地震沉积学是近年来新兴学科，它是一门在地质模型指导下利用地震信息和技术研究有关沉积体的三维构成及其形成过程的学科。其研究基于三维地震、环境分析、露头、岩心联合反馈，识别沉积单元的三维几何形态、内部构成和沉积过程，是继地震地层学、层序地层学之后出现的一门新的边缘交叉学科。曾洪流等（1998）在对墨西哥湾北部中新世地层Tiger浅滩地区高频层序研究中，首次提出了地震沉积学是利用地震资料来研究沉积体三维构成及其形成过程的一门学科；Schlager（2000）、Eberli、Masaferro和Sarg（2004）等进一步完善了地震沉积学概念；2005年2月，在美国休斯顿召开了地震沉积学国际会议，2006、2007年国际沉积学大会，地震沉积学都是会议的主要议题之一。继地震地层学、层序地层学之后，地震沉积学作为一门新的学科越来越受到人们的关注。
地震沉积学是基于高精度地震资料、现代沉积环境和露头古沉积环境模式的联合反馈以识别沉积单元的三维几何形态、内部结构和沉积过程。精细沉积建模是地震沉积学研究的基础，尤其在高精度等时框架中动态地恢复沉积体系的三维空间展布及其演化，是当今沉积学研究的主要方向。高精度层序地层学方法帮助解决储集体在多重控制因素下的演化，具动态建模的意义。首先，高精度层序地层学提供了建立精细的等时格架和分层手段，为储层建模提供了一个高分辨率的等时地层框架。运用高精度层序地层学方法，沉积体系分析是随着时间的变化而进行的动态分析，不仅可以揭示沉积体系的内部构成要素的基本特征（Lamers和Carmichael，1999）、古地形和地貌变化（Smallwood和Gill，2003；Morgan，2004），还可以揭示各种沉积体系在等时格架中的空间分布和随时间的迁移变化规律（Long等，2004；Cartwright 和Huuse，2005）。这些动态的概念模式对储集体的展布及其储集物性提供了更好的预测。此外，由于层序识别分辨率的提高，对储集相带划分也日益精细。
总体说来，地震沉积学是在高分辨率地震资料支持下对典型沉积体进行精细刻画的过程，目的是更为精细的、更为精确的描述沉积体三维空间展布。因此，地震沉积学应用体现在对高级别层序界面、高频单元、高精度沉积体的识别和刻画。
（一）高级别界面的识别技术——构筑地质体界面
1.多元参数精细标定
多元标定是地震沉积学研究的基础，其目的是为储集砂体的精细解释提供标准格架，所用关键技术是多元标定技术。其实质是将地质、测井、钻井等多种信息与高品质三维地震剖面结合，实现“点-线”的统一。
2.相位转换
在地震数据体中，零相位数据体在地震解释中具有子波的对称性、主瓣中心（最大振幅）与反射界面一致以及较高的分辨率等优点，但这些优点只有在海底、主要不整合面、厚层块状砂岩顶面等单一反射界面情况下才能体现出来。而且，零相位地震数据中岩性地层与地震相位间不存在必然的对应关系。尤其是存在许多薄地层互层时，要建立地震数据和岩性测井曲线间的联系很困难。常用的方法主要是90°相位转换，但是，在特殊的地区相位角的转换度数要根据目的层位高频层序界面对应的地震相位角来决定。
(二）高频单元划分技术——构筑地质体序次
1.分频技术
研究表明，低频地震资料中的反射同相轴更多地反映岩性界面信息，而高频资料中的同相轴更多地反映时间界面信息。基于这一认识，采用分频解释的方法，针对不同的地质目的使用不同频段的地震数据。地震沉积学中使用的分频解释是基于地震资料的频率成分控制了地震反射同相轴的倾角和内部反射结构这一原理。一般而言，地震子波的频率越高，相应的地震资料与测井信息就吻合得越好，此为分频解释的基本依据。因此，运用分频解释技术是地震沉积学对地震频率控制同相轴倾角和内部反射结构这一认识的一个反映。
