郑荣才高分辨率层序分析在河流相砂体等时对比中的应用课件

高分辨率层序分析在河流相砂体等高分辨率层序分析在河流相砂体等时对比中的应用时对比中的应用 主讲主讲：郑荣才郑荣才 教授教授Zheng RongcaiZheng Rongcai 成都理工大学成都理工大学“油气藏地质及开发工程油气藏地质及开发工程”国家重点实验室国家重点实验室State Key Laboratory of Oil and Gas Reservoir Geology tate Key Laboratory of Oil and Gas Reservoir Geology and Exploitation,Chengdu University of Technologyand Exploitation,Chengdu University of Technology2002.10.20.ISOCHRONIC CORRELATION OF FLUVAIL SANDYBODIES BY HIGH-RESOLUTION SEQUENCE TECHNIQUE小层砂体等时对比技术历来为小层砂体等时对比技术历来为陆相地层油气藏地质和开发工陆相地层油气藏地质和开发工程中最基本和最重要的精细地程中最基本和最重要的精细地质研究内容之一，也是急需解质研究内容之一，也是急需解决的关键技术难题之一。决的关键技术难题之一。以标志层为等时对比依据的砂对砂、泥对泥（或以标志层为等时对比依据的砂对砂、泥对泥（或 测井曲线的尖对尖、凹对凹）的韵律层逐层测井曲线的尖对尖、凹对凹）的韵律层逐层 对对 比法；比法；等高程和等厚度和为标志的等厚切片法；等高程和等厚度和为标志的等厚切片法；相控条件下的旋回分级对比法相控条件下的旋回分级对比法1133等技术方法等技术方法;基于基准面旋回原理的高分辨率层序地层学理论基于基准面旋回原理的高分辨率层序地层学理论 的对比技术方法的对比技术方法(旋回等时对比法则旋回等时对比法则)常用的砂体等时对比技术：常用的砂体等时对比技术：这这一一技技术术方方法法重重点点强强调调了了地地层层旋旋回回中中的的洪洪泛泛面面和和层层序序界界面面等等时时性性，采采用用较较长长期期旋旋回回到到较较短短期期旋旋回回多多层层次次逐逐级级对对比比的的技技术术方方法法，将将砂砂体体纳纳入入相相关关时时间间尺尺度度的的等等时时地地层层格格架架中中加加以以描描述述和和追追踪踪对对比比，在在相相当当短短期期层层序序级级别别的的中中、长长井井距距砂砂体体等等时时追追踪踪对对比比研研究究中中，精精度度可可达达到到十十数数米米级级（小小层层砂砂体体），近近井井距距的的砂砂体体等等时时追追踪踪精精度度的的极极限限可可达达数数米米至至亚亚米米级级（单单砂砂体体），因因而而非非常常有有效效地地提提高高了了砂砂体体等等时时对对比比精精度度，成成为为当当前前最最重重要要的的砂砂体体等等时时对对比比技技术术方方法法之之一一,特特别别是是在在河河流流相相砂砂体体的等时对比中有广阔的应用前景。的等时对比中有广阔的应用前景。层序地层格架中的层序地层格架中的河流砂体河流砂体形成演化和分布规律形成演化和分布规律 在中期层序为年代地层框架的等时地层格架中，在中期层序为年代地层框架的等时地层格架中，同时代短期层序中的河流相砂体发育状况和层序结同时代短期层序中的河流相砂体发育状况和层序结构差异较大而直接影响着河流相砂体的对比精度，构差异较大而直接影响着河流相砂体的对比精度，因此，深入了解中期基准面旋回过程中短期河流旋因此，深入了解中期基准面旋回过程中短期河流旋回的沉积动力学条件、结构类型、叠加样式和分布回的沉积动力学条件、结构类型、叠加样式和分布模式（图模式（图1 1），是对河流相砂体进行合理划分和等），是对河流相砂体进行合理划分和等时对比的基础时对比的基础 。