复杂沉积区地震剖面时深转换的多公式拟合方案及应用

沉积地层"速度—深度"线性模型仅考虑了沉积物压实作用,无法适应沉积地层厚度达到一定程度时,或者其他构造因素起作用时,速度随深度的增长率减小的情况。因此,笔者比较了指数公式、幂函数和二次多项式的数学性质,并应用于地震剖面速度谱"时间—层速度"关系的拟合,以拟合优度大小为依据,在不同区域采用二次多项式和幂函数分别拟合,称为地震剖面沉积地层多公式拟合时深转换方案。该方案可应对各种构造环境中沉积地层的时深转换工作,可适用范围较广。     

构造成图时深转换方法

绝大多数地震资料构造解释是在时间域完成的,而地质人员使用的资料为深度域资料,因此时深转换必不可少。时深转换有多种方法,不同方法的应用范围不同,复杂程度各异。本文对各类时深转换方法流程进行了详细叙述,并对常用时深转换方法适用的地质条件进行了阐述。通过对实际油田时深转换方法的运用发现,时深拟合法对浅层速度横向变化较小的地层进行时深转换所得构造相对误差小于2‰,表明时深拟合法对该类地层时深转换精度高;对于有速度异常地层、速度横向变化较大地层时深转换时,选择合适的方法也能有效提高构造成果准确度。描述了各类时深转换方法的优缺点,由于地震资料本身分辨率及速度精度的限制,根据不同的地质情况,选择合适的时深转换方法,才能提高构造成果的精度,减少地质认识风险。     

高精度地震时深转换方法研究及应用

地震体的时深转换是利用地震资料进行构造及储层解释的一个非常关键的环节,而常规时深转换方法精度较低,一定程度上影响了勘探井位布置及开发方案的制定。采用时深一体化网格方法,即顶底界面以多井合成记录标定求取的平面时深关系为准,顶底之间利用时间域和深度域网格一一对应关系进行“物理”搬运的方法,从而减小转换前后的累计误差,使地震体及地震反演体时深转换前后的波形与砂体形态保持一致。利用该方法将喇嘛甸油田北部区块反演结果转换到深度域,精细刻画了断层附近砂体的分布特征,指导了L213等3口水平井的部署,砂体预测准确率达到98%以上,年增油17 000 t,展现了新的时深转换方法的精度及可靠性。     

折射延迟时与时深曲线反演模型法静校正技术

地震波在沙丘中的传播速度与沙丘厚度密切相关.利用延迟时反演高速顶界时,采用常速或插值方法求取表层速度,不能正确反应这种变化关系,使反演模型底界存在误差,影响静校正精度.利用微测井成果数据拟和得到时深曲线,再利用延迟时从时深曲线求取表层速度和厚度可有效解决此问题.方法为:解释和分析地震微测井数据→应用地震微测井或有代表性表层结构线段拟合时深曲线→利用野外单炮初至时间获取表层延迟时→应用延迟时与时深曲线反演近地表结构模型→静校正量计算.应用结果表明,该方法快速有效,在M10JQ3D中获得较好效果.     

浅层地震勘探多道反射时深转换方法

时深转换是浅层地震勘探多道反射法进行定量解释的关键一步,其转换结果直接影响各有效反射物性界面埋深解释误差的大小。为尽可能减小此类误差,提高各有效反射物性界面埋深解释的可靠性,根据多年浅层地震勘探数据处理经验,结合地质解释工作,从速度参数的提取、时深剖面的转换到地质解释剖面图编制3个方面阐述了浅层地震勘探多道反射时深转换方法,并结合实例进一步分析,为浅层地震勘探工作提供借鉴。     

