CN105137482B - 一种沉积体古坡度的计算方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种沉积体古坡度的计算方法，其步骤：在地层等值线平面图上选择顺物源方向的地震剖面，得到沉积体古坡度的坡度方向；将沉积体古坡度的顶部层位拉平，得到顶层拉平线；根据地震剖面中沉积体的地震解释层位，得到地震解释层位的趋势线；在地震剖面上将地震层位解释的趋势线延长并与沉积体坡度的顶层拉平线相交于某一点，得到实钻井点与该交点的水平距离；在实际钻井上将沉积体坡度的顶部层位拉平线与地震解释层位之间，求出沉积体在该井点的高程差；根据水平距离和井点高程差，得到所要求取的沉积体古坡度，为勘探开发评价阶段井网密度稀疏油田的沉积体系时空展布提供依据。本发明能够同时求取沉积体古坡度的大小和方向。

Description

一种沉积体古坡度的计算方法

技术领域

本发明涉及一种勘探开发评价阶段的古地貌求取方法，特别是关于一种沉积体古坡度的计算方法。

背景技术

古坡度的求取是古地貌的核心问题，也是研究热点问题。古坡度是古地形相对水平面的倾斜程度，它是一个矢量单位，包括大小和方向。古地貌沉积体的坡度等于该地表曲面在该点处的切平面与水平面的夹角，坡度方向是该点与沉积中心连线在水平面上的投影方向。沉积古坡度主要受构造变形、沉积充填、差异压实、风化剥蚀、古水深等综合作用。沉积古坡度的计算一般有构造分析和沉积学分析方法，通常是利用古地貌图和等值线图来求取古坡度。目前，沉积古坡度恢复大都停留在定性阶段和半定量阶段,而且，仅仅按照数量单位来计算，缺少方向的计算；同时，一些定量化手段有待进一步研究。定量研究需要考虑不同岩性的差异压实、原始沉积厚度、恢复水深等因素，所计算出的坡度为古地形的最小坡度，同时，受制于各种地质图件精度的限制。此外，水体深度的校正主要是依据沉积构造、古生物、自生矿物和古水深曲线来计算，水深的定量指示较为困难。因而坡度计算结果尽管有所提高，但缺少方向矢量的求取，可操作性较差，操作繁琐。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种沉积体古坡度的计算方法，该方法计算简便，能够同时求取沉积体古坡度的大小和方向，为勘探开发评价阶段井网密度稀疏油田的沉积体系时空展布分析提供理论依据和指导。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种沉积体古坡度的计算方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：1)在地层等值线平面图上选择顺物源方向的地震剖面，得到沉积体古坡度的坡度方向；2)在步骤1)中选取的地震剖面上，将沉积体古坡度的顶部层位拉平，得到顶层拉平线；3)根据地震剖面中沉积体的地震解释层位，计算得到地震解释层位的趋势线；4)在地震剖面上将地震层位解释的趋势线延长并与步骤2)中沉积体坡度的顶层拉平线相交于某一点，得到实钻井点与该交点的水平距离L；5)在实际钻井上将沉积体坡度的顶部层位拉平线与地震解释层位之间，测量求出沉积体在该井点的井位厚度，即井点高程差H；6)根据步骤4)和步骤5)中得到的水平距离L和井点高程差H，得到所要求取的沉积体古坡度S，进而为勘探开发评价阶段井网密度稀疏油田的沉积体系时空展布提供依据；沉积体古坡度S为：S＝H/L，式中，S为沉积坡度，单位为‰；H为高程差，单位为m；L为水平距离，单位为m。本发明采用的高程差可以从井上读出，水平距离可以从地震剖面中测算，其计算简便，便于操作。

基于上述实施例，本发明步骤1)中，所述坡度方向求取方法为：在地层等值线中找到沉积中心，将实钻井点与沉积中心连线，并且方向为指向沉积中心，这个方向即为沉积体古坡度的坡度方向；所述地层等值线是依据地震属性和井点的厚度所作出的。由此可知，本发明既能求取坡度的大小，也可以求取坡度的方向。

基于上述实施例，本发明步骤3)中，所述地震解释层位的趋势线计算过程如下：(1)对地震解释层位曲线上每一点的切线斜率进行求取，得到各点的切线斜率值；(2)根据步骤(1)中得到的地震解释层位曲线各点的切线斜率值，求取地震解释层位的平均斜率；(3)根据得到的地震解释层位的平均斜率以及井点坐标，即得到经过地震解释层位与井轨迹交点的地震解释层位趋势线的直线方程：

F(x)＝K_average*x+b，

式中，K_average为平均斜率，b为待求的截距；由于该地震解释层位趋势线必定过井点(X_well,Z_well)，将井点坐标代入上式得到b的值，进而得到一条确定的地震解释层位的趋势线。

