CN105093266A - 地震地质综合描述地层超覆线方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种地震地质综合描述地层超覆线方法，该地震地质综合描述地层超覆线方法包括：步骤1，对选定研究区内的构造演化过程进行研究分析；步骤2，井震结合，进行精细地震解释；步骤3，依据地层倾角计算外推超覆点位置；步骤4，采用地球物理方法对地震剖面进行处理；以及步骤5，综合以上几个步骤的结果，综合分析确定地层超覆线。该地震地质综合描述地层超覆线方法可有效地减小误差，提高地层超覆线描述的精度与准确度，对认识研究区地层的展布规律及勘探目标的部署具有指导意义。

Description

地震地质综合描述地层超覆线方法

技术领域

本发明涉及石油勘探技术领域，特别是涉及到一种地震地质综合描述地层超覆线方法。

背景技术

地层超覆线(包括上超和退覆)是盆地沉积区与盆外侵蚀或无沉积区之间的分界线，主要分布在盆地的边缘和斜坡部位。地层超覆点的迁移是盆地沉积作用扩张、收缩旋回的珍贵记录，而油气主要聚集在地层超覆线附近，准确确定超覆线位置是明确一个地区地层展布特征的基础，同时也对指导油气勘探具有重要意义。

在确定地层超覆线的方法中，最基本的就是根据地震反射特征进行追踪解释的地震描述方法，但这种方法存在较大误差。这是因为：①受地震资料分辨率的限制，部分层段超覆线附近较薄的地层无法单独形成地震反射同相轴；②实践证明，地层超覆带附近地震反射轴的终止不代表地层的尖灭，有时两者相差甚远。

为了尽量减少地震描述所存在的误差，使所识别的超覆点位置更加接近其原始位置，国内外许多学者都在探索定量确定超覆点的方法。目前使用较多的有利用构造地质学中制作复原横剖面时所使用的地层厚度梯度法确定超覆点的位置；应用地质统计学的方法对未剥蚀区地层厚度数据拟合外推确定超覆点位置；应用精细地层对比层序地层学的原理和方法确定地层超覆点位置；以及应用正演模型，依据不整合面倾向、地层倾向等，沿地震反射同相轴的变化趋势外推确定超覆点位置的方法等等。

以上这些方法，都有自己的适用条件和范围。但对于一个研究区域来说，具有不同的构造单元，其构造特征如地层受剥蚀程度、地层倾角等都是有所差别的，因此，如果单纯依据某一种方法确定地层超覆线，所得的结果会与实际结果相差较大，所取得的认识与实际情况存在较大偏差，从而造成探井的成功率降低。要解决以上这些问题，应形成一套系统的、可操作性强的精细描述地层超覆线的方法，使描述结果尽量接近实际，为勘探工作提供可靠的依据。为此我们发明了一种新的地震地质综合描述地层超覆线方法，解决了以上技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种提高识别地层超覆点的准确性，将地质分析与地震资料解释及地球物理方法相结合的地震地质综合描述地层超覆线方法。

本发明的目的可通过如下技术措施来实现：地震地质综合描述地层超覆线方法，该地震地质综合描述地层超覆线方法包括:步骤1，对选定研究区内的构造演化过程进行研究分析；步骤2，井震结合，进行精细地震解释；步骤3，依据地层倾角计算外推超覆点位置；步骤4，采用地球物理方法对地震剖面进行处理；以及步骤5，综合以上几个步骤的结果，综合分析确定地层超覆线。

本发明的目的还可通过如下技术措施来实现：

在步骤1中，通过对选定研究区内的构造演化过程进行研究分析，明确目的层系的整体展布特征及其与上下地层的接触关系。

在步骤2中，首先依据钻井资料精细合成地震记录标定，对目的层位进行精细解释，以准确确定超覆层的地震反射同相轴位置，根据地震反射特征对目的层系的超覆点进行直观的初步识别，并依据实钻结果，结合古地形分析，对超覆点进行修正。