图图1 1 中期旋回过程的短期层序结构类型和分布模式中期旋回过程的短期层序结构类型和分布模式Fig.1 The changes and distribution of short term Fig.1 The changes and distribution of short term base-level cycles with aifferent sequenceStructure base-level cycles with aifferent sequenceStructure and stacking patterm in middle term base-level cyclesand stacking patterm in middle term base-level cycles 沉积物补给量远大于至大于可容纳空间增量的沉积物补给量远大于至大于可容纳空间增量的进积方式进积方式,短期层序仅保存上升相域沉积物，由连续短期层序仅保存上升相域沉积物，由连续叠置的河道组成层序，具有向上叠置的河道组成层序，具有向上“变深变深”非对称型非对称型旋回结构变化的叠加样式旋回结构变化的叠加样式 ;沉积物补给量等于或略小于基准面上升期可容空沉积物补给量等于或略小于基准面上升期可容空间增量的加积方式进行，由河道砂岩间增量的加积方式进行，由河道砂岩天然堤粉砂岩天然堤粉砂岩洪泛平原泥岩洪泛平原泥岩决口扇粉砂岩组成层序，具上升半旋回决口扇粉砂岩组成层序，具上升半旋回为主的不完全对称型向对称型变化的叠加样式为主的不完全对称型向对称型变化的叠加样式;基准面上升达最高点位置时的洪泛期至下降早期，基准面上升达最高点位置时的洪泛期至下降早期，可容纳空间增大至逐渐减小和沉积物补给量趋于增高，可容纳空间增大至逐渐减小和沉积物补给量趋于增高，沉积作用从退积进入加积沉积作用从退积进入加积弱进积状态，由天然堤粉砂弱进积状态，由天然堤粉砂岩岩河漫湖泥岩河漫湖泥岩决口扇粉砂岩组成对称型旋回结构决口扇粉砂岩组成对称型旋回结构;在在基基准准面面下下降降接接近近至至与与沉沉积积界界面面重重合合前前的的时时间间段段，出出现现反反粒粒序序沉沉积积作作用用,由由天天然然堤堤粉粉砂砂岩岩洪洪泛泛平平原原泥泥岩岩决决口口扇扇粉粉砂砂岩岩组组成成下下降降半半旋旋回回为为主主的的不不完完全全对对称称型型旋旋回回结结构构。在在河河间间洼洼地地，由由决决口口扇扇砂砂体体直直接接洪洪泛泛平原泥岩之上，可形成向上变浅的非对称型旋回结构平原泥岩之上，可形成向上变浅的非对称型旋回结构;基准面大幅度穿越沉积界面并达到最低点极限基准面大幅度穿越沉积界面并达到最低点极限位置的过程中，可造成持续的暴露和侵蚀冲刷作用，位置的过程中，可造成持续的暴露和侵蚀冲刷作用，形成以冲刷面为代表的中期层序界面。形成以冲刷面为代表的中期层序界面。基准面大幅基准面大幅度穿越沉积界面度穿越沉积界面并达到最低点极并达到最低点极限位置的过程中，限位置的过程中，可造成持续的暴可造成持续的暴露和侵蚀冲刷作露和侵蚀冲刷作用，形成以冲刷用，形成以冲刷面为代表的中期面为代表的中期层序界面层序界面 苏苏6井盒井盒8下下段辫状河沉积序列、段辫状河沉积序列、剖面结构和基准面旋回特征剖面结构和基准面旋回特征 区内盒区内盒8 8下下段段普遍具有普遍具有WallkerWallker和和CantCant提出的辫提出的辫状河沉积序列特状河沉积序列特征征苏里格庙上古砂体辫状河高分辨率层序地层学特征苏里格庙上古砂体辫状河高分辨率层序地层学特征苏里格庙上古砂体曲流河高分辨率层序地层学特征苏里格庙上古砂体曲流河高分辨率层序地层学特征 冲冲刷刷面面对对下下伏伏层层侵侵蚀蚀强强度度取取决决于于基基准准面面的的下下降降幅幅度度,可可穿越一个或数个短期层序，具有一定的穿时性；穿越一个或数个短期层序，具有一定的穿时性；界界面面下下的的地地层层保保存存状状况况有有很很大大差差别别，具具有有河河流流下下切切或或具具低低幅幅隆隆升升作作用用的的部部位位缺缺失失可可能能较较多多，短短期期层层序序所所保保存存量量较较少少，侵蚀相对较弱的低洼部位，短期层序可得到较好保存侵蚀相对较弱的低洼部位，短期层序可得到较好保存;河河道道持持续续下下切切侵侵蚀蚀形形成成的的河河谷谷，在在基基准准面面重重新新上上升升时时是是率先产生可容纳空间的位置，通常被河道砂体优先充填率先产生可容纳空间的位置，通常被河道砂体优先充填;由由于于基基准准面面上上升升初初期期可可容容纳纳空空间间增增量量小小于于下下切切河河道道体体积积，因因此此，下下切切河河道道的的早早期期充充填填序序列列大大多多数数由由多多个个向向盆盆地地方方向向延延伸伸，向向河河道道两两岸岸和和上上游游方方向向上上超超扩扩大大的的河河道道砂砂体体连连续续叠叠置置组组成成,形成等高程、非同期、异成因相邻发育的砂体形成等高程、非同期、异成因相邻发育的砂体(图图2)2)。