高分辨率层序地层学
高分辨率层序地层学在油田上的应用
文章编号:1009-3850(2002)04-0102-05高分辨率层序地层学在油田上的应用郝素凤,马立祥(中国地质大学,湖北武汉 430074)收稿日期:2002-03-04摘要:高分辨率层序地层学以全新的思路系统地提出了诸多层序地层学的新概念、新方法、新模式。
运用该理论体系能增加层序地层分析的分辨率,从而可更有效地提高储层描述和储层模拟的合理性,将地质解释、测井解释和地震解释技术有机地结合在一起。
凭借比以前更高精度的高分辨率层序地层学,是对油田进行系统储层评价和预测的一种有效途径,也是未来储层研究发展的一种趋势。
本文就该理论在油田应用方面提出一些看法,阐述了高分辨率层序地层学在油田上的实际应用及目前存在的一些问题。
关 键 词:高分辨率层序地层学;地震地层学;储层预测中图分类号:TE539.2文献标识码:A1 高分辨率层序地层学的发展近20多年来,层序地层学得到了很大的发展,人们广泛将此应用于露头和岩心,并运用古生物、测井、地震等资料,对地层进行划分、对比和综合解释。
1948年,北美地质学会年会的沉积相和地质历史研讨会上,Sloss 提出了地层层序(stratigraphic sequence)的说法,并于第二年与他人共同发表了关于这方面的文章。
1963年,Sloss 发表文章)))/北美克拉通内的层序0,再次强调了层序的含义。
很明显,Sloss 将/层序0定义为:以不整合为界的岩石地层单元,是构造旋回的岩石记录。
在Vail 等(1977)的5AAPG Memoir 266出版前,Sloss 的成果分享者甚少,几乎没有文献论及/层序0(sequence)。
Vail 工作组运用地震资料的地层学解释技术发展了Sloss 以不整合限制的层序,而且Vail 把层序的形成看成是对全球海平面变化的响应。
70年代中期到80年代中期是地震地层学蓬勃发展的年代。
地震地层学的发展为层序地层学打下了坚实了理论和方法基础。
高分辨率层序地层学
目录1 概述 (2)2 “高分辨率层序地层学”概念的剖析 (2)3 高分辨率层序地层学的基本原理 (2)3.1基准面变化原理 (3)3.2沉积物体积分配原理 (5)3.3相分异原理 (6)3.4物质守恒原理 (6)4 在油气勘探中的应用 (6)4.1 储层对比 (7)4.2 储层分布预测 (7)5 总结 (8)参考文献 (9)1 概述高分辨率层序地层学是由美国科罗拉多矿业学院Cross教授(1988)带领的研究组所提出,它以野外露头、钻井岩芯、测井和高分辨率地震反射剖面资料为基础,根据地层的过程响应沉积动力学原理,通过精细地层层序划分和对比技术将钻井的一维信息转变为三维地层叠置关系,从而建立区域、油田乃至油藏等不同规模层次的储层、隔(夹)层及烃源岩层的成因地层对比格架。
高分辨率层序地层学理论核心为:在基准面变化过程中,由于可容纳空间和沉积物供给量比值(A/S)的变化,在相同的沉积体系域或相域中发生沉积物的体积分配作用,导致沉积物的保存程度、地层堆积样式、相序、相类型以及岩石结构和相组合类型发生变化。
基本理论包括基准面原理、体积划分原理、相分异原理和旋回等时对比法则。
其理论的关键点是基准面变化控制了层序地层的发育。
2 “高分辨率层序地层学”概念的剖析由于“层序地层学”概念诞生于前,“高分辨率层序地层学”概念诞生于后,在“层序地层学”概念先入为主的情况下,可能会有人认为“高分辨率层序地层学”一词的核心是“层序地层学”。
其实不然,只要深刻地理解了高分辨率层序地层学的理论方法体系构成,不难得出,它与经典的层序地层学是有质的差异的,二者之间无论是在概念、理论体系构成上,抑或是在方法体系构成上都有不同。
高分辨率层序地层学虽然借鉴了经典层序地层学的某些思想,但它不是对经典的层序地层学的一种简单升级,而是质的革新,具有一套完全独立于经典层序地层学的、不但适用于海相地层而且适用于陆相地层的理论方法体系,它摆脱了经典层序地层学关于海平面变化控制层序形成这一思想对陆相层序地层研究的束缚,通过对基准面旋回的不同层次性分析,实现不同级次的层序地层划分与对比,从而构建起高分辨率层序地层格架。
苏里格气田山1段高分辨率层序地层学分析
４ ３ 《 １ 渗 富 集小 断块 中高 含 水期 层 间挖 潜 ． 卫 Ｏ低
去年同期相 比， 分别减缓了 ３． ３２ ．２ ４２ 、６６ 个百分点， 控制 在年初 预计 指标 ２ 以 内 ； １ ⑥油 田综合 含水８ ． ６ ｏ ， ０ 阶段 含 水上 升 率 ０ ４ ．５了 ， 计划 相 比， 低 了 与 降 ０ ５ 个 百分点 。 ．５ ４ 经济 （ 会 ） 社 效益 分析 ４ １ 实施 油水井工 作 量 １ ． ５井次 ， 增加 有效注 水量 ３ 万 方 ， 施 年 累 增 油 ０ ２ ×１‘， 效 增 油 ０ ２Ｘ 措 ． ６ ０ｔ见 ．
效 气 藏 的 形 机 理 ［］ 石 油 学 报 ，０ ５ ２ Ｊ． ２０ ，６
（）５ ９ ５ ：～ ．
范军侠 ， 士义 ， 苏 里格 气 田下石 袁 等． ［］ 李 宏伟 ， ２ 盒 子组 层序 地 层 学与天 然气 高产 富集 区分布
准 面旋 回层 序 ； 研 究 区主要 发 育 Ａ 型和 ｃ ② １型 中 、
关键 词 ： 高分 辨率层 序地 层 学 ； 苏里 格 气田 ； 准面旋 回 ； 基 地层 对比
