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　　鉆前三維地震的采集幾乎已經(jīng)在國(guó)內(nèi)外所有的勘探區(qū)域展開(kāi)。大的三維地震工區(qū)甚至可以達(dá)到相當(dāng)于盆地的規(guī)模，結(jié)合井孔的生物地層和巖石地層的約束，三維地震數(shù)據(jù)提供了一種新的盆地分析的工具，其分辨率及精確程度都超出了所有先前的方法。用這種工具，石油勘探工作者們能夠在真正的三維空間內(nèi)，詳細(xì)而不會(huì)遺漏細(xì)節(jié)地闡明區(qū)域構(gòu)造、沉積體系、沉積過(guò)程、火成巖體系、流體流動(dòng)、壓實(shí)作用、甚至是成巖作用??當(dāng)然最終目的是要找到工業(yè)性油氣藏。

地震地層學(xué)領(lǐng)域的新進(jìn)展

　　自從20世紀(jì)70年代開(kāi)始，地震地層學(xué)一直是以油氣勘探及開(kāi)發(fā)為中心展開(kāi)的。由于油氣勘探及相關(guān)行業(yè)的研究中心主要是沉積體系的儲(chǔ)層部分，三維地震數(shù)據(jù)的屬性解釋等技術(shù)大大提高了其空間上的分辨能力。與二維地震相比，三維地震空間分辨率的提高表現(xiàn)在其可以識(shí)別沉積體系中很多原先不能識(shí)別的組構(gòu)單元。其中最為重要的是識(shí)別深水水下河道及其相關(guān)相，三維地震成像揭示了在許多大陸邊緣盆地地下的大型錯(cuò)綜復(fù)雜的河道沉積體系。

　　這種與地形相類(lèi)似的三維地震圖像的廣泛應(yīng)用產(chǎn)生了一門(mén)新的地質(zhì)（分支）學(xué)科??“地震地貌學(xué)”，其本質(zhì)就是使古陸地和海底地貌的形成過(guò)程在平面及空間上顯示出來(lái)。近來(lái)，三維地震數(shù)據(jù)被用來(lái)詳細(xì)描述北海盆地第四紀(jì)冰山融化侵蝕形成的下切谷的層序充填序列及地貌學(xué)。在三維地震地層學(xué)大部分應(yīng)用于硅質(zhì)碎屑巖沉積體系的同時(shí)，對(duì)碳酸鹽的研究也越來(lái)越多，主要包括研究碳酸鹽臺(tái)地演化、精細(xì)描述碳酸鹽形成的構(gòu)造特征以及研究冷水碳酸鹽的地層演化�？傮w上說(shuō)，如果不考慮地震分辨率的限制，運(yùn)用三維地震數(shù)據(jù)可以研究任何一種沉積體系的類(lèi)型，地震地層學(xué)和地震地貌學(xué)將是今后一個(gè)主要的研究領(lǐng)域。

構(gòu)造分析領(lǐng)域的新進(jìn)展

　　源于三維地震解釋的最重要的構(gòu)造分析上的進(jìn)展主要是在分析和研究斷層系統(tǒng)幾何形態(tài)和運(yùn)動(dòng)特征以及對(duì)鹽構(gòu)造的研究上面。在這些領(lǐng)域，三維數(shù)據(jù)體較二維數(shù)據(jù)能夠揭示更加復(fù)雜的幾何特征。

　　在斷層研究方面最重要的進(jìn)展是定義斷層如何生長(zhǎng)。三維數(shù)據(jù)體揭示了繼承性構(gòu)造的復(fù)雜性及走滑斷層和傾向斷層連接處的微地形，這對(duì)于正確認(rèn)識(shí)斷層的生長(zhǎng)過(guò)程是極其重要的。斷層面幾何形態(tài)以及與圍巖形變的相互關(guān)系在近十年得以廣泛研究。通過(guò)三維成圖可以將圍巖褶皺及其它形式的韌性變形準(zhǔn)確地刻畫(huà)出來(lái)，從而加深勘探家們對(duì)二者之間相互關(guān)系的理解。

　　針對(duì)生長(zhǎng)斷層的研究主要是在第三系三角洲，如墨西哥灣三角洲，研究的目的主要在于分析生長(zhǎng)斷層的運(yùn)動(dòng)學(xué)，這對(duì)于揭示斷塊運(yùn)動(dòng)和盆地整體幾何形態(tài)的內(nèi)在聯(lián)系有很大的啟迪性作用。近年在北海含油氣斷陷盆地采集的大面積三維地震能夠研究斷層的運(yùn)動(dòng)演化對(duì)于整個(gè)半地塹盆地發(fā)育的控制，同時(shí)對(duì)于認(rèn)識(shí)斷陷期上地殼的運(yùn)動(dòng)演化也有重要的作用。

