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中国高分辨率层序地层学的研究现状

关 键 词:
地质 储层 沉积 地化 层序地层
资源描述:
天 然 气 地 质 学收 稿 日 期 : 2005201225; 修 回 日 期 : 20052052031基 金 项 目 : 四 川 省 重 点 学 科 建 设 项 目 (编 号 : 414)资 助 1作 者 简 介 : 汪 彦 (19762) , 男 , 甘 肃 天 水 人 , 硕 士 , 主 要 从 事 层 序 地 层 学 研 究 . w 163. 高 分 辨 率 层 序 地 层 学 的 研 究 现 状汪   彦 1, 彭   军 1, 游 李 伟 1, 张 庆 堂 2, 孙 连 昌 3(1. 西 南 石 油 学 院 资 源 与 环 境 学 院 , 四 川 成 都 610500;   21 海 洋 石 油 开 发 公 司 , 山 东 东 营 257237;31 杜 家 店 镇 采 油 一 矿 105 队 , 山 东 滨 州 256600)摘 要 : 由 科 罗 拉 多 矿 业 学 院 C ro 授 提 出 的 高 分 辨 率 层 序 地 层 学 是 以 岩 芯 、 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 田 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 。 其 基 本 理 论 包 括 基 准 面 原 理 、 体 积 划 分 原 理 、 相 分 异 原 理 与 旋 回 等 时 对 比 法 则 。20 世 纪 90 年 代 中 期 高 分 辨 率 层 序 地 层 学 理 论 由 邓 宏 文 引 入 国 内 , 大 大 地 推 动 了 国 内 高 分 辨 率 层序 地 层 学 的 发 展 。 中 国 高 分 辨 率 层 序 地 层 学 研 究 取 得 的 丰 硕 成 果 主 要 表 现 在 : 理 论 上 的 创 新 、 油 气勘 探 开 发 应 用 领 域 的 拓 宽 和 其 他 方 面 上 的 应 用 等 。 虽 然 高 分 辨 率 层 序 地 层 学 仍 有 许 多 不 足 之 处 , 但在 陆 相 层 序 地 层 学 的 研 究 中 , 与 经 典 层 序 地 层 学 相 比 , 它 摆 脱 了 海 平 面 变 化 是 层 序 形 成 的 主 控 因 素这 一 思 想 的 束 缚 , 从 而 可 以 实 现 对 陆 相 高 分 辨 率 层 序 地 层 格 架 的 构 建 , 因 此 它 是 非 常 实 用 的 一 种 新理 论 。关 键 词 : 高 分 辨 率 层 序 地 层 学 ; 高 精 度 层 序 地 层 学 ; 高 频 层 序 地 层 学 ; 油 气 勘 探 与 开 发 ; 研 究 现 状中 图 分 类 号 : T       文 献 标 识 码 : A           文 章 编 号 : 167221926 (2005) 03203522070  前 言由 科 罗 拉 多 矿 业 学 院 C ro 授 提 出 的 高 分 辨率 层 序 地 层 学 是 以 岩 芯 、 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 田 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 ]。 其 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 核 心是 : 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 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 [2 ]。 也 就 是 说 , 是 基 准 面 变 化 控 制了 层 序 地 层 的 发 育 。 国 内 最 初 是 由 邓 宏 文 (1995)引入 该 理 论 , 随 后 受 到 了 石 油 地 质 工 作 者 的 高 度 重 视 。