沉积学复习资料精品

沉积学复习资料精品（精选4篇）

沉积学复习资料精品 第1篇

地震沉积学探讨

地震沉积学是用地震手段研究沉积岩及其形成过程的学科,其研究手段主要有90°相位转换和地层切片技术等.90°相位转换使地震相位具有了岩性地层意义,可以用于高频层序地层的解释;地层切片是指对某一层位内进行等比例内插切片之后用来研究各个等时地层单元的沉积体系(相)的`平面展布.文章认为:①由于受地震分辨率的限制,地震沉积学目前主要应用于研究宏观的地层、岩石、沉积史和沉积体系,还没有达到全面研究沉积岩及其形成过程的程度,因此,目前的地震沉积学是利用地震手段结合井资料研究宏观的地层、岩石、沉积史和沉积体系的一门学科,它还需要进一步的发展才有可能继地震地层学、层序地层学之后真正成为一门研究沉积岩及其形成过程的新学科;②相位转换技术中转换的角度并不一定局限于90°,可以是其它角度的相位转换,这要根据层位标定的具体情况而定;③地层切片比时间切片和沿层切片更加合理,但是目前的地层切片技术还没有考虑地层的沉积速率随时间的变化,因此,地层切片还不是严格意义上等时的.

作 者：林承焰 张宪国 LIN Cheng-yan ZHANG Xian-guo 作者单位：中国石油大学地球资源与信息学院,山东,东营,257061刊 名：地球科学进展 ISTIC PKU英文刊名：ADVANCES IN EARTH SCIENCE年，卷(期)：200621(11)分类号：P315 P512.2关键词：地震沉积学 相位转换 地层切片

油气勘探中地震沉积学的关键技术 第2篇

地震沉积学于1998年由曾洪流等首次提出, 标志其诞生;2001年提出它是用地震资料研究沉积岩及其形成过程的一门交叉边缘学科;朱筱敏在2006年提出地震沉积学以地质研究为基础, 在沉积学规律的指导下, 利用地震资料, 结合地层切片、层序地层以及地震属性分析, 识别薄砂体, 确定沉积演化, 预测圈闭等, 最终预测有利圈闭勘探区的地质学科。地震沉积学经过20多年的发展已日趋成熟。

随着科技发展, 地球物理技术在石油地质中广泛应用, 地震沉积学成为层序地层学、地震地层学后一门新学科。该方法主要用于在变化特征不明显的地震剖面上进行解释, 寻找砂体。一些地区由于钻井数量少、砂体厚度薄因此在地震剖面上不能被分辨出来, 更甚者震相标志不明显或典型地震相标志匮乏, 这时候常规沉积学研究方法已不适用, 不能较好的预测沙滩展布范围。这时候地震沉积学方法显得尤为准确便捷。通过地震沉积学利用90°相位转换、地层切片及分频处理技术对地层进行切片研究, 就能较好的解决以上问题, 它能完好的展示出各不同时期薄层砂分布范围, 从而得出不同时期沉积相的平面展布范围来预测时空演化规律, 进而为油气圈闭勘探区的预测提供依据。该方法可以补偿常规沉积学方法解释的不足。

2 关键技术

90°相位转换技术、地层切片技术和分频处理解释技术为地震沉积学研究中的三项关键技术。通过90°相位转换使地震相具有地层意义, 便于地震解释;地层切片以顶底层为约束将地层等比例内插切片进行沉积相展布及沉积体系研究, 这些等比例内插的地层切片是在高分辨率层序格架内地层岩性和沉积体系发育演化和保存的映射;地震资料的频率不同其代表的地址信息也不同, 而分频处理是的地震解释结果具有更明确的地质意义。下面将详细介绍这三种技术:

2.1 90°相位转换技术

地层切片、分频解释等预测沉积微相的技术都建立在90°相位转换之上, 以确保地震沉积研究更合理。

地震沉积学中首先将地震资料进行相位转换, 将地震剖面赋予地层学意义, 以便进行沉积学解释。而在地震剖面上, 反射界面用反射同相轴表示。为了地震解释的方便, 需将他转换为地层信息。经90°相位转换后地震反射同相轴与砂体间有了良好的对应关系, 其强振幅的位置一般代表相对较厚的砂体。

