地震勘探资料解释_第四章地震构造图的绘制及地质解释.ppt

查明地下地质体构造形态的变化 要把剖面和平面结合起来进行空间解释 基本成果就是地震反射层构造图 第一节地震构造图一 地震构造图及种类1 什么是构造图用等值线 等深线或等时线 及地质符号 断层 尖灭超复等 直观地表示地下某一层的地质构造特征的一种平面图件 是地震勘探最终图件 是为钻探提供井位的主要依据 第四章地震构造图的绘制及地质解释 图4 1是地下的一个穹隆构造和该构造顶面的等深图或构造图 一条深度剖面只能表示该剖面的地下构造形态 图4 2把四条剖面上的同一反射层 T 的深度 按一定间距展布在测线平面图上 然后绘出等深线 就得到了构造图 2 地震构造图的分类地震构造图按作图等值线性质可分两大类 等深度构造图 深度等值线表示 等t0构造图 时间等值线表示 等深度构造图可由深度剖面直接绘制 也可以由等t0图进行空间校正得到 表示的构造形态直观准确 是最终成果 等t0构造图是由时间剖面数据直接绘制 在构造简单时可反映构造的基本形态 但位置有偏移 是中间结果 等深度构造图按深度性质又可分 真深度构造图反映实际情况 法线深度图要经偏移校正 视深度图只有界面水平或测线垂直构造走向时才接近真深度 二 构造图的绘制 地震构造图的绘制方法人工绘制方法 70年代 以时间剖面为原始资料 按画 圆或椭圆 方法直接绘制深度剖面 得到的构造图构造形态和位置较准确 但工作量太大 且没进行三维偏移 在构造复杂地区精度较差 很少采用 水平叠加时间剖面 深度剖面 等法线深度图或视铅垂深度图 真深度构造图 很少采用 水平叠加时间剖面 等t0构造图 真深度构造图 应用较广 以三维叠偏剖面为基本资料 利用水平切片直接作t0图 再进行时深转换 不需要空间校正 即可得到真深度构造图 空间校正 偏移校正 时深转换 2 造图制作步骤 1 资料的检查 针对所有剖面 检查标准层地质属性的正确性 层位数量是否符合地质任务 层位是否有闭合误差 各剖面交点闭合是否在允许范围 小于等值线距之半 内 断层 超复 尖灭等地质现象的确定是否合理 深浅反射层之间和相邻剖面间的解释有无矛盾 注意 在连续介质情况下 利用曲射线法绘制深度剖面时 如果界面倾角较大时 交点处可能出现深度不能闭合的现象 测线 为界面走向布置 因界面表现为水平 法线深度垂直向下没有出现偏移 测线 沿倾向布置 反射界面表现是倾斜的 射线出现偏移 2 选择作图层位及比例尺 1 作图层位选择选能严格控制含油气地层的地质构造特征或能代表某一个地质年代的主要地质构造特征的标准层 如无标准层 也可选假想层 制作构造简图 绘制层位个数由地质分层和地震界面分布情况及地质任务等而定 在角度不整合面上下 应各选一层位 分别作构造图 2 比例尺和等值线间距的选择比例尺和等值线距反映了构造图的精度 这与测网密度 地质任务 地质复杂程度 资料的质量好坏等有关 比例尺越大 线距越小 构造精度越高 资料较好 构造复杂时 应选大比例尺和较小线距 构造图的规格和要求图名 比例尺 图例 说明 制图单位 制图时间等要齐全 图的四角经纬度 井位 重要地物要注全 测线号 测线端点 交点 转折点的桩号要齐全 新老测线要用不同的颜色或符号区别开 断点位置及升降盘方向 断层落差 超复 尖灭点的位置均应标注齐全 等值线一般要求每隔五根加粗一条 醒目明了 构造图上常用符号如下图 构造图上的常用符号 3 绘制测线平面分布图首先测量人员将所有测线的平面位置按作图比例尺展布在硬纸图上 并注明测线号 测线起止桩号 拐点 交点桩号 井位 主要地物 经纬度 然后 