琼东南盆地井震平均速度误差分析及校正

琼东南盆地是南海深水勘探的重要目标,该盆地目前情况是钻井较少,勘探程度较低,勘探前景广阔。时深转换一直是琼东南盆地研究工作的重点,其中速度作为解释成果从时间到深度转换的重要桥梁,对于地质构造的勘探、钻孔的布置和设计都起着决定性的作用。琼东南盆地横向上平均速度变化较大,且井上速度与地震速度之间存在着井震误差。据统计分析发现,该区井震误差主要有3种类型,按形态特征分别命名为铁轨差、喇叭口差、剪刀差。研究了不同类型误差的校正方法,再应用于琼东南盆地深水区YL1井的时深关系预测,钻井结果证实预测时深关系准确。     

乐东—陵水坡折带速度分析及时深转换方法

南海西部海域琼东南盆地乐东—陵水坡折带的地层倾角变化大,沉积相复杂,并存在异常压力带,使地层速度的分析也变得复杂,而速度是时深转换和压力预测的关键,所以理清坡折带速度的变化规律及影响速度异常变化的主控因素是该区研究的重点。为此,首先通过分析地震资料和井上声波资料,总结了乐东—陵水坡折带的速度分布规律,发现在乐东—陵水凹陷内陵水组到黄流组之间存在低速反转带,并由深层到浅层、坡下到坡上方向,速度反转的强度和范围逐渐减小;然后,结合地质和压力等资料,分析影响坡折带速度变化的因素主要有水深、地层倾角、压力和异常岩性体等;最后,将坡折带速度体应用于三个目标砂体的时深转换,对比不同井校方案下的时深关系及时间、速度和深度等值线图,对于不同目标的设计井采取不同的井校方案,得到最合理的时深关系。     

不同基准面上的速度场及时深转换

速度场及时深转换基准面的选取与速度分析基准面、静校正基准面密切相关。鉴于目前常用的两步法静校正来讲,速度建场和时深转换时,有2个面可供选择：一是速度谱分析面,即CMP面;一是统一的固定水平基准面,即最终成果剖面的零时间起始面。选取不同的基准面进行速度场研究及时深转换,所得最终构造图精度不同。笔者分别在这2个不同基准面上进行了速度场及时深转换研究,并提出使用在一个排列长度范围内,对检波点高程和炮点高程进行统计平均的方法,作为对应时间域CMP面的深度域时深转换面。对比研究表明,在此面上进行速度场研究和时深转换,在不加任何井资料约束前提下,所得平均速度场比常用的在统一水平基准面求取的平均速度场精度高,时深转换后所得最终构造图的对井误差,小于在统一水平基准面上进行的时深转换结果。     

前陆冲断带深度剖面的建立及三维可视化研究——以酒泉盆地南缘金佛寺冲断带为例

金佛寺冲断带因无法直接获取花岗岩体速度数据,且岩体本身属地震波高反射介质,导致岩体下伏深部构造在时间 域与深度域地震剖面影像的形态产生较大的偏差。本文利用已获取的模拟花岗岩体地下深部温压条件下波速与深度的实验 室测试数据,定量化花岗岩体地下深度与波速的关系,进行金佛寺冲断带二维地震剖面的时深转换,并进行深度域剖面与 时间域剖面之间掩伏构造形态的分析比较。在此基础上利用gocad软件对冲断带构造进行三维可视化建模,并讨论其深部构 造特征,认为下伏中新生界整体为南西倾单斜,局部发育掩伏构造,掩伏构造高点埋深较大,两翼倾角减小。     

加载历程对配径碎煤渗透特性影响的试验研究

为了证实加载历程对破碎煤样渗透特性的影响,利用一套由齿轮泵、换向阀、溢流阀和渗透仪等组成的渗透回路,在CMT5305型电子万能试验机试验系统上测试了配径碎煤在两种不同试验方案下的渗透特性,得到了两种方案配径碎煤的渗流速度、渗透率、非Darcy流? 因子与孔隙度的关系。研究表明：①第1种试验方案的渗流速度和渗透率与孔隙度的关系用幂函数拟合,第2种试验方案的渗流速度和渗透率与孔隙度的关系可用指数函数拟合。②孔隙度较大时,渗透率和非Darcy流? 因子与加载历程有关;孔隙度较小时,渗透率和非Darcy流? 因子趋于稳定,与加载历程无关。③随着孔隙度的减小,方案1非Darcy流? 因子由负变正,配径碎煤的渗透性加强;方案2非Darcy流? 因子始终为负值,配径碎煤的渗透性减弱。④两种方案的非Darcy流? 因子与孔隙度均可采用三次多项式拟合,多项式的系数与加载历程有关。     