常规零相位子波合成记录中, 在砂体厚度大于1λ时, 地震响应是对称的, 亦即砂岩顶底层与波形中心对称;而当砂体厚度小于1/4λ时, 零相位波记录中, 地震振幅与岩性无单一对称关系。但是将地震相位旋转90°后, 反射波主瓣被提到薄层中心, 可以克服零相位波带来的缺点。此时即使砂体厚度小于1/4λ, 岩性与振幅之间也有良好的单一对称关系, 且地震响应对称与薄砂层中心, 而非薄砂层顶底层, 即90°相位转换后, 地层界面变到了零相位而非最大相位。地质上的岩层与地震反射同相轴对应, 使地震相位具有岩性地层意义。使相对波阻抗剖面与地震道的对应关系得到回复, 使地震数据解释岩性的能力有所提高, 并且不会损伤数据。

2.2 分频处理技术

地震沉积学中地震同相轴受到地震资料频率控制, 不同频段的数据代表不同的地质信息, 低频资料更多代表岩性界面, 而高频资料更偏向于沉积界面。因此针对不同的需求, 我们要挑选合适的地震数据体。近年来, 在地震资料解释过程中开始广泛使用分频解释技术, 并逐渐发展成为一种重要的储层预测技术。该技术通过频谱分解来研究薄层, 根据地震频率与地震调谐厚度间的关系.对地震参数进行分频处理和统计.优选出最能反映薄层砂体的最佳频率。并在频谱域内通过改变相位和振幅来研究储层在横向上的变化规律, 进而提高分辨能力。

2.3 地层切片技术

沿层切片和时间切片是最常用的两种切片方法。沿一固定地震旅行时进行切片显示即为时间切片, 沿垂直时间轴方向切片, 适用于平卧、席状的地层;另一种方法沿一个无极性变化的反射界面 (与所追踪的地震同相轴平行的层位) 进行切片即为沿层切片, 其地球物理意义更明显, 适用于非平卧、席状地层。而在地震研究中, 主要为非平卧亦非席状的地层, 因此地层切片更具等时意义。地层切片技术就是在两条有等时对比意义的同相轴间等比例的内插一系列振幅切片。地层切片是一项有用的新技术, 它能有效解决穿时问题。

3 结论

地震沉积学是在高分辨率层序地层格架建立的基础上, 首先平面成像并根据沉积地貌特征、地层岩性等解释沉积体系, 再在三维空间上解释其演化以研究沉积学和层序地层学意义。其借助于地震手段进行地层岩性预测和井间沉积相预测, 从而奠定了建立储层地质模型的基础。鉴于地震沉积学在油气勘探中的良好前景, 在未来, 我们需要强化地震沉积学原理以及识别薄砂体的技术, 建立更多的研究规范以及地震沉积学模版, 研讨出更多便利的新技术, 进而推动地震沉积学的发展。

摘要：地震沉积学是继层序地层学、地震地层学后一门新的边缘交叉学科, 它应用地震信息来研究沉积岩以及它形成过程的学科。其是在沉积学的指导下以地质研究为基础下对对地震同相轴穿时性的新认识。地震沉积学研究要以地质研究为基础, 在沉积学规律的指导下进行, 其关键技术在于90°相位转换、分频处理以及地层切片技术, 进而来识别薄砂体, 确定沉积演化, 预测圈闭等, 最终为油气圈闭勘探区的预测提供依据。本文着重于介绍此三种技术。

