曙北地區沙四段古地貌研究

蔣學峰

摘要：古地形地貌是控制一個盆地后期沉積相發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。本次古地貌的恢復采用印模法，首先制作地層殘留厚度圖和進行井震殘余厚度校正;其次，進行視厚度校正;再次，應用盆地模擬軟件Basin Mod 1D進行單井埋藏史模擬和壓實恢復;最后，利用三維成圖軟件進行古地貌成圖，綜合分析古地貌特征。

關鍵詞：古地貌;印模法;埋藏史模擬;壓實恢復

曙北地區沙四段沉積時期由于受到前期火山運動的影響，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。通過對古地貌的準確恢復，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

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

根據印模法的原理，若要殘余地層能夠反映古地貌的形態，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，以達到沉積厚度與地面形態呈現印模鏡像的關系。針對曙北地區沙四段層序發育的特點，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內部的界面作為恢復地層頂底面，既可以保證地層內部不存在廣泛的剝蝕現象，確保了地層的連續性，也可以利用單井和地震解釋的層位數據，與沉積和層序特征相聯系。

地層厚度的求取有兩種方式，一種是利用單井劃分數據求取地層厚度，一種是利用地震解釋數據經時深轉換后得到地層厚度數據，兩種方法各有優劣。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性，然而由于時深轉換和層位解釋的誤差，往往與實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的過程中，采用了井震結合、井間古地貌趨勢補償的方法，綜合利用單井數據與地震解釋數據。該方法將井中的數據作為控制點，利用地震資料對井間趨勢進行彌補，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，通過時深轉換，得到地層厚度數據。

（2）將地震解釋得到的地層厚度數據進行網格化，擴展網格節點范圍使其包含鉆井數據區域，在鉆井處提取網格節點數據值，并與井中處理得到的古厚度數據求差值。

（3）對得到的差值數據，利用自適應擬合算法進行處理。

（4）將差值數據網格與地震地層厚度網格合并，重新生成平面等值線圖。

根據以上方法，首先進行地震層位的標定解釋與多井合成記錄的時深轉換得到目的層位的厚度，其次結合曙北地區80余口井的單井層位劃分結果，運用上述方法得到曙北地區差值數據網格，將差值網格數據與地震解釋地層數據相合并，得到井震結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底面的距離h，對視厚度進行校正，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時深轉換轉為深度面，將深度面的數據網格化，求取網格的傾角數據，提取出傾角數據并求其余弦值，最后將余弦值網格化后與殘余厚度數據相合并，得到經傾角校正的殘厚數據.

3 壓實恢復

地層沉積后，在上覆地層的重力作用下，機械壓實作用使孔隙度越來越小，地層厚度也減小。根據現有井所得到的地層厚度就是在壓實之后的厚度，要恢復古地貌首先要將未被壓實的厚度恢復出來，還原到地層剛沉積完全還未壓實時地層的原始厚度。

單井埋藏史恢復，需要統計巖性數據。以曙52井為例，在確定了目的層的頂底深度后，需要統計各種巖性的厚度之和及其在地層中所占的比例。將統計的數據結合三種巖性初始孔隙度和壓實系數數據導入盆地模擬軟件，得到單井埋藏史與壓實比例系數。

曙北地區共計算了62口井的壓實比例系數，將壓實比例系數數據網格化后同經過校正的殘厚數據網格相合并，等到經過壓實校正的地層厚度數據。此厚度數據與古地貌成鏡像關系，經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沉積時期的地貌形態還需要同沉積相體系和層序底層劃分相聯系。

4 剝蝕區確定

曙北地區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，而是在潛山地區存在一個沉積基底的古隆起。根據層序地層劃分的結果，隆起之上并不發育層序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。根據單井層序地層劃分結果，結合恢復的地層厚度數據，在古地貌圖中標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，主要發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。

結論

經過以上各步驟后，將所得到的地層數據進行三維成圖，結合所確定的剝蝕區數據，就得到了曙北地區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（未壓實的厚度）變化，就可以確定某一層序沉積結束時的古地貌特征。

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

3、在區域沉積背景已知是湖泊環境時，只需研究相對古地貌特征，就可確定湖底相對起伏狀況，進而確定沉積體系整體分布規律。

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