煤系地层地震波区域性发育特征

由于地震勘探项目的相对独立,地震波运动学特征的分析只局限于单个采区,对区域性发育特征缺乏系统研究.根据华北、东北28个测区的地震数据体及其钻孔统计资料,在综合分析地震波区域性发育规律的基础上取得了垂向传播时间、速度与煤层埋深之间的定量关系：证明它们之间为近似抛物线形式;在特定条件下,埋深在一定深度范围内可用不过原点的直线近似拟合.这些经验公式可用于：（1）指导地震勘探设计、处理、解释;（2）解决地震解释中断面时深转换及缺少钻孔资料区区内目标层时深转换问题;（3）解决地质剖面中自动切制断层的难题.研究结果在安徽、河南、辽宁等地震工区使用,取得了理想的效果,提高了地震地质成果可靠性.     

鄂尔多斯盆地下古生界地层地史模拟与油气聚集

根据沉积压实原理，应用“反剥离模式”恢复盆地内各地层层系在不同地质历史时斯的古厚度及古埋深，并得到陶系柄部风化剥蚀面的一系列时间－埋深平面图及单井埋藏史图，由此对盆地下古生界奥陶系顶面的加里东期古风化剥蚀面的构造演化规律作出定量分析，结合盆地的生、排烃史研究成果，分析预测盆地内古古生界的油气聚集规律，为油气勘探与部署提供定量依据。     

藏北羌塘盆地中部地壳低速层分布与动力学意义

为了调查羌塘盆地中部壳内低速层分布特征,对布设在羌塘盆地的TITAN-I宽频带地震台站所记录的远震波形数据进行接收函数分析,并引入时频域相位滤波技术改善接收函数信噪比,反演得到各台站下方100 km深度范围内的一维S波速度结构.结果表明,时频域相位滤波方法能够显著提高信噪比;羌塘盆地Moho深度为58±6 km,具有较高的泊松比值;中下地壳壳内低速层广泛分布,横向不连续,埋深在20~30 km,层厚6~12 km,剪切波速度为3.4±0.1 km/s;部分地区在埋深为10 km的中上地壳存在一层厚约4 km的低速薄层.羌塘盆地中下地壳壳内低速层是由于上涌的深部软流圈物质与下地壳发生大范围的接触,造成壳内及上地幔部分熔融引起的.     

Moho depths and three-dimensional velocity structure of the crust and upper mantle beneath the Baikal region,from local tomography

We studied the 3D velocity structure of the crust and uppermost mantle beneath the Baikal region using tomographic inversion of ∼25,000 P and S arrivals from more than 1200 events recorded by 86 stations of three local seismological networks. Simultaneous iterative inversion with a new source location algorithm yielded 3D images of P and S velocity anomalies in the crust and upper mantle, a 2D model of Moho depths, and corrections to source coordinates and origin times. The resolving power of the algorithm, its stability against variations in the starting model, and the reliability of the final results were checked in several tests. The 3D velocity structure shows a well-pronounced low-velocity zone in the crust and uppermost mantle beneath the southwestern flank of the Baikal rift which matches the area of Cenozoic volcanism and a high velocity zone beneath the Siberian craton. The Moho depth pattern fits the surface tectonic elements with thinner crust along Lake Baikal and under the Busiyngol and Tunka basins and thicker crust beneath the East Sayan and Transbaikalian mountains and under the Primorsky ridge on the southern craton border.     