该该冲冲刷刷面面为为代代表表的的河河流流相相中中期期层层序序界界面面具具有如下几个重要的层序地层学意义：有如下几个重要的层序地层学意义：图图2 等高程、非同期、异成因的河流砂体相邻发育成因解释等高程、非同期、异成因的河流砂体相邻发育成因解释Fig.2 Origin model of sandbodies developed from same seat with with isocontour,noncorresponding period and different genesis 在同一个层序中在同一个层序中,从河道至泛滥平原（或河间湖从河道至泛滥平原（或河间湖泊、沼泽）的不同相带，或中期基准面由上升期的泊、沼泽）的不同相带，或中期基准面由上升期的河道至下降期的泛滥平原（或岸后沼泽、河间湖泊）河道至下降期的泛滥平原（或岸后沼泽、河间湖泊）沉积演化过程，出现由低可容纳空间向高可容纳空沉积演化过程，出现由低可容纳空间向高可容纳空间向上间向上“变深变深”非对称型，上升半旋回为主的不完非对称型，上升半旋回为主的不完全对称型和对称型结构变化的分布规律全对称型和对称型结构变化的分布规律,提出河流相提出河流相砂体的短期旋回层序结构分布模式、叠加样式和对砂体的短期旋回层序结构分布模式、叠加样式和对比关系（图比关系（图3 3）图图3 河流相层序结构类型、叠加样式、分布模式和对比关系河流相层序结构类型、叠加样式、分布模式和对比关系Fig.3 Structure,stacking,distribution pattern and relationship of isochronouscorrelation of the short-term cyclic sequence in Fluvial层序地层格架中层序地层格架中河流砂体河流砂体等时对比技术原理等时对比技术原理 基于旋回等时对比法则和中期洪泛面易识别和基于旋回等时对比法则和中期洪泛面易识别和较大范围内基本等时的性质，以及中期洪泛面两侧较大范围内基本等时的性质，以及中期洪泛面两侧短期层序于区块范围内具有同步发育的特点，提出短期层序于区块范围内具有同步发育的特点，提出以中期洪泛面为起始点，以层序界面为终点，对洪以中期洪泛面为起始点，以层序界面为终点，对洪泛面之上的中期下降半旋回相域中的短期层序，进泛面之上的中期下降半旋回相域中的短期层序，进行自下而上，而对洪泛面之下的短期层序进行自上行自下而上，而对洪泛面之下的短期层序进行自上而下相当时间而下相当时间地层反演的逐层对比技术（图地层反演的逐层对比技术（图4 4）。）。图图4 地层格架中相当时间地层格架中相当时间-地层反演的地层反演的河流砂体等时对比技术原理河流砂体等时对比技术原理Fig.4 Isochronous correlation model of short-term cycle sequence with differeng structure and stacking Patterm in framework of middle-term cycle squence about inversion of time stratigraphy 