在步骤2中，利用平均速度、实际地震子波和密度曲线联合制作合成地震记录，以提高层位标定的准确性。

在步骤3中，根据地震倾角对超覆点的准确位置进行计算外推，计算公式为：

式中，θ为不整合面倾角，φ为地层倾角，h为地层厚度，a为地层尖灭点外推距离，根据此公式可计算出地层尖灭点与地震剖面识别出的尖灭点位置之间的距离，按照计算结果将原超覆点进行外推，得到新的地层超覆点位置。

在步骤4中，采用两种地球物理方法对地震剖面进行处理，首先利用相位余弦剖面，对超覆点进行准确定位和追踪；其次，通过波形分类法得到平面地震相，对超覆线的平面展布特征进行刻画。

在步骤4中，在通过波形分类法得到平面地震相，对超覆线的平面展布特征进行刻画时，首先要对目的层段进行反射波统计归类，对研究区全部地震剖面进行波形分类分析，而后根据波形分类结果形成离散的“地震相”，对其进行平面归类处理，得到平面地震相图，从而反映出地震信号的横向变化，将所得到的平面地震相图与地震剖面识别和刻画结果进行比对，最终确定超覆线的平面展布特征。

本发明中的地震地质综合描述地层超覆线方法，以钻井资料与地震资料为基础，将地质分析与地球物理手段相结合，综合分析确定地层超覆线。首先利用钻井资料和地震资料对地层超覆点进行初步识别，其次运用地震倾角计算外推准确超覆点位置，而后运用两种地球物理方法及相位余弦剖面追踪解释和波形分类处理法，对超覆点进行落实和验证，最终综合几项结果得到准确的地层超覆线。本发明可以为地质研究人员提供一套系统的、可操作性强的描述地层超覆线的方法。同时，几种方法的综合应用，可有效地减小误差，提高地层超覆线描述的精度与准确度，对认识研究区地层的展布规律及勘探目标的部署具有指导意义。

附图说明

图1为本发明的地震地质综合描述地层超覆线方法的一具体实施例的流程图；

图2为精细合成记录标定与地震剖面追踪示意图；

图3为地层倾角计算外推法示意图；

图4为某地区的相位余弦剖面的示意图；

图5为某地区几种波形示意图；

图6为某地区波形处理后的地震相图；

图7为某地区地层超覆线描述结果的示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

如图1所示，图1为本发明的地震地质综合描述地层超覆线方法的流程图。

步骤101，通过对选定研究区内的构造演化过程进行研究分析，明确超覆层的展布规律及与上下地层的接触关系。

首先要对研究区内的构造演化特征进行分析，这是是精细描述地层超覆线的前提。构造演化控制着地层及储层的展布特征，不同时期、不同构造运动方式，超覆层的展布规律和尖灭点的分布特征也不同。其主要表现为两种方式：①在均匀抬升或沉降运动中，超覆层表现为明显的填沟补齐式沉积，沉积层与占地形之间存在良好的对应关系，同一砂层组超覆尖灭点往往具有相同的埋深特征；②在掀斜或震荡运动中可造成差异沉降，地层的沉积与占地形之间没有必然的联系，高部位地层可能比较厚，也可能比较薄，超覆层构造线与占地形不整合而往往以斜交为特征，超覆尖灭点具有不同的构造埋深。在充分考虑以上因素的前提下，根据古地形的变化趋势，对超覆点进行初步的识别和描述。流程进入到步骤102。