基于上述实施例，本发明步骤(1)中，所述各点的切线斜率值求取方法为：假设地震解释地层的曲线方程为f(x)，则曲线上一点(x₀，f(x₀))的切线斜率k₀的计算公式为：

k₀＝f′(x₀)，

式中，k₀为x＝x₀处的斜率，f′(x₀)为函数f(x)在x＝x₀处的导数；以此类推，得到每个点的斜率值k₁,k₂,…。

基于上述实施例，本发明步骤(2)中，所述平均斜率K_average为：

K_average＝(k₁+k₂+…+k_n)/n，

式中，n为地震解释层位曲线包含的总的点数；k₁,k₂,…，k_n分别为每个点的斜率值。

综上所述，本发明既适用于深度域地震数据体，也适用于时间域地震数据体。

附图说明

图1是本发明沉积体古坡度的计算方法示意图；

图2是本发明地震层位方向的选取示意图；

图3是本发明地震解释层位的趋势线的求法示意图，其中，直线表示地震解释的横向距离，曲线表示实钻井位的垂向深度；

图4是本发明实施例中实际油田的沉积古坡度计算方法示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施案例对本发明进行详细的描述。

如图1～图3所示，本发明沉积体古坡度的计算方法，包括以下步骤：

1)如图2所示，在地层等值线平面图上选择顺物源方向的地震剖面，得到沉积体古坡度的坡度方向。

由于地形的各向差异性,任意一点在不同方向坡度都不相同，只有顺物源方向求取的坡度，才能代表沉积体地形地貌特征，才具有实际意义。这就要求在地层等值线中找到沉积中心，即地层厚度最大的点，将实钻井点与沉积中心连线，并且方向为指向沉积中心，这个方向即为顺物源的方向，也即沉积体古坡度的坡度方向。其中，地层等值线是依据地震属性和井点的厚度所作出的(如图2所示)。

2)在步骤1)中选取的地震剖面上，将沉积体古坡度的顶部层位拉平，得到顶层拉平线。

3)根据地震剖面中沉积体的地震解释层位，计算得到地震解释层位的趋势线。

如图3所示，沉积体坡度的底部地震解释层位，沿着沉积体的展布沉积坡度表现为一曲线，对地震解释层位的曲线中每一点做切线，即对其每点进行求导数，便可得到地震解释层位的趋势线。所求取的趋势线必经过地震解释层位线与实钻井的井轨迹的交点。具体的，包括以下步骤：

①对地震解释层位曲线上每一点的切线斜率进行求取，得到各点的切线斜率值。

由于沉积体的地震解释地层为一曲线，沉积体上每一点的坡度相当于曲线上每一点的斜率，而求取曲线上每一点的斜率，也就是求取曲线上每一点的一阶导数的过程，这样可以得到n个一阶导数。

根据导数的定义，在x＝x₀附近的微小改变量Δx，产生了函数输出值y的微小改变量Δy，Δy/Δx的变化趋势为函数在x＝x₀处的导数，导数的几何意义是曲线在x＝x₀处的切线斜率。因而，假设地震解释地层的曲线方程为f(x)，则曲线上一点(x₀，f(x₀))的切线斜率k₀的计算公式为：

k₀＝f′(x₀)

式中，k₀为x＝x₀处的斜率，f′(x₀)为函数f(x)在x＝x₀处的导数。

以此类推，可以得到每个点的斜率值k₁,k₂,…，k_n。

②根据步骤①中得到的地震解释层位曲线各点的切线斜率值，求取地震解释层位的平均斜率，计算公式为：

K_average＝(k₁+k₂+…+k_n)/n

式中，n为地震解释层位曲线包含的总的点数。

③根据得到的地震解释层位的平均斜率以及井点坐标，即可得到经过地震解释层位与井轨迹交点的地震解释层位趋势线的直线方程。

依据上述求取的平均斜率值，地震解释层位趋势线的直线方程为：

F(x)＝K_average*x+b

式中，K_average为平均斜率，b为待求的截距。由于该地震解释层位趋势线必定过井点(X_well,Z_well)，将其代入上式即可得到b的值，进而得到一条确定的地震解释层位的趋势线。

4)在地震剖面上将地震层位解释的趋势线延长并与步骤2)中沉积体坡度的顶层拉平线相交于某一点，得到实钻井点与该交点的水平距离L。

5)在实际钻井上将沉积体坡度的顶部层位拉平线与地震解释层位之间，测量求出沉积体在该井点的井位厚度，也即井点高程差H。

6)根据步骤4)和步骤5)中得到的水平距离L和井点高程差H，便可得到所要求取的沉积体古坡度S，进而为勘探开发评价阶段井网密度稀疏油田的沉积体系时空展布提供依据。

沉积体古坡度的计算公式为：

S＝H/L，

式中，S为沉积坡度，单位为‰；H为高程差，单位为m；L为水平距离，单位为m。

综上所述，依据沉积古坡度的计算，可以定量-半定量计算出沉积体的发育规模和空间展布形态，利于井网部署。河流三角洲在我国断陷湖盆中广泛发育，沉积砂体是海上和陆上油田最重要的油气储集体。沉积古坡度控制着盆地沉积充填和沉积体系的展布特征，通过对沉积体古坡度的分析，可以直观刻画沉积体的发育形态和规模特征，建立河流三角洲沉积模式，为油田开发调整和井位部署提供坚实地质指导。