Soil organic carbon within the vadose zone of a floodplain

Past studies have focused on carbon variation in the upper 1 m of the soil profile. However, there is limited information on carbon variation at deeper depths (e.g., 0–4 m) and mathematical functions to extrapolate carbon content at these depths. The objective of this study was therefore to assess the vertical variation in SOC (reached 4 m) of the Tarim River floodplain in northwestern China. The vertical distribution in SOC was described by exponential and power functions based on (1) soil depth, (2) soil depth and silt content, (3) soil depth and SOC at the shallowest and deepest depths, (4) soil depth, silt content, and SOC at the shallowest and deepest depths, and (5) soil depth and SOC at the shallowest depth. We found SOC content decreased with depth from 6.82 g kg^?1 at 0–0.2 m to?<?1.0 g kg^?1 below 3.2–3.4 m averaged across five locations along the floodplain. Both the power and exponential functions provided a good fit to the measured data in the upper 1 m of the soil profile, whereas the power function provided a better fit to the data when extrapolating to a depth of 3–4 m. The power function describing SOC as a function of soil depth, silt content, and SOC at the shallowest and deepest depths best portrayed the distribution in SOC with depth. Considering the cost and labor in measuring soil properties, our results suggest that SOC at the shallowest depth can provide good estimates of the vertical distribution in SOC in a floodplain.     

夏威夷瓦胡岛地区接收函数特征分析

研究壳幔间断面转换波信息的接收函数方法是一种非常有效的地球物理探测技术。我们采用P波接收函数方法对夏威夷瓦胡岛地区布设的一个宽频带地震台站所采集到的数据进行了处理,得到该台站下方接收函数径向分量和切向分量的特征,并对所得到的径向接收函数进行时深转换处理,得到该地区410 km间断面的深度信息。结果表明:该台站的西北方和西南方存在明显的横向非均匀介质,且该地区410 km间断面的深度变浅,大约为390 km,反映了瓦胡岛下方存在热的地幔熔融物质。     

珠江口盆地东部定量生物地层划分对比及沉降历史分析

用定量生物地层学的方法(RASC 和 CASC)对珠江口盆地东部34口井的古生物资料进行统计分析,建立了最佳生物地层序列。根据化石事件间的 RASC 距离,将这个最佳序列划出10个化石组合带,用 CASC 方法建立了区域地质年表,展示了地质年代、地层和RASC 分带之间的关系,并完成了井间对比。最后,根据 CASC 所提供的钻井时-深曲线,对10口井进行了沉降史分析,揭示了该区中新世以来构造沉降的时空特征。     

黄土厚度变化较大地区煤田三维地震勘探时深转换方法的探讨

时深转换是煤田三维地震资料解释中非常关键的一步,时深转换方法的选取直接关系到地质成果的准确程度。针对山西某勘探区黄土覆盖厚度大且变化剧烈的实际情况,在比较大平均速度和分层速度两种时深转换方法的适应性和误差特点的基础上,优选分层速度计算方法作为本区时深转换方法。具体步骤为：根据地层沉积相和地质构造特点,结合由速度谱数据库和声波测井速度数据库确定的岩性分布规律,以单斜为基本单元进行区块划分;计算出各区块的新生界、煤系地层的厚度和速度后,从而求出较为准确的煤层埋深。实例表明,采用分区块、分层计算的煤层底板深度不仅准确程度高,而且还能克服由大平均速度时深转换方法造成的煤层假构造现象。     

热流和岩石生热率关系的研究

通过花岗岩体和中下地壳剖面岩石生热率的研究,显示出花岗岩体内生热率的分布至多样性;华北下地壳变质岩的生热率介于0.2-0.4μW/m³之间,其对热流的热贡献较小;地壳岩石生热率总体上是深度不连续的递减函数。中国东南地区出露着大面积的中生代花岗岩体,实测热流和岩石生热率没有得出可信的线性关系。结合对现有热流省资料的认识,提出了对热流和岩石生热率关系的新看法,解释了以往线性关系的不稳定性,估算出正常陆壳厚度的热流下限应为29.5mW/m²。