步骤102，井震结合，根据已钻井的测井资料对目的层系进行合成记录的精细标定，以准确确定超覆层的地震反射同相轴位置，并根据地震反射特征对目的层系的超覆点进行初步的识别与刻画(如图2所示)。首先是合成记录的精细标定，作为联系地震资料和测井资料的桥梁和主要手段，合成地震记录的精度是标定中影响记录与剖面相关性的关键。由于井径、泥浆浸泡等因素的影响，声波测井资料可能存在较大的误差，并且实际地震子波是空变的，与理论上的雷克子波有较大差异，因此，常规的合成地震记录与地震资料往往不是一一对应的，主要表现在相位漂移、振幅失衡等方面。利用平均速度、实际地震子波和密度曲线联合制作合成记录，提高了层位标定的准确性，为超剥线的精细落实奠定了基础。其次，根据合成记录的标定结果，对地震同相轴进行精细的追踪解释，直观地初步识别超覆点的位置。在这个步骤里应充分参考钻井资料。根据钻井结果，可对超覆点位置进行修正，同时考虑古地形的影响。沟谷位置超覆线呈外凸形，高地则内凹。流程进入步骤103。

步骤103，根据地震倾角对超覆点的准确位置进行计算外推。对于地层较薄的盆地边缘区域，地层无法单独形成地震反射同相轴，不能在地震剖面上直接对超覆点进行识别时，可采用地层倾角计算外推法。由于地层超覆点位置受不整合面倾角、地层倾角等因素的控制。在地层倾角相同时，随着不整合面倾角的减小，地震反射同相轴终止点与实际地层尖灭点位置间的差异越来越大。根据地震倾角将超覆点进行计算外推可减小这种差异，使得识别出的超覆点更加接近计算方法为：如图3所示，θ为不整合面倾角，φ为地层倾角，h为地层厚度，a为地层尖灭点外推距离，计算公式为：

根据此公式可计算出地层尖灭点与地震剖面识别出的尖灭点位置之间的距离，按照计算结果将原超覆点进行外推，可得到新的地层超覆点位置。流程进入104。

步骤104，采用两种地球物理方法对地震剖面进行处理，处理后的结果，可更清晰的反映超覆点的位置和超覆线的平面展布规律。

首先采用相位余弦剖面对超覆点进行准确定位和追踪。

在地层厚度相对较大的区域内，虽然通过地震剖面可直接识别地层超覆点，但受纵向分辨率的影响，地震所反应的超覆点位置与实际存在误差，为减小这种误差，可借助瞬时相位处理来进一步落实超覆点的准确位置。其原理为：瞬时相位处理是建立在希尔伯特变换基础上的：时间域的地震道x(t)经希尔伯特变换后得到虚地震道R(t)，从而构成了一个复数地震道u(t)＝x(t)+iR(t)，其瞬时相位θ(t)＝artyR(t)/x(t)。从该关系式可以看出，瞬时相位只是时间的函数，与反射能量和强度无关，而主要与波的连续性(即同相性)有关。因此其对追踪连续性差的弱反射波及极性变化的反射波独具优势，特别有利于解释地层的尖灭、小断裂、层位超覆等地质现象。因相位突变的位置基本代表了地层突变的位置，因而可以作为地层超覆线落实的一种方法。因而，瞬时相位剖面所反应的超覆反射特征比原始剖面更加清晰，采用该剖面可对超覆点进行准确定位与追踪。

图4为某地区的相位余弦剖面，从图中可以看出，相位余弦剖面上的超覆点比常规地震剖面更加清晰，更有助于准确识别超覆点位置。

然后，采用波形分类技术对地震剖面进行处理。在进行地震剖面识别和刻画超覆线后，可应用波形分类法得到平面地震相图，落实超覆线的平面展布特征。其原理为：

超覆线附近往往是沉积环境发生变化的区域，不同的沉积环境形成不同的沉积体，不同的沉积体在岩性、物性、含油气性方面都各不相同，这反映在地震信息上就是地震波振幅、频率、相位的变化，也就是地震波形的变化。因此，可以通过地震波形的变化分析，对地震波形进行有效分类，可以找出地震波形变化的总体规律，达到区分不同沉积体的目的，进而确定超覆线的平面展布规律。

