基于湖盆古地形恢复的定量方法技术

一种基于湖盆古地形恢复的定量方法，采用以下步骤：一：建立凹陷区高精度等时地层格架；二：选择标志层，确定凹陷区二段残余地层厚度；三：采用泥岩声波时差法，将目的层的残余地层厚度校正为实际地层厚度；四：进行地层倾角校正；五：对恢复层位的实际地层厚度进行去压实处理，以确定初始沉积时期厚度；六：通过岩心分析及厚度测量，恢复数个井点处古水深值，并依据古水深‑初始沉积时期厚度对应关系，将地层厚度转换为古水深分布，即定量恢复湖盆地形。本发明专利技术不仅解决了地层倾角、地层剥蚀及地层压实作用对厚度影响的问题；而且，还定量表征湖盆地形，量化了古水深分布，解决了对于湖盆地形进行恢复时的精度问题，提高了湖盆地形的恢复精度。

Quantitative method based on the restoration of paleo terrain in Lake Basin

A quantitative method based on the restoration of ancient topography of the lake basin adopts the following steps: 1: setting up a high precision isochronous stratigraphic framework in the depression area; two: selecting the mark layer and determining the two residual stratum thickness in the depression area; three: using the mudstone sonic time difference method to correct the thickness of the residual stratum of the target layer to the actual thickness of the formation; four: entering into the stratum thickness; Stratum dip correction; five: the thickness of the actual stratum of the recovery layer is de compacted to determine the thickness of the initial deposition period. Six: through core analysis and thickness measurement, the depth of the ancient water depth at several well points is restored and the thickness of the formation is converted to the ancient water depth according to the corresponding relation of the thickness of the initial sedimentary period of the ancient water depth. Distribution, that is, the restoration of the topography of the lake basin. The invention not only solves the problem of the influence of stratum dip, formation erosion and formation compaction on thickness, but also quantifies the topography of Lake Basin, quantifies the distribution of ancient water depth, solves the precision problem of restoring the topography of the lake basin, and improves the restoration precision of the lake basin.