中图分类号 ：６ ８１０ ２ Ｐ １ ．３．
１ 概 述
文献标识码 ： Ａ
文章编号 ： ０ － ７８ （Ｏ０Ｏ 一Ｏ ４—０ １ ６ ９１２ １ ）５ １３ ３ ０
苏 里格 气 田（ 图 １位于 鄂 尔 多斯 盆地 西 北侧 见 ） 的苏 里格 庙地 区 ， 目前 中国发 现 的 一个 世 界级 大 是 气 田。 里格 气 田二叠系 气藏属 非均 质性极 强 、 苏 连续 性较差 、 低孔 低渗 、 低丰度 、 低产 、 面积分 布 的河流 大 三角 洲砂岩 岩性 气藏 ， 有效储 层厚 度小 ， 砂体 叠置 模 式 复杂 ， 由沉积 环 境导 致 形成 的 单砂 体 在 层段 上
《高分辨率层序地层学》绪论
绪论层序一词(sequence)，由Sloss在1949年第一次引入地质学中，认为它是“比群和超群更高一级的岩石地层学单位”，而没有现代层序地层学的概念．70年代初，北美、西欧一些国家，把地震地层学方法广泛应用于石油和天然气的勘探，取得了显著的经济效益，同时也积累了大量的地震资料和分析解释经验。
许多地质学家从中发现了许多在以往地面露头、岩芯和测井资料研究中忽视了的,或从未发现过的一些重要现象，认识到他们长期信守的某些基本地质概念需要加以修正。
美国石油地质学家协会(AAPG)于1975年以地震地层为中心召开年会，专门讨论这些问题并进行理论总结，随后，于1977年公开出版了由佩顿主编的‘地震地层学”。
层序地层学的主要奠基者P.R.Vail教授在这本书中，发表了他的两篇经典论文，对层序地层学中的众多基本概念、定义和关键性术语，首次作出了明确和系统的说明，因此，从P.R.Vail的两篇经典论文发表时期开始，意味着层序地层学的正式诞生。
80年代初期，以美国埃克森石油公司(EXXON) P.R.Vail为首的研究集体，在这一新的思想指导下进行了大量工作，发表了许多研究成果，同时利用层序地层、磁性地层、年代地层以及生物地层中所反映的海平面变化和同位素年龄等大量资料，编辑了全球中生代以来的年代地层和海平面旋回曲线图，厘定了不整合面与海平面变化的概念，并强调地震剖面、测井和地面露头的综合研究，是识别海平面变化的重要手段；1986年，第12届全球沉积学大会上正式公布的全球沉积学计划(GSGP)中指出，“长期以来，地质学家对地球历史中的韵律和特殊事件的发现和解释，具有浓厚的兴趣，近10年来，有几个方面的进展，已为从全球规模来考虑问题提供了一个新的超常的良机，其中最有希望的进展是层序地层学”；1988年9月，全球沉积地质委员会(GSGC)正式将层序地层学和全球海平面变化纳入GSGC研究计划中，层序地层学被推向“学科研究的前沿”，在1988年正式出版了由C.K.威尔格斯主编的《海平面变化综合分析》(1993年由徐怀大和魏魁生等人译为中译本，译名为“层序地层学原理”)，之后在1989年又相继出版了桑格瑞和维尔等主编的《应用层序地层学》。
3储层等时地层格架与高分辨率层序地层学
沉积旋回分级
三级旋回
受局部构造 （三级）运动 控制，在三级 构造范围内可 以对比。
四级旋回 沉积韵律
地层单元 系 层组划分 含油层系
组 若干油层组
段 砂层组
沉积韵律 若干单油层
地球科学学院 3RG 尹Байду номын сангаас举 2009
油层对比单元的划分
单油层(通称小层或单层) 是组合含油层系的最小单元，相当于沉积韵律中的较粗粒部分。同一油田
旋回对比，分级控制的基本原理
实例
地球科学学院 3RG 尹太举 2009
1. 对比基本原则 2. 对比资料的选取 3. 对比单元的划分 4. 对比步骤 5. 对比工作程序 6. 对比成果图的编制与应用
地球科学学院 3RG 尹太举 2009
地球科学学院 3RG 尹太举 2009
对比骨架剖面
地球科学学院 3RG 尹太举 2009
岩为低电阻率和高自然伽玛。 ⑤ 碎屑岩剖面中夹的稳定泥岩段：低电阻率和高自然
伽玛。 ⑥ 稳定砂岩段
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• 首先应研究标准层的分布规律及二级旋回的 数量及性质。
• 二级旋回的数量决定了油层组的多少，二级 旋回的性质应参考一级旋回的性质而定，标 准层用于确定对比区内油层组间的层位界限。
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B．利用沉积旋回对比砂层组
• 在划分油 组的基础上的砂岩组对比，应根据油层组内的岩石组合 性质，演变规律、旋回性质、电测曲线形态组合特征，将其进一 步划分为若干个三级旋回。在二级旋回内划分三级旋回
• 一般均按水进型考虑，即以水退作为三级旋回的起点，水进结束 作为终点。
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高分辨率层序地层学-邓宏文5ppt课件
勒
7井
11 11 11 11 11 11 11 14 111 111 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 111 111 11
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高36—23—40—80—樊121—115井沙三段沉积相对比剖面（NS）
分流河 道为主
河口坝 发育
.