2.时频三原色技术
地震资料中连续的频率变化本身蕴含了丰富的地质信息，不同级别的地质层序体对应着地震剖面上的不同频率特征，仅采用分频解释方法还不能将这类信息充分利用起来，而时频分析方法恰好弥补了这一缺陷。时频分析即频率时间扫描，它通过快速傅里叶变换将时间域的地震记录转化到频率域，利用时频分析技术按不同频率进行扫描分析可以识别出由大到小的各级层序体，从而得到一些地震剖面上没有的信息。由于纵向上频率变化的方向性代表了岩性粗细的变化，所以时频分析不但可以用于地层层序解释，还可以用于划分沉积旋回和推断水体变化规律及沉积环境变化。因此在地震沉积学的研究中，分频解释与时频分析技术应结合起来使用。
（三）高精度沉积体系精细刻画技术——构筑地质体空间配置关系
1.测井约束反演技术
测井约束反演技术在地震储层预测和砂体描述中是不可缺少的技术，在砂岩岩性油藏描述中发挥了非常重要的作用。地球物理学家李庆忠院士曾指出“波阻抗反演是高分辨率地震资料处理的最终表达形式”。目前，测井约束反演处理已经成为处理常规目标的一种手段。这项技术在实际应用中涉及测井曲线校正及归一化处理、合成地震记录与地震子波提取、建立低频模型等相关方法。
2.地层属性分析技术
地震属性是从地震数据中推导出来的几何学、运动学、动力学、统计学特征的具体（特殊）测量值。储层物性和充填在其中的流体性质的空间变化，会造成地震反射速度、振幅、频率等的相应变化。当目标地区的地震地质确定的情况下，只要储层或流体性质变化的特征参数达到某一相应的限度，地震剖面就会有表现为波形、能量、频率、相位等一系列基于几何学、运动学、动力学的地震属性的明显的变化。尽管目前研究人员尚无法找到地震属性与地质目标间一一对应的成因联系，但通过大量油气勘探实践和经验的统计结果表明，井点处的储层性质与地震属性之间往往存在某种线性或非线性统计关系。据此可以推断，在某一特定的范围内，井之间储层性质和地震属性也同样符合这种统计关系，这也是利用地震属性进行储层预测的前提条件。该技术目前已广泛应用于地震构造解释、地层分析、油藏特征描述以及油藏动态检测等各个领域，在油气勘探与开发中所发挥的作用越来越大。目前常用的属性有振幅属性（波阻抗、反射系数、速度、吸收）和相位属性，同时近年来还发展了相干分析结束、频谱分解技术、AVO技术和波阻抗反演技术。在实际操作过程中，一般遵循“建立地震解释和属性分析的工区→进行层位解释和闭合→依据研究任务筛选和提取相关的地震属性→地震属性优化”流程。
3.地层切片分析技术
通过三维地震的水平成像（即时间切片）可以产生高分辨率的沉积相图像。常用的切片类型包括时间切片和沿层切片。时间切片是沿某一固定地震旅行时对地震数据体进行切片显示，切片方向是沿垂直于时间轴的方向，它切过的不是一个具有地质意义的层面；沿层切片是沿着或平行于地震层位进行切片，它更倾向于具有地球物理意义。
要注意的是，切片和属性分析必须要具有地质含义，不但可最大限度地识别并刻画沉积砂体的时空分布，且可证实砂体的物源方向。
（四）典型沉积体地震沉积学研究实践
利用前文所述的地震沉积学方法技术，对东营凹陷发育的东营-永安镇三角洲进行解剖，尝试从更精细的角度刻画储集体空间展布形态。在前文的地层格架构建过程中，沙河街组三段中亚段识别出9个进积单元（图3-14），10个层序界面（2个三级层序界面，8个4级层序界面）。
图3-14 东营三角洲进积体刻画剖面图
