本發(fā)明屬于地震物理領域烴源巖和儲層預測識別領域，具體涉及一種結合地球物理與沉積地質(zhì)的海相地層碎屑巖巖性組合的預測方法。

背景技術：

我國深水區(qū)由于缺乏鉆井資料，僅僅利用二維地震資料識別巖性組合顯得極其困難，但高品質(zhì)的二維地震資料仍然包含著重要的地質(zhì)響應信息，確定基本的巖性組合是油氣地質(zhì)勘探的重要依據(jù)之一。地震響應是地下巖性識別研究的依據(jù)，泥巖和砂巖的識別方法和技術手段有很多，通過對鉆井巖心進行直接編錄、利用測井資料進行巖性識別、以及三維地震資料的屬性提取和波阻抗反演進行橫向識別等手段都具有很好的效果，同時地化資料以及相應的實驗室測試也能精確的掌握巖石的各種物性參數(shù)。但是在低勘探程度地區(qū)，尤其是在沒有井資料控制下，只有少量二維地震資料的研究區(qū)，如何利用地震資料對地層中泥巖和砂巖進行有效識別，一直都沒有一套完善和精確的系統(tǒng)方法。前人提出了地層巖性和地震波速度之間的關系，并嘗試利用速度來預測巖性，也有在低勘探程度下利用地震屬性的方法對烴源巖厚度進行一個粗略的預測，同時近年來地震沉積學的方法對地層的沉積學研究取得了很好的效果，但目前現(xiàn)有技術普遍存在的一個問題在于，大多數(shù)技術方法缺乏對地下地質(zhì)條件與地震反射特征的耦合分析，受研究人員個人的以往經(jīng)驗影響較大，巖性組合的識別精度大大降低。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于解決前人技術中沒有解決或沒有良好解決的難題，提供一種海相地層碎屑巖巖性組合的預測方法，主要是針對海相碎屑巖地層中缺少井或無井資料的情況下，利用地震資料對碎屑巖巖性組合進行預測和識別，利用建立的地震響應與巖性模板來預測地下碎屑巖不同巖性的空間展布，進而指導優(yōu)選優(yōu)勢的生烴中心和良好的儲集體，為油氣開發(fā)提供可靠的依據(jù)。

本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的：

一種海相地層碎屑巖巖性組合的預測方法，所述方法包括以下步驟：

（1）依據(jù)沉積過程-地震響應對比原理，利用井震對比或合成記錄的方法建立巖性組合與地震響應的模板；

（2）通過對地震反射波在巖層中不同巖性的傳播特征差異進行分析，對巖石波阻抗特征進行正演推算，建立海相碎屑巖與其地震響應之間的關系；

（3）利用沉積過程-地震響應技術和地震波波形及振幅分析技術建立的巖性量板組合，來預測海相砂巖和泥巖的厚度以及它們的巖性組合等；

（4）根據(jù)所述方法，建立人工單井柱子；

（5）根據(jù)地震波形特征與振幅特征，在地震剖面上進行巖性識別；

（6）根據(jù)地震波形特征和振幅特征，結合統(tǒng)計學規(guī)律，尋找出良好的砂巖儲層區(qū)域和泥巖儲層區(qū)域。

利用步驟（1）得到的井震對比記錄或合成記錄，主要對比純砂巖的地震響應與鉆井或井巖性的耦合關系、砂泥互層的地震響應與鉆井或井巖性的耦合關系、純泥巖的地震響應與鉆井或井巖性的耦合關系；同時對比碎屑巖與非碎屑巖的地震響應與鉆井或井巖性的耦合關系，一方面用于區(qū)分碎屑巖與非碎屑巖的地震響應特征，另一方面提高后期碎屑巖巖性預測的精度。

根據(jù)步驟（2）建立的標準巖性正演地震反射波量板，得出純砂巖的地震波波形，純泥巖的地震波波形，薄層砂巖地震反射波波形，純薄層泥巖的地震波波形，砂泥互層的地震波波形以及逆序列的碎屑巖地震反射波波形；建立了不同厚度下的砂巖和泥巖地震波振幅特征樣式、沙泥互層地震反射波振幅特征樣式和不同含泥比的地震反射波振幅變化樣式。

