曙北地区沙四段古地貌研究

蒋学峰

摘要：古地形地貌是控制一个盆地后期沉积相发育与分布的一个主要因素，同时在一定程度上控制着后期油藏的储盖组合。本次古地貌的恢复采用印模法，首先制作地层残留厚度图和进行井震残余厚度校正;其次，进行视厚度校正;再次，应用盆地模拟软件Basin Mod 1D进行单井埋藏史模拟和压实恢复;最后，利用三维成图软件进行古地貌成图，综合分析古地貌特征。

关键词：古地貌;印模法;埋藏史模拟;压实恢复

曙北地区沙四段沉积时期由于受到前期火山运动的影响，基底凹凸不平，沙四段主体滩坝沉积特征明显受到微古地貌的影响。通过对古地貌的准确恢复，分析古地貌对滩坝砂体的控制作用。

1.残余厚度求取与校正

要想恢复某一地层古地貌，必须要了解该区该层位目前残留的地层厚度。残留厚度就是地层在沉积后，经过压实、剥蚀以及构造运动后所剩下的地层厚度。残留地层厚度是恢复古厚度的基础，它的分布可以大体上指示古地貌的分布趋势。

根据印模法的原理，若要残余地层能够反映古地貌的形态，其底界必须为滩坝砂体沉积之前的层位，而顶界需要沉积物大体上铺满整个盆地，以达到沉积厚度与地面形态呈现印模镜像的关系。针对曙北地区沙四段层序发育的特点，选取层序2底界作为地层底界面，层序2最大湖泛面（即沙四段的顶界）作为地层的顶界面。同时以层序2内部的界面作为恢复地层顶底面，既可以保证地层内部不存在广泛的剥蚀现象，确保了地层的连续性，也可以利用单井和地震解释的层位数据，与沉积和层序特征相联系。

地层厚度的求取有两种方式，一种是利用单井划分数据求取地层厚度，一种是利用地震解释数据经时深转换后得到地层厚度数据，两种方法各有优劣。单井求取的厚度具有较高的纵向分辨率，但由于井位平面分布的不均匀性，地层厚度需要在井间差值，对于井较少的区域容易引起误差。地震解释的地层厚度具有较高的纵向连续性，然而由于时深转换和层位解释的误差，往往与实际地层厚度存在一定的误差，容易引起整体层位厚度的偏大或偏小。

在本次残余厚度恢复的过程中，采用了井震结合、井间古地貌趋势补偿的方法，综合利用单井数据与地震解释数据。该方法将井中的数据作为控制点，利用地震资料对井间趋势进行弥补，主要包括四步：

（1）做多井合成记录，利用地震资料解释层序2目的层层位，通过时深转换，得到地层厚度数据。

（2）将地震解释得到的地层厚度数据进行网格化，扩展网格节点范围使其包含钻井数据区域，在钻井处提取网格节点数据值，并与井中处理得到的古厚度数据求差值。

（3）对得到的差值数据，利用自适应拟合算法进行处理。

（4）将差值数据网格与地震地层厚度网格合并，重新生成平面等值线图。

根据以上方法，首先进行地震层位的标定解释与多井合成记录的时深转换得到目的层位的厚度，其次结合曙北地区80余口井的单井层位划分结果，运用上述方法得到曙北地区差值数据网格，将差值网格数据与地震解释地层数据相合并，得到井震结合的目的层残余厚度图。

2 倾角校正

钻井都是垂直水平面钻井，而地面下的地层并不都是水平的，或多或少都有些倾角，而钻井资料中获取的厚度都是视厚度h，真正地层的厚度是垂直地层顶底面的距离h，对视厚度进行校正，得出真厚度。

地层顶面倾角的求取主要利用地震资料，求取的面为目的层的顶面（即沙四段的顶面），将地震解释的层面经时深转换转为深度面，将深度面的数据网格化，求取网格的倾角数据，提取出倾角数据并求其余弦值，最后将余弦值网格化后与残余厚度数据相合并，得到经倾角校正的残厚数据.

3 压实恢复

地层沉积后，在上覆地层的重力作用下，机械压实作用使孔隙度越来越小，地层厚度也减小。根据现有井所得到的地层厚度就是在压实之后的厚度，要恢复古地貌首先要将未被压实的厚度恢复出来，还原到地层刚沉积完全还未压实时地层的原始厚度。

单井埋藏史恢复，需要统计岩性数据。以曙52井为例，在确定了目的层的顶底深度后，需要统计各种岩性的厚度之和及其在地层中所占的比例。将统计的数据结合三种岩性初始孔隙度和压实系数数据导入盆地模拟软件，得到单井埋藏史与压实比例系数。

曙北地区共计算了62口井的压实比例系数，将压实比例系数数据网格化后同经过校正的残厚数据网格相合并，等到经过压实校正的地层厚度数据。此厚度数据与古地貌成镜像关系，经逆镜像处理后就可以得到反映地貌高低起伏的古地貌图。此处得到的古地貌图仅是地貌的相对变化，对于其所反映的真实沉积时期的地貌形态还需要同沉积相体系和层序底层劃分相联系。

4 剥蚀区确定

曙北地区由于曙光古潜山的存在而使西部斜坡带并不是平缓的倾斜，而是在潜山地区存在一个沉积基底的古隆起。根据层序地层划分的结果，隆起之上并不发育层序1地层与层序2的低位域地层，多口井在房身泡组玄武岩地层之上直接覆盖层序2湖侵域时期的厚层灰黑色泥岩与油页岩。根据单井层序地层划分结果，结合恢复的地层厚度数据，在古地貌图中标定出潜山的分布范围。潜山在层序2低位域时期为水上隆起暴露区，主要发生房身泡组玄武岩地层的剥蚀作用，而无沉积作用，直至层序2湖侵域开始时，由于湖盆水体的突然上升而使隆起淹没在水下，开始接受沉积。

结论

经过以上各步骤后，将所得到的地层数据进行三维成图，结合所确定的剥蚀区数据，就得到了曙北地区沙四段主体滩坝砂体沉积时期的古地貌图。

1、通过研究目的层的原始沉积厚度（未压实的厚度）变化，就可以确定某一层序沉积结束时的古地貌特征。

2、利用指示古水深的生物或岩矿进行古水深校正，在地层大致平行时，可以不进行此项校正。

3、在区域沉积背景已知是湖泊环境时，只需研究相对古地貌特征，就可确定湖底相对起伏状况，进而确定沉积体系整体分布规律。

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