【技术实现步骤摘要】
基于湖盆古地形恢复的定量方法
本专利技术涉及湖盆古地形，尤其涉及一种基于湖盆古地形恢复的定量方法。属于油气田勘探开发

技术介绍
湖盆地形恢复的相关研究起源于上世纪的50年代，经过60余年的发展，该项研究已经在多个学科中被广泛应用。在地质研究中，湖盆地形恢复发挥着尤其重要的作用，对不同沉积类型的储层成因、发育模式以及展布规律提供重要的指导和借鉴作用。此外，在古生物、古地理、古构造的研究中也发挥着举足轻重的作用。然而，目前，湖盆地形恢复方法存在诸多问题，大多停留在定性阶段，因此，导致定量研究无法开展，这也是湖盆地形恢复需要发展的方向。上世纪70年代开始，湖盆地形逐渐在油气勘探开发过程中发挥重要作用。目前，常用的湖盆地形恢复方法包括：层拉平法、沉积学分析法、印模法等，这些方法在油田的不同开发阶段有效地指导了油气勘探及开发。其中，层拉平法主要结合了层序地层学理论及物探方法理论，基本原理是以最大湖泛面或者沉积基准面为参照物，在层序标定的基础上，利用地震旅行时底面减顶面，将拉平后的顶面作为沉积湖平面，相对应的底面形态，即为该层序地层沉积前湖盆地形；沉积学分析法是对沉积环境及沉积物进行分析，根据沉积物空间配置关系及岩性组合特征等恢复湖盆地形；印模法则是利用了参与湖盆地形与上覆地层之间的“镜像关系”，通过上覆地层恢复沉积时期湖盆地形。以上三种方法在实际应用中或多或少存在着一些问题。如：层拉平法较直观真实，且容易操作，但是误差较大；沉积学分析方法需要考虑多种因素，工作量巨大；印模法虽然原理简单但精度欠佳。而且，上述方法没有考虑到大倾角地层对湖盆地形恢复产生的重要影响，另外，对古水深的影响因素方面缺乏考虑。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于克服现有技术存在的上述缺点，而提供一种基于湖盆古地形恢复的定量方法，其考虑了地层剥蚀、地层倾角以及差异压实对厚度的影响，不仅能够对湖盆地形进行恢复，解决了地层倾角、地层剥蚀及地层压实作用对厚度影响的问题；而且，将残余地层厚度校正转换为原始沉积时的水深，即定量表征湖盆地形，量化了古水深分布，解决了对于湖盆地形进行恢复时的精度问题，大大提高了湖盆地形的恢复精度；同时，实现了湖盆地形从定性到定量的转变，使恢复结果更加准确可靠。本专利技术的目的是由以下技术方案实现的：1、一种基于湖盆古地形恢复的定量方法，其特征在于：采用以下步骤：第一步：建立凹陷区高精度等时地层格架；第二步：选择标志层，确定凹陷区二段残余地层厚度；第三步：采用泥岩声波时差法，将目的层的残余地层厚度校正为实际地层厚度；第四步：进行地层倾角校正；第五步：对恢复层位的实际地层厚度进行去压实处理，以确定初始沉积时期厚度；第六步：通过岩心分析及厚度测量，恢复数个井点处古水深值，并依据古水深-初始沉积时期厚度对应关系，将地层厚度转换为古水深分布，即定量恢复湖盆地形。所述第一步的具体做法：根据高分辨率层序地层学理论，识别目的地层之上一套稳定的泥岩段为最大湖泛面，厘定层序界面，并建立目的层的高精度等时地层格架，将最大湖泛面，厘定层序界面划分为二个完整的三级层序Q1、Q2。所述第二步的具体做法：选择最近的、最稳定的Q1湖泛面为标志层，并在地震资料上解释凹陷区二段残余地层底面及其内部最大湖泛面Q1所对应的层位，且按照下述公式确定凹陷区二段残余地层底面与标志层之间的地层厚度值，即：残余地层厚度：T3＝T1-T2其中，T3表示残余地层厚度，T1表示目的层之上标志层的深度，T2表示恢复目的地层底界面的深度。所述第三步的具体做法：通过测井资料统计黄河口凹陷区数个井的泥岩声波时差及对应深度，拟合声波时差与深度关系ΔM＝ΔMoe(-CH)式中：ΔMo为地表未固结泥岩的声波时差值，单位为：us/m；C值为代表正常压实曲线的斜率；ΔM为：任一埋深的泥岩声波时差，单位为：us/m；H为：泥岩埋藏深度，单位为m；e为自然对数底；⑴将不整合面以下泥岩的压实曲线外延至ΔM＝ΔMo处，即为：初始沉积地表，初始沉积地表与不整合面之间的距离即为剥蚀厚度T4；⑵将目的层残余地层厚度校正为实际地层厚度的计算公式如下：T5＝T3+T4式中；T5为：实际地层厚度；T3表示残余地层厚度；T4为：剥蚀地层厚度。所述第四步的具体做法：⑴根据所选凹陷区顶面构造图，对所选凹陷区平面地层倾角分布进行计算；⑵利用几何函数法校正地层倾角，对实际地层厚度进行倾角校正；假设T6是地层的真实厚度，T5是钻井井身钻遇的地层厚度，α为T5与T6之间夹角，则T6＝T5*cosα式中：α可在所选凹陷区顶面构造图上计算。所述第五步的具体做法：①拟合所选凹陷区凹陷砂岩-泥岩的埋藏深度(H)～孔隙度(Φ)方程；从测井资料统计数口井的不同深度的孔隙度值，按指数函数分布拟合了砂、泥岩的深度(H)～孔隙度(Φ)方程：Ф＝Ф0exp(-c*h)(1)其中：h是地层的埋深深度，m；Φ为在深度为h的岩石孔隙度；Φ0是在深度为h＝0的孔隙度；c是压实系数，m-1；拟合的砂、泥岩的孔隙度～深度关系方程式如下：泥岩：Φ＝0.5947exp(-0.000762*h)(2)砂岩：Φ＝0.4906exp(-0.000442*h)(3)②分别统计数口井的砂泥岩厚度，并根据骨架厚度积分迭代法数学模型，通过地层去压实校正技术，把实际的地层厚度(T6)校正为初始沉积时的地层厚度(T7)；分别统计所选凹陷区的砂泥岩的厚度，采用骨架厚度积分迭代法数学模型，将实际地层厚度T6校正为初始沉积时期地层厚度T7；骨架厚度积分迭代法数学模型的计算原理如下，首先计算地层深度为Z处的加权孔隙度：Ф(Z)＝PsФs(Z)+PmФm(Z)(4)式中；Ps和Pm分别是地层的砂岩和泥岩的含量，小数；Фs(Z)和Фm(Z)分别是深度为Z处的砂岩和泥岩的孔隙度；其次，利用骨架厚度积分迭代法数学模型，将现今地层厚度恢复为原始沉积时期地层厚度：式中：T7为初始沉积时期地层厚度，Ф(Z)为深度为Z处的加权孔隙度，Z1和Z2分别为地层的顶界和底界的深度；将公式(2)-(4)带入公式(5)并积分，利用上式，即可求出初始沉积时期地层厚度T7；然后，再根据测井解释资料，分别所选凹陷区砂岩的百分含量，再采用上述方法恢复所选凹陷区数口井的实际地层厚度，并统计地层压实率(压实率＝初始沉积地层厚度T7/实际地层厚度校正T6)，所选凹陷区的地层压实率一般在1.8-2.0范围。所述骨架厚度积分迭代法数学模型在建立时，有如下前提：整个沉积过程中，地层的骨架体积没有变化；且地层压实过程没有逆转。所述第六步的具体做法：①通过岩心分析岩相特征，观察颗粒粒度、岩石沉积构造以及地化标志等来定性判定水深的范围；②针对湖泊相沉积环境，提出“滩坝厚度法”精细标定水深；在湖泊水动力条带内发育了多种成因的滩坝，分别对应于沿岸坝、近岸坝和远岸坝；先根据岩相特征及滩坝形成位置判断其成因，然后，再根据单期次滩坝的沉积厚度即可近似于此处水深；③将数口井滩坝厚度校正后的厚度，即：为此处古水深T8；统计了数口井点水深T8与初始地层厚度T7之间的关系，并根据相关性公式，将所选凹陷区初始沉积时的厚度转换为水深的定量分布，即为：定量恢复湖盆地形。本专利技术的有益效果：本专利技术由于采用上述技术方案，其考虑了地层剥蚀、地层倾角以及差异压实对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于湖盆古地形恢复的定量方法，其特征在于：采用以下步骤：第一步：建立凹陷区高精度等时地层格架；第二步：选择标志层，确定凹陷区二段残余地层厚度；第三步：采用泥岩声波时差法，将目的层的残余地层厚度校正为实际地层厚度；第四步：进行地层倾角校正；第五步：对恢复层位的实际地层厚度进行去压实处理，以确定初始沉积时期厚度；第六步：通过岩心分析及厚度测量，恢复数个井点处古水深值，并依据古水深‑初始沉积时期厚度对应关系，将地层厚度转换为古水深分布，即定量恢复湖盆地形。