解释人员可用透明纸将所有测线的平面位置透下来 标记好测线号 起止号 交点桩号 井位 地物等 作为绘制构造图的底图 4 取数据确定取数据点的间隔距离 在时间剖面或深度剖面上 依照构造图的比例尺确定取数据点的距离 原则是以能控制该层的构造形态为宜 取数据 对所选的作图层位 按数据点间隔距离和测线交点处取等t0值或深度值 包括层位的数据 断点有关数据 尖灭 超复点数据等 在构造主要部位及特征点附近应加密取值点 标注数据 标注在平面图相应的位置上 在测线交点处 各条测线的数据都应写上 标注方法如下左图 标注断点 断距不大时 只标注断层上盘位置 断距较大时 上下盘位置都标注 此外 还要标注断层落差及断点处标准层的深度值 标注方法如下右图 5 断裂系统图的绘制1 即断点的平面组合 是为画构造图的等值线 搭骨架 2 勾绘断裂系统图应注意断层组合的一般原则 同一断层 在相同方向 平行的剖面上 断点性质 落差及断面产状应相似或有规律变化 当断层面较陡时 在不同方向上的相邻测线上 断点性质及落差也应该相似 但断面产状有差别 当断层面较缓时 不同方向上的测线上 落差及断面产状有较大差别 但可以用层位闭合方法进行断层闭合 来检查该断面 断层线 是否属于同一断层 同一断层 断开的地层层位基本一致或有规律的变化 区域性大断裂一般平行区域构造走向 断层两侧波组有明显差异 3 断点平面组合应注意以下几点 两条断层相交时 按断层发生的先后分为主干断层和派生断层 晚期的新断层切割老断层 老断层在新断层两侧发生错断 两个断层相接触时 小断层一端触到大断层上 其中长支是老断层或是同时伴生的 深层断 浅不断是老断层 深浅都断 断差一致时一般为是新断层 落差上小 下大 是边沉积边发育 如图2 27 断层平面组合时不能穿过无断点的剖面 弧立断点应是断距小 延伸短的小断层 地层倾角较大时 应结合偏移剖面 因剖面平行走向时 断层不能实现偏移归位 会出现假断点 如下图2 28 a N22线上断层面陡 测线近垂直断面走向 b E5线上断层面缓 测线近平行断层走向 断点组合时 平面 剖面相结合 反复对比 a 表示有一个倾斜界面 沿走向布置测线B 沿倾向布置A 任意方向布置C b 是测线A的剖面图 二维偏移后由D点偏移到D 真正的反射点 c 是测线B的剖面图 因测线是沿界面走向 虽然界面是倾斜的 但反射同相轴是水平的 偏移后D的位置不变 所以 二维偏移后这两条线在交点处的深度不闭合 d 给出了三条测线偏移后D点位置的变化情况 在测线B D点位置不变 测线A D点偏移到D 测线C 二维偏移后D点偏到D 并不是反射点的正确位置 应当沿垂直于测线C的方向再偏移一次 才能从D 最后偏移到正确位置D 6 勾绘等值线按规定线距 根据t0或h值 勾圆滑曲线 原则 从简单到复杂 由底到高 先勾出大致轮廓 如构造高 低点 再绘构造细节 复杂时以断块为单位绘制 注意 1 平面图所表示的构造特征应与剖面图一致 如构造形态 范围 高点位置 幅度 构造间的相互关系等应符合 2 勾绘构造等值线应符合构造规律 单斜层时 不允许多线 缺线 下图 图 4 两个正向构造之间鞍部或负向构造之间的背部不能出现单线 应该是两条数值相等的等值线并列出现在两侧 如下图 等值线相交于点或只有单根线存在都是不对的 正负向构造在无断层时 应相间出现 正负向过渡带的等值线 其走向应该是渐变的 见图a 走向截然变化的勾法是不合理的 见图b 勾绘断层线两侧的等值线时 应考虑断开前构造形态上的联系 如图a的勾法是错误的 断层上升盘 断层落差 下降盘等值线数值 作多层构造图时 还要处理好多层构造图间的关系 