关键词：地震沉积学,地层切片技术,分频解释技术,90°相位转换技

参考文献

[1]王正和, 蒋能春, 吕其彪.地震沉积学的概念、方法和应用[J].江汉石油科技, 2008, 18 (2) :7—14

[2]张义娜, 朱筱敏, 刘长利.地震沉积学及其在中亚南部地区的应用[J].石油勘探与开发, 2009:74—79

[3]李斌, 宋岩, 何玉萍, 刘力辉.地震沉积学探讨及应用[J].地质学报, 2009, , 83 (6) :820—827

古沉木雕精品 第3篇

沉积学复习资料精品 第4篇

在前人工作中,对松辽盆地泉四段的古沉积环境提了多种看法。马明侠提出,泉头组四段湖泊水体在广阔的河流冲击平原背景上扩张,形成以浅水湖泊三角洲为主,滨浅湖为辅的沉积体系[3]。陈少军提出,松辽盆地南部找不到一定规模的三角洲前积结构带,甚至北部也未找到典型的湖泊-三角洲沉积体系标志,该区整体沉积体系面貌为冲积、河流沉积体系[4]。李延平认为,松辽盆地泉四段为浅水湖泊三角洲相和浅水湖泊相,沉积构造环境属于浅水坳陷湖盆,发育曲流型分流河道、泛滥平原、低弯型分流河道、滨浅湖沉积[5]。张庆国认为,松辽盆地南部扶余油层沉积时期,基底缓慢沉降,湖平面扩张,浅水背景下河流入湖形成浅水三角洲,并且浅水三角洲平原与宽展的三角洲前缘间平缓相接,没有传统的三角洲三层结构[6]。胡学智认为泉四段为浅水三角洲沉积,并进一步划分出了三角洲平原和三角洲前缘两个沉积亚相[7]。蔡东梅利用岩心和测井数据研究砂岩组的沉积微相展布,认为泉四段为曲流河—三角洲沉积体系[8]。

综上所述,以往的研究都倾向于认为松辽盆地泉头组四段属于湖泊-三角洲沉积体系,各学者所提出的沉积相模式没有指出泉四段地层中出现的的水位频繁、大幅度变动从而导致河流与湖泊相沉积在短时间内反复交替出现的沉积环境,而本次对扶余油层测井、岩心记录的研究发现,这样河流、湖泊相频繁交替变化的情况在扶余油层中并不少见。

由于沉积学上认识的局限性,以往的实际生产中一直用扶余油层上部的萨尔图、葡萄花油层典型的河流、三角洲沉积相和岩性、物性正韵律模式指导注水开发和综合调整,认为小层底部普遍水淹,剩余油集中在中上部,历年来的各种物理、化学调剖投资很大,但往往效果不明显。日前通过对大量的检查井取心观察,发现由于地层中稳定分布的泥质隔夹层的影响,虽然油层上部采收率较高,但下部仍然存在未动用油层,也证明了扶余油层沉积环境和相变的复杂性,现有的认识有不足之处。为对扶余油层进一步挖潜,开发未动用油层,有必要重新认识扶余油层的沉积相。

在对扶余油层三百多口测井资料以及两口检查取心井的岩心记录分析中发现,扶余油层的沉积记录与现代鄱阳湖的沉积记录非常相似,具有很好的可对比性。作为典型的吞吐型湖泊,鄱阳湖水位变动频繁且变动幅度大,在注入鄱阳湖的各水系入湖区域,出现了河流与湖泊相频繁交替出现的沉积环境。本文详细分析了扶余油田三百多口测井以及两口检查取心井资料,并与鄱阳湖水系入湖口地区现代沉积进行对比研究,发现两者之间具有很好的可对比性,根据对鄱阳湖现代沉积环境的分析,提出扶余油层沉积环境为与现代鄱阳湖沉积环境相类似的河湖频繁交替相。

1 扶余油层河湖频繁交替沉积的岩石学特征

1.1 剖面特征

因为扶余油层泉四段沉积过程中存在河流下切、侧切等现象,导致储层砂体纵向上叠置成片现象突出,进而造成小层精细划分与对比工作难度较大[9],对于泉四段地层层序划分,目前还缺乏统一的认识。本文参考油田常用划分方案,从泉四段中分辨出四个碎屑物自下而上由粗变细的正旋回(图2),地层平缓,厚度稳定,平均厚度约120 m。在对扶余油层泉四段分层过程中,按照前人工作总结出来的“旋回对比、分级控制”原则对扶余油层进行小层对比,根据地层旋回、岩性的韵律变化将泉四段划分出4个砂层组,13个小层。