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三 隐蔽圈闭成藏条件分析
.
17
浊积岩成因的岩性油气藏：
1、排烃条件：受控于流体压力，欠压实带（异常高压带） 2、排烃效率：浊积岩体厚度、与烃源岩的配置关系 3、储集体条件：物性条件 4、与烃源岩配置条件
.
13
东营凹陷北部陡坡带扇体分布图
郑408古冲沟
利561 郑411
坨121古冲沟
利98
坨122 坨124
坨71 坨深1 坨76坨73
盐16古冲沟 盐18古冲沟
盐20
永85 永921
永922
.
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王场油田北区高分辨率层序地层学研究
４ 图１ ）短周期旋回的结构类型和样式反映了中 、 —５ ， 周期基准面的变化 。中周期基准面界面的识别标志 在岩心剖面 中有 ： 间歇性暴露面 ； ① ②较大规模 的 冲刷面 ｝ ⑧岩相 、 岩性的突变面 。 测井 曲线 的中期旋 回识别原则 ： ①边界为基准面下降到上升的转换点 ； ②测井曲线 电测值的突然变化点 ； ⑧旋 回转换点选 用代表最大洪泛面的高 自然伽马 、 自然电位、 电 高 低
作者简介 ： 姚孟 多， 苗族 ，９ １年生 ，０ ４年毕 业于长江大学 ， 男， １８ ２０ 现为长江 大学地球 科 学学院 矿产普查 与勘探 专业 在读
阻。
依 赖 于 沉积 环 境 ， 也不 需 要 了解 海 平 面 的 位 置 与运 动方向。 盐 湖 盆地 层 序地 层 学研 究 的关 键是 如 何解 释盐 岩 沉 积 在 层 序 不 同 充 填 阶 段 的 沉 积 特 征 与 表 现 形 式 ， 何 识 别 盐 岩 剖 面 的 层序 界 面 以及 盐 岩 沉 积 的 如 湖 平 面 变化 响应 ， 定体 系域 的发 育 位 置 及 其 平面 确 分 布 。我们通 过 对盐 湖 典 型钻 井 的高 分辨 率 层序 地 层 分 析 ， 图总 结 一 套适 合 盐 湖层 序 划 分 的 层 序 模 力
高分辨率 地层对 比是 同时代 地层与 界面的对 比， 不是 旋 回幅 度 和岩 石类 型 的对 比 。 成 因层 序的 在 对 比 中 ， 准 面 旋 回 的转 换 点 （ ｒ ｏ ｎ ｏｎ ） 基 Ｔｕｎｒｕ ｄｐ ｉｔ ， 即基准面 由下 降到上升或 由上 升到下 降的转换位 置， 可作 为 时 间地 层对 比的优 选 位置 （ ｒｓ ，９４ 。 Ｃ ｏｓ１ ９ ） 由于 基 准 面 变 化 的 地 层 记 录 是 以 多 级 次 频 率 （ 多级 次 旋 回） 出现 在 区域 范 围 内 ， 跨 越 各 种沉 积 可
层序地层学
1.论述层序地层学发展的主要学派，并阐述他们之间的关键不同点，着重从其形成机制、模式和研究方法论述。
1. 高分辨率层序地层学：是以Cross领导的科罗拉多矿业学院成因地层研究组为代表提出的，邓洪文教授首次将该理论体系在国内作了较为详细的介绍，随后引起了许多地质学家的重视，并逐步在实践中得到应用。
高分辨率层序地层学就是利用高分辨率地震剖面、测井、岩心和露头资料，通过对层序地层基准面的分析，运用精细的层序地层划分对比技术，建立高分辨率层序地层框架，由于时间分辨率的增加，地层预测的准确性大为提高，并能为油藏数值模拟提供可靠的岩石物理模型。
1.理论基础：高分辨率层序地层学理论的核心是：在基准面变化过程中，由于可容纳空间与沉积物通量比值(A／S)的变化，相同沉积体系域或相域中发生沉积物的重新分配作用，导致沉积物的保存程度、地层堆积样式、相序、相类型及岩石结构发生变化。
这些变化是基准面旋回中所处的位置和可容纳空间的函数。
基本理论包括基准面原理、体积划分原理、相分异原理和旋回等时对比法则。
其理论的关键点是基准面变化控制了层序地层的发育。
1.1 高分辨率层序地层学基准面旋回简介：作为对一个基准面旋回变化过程中形成的沉积体进行研究的分支学科，高分辨率层序地层学研究的基本单元是成因层序，即以等时面为界的时间地层单元，研究的基本原理是地层基准面或平衡剖面理论。
地层基准面为一抽象的、动态的非物理界面它是海平面、古构造(区域、局部)、古气候、古物源及沉积物供给速率、古地理等多种影响因子的函数。
基准面位置运动轨迹及方向、波动振幅及频率随时间而变化，并能准确地、动态地反映空间及沉积过程。
基准面在变化中总具有向其幅度的最大值或最小值单向移动的趋势，构成一个完整的上升下降旋回。
一个基准面旋回是等时的，在一个基准面旋回变化过程中(可理解为时代域)保存下来的一套岩石为一个成因地层单元，即成因层序，它以时间面为界，因而为一个时间地层单元。
《高分辨率层序地层学》基准面旋回的基本结构类型和沉积序列
图4-4 湖泊三角洲沉积体系中常见的超短期和短期旋回层序结构
A1..低可容纳空间向上“变深”亚类型；A2.高可容纳空间向上“变深”亚类型；C1.上升半旋回为主的不完全对称型；
C2.近完全—完全对称型（实际资料来自济阳盆地胜坨油田胜一区沙河街组二段）
图4-6 湖底浊积扇沉积体系中常见的超短期和短期旋回结构类型
A1.低可容纳空间向上“变深”非对称型；A2.高可容纳空间向上“变深”非对称型；B1.低可
