声波时差法对临清坳陷东部地区上古生界顶部剥蚀量的恢复

造：
的体现 。Ｍａｒ 出的方 法， 限于在 这种 情 况下 才 ｇａ提 也
可 以应 用 。
（） ２ 由于上 覆地 层 的底部存 在 低渗 透层 的 隔档 ，
阻止 了上覆 地 层对 下伏 地层 的压 实改造 ：
（） ３ 由于不 整合 面上 、 地 层 的沉 积 环 境 、 积 下 沉 速 率及 大地 构造 背景 存在 明显 差异 ，造 成不 整合 面 上 下地 层 的压 实趋势 线 的斜率 不 同 ，而新 沉 积地层
力小 ， 以用 声波 时差 法恢 复剥 蚀厚度 ， 可 当老地 层存
在欠 压实 时 ， 则不 能用 声波 时差法 恢 复剥 蚀厚度 ［ ９ １ 。
上 ，而 目前 人们 普遍 认为 其 只适用 于新 沉积 物厚 度
必 须 小 于地 层剥 蚀 厚度 的情 况 下 ， 则 原泥 岩 孔 隙 否 度将 被 改造 而失 去定 量计 算地 层剥 蚀量 的可 能 。 但 大量 证 据表 明 ： 响 地层 孔 隙度 变 化 的 因素 影 很 多 ， 深 只是 其 中一 个 因 素 。 即使 是 在认 为 机 理 埋
声波 时差 法来 恢 复剥蚀 厚 度 ， 键 因素并 非厚 度 ， 关 而
是剥 蚀 面 （ 整合 面 ） 不 以上新 地 层对其 以下老 地层 和 被剥 蚀地 层 在剥蚀 前对 老地 层 各 自所 施 加 的压力 是
否相 同［ ９ １ 。
早一 中三叠 世 时期 ，华北 北部 中一 下 三叠统 原 始 地层 分 布十分 稳定 ．整体上 呈 自南 向北逐 渐减 薄 的形 态 。该 时期 华北 地 区基本 继 承 了晚古生 代 以来 的构 造格 局 和 沉积 特 点 ， 势北 西 高 、 东 低 ， 一 地 南 为
Ｉ 型 Ⅱ 型 Ⅲ 型
由于 密度等 的原 因产 生 的负荷 压力 还不 足 以对剥蚀
前沉 积 的地层 进 行改造 。 因此 ，只要 能确定 间断面之 下地 层 的压 实效应
未被 后来 沉积 物所 改造 。那 么就 能依 据其 保 留下来
的剥 蚀前 的压 实趋 势线 ，进 行恢 复地 层剥 蚀量 的估
下一 中三 叠 统 剥蚀 强度 北部 大 于 南部 ， 东部 大 于 西部 ， 残 留 于 南 部 部 分 地 区 。 仅
关键 词 ： 蚀 厚 度 ； 波 时差 ； 古 生 界 ； 清 坳 陷 剥 声 上 临
地层 剥 蚀是 沉 积 盆 地 中普 遍 存 在 的现 象 【 ” 。在 地层 抬升 剥蚀 过程 中 ． 积 物 的成岩 演化 、 沉 排液 作 用 及地 温 场 等均 将 发 生改 变 ， 改 变程 度 与 剥 蚀量 大 且
研 究 区 ，从 地层 剥蚀 量 的计算 及残 留地 层 的展布 特
征来看 ， 上古 生 界 分布 相 对稳 定 ； 生 物 面 貌 、 性 古 岩 特 征均 表 明与整 个华 北地 区具 有一致 性 ；地震 反 射 特 征也 表 明下一 中三 叠统 与下 伏上 古生 界为 整合 平
造 成 不整 合面 之下 的地 层压 实规 律未 被改 造 的
最 为 简单 的 机械 压 实作 用 中 ． 层 孔 隙 度 的变 化 也 地
