时间剖面的对比
(一)确定反射标准层
1.具备反射标准层的条件
时间剖面上从浅至深存在着大量的反射波,为了能清楚地反映地下地质构造特征,一般只选择几个有特征的反射波进行对比,这几个反射波称为标准反射波。一般情况下,由于产生标准反射波的反射界面与地质界面是一致的,可以确定其确切的地质层位,所以我们又常把标准反射波称为反射标准层。
地震构造解释的基础,是确定反射标准层(定层)。具有下列条件的反射层,可以作为地震反射标准层:
(1)反射标准层必须是分布范围广、特征稳定的反射层。选择连续性好、波形稳定、能够长距离追踪的反射波作为标准反射波,可以保证构造图的准确性。
(2)反射标准层必须具有明显的地震特征。反射波的特征包括波形特征和波组特征两种。波形特征是指标准反射波的相位数、视周期、振幅及其相互关系;波组特征是指标准反射波与前后反射波之间的关系。
(3)反射标准层能反映地下地质构造的主要特征。在研究区域构造时,可选择区域不整合面,或者时间地层分界面的反射波作为标准层,以便于全区的构造和地层的统一解释;在研究局部构造时,根据需要在含油层系附近增选一些反射标准层,以进一步查清构造形态。
在没有反射标准层的地区,或者反射标准层变坏的地区,可用换算层代替反射标准层。作换算层时,要根据构造层的特征和邻近反射层的产状关系进行换算。
反射标准层的表示方法,对于上覆沉积层中的反射标准层,分别用T0、T1、T2、T3…表示,对于基底界面的反射标准层,则用Tz表示。
图7-32为中原油田的一条地震剖面图,根据东濮地区反射标准层的波形特征,构造层关系,并结合钻井资料,选择的地震反射标准层如下:
1)T1层。产状平整,相位不多且不连续,振幅不强,与下伏地层明显的角度不整合。地质层位与馆陶组底界相当。
2)T3层。构造东翼有3~4个强相位,连续性好,波形特征明显,是一套盐膏层的反射。构造顶部无特征可辨认,反射层质量很差。构造西翼由于盐膏层相变,其特征不如构造东翼。T2层与T3层之间的厚度稳定,二者构成了有特征的波组关系。T3层的地质层位与沙河街组二段顶部相当。
3)T6层。T6层是一套密集强反射层的顶界,构造西翼的凹陷中,这套连续反射的下部呈明显的角度不整合。T6层与T3层之间,是一段弱反射的空白区。T5层的地质层位为沙河街组四段顶部的盐膏层。
反射标准层的特征因地区而不同,所代表的地质层位也不一样。
2.确定反射标准层的方法
确定反射标准层的含义包括两个:一是定好层;二是定准层。所谓定好层就是根据反射标准层的条件,确定最好的反射层;所谓定准层,则是标准层的层位确定之后,在标准层的对比追踪过程中,由于断层或者资料变坏,造成反射标准层对比中断,中断以后的层位确定是否准确[40]。
图7-32 叠偏时间剖面
用什么方法可把标准层的层位确定准确呢?确定标准层的方法因资料的好坏程度,钻井数量的多少,各种资枓的齐全、准确程度而不同,其准确性也不一样。一般常用的方法如下。
(1)根据标准层的波形特征、波组特征和构造层的特征确定反射标准层。确定反射标准层的方法主要根据标准层的特征。特征明显、标志突出的反射标准层,容易辨认,层位确定的准确度就高。标准层的特征,既包括标准层本身的波形、波组特征,也包括构造层特征。所谓构造层是指一套地层,在这套地层内部,各层之间是整合的、相互连续的,并且在成因上是有联系的。这套地层的顶底界面可以是不整合面,也可以是和不整合面相连接的整合面。构造层和地震地层解释中的地震层序是一致的。根据标准层的特征确定标准层的层位是可靠的。
(2)根据测线网的连接确定反射标准层。反射标准层有特征的剖面,可以根据标准层的特征,确定其标准层的层位。在反射标准层没有特征的剖面,或者是资料质量较差的剖面,可以通过测线网的连接,确定标准层的层位。为此,先要在全区的测线网中,选出反射标准层特征明显、连续性好、构造简单和断层较少的剖面作为基干剖面。通过测线网的连接,既可以确定反射标准层的层位,也可以实现全区的层位统一。