容纳空间向上变浅非对称型；B2.高可容纳空间向上变浅非对称型；C1.近完全—完全对称型；
C2.上升半旋回为主的不完全对称型；C3.下降半旋回为主的不完全对称型
（1）向上“变深”非对称型(A型)
此类型以层序中仅保存基准面上升半旋回沉积记录，下降半旋回则处于侵蚀冲刷状态而具有向上“变深”的非对称型旋回结构，以及层序的底、顶界面都为冲刷面为显著特征。在不同的沉积环境中此类型均可广泛发育，虽然沉积微相、沉积构造和物质组分的组合特征不一样，但由粒度变化显示的沉积序列非常相似，其共同的特点为：A.仅保存上升半旋回沉积记录，下降半旋回表现为冲刷间断面；B.层序底界面为冲刷面，向上以发育变细的沉积序列显示“变深”的半旋回结构；C.主要发育在物源供给非常充沛的条件下；D.按岩性组成特征和保存状况，可细分为低可容纳空间和高可容纳空间两种亚类型：
图4-12 尤塔盆地绿河组河流-三角洲-湖泊体系体积划分
与基准面旋回结构和对称性变化
（据邓宏文，1995.略作修改）
2.短期旋回结构类型和沉积序列
短期旋回是根据野外剖面露头、钻井岩芯或测井曲线等实际资料所能识别的较小成因地层单元（表2-1），此类层序以Ⅴ级界面为层序边界（表2-6），与Vail的Ⅵ级旋回或准层序级别相当，厚度为数米至十数米级，时限跨度为0.1～0.5Ma，一般由数个具相似结构和岩性组合的超短期旋回层序叠加而成，个别与单个超短期旋回层序相当。在沉积序列上，通常为若干个微相叠置所构成的相组合和相序，可明确指示沉积环境变迁的方向。层序的结构类型和分布模式与超短期旋回层序基本一致（图4-2至11），亦可细分出向上“变深”非对称型、向上变浅非对称型、对称型3类基本层序，以及低或高可容纳空间，对称或不完全对称等7个亚类型（图4-1），显示此类层序的形成与超短期旋回层序有着相似的地层过程和沉积动力学条件。
井震约束下高分辨率层序地层划分与对比——以准噶尔盆地石南地区为例
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆＯｉ ａ ｄ Ｇａ ｅ ｈ ｏｏｙ （ ． Ｐ ） ｏ ｒ ａ ｌ ｎ ｓＴ ｃ ｎ ｌｇ Ｊ Ｊ Ｉ ｏ
第３卷 ２
第５ 期
Ｏｃ． ０ ０ Ｖｏ． ２ Ｎｏ ５ ｔ２ １ １３ ．
井震 约束 下 高 分 辨 率层 序 地 层 划分 与对 比
［ 要 ］ 准 噶 尔 盆地 石 南地 区 高分 辨 率 层 序 地 层 研 究 起 步 较 晚 ，全 区连 片 三 维 地 震 高 分 辨 率 层 序 地 层 研 究 摘
程度 较低 。 应用 层 序 地 层 学 原 理 和 方 法 ，根 据 岩 心 、测 井 、 录 井 识 别 出最 大 洪 泛 面 及 具 有 暴 露 标 志 、 各
立油 田乃 至油 藏级 储层 的成 因地层 对 比骨架 嘲 ，其理 论 的核心 是在 基准 面旋 回变 化过程 中 ，由于可 容纳
［ 收稿 日期］２ １ ０ ０—０ —０ ４ ２
［ 者简介］冯动军 （９６ ） 作 １ ７ 一 。男 ， １９ ９ ９年 大 学 毕 业 ，硕 士 ，工 程 师 ，现 主 要 从 事石 油 与天 然 气 地质 勘 探 方 面 的 研 究 工 作 。
种 冲 刷 面 、进 积 到 退 积 的 转换 面 为 标 志 的超 长 期 、长 期 和 中 期 基 准 面 旋 回 界 面 。 在 钻 井 层 序 划 分 的 基 础 上 ，充 分利 用地 震 资 料 ， 制 作 地 震 合 成 记 录 ，识 别 地 震 层 序 界 面 ， 划 分 地 震 层 序 。研 究结 果 ：侏 罗 系 三 工 河 组一 白垩 统 清 水 河 组 划 分 出 ３个 超 长 期 基 准 面 旋 回 （ 下 Ｕ级 层 序 ） ７个 长 期 基 准 面 旋 回 （Ｉ级 层 序 ） 、 Ｉ Ｉ
层序地层学的四大学派
四、Cross高分辨率层序地层学
• 一）高分辨率层序地层学的 理论体系 • 二）基准面旋回的识别与对 比技术
一）高分辨率层序地层学的理论体系
• 高分辨率层序地层学的理论核心：在沉 积基准面旋回变化过程中，由于可容空 间与沉积物补给通量比值（A/S）的变化， 相同体系域或相域中发生沉积物体积分 配作用，导致沉积物保存程度、地层堆 积样式、相序、相类型及岩石结构发生 变化。这些变化是基准面旋回中所处位 臵和可刷不整合面的海进海退旋回
• T-R旋回：从一个海水加深事件到另一个 同等规模的加深事件开始之间的一段时 间内沉积下来的岩层。
特征
• 1.由两部分组成： • 海进单元：薄，常为钙质砂岩、砂质灰 岩。向盆地方向，海进单元逐渐变薄并 最终消失。 • 海退单元：厚，进积层系，层序底部为 页岩和砂岩组成，上部为砂岩。 • 2.层序界面：海底不整合或沉积间断面
二.Galloway成因 层序地层学
对于沉积盆地分析中成因地层的划分与对 比，Frazier（1974）提出了沉积幕 （depositional episode）的概念，并以美 国墨西哥湾岸盆地西北部第四系为例进 行了精辟的阐述。Galloway（1989（继 承了并进一步发展了沉积幕的概念，提 出了与Exxon石油公司不同的成因地层划 分对比方法和标准。
成因层序地层的理论基础
