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敦化盆地北部凹陷新生界地震资料岩性解释及地质意义

2021-07-21 来源:年旅网
第32卷第2期 世界地质 V01.32 No.2 2013年6月 GL0BAL GEOL0GY Jun.2013 文章编号:1004—5589(2013)02—0344—10 敦化盆地北部凹陷新生界地震资料岩性解释及地质意义 程丽娟 ,刘招君 ,陈永成 ,孟庆涛 ,胡菲 ,徐进军 1.吉林大学地球科学学院,长春130061; 2.油页岩与共生矿产成矿及勘查开发吉林省重点实验室,长春130061; 3.中国石化东北油气分公司勘探开发研究院,长春130062 摘要:敦化盆地北部凹陷古近系珲春组和新近系土门子组共识别出6个三级层序。通过多道地震统计 法提取子波,制作敦参1井合成记录,完成了层位标定。通过层序地层格架内基于模型的井约束反演 得出高分辨率反演数据体,刻画出目的层砂地比和泥岩厚度平面展布特征。砂地比等值线图显示SH1 一sT,沉积时期物源主要来自凹陷东南侧。在整个新生界沉积时期,主要物源供给方向变化不大,但 供给强度逐渐加强。在各层序单元中,砂地比低值区、泥岩厚度高值区、地层厚度高值区与构造沉降 高值区基本重合,表明断裂对沉积具有较强的控制作用。泥岩厚度高值区为泥岩的主要发育区域,由 于该区主体为半深湖一深湖沉积,因此初步预测该区为烃源岩发育的有利区域。 关键词:敦化盆地;波阻抗;砂地比;岩性解释 中图分类号:P534.6;P631.4 文献标识码:A doi:10.3969/j.issn.1004-5589.2013.02.019 Cenozoic lithologic interpretation of seismic data and geological signiicance of the northern depressifon of Dunhua Basin CHENG Li-juan ,LIU Zhao-jun ,CHEN Yong.cheng。,MENG Qing.tao ,HU Fei ,XU Jin-jun .College of Earth Sciences,Jilin University,Changchun 130061,China; Changchun 130061,China; 2.Jilin Provice nKey—Lab for Mineralization and Exploration&Development f oOil Shale and Coexisting Miernal Resources. 3.Exploration and Development Research Institute,Northeast Oil and Gas Branch,SinoPEC,Changchun 130062,China Abstract:Six third—order sequences in Paleogene Hunchun Formation and Neogene Tumenzi Formation in the no ̄hern depression of Dunhua Basin have been identiifed.By extracting the wavelets through multi.channel seismic statistical method and making synthetic seismic record of DC1 well,the authors completed the horizon calibration. Using the high--resolution inversion data volumes got from model--based well constraint in sequence stratigraphic framework,the authors depicted the plane distibutrion characteristics of sand content and sand thickness of the tar— get layer.The contour maps of sand content showed that the provenance was mainly from the southeast of the sag during the deposition of the SHl—ST2.Throughout the Cenozoic sedimentary period,the supply directions of prov- enance did not change much,but the intensity gradually strengthened.The low—value areas of sand content,the high-value areas of the mudstone