根据扶余油层300多口测井数据进行小层对比的结果,挑选出典型的测井记录做出砂体连通图(图3),砂体连通图显示出纵向上泉四段各小层厚度均匀,集中在7~8 m,砂体与泥岩互层,每小层的砂体厚度在5~6 m之间,各小层内夹层较薄但广泛分布,反映了在以河流相沉积为主的情况下,周期性出现了湖泊相沉积,且沉积环境频繁地周期性变化。

1.2 单井特征

在泉四段岩心中,观察到紫红色泥岩、钙质泥岩[图4(a)]、灰绿色薄层泥岩反复频繁出现[图4(b)],对应的测井曲线中显示出井径垮塌、电阻值低。有些层段出现粉砂岩与灰绿色薄层泥岩互层,水平层理发育,可见交错层理、包卷层理[图4(c)]、泥砾构造[图4(d)],部分层位可见黄铁矿。反映了泉四段沉积过程中,水体环境急速变化,湖相沉积物甚至露出水面,水上和水下环境、氧化与还原环境交替出现,为过渡相沉积,即广湖浅水环境,与传统上认为的典型前三角洲亚相有所不同。

2 鄱阳湖现代沉积

鄱阳湖是中国最大的淡水湖,所在的鄱阳湖盆地是江西省第四纪的沉积中心,以河流、湖泊相沉积为主。赣江、抚河、修水、鄱江、信江五大水系汇入湖区,经湖口注入长江,构成鄱阳湖水系。现代鄱阳湖按形态分为南北两部分,北湖地堑形成狭长水道,南湖大水面形成于鄱阳湖断坳构造背景之上,原是一个由南向北倾斜的古赣江下游河谷盆地。全新世早期,水面仅局限于北湖,南部为河流沉积区;距今1 500年以来,大水面形成,三角洲发育;后来长江水位上升,湖口段迅速淤积,水面向南扩张,南部转为湖相沉积,同时三角洲相湖区推进,南部水面趋于收缩。鄱阳湖五大水系的三角洲发育历史较短(800~1 200年),控制和影响三角洲发育的水动力以河流作用占优势,波浪作用不明显,使陆上三角洲沉积具有较多的河流沉积特征[10]。

2.1 鄱阳湖水文特征

现代鄱阳湖是典型的吞吐型过水湖泊,水位随季节变化大。在每年的1~2月水位较低,3~8月为涨水期,在7~8月出现年最高水位,9~12月份为稳定的退水期,多年平均月水位1月份最低[图6(a)],7月份最高。近50年来,在每年1~2月份的枯水期,最低水位低于10 m,年平均水位则为13~14 m[11]。

鄱阳湖水位随季节的变化在卫星遥感图片(图5)中得到直观的反映。在每年枯水期,鄱阳湖水面大幅缩减至几近干涸,在五大水系河流入湖区域以及较深湖区形成不连续的小水面,大部分湖底裸露,出现大片沙洲。到了丰水期,水位上涨,五大水系重新连通,枯水期初露的河床重新淹没在水下,鄱阳湖重新成为一个完整的大水面。卫星遥感数据显示,2000~2011年鄱阳湖水域面积变化范围达到了800~3 200 km2[12]。

鄱阳湖水位的年际变化也十分明显[图6(b)]。水文站获得的资料反映出,鄱阳湖近50年来的变迁非常迅速,50年内最低水位的变化幅度可达3.68 m[11],并先后大约有10次湖水干涸,赣江三角洲成为一个典型的网状河流沉积,汇入长江,湖底干涸,露出水面,俨然一个一望无边的大草原(2006~2007年),水位从最丰盈时期的22.59 m到2007年1月只有7.4 m。