沉积幕：指由多个沉积事件构成的大型成因地层单元。 每个沉积幕由一个沉积复合体记录并确定的。沉积 复合体由若干个相序列（准层序）组成，它是在构 造、气候相对稳定、由盆地边缘点物源所形成的若 干个准层序的复合体。沉积幕记录了两次最大洪泛 事件之间的一个完整的相对海平面升降周期。
• Frazier（1974）对墨西哥湾岸盆地第四系沉 积体系的地层研究基础上，认为成因层序地层 研究的基础是： • 1.陆源碎屑物质均来源于盆地外部 • 2.盆地是被沉积期（退覆）和非沉积期（海进） 沉积物充填的。在任何一个沉积内，活跃的沉 积作用总是集中在沉积盆地的一个区域内，在 其它地区，沉积量很少或以无沉积作用或以侵 蚀作用为主。因此，沉积段将被无沉积的间断 分隔。 • 3.每个沉积事件以间断面与其它事件分开。每 个简单的沉积事件由进积、加积和海泛沉积组 成的，并在沉积相序中呈有规律性的排列。多 个沉积事件就构成了沉积幕。
高分辨率层序地层学的研究现状及发展趋势
１ 高 分辨 率层 序地 层学 发展 背景 在 层 序 地 层 学 经 历 了 初 期 阶 段 、 震 地 层 学 和 地 现 代 层 序 地 层 学 三 个 阶 段 后 ， 几 年 来 ， 于 不 断 发 近 由 展 和 广 泛 应 用 ， 在 此 过 程 中 产 生 了 多 个 分 支 。 些 并 这 分 支 主 要 有 层 序 生 物 地 层 学 、 岩 层 序 地 层 学 、 频 成 高 层 序 地 层 学 、 序 充 填 动 力 学 、 分 辨 率 层 序 地 层 学 层 高 等 ［ ， 中 尤 以 Ｃｒ ｓ １其 ｏ ｓ领 导 的 科 罗 拉 多 矿 业 学 院 成 因 地 层 研 究 组 为 代 表 的 高 分 辨 率 层 序 地 层 学 影 响 最 大 。 目前 在 文 献 中所 提 到 的 高 分 辨 率 层 序 地 层 学 一 般 也 均 指 由 Ｃｒ ｓ ｏ ｓ所 提 出 的 基 准 面 旋 回 的 高 分 辨 率 层 序 地 层 学 。该 理 论 及 其 方 法 在 美 国 和 其 他 一 些 国 家 石 油 公 司 油 气 勘 探 、 发 中 所 发 挥 的 显 著 作 用 和 开 重 要 影 响 ， 出 地 反 映 了 高 分 辨 率 层 序 地 层 学 的 新 突 概 念 、 方 法 、 进 展 ［ 。 随 着 盆 地 油 气 勘 探 与 开 发 新 新 ２ ］ 向 更 复 杂 和 更 深 入 的 方 向 发 展 ， 及 隐 蔽 油 气 藏 勘 以 探 风 险 的 不 断 增 加 ， 油 地 质 学 家 需 要 更 精 确 的 技 石
术 ， 提 高 层 序 地 层 分 析 的 分 辨 率 和 储 层 预 测 的 准 以
划 分 和 等 时 对 比 ， 适 合 开 发 阶 段 短 时 间 尺 度 的 砂 也 层 组 、 层 和 单 砂 体 层 序 单 元 划 分 和 等 时 对 比 ”３。 砂 ［ ］
高分辨率层序地层学基本概要
高分辨率层序地层学基本概要一、高分辨率层序地层学的基本原理高分辨率层序地层学是以地层基准面升降旋回为沉积的主控因素的成因地层学。
它以岩心、测井、露头和高分辨率地震反射剖面为基础，通过精细层序划分和对比技术，建立各种高级别的成因地层格架，对各种级别沉积体进行四维评价和预测，因而具有客观、动态、准确、精细等优点。
它包括以下四大基本原理：1.基准面变化原理高分辨率层序地层学认为层序的形成受控于基准面的上升、下降的旋回。
基准面不是一个实在的物理界面，而是一个相对于地表波状起伏的、连续的、略向盆地下倾的抽象面，它的位置、运动方向及升降幅度不断地随时间变化。
基准面可被看成一个势能面，它反映了地球表面与力求其平衡的地表过程间的不平衡程度，要达到平衡，地表要通过沉积或搬运作用改变其形态来向靠近基准面的方向运动。
地表和基准面之间可供沉积物沉积的空间构成可容纳空间，基准面相对于地表的运动使其发生变化，从而限定了沉积物堆积的最大潜在空间。
沉积物的供给速率和可容纳空间的变化相比，其变化相对较小，所以假定沉积物质供给速度不变，则可容纳空间的变化近似等于可容纳空间与沉积物供给量变化的比值。
可容纳空间随基准面的变化而不断变化，并产生沉积物保存、剥蚀、过路不留和非补偿四种地质作用。
基准面在变化中有总是向其幅度最大值或最小值单向移动的趋势，其变化构成一个个完整的上升与下降旋回，每个旋回称为基准面旋回。
基准面穿越地表摆动到地表之下再返回，称为基准面穿越旋回。
它的基准面下降半旋回会形成不整合面，而基准面完全在地表之下，或地表之下的摆动产生剥蚀作用，不会形成不整合面。
高级次的基准面旋回包含着低级次的旋回，相应地形成了不同级次的地层旋回。
地层旋回是在基准面旋回期间堆积在成因上相联系的沉积环境内并保存下来的所有沉积物。
基准面旋回所经历的全部时间由地层记录(岩石)和沉积间断面组成，伴随旋回的可容空间与沉积物供给量变化的比值变化，在地层旋回的沉积或岩石性质中表现出来，所以，在地层记录中识别不同级次的基准面旋回并进行地层对比是可以实现的。
7层序地层学-Cross层序
Vail 层序地层学理论模式
三大学派层序和层序边界
第一节 高分辨率
层序地层理论基础
理论核心是指在基准面旋回变化过程中， 由于沉积物可容空间与沉积物补给通量 比值（A/S）的变化，相同沉积体系域中 沉积物体积发生再分配作用，导致沉积 物堆砌样式、相类型及相序、岩石结构、 保存程度发生变化。