广 大 学 者 在 不 同 的 领 域 内 , 结 合 相 关 科 研 项 目 , 发 表了 一 批 很 有 价 值 的 学 术 论 文 , 有 力 地 推 动 了 高 分 辨率 层 序 地 层 学 在 国 内 的 发 展 。 但 是 由 于 高 分 辨 率 层序 地 层 学 在 国 内 研 究 时 间 较 短 , 并 且 在 引 进 初 期 对“ 高 分 辨 率 ” 的 含 义 理 解 不 同 , 因 此 在 理 论 及 应 用 上均 存 在 着 一 定 的 混 淆 及 偏 差 。 基 于 此 种 情 况 , 本 文 对国 内 高 分 辨 率 层 序 地 层 学 的 研 究 现 状 和 应 用 情 况 进行 了 回 顾 与 总 结 , 并 指 出 了 高 分 辨 率 层 序 地 层 学 存在 的 不 足 之 处 。1  对 高 分 辨 率 层 序 地 层 学 的 不 同 认 识本 文 所 讲 的 高 分 辨 率 层 序 地 层 学 (H 是 由 C ro 出 的 源 于经 典 层 序 地 层 学 的 一 门 重 要 的 分 支 学 科 。 但 高 分 辨率 层 序 地 层 学 的 概 念 最 初 是 由 H. W. Po en 3 ] (1989)在 研 究 小 型 阿 伯 塔 东 坷 里 三 角 洲 时 提 出的 , 是 指 形 成 于 “ 大 水 坑 ” 边 缘 、 在 暴 雨 季 节 发 育 的“ 高 分 辨 率 ” 经 典 层 序 地 层 学 。 因 此 国 内 学 者 对 “ 高 分辨 率 层 序 地 层 ” 有 了 不 同 的 理 解 , 特 别 是 在 20 世 纪第 16 卷 第 3 期2005 年 6 月          天 然 气 地 球 科 学U   C          V o l. 16 N o. 3  200590 年 代 中 后 期 , 有 些 学 者 在 引 用 “ 高 分 辨 率 层 序 地层 学 ” 一 词 时 存 在 着 一 定 的 混 淆 。 目 前 国 内 与 “ 高 分辨 层 序 ” 有 关 的 层 序 地 层 学 主 要 有 3 大 不 同 的 学 派 :即 高 频 层 序 地 层 学 、 高 精 度 层 序 地 层 学 和 高 分 辨 率层 序 地 层 学 。高 频 层 序 地 层 学 (H 念 最 初 由 W (1991) 提 出 。 相 当 于 M 1990) 和 Po en (1992) 的 四 - 五 级 甚 至六 级 旋 回 , 周 期 为 0. 01~ 0. 2 M a, 是 米 兰 柯 维 奇 驱动 的 气 候 变 化 和 高 频 短 周 期 海 平 面 变 化 的 综 合 产物 , 属 行 星 轨 道 参 数 (偏 心 率 、 偏 度 和 岁 差 )不 规 则 旋回 层 序 [4 ]。 国 内 倡 导 这 种 提 法 的 学 者 主 要 有 覃 建雄 [4, 5 ]、 魏 魁 生 [6 ]等 。 最 早 的 高 频 层 序 研 究 可 以 追 溯到 对 北 美 中 大 陆 晚 宾 夕 法 尼 亚 世 碳 酸 盐 岩 地 层 进 行旋 回 划 分 的 研 究 , 当 时 共 划 分 了 55 个 相 当 于 四 - 六级 的 高 频 旋 回 [4 ]。 后 来 大 量 研 究 也 证 实 了 在 碳 酸 盐岩 地 层 中 普 遍 发 育 四 - 六 级 高 频 层 序 。 W 还 认 为 : 这 种 高 频 层 序 横 向 追 踪 范 围 最 小 仅 数 平 方公 里 , 最 大 可 达 数 百 平 方 公 里 , 具 局 部 或 区 域 性 对 比意 义 , 在 特 殊 条 件 下 可 进 行 全 球 对 比 [4 ]。高 精 度 层 序 地 层 学 是 由 国 内 林 畅 松 教 授 [7, 8 ]、 魏魁 生 [9 ]所 倡 导 的 储 层 规 模 的 层 序 地 层 学 。 其 理 论 源于 0 ]、 Po en 1 ]和 V [12 ]的 研 究 成 果 , 他 们 提 出 了 “ 可 容 纳 空 间 ” 、 “ 相 对 海 平面 变 化 ” 、“ 基 准 面 变 化 ” 、“ 强 制 性 海 退 ” 等 重 要 概 念 ,不 断 提 高 层 序 和 沉 积 体 系 域 的 划 分 精 度 , 发 展 和 完善 了 层 序 地 层 学 理 论 。 