根據(jù)步驟（3）建立的標準巖性組合量板，主要有純砂巖、砂包泥巖、砂夾泥巖、砂泥互層、泥夾砂、泥包砂和純泥巖這七種巖性組合，根據(jù)建立的巖性組合量板所對應的地震反射波特征，可以在同一地區(qū)同一批地震資料的不同地震剖面上進行對比。

根據(jù)步驟（4）建立起一個人工單井柱子，建立在不同巖性組合真阻抗差和視阻抗差之間的關系，對地下巖性組合內(nèi)部的具體展布進行預測。

根據(jù)步驟（5）波形和振幅分析得出的地震剖面上的不同巖性組合的展布關系，以及波形分析得出的巖性尖滅點，預測的不同碎屑巖在三維空間的具體展布。

根據(jù)步驟（6）地震波形特征和振幅特征，結合統(tǒng)計學規(guī)律，尋找出良好的砂巖儲層區(qū)域和泥巖儲層區(qū)域，它有兩方面的作用，一是圈定重點的研究和勘探區(qū)塊，二是指導該地層沉積相和沉積環(huán)境的預測和分析。

本發(fā)明根據(jù)海相地層碎屑巖巖性差異產(chǎn)生的波阻抗差異，建立的海相地層巖性-地震反射波響應的耦合關系，找到了一種新的海相碎屑巖巖性組合的預測方法，解決了深海勘探過程中由于缺少相關的地質(zhì)資料所帶來的地下巖性識別精度差的問題，可以消除因為認為因素產(chǎn)生的識別誤差，高精度地利用沉積過程-地震響應方法和波形分析方法對海相泥巖進行綜合識別。一方面為油公司勘探深海石油節(jié)約大量的資金，另一方面也為深海石油的高效勘探與開發(fā)提供了有利的依據(jù)。

附圖說明

為了能更加清楚地說明本發(fā)明的技術方法和具體的實施方案，下面將具體的實施方法或技術圖件進行簡單的介紹，這些圖件有的是發(fā)明中的一些實例，有的是發(fā)明中的一些具體原理。需要指出的是，這些圖件只是本發(fā)明的部分實例或圖件，套用本發(fā)明提供的技術方法，在不付出創(chuàng)造性勞動成果和提出創(chuàng)造性新方法的前提下，還可以根據(jù)這些圖和本發(fā)明獲得其他的附圖和其他相關的成果。附圖如下：

圖1是本發(fā)明實施例中一個集體實施例的技術流程圖；

圖2是本發(fā)明實施例中井中巖性與井旁地震響應的耦合關系圖；

圖3是本發(fā)明實施例中主要碎屑巖巖性組合正演地震反射波波形響應特征；

圖4是本發(fā)明實施例中主要碎屑巖不同巖性組合的地震反射波振幅響應特征圖；

圖5是本發(fā)明實施例中預測的某盆地碎屑巖人工單井巖性圖；

圖6是本發(fā)明實施例中預測的某盆地剖面碎屑巖巖相解釋圖；

圖7是本發(fā)明實施例中依據(jù)沉積過程-地震響應關系和地震波形與振幅分析，建立的不用巖性組合的巖性量板；

圖8是本發(fā)明實施例中依據(jù)不同的巖性量板并結合統(tǒng)計學規(guī)律得出的某盆地某一地層不同的優(yōu)勢巖相分布范圍。

具體實施方法

下面結合附圖對本發(fā)明做進一步的詳細描述，需要說明的是，本發(fā)明依據(jù)附圖結合本發(fā)明說明的實施方法僅用于解釋本發(fā)明，并不作為對本發(fā)明的限定：

海相地層碎屑巖巖性組合預測是根據(jù)我國深海勘探實際情況提出來的，是基于我國深海勘探鉆井和測井資料少，資料品質(zhì)差和勘探開發(fā)成本高的條件下，開創(chuàng)性地提出的利用地震資料少量井資料，通過正演和反演等各種技術手段來建立地震反射波與實際地質(zhì)情況的耦合關系，進行巖性預測的發(fā)明方法。

本發(fā)明實施例的具體應用依據(jù)圖1流程所示，通過建立沉積過程-巖性-地震響應對應關系，并結合地震波形分析和地震振幅分析，關鍵是得到地震響應-巖性的對應量板，以此來對具體剖面上的海相碎屑巖巖性組合和巖相剖面進行識別。

