CN104932031B - 针对湖相沉积的古水深定量计算方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种针对湖相沉积的古水深定量计算方法，该针对湖相沉积的古水深定量计算方法包括：步骤1，筛选与研究区域相似的湖泊；步骤2，针对筛选出的湖泊，建立湖底沉积物TOC与水体深度的定量关系；步骤3，针对研究区域，进行泥岩TOC测试，并且统计目的层的地层厚度；步骤4，建立古水深数据与地层厚度定量关系；以及步骤5，绘制古水深的平面分布图。该针对湖相沉积的古水深定量计算方法进一步完善了古水深恢复手段，为古湖泊沉积演化过程研究、多类型湖相砂体的预测提供了新的研究思路和技术手段。

Description

针对湖相沉积的古水深定量计算方法

技术领域

本发明涉及沉积盆地相关理论研究、技术应用及油气田地质勘探领域，特别是涉及到一种针对湖相沉积的古水深定量计算方法。

背景技术

古水深恢复是油气地质勘探中一项重要的研究工作，它对于研究盆地沉积演化过程、砂体成因类型及分布规律具有重要的指导意义。目前常用的古水深恢复方法主要包括定性和定量两大类，早期以定性的古地貌恢复为主。常用的方法有残留地层法、层序地层学方法、沉积学方法及伽马能谱测井法等。通过上述方法的应用，可以定性的恢复地质历史时期湖盆的古底形格局，明确盆地不同部位的相对高低，但无法给出每一点上定量的古水深数据。

近年来地质勘探人员也逐渐意识到古水深定量恢复的重要性，一些新方法也不断被提出，其中包括运用颗石丰度与海水深度的关系来恢复古海岸水体深度、运用微体古生物门类叠合或加权组合确定古水深以及用于大型三角洲沉积区古水深恢复的滨线轨迹法等。这些方法为古水深的定量计算提供了新的思路，对于油气勘探工作或海平面变化研究起到了一定的推动作用。然而这些方法在实际运用时也存在一些问题。如颗石丰度法，由于颗石藻固有的生活习性，该方法仅能用于海岸线附近区域的古水深恢复。再如微体古生物门类叠合法，由于古生物化石在地层中的分布非常不均匀，在实际运用时，会经常出现无化石点，这种点的水深数据仅能依赖相邻点数据推测或别的方法确定，造成古水深恢复结果的不可靠。滨线轨迹法主要是针对大型三角洲沉积区提出的一种地震沉积学方法，该方法计算过程中涉及去压实、物源供给速率、后期差异构造沉降等多种因素，计算过程非常复杂，理论上虽然严谨但可操作性差，且三角洲沉积过程本身的复杂性给实际恢复的结果造成了很多不确定性。

对于湖相沉积而言，当前在油田勘探生产中，运用最为普遍的方法仍是地层厚度法，即用现今的地层厚度来近似反映地质历史时期的古水深，厚度大则水体深，然而仅能定性反映湖盆底形。

前人研究证实，很多现代湖泊中，湖底沉积物TOC（Total Organic Carbon，总有机碳）指标与湖水深度存在很好的正相关性，即随着深度的增大，TOC值也呈增大的趋势。造成这一现象的主要原因是随着湖水深度的增大，湖水逐渐由氧化环境向半氧化-半还原、还原、强还原环境转化，这种转化最直接的反映就是湖底沉积物的有机碳含量TOC逐渐增大。这一规律启示我们，TOC可以作为地质历史时期湖泊古水深计算的一项重要指标。为此我们发明了一种新的针对湖相沉积的古水深定量计算方法，解决了以上技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种应用于沉积盆地岩相古地理演化历程与储层分布规律研究的一种针对湖相沉积的古水深定量计算方法。

本发明的目的可通过如下技术措施来实现：针对湖相沉积的古水深定量计算方法，该针对湖相沉积的古水深定量计算方法包括：步骤1，筛选与研究区域相似的湖泊；步骤2，针对筛选出的湖泊，建立湖底沉积物TOC与水体深度的定量关系；步骤3，针对研究区域，进行泥岩TOC测试，并且统计目的层的地层厚度；步骤4，建立古水深数据与地层厚度定量关系；以及步骤5，绘制古水深的平面分布图。

本发明的目的还可通过如下技术措施来实现：

在步骤1，从实际掌握的地质资料和文献资料出发，搞清研究区域的湖盆类型、规模及湖水盐度这些基本特征，通过筛选，找出现今与之各方面特征相似的湖泊。

在步骤2，针对筛选出的湖泊，按照水体深度由浅到深系统采集湖底沉积物，对湖底沉积物进行TOC测试，基于测试数据建立TOC与水体深度的定量关系。

在步骤3，针对研究区域，选择一批关键井，这些井的分布要能在平面上控制整个湖盆，针对这些关键井的研究目的层进行泥岩TOC测试，并且统计目的层的地层厚度。

在步骤4，将筛选出的湖泊测试分析得到的TOC与水体深度的定量关系引入到研究区域，由关键井的TOC测试成果反算出井点处的古水深数据，再将一批关键井古水深数据与其地层厚度数据拟合，建立古水深数据与地层厚度的定量关系。

在步骤5，在地震资料约束下，依据目的层的地层厚度统计结果，完成研究区目的层地层等厚图编制，再以古水深数据与地层厚度定量关系为桥梁，将地层等厚图展布图转化为古水深的平面分布图，从而完成了研究区古水深的定量计算。