林 畅 松 认 为 相 对 于 有 限 的 钻井 和 露 头 及 地 震 剖 面 等 资 料 为 基 础 的 低 精 度 层 序 地层 分 析 而 言 , 具 有 密 集 的 钻 井 和 露 头 、 岩 芯 等 资 料 、生 物 地 层 、 二 维 和 三 维 地 震 资 料 控 制 的 层 序 地 层 学称 为 高 精 度 的 层 序 地 层 学 [7, 8 ]。 因 此 利 用 岩 芯 、 钻 井和 露 头 资 料 , 将 作 为 地 层 格 架 的 三 级 层 序 尽 可 能 划分 成 更 小 的 四 级 、 五 级 层 序 或 体 系 域 , 并 依 此 建 立 高精 度 层 序 地 层 格 架 来 进 行 地 层 对 比 , 即 可 达 到 “ 高 分辨 率 ” 的 目 的 。 需 要 指 出 的 是 高 精 度 层 序 地 层 学 同 样是 用 H lu 文 词组 翻 译 的 。 魏 魁 生 则 根 据 地 震 、 钻 井 、 古 生 物 、 同 位 素等 资 料 综 合 分 析 , 借 助 于 琼 东 南 盆 地 与 全 球 海 平 面升 降 频 率 和 变 化 趋 势 的 相 似 性 , 共 识 别 出 了 19 个 三级 层 序 、 57 个 体 系 域 、 54 个 以 上 准 层 序 组 , 196 个 以上 准 层 序 ; 并 将 高 精 度 层 序 地 层 学 译 为 H p ]。高 分 辨 率 层 序 地 层 学 在 国 内 的 倡 导 人 主 要 以 邓宏 文 、 郑 荣 才 等 研 究 者 为 代 表 。 其 理 论 是 由 C ro 授 (1994)所 提 出 的 , 它 与 以 往 的 经 典 层 序 地 层 学 , 包括 上 面 提 到 的 高 频 层 序 地 层 学 、 高 精 度 层 序 地 层 学有 所 不 同 。 关 于 高 分 辨 率 层 序 地 层 学 的 理 论 知 识 已有 很 多 相 关 论 文 都 做 过 详 细 的 介 绍 , 这 里 就 不 专 门一 一 罗 列 了 。 其 主 要 的 观 点 有 : ① 引 用 、 发 展 了W 出 的 地 层 基 准 面 概 念 , 并 提 出 了 “ 沉 积 物体 积 分 配 ” 、“ 相 分 异 ” 、“ 基 准 面 旋 回 的 转 换 点 ” 和 “ 二分 时 间 单 元 ” 等 重 要 的 概 念 ; ② 高 分 辨 率 层 序 地 层 学中 的 沉 积 旋 回 是 取 决 于 海 平 面 变 化 、 构 造 沉 降 、 沉 积负 荷 、 沉 积 通 量 和 沉 积 地 形 等 综 合 因 素 所 制 约 的 基准 面 升 降 旋 回 ; ③ 其 研 究 目 的 是 在 于 建 立 高 时 间 精度 的 等 时 地 层 格 架 和 地 层 框 架 内 进 行 同 级 次 地 层 之间 的 对 比 [1 ]。 国 内 学 者 认 为 : 所 谓 “ 高 分 辨 率 ” 的 实 质系 指 对 不 同 层 次 的 地 层 基 准 面 旋 回 进 行 划 分 和 对 比的 高 精 度 的 时 间 分 辨 率 , 也 即 时 间 - 地 层 单 元 即 可以 用 于 油 气 田 勘 探 阶 段 长 时 间 尺 度 地 层 单 元 (如 巨旋 回 、 超 长 期 基 准 面 旋 回 、 长 期 基 准 面 旋 回 ) 的 划 分和 等 时 对 比 , 也 可 以 用 于 油 气 田 开 发 阶 段 短 时 间 尺度 地 层 单 元 (如 中 期 基 准 面 旋 回 、 短 期 基 准 面 旋 回 、超 短 期 基 准 面 旋 回 )的 划 分 和 等 时 对 比 [13 ]。综 上 所 述 , 可 以 看 出 不 同 的 学 者 对 “ 高 分 辨 率 ”的 含 义 各 有 不 同 的 理 解 , 或 将 其 视 为 高 分 辨 率 地 震地 层 学 的 代 名 词 ; 或 将 其 等 同 为 高 频 层 序 , 认 为 在 岩性 、 测 井 或 地 震 剖 面 中 将 层 序 尽 可 能 地 划 分 为 最 小成 因 地 层 单 元 , 即 可 达 到 “ 高 分 辨 率 ” 的 目 的 。 