曙北地區(qū)沙四段古地貌研究

蔣學(xué)峰

摘要：古地形地貌是控制一個盆地后期沉積相發(fā)育與分布的一個主要因素，同時在一定程度上控制著后期油藏的儲蓋組合。本次古地貌的恢復(fù)采用印模法，首先制作地層殘留厚度圖和進(jìn)行井震殘余厚度校正;其次，進(jìn)行視厚度校正;再次，應(yīng)用盆地模擬軟件Basin Mod 1D進(jìn)行單井埋藏史模擬和壓實(shí)恢復(fù);最后，利用三維成圖軟件進(jìn)行古地貌成圖，綜合分析古地貌特征。

關(guān)鍵詞：古地貌;印模法;埋藏史模擬;壓實(shí)恢復(fù)

曙北地區(qū)沙四段沉積時期由于受到前期火山運(yùn)動的影響，基底凹凸不平，沙四段主體灘壩沉積特征明顯受到微古地貌的影響。通過對古地貌的準(zhǔn)確恢復(fù)，分析古地貌對灘壩砂體的控制作用。

1.殘余厚度求取與校正

要想恢復(fù)某一地層古地貌，必須要了解該區(qū)該層位目前殘留的地層厚度。殘留厚度就是地層在沉積后，經(jīng)過壓實(shí)、剝蝕以及構(gòu)造運(yùn)動后所剩下的地層厚度。殘留地層厚度是恢復(fù)古厚度的基礎(chǔ)，它的分布可以大體上指示古地貌的分布趨勢。

根據(jù)印模法的原理，若要?dú)堄嗟貙幽軌蚍从彻诺孛驳男螒B(tài)，其底界必須為灘壩砂體沉積之前的層位，而頂界需要沉積物大體上鋪滿整個盆地，以達(dá)到沉積厚度與地面形態(tài)呈現(xiàn)印模鏡像的關(guān)系。針對曙北地區(qū)沙四段層序發(fā)育的特點(diǎn)，選取層序2底界作為地層底界面，層序2最大湖泛面（即沙四段的頂界）作為地層的頂界面。同時以層序2內(nèi)部的界面作為恢復(fù)地層頂?shù)酌?，既可以保證地層內(nèi)部不存在廣泛的剝蝕現(xiàn)象，確保了地層的連續(xù)性，也可以利用單井和地震解釋的層位數(shù)據(jù)，與沉積和層序特征相聯(lián)系。

地層厚度的求取有兩種方式，一種是利用單井劃分?jǐn)?shù)據(jù)求取地層厚度，一種是利用地震解釋數(shù)據(jù)經(jīng)時深轉(zhuǎn)換后得到地層厚度數(shù)據(jù)，兩種方法各有優(yōu)劣。單井求取的厚度具有較高的縱向分辨率，但由于井位平面分布的不均勻性，地層厚度需要在井間差值，對于井較少的區(qū)域容易引起誤差。地震解釋的地層厚度具有較高的縱向連續(xù)性，然而由于時深轉(zhuǎn)換和層位解釋的誤差，往往與實(shí)際地層厚度存在一定的誤差，容易引起整體層位厚度的偏大或偏小。

在本次殘余厚度恢復(fù)的過程中，采用了井震結(jié)合、井間古地貌趨勢補(bǔ)償?shù)姆椒?，綜合利用單井?dāng)?shù)據(jù)與地震解釋數(shù)據(jù)。該方法將井中的數(shù)據(jù)作為控制點(diǎn)，利用地震資料對井間趨勢進(jìn)行彌補(bǔ)，主要包括四步：

（1）做多井合成記錄，利用地震資料解釋層序2目的層層位，通過時深轉(zhuǎn)換，得到地層厚度數(shù)據(jù)。

（2）將地震解釋得到的地層厚度數(shù)據(jù)進(jìn)行網(wǎng)格化，擴(kuò)展網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)范圍使其包含鉆井?dāng)?shù)據(jù)區(qū)域，在鉆井處提取網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)值，并與井中處理得到的古厚度數(shù)據(jù)求差值。

（3）對得到的差值數(shù)據(jù)，利用自適應(yīng)擬合算法進(jìn)行處理。

（4）將差值數(shù)據(jù)網(wǎng)格與地震地層厚度網(wǎng)格合并，重新生成平面等值線圖。

根據(jù)以上方法，首先進(jìn)行地震層位的標(biāo)定解釋與多井合成記錄的時深轉(zhuǎn)換得到目的層位的厚度，其次結(jié)合曙北地區(qū)80余口井的單井層位劃分結(jié)果，運(yùn)用上述方法得到曙北地區(qū)差值數(shù)據(jù)網(wǎng)格，將差值網(wǎng)格數(shù)據(jù)與地震解釋地層數(shù)據(jù)相合并，得到井震結(jié)合的目的層殘余厚度圖。

