三维高精度重力方法在深部潜山勘探中的应用

三维密度反演。反演的结果确定了虎 ８北潜山的存在，并给出 了 潜 山 可 能 的 埋 深 与 规 模。 证 明 了 三
维高精度重力方法在确定深部潜山构造上具有较明显的地质效果，这 对 于 探 测 深 部 低 速 层 覆 盖 之 下
的潜山构造油气藏具有重要的指导意义。
关键词 重力勘探 潜山 波场分离 三维正反演
或局部背景重力异常场叠加在一起，在布格重力异常曲线上无法 识 别 目 标 体 异 常。 通 过 利 用 高 阶 导
数、滑动滤波等处理方法把异常场从区域场中剥离 出 来，可 发 现 虎 ８北 潜 山 目 标 区 存 在 小 规 模根据剩余重力 异 常 的 幅 值 及 地 层 密 度 差 进 行 密 度 建 模，实 现 了
中 图 分 类 号 ：Ｐ６３１．３
文 献 标 识 码 ：Ａ
文 章 编 号 ：０２５３－４９６７（２０１７）０４－０７１２－０９
０ 引言
重力勘探是根据地球重力场研究地球构造及寻找矿产资源的一门地球物理学科或地球物 理方法，重力勘探获得的原始资 料 经 过 处 理 和 解 释 以 后 可 提 供 丰 富 的 地 下 地 质 构 造 信 息。 重 力勘探方法已经被广泛地应用于地壳深部构造、区域地质构造、地质填图、资源和能源 的勘察 中 。 在 中 国 复 杂 地 区 进 行 油 气 勘 探 时 ，特 别 是 表 层 地 震 波 衰 减 严 重 的 地 区 ，如 华 北 油 田 饶 阳 凹 陷孙虎潜山构造区，由于受到复杂深层地质条件的限制，常规地震方法成像效果差，地质 效果 不明显。随着综合地球物理勘探方 法 理 论 的 成 熟，以 地 震 资 料 约 束 的 重 力 三 维 处 理 与 正 反 演 技 术 已 经 在 理 论 和 应 用 中 逐 渐 成 熟 ，分 辨 率 不 断 提 高 ，逐 步 在 油 气 资 源 勘 探 中 收 到 了 良 好 的 地 质效果。历史上，重力方法在华北盆地古潜 山 勘 探 中 一 直 扮 演 着 重 要 的 角 色。１９９９年 在 华 北 信安镇地区综合应用重力与地震勘探发现了 信 安 镇 北 潜 山，获 得 了 高 产 油 气 流。２０００年 应 用 重 力 、地 震 联 合 反 演 解 释 ，在 武 清 凹 陷 斜 坡 码 头 潜 山 发 现 了 工 业 气 流 。 之 后 相 继 发 现 了 信 安 镇
剥蚀，潜山具有 “早隆、早埋、晚稳定”的特征。
地层密 度 是 重 力 勘 探 资 料 解 释 的 重要参数。为 了 密 度 模 型 的 建 模，搜 集
表 １ 工区地层密度参数表 Ｔａｂｌｅ１ Ｓｔｒａｔａｄｅｎｓｉｔｙｐａｒａｍｅｔｅｒｏｆｒｅｓｅａｒｃｈａｒｅａ
１）长 江 大 学 ，油 气 资 源 与 勘 探 技 术 教 育 部 重 点 实 验 室 ，武 汉 ４３０１００ ２）中 国 石 油 华 北 油 田 公 司 勘 探 部 ，任 丘 ０６２５５２ ３）北 京 大 学 地 球 物 理 系 ，北 京 １０００８７
摘 要 深层地震资料由于受到火山岩体或风 化 壳 盖 层 的 影 响，质 量 品 质 往 往 不 高，难 以 识 别 盖
第 ３９卷 第 ４期 ２０１７年 ８月
地 震 地 质
ＳＥＩＳＭＯＬＯＧＹ ＡＮＤ ＧＥＯＬＯＧＹ
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．０２５３－４９６７．２０１７．０４．００７
Ｖｏｌ．３９，Ｎｏ．４ Ａｕｇ．，２０１７
三维高精度重力方法 在深部潜山勘探中的应用
唐新功１） 张锐锋２） 万 伟 １，３） 陈清礼１）
１ 工区地层密度特征
孙 虎 潜 山 构 造 带 位 于 饶 阳 凹 陷 南 部 ，为 渐 新 世 早 期 开 始 隆 升 的 大 型 潜 山 构 造 ，基 底 由 多 个
小潜山组成，古近纪和新近纪发 育 披 覆 构 造，并 被 一 系 列 断 层 复 杂 化，形 成 断 鼻、断 块 圈 闭，
是被虎北断层控制的断鼻构造，该区潜山带是沙四、孔店组的沉积中心，古近纪晚期的 地层被
层之下的小规模的潜山构造。而重力勘探技术恰能利用潜山构造与上覆地层存在显著密度差异的特
点来识别这种特殊的地质储层。文中以华北油田虎 ８北潜山构 造 区 为 例，在 该 地 区 地 层 密 度 模 型 的
基础上进行了三维重力正演。正演结果表明，深部 密 度 异 常 体 在 地 表 形 成 的 低 缓 重 力 异 常，与 区 域
〔收 稿 日 期 〕 ２０１６－０３－２５收 稿 ，２０１６－０５－０６改 回 。 〔基金项目〕 国家自然科学基金（４１６７４１０７，４１２７４１１５，４１５７４０６４，４１５０４０９６）、９７３项目（２０１３ＣＢ２２８６０５）与 中
国石油华北油田分公司产学研项目共同资助。
４期
唐 新 功 等 ：三 维 高 精 度 重 力 方 法 在 深 部 潜 山 勘 探 中 的 应 用
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潜山、码头潜山、黄 花 店 潜 山、泗 村 店 潜 山 等 一 系 列 潜 山，勘 探 取 得 了 重 大 进 展 （崔 永 谦， ２００３）。
华北油田重力异常主控影响因素是古近系底 界面，与 下伏 地层密 度 差 大，界 面 分 层 明 显。 随 着 油 田 勘 探 开 发 的 不 断 深 入 ，勘 探 区 域 逐 步 转 向 了 地 质 条 件 复 杂 的 地 区 ，延 伸 到 了 深 潜 山 等 复杂地质目标区域。孙虎凹陷虎 ８潜 山 是 华 北 潜 山 型 油 田 的 高 产 区 之 一，而 虎 ８北 是 否 存 在 另外 １个潜山构造，多年来一直 是 １个 需 要 解 决 的 难 题。虎 ８北 潜 山 若 被 证 实 存 在 并 具 有 一 定的规模，则可能会成为 １个新的油气构造。近年来在该地区 相继完 成了多 轮三 维地震 勘探， 然 而由于目标体之上风化壳覆盖等原因，导致了地震资料品质不高，一直无法探明虎 ８北潜山 是否存在及其规模大小的问题。本 文 使 用 在 该 地 区 完 成 的 三 维 高 精 度 重 力 资 料，对 虎 ８北 潜 山目标区进行详细的重力学方法研究。