所 以 高频 层 序 地 层 学 和 高 精 度 层 序 地 层 学 只 是 借 助 于 其 它密 集 的 原 始 资 料 , 将 原 来 划 分 出 的 三 级 层 序 进 一 步细 分 , 但 不 论 是 所 运 用 的 术 语 , 还 是 遵 循 的 地 层 划 分原 理 , 都 是 以 经 典 层 序 地 层 学 的 理 论 知 识 为 依 据 , 仅仅 是 从 不 同 角 度 考 虑 了 细 化 地 层 的 划 分 级 次 , 因 此二 者 仍 然 属 于 经 典 层 序 地 层 学 范 畴 。 而 高 分 辨 率 层序 地 层 学 是 以 地 层 基 准 面 升 降 旋 回 为 成 因 地 层 沉 积的 主 控 因 素 。 由 于 影 响 地 层 基 准 面 变 化 的 因 素 (海 平面 变 化 、 构 造 沉 降 、 沉 积 负 荷 、 沉 积 通 量 和 沉 积 地 形等 )在 不 同 的 沉 积 环 境 中 是 不 同 的 , 在 同 一 基 准 面 旋回 过 程 中 的 不 同 时 期 亦 不 同 , 因 此 造 成 了 在 不 同 地区 或 不 同 相 域 的 沉 积 物 在 相 序 和 叠 加 样 式 上 的 差异 。 因 而 从 严 格 意 义 上 讲 , C ro 提 出 的 高 分 辨 率层 序 地 层 学 并 不 完 全 属 于 经 典 层 序 地 层 学 , 而 应 该是 经 典 层 序 地 层 学 的 延 伸 和 提 高 。 本 文 重 点 讨 论 的就 是 此 种 意 义 的 高 分 辨 率 层 序 地 层 学 。2  高 分 辨 率 层 序 地 层 学 的 研 究 现 状我 国 在 20 世 纪 90 年 代 中 期 开 始 陆 续 将 国 外 有353N o. 3                      汪 彦 等 : 中 国 高 分 辨 率 层 序 地 层 学 的 研 究 现 状                        关 高 分 辨 率 层 序 地 层 学 的 论 文 介 绍 给 读 者 。 虽 然 不同 学 者 有 不 同 的 理 解 和 译 法 , 但 经 过 一 段 时 间 的 理论 研 究 和 应 用 实 践 后 , 基 本 上 达 成 了 共 识 。 目 前 在 文献 中 所 提 到 的 高 分 辨 率 层 序 地 层 学 一 般 均 指 由C ro 提 出 的 基 准 面 旋 回 的 高 分 辨 率 层 序 地 层学 。 国 内 高 分 辨 率 层 序 地 层 学 主 要 是 在 理 论 创 新 、 油气 田 勘 探 开 发 应 用 领 域 以 及 其 他 应 用 领 域 等 方 面 均取 得 了 丰 硕 的 成 果 。2. 1  在 理 论 上 的 创 新 和 发 展经 过 国 内 众 多 学 者 的 研 究 , 高 分 辨 率 层 序 地 层学 理 论 方 面 得 到 了 进 一 步 的 完 善 和 提 高 。 邓 宏 文 不仅 将 高 分 辨 率 层 序 地 层 学 原 理 首 先 引 入 国 内 [1, 2, 14 ],更 重 要 的 是 还 将 其 应 用 到 油 气 田 勘 探 开 发 的 不 同 领域 [15~ 17 ]。 特 别 是 以 郑 荣 才 、 彭 军 为 代 表 的 研 究 者 在关 于 地 层 基 准 面 (以 下 简 称 基 准 面 )旋 回 的 理 论 研 究方 面 所 取 得 的 进 展 尤 为 突 出 , 主 要 体 现 在 以 下 2 个方 面 :2. 1. 1  陆 相 盆 地 基 准 面 旋 回 级 次 划 分 的 标 准C ro 出 的 高 分 辨 率 层 序 地 层 学 对 于 基 准 面旋 回 划 分 的 分 级 性 并 没 有 明 确 加 以 界 定 , 只 是 简 单地 分 为 短 期 、 中 期 和 长 期 3 类 基 准 面 旋 回 [2 ]。 这 种 划分 方 法 极 易 导 致 人 们 在 进 行 基 准 面 旋 回 划 分 时 , 对同 一 基 准 面 旋 回 相 对 长 短 (地 层 的 厚 薄 及 年 龄 的 新老 )理 解 的 不 同 而 导 致 划 分 的 不 一 致 和 混 乱 , 不 利 于工 作 中 的 应 用 与 对 比 。 