　　與以前常用的傳統(tǒng)野外露頭對(duì)比方法相比，三維地震在分辨率上仍存在一定的局限性，不能顯示直接的運(yùn)動(dòng)學(xué)標(biāo)志，斷面構(gòu)造的微小細(xì)節(jié)及局部應(yīng)變也無(wú)法識(shí)別。然而，利用地震屬性在一定程度上填補(bǔ)了這項(xiàng)空白，小尺度的斷層可以明顯地通過(guò)相干屬性和振幅屬性來(lái)識(shí)別。隨著科技的發(fā)展，勘探家們借助于數(shù)字模型及模擬模型，將來(lái)必將會(huì)從正斷層體系擴(kuò)展到對(duì)逆沖斷層和走滑扭動(dòng)斷層體系的研究，尤其是現(xiàn)在深水褶皺和逆沖帶成為油氣勘探的重點(diǎn)領(lǐng)域。

對(duì)流體巖石相互作用的新認(rèn)識(shí)

　　判別多邊形斷層系統(tǒng) 闡明三維地震技術(shù)能夠?qū)⒁郧安荒茏R(shí)別的地質(zhì)特征描繪出來(lái)的一個(gè)很好的例子是首次利用三維地震數(shù)據(jù)在英國(guó)北海Alba油田識(shí)別多邊形斷層系統(tǒng)。多邊形斷層的平面幾何形態(tài)呈多邊形，具有規(guī)模較�。〝鄬娱g距一般小于500米）、斷距較�。ㄒ话�10～100米）的特征，其由一系列小的正斷層組成并發(fā)育在特定的地層中。盡管先前在這個(gè)主要的含油氣區(qū)通過(guò)大量的二維地震解釋工作已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了這些斷層，并將其成因正確地解釋為是富黏土沉積物早期脫水作用形成的，但只有通過(guò)三維地震數(shù)據(jù)才能準(zhǔn)確地識(shí)別出其復(fù)雜的多邊形幾何形態(tài)。

　　多邊形斷層系統(tǒng)主要發(fā)育在細(xì)粒沉積體系中，因?yàn)榧?xì)粒沉積體系中沉積物高的原始孔隙度在壓實(shí)作用的早期階段經(jīng)歷了最大的壓實(shí)應(yīng)變。石油勘探家們建立了一個(gè)基于埋藏作用早期體積收縮的多邊形斷層模型，他們認(rèn)為就像富黏土質(zhì)沉積物一樣壓實(shí)應(yīng)變不是一維的（垂向），而是伴隨著孔隙流體的排驅(qū)及沉積物體積收縮而表現(xiàn)出來(lái)的三維空間的應(yīng)變。目前，多邊形斷層在全球30多個(gè)盆地均有發(fā)現(xiàn)，其對(duì)于壓實(shí)過(guò)程、細(xì)粒沉積體系（蓋層）的滲透性以及盆地中早期流體的排驅(qū)都有重要的指示作用。最近，在挪威的Ormen Lange氣田發(fā)現(xiàn)多邊形斷層使得該區(qū)深水砂巖儲(chǔ)層發(fā)生了強(qiáng)烈的變形，這預(yù)示著多邊形斷層系統(tǒng)可能會(huì)在儲(chǔ)層地質(zhì)學(xué)研究方面發(fā)揮更重要的作用。

　　識(shí)別氣體的噴溢構(gòu)造 氣體噴溢構(gòu)造在地震剖面上往往表現(xiàn)為細(xì)長(zhǎng)的、圓柱型特征，其破壞了反射同向軸的連貫性，垂向上的延伸距離可達(dá)1000米，甚至更大，平面上的特征一般為圓狀到次圓狀，直徑一般小于200米。側(cè)向和垂向范圍的有限性是它們先前沒(méi)有被二維地震數(shù)據(jù)識(shí)別出來(lái)的主要原因，其與氣體聚集或暗礁等速度異常體引起的散射/衰減等地震假象有一定的相似性之處。通過(guò)現(xiàn)在的三維地震精細(xì)成像技術(shù)揭示了其復(fù)雜的三維幾何形態(tài)，使其與地震假象區(qū)分開(kāi)來(lái)。