【技术特征摘要】
1.一种基于湖盆古地形恢复的定量方法，其特征在于：采用以下步骤：第一步：建立凹陷区高精度等时地层格架；第二步：选择标志层，确定凹陷区二段残余地层厚度；第三步：采用泥岩声波时差法，将目的层的残余地层厚度校正为实际地层厚度；第四步：进行地层倾角校正；第五步：对恢复层位的实际地层厚度进行去压实处理，以确定初始沉积时期厚度；第六步：通过岩心分析及厚度测量，恢复数个井点处古水深值，并依据古水深-初始沉积时期厚度对应关系，将地层厚度转换为古水深分布，即定量恢复湖盆地形。2.根据权利要求1所述的基于湖盆古地形恢复的定量方法，其特征在于：所述第一步的具体做法：根据高分辨率层序地层学理论，识别目的地层之上一套稳定的泥岩段为最大湖泛面，厘定层序界面，并建立目的层的高精度等时地层格架，将最大湖泛面，厘定层序界面划分为二个完整的三级层序Q1、Q2。3.根据权利要求1所述的基于湖盆古地形恢复的定量方法，其特征在于：所述第二步的具体做法：选择最近的、最稳定的Q1湖泛面为标志层，并在地震资料上解释凹陷区二段残余地层底面及其内部最大湖泛面Q1所对应的层位，且按照下述公式确定凹陷区二段残余地层底面与标志层之间的地层厚度值，即：残余地层厚度：T3＝T1-T2其中，T3表示残余地层厚度，T1表示目的层之上标志层的深度，T2表示恢复目的地层底界面的深度。4.根据权利要求1所述的基于湖盆古地形恢复的定量方法，其特征在于：所述第三步的具体做法：通过测井资料统计黄河口凹陷区数个井的泥岩声波时差及对应深度，拟合声波时差与深度关系ΔM＝ΔMoe(-CH)式中：ΔMo为地表未固结泥岩的声波时差值，单位为：us/m；C值为代表正常压实曲线的斜率；ΔM为：任一埋深的泥岩声波时差，单位为：us/m；H为：泥岩埋藏深度，单位为m；e为自然对数底；⑴将不整合面以下泥岩的压实曲线外延至ΔM＝ΔMo处，即为：初始沉积地表，初始沉积地表与不整合面之间的距离即为剥蚀厚度T4；⑵将目的层残余地层厚度校正为实际地层厚度的计算公式如下：T5＝T3+T4式中；T5为：实际地层厚度；T3表示残余地层厚度；T4为：剥蚀地层厚度。5.根据权利要求1所述的基于湖盆古地形恢复的定量方法，其特征在于：所述第四步的具体做法：⑴根据所选凹陷区顶面构造图，对所选凹陷区平面地层倾角分布进行计算；⑵利用几何函数法校正地层倾角，对实际地层厚度进行倾角校正；假设T6是地层的真实厚度，T5是钻井井身钻遇的地层厚度，α为T5与T6之间夹角，则T6＝T5*cosα式中：α可在所选凹陷区顶面构造图上计算。6.根据权利要求1所述的基于湖盆古地形恢复的定量方法，其特征在于：所述第五步的具体做法：①拟合所选凹陷区凹陷砂岩-泥岩的埋藏深度(H)～孔隙度(Φ)方程；从测井资料统计数口井的...

【专利技术属性】
技术研发人员：田立新，张建民，苏彦春，张岚，崔龙涛，王少鹏，李超，郭诚，江远鹏，穆朋飞，
申请(专利权)人：中国海洋石油集团有限公司，中海石油中国有限公司天津分公司，
类型：发明
国别省市：北京,11