在 这 种 情 况 下 , 郑 荣 才 、 彭 军等 人 通 过 对 辽 河 断 陷 盆 地 、 鄂 尔 多 斯 盆 地 、 川 西 前 陆盆 地 、 百 色 走 滑 盆 地 [18~ 21 ]等 地 区 的 地 层 相 继 进 行 了高 分 辨 率 层 序 地 层 学 研 究 后 , 提 出 了 具 有 不 同 成 因特 征 、 发 育 规 模 和 识 别 标 志 的 6 种 成 因 界 面 类 型 ; 据此 将 基 准 面 旋 回 划 分 为 巨 旋 回 、 超 长 周 期 、 长 周 期 、中 周 期 、 短 周 期 和 超 短 周 期 六 个 级 次 ; 指 出 了 这 些 旋回 界 面 的 重 要 识 别 标 志 , 以 及 不 同 级 次 的 基 准 面 旋回 的 控 制 因 素 和 基 本 特 征 [13 ]。 这 项 研 究 成 果 进 一 步细 化 了 地 层 划 分 单 元 , 达 到 了 高 时 间 精 度 地 层 划 分与 对 比 的 目 的 , 更 重 要 的 是 完 善 了 高 分 辨 率 层 序 地层 学 在 旋 回 级 次 上 的 划 分 标 准 。 在 实 际 划 分 地 层 单元 时 , 特 别 是 在 油 气 田 开 发 阶 段 , 这 种 高 频 低 级 次 的中 期 、 短 期 和 超 短 期 基 准 面 旋 回 与 油 气 田 开 发 区 块中 的 砂 组 、 小 层 砂 体 和 单 砂 体 具 有 很 好 的 对 应 关 系 。据 此 可 以 将 地 层 不 同 级 次 的 基 准 面 旋 回 与 砂 体 的 划分 对 应 起 来 , 对 于 在 开 发 阶 段 正 确 划 分 与 对 比 砂 组 、小 层 砂 体 和 单 砂 体 有 重 要 的 指 导 意 义 [22~ 24 ]。 也 有 学者 赞 同 以 V 1990) 层 序 划 分 框 架 为 基础 的 5 级 基 准 面 旋 回 的 分 法 , 如 王 嗣 敏 (2004) [25 ]的划 分 法 。 另 外 , 也 还 有 其 它 不 同 的 划 分 方 法 , 在 此 不再 一 一 介 绍 。2. 1. 2  基 准 面 旋 回 结 构 和 叠 加 样 式 的 沉 积 动 力 学分 析由 于 高 分 辨 率 层 序 地 层 学 是 建 立 在 基 准 面 旋 回基 础 上 的 理 论 体 系 , 因 此 识 别 高 频 低 级 次 基 准 面 旋回 与 沉 积 动 力 学 的 关 系 , 便 成 为 了 高 精 度 的 时 间 等时 地 层 对 比 和 建 立 高 分 辨 率 时 间 - 地 层 格 架 的 关键 。 基 准 面 的 升 降 变 化 引 起 了 可 容 纳 空 间 和 沉 积 物供 给 量 的 相 对 变 化 , 从 而 导 致 了 在 不 同 时 期 内 同 一地 区 相 序 上 的 差 别 、 不 同 地 区 在 同 一 时 间 域 内 相 域上 的 不 同 分 布 ; 以 及 在 同 一 基 准 面 旋 回 内 可 容 纳 空间 与 沉 积 物 供 给 量 比 值 的 变 化 使 得 地 层 的 叠 加 样 式和 保 存 程 度 (沉 积 或 剥 蚀 ) 在 不 同 地 区 也 就 有 所 不同 。 因 此 识 别 出 它 们 之 间 以 及 相 关 量 之 间 的 相 互 关系 是 进 一 步 认 识 沉 积 物 保 存 程 度 和 地 层 叠 加 样 式 的关 键 , 也 是 进 一 步 理 解 不 同 级 次 基 准 面 旋 回 之 间 的叠 置 关 系 和 相 序 变 化 规 律 的 基 础 。 基 于 此 情 况 , 以 郑荣 才 为 首 的 研 究 组 提 出 了 基 准 面 升 降 变 化 与 沉 积 动力 学 的 关 系 [26 ]。 郑 荣 才 等 以 中 期 基 准 面 旋 回 为 例 ,借 助 中 期 基 准 面 旋 回 变 化 与 沉 积 动 力 学 之 间 的 关系 , 进 一 步 划 分 了 (超 )短 期 旋 回 , 描 述 了 在 中 期 基 准面 旋 回 内 (超 ) 短 期 基 准 面 旋 回 的 不 同 叠 加 样 式 , 并建 立 了 以 中 期 基 准 面 旋 回 为 框 架 单 元 的 短 期 旋 回(或 超 短 期 旋 回 ) 的 理 想 叠 加 模 式 , 即 把 中 期 基 准 面旋 回 分 为 缓 慢 上 升 、 加 速 上 升 、 由 上 升 转 向 下 降 、 快速 下 降 和 下 降 至 最 低 点 再 折 向 上 的 不 同 演 化 阶 段 ,(超 )短 期 基 准 面 旋 回 随 之 形 成 不 同 的 沉 积 结 构 和 叠加 样 式 。