在研究过程中，发现东营三角洲区受多物源影响（潍北凸起物源、青坨子凸起物源、北部物源），断层多且交互影响，如果采用传统的沉积学研究手段，很难将多个方向的物源体系解剖清楚，在实际操作中采用分区统计、精细解释手段，对不同的物源区进行单独解剖和分析，阐明各物源区的变化特征；属性分块时尽量避开断层复杂区域；同时利用分频技术、时频三原色技术、小波变换、地层切片技术、地震正演等地球物理方法，建立不同层位地震反射特征平面变化与沉积环境之间的关系。
1.关键层序界面的识别
利用区域层序地层分析中合成记录建立的速度场，精确标定了研究层位的两个关键界面——T4、T6。T4、T6是沙河街组三段中亚段的顶、底界面，也是一个三级层序的顶、底界面。T4界面在东营凹陷西北部表现为连续性好的强振幅反射特征，向东逐渐演变为连续性差的弱振幅反射，表现出“北强南弱、西强东弱、整体上移”的特征；T6界面由于油页岩的大面积出现，在整个工区内都非常稳定，表现出连续性好的强振幅反射，至东—东南部，接近物源供给区，为一系列进积反射的底界面，界面之上下超特征明显。
2.高频单元识别与划分
（1）常规地震剖面识别方法。常规地震剖面中，四级层序界面用内部强轴反射特征、顶底接触关系、上下结构差异、内部进积结构等4个原则进行四级层序界面的识别。常规变面积剖面中，强轴的出现意味着波阻抗差异的增大，而在三角洲进积区，则可能意味着上下进积期次岩性上的差异性，分布较稳定的强轴可将进积体划分为多个单元（图3-15）。
图3-15 利用稳定的强反射同相轴进行进积单元的划分
（2）分频技术在四级层序界面识别中的应用。地震分频技术是一种基于频谱分析的地震成像方法，可揭示地层的纵向整体变化规律、沉积相带的空间演变模式，并能描绘与分析储集层厚度分布，定量检测单砂体级别的薄互层砂体。
东营凹陷内的东部叠前三维工区的主频为20Hz，带宽为10～40Hz，在研究中将原始剖面进一步细化为10Hz、20Hz、30Hz和40Hz的剖面（图3-16），对比发现：低频剖面中，地震同相轴数量减少，三级层序界面（如T1，T2，T3等）强振幅、连续性好的特征被进一步地凸显出来，且每一期进积单元的顶底界面处顶超和下超特征清晰；高频剖面中，地震同相轴与原始剖面相比增多，对于界面的识别具有干扰的作用。
在分频的基础上，利用10Hz剖面进行沙三中层序内部进积单元的识别和划分，通过与原始剖面对比研究发现，10Hz的分频结果，能滤去弱轴、短轴的干扰影响，界面连续，内部进积特征清晰，可将东营三角洲砂体进积形态完美地刻画出来（图3-17）。
图3-16 原始剖面、分频剖面与时频三原色剖面的对比（T1842测线）
如前所述，高频剖面（如40Hz剖面）中地震反射同相轴数量增多，则意味着地震剖面的分辨率得到“相应的增强”。本次研究中，通过对40Hz剖面进积单元的同相轴划分与单井岩性、钻井资料及测井的对比，发现三者对应关系良好，因此认为东营三角洲进积主体区域可运用40Hz高频剖面进行高频层序的划分（图3-18）。
（3）时频三原色技术在四级层序界面识别中的应用。为了有效利用地震频率信息，合理显示每个样点的优势频率，研究中使用Geoscope软件中的RGB模块，分别用红、绿、蓝3种颜色，表示低、中、高分频信息，然后按照小波分频能量比较结果做色彩叠加显示，时频三原色剖面中三角洲进积特征也非常清晰。
从时频三原色剖面中发现：断层的形态更加清晰，地震同相轴形态清晰，一些特殊的地质现象凸现出来，如T4界面处的下切河道、呈波状反射特征富含油的浊积体以及T6界面的油页岩等特征均可明显地观察到。
3.基于属性分析技术的沉积体刻画