在更大的时间尺度上,受到区域构造运动影响,鄱阳湖水位变化更加明显。根据地层对比及生物分析,在晚更新世末,鄱阳湖水面曾降至最低点,进入全新世后水面重新扩大[13]。根据沉积物粒度、磁化率、孢粉等记录的分析,发现距今2 000年以来,鄱阳湖主体上不断扩张,自距今250年以来,沉积环境随鄱阳湖水文状况季节性变化的情况尤为明显[14]。

综上所述,现代鄱阳湖在丰水期大部分区域都位于湖面以下,形成了大面积的湖相泥质沉积。在枯水期则是大部分区域露出水面,仅在湖盆中央以及五大水系入湖区域位于水下,五大水系在湖盆中形成河道,在湖相沉积物之上形成河流相沉积。洪枯水位变幅很大,使鄱阳湖实际上处于河—湖交替环境中[10]。水位的大幅度变化不仅体现在丰-枯水期的季节性变化上,更大时间尺度上的构造运动使得鄱阳湖由河流环境为主转变为以开阔湖盆环境为主,并且这样的变动在鄱阳湖地区的沉积记录上有所表现。

2.2 鄱阳湖沉积记录

在河湖频繁交替变换的沉积环境下,鄱阳湖发育了一套河流、湖相沉积物周期性交替出现,与扶余油层相类似的鄱阳湖组地层,该组地层在鄱阳湖地区广泛分布。鄱阳湖组地层系一套以尚未固结成岩的青灰色淤泥质黏土、黄褐色黏土、粉质黏土为主,夹少量粉砂或细砂的沉积物[15][图7(a)],其底界年龄约6 210年。鄱阳湖组地层反映了鄱阳湖地区在千年时间尺度上的沉积环境变化,在鄱阳湖大水面尚未形成时沉积的鄱阳湖组下部地层,以粗粒沉积物为主,夹杂细粒泥质沉积物。约3 200年前开始出现开阔湖泊沉积,大水面形成以后的沉积物以细粒泥质沉积物为主,夹杂粉、细砂等粗粒沉积物。

从修水入湖区域的大汊湖取得的距今1 800年以来的湖相沉积物精细剖面中[14][图7(b)],可以观察到更小时间尺度的沉积环境变化情况。该时期的沉积物是在鄱阳湖大水面形成之后,以湖相沉积环境为主情况下形成。在以湖泊相沉积为主,水位季节性变化的环境下,湖底沉积物频繁暴露在地表,间歇性出现河流相沉积的沉积环境下,出现了棕褐色、青灰色泥岩互层,夹杂泥质粉砂岩,与泉四段泥岩具有很高的相似度。

3 讨论

3.1 扶余油层比较沉积学研究

扶余油层泉四段与鄱阳湖组地层两者之间有很好的可对比性。鄱阳湖组地层底部以细砂为主,夹杂灰色黏土,反映了这一阶段以河流沉积为主,湖面周期性扩张淹没河道,在短暂时间内形成开阔大水面的沉积环境。在全新世后期,鄱阳湖形成了较为稳定的大水面,以湖相沉积环境为主,在枯水期则有大面积的湖盆区域出露,五大水系汇入湖盆中央所流经的河道上则出现了短暂、横向上不连续的河流相沉积,导致了鄱阳湖组上部沉积物转变为以泥质为主,夹杂粉、细砂。

鄱阳湖沉积物所表现出来的这种变化与扶余油层中的一个正旋回相对应。每一旋回的底部发育粉、细砂岩,夹杂薄层泥岩,同一旋回不同小层砂体之间的泥岩虽然厚度较小却广泛分布,表现出湖相沉积的特征,主要作为泥质夹层出现,在纵向周期性地与河流相沉积物互层。旋回的顶部则以薄层泥岩为主,其中紫红色、灰绿色泥岩交替出现,在以泥岩、泥质粉砂岩为主的情况下发育薄层粉、细砂岩[图7(c)]。因此,在不同的旋回之间,普遍发育有厚度较大的薄层泥岩,并且夹杂薄层砂体,成为泥质隔层。