2. 2  在 油 气 田 勘 探 开 发 中 的 应 用高 分 辨 率 层 序 地 层 学 的 主 要 目 的 是 为 了 建 立 区域 性 高 时 间 精 度 的 等 时 地 层 对 比 格 架 , 进 而 对 油 田乃 至 油 藏 级 储 层 , 特 别 是 对 储 层 、 隔 层 及 烃 源 岩 分 布进 行 评 价 和 预 测 。 本 文 主 要 从 以 下 几 个 方 面 进 行 归纳 总 结 :2. 2. 1  在 油 气 田 勘 探 中 的 运 用由 于 油 气 田 勘 探 的 工 作 量 大 , 成 本 高 , 并 且 缺 少系 统 详 细 的 资 料 可 供 参 考 。 各 大 油 田 在 诸 如 地 层 划分 、 定 年 和 区 域 对 比 、 地 层 格 架 中 的 生 储 盖 组 合 特征 、 有 利 储 集 砂 体 或 砂 层 组 的 时 空 展 布 和 追 踪 对 比 、以 及 有 利 区 块 的 选 择 和 油 气 藏 预 测 评 价 等 方 面 , 不同 程 度 上 存 在 着 难 以 正 确 区 分 地 层 等 棘 手 的 问 题 。因 此 采 用 高 分 辨 率 层 序 地 层 学 的 观 点 来 解 决 这 些 地质 问 题 , 将 会 更 有 效 地 进 行 油 气 的 开 采 。 郑 荣 才 [27 ]453天   然   气   地   球   科   学                             V o l. 16利 用 高 分 辨 率 层 序 地 层 分 析 将 鄂 尔 多 斯 盆 地 上 古 生界 划 分 为 3 个 超 长 期 、 8 个 长 期 、 19 个 中 期 基 准 面 旋回 , 建 立 了 以 长 期 旋 回 层 序 为 年 代 地 层 框 架 , 中 期 旋回 层 序 为 等 时 地 层 对 比 单 元 的 层 序 地 层 格 架 ; 并 讨论 了 高 分 辨 率 层 序 地 层 与 天 然 气 藏 的 关 系 。 刘 云田 [28 ]等 利 用 高 分 辨 率 层 序 地 层 学 从 库 车 坳 陷 下 侏罗 统 阿 合 组 中 识 别 出 6 个 长 期 基 准 面 旋 回 以 及 20~ 23 个 中 期 基 准 面 旋 回 , 认 为 长 期 基 准 面 旋 回 是 建立 高 分 辨 率 层 序 地 层 对 比 格 架 的 基 础 和 关 键 。 赵 俊兴 等 [29 ]认 为 应 用 高 分 辨 率 层 序 地 层 学 方 法 进 行 地层 对 比 能 使 对 比 的 等 时 性 更 强 、 精 度 更 高 , 进 而 可 更好 地 反 映 原 始 古 地 貌 特 征 。归 纳 前 人 在 油 气 田 勘 探 阶 段 高 分 辨 率 层 序 地 层学 的 研 究 成 果 , 可 以 看 出 , 低 频 高 级 次 基 准 面 旋 回 层序 可 较 好 地 应 用 于 盆 地 勘 探 阶 段 地 层 组 段 的 划 分 、区 域 地 层 对 比 、 盆 地 古 地 貌 分 析 、 中 小 比 例 尺 等 时 岩相 古 地 理 图 的 编 制 、 生 储 盖 组 合 分 析 、 有 利 勘 探 目 标的 优 选 和 评 价 、 进 而 确 定 有 利 的 开 发 区 块 、 预 测 评 价油 气 层 等 地 质 研 究 工 作 。2. 2. 2  在 油 气 田 开 发 中 的 应 用高 分 辨 率 层 序 地 层 学 更 有 助 于 解 决 油 气 田 开 发工 作 中 面 临 的 许 多 地 质 问 题 。 目 前 国 内 大 部 分 此 方面 的 文 章 多 是 关 于 油 气 田 储 层 方 面 的 研 究 。 利 用 高分 辨 率 层 序 地 层 学 评 价 储 层 , 其 研 究 工 作 已 经 能 够精 细 到 目 前 油 藏 细 分 开 发 调 整 的 最 小 单 元 (单 砂 体 )上 、 能 够 应 用 到 储 层 流 动 单 元 层 次 性 的 分 析 中 、 以 及应 用 于 油 藏 描 述 、 油 藏 模 拟 的 储 层 划 分 和 预 测 中 。