不 仅仅 与 埋 深有 关 ，还 要 受 到诸 如 沉 积 物 组分 、 粒 度 、 选 、 期胶 结 物 的存 在 与否 、 温梯 度 和 异 常 分 早 地 高压 带等 因素 的影 Ｉ ［ １８ １ ］ 中海 等也认 为 ， 否根 据 ￣ 。牟 能
料。 因此详 细分 析 了该方 法 在 临清地 区的适 用 条件 ， 并对 满 足 适用 条 件 的井 进 行 了剥 蚀 恢 复 ， 资 源评 为 价工 作 提供 了理论 依据 。
常 压实 ， 声波 时差 曲线 明显 错开 ， 间断面 之下 的地层 压 实 曲线靠 近压 实程 度较 高一侧 。这表 明在 间断 面 的形成 过程 中 ， 在着 强烈 的剥 蚀作 用 ， 存 而且 地层 剥 蚀 厚度 大 于后来 沉积 的厚 度 ，使得 界面 之下 的地层
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生 成 、 移 和 聚集 等 的影 响 ； 如 果 有 过 较 大 的剥 运 但 蚀 。 可能 对盆 地 内油气 的 生成 、 则 运移 和聚 集等 产生
重 要 影 响圜 。
此 外 ． 了对 沉 积 盆地 的含 油气 性 作 出 客 观 的 为 评 价 ， 以必须 进行 原 型盆 地恢 复 ， 不仅 是恢 复 盆 所 这 地 的本 来 面貌 ， 且 依此 为 据 阐明其 经 历 的 构造 运 而
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算。 Ⅵ 型 Ⅳ 来自 Ｖ 型 牟 中海等 把声 波时 差 的适 用 性分 为 以下几种 情
况：
图 １ 泥 页 岩 声 波 时 差一 埋 深 曲 线 反 映 地层 间 断 的
形 态 模 式 图 （ 周 瑶 琪 等 ，０ ０ 据 ２０ ）
取 对 数 坐 标 ； 一 代 表 间 断 面 …
环节。
度满 足上 述关 系式 ， 在半 对 数坐标 系 中为线 性 相关 ； 如果 某一 地 区经历 了抬 升 和剥蚀 ，那 么泥 页岩 声波 时差 与深 度 的正 常压实 趋势 线与 未遭 受剥 蚀地 区的
目前 ， 恢复 地层 剥蚀 厚度 的方 法有 很 多种 ， 如泥 岩声 波 时差 法 、 质 组反 射 率 法 、 镜 地层 对 比法 ， 积 沉 速 率 分析 法 、 灰石 裂变 径迹 法 、 磷 沉积 波动 过程 分析 法、 流体 包 裹体 法 、 宇宙 成 因核 素 分 析法 、 优 化方 最
３８ 低渗透油气田 ＬｗＰｒｅｂｉ ｉ＆ＧｓＦ ｌｓ ｏ ｅ ａｉｔＯｌ ａ ｉｄ ｍ ｌｙ ｅ
在 剥蚀 前 的压 实效应 明显大 于剥 蚀后 地层 的压 实效
应 。该 类 型是地 层 间断 面在声 波 时差 曲线 中最 明显
原 因有 如下 ３种［： ５ Ｊ
（ ） 来沉 积 的地层 厚 度远小 于剥蚀厚 度 。 １后 其产 生 的压实 效应 不足 以对 不整 合面 之下 的地 层进 行改
！ Ｐｒｅｂｉ ｉ＆ ＧｓＦｅ ｓ低渗透 油气田 ３ ｅ ａｉｔ Ｏｌ ａ ｉｄ ｍ ｌｙ ｌ
声波 时差法对临清 坳 陷东部地 区上古生界 顶部剥蚀量 的恢复
李 建 军
（ 中原石油勘探局地球物理勘探公 司采集方法研究所 ）
摘
要 ： 复 地 层 剥 蚀 厚 度 是 对 盆地 进 行 定 量研 究 的 重 要 基 础 工 作 。在 阐述 声 波 时 差 恢 复 地层 剥 蚀 厚 度 方 法 原 理 的 恢