　　根據(jù)這些表面具有麻坑的通道組合，有人提出它們的形成是由于深部?jī)?chǔ)層中氣體充注孔隙流體快速運(yùn)移的結(jié)果。通過(guò)區(qū)域類(lèi)比，他們認(rèn)為通道最可能是由于非滲透性富黏土沉積物內(nèi)的裂縫帶構(gòu)成。因此，從這些通道形成的時(shí)刻起就充當(dāng)了流體垂向運(yùn)移的通道。自從專(zhuān)家們第一次識(shí)別出這種構(gòu)造以后，類(lèi)似的構(gòu)造在其它的研究中也被發(fā)現(xiàn)，主要關(guān)注的焦點(diǎn)是流體流動(dòng)對(duì)這種通道形成的驅(qū)動(dòng)機(jī)制。

　　這種管狀流體通道發(fā)現(xiàn)的更廣泛意義是它們出現(xiàn)在基質(zhì)滲透性很低的隔水層中，裂縫通道穿過(guò)蓋層巖層達(dá)上千米，這對(duì)于盆地流體流動(dòng)的研究開(kāi)創(chuàng)了一個(gè)新的途徑，尤其是其可能和烴類(lèi)運(yùn)移及圈閉的封存性有重要的關(guān)系。因?yàn)槁榭涌梢宰鳛檫@種管狀通道存在的直接證據(jù)，隨著在海底三維地震成像中麻坑不斷地被識(shí)別出來(lái)，表明這種高度集中的流體流動(dòng)是普遍存在的。

　　揭示的流體巖石相互作用 有許多文獻(xiàn)是關(guān)于利用三維地震來(lái)推測(cè)流體巖石相互作用的規(guī)模和幾何學(xué)形態(tài)的例子，而這些通過(guò)露頭研究是做不到的。這包括很多對(duì)大規(guī)模砂巖侵入體的研究，通過(guò)露頭了解大規(guī)模砂巖體侵入已經(jīng)超過(guò)一個(gè)世紀(jì)了，但是，其規(guī)模及在盆地內(nèi)的展布范圍，如北海盆地，直到在盆地內(nèi)采集了密集的三維地震時(shí)才認(rèn)識(shí)清楚，同時(shí)還發(fā)現(xiàn)了一些先前不知道的侵入體類(lèi)型，包括厚度可以達(dá)到幾十米、側(cè)向及垂向的展布距離可以達(dá)到幾百米規(guī)模的“翼狀”和“圓錐狀”侵入體。流體巖石相互作用的例子還有一些是關(guān)于大規(guī)模軟沉積變形的，包括盆地規(guī)模發(fā)育的密度倒置及差異負(fù)載現(xiàn)象、大規(guī)�；�塌及滑坡現(xiàn)象、泥底辟及泥火山現(xiàn)象。三維地震對(duì)復(fù)雜構(gòu)造的詳細(xì)分析和成因解釋的作用是明確的，并且在這些領(lǐng)域仍舊有許多內(nèi)容有待于進(jìn)一步研究。

　　對(duì)成巖作用進(jìn)行盆地規(guī)模（面積在10000平方公里以上）成圖的方法開(kāi)創(chuàng)了一種新的對(duì)成巖轉(zhuǎn)變階段進(jìn)行流體巖石相互作用研究的方法，這對(duì)于其它的成巖作用過(guò)程可能會(huì)有更多新的發(fā)現(xiàn)。

火山巖體系研究的新領(lǐng)域

　　人們一直以來(lái)都主要是在以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的巖石學(xué)及地球化學(xué)領(lǐng)域里開(kāi)展火山巖體系研究，地球物理方面的貢獻(xiàn)相對(duì)較小，但是隨著人們認(rèn)識(shí)到許多大的火山巖床都分布被動(dòng)大陸邊緣，其（如廣角反射地震學(xué)）對(duì)于認(rèn)識(shí)這種大的火山巖體系的分布及成因所起的作用就顯得越來(lái)越重要。

　　當(dāng)油氣勘探在富含油氣的區(qū)域勘探到火山巖周邊時(shí)，如英國(guó)、挪威、巴西及西非這些國(guó)家的大西洋邊緣，許多大的三維工區(qū)被采集用來(lái)揭示火山巖的分布范圍，雖然不能產(chǎn)生直接經(jīng)濟(jì)利益，然而油氣勘探開(kāi)發(fā)專(zhuān)家們對(duì)火山巖體系感興趣的原因主要有以下幾點(diǎn)：影響地震成像及鉆探更深的油藏目標(biāo)；熱液體系和儲(chǔ)層相互作用導(dǎo)致成巖作用；火成巖侵入期會(huì)迫使上覆巖層發(fā)生褶皺而形成圈閉構(gòu)造。

