由于河流的改道及迁移,河流相地层在垂向上呈现出砂泥岩互层特征,在横向上则表现为地质形态复杂多样且岩性变化非常快等特点。除了沉积作用形成的隔夹层,后期成岩作用及构造运动等因素,也会导致河流相砂体内部发育各种不连续界限。这些不连续性界限包括了大尺度的河道边界、断层、大型裂缝;中等尺度的河道砂体叠置区域、点坝边缘;小尺度的微裂缝、砂体内部纹理、层理等。研究这些不连续性界限可以分析剩余油分布规律、分析注入水流动规律,从而优化调整井位、优化注水效果。目前,对不连续性界限预测方法的研究主要是通过正演、井震结合、相干体、曲率等地震属性、三维可视化技术等算法来实现的。而这些方法虽然能够识别出一些不连续性界限,但都主要针对河道边界、大型断层、裂缝等界限,而对砂体叠置的界限识别方法仍然需求急迫。地震信号在地下介质的传播过程中,会受到地下介质的影响(如岩性、构造、位置、岩石物理参数等),改变信号的振幅、频率,同样会改变相位。可以利用振幅、频率和相位携带的大量地质信息来研究地下储层的分布特征等。这是本文通过相位来研究河流相砂体叠置不连续性的理论支撑。本文首先参照河流相储层构型类型的划分,并结合本文所针对的渤海探区的实际情况,建立了贴合实际情况的二维、三位砂体叠置模型,采用褶积法得到了地震记录。其次,对地震记录求取展开相位谱,通过对展开相位谱分析发现,展开相位谱在砂体叠置区域发生异常跳变,即可对砂体叠置区域进行预测。由于展开相位谱的“不直观性”,于是,提出了积分展开相位和主频展开相位两种方法,通过模型试验发现,这两种相位谱不仅能实现对砂体叠置区域的预测,还能对砂体的厚度进行刻画。相对于积分展开相位,主频展开相位能够更好地对紧密接触型砂体进行预测。随后,对展开相位谱、积分展开相位、主频展开相位在不同频率和不同噪声情况下进行了测试,在低频情况下这三种相位谱仍然能够实现对砂体叠置区域的预测。最后在渤海探区应用了本文提出的方法,通过前期地质与测井数据证实了该方法的可行性,并通过剖面进一步证实了该方法精确性。