第三系沙河街组、孔店组地层的层序地层分析,对陆相张性断陷湖盆的层序演化动力机制、控制因素进行了剖析,对于构造沉降、气候变化、沉积物供应及湖平面升降对层序发展演化的影响作用有了新的认识,并对沉积基准面和可容空间的概念进行了初步的探讨,总结出陆相湖盆不同演化阶段的层序演化模式。

二、技术路线

运用层序地层学的基本原理和方法,首先根据区域地质背景和地震资料,参考邻区沉积地层旋回规律,在全盆地建立层序地层格架,在此层序地层格架的约束下利用测井资料、岩心资料、古生物资料和地球化学分析资料,在分区标准剖面上对层序体内部的体系域、准层序组、准层序进行识别和划分,并与地震资料、地质资料相互验证、修改和完善,然后从标准剖面出发,由点到面、点面结合、平面与剖面结合,对于出现的一些问题详细推敲、反复论证,从而在全盆地建立起等时性层序地层格架,并综合地质、地震、测井、岩心、古生物和地球化学资料,根据沉积岩石学、地层学、构造地质学、沉积地球化学、古生物和古生态学以及石油地质学的基础理论和方法,恢复盆地古地理、古气候、古环境,并对层序类型、成因机制、控制因素进行详细剖析,总结出陆相湖盆层序地层演化模式及其对生储盖层的控制规律,评价有利生储盖相带。具体研究流程见图1-3。

图1-3 研究方法和技术路线图

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