这这一一基基于于基基准准面面旋旋回回分分析析原原理理的的河河流流砂砂体体等等时时对比技术，有三个重要的技术难点（图对比技术，有三个重要的技术难点（图5）：）：识识别别中中期期层层序序界界面面的的性性质质及及其其对对下下伏伏地地层层的的侵蚀冲刷强度；侵蚀冲刷强度；确确定定下下切切河河道道的的发发育育位位置置、地地形形条条件件、河河道道的的主主流流向向、优优先先充充填填的的砂砂体体成成因因类类型型、旋旋回回结结构构特特征、叠加样式和发育数量与规模；征、叠加样式和发育数量与规模；同同期期、相相邻邻、异异结结构构层层序序或或砂砂体体之之间间的的等等时时对对比关系比关系图图5 5 地层格架中等高程、非同期河流砂体等时对比模地层格架中等高程、非同期河流砂体等时对比模Fig.5 Correlation model of Fig.5 Correlation model of fluvial sandbodies developed fluvial sandbodies developed from same seat with isocontour,nonsynchronous,and from same seat with isocontour,nonsynchronous,and hetero-originhetero-origin图图6 6 地层格架中非等高程、同期河地层格架中非等高程、同期河流砂体的等时对比模式流砂体的等时对比模式Fig.7 Correlation model of river sandbodies with unequal-Fig.7 Correlation model of river sandbodies with unequal-isocontour,synchronous,hetero-identical originisocontour,synchronous,hetero-identical origin河流相小层砂体等时河流相小层砂体等时对比应用实例对比应用实例 图图7 7 在苏里格气田盒在苏里格气田盒8 8段河流相小层砂体等时对比中的应用段河流相小层砂体等时对比中的应用Fig.7 Fig.7 Some Some examples examples of of isochronous isochronous correlation correlation of of small small river river sandbody sandbody layers layers within within stratigraphic stratigraphic framework framework from from the the 8th 8th member member of of Shihezi Shihezi Formation Formation in in Sulige gas field,Sulige gas field,Ordos BasinOrdos BasinB.B.平行曲流河道流向的小层砂体等时追踪对比平行曲流河道流向的小层砂体等时追踪对比A.A.垂直辫状河道流向的小层砂体等时追踪对比垂直辫状河道流向的小层砂体等时追踪对比辫状河小层砂体厚度和沉积微相平面分布图辫状河小层砂体厚度和沉积微相平面分布图曲流河小层砂体厚度和沉积微相平面分布图曲流河小层砂体厚度和沉积微相平面分布图 众众多多研研究究成成果果，已已初初步步证证明明小小层层砂砂体体的的高高分分辨辨率率层层序序分分析析技技术术在在油油气气田田开开发发阶阶段段有有广广阔阔的的应应用用前前景景，不不仅仅可可用用以以深深入入了了解解储储、隔隔层层的的时时空空分分布布规规律律，描描述述储储集集砂砂体体井井间间边边界界、几几何何形形态态和和非非均均质质性性，同同时时亦亦可可应应用用于于十十数数米米级级至至亚亚米米级级的的砂砂体体等等时时追追踪踪对对比比和和编编制制大大比比例例尺尺等等时时沉沉积积微微相相图图和和单单砂砂体体分分布布图图，从从而而更更有有效效地地对对储储层层进进行行三三维维预预测测和和定定量量评评价价，为为油油气气藏藏精精细细描描述述、流流体体流流动动单单元元划划分分、储储层层建建模模和和流流体体流流动动数数值值模模拟拟，乃乃至至注注采采工工艺艺的的布布署署或或调调整整，提提供供更更为为可可靠靠的的地地质模型。质模型。结论结论