通過對比海相地層鉆井巖性資料和井旁的二維地震反射資料，得到的井震對比記錄或合成記錄如圖2：

一是對比純砂巖的地震響應與鉆井或井巖性的耦合關系、砂泥互層的地震響應與鉆井或井巖性的耦合關系、純泥巖的地震響應與鉆井或井巖性的耦合關系；

二是對比碎屑巖與非碎屑巖的地震響應與鉆井或井巖性的耦合關系，用于區(qū)分碎屑巖與非碎屑巖的地震響應特征。

另外通過對標準碎屑巖巖性組合和常規(guī)碎屑巖巖性組合進行正演模擬，對地震波形特征進行分析，如圖3所示，主要對中厚層砂巖、中厚層泥巖、薄層砂巖、薄層泥巖、砂泥互層和向上變粗的逆序列進行正演模擬，這里要說明的是選擇這些巖性組合進行模擬主要為了說明本發(fā)明的具體操作思路，不作為對本發(fā)明的限制。

對標準碎屑巖巖性組合和常規(guī)碎屑巖巖性組合進行正演模擬，對地震波振幅特征進行分析，如圖4所示，主要對不同厚度的單套砂巖、不同厚度的單套泥巖、不同厚度的砂泥互層組合以及相同厚度下的不同含泥率巖層的地震振幅特征進行正演模擬，要說明的是選擇這些巖性組合進行模擬主要為了說明本發(fā)明的具體操作思路，不作為對本發(fā)明的限制。

根據(jù)之前沉積過程-地震響應關系以及正演模擬所取得的對應關系，對地震資料品質(zhì)較好的地層進行巖性識別如圖5所示，利用各巖性的真阻抗干涉形成的視阻抗差，結合地震反射波波形和振幅特征，預測地層碎屑巖的巖性組合。

根據(jù)之前沉積過程-地震響應關系以及正演模擬所取得的對應關系，結合實際需要，充分利用本發(fā)明的預測優(yōu)勢，對剖面上的地層巖性疊置關系進行識別如圖6，分析地震波形特征和振幅特征，一方面找出不同巖性的尖滅點，另一方面對剖面上不同巖性組合進行識別。

根據(jù)之前沉積過程-地震響應關系以及正演模擬所取得的對應關系，還可以建立實例地區(qū)相應的巖性量板如圖7，具體建立了純砂巖、砂包泥巖、砂夾泥巖、砂泥互層、泥夾砂、泥包砂和純泥巖這七種巖性量板組合。

根據(jù)之前沉積過程-地震響應關系以及正演模擬所取得的對應關系，并結合統(tǒng)計規(guī)律，對某一套地層的地震波形以及振幅特征進行統(tǒng)計，優(yōu)選出該范圍的優(yōu)勢巖性如圖8所示，進而指導下一步良好儲層和優(yōu)勢烴源巖的勘探與開發(fā)。

一個實例中，根據(jù)某盆地a井的巖性以及井旁地震響應的波形分析，在ⅰ段地層顯示，該段地層主要碎屑巖夾少量碳酸鹽巖為主，碎屑巖主要以泥巖為主，碳酸鹽巖與碎屑巖之間對應的是強振幅地震反射波形，碳酸鹽巖主要以強振幅出現(xiàn)，連續(xù)性較高，與開闊臺地穩(wěn)定水動力條件等沉積環(huán)境相對應，同時泥巖內(nèi)部的地震反射特征以弱反射為主，泥巖內(nèi)部連續(xù)性較好，這對應于靜水-弱水動力條件，沉積環(huán)境變化較小，沉積空間較大相對應；ⅱ段地層主要是砂泥巖互層為主要特征，在砂巖與泥巖互層的地震響應特征上來看，對于碎屑巖來講，巖石的粒徑等因素同沉積環(huán)境的水動力條件息息相關，這里對應的是水動力條件的循環(huán)變化所對應的地震響應特征；ⅲ段地層是大套泥巖層段中夾砂層的地震響應特征，振幅較低，連續(xù)性較好，與在淺海環(huán)境中中-弱水動力條件下的碎屑巖沉積環(huán)境具有很好的對應關系，泥巖內(nèi)部波阻抗差很小，砂巖波阻抗差與泥巖波阻抗差相對較大，但與碳酸鹽巖和碎屑巖之間波阻抗差相比還是很小。這里下部的地層巖性和井旁地震剖面的對應關系較差的主要原因在于后期成巖作用和構造運動對巖性的破壞較大，同時深層地層信噪比的降低也是影響地震反射波與實際巖層對應關系較差的干擾因素之一。