(3)根据层速度资料推断反射标准层。一般情况下,反射标准层是下列几种地质界面的反射:长期沉积间断的不整合面;明显的岩性岩相分界面,如碎屑岩与碳酸盐岩的分界面;稳定的不同岩性组合层段,包括砂、泥岩组合层段,盐膏层组合层段等。因而,产生反射标准层的这些界面,由于沉积条件的不同、岩性岩相的差异,反映到层速度上就有明显的区别。
(4)利用钻井资料,确定标准层的地质层位。反射标准层的地质层位由钻井资料确定。利用钻井的声波测井曲线,制作合成地震记录,和井旁地震剖面对比,可以确定标准层的地质时代及其所反映的岩性。在无钻井资料的地区,可以根据层速度资料,或者根据标准层的特征,和邻区进行比较,推断其地质层位。
(二)时间剖面的相位对比
1.对比的基本原则
时间剖面的对比实际上是反射标准层的对比。所谓对比,就是在时间剖面上识别和追踪同一层反射波的过程。根据下述三个标志,可以判断是否为同一层反射波。
(1)振幅标志。振幅标志是反射波的主要动力学特征之一,它是识别和追踪同一层反射波的重要标志。因为同一层反射波的振幅变化是很小的,不同层的反射波的振幅是不同的。同一层反射波的振幅,沿测线的变化是渐变的。产生振幅横向变化的原因,一般与地下岩性岩相变化有关。在对比过程中,反射波的振幅发生突变,既可以由断层所造成,也可以由波的干涉所引起。因此,反射波的振幅标志,不仅是识别同一层反射波的重要标志,同时也是判断地下地质因素变化的依据之一。
(2)波形标志。同一层反射波的波形是相似的,这种相似性是识别和追踪反射波的又一个动力学标志。反射波的波形有时也会产生一些规则的横向变化,如相位数的逐渐增减、某一相位的振幅渐变等,这些变化多半与岩性变化有关。在反射波产生干涉(如绕射波与反射波之间的干涉,断面波和反射波的干涉等)时,将产生反射波的波形突变。
(3)相位标志。由于同一层反射波到达相邻两个接收点的时间相近,而且接收点之间的距离相等,因此反射波的同相轴是平滑的、有一定长度,不同相位彼此平行,这些是识别和追踪同一层反射波的基本标志。但是必须注意波的干涉对相位一致性的破坏,例如当出现扭曲同相轴或者阶梯状同相轴时,而且同相轴较短,各相位之间也不平行,这些特征都是波干涉的标志。
上述三个标志,从地震波的不同方面反映了同一层反射波的特征。三个标志不是彼此孤立的,而是互相联系在一起的。
2.相位对比
由于反射波是在干扰背景上被记录下来的,因此,反射波的波前(即初至)到达时间难以识别,在时间剖面上不能对比波的初至,只能对比波的相位,这种对比方法叫作相位对比,相位对比就是在时间剖面上,识别和追踪同一层反射波的相同相位。绘制反射标准层的构造图,不仅要求反射标准层的层位一致,而且还要求反射标准层的相位相同。一般在地质条件比较简单的地区,反射波的特征稳定,可以对比追踪反射波的某一个相位。这种对比方法又称为单相位对比。对于每一个反射标准层,都要选择振幅较强、连续性好、尽量靠近初至的相位进行单相位对比。在相位对比过程中,由于地质条件的变化或是受波的干涉,对比相位变坏,可以根据反射波的相邻相位关系进行相位换算。
3.相位闭合
进行反射标准层的相位闭合,既可以统一构造图的作图相位,也可以检查标准层对比工作的质量。根据水平叠加时间剖面同一层反射波相同相位的t0时间在剖面交点上相等的原则,确定其同一层反射波的相同相位,叫作相位闭合。相位闭合不仅是剖面交点上的闭合,而且是整个测线网的闭合。在剖面交点上,相位是否闭合用相位闭合差来衡量。相位闭合差是相交两条剖面反射波的t0时间之差,用Δt0表示。如果相位闭合差小于或等于反射波视周期的一半,即,则认为相交两条剖面的相位闭合,否则为相位不闭合。如果所有剖面在交点上都满足这个要求,那么整个测线网的相位就闭合了。只有测线网的相位都闭合以后,才能绘制构造图。