首先要对目的层段进行反射波统计归类，对研究区全部地震剖面进行波形分类分析，图5显示的是某地区的几种波形特征，根据这几种波形特征，可建立反射波与沉积相等的对应关系。而后根据波形分类结果形成离散的“地震相”。对其进行平面归类处理，得到平面地震相图，从而反映出地震信号的横向变化。图6显示的是某地区经过波形分类后得到的地震相图，从图中可以清晰地分辨出5条超剥边界，其平面位置及形态都反映的比较清楚。将所得到的平面地震相图与地震剖面识别和刻画结果进行比对，最终确定超覆线的平面展布特征。

通过对目的层的反射特征进行分类(如图5所示)，按照分类结果进行平面归类处理，得到平面地震相图(如图6所示)，流程进入步骤105。

在步骤105里，综合步骤102-步骤104的结果，综合分析，最终描述出研究区内目的层系的超覆线，流程结束。例如，利用以上所述的地震地质综合描述地层超覆线方法，在埕岛地区沙一段地层研究中进行应用，最终识别和描述了地层超剥边界5条(如图7所示)，并根据其进行了勘探部署工作，钻探结果与研究成果进行比对，成果吻合率达到80％，吻合率较高，有效地指导了勘探部署工作，同时也提高了探井成功率。

本发明中的地震地质综合描述地层超覆线的方法，将构造演化分析、地层倾角计算外推与地震追踪及地球物理方法验证结合，形成一套完整、系统的描述地层超覆线的方法。几种方法的结合和综合应用，可有效地减小与实际情况的误差，得到准确度较高的地层超覆线，更加有效的指导油气勘探部署工作。

Claims (7)

1.地震地质综合描述地层超覆线方法，其特征在于，该地震地质综合描述地层超覆线方法包括:

步骤1，对选定研究区内的构造演化过程进行研究分析；

步骤2，井震结合，进行精细地震解释；

步骤3，依据地层倾角计算外推超覆点位置；

步骤4，采用地球物理方法对地震剖面进行处理；以及

步骤5，综合以上几个步骤的结果，综合分析确定地层超覆线。

2.根据权利要求1所述的地震地质综合描述地层超覆线方法，其特征在于，在步骤1中，通过对选定研究区内的构造演化过程进行研究分析，明确目的层系的整体展布特征及其与上下地层的接触关系。

3.根据权利要求1所述的地震地质综合描述地层超覆线方法，其特征在于，在步骤2中，首先依据钻井资料精细合成地震记录标定，对目的层位进行精细解释，以准确确定超覆层的地震反射同相轴位置，根据地震反射特征对目的层系的超覆点进行直观的初步识别，并依据实钻结果，结合古地形分析，对超覆点进行修正。

4.根据权利要求3所述的地震地质综合描述地层超覆线方法，其特征在于，在步骤2中，利用平均速度、实际地震子波和密度曲线联合制作合成地震记录，以提高层位标定的准确性。

5.根据权利要求1所述的地震地质综合描述地层超覆线方法，其特征在于，在步骤3中，根据地震倾角对超覆点的准确位置进行计算外推，计算公式为：

式中，θ为不整合面倾角，φ为地层倾角，h为地层厚度，a为地层尖灭点外推距离，根据此公式可计算出地层尖灭点与地震剖面识别出的尖灭点位置之间的距离，按照计算结果将原超覆点进行外推，得到新的地层超覆点位置。

6.根据权利要求1所述的地震地质综合描述地层超覆线方法，其特征在于，在步骤4中，采用两种地球物理方法对地震剖面进行处理，首先利用相位余弦剖面，对超覆点进行准确定位和追踪；其次，通过波形分类法得到平面地震相，对超覆线的平面展布特征进行刻画。

7.根据权利要求6所述的地震地质综合描述地层超覆线方法，其特征在于，在步骤4中，在通过波形分类法得到平面地震相，对超覆线的平面展布特征进行刻画时，首先要对目的层段进行反射波统计归类，对研究区全部地震剖面进行波形分类分析，而后根据波形分类结果形成离散的“地震相”，对其进行平面归类处理，得到平面地震相图，从而反映出地震信号的横向变化，将所得到的平面地震相图与地震剖面识别和刻画结果进行比对，最终确定超覆线的平面展布特征。