本发明中的针对湖相沉积的古水深定量计算方法，将现代湖泊沉积物TOC与水深呈正相关的一般规律运用到地质历史时期湖泊古水深的恢复当中，将TOC与水体深度之间的紧密相关性与我们当前湖相沉积古水深恢复常用的地层厚度法相互结合，形成了一种操作简便、适于生产部署的湖泊沉积古水深预测，可在油田勘探部署中广泛应用的古水深定量计算方法。进一步完善了古水深恢复手段，为古湖泊沉积演化过程研究、多类型湖相砂体的预测提供了新的研究思路和技术手段。该方法主要适用于湖相沉积的古水深恢复，对其他类型沉积的古水深恢复也具有一定的借鉴意义。应用该方法完成的古水深定量计算结果，可为湖湘多类型砂体预测提供有力的指导作用。

附图说明

图1为本发明的针对湖相沉积的古水深定量计算方法的一具体实施例的流程图；

图2为本发明的一具体实施例中A凹陷关键井古水深与X组段地层厚度定量关系图；

图3为本发明的一具体实施例中A凹陷X组段沉积时期古水深预测图。

具体实施方式

为使本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

如图1所示，图1为本发明的针对湖相沉积的古水深定量计算方法的一具体实施例的流程图。

在步骤101，筛选相似性湖泊。

从实际掌握的地质资料和文献资料出发，搞清研究对象的湖盆类型、规模及湖水盐度等基本特征，通过筛选，找出现今与之各方面特征相似的湖泊。流程进入到步骤102。

在步骤102，建立TOC与水深定量关系。

针对筛选出的现代湖泊，按照水体深度由浅到深系统采集湖底沉积物，对沉积物进行TOC测试，基于测试数据建立TOC与水体深度的定量关系。流程进入到步骤103。

在步骤103，TOC测试与厚度统计。

针对研究区，选择一批关键井，这些井的分布要能在平面上控制整个湖盆，针对这些关键井的研究目的层进行泥岩TOC测试，并且统计目的层的地层厚度。流程进入到步骤104。

在步骤104，古水深与厚度定量关系。

将现代湖泊测试分析得到的TOC与水深的定量关系引入到研究区，由关键井的TOC测试成果反算出井点处的古水深数据，再将一批关键井古水深数据与其地层厚度数据拟合，建立二者的定量关系。流程进入到步骤105。

在步骤105，古水深平面分布。

在地震资料约束下，主要依据目的层单井地层厚度统计结果，完成研究区目的层地层等厚图编制，再以地层厚度与古水深定量关系为桥梁，将地层厚度展布图转化为古水深的平面分布图，从而完成了研究区古水深的定量计算。

在应用本发明的一具体实施例中，研究对象为A凹陷的古近系X组段沉积，通过地质资料的综合分析认为该沉积为一套咸水湖沉积。通过湖盆类型、规模及水体盐度等多方面对比分析，认为形成目的层沉积的古湖泊与现今的B湖泊非常类似。通过文献资料调研发现，前人通过对B湖泊进行大量研究发现，其湖底沉积物TOC指标与水深具有很好的正相关性，并且已经得到了二者的定量关系。这一定量关系可以直接被本发明所用。

通过对研究区典型井进行目的层TOC测试，得到了一批关键井的目的层TOC数据（表1）。

表1 A凹陷X组段关键井TOC测试数据表

井号	深度	样品号	TOC（%）
				X64	3170.00	X64-1	1.81
X64	3180.00	X64-2	3.10
				X64	3190.00	X64-3	3.07
X61	2430.00	X61-1	2.23
				X61	2430.50	X61-2	3.57
X61	2432.00	X61-3	2.07
				………	………	………	………

运用前人对B湖泊研究得到的定量关系对上述实测得到的TOC数据进行反算，得到关键井的古水深数据。将这些古水深数据与各井点处的目的层地层厚度进行拟合，建立古水深与地层厚度之间的定量关系，如图2所示。在地震资料约束下，主要运用钻井揭示目的层厚度，完成研究区目的层段地层等厚图。运用上述古水深与地层厚度之间的定量关系将地层厚度图转化为研究区古水深平面分布图，如图3所示。完成研究区的古水深定量计算。

Claims (1)

1.针对湖相沉积的古水深定量计算方法，其特征在于，该针对湖相沉积的古水深定量计算方法包括：

步骤1，筛选与研究区域相似的湖泊；

步骤2，针对筛选出的湖泊，建立湖底沉积物TOC与水体深度的定量关系；

步骤3，针对研究区域，进行泥岩TOC测试，并且统计目的层的地层厚度；

步骤4，建立古水深数据与地层厚度定量关系；以及

步骤5，绘制古水深的平面分布图；

在步骤1，从实际掌握的地质资料和文献资料出发，搞清研究区域的湖盆类型、规模及湖水盐度这些基本特征，通过筛选，找出现今与之各方面特征相似的湖泊；

在步骤2，针对筛选出的湖泊，按照水体深度由浅到深系统采集湖底沉积物，对湖底沉积物进行TOC测试，基于测试数据建立TOC与水体深度的定量关系；

在步骤3，针对研究区域，选择一批关键井，这些井的分布要能在平面上控制整个湖盆，针对这些关键井的研究目的层进行泥岩TOC测试，并且统计目的层的地层厚度；

在步骤4，将筛选出的湖泊测试分析得到的TOC与水体深度的定量关系引入到研究区域，由关键井的TOC测试成果反算出井点处的古水深数据，再将一批关键井古水深数据与其地层厚度数据拟合，建立古水深数据与地层厚度的定量关系；

在步骤5，在地震资料约束下，依据目的层的地层厚度统计结果，完成研究区目的层地层等厚图编制，再以古水深数据与地层厚度定量关系为桥梁，将地层等厚图展布图转化为古水深的平面分布图，从而完成了研究区古水深的定量计算。