根据现代鄱阳湖的沉积环境,通过类比可以推断出泉四段的沉积环境。在短时间尺度的丰水期—枯水期季节性变化中,水位频繁出现大幅度的震荡,导致周期性的水位降低甚至湖底出露,期间湖底的湖泊相沉积物暴露在干旱、炎热的地表,弱氧化-弱还原环境交替出现,从而形成了广泛、稳定分布的紫红色泥岩与灰绿色泥岩夹层互层,与砂体连通图中显示的广泛分布的夹层相对应。在水系流经“湖底”汇入湖盆中央的位置上,则沉积形成了与泥岩互层的薄层砂体。

在更长的时间尺度上,每一旋回的底部沉积时期,水体较浅,水面缩减到湖盆中央位置,在以往的湖底上广泛发育河流相沉积,形成了不稳定分布的砂体,由于多期次的河流演化,形成了砂体叠置、切割等现象,此时的河湖交替相为以河流相沉积为主;到了旋回顶部的沉积时期,水位上升,则发育了厚度较大的湖相沉积地层,与砂体连通图(图3)中显示出的厚度较大的隔层相对应,此时的河湖交替相以湖相沉积为主。

根据剖面扶余油层以及鄱阳湖地层的沉积相对比,可以确定松辽盆地泉四段的扶余油层为河湖频繁交替相沉积。在河流沉积期间,该地区广泛发育网状河流,出现多期河道沉积,砂体发育,形成了良好的储层。在湖相沉积期间,水面开阔,泥岩大面积发育,形成了稳定分布的泥质隔、夹层。

因而在横向上,砂体分布不稳定,但泥质隔、夹层稳定分布。砂体连通图中(图3),可辨认出三种河流沉积的砂体类型:分流主河道、分流河道侧翼以及河道间薄层砂体,砂体在垂直水流的方向上分布不稳定,单个砂体呈现出薄-厚-薄的形态特征,砂体之间出现了叠置、切割的情况,说明发育了多期河道。湖相沉积的泥质夹层则周期性地出现在两期河流沉积之间,表现为夹层厚度小而分布广泛,具有很强的横向连续性。夹层的封隔作用主要取决于夹层的渗透能力,对于封隔作用较差的夹层,封隔性能也会不同程度地增加[16]。扶余油层泉四段中大量存在的十几到几十厘米厚的泥质夹层导致了不同期次的砂体之间缺乏连通性,进而致使流体在不同层位之间流动困难,这一点在油田的实际生产中也有所体现。

3.2 河湖交替沉积新认识的意义

对于扶余油层沉积特征的新认识,在前人工作的基础上进一步认识了扶余油层的沉积特征。据此,可以为进一步的小层对比工作提供指导,为扶余油层注水开发和剩余油挖潜工作提供有力的理论依据。扶余油藏为河道砂岩岩性圈闭油藏[17],砂体、隔夹层预测工作对剩余油挖潜的意义尤为重要,而在以往的剩余油挖潜工作中,对于砂体、隔夹层的展布的预测不够准确,无法准确认识流体在地层中的渗流状况,往往得不到满意的效果。利用河湖交替相理论的指导,可以建立更加准确的地层模型,进而获得更加精确的岩层渗流模型,将对剩余油挖潜工作产生极大的帮助。

对于地质历史来说,沉积环境就是一个瞬间的剧变,在沉积学理论中很难建立这种沉积模式,但是在古老沉积地层中也不乏存在,如松辽盆地南部扶余油层,沉积学理论显得无能为力。利用现代沉积中找到沉积环境突变所留下的沉积记录,使用比较沉积学的方法进行古地理恢复,为沉积学研究提供了一种新的思路。

4 结论

(1)通过鄱阳湖现代沉积与扶余油层岩性特征类比,恢复古沉积环境,认为扶余油层沉积时期既没有表现出明显的湖泊特征,也没有表现出典型的河流三角洲特征,而是河湖频繁交替出现的非典型沉积环境。