可将各层构造图按深浅顺序叠核检查 同一断层在上下构造图上位置不相交 断层面直立时 深浅构造图断层位置重合 断层面倾斜时 同一断层在深浅构造图上彼此平行 且深层构造图的断层位置应较浅层构造图往断面下倾方向偏移 7 构造图的解释1 构造图等值线延伸方向是界面走向 垂直走向由浅至深的方向是界面倾向 2 等深线的相对疏密程度标志着界面倾角的大小 相邻等深线距较密 反映界面倾角较大 反之则较小 见左下图 3 倾没的背斜或向斜表现为环状圈闭的等深线 深度大的等深线居中为向斜 深度小的等深线居中为背斜 三面下倾一面敞开的等深线为鼻状构造的反映 见右下图 4 构造等深线不连续的地方是断层的反映 可从构造等深线间的关系和断层两盘投影线之间的关系来讨论断层的性质 断层面的倾角决定于落差和断层两盘投影距离 直立断层在构造上为一条断层线 而倾斜断层表现为两条平行的断层线 背斜构造断开后 下降盘等值线的范围比同深度上升盘的小 与上 下盘产状有关 正断层 上 下盘断层线间错开 出现空白 逆断层 上下两盘断层线间等深线出现叠掩 超复 尖灭等地质现象在构造图都表现为标准层向某方向的缺失 可用多层构造图的闭合来判断地层间的关系 如下图 可明显看出两个界面之间为角度不整合关系 且第二层往北不整合尖灭 第二节由等t0图经过空间校正作真深度构造图 一 方法原理1 由等t0图求真倾角在均匀介质情况下 其倾角公式为 第二节由等t0图经过空间校正作真深度构造图 在速度是随深度线性增加的连续介质的情况下 其界面倾角的换算公式为 3 空间校正数据表的制作等t0图上等线间距是一个常数时 沿两条等t0线之间的法线方法量出 x值的大小就反映了界面倾角的大小 均匀介质中 可直接求出水平偏移距和真深度 连续介质中 则复杂些 由等t0值计算其Z0和R0 再由等值线间距 t0的值 选一系列的 x和t0 分别求出 Z0和 R0 然后求出倾角 然后代入连续介质公式中求出一系列的水平偏移距O1O2和真深度H 将t0 x O1O2 H的对应数据列出表 即为空校数据表 2 求水平偏移距离和真深度H均匀介质情况下 连续介质情况下 均匀介质 连续介质 二 作构造图的步骤和方法1 由水平叠加时间剖面作等t0图 2 在t0等值线上取足够多的点 包括断点 量出t0等值线间法线方向的水平距离 x 3 根据 x和该点的t0值查表或空校图板 读出相应的偏移距和真深度 4 在等t0图上 用箭头标出该点的偏移方向 上倾方向 箭杆长度表示偏移距离 箭头表示偏移后的位置O2 箭尾表示偏移前的位置O1 此外 还要注意断层的空间校正处理 5 勾出偏移后各点的位置和真深度 即得真深度图 当等值线间距不是常数 即地层的倾角是变化时 反射界面不是平面而是曲面时 上述方法就不适合了 需要将等t0图和时间剖面上的同相轴结合起来 根据同相轴上某点的产状 以及等t0线和测线的相对位置 来求取空校偏移值 具体步骤如下 在等t0图上 找出等t0线和测线的交点 根据交点O的位置和t0时间 在时间剖面上找到其在同相轴上的位置A 过A点作同相轴的切线 按一定 t0间距 求出相对应的 l 并标注在等t0图的O点处 把 l看成 x 由O点的t0 t0 查空校数据表 求出的偏移距为二维偏移分量 按偏移距大小在测线上截取OB 过B作测线的垂线 交过O点与等t0线垂直的直线于O 点 OO 即为倾向方向的三维偏移距 O 为反射点的真实位置 由O点处的t0值和三维偏移量OO 的大小 再查表即得真深度 用等t0图经空间校正换算的真深度构造图 有如下不足之处 未偏移 对比和识别地质现象困难 对弯曲界面的空间处理不利 