2 傾角校正

鉆井都是垂直水平面鉆井，而地面下的地層并不都是水平的，或多或少都有些傾角，而鉆井資料中獲取的厚度都是視厚度h，真正地層的厚度是垂直地層頂?shù)酌娴木嚯xh，對視厚度進(jìn)行校正，得出真厚度。

地層頂面傾角的求取主要利用地震資料，求取的面為目的層的頂面（即沙四段的頂面），將地震解釋的層面經(jīng)時深轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)為深度面，將深度面的數(shù)據(jù)網(wǎng)格化，求取網(wǎng)格的傾角數(shù)據(jù)，提取出傾角數(shù)據(jù)并求其余弦值，最后將余弦值網(wǎng)格化后與殘余厚度數(shù)據(jù)相合并，得到經(jīng)傾角校正的殘厚數(shù)據(jù).

3 壓實(shí)恢復(fù)

地層沉積后，在上覆地層的重力作用下，機(jī)械壓實(shí)作用使孔隙度越來越小，地層厚度也減小。根據(jù)現(xiàn)有井所得到的地層厚度就是在壓實(shí)之后的厚度，要恢復(fù)古地貌首先要將未被壓實(shí)的厚度恢復(fù)出來，還原到地層剛沉積完全還未壓實(shí)時地層的原始厚度。

單井埋藏史恢復(fù)，需要統(tǒng)計(jì)巖性數(shù)據(jù)。以曙52井為例，在確定了目的層的頂?shù)咨疃群螅枰y(tǒng)計(jì)各種巖性的厚度之和及其在地層中所占的比例。將統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)結(jié)合三種巖性初始孔隙度和壓實(shí)系數(shù)數(shù)據(jù)導(dǎo)入盆地模擬軟件，得到單井埋藏史與壓實(shí)比例系數(shù)。

曙北地區(qū)共計(jì)算了62口井的壓實(shí)比例系數(shù)，將壓實(shí)比例系數(shù)數(shù)據(jù)網(wǎng)格化后同經(jīng)過校正的殘厚數(shù)據(jù)網(wǎng)格相合并，等到經(jīng)過壓實(shí)校正的地層厚度數(shù)據(jù)。此厚度數(shù)據(jù)與古地貌成鏡像關(guān)系，經(jīng)逆鏡像處理后就可以得到反映地貌高低起伏的古地貌圖。此處得到的古地貌圖僅是地貌的相對變化，對于其所反映的真實(shí)沉積時期的地貌形態(tài)還需要同沉積相體系和層序底層劃分相聯(lián)系。

4 剝蝕區(qū)確定

曙北地區(qū)由于曙光古潛山的存在而使西部斜坡帶并不是平緩的傾斜，而是在潛山地區(qū)存在一個沉積基底的古隆起。根據(jù)層序地層劃分的結(jié)果，隆起之上并不發(fā)育層序1地層與層序2的低位域地層，多口井在房身泡組玄武巖地層之上直接覆蓋層序2湖侵域時期的厚層灰黑色泥巖與油頁巖。根據(jù)單井層序地層劃分結(jié)果，結(jié)合恢復(fù)的地層厚度數(shù)據(jù)，在古地貌圖中標(biāo)定出潛山的分布范圍。潛山在層序2低位域時期為水上隆起暴露區(qū)，主要發(fā)生房身泡組玄武巖地層的剝蝕作用，而無沉積作用，直至層序2湖侵域開始時，由于湖盆水體的突然上升而使隆起淹沒在水下，開始接受沉積。

結(jié)論

經(jīng)過以上各步驟后，將所得到的地層數(shù)據(jù)進(jìn)行三維成圖，結(jié)合所確定的剝蝕區(qū)數(shù)據(jù)，就得到了曙北地區(qū)沙四段主體灘壩砂體沉積時期的古地貌圖。

1、通過研究目的層的原始沉積厚度（未壓實(shí)的厚度）變化，就可以確定某一層序沉積結(jié)束時的古地貌特征。

2、利用指示古水深的生物或巖礦進(jìn)行古水深校正，在地層大致平行時，可以不進(jìn)行此項(xiàng)校正。

3、在區(qū)域沉積背景已知是湖泊環(huán)境時，只需研究相對古地貌特征，就可確定湖底相對起伏狀況，進(jìn)而確定沉積體系整體分布規(guī)律。

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