　　用三維地震數(shù)據(jù)來(lái)描述火成巖床是最適宜不過(guò)的了，因?yàn)樗鼈兿鄬?duì)于圍巖而言具有較大的波阻抗，三維地震數(shù)據(jù)成像能夠很好地顯示出來(lái)，可以直接對(duì)其進(jìn)行解釋?zhuān)�這就意味巖床的三維空間幾何形態(tài)就能被精確地確定下來(lái)，這在巖床和圍巖相互作用及巖漿侵入的方式上產(chǎn)生了一些新穎的結(jié)論。

　　對(duì)巖床三維地震制圖一個(gè)最重要的新的發(fā)現(xiàn)就是許多巖床都呈一個(gè)底部平坦或稍凹、邊部呈較高角度的不整合侵入的碗狀幾何形態(tài)，利用三維地震數(shù)據(jù)不僅可以確定火山巖床的數(shù)量，還可以把它們之間的相互關(guān)系詳細(xì)地刻畫(huà)出來(lái)。

還有哪些發(fā)展?jié)摿?

　　盡管三維地震技術(shù)在過(guò)去的二十年里已經(jīng)在石油勘探開(kāi)發(fā)領(lǐng)域里廣泛應(yīng)用，但是其作為一個(gè)研究工具仍處于起步階段，原因是：（1）三維地震數(shù)據(jù)處理的難度較大，要求有專(zhuān)門(mén)的軟件和硬件設(shè)施（雖然很多現(xiàn)在可以直接在個(gè)人計(jì)算機(jī)平臺(tái)上進(jìn)行）；（2）地質(zhì)學(xué)家對(duì)這些解釋技術(shù)的了解、掌握甚少；（3）研究單位缺少對(duì)地震分辨率及全球三維地震研究狀況的了解。但隨著越來(lái)越多的基于三維地震數(shù)據(jù)的研究成果被發(fā)表出來(lái)，其應(yīng)用將越來(lái)越廣泛。

　　在很大程度上，三維地震數(shù)據(jù)作為研究工具真正的價(jià)值在于其能夠空前詳細(xì)地大面積刻畫(huà)盆地內(nèi)的特征，說(shuō)我們正進(jìn)入一個(gè)新的基礎(chǔ)地質(zhì)繪圖時(shí)代并不夸張，如果沒(méi)有分辨力的限制，計(jì)算機(jī)會(huì)使地表及地下的狀況實(shí)現(xiàn)完全可視化。這個(gè)能力無(wú)疑開(kāi)創(chuàng)了很多新的盆地分析方法，如：地層對(duì)比、地表校正及區(qū)域?qū)有虻貙訉W(xué)，確定主要、次要構(gòu)造元素，勘探層序與構(gòu)造的相互關(guān)系。

　　利用三維地震可以更精確地估算出從伸展大陸邊緣到海洋邊緣沉積物的流量，并將其和氣候、地形學(xué)、地球動(dòng)力學(xué)聯(lián)系起來(lái)。簡(jiǎn)而言之，三維地震數(shù)據(jù)使我們提高了量化盆地演化的程度。

　　三維地震技術(shù)將在構(gòu)造地質(zhì)許多詳盡的要素上產(chǎn)生影響，但是更多的復(fù)雜的變形體系將會(huì)成為將來(lái)富有成效的研究領(lǐng)域，如鹽及泥巖的走滑和逆沖系統(tǒng)。鹽構(gòu)造的研究已經(jīng)有了相當(dāng)?shù)倪M(jìn)步，但是對(duì)于鹽及泥巖構(gòu)造的形成過(guò)程還有很多領(lǐng)域有待量化，從而更加清晰地刻畫(huà)侵入體的活動(dòng)及蓋層與下伏地層的關(guān)系。走滑和逆沖系統(tǒng)都對(duì)反射地震學(xué)提出了挑戰(zhàn)，隨著三維地震成像質(zhì)量的提高，三維地震方法正在克服這些問(wèn)題，今后在這方面可能會(huì)有新的發(fā)現(xiàn)。

　　石油勘探、開(kāi)發(fā)越來(lái)越重視在石油勘探開(kāi)發(fā)領(lǐng)域中可以建立地震屬性和石油物理特征之間的關(guān)系，以實(shí)現(xiàn)對(duì)儲(chǔ)集巖層（現(xiàn)在的熱點(diǎn)）及巖性地層的橫向預(yù)測(cè)，其中涉及了三維可視化技術(shù)、地震屬性技術(shù)、反演技術(shù)、時(shí)頻分析技術(shù)等，這些技術(shù)同時(shí)也促進(jìn)了地震地貌學(xué)及地震沉積學(xué)的形成和發(fā)展。今后在石油勘探開(kāi)發(fā)、石油地質(zhì)、地震研究、沉積學(xué)研究等多方面的綜合研究將逐步加強(qiáng)。