thickness,the high-value areas of the stratigraphic thickness and the high—value areas of tectonic subsidence were coincident in each sequence unit.indicating that the fractures had strong control 收稿日期:20124)94)5;改回日期:2012—12—15 基金项目:延边西部地区石油地质条件战略调查(2009GYXQ12-04—1),全国油气资源战略选区项目:“油页岩与油气资源评价与成矿规律” (201004001),吉林省科技引导计划(青年科研基金)资助项目(201101022)和高等学校博士学科点专项科研基金(新教师 类)(20110061120066)联合资助. 第2期 程丽娟刘招君等:敦化盆地北部凹陷新生界地震资料岩性解释及地质意义 on the deposition.The high-value areas of mudstone thickness were the main developmental areas for the mudstone, where were mainly semi—deep lake—deep lake deposits,thus,it can be preliminary predicted that these areas would be the most potential areas of hydrocarbon source rocks. Key words:Dunhua Basin;wave impedance;sand content;lithologic interpretation 目前,中国大型沉积盆地研究程度相对较高, 油气勘探难度加大,中小型沉积盆地已逐渐成为今 后油气勘探的重要目标之一。在近几年的研究中发 现,敦化盆地具有良好的油气前景。 敦化盆地长约160 km,宽约50 km,面积 5 700 km _l J,中段_2 J,受两条大致平行的高角度正断层一敦密 断裂、镜泊湖南断裂的控制,区域构造上敦密断裂 与依兰一伊通断裂为郯庐断裂北侧的两条分支断 裂。盆地的形成经历了晚侏罗世一早白垩世裂陷发 育阶段、晚白垩世一古新世的回返隆升剥蚀阶段、 始新世一渐新世断陷盆地发育阶段以及新近纪的坳 陷阶段、第四纪玄武岩喷发阶段等5个演化阶 段¨ 。盆地主要沉降成盆期为古近纪珲春组沉积 时期,形成了以新生代沉积为主具有走滑性质的 NNE向断陷盆地 J。由于受北东向敦密断裂控制, 勘探程度较低。1980年以前主要进 行地质调查,1980--1994年在敦化盆地的黑石一 官地一带主要进行了以找煤为主的煤田地质调查工 作。2004年以来中石化东北石油局开展进一步研 究,完成了26条727.3 km的二维地震采集。敦化 盆地北部凹陷地层相对较完整,埋藏较深,沉积厚 度较大,测线相对较密,地质资料良好,勘探程度 盆地平面上呈北东向条带状展布,具有“两凹一 凸”的构造格局,由南向北分为南部凹陷、中央凸 起和北部凹陷3个二级构造单元 I3 J。北部凹陷位于 敦化盆地东北部,呈北东向条带状展布,区内北东 较高,因此笔者以敦化盆地北部凹陷为靶区,进行 地震资料岩性解释,进而对全区岩性分布特征进行 分析,为本区的油气勘探提供一定的科学依据。 近东西向断裂均较发育。根据基底地层岩性、断 1 区域地质概况 敦化盆地位于东北地区吉黑地层分区敦密地堑 裂展布特征、地层保存状况及重磁资料,北部凹陷 自西北到东南进一步划分为黑石断阶带、镜泊湖次 凹和大沟斜坡带3个三级构造单元 (图1)。 图1敦化盆地构造单元划分图 Fig.1 Tectonic units of Dunhua Basin 第2期 2.2地层特征 程丽娟刘招君等:敦化盆地北部凹陷新生界地震资料岩性解释及地质意义 两个地震层位之间的沉积厚度图,是根据地层 沉积的厚度变化来研究工区构造发育演化史的一种 开展层序地层学研究,建立层序地层格架以便 用分层数据进行层位标定,为反演处理提供层序地 重要资料。由SH 、ST 层序单元地层厚度图(图 层约束条件。敦化盆地古近系珲春组自下而上划分 4)可以看出:北部凹陷珲春组下部即SH 地层单 为2个三级层序:SH 、SH ;新近系土门子组自 元在镜泊湖次凹最厚,约882 m,堆积中心偏向敦 下而上划分为4个三级层序:sT 、sT,、sL、sT 密断裂下降盘一侧,镜泊湖镇北部老孤砬子附近。 (图2)。体系域是同时期形成的沉积体系组合,在 层序分级中大体与准层序组相当 'lo_。根据岩芯及 测井资料分析,研究区每个层序都由低水位体系 域、水进体系域、高水位体系域和水退体系域4个 完整地体系域组成。 ST2地层单元厚度图显示堆积中心向东南方向微弱 迁移,最厚约575 in。地层厚度图与构造图所显示 的高值区基本重合且均具有高值区向东南方向微弱 迁移的特征,可见构造对沉积具有较强的控制 作用。 图4敦化盆地北部凹陷SH。