一個實例中，中厚層的砂巖和泥巖層段，地震同向軸能與巖性的分界面很好的對應起來，砂巖和泥巖的阻抗差明顯，地震同向軸波峰和波谷對應著巖層的分界面。正極性的波峰對應著地震波由低波阻抗值的巖層進入高波阻抗值的巖層（zn>zn-1），反射系數(shù)為正（r>0），反射波與入射波的相位相同都為正極性；負極性的波谷對應著地震波由高波阻抗值的巖層進入到低波阻抗值的巖層（zn<zn-1），反射系數(shù)為負（r<0），表明它與入射波的相位相反，相差180°，即“半波損失”。這樣的反射特征在研究區(qū)主要由兩種沉積過程產(chǎn)生，一類是在沉積過程中由于沉積條件的顯著變化，導致水動力條件等參數(shù)的變化導致的巖性的顯著變化，不同巖性的分解面是良好的反射界面，可產(chǎn)生這種較強的反射波；另一類則是由沉積間斷或沉積剝蝕形成的不整合面，它經(jīng)常是一個明顯的波阻抗分界面，也具有類似的良好的反射特征。

一個實例中，薄層砂巖和泥巖夾層的地震同向軸并不一定對應于嚴格意義上的地層巖性的分界面，它實際上是薄層上層界面的反射波和下層界面的反射波干涉之后的地震響應，這個反射波波形與低阻抗差的厚層砂泥巖具有相同的地震反射特征。

一個實例中，在具有正序列砂體地震反射波形上，它對應兩個較強反射的同向軸，它分別對應著兩個明顯的巖性分界面，在地震變密度剖面上它呈“黑橙黑紅”地震同向軸反射樣式，頻率一般較低。

一個實例中，在泥巖厚度大于四分之一個波長的情況下，地震同向軸能同巖性分界面較好的對應起來，低于四分之一個波長之后，地震同向軸就不能代表真實的巖性分界面。在變密度剖面上顯示為“橙黑紅”的反射特征。除此以外，低飽和度的含氣砂巖在泥巖圍巖中也具有類似的地震反射特征。

一個實例中，砂巖透鏡體的地震反射波形特征與泥巖薄層在變密度剖面上極性相反，當厚度足夠厚時，地震剖面上的振幅能反映真實的巖性波阻抗差，同向軸與實際的巖層界面相對應，在厚度低于四分之一個波長之后，砂巖厚度發(fā)生變化不是包含在波形變化之中，而是包含在振幅變化之中，它的波形樣式很與厚層的粉砂巖和泥巖組合的波形相同，地震振幅峰值在四分之一個波長處達到最大，低于這個厚度之后，地震振幅大幅降低，在變密度剖面上顯示為“灰紅黑”的反射特征。

一個實例中，沙泥互層的疊置關系使得在地震解釋中人們所見到的視阻抗差并不代表地層的真實阻抗差，而是多套互層砂泥巖的綜合阻抗差。這樣的地層反射波振幅在厚度于四分之一波長時達到峰值，同時在厚度從四分之一波長逐漸減小的過程中，會產(chǎn)生狹小的空白振幅。

一個實例中，基于沙泥互層中純泥巖與巖層總厚度的比值不同，地層的視阻抗差也不同，從而地震反射波振幅也不一樣。在泥巖圍巖中夾砂泥互層時，地震振幅隨著含泥率的增加，振幅逐漸減小。在含泥率為0和1時振幅與單一純砂巖和純泥巖的情況相同。

本說明書的描述中，術語“實例”、“技術”“方法”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實例或示例中，同時在本說明書中，相同的上述術語不一定指的是同一個實例或者范例，同時，藐視的具體步驟、原理、方法和特征等可以在任何的一個或多個實例或者示例中以合適的方式相結合。

同時還要說明的是，對以上所有所述的具體實例和附圖等，都是對本發(fā)明的原理、實施步驟等的詳細說明，以上所述僅為本發(fā)明的具體實例和附圖而已，對本發(fā)明不做任何限制，凡是在本發(fā)明的精神和原則以內(nèi)，在沒有其他創(chuàng)造性的改進或發(fā)明中，所做的任何修改、替換和改進等等，均應該包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。