由于东营凹陷中央受北部物源、东营三角洲物源和永安镇三角洲物源的共同影响，整体属性提取效果较差，因此，研究工作需要分区进行，分别提取各物源影响范围内的地震属性并进行分析（图3-19），以期获得比较可信的沉积信息。通过对圈定的范围内提取的属性对比，发现总均方根振幅（Total ABS Amplitude）属性对该区域的沉积环境具有良好的对应性。下面将以第4套进积单元（Z4）为例进行说明。
图3-17 利用低频剖面（10Hz）进行进积单元的划分（T1842测线）
图3-18 利用高频剖面（40Hz）进行高频层序的划分（T1842测线）
图3-19 东营三角洲沉积区内2个区块属性提取
1）东营三角洲属性特征分析
在该区层间总均方根振幅属性图上能够清晰地识别出东营三角洲前缘范围（主进积区）（图3-20）。沿三角洲进积方向可进一步划分出三角洲平原区和三角洲前缘区（图3-20）。在三角洲前缘的前端，存在一些范围不大的异常体（图3-21），通过对比钻井资料（图3-22），认为这些异常体均为浊积体。
图3-20 东营三角洲区沙三中第4套进积单元东营三角洲三角洲平原与前缘的划分
图3-21 东营三角洲区沙三中第4套进积单元浊积体平面范围
图3-22 沙三中第4套进积单元浊积体钻井特征
左边为官116井，右边为史128井
此外，通过其他属性特征在三角洲前缘中可识别出一套异常体，初步认为该异常体为三角洲前缘水下分流河道。通过将水下分流河道的平面位置与第4套进积体的时间厚度图相叠加，平面范围位于时间厚度60ms左右，因此，研究人员选择沿第4套进积体顶界面向下开50ms时窗的方式进行属性提取，这样，就能将水下分流河道特征更加清晰地刻画出来。钻井的岩性和测井曲线特征也进一步证实该区域为三角洲前缘水下分流河道。在以上分析的基础上，建立东营三角洲区属性综合划分和沉积相平面分布图（图3-23）。
2）永安镇三角洲属性特征分析
利用层间 Total ABS Amplitude属性图能够清晰地识别出永安镇三角洲范围，从其剖面特征上可以看出其差别，向南表现出高角度进积-加积特征，向西进积特征明显（图3-24）。
永安镇三角洲主体进积区在地震剖面和钻井上都可进一步划分为4个进积单元。在进积体内部等比例内插了3个界面，划分出4个进积单元分别提取平面属性，这样可以清晰的观察三角洲朵体迁移特征（图3-25）。在以上分析的基础上，即可获得永安镇三角洲区属性综合划分和沉积相平面分布图（图3-26）。
3）区域沉积体系拼接
在单独分析了东营三角洲区和永安镇三角洲区各自的沉积相平面展布后，需要将不同区块的沉积体拼接在一起，构成一个完整的区域沉积格局。利用反演剖面作为纽带，链接起各区块的沉积体。
图3-23 东营三角洲区属性综合划分和沉积相平面分布图
图3-24 沙三中第4套进积单元永安镇三角洲区属性（层间Total ABS Amplitude）及剖面特征
研究中采用测井约束反演技术。目前，测井约束反演处理已经成为处理常规目标的一种手段，它综合应用测井资料在垂向上的分辨力和地震资料在横向上的连续性以及所包含的丰富的岩性和物性信息，研究储层特征的空间变化，描述储层的分布特征。东营三角洲区存在大量灰质泥岩，由于灰质泥岩的声波速度与砂岩的声波速度十分接近，导致常规流程的反演结果无法区分开灰质泥岩和砂岩层段。因此研究中利用自然电位曲线代替声波曲线，利用初始模型产生的低频数据体和约束稀疏脉冲反演产生的高频数据体代替波阻抗类型数据体进行约束稀疏脉冲反演。研究过程中选取三条反演剖面（EW3，NS1，NS2）建立假三维立体图，反演结果显示第4套进积体与沉积平面图的沉积相非常吻合（图3-27，图3-28）。
利用本次研究所得反演剖面，将自不同物源区的沉积相图拼接起来，得到最终的东营凹陷区域上的沉积体系展布图（图3-28）。