第一节 高分辨率 层序地层理论基础
它限定了沉积在所有地理位置的 沉积物的体积．
可容空间
对沉积的控制
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
几个基本概念 A/S比值
1 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。 A／S<1时，发生进积作 用；A／S>1时，发生退积作用 。
Bi＞Ai=SS Bt ＞At=SS
么两个垂向单元就是垂向
叠置。
高位体系域
低位体系域 海进体系域
这些叠加
第二旋回
样式可与Vail
＜
的、以不整合 第一旋回
面为边界的沉
积层序相联系。
Bi＜Ai=SS Bt＜At=SS
Bi＞Ai=SS Bt ＞At=SS
几个基本概念 地层的旋回性
• 地层的旋回性是基准面相对地表位置的升、降变化 所产生的四种地质作用随时间变化而发生空间迁移 的地层过程和沉积学响应，记录了地层中不同级次 的基准面旋回，因而如何在地层中识别基准面旋回， 并对其进行级次划分和等时对比，是高分辨率层序 地层的研究基础
在岩性剖面中，叠加样式可根据 各进积单元始、末相的对比识别
如果第一旋回的始、
末相的起、止期水深比上
覆旋回始、末相的起、止
第二旋回
期水深大，那么，第二旋
第七章高分辨层序地层学
基准面旋回界面的识别和级次分析 是以地层基准面为参照格架的多级次地 层对比的关键。与海相层序地层学中的 层序特征一样，基准面旋回也具有多级 次特征，可以划分出巨型旋回、长期旋 回、中期旋回、短期旋回和更短期旋回 等。
基准面旋回的识别
根据邓宏文等人的研究（邓宏文等， 1998，即单一相物理性质的 垂向变化，垂向相序和相组合的变化、 旋回的叠加样式、地层的几何关系等。
旋回等时对比技术
高分辨率地层对比是同时代地层与 界面的对比，不是旋回幅度和岩石类型 的对比。一个完整的基准面穿越旋回及 与其伴生的可容纳空间的增加与减小， 在地层记录中由代表二分时间单元（每 部分分别代表基准面上升与下降）的完 整的地层旋回组成，有时仅由不对称的 半旋回和代表侵蚀作用或沉积作用的界 面构成。
基准面的概念及基准面与可容纳空间之间的关系(据Cross)
基准面可以看作是一个势能面，它反映了地球表面与力 求其平衡的地表过程间的不平衡程度。要达到这个平衡， 地表要不断地通过沉积或侵蚀作用，改变其形态向更靠 近基准面的方向运动。
可容纳空间与沉积物供给量之间的比值 （A/S）决定了在可容纳空间内沉积物的实际堆 积保存速度及内部结构特征。如对于陆相湖盆来 说，当沉积物补给速度大于可容纳空间的增加速 度时（A/S<1），湖岸线向盆地方向退缩，地层 呈进积叠加样式；当沉积物补给速度小于可容纳 空间的增加速度时（A/S>1），地层呈退积叠加 样式，湖浸作用发生；当沉积物补给速度等于可 容纳空间的增加速度时（A/S=1），地层呈加积 叠加样式。由于A/S比值变化导致的沉积物叠加 样式的变化在高分辨率地震、测井及录井剖面中 均可清晰地反映出来。
利用低级次旋回特征在局部进行地层对比，可以建 立更高分辨率的地层格架，为地层格架内部结构特征的 精细描述提供了前提条件。
中国高分辨率层序地层学研究
辨 率层 序 地层 学 所 处 的研 究 地 位 、研 究 中存 在 的 问 题 以 及 将 来 的 发 展 方 向 作 全 面 的 分
析。
原理 、相 分 异原 理 和 旋 回等 时 对 比法 则 。其
［ 稿 Ｅ期 ］２ ０— １ ９ 收 ｔ ０ ８０一 Ｏ ［ 者 简 介 ］ 张 尚锋 （９ ３ ） 作 １ ６ 一 ．男 ，博 十 ，副 教 授 ，主要 从 事 沉 积 储 层 的 研 究 和教 学 工 作 。
（ ９ ５～ １ ９ ） １９ ９ ８
分析 评 价 、圈 闭 及 油 气 藏 预 测 和 有 利 目标 评
价 等地质 问题 。
１ ２ 高 分 辨 率 层 序 地 层 学 研 究 的 发 展 阶 段 ．
（９ ９ ０ ２ １９ ￣２ ０ ）
此 时期 以高 分 辨 率 层 序 地 层 学 的应 用 研
矿 等沉 积层 控 矿 床 勘 探 及 地 下 含 水 层 预 测 等 诸 多方 面 。要 使 高 分 辨 率 层 序 地 层 学 研 究 在 中国得 到 长足 的发 展 ，必 须 对 目前 中 国高 分
致 沉 积 物 的 保 存 程 度 、地 层 堆 积 样 式 、相 序 、相 类 型 以及 岩 石 结 构 和 相 组 合 类 型 发 生
［ 要 ］高 分 辨 率 层 序 地层 学 自 １９ 年 引 入 中 国以 来 ，经过 起 步 阶 段 的 理 论方 法探 讨 和 发 展 阶段 摘 ９６
的理 论 研 究 与 应 用研 究 同步 发 展 ， 目前 已 进 入 以应 用 研 究 为 主 的 完 善 成熟 阶段 。实 践证 明 ，高 分 辨 率 层 序 地 层 学 理 论 方 法在 中 国陆 相 含 油 气 盆 地 油气 勘 探 开 发 中发 挥 着 愈来 愈 重 要 的作 用 ，并且 研 究 的领 域 不 断扩 展 ，已 经在 煤 田 、砂 岩 型 铀 矿 等 沉积 层 控 矿 床 的 勘 探 等 方 面得 到 广 泛 应 用 。然 而 ，高 分 辨 率 层 序 地 层 学 理 沦 还存 在 许 多不 足 之 处 ，需 进一 步 完 善 。今 后 应加 强 高分 辨 率 层 序 地 层学 理论 与计 算 机 技 术 相 结 合 ，使 其 向定 量 化 、模 型 化 方 向 发展 。 ［ 关键 词］ 高 分 辨 率 ；层 序地 层 学 ；层 控 矿 床 ；定 量 化 与 模 型 化