在 油 气 田 开 发 过 程 中 , 利 用 高 分 辨 率 层 序 地 层学 原 理 划 分 不 同 级 次 的 基 准 面 旋 回 和 所 建 立 相 应 高时 间 精 度 的 层 序 地 层 格 架 , 不 仅 可 以 满 足 高 时 间 精度 的 小 层 砂 体 和 单 砂 体 的 等 时 追 踪 对 比 以 及 等 时 大比 例 尺 沉 积 微 相 图 的 编 制 , 更 重 要 的 是 可 以 进 行 储集 砂 体 时 空 展 布 规 律 的 三 维 预 测 和 定 量 评 价 , 这 为进 一 步 深 层 次 的 油 田 地 质 开 发 提 供 了 可 靠 的 地 质 模型 。 在 这 方 面 , 有 些 学 者 已 经 进 行 过 深 入 的 研究 [20, 30~ 32 ]① , 并 提 出 了 一 套 在 油 气 田 开 发 中 利 用 基准 面 旋 回 和 可 容 纳 空 间 与 沉 积 物 供 给 量 比 值 的 变 化对 储 层 进 行 划 分 评 价 的 理 论 依 据 , 以 及 对 储 层 物 性 、非 均 质 性 和 剩 余 油 分 布 研 究 的 科 学 方 法 。由 于 基 准 面 变 化 的 旋 回 性 与 油 气 储 层 及 储 层 流动 单 元 的 层 次 性 二 者 之 间 有 着 很 好 的 对 应 关 系 。 在不 同 级 次 基 准 面 旋 回 地 层 内 , 储 层 流 动 单 元 的 发 育及 其 优 劣 与 基 准 面 升 降 过 程 中 可 容 纳 空 间 与 沉 积 物供 给 量 的 比 值 变 化 有 着 密 切 的 关 系 , 所 以 可 利 用 高频 级 次 的 基 准 面 旋 回 的 沉 积 机 理 和 相 对 应 的 地 层 对比 , 结 合 储 层 的 沉 积 成 岩 作 用 以 及 现 场 生 产 动 态 数据 来 划 分 流 动 单 元 。 张 尚 锋 等 [33 ]以 泌 阳 凹 陷 双 河 油田 为 例 , 应 用 高 分 辨 率 层 序 地 层 学 对 储 层 流 动 单 元层 次 性 进 行 了 定 性 的 研 究 。 吴 胜 和 等 [34 ]在 研 究 吐 哈盆 地 温 吉 桑 - 米 登 油 田 中 侏 罗 统 三 间 房 组 辫 状 河 三角 洲 储 层 时 , 认 为 应 用 高 分 辨 率 层 序 地 层 学 所 建 立的 高 分 辨 率 时 间 地 层 单 元 格 架 为 进 一 步 研 究 储 层 流动 单 元 及 渗 流 屏 障 的 时 空 展 布 奠 定 了 基 础 , 并 提 出了 一 套 研 究 流 动 单 元 的 新 思 路 。还 有 许 多 学 者 在 油 藏 描 述 、 油 藏 数 值 模 拟 [35 ]中尝 试 着 应 用 了 高 分 辨 率 层 序 地 层 学 原 理 , 也 取 得 了显 著 的 成 果 。 其 中 , 申 本 科 等 [36 ]认 为 油 藏 描 述 技 术未 来 的 发 展 方 向 是 : 进 一 步 发 展 及 应 用 高 分 辨 率 层序 地 层 学 , 应 用 井 间 地 震 技 术 和 四 维 地 震 技 术 监 测油 藏 开 采 动 态 等 。 曹 树 春 [37 ]认 为 应 用 高 分 辨 率 层 序地 层 学 、 结 构 单 元 及 流 动 单 元 分 析 的 三 位 一 体 理 论是 储 层 油 藏 精 细 描 述 的 新 思 路 。综 上 所 述 , 高 分 辨 率 层 序 地 层 学 在 油 气 田 开 发阶 段 的 地 质 研 究 和 应 用 方 面 , 高 频 级 次 的 基 准 面 旋回 层 序 可 较 好 地 应 用 于 开 发 区 块 的 油 层 或 砂 组 单 元划 分 、 小 层 砂 体 或 单 砂 体 的 等 时 追 踪 与 对 比 、 高 精 度大 比 例 尺 等 时 岩 相 古 地 理 图 的 编 制 、 砂 体 时 空 展 布规 律 、 几 何 形 态 、 连 通 性 、 非 均 质 性 及 剩 余 油 分 布 的研 究 ; 并 指 明 了 碎 屑 岩 油 藏 剩 余 油 研 究 的 思 路 。