基 础 上 ． 用 泥 岩 声 波 时 差 法 对 德 古 ２井 、 古 １井 、 古 ２井 、 古 ２井 、 利 康 康 馆 高古 ４井 、 古 １井 、 参 １井 、 古 ｌ井 堂 高 禹 上 古 生界 顶 的 剥蚀 厚 度 进 行 了恢 复 。 泥 岩 声 波 时 差 法 恢 复 剥蚀 厚 度 的适 用条 件 是 未 遭 剥蚀 的 老 地层 压 实规 律 没 被 改 变． 关键 是 泥 岩 段 的 选 择 和 声 渡 时 差 值 的 准 确 读取 。研 究 发 现 ： 清坳 陷 东部 地 区 古生 界 分 布 广 泛 ， 厚 度 相 对 稳 定 ， 临 且
小密 切 相关 。如果 剥 蚀 量不 大 ， 以忽 略 其 对 油气 可
１ 本原理及适用性 基
１１基 本 原 理 ．
这 是 Ｍａａａ在 １ ７ ｇｒ ９ ６年 首先 提 出 的一种 方法 。
Ｍａａａ认 为 泥 页 岩 在 正 常 压 实 情 况 下 的 声 波 时 ｇｒ 差一 深 度关 系式 如下 ：
２ 清坳陷上古生界顶部地层剥蚀恢 复 临
２１临清 坳 陷上古 生界 顶部 剥蚀 现状 ．
晚古 生代 时期 ，西 伯利 亚板 块 向南俯 冲在 华北 地 台之下 ， 华北 北部 受 力隆 升 ， 段时期 盆 地 内部 仍 这 处 于大型 内陆 发育 阶段 。研 究 区所在华 北北 部地 区
经历 了从 海陆 交互相 到陆相 的演化 过程 ，为一 大型 稳 定 的 内陆沉 积型 盆地 。最 大地层 原始 沉 积厚度 在 ８ ０ ｌ０ ｍ之 间 ， 体 上呈 近东 西 向的展 布 。 ０ ～ Ｏ０ 整
（ ） ｏＣ 时 ，当不 整合 面以 上新沉 积 的地层 厚 １Ｃ＝ ． 度 小 于地层 剥蚀 厚度 时 声波 时差法 才 能使用 。 （） 、 ２ 新 老地 层压 实 曲线斜 率不 相等 时 ， 、 地 新 老
除 Ⅵ型 没有 任何 不 连续 外，其 余 的 ５种 情 况 都
出现 不 连续 面。说 明即便 是剥 蚀 后 的沉 积厚 度 大 于
式 中 △— — 泥 页岩在 深度 日处 的传 播 时 间 ， ｓ ｌ／ ｘ ｍ； △ 外推 至地 表 的传 播 时 间 ， ｓ Ｉ／ ￣ ｍ；
Ｃ —— 正常压 实趋 势 的斜率 ．／ １ ｍ；
日—— 泥 页岩 的埋 深 。 ｍ。 如果 地层 为 连续沉 积 。则泥 页 岩声波 时差 与深
施加 的压 力 比被剥 蚀 地层剥 蚀前 对老 地层 施加 的压
下 的压 实趋 势 线估算 剥蚀 厚度 ［ ６ １ 。
１２适 用性 ．
这 一 原 理 与方 法是 建 立 在 “ 岩 沉 积 物 的压 实 泥 形 变 为 塑 性 形 变 。 会 发 生 回弹 ” 一 前 提 的 基 础 不 这
动 ， 而 进 一 步 阐明 其对 前 期 盆 地 的改 造 以 及对 后 从
期 成 盆 作用 的影 响［ ３ ］ 。不 同构 造 层原 始 沉 积 厚度 展 布特 征 是各 时 期原 型 盆地 格 局 最 直 观 的反 映 ， 层 地 剥 蚀厚 度 的计算 是 原型 盆地 格局恢 复 过程 中 的关键
层 压 实 曲线关 系有 ４种情 况 ． Ｃ＞ ． ， 当 ｏＣ 时 剥蚀 面 以
下 的地 层压 实规 律未 被破 坏 。新沉 积 的地层 厚度 小