工作量大 做法繁琐 直接用二维偏移剖面作构造图 提高解释精度和成图速度 其方法与利用水平叠加剖面基本相同 但空间校正时有自己的特点 第三节用二维偏移时间剖面直接作构造图 一 用二维偏移剖面直接作构造图的空间校正原理校正可分两步进行 见图 从o点沿测线方向 校正a点 对叠偏剖面 已完成了沿测线方向 x 的二维偏移 再沿垂直于测线的方向 y 从a点到q点 即只需对叠偏剖面再作一次垂直测线方向的校正 就完成了三维偏移 二 用偏移归位剖面作图的交点闭合方法首先进行二维偏移时间剖面的层位闭合和相位统一 倾角较小时 交点处的时间和波形基本统一 但倾角较大时 二维偏移剖面 主测线和联络测线 交点是不闭合的 主测线一般都是垂直构造走向 主测线应进行偏移归位 而联络测线平行构造走向 不必作偏移处理 直接用水平叠加剖面 一般联络测线都是水平叠加剖面 可先将相应的水平叠加剖面的层位闭合 然后再在二维偏移剖面上分别找出这些层位和相位 达到层位和相位统一 三 用二维偏移剖面直接作构造图的方法和步骤1 对比解释好主测线的偏移时间剖面 2 利用闭合后的主测线 制作等t0图 4 根据空间校正后的数据勾绘构造图 第四节三维地震资料解释一 三维显示经过三维偏移的数据体 没有绕射波 侧面波等干扰 信噪比 可信度及分辨率都很高 已基本上与地质体近于等价 将三维数据体输入计算机内建立数据库 有多种显示方案 显示可分为两大类 穿过数据体的二维切片显示和数据体本身的立体显示 1 切片显示三维数据体可被垂直地或水平地切割出各种二维剖面 a 任意方向的垂直切片剖面 b 水平切片剖面水平切片显示也有多种 包括等时切片 层位切片和瞬时相位切片等 其中以等时切片应用最广 等时切片 以某个固定的时间值切割三维数据体所得到平面图形 是不同地震界面在同一时刻的横截面 图上每个能量带就是同一时刻的各个同相轴的水平范围 与等时线或等高线存在简单的对应关系 等时线反映的是同一地震界面不同时间的等值线 水平切片包含的地质信息有 反射层的走向 水平切片上同相轴的延伸方向 反射界面的厚度 反射界面的倾角 断层和其他地质界线的交线 水平切片可采用彩色 双极性变面积显示 红色 黑色 表示波峰 兰色 白色 代表波谷 振幅大小反映了波的强弱 同相轴宽窄与反射波的频率有关 地层倾角不变 同相轴随反射波频率变低而变宽 也与界面的倾角有关 随倾角变大而变宽 等时切片和垂直剖面结合起来 能在三个正交面上分析任意一个深度处的地下构造的特点 可以沿任意方向观察地质现象 例如沿着断层 顺着倾向 俯视地堑 环顾盐丘等进行观察 可辩别出单张剖面上难以发现的细微地层特征 在观察数据的同时开展解释工作 挑选所需的层位 送入计算机绘等值线图 二 断层在水平切片上的反映利用水平切片绘制等t0图 首先要对水平切片进行解释 即在水平切片上识别和追踪各反射层的同相轴 也称能量团 以及在一系列的等时切片上追踪同一反射层的同相轴 垂直剖面与等时切片的交点处 同一反射层的同相轴在时间剖面上应当闭合 在水平时间剖面上识别断层是利用水平切片绘制构造图的一项重要工作 断层在水平切片上的反映大致有如下几种 同相轴中断 同相轴错开 但不明显中断 这种断层在垂直剖面上往往不易发现 振幅发生突变 即在水平切片上同相轴的宽度发生突变 同相轴突然拐弯 相邻两组同相轴走向不一致 三 利用水平切片绘制等t0构造图 根据一张张连续提取的等时切片 就可以绘制出某个同相轴的等t0图 即同一个同相轴在各等时切片上的轮廓 在等时切片上拾取同相轴的相位应和垂直剖面的相位一致 并且所有的等时线都在相同的相位上拾取 下图展示了4ms间距的三个水平切片 