2. 3  在 煤 层 研 究 方 面 的 应 用高 分 辨 率 层 序 地 层 学 着 眼 于 沉 积 矿 产 [1 ], 因 而含 煤 层 系 同 样 可 以 应 用 高 分 辨 率 层 序 地 层 学 进 行 相应 的 地 层 对 比 研 究 。 但 因 含 煤 层 序 的 结 构 具 有 特 殊性 和 多 样 性 , 所 以 含 煤 地 层 的 高 分 辨 率 层 序 地 层 分析 必 须 紧 密 结 合 聚 煤 盆 地 充 填 沉 积 的 特 点 和 盆 地 的类 型 ; 特 别 是 含 煤 地 层 中 的 高 分 辨 率 事 件 界 面 的 识别 与 对 比 对 确 定 高 分 辨 率 层 序 地 层 格 架 具 有 重 要 的指 示 意 义 。国 内 有 许 多 学 者 已 经 在 这 方 面 进 行 了 很 有 价 值的 研 究 。 如 杜 振 川 等 [38, 39 ]运 用 高 分 辨 率 层 序 地 层 学的 原 理 对 百 色 盆 地 早 第 三 纪 和 河 北 石 炭 — 二 叠 纪 的含 煤 岩 系 研 究 后 , 认 为 内 陆 表 海 盆 地 成 煤 演 化 及 其沉 积 作 用 与 基 准 面 变 化 密 切 相 关 , 聚 煤 作 用 的 发 育同 样 要 受 到 基 准 面 变 化 的 严 格 控 制 , 形 成 旋 回 结 构十 分 清 晰 的 含 煤 层 序 , 其 层 序 特 征 同 样 取 决 于 可 容553N o. 3                      汪 彦 等 : 中 国 高 分 辨 率 层 序 地 层 学 的 研 究 现 状                        ① 彭 军 1 高 分 辨 率 层 序 地 层 学 在 油 气 勘 探 开 发 中 的 应 用 研 究 1 内部 资 料 , 20021纳 空 间 的 多 少 及 新 增 可 容 纳 空 间 的 变 化 速 度 。 一 般来 说 , 盆 地 沉 积 体 受 构 造 沉 降 、 气 候 和 物 源 供 应 等 多因 素 的 综 合 影 响 , 导 致 了 沉 积 基 准 面 的 升 降 变 化 , 因而 控 制 了 盆 地 的 充 填 沉 积 层 序 , 因 此 盆 内 基 准 面 旋回 和 变 化 的 分 析 就 为 聚 煤 规 律 研 究 提 供 了 基 本 的 概念 模 型 。 大 面 积 分 布 的 厚 煤 层 , 必 须 有 基 准 面 的 不 断抬 升 、 持 续 存 在 的 可 容 纳 空 间 作 保 证 , 才 能 形 成 。 而李 增 学 等 [40, 41 ]利 用 高 分 辨 率 层 序 地 层 学 理 论 研 究了 淮 南 煤 田 二 叠 系 后 也 得 出 相 类 似 的 观 点 , 并 提 出了 聚 煤 盆 地 高 分 辨 率 层 序 地 层 界 面 识 别 、 层 序 级 次划 分 的 基 本 原 则 。 由 于 含 煤 盆 地 的 地 质 背 景 和 类 型具 有 多 样 性 , 因 此 , 高 分 辨 层 序 地 层 分 析 必 须 结 合 聚煤 盆 地 的 特 点 。 比 如 陆 相 聚 煤 盆 地 的 层 序 划 分 不 同于 陆 表 海 盆 地 、 坳 陷 型 盆 地 , 与 断 陷 型 盆 地 又 有 所 不同 。 另 外 , 含 煤 盆 地 的 高 分 辨 率 层 序 地 层 研 究 中 , 对煤 层 本 身 的 详 细 分 析 也 是 非 常 重 要 的 , 因 为 泥 炭 堆积 与 海 (或 湖 ) 平 面 变 化 具 有 密 切 关 系 , 对 煤 层 体 本身 的 研 究 可 以 获 得 更 多 的 有 关 水 平 面 变 化 的 信 息 。2. 4  在 其 它 方 面 的 应 用目 前 国 内 学 者 一 方 面 将 高 分 辨 率 层 序 地 层 学 的原 理 大 量 地 运 用 到 沉 积 地 层 的 划 分
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本文标题:中国高分辨率层序地层学的研究现状
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