浅论高分辨率层序地层格架建立
Ξ
收稿日期: 2007- 12- 22
124
内蒙古石油化工 2008 年第 4 期
构造运动对火山岩储层物性影响主要表现为两 4. 2 研究区主要发育五种相, 即火山通道相、 溢流 方面 , 一方面构造运动中断裂活动在岩体中形成大 相、 爆发相、 火山沉积相、 次 ( 潜) 火山岩相 , 对应十种 量裂缝, 在形成新的储集空间的同时也连通了岩石 亚相。 中的原生孔缝 , 使得岩石中的孔隙之间连通性大为 4. 3 研究区火山岩储层裂缝较为发育, 裂缝使孤立 提高 , 同时, 由于构造运动产生的大量裂缝, 使得溶 的孔、 洞得以连通 , 改善了火山岩的储集空间。 解作用和溶蚀作用在构造裂缝集中区表现的更为突 〔 参考文献〕 出, 从而形成大量溶蚀孔缝, 进一步改善了火山岩储 [1 ] 赵 海 玲, 火 山岩 储 层 [ J ]. 现 代地 质 , 1998, ( 01) : 62. 集物性。 另一方面, 构造运动使得火山岩岩体处于地 表或近地表环境, 经历各种风化淋滤作用, 使岩石中 [2 ] 邱家骧 , 火山岩 [M ]. 北京: 地质出版社, 1996. 原生孔缝进一步溶蚀扩大, 孔缝间的连通性进一步 [3 ] 王德滋, 周新民, 火山岩岩石学 [M ]. 北京: 地 提高 , 从而形成优质储层〔5〕 。 质出版社, 1982. 4 结论 [4 ] 陆加敏, 升平气田火山岩岩性、 岩相及孔隙特 4. 1 研究区主要发育十一种岩石类型, 即玄武岩、 征 研究 [J ]. 石油天然气学报 ( 江汉石油学院 安山岩、 流纹岩、 英安岩、 凝灰岩、 辉绿岩、 斜长花岗 学报) , 2007, 29 ( 3) : 364 ～ 366. 岩、 花岗碎斑岩、 沉凝灰岩、 沉火山角砾岩、 凝灰质泥 [5 ] 罗. 马朗凹陷火山岩储层特征描述 [J ]. 吐哈 岩。 油气, 2007 , 12 (1 ) : 16～ 19. Reservo ir Character istics Descr ip tion of Volcan ic Rock in D eep of Chang li n g Fau lt Depress ion , , CH EN Z h i lia ng L IN X iao y u n L IU J ia n (1. Co llege of Geo sciences, Yang tze U nive rsity , J ingZhou 434023, H uB ei, Ch ina; 2. Key L abo ra to ry of Exp lorat ion Techno logies of O il and Gas R esou rce, Yangt ze U n iver sity) Abstra ct: B a sed on com p rehens ive app lica t ion of core da ta , w ell da ta analysis and seism ic da ta analysis, charac teris tic s of vocan ic rock reservo irs in Chang ling fault dep res sion is studied. The type of vocan ic rock, the dis tr ibu tiong sta tus of rock facies and t he characteris t ics of reservo ir space are exp lo red. M eanw h ile, m any k inds of fac to rs w hich effect on reservoir phys ica l p ropert y a re analyzed and all of these p rovide bas is for furthe r vo lcan ic rock ga s- o il exp lo ra tion. Key W ords: C hangling Fau lt D ep res sion ; V ocan ic Rock ; R ock F acies ; R ese rvoir ( 上接第 121 页 ) 从测井曲线上识别出单井岩性 的沉积微相。 ⑤ 根据单井岩芯和沉积微相剖面分析 A �S 比 值变化, 划分单井基准面旋回 , 一般先划分短期基准 面, 然后根据短期旋回叠加样式, 确定较长基准面旋 回界面 ( 图 2) 。
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第一种是在基准面 变化周期中的单个相属 性的改变。
相分异原理