根据各等时切片上半圆形的黑色同相轴 峰值 划出各条相应间距的等值线 便获得图底部的构造等值线图 左图是秘鲁某工区从南向北测线穿过构造中央 其右侧为南 2632 2656ms的时间 表示一些连续的反射面 从南到北 图由右到左 构造首先为一个宽阔的闭合背斜 然后为鞍部 再后为一个较小的背斜 左图说明由一系列水平切片直接划出等值线的简单练习 上部水平切片由左到右逐渐增大的红色同相轴 波谷 在该图下部逐渐被圈出其界线 最后一副图为该层位的原始等值图 水平切片的解释不经过时间确定 标定与划等值线等传统的中间工作 特立尼达海上水平切片 间隔8ms 四 特殊地质现象在水平切片上的反映 隐蔽构造特征的识别 隐蔽断层 横向测线45 显示了其隐蔽断层 构造等值线图 显示了其隐蔽断层 一 等厚度图的绘制1 绘制方法等厚图 表示两个地震层位之间沉积厚度的平面图 视厚度图 两个地震标准层之间的铅直厚度 H 不是真厚度 把画在透明纸上的两个标准层的真深度构造图 按测线位置或经纬网重合一起 在这两张图的一系列等值线交点上 计算深度差 将这些差写在另一张平面图的相应位置上 绘出视厚度等值线 便得等厚度图 第五节等厚度图的绘制及地震构造的地质解释 大断层断棱处 厚度为零 地层尖灭点 厚度为零 中 小断层 一般不出现厚度为零的情况 厚度为零的断层附近 等值线密集 因为 H变化大 2 等厚度图的解释 某一方向厚度增大 则可推断沉积物来源方向 发生褶曲地层厚度一致 则表明褶曲产生沉积之后 如果随着远离背斜顶部地层厚度加大 说明在地层沉积同时有构造发生 这对油气聚积有利 断裂发育的地区 地层受断裂破坏作用 上升盘常常遭受剥蚀 厚度变化较大 从浅到深各层等厚度图 可了解不同时期地层厚度变化 可看出地壳的升降和沉积中心的变化 了解沉积盆地的地质发展史 二 地震构造的地质解释1 构造 断裂要素的确定和断裂构造带的划分 断裂要素的确定 断层名 级别 性质 走向 断面倾角 断开的层位及时代 落差 可靠程度等 局部构造要素的统计 构造名称 反射层位 高点埋深 闭合幅度 闭合面积 圈闭类型 可靠程度等 构造带 断裂构造带 的划分 走向一致 彼此相邻的局部构造 呈条带状分布 叫构造带 其形成一般受主要断裂控制 通过构造带的划分 可进一步看出区域构造特征及局部构造与断裂之间的关系 2 对构造含油气远景的评价对发现的若干局部构造 进行含油气远景评价 提供钻探井位 为此 应尽可能搜集地质和物探资料 运用石油地质学观点 对工区的油气生成和保存条件做如下几方面的分析 1 生油层 在有油 气藏的区域里 必须有大量有机物的堆积 有适于有机物转化为石油的环境和地质条件 2 储油层 油气要富集起来 必须要有较好的孔隙性和渗透性的岩层 如粗砂岩 砂砾岩等 否则油气将呈薄膜状分散在岩层中 则必定被氧化变质 不能形成油 气藏 3 盖层和底层 石油和天然气在储油层富集的过程 须有不渗透层加以保护 避免受到风化或破坏 否则也不能形成油 气藏 一般常见的盖 底层多为页岩 粘土 石膏和岩盐等 只要不渗透的地层都可作为盖 底层 另外 要坚硬 有适当的厚度 以阻挡油气的运移和外界的影响 4 油气圈闭类型 使油 气圈闭起来 形成油气藏 油气圈闭形成的时间必须在油气运移之前 才能阻止油气继续运移 形成断层封闭 有一定条件的 一般逆断层的断面具有封闭性质 正断层的断面具有开启性质 是油气运移的通道 只有当断层线与岩层走向线在平面上形成圈闭时 才有可能造成油气聚集 a 为弧状断层 倾斜地层型圈闭 b 为两断层两端相交型圈闭 c 为断层 鼻状构造型圈闭 Tk312