、ST:地层单元地层厚度图 Fig.4 Stratum thickness graphs of SH1 and ST2 stratigraphic units in northern sag of Dunhua Basin 3测井约束的地震岩性反演 地震反演处理的实质是根据已获得的地震反射 该技术突破了传统意义上地震分辨率的限制,可以 得到高分辨率的反演结果,突破了传统意义上地震 分辨率的限制 j。 3.1.1子波提取 波形,反推出地下波阻抗的分布,即借助垂向分辨 率高的井资料把横向连续的地震资料由常规的界面 型反射剖面转换成岩层型剖面,用以推测地下岩层 结构和物性参数的空间分布 J。本文采用基于模 型的测井约束反演对研究区叠后地震资料进行了波 阻抗反演处理,约束即井中波阻抗和地震波形在反 演过程中互为条件,较为可靠的提高地震波阻抗反 子波是基于模型反演中的关键因素。子波与模 型反射系数褶积产生合成地震数据,合成地震数据 与实际地震资料的误差最小是终止迭代的约束条 件。迭后地震子波提取有两种方法:一种是根据已 有的测井资料,用最小平方法求解;另一种一般采 用多道统计法,本文选用多道地震统计法提取 子波。 3.1.2层位标定 演结果的分辨率和精度,前人在井约束反演方面已 做了大量研究¨ 。 3.1基于模型的测井约束反演 地震地质层位的标定是地震资料解释和解决沉 积相及石油地质等问题的基础。本文主要采用地震 合成记录的标定方法。为建立测井资料和地震记录 模型反演是用已知地质信息和测井资料作为约 束条件,推算出高分辨率的地层波阻抗资料 。 第2期 程丽娟刘招君等:敦化盆地北部凹陷新生界地震资料岩性解释及地质意义 速度/m・S 2000 2500 3000 3500 4000 4500 I 速度/m・S l500 2000 2500 3000 3500 4000 - ■ ● 0 . 1 ___。 - t ● _ ■ - ■ __ ● ● _ 尊 蘩 ● ● ● 0 0 ・ _ _ .. , ◆ 一 l l-_●- 吕 坚帝 ∞● g ・砂岩 里0 _ 留 、留 f● ●I }・砂岩 ・泥岩 . 0 0 0 0 0 ● ’ _ 。_=' ●●◆ !猩蚩 _0 0 ● 一- : 卜 - ●  -0 0 0 ■ _ - ● ● :《 -0 - ● ● 啼-I 一 _ ● -. _ ● ■■ I j : 一 图6 SH:层序地层单元(a)和ST:层序地层单元(b)速度与时间的关系 Fig.6 Time-velocity relationship of SHl(a)and ST2(b)stratigraphic units 3.2.2砂地比岩性数据的提取 将测井资料的速度、岩性等参数进行统计分 表2珲春组和土门子组各地层单元的泥岩时间一速度拟合 公式 Table 2 Time・-velocity fitting formula of mudstone of Hun・- chun and Tumenzi formations 析,并设计速度一岩性间的线性、指数和幂函数等 函数关系,尽可能排除第三岩性的干扰 ¨,使拟 合的准确度更高。根据研究区的声波测井资料,设 计砂岩速度一时间的函数关系,包括线性、指数和 幂函数等函数关系(表l,表2)。经过敦参1井投 影到sn2125测线试验处理比较,试算结果选用线 性函数关系。 表1珲春组和土门子组各地层单元的砂岩时间一速度拟合 公式 Table 1 Time-velocity fitting ̄rmnia of sandstone of Hun- chun and Tumenzi formations 组层序 幂函数 指数函数 线性函数 3.3井约束反演效果 在层序地层格架内井约束控制下,利用二维地 震资料,对工区剖面进行波阻抗反演(图7a)。波 阻抗在数值上等于介质密度p与波速 的乘积, 一般情况下波阻抗与速度呈正相关。利用波阻抗与 速度的关系计算出速度体,再经层序格架井约束得 出速度与深度的对应关系:深度越深,速度也就越 高,即速度与深度成正比关系。 利用表1中的线性函数关系,编程计算各层的 352 世界地质 35(1):4O-53. 第32卷 本吻合,均位于主要控盆断裂一敦密断裂的下降盘 侧,表明断裂对沉积具有较强的控制作用。 一WANG Hai-feng,ZHANG Ting—shan,DAI Chuan—rui, et a1.Stratigraphic division and correlation of the Upper (4)地层厚度高值区为泥岩的主要发育区域, 同时该区位于构造沉降最大、地层厚度最厚的区 域,主体为半深湖一深湖沉积,因此预测该区为烃 Jurassic.Pliocene in the Dunhua Basin[J].Geology in China,2008,35(1):40—53. 源岩发育的有利区域。 参考文献: 于明德,王璞瑁,王荣新,等.敦化盆地烃源岩特征 与油气资源潜力[J].地质科技情报,2008,27 (5):65-70. 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