第二种相分异 作用类型表现为： 在沉积地形剖面的 相同位置相和/或 相序的完全变化。
旋回等时对比法则
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。
一、高分辨率层序地层学概述
理论要点：
（1）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。 （2）该理论体系及其技术应用的关键是 识别地层中多级次的基准面旋回和进行精细 等时对比。 （3）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。
旋回等时对比法则
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。 转换点
旋回等时对比法则
一、高分辨率层序地层学概述
（4）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。
4、三角洲的类型变化实际上与A/S值变化密切相关。
体积划分原理
相分异原理
3、相分异原理
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。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化。 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。
高分辨率层序地层学原理与研究方法
汇 报 人：
时伟
专 业 ：地球探测与信息技术 时 间： 2018/5/9
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
一、高分辨率层序地层学概述
高分辨率层序地层学是以岩心、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、油区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。
1、用同位素进行高分辨率层序地层学研究。 2、用伽马能谱特征进行高分辨率层序地层学研 究。 3、古地磁反转地层法进行高分辨率层序地层学 研究。 4、高分辨率的生物地层法进行高分辨率层序地 层学研究。 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。
体积划分原理
A/S比值：
1、AS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。A/S<1时,发生进积作用;A/S>1时,发生退积作用。 2、A/S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。大量的地层 学和沉积学性质,包括岩石物性、相组合和相序、层组厚度、地层结 构及地层不整合面出现的频率等,都记录了保存程度和A/S值条件。 3、海岸线形态的变化是A/S值随时间推移的变化产生。
体积划分原理
2、体积划分原理：
体积划分原理：沉积物体积划分系指在成因地层内沉积 物被划分成不同的相域过程，它是基准面升、降过程中，不 同沉积环境内可容纳空间与沉积物供给量之间的关系的四维 （空间+时间）动力学变化过程的状态与产物。
概念： 可容纳空间（A）：泛泛指可供沉积物堆积的潜在空间。 沉积物供给量（S）：指物源区能够供给可容纳空间沉积物的潜 在值。 沉积通量（D）：指在有效可容纳空间内沉积，并被保存下来的 沉积物堆积的总量。
高分辨率层序地 层对此是同时代的地 层或界面之间的对比， 不是旋回幅度和岩石 类型的对比。 在成因层序的对 比中，基准面旋回的 转折点，可作为时间 地层对比的优选位置。 因为转折点为可 容纳空间增加到最大 值或减少到最小值的 单向变化的极限位置， 即基准面旋回上升和 下降的二分时间单元 的分界线。
三、高分辨率层序地层学研究方法
地层基准面原理
基准面变化的同一时间域范围内在地表不同地 理位置可表现出的四种地质作用：
（1）侵蚀作用 （2）沉积作用 （3）过路状态 （4）无沉积间断
地层基准面原理
地层基准面与沉积和侵蚀作用的关系图
地层基准面原理
基准面的特征：
1、基准面不是海平面，也不是相当于海平面或湖平面 的一个陆方向延伸的水平面。 2、基准面是一个相对于地球物理面上下震动并横向摆 动的抽象等势面。 3、在一个能量、物质、时间和空间被保存的封闭地层 系统中，基准面代表沉积物通量的能量最小的面。 4、基准面就是一个在其上即不发生沉积作用，也不发 生剥蚀作用，从而沉积物通量不发生变化的抽象面。 5、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。 6、基准面升降构成基准面旋回和可容纳空间。
二、高分辨率层序地层学原理
四个基本原理：
1、地层基准面原理 2、体积划分原理 3、相分异原理 4、旋回等时对比法则
二、高分辨率层序地层学原理
1.地层基准面原理：
基准面：地貌学上的平衡剖面或侵蚀基准面，即 基准面是侵蚀作用的终极状态。
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。