实施例：下面通过具体实施例对本发明作进一步介绍。

如图4所示，对渤海湾盆地古近系扇三角洲各沉积体系的古坡度的计算，依据公式S＝H/L，通过对井点高程差测量和地震剖面中水平距离的求取可以计算出渤海湾盆地古近系扇三角洲各沉积体系的坡度大小及方向，如表1所示。

表1 渤海湾新近系各个油田沉积坡度计算结果

由上述具体实施例可知，本发明具有以下优势：1、在地震数据体中不需要重新建立速度场，将时间域地震数据体转化为深度域地震数据体，就能快捷便利的求取出沉积坡度。2、沉积体规模受控于古地貌和沉积物的供给，在同一个油田范围内沉积物的供给是相同的，沉积体的规模一定程度上受沉积坡度控制，因而，沉积坡度的大小和方位可以半定量的预测出沉积的规模和分布范围。

上述各实施例仅用于说明本发明，各个步骤都是可以有所变化的，在本发明技术方案的基础上，凡根据本发明原理对个别步骤进行的改进和等同变换，均不应排除在本发明的保护范围之外。

Claims (4)

1.一种沉积体古坡度的计算方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

1)在地层等值线平面图上选择顺物源方向的地震剖面，得到沉积体古坡度的坡度方向；

2)在步骤1)中选取的地震剖面上，将沉积体古坡度的顶部层位拉平，得到顶层拉平线；

3)根据地震剖面中沉积体的地震解释层位，计算得到地震解释层位的趋势线；

所述地震解释层位的趋势线计算过程如下：

(1)对地震解释层位曲线上每一点的切线斜率进行求取，得到各点的切线斜率值；

(2)根据步骤(1)中得到的地震解释层位曲线各点的切线斜率值，求取地震解释层位的平均斜率；

(3)根据得到的地震解释层位的平均斜率以及井点坐标，即得到经过地震解释层位与井轨迹交点的地震解释层位趋势线的直线方程：

F(x)＝K_average*x+b，

式中，K_average为平均斜率，b为待求的截距；

4)在地震剖面上将地震层位解释的趋势线延长并与步骤2)中沉积体坡度的顶层拉平线相交于某一点，得到实钻井点与该交点的水平距离L；

5)在实际钻井上将沉积体坡度的顶部层位拉平线与地震解释层位之间，测量求出沉积体在该井点的井位厚度，即井点高程差H；

6)根据步骤4)和步骤5)中得到的水平距离L和井点高程差H，得到所要求取的沉积体古坡度S，进而为勘探开发评价阶段井网密度稀疏油田的沉积体系时空展布提供依据；沉积体古坡度S为：

S＝H/L，

式中，S为沉积坡度，单位为‰；H为高程差，单位为m；L为水平距离，单位为m。

2.如权利要求1所述的一种沉积体古坡度的计算方法，其特征在于：所述步骤1)中，所述坡度方向求取方法为：在地层等值线中找到沉积中心，将实钻井点与沉积中心连线，并且方向为指向沉积中心，这个方向即为沉积体古坡度的坡度方向；所述地层等值线是依据地震属性和井点的厚度所作出的。

3.如权利要求1所述的一种沉积体古坡度的计算方法，其特征在于：所述步骤(1)中，所述各点的切线斜率值求取方法为：假设地震解释地层的曲线方程为f(x)，则曲线上一点(x₀，f(x₀))的切线斜率k₀的计算公式为：

<mrow> <msup> <mi>f</mi> <mo>&amp;prime;</mo> </msup> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>x</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <munder> <mi>lim</mi> <mrow> <mi>&amp;Delta;</mi> <mi>x</mi> <mo>&amp;RightArrow;</mo> <mn>0</mn> </mrow> </munder> <mfrac> <mrow> <mi>&amp;Delta;</mi> <mi>y</mi> </mrow> <mrow> <mi>&amp;Delta;</mi> <mi>x</mi> </mrow> </mfrac> <mo>=</mo> <munder> <mi>lim</mi> <mrow> <mi>&amp;Delta;</mi> <mi>x</mi> <mo>&amp;RightArrow;</mo> <mn>0</mn> </mrow> </munder> <mfrac> <mrow> <mi>f</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>x</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>+</mo> <mi>&amp;Delta;</mi> <mi>x</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>-</mo> <mi>f</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>x</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mrow> <mi>&amp;Delta;</mi> <mi>x</mi> </mrow> </mfrac> </mrow>

k₀＝f′(x₀)，

式中，k₀为x＝x₀处的斜率，f′(x₀)为函数f(x)在x＝x₀处的导数；以此类推，得到每个点的斜率值k₁,k₂,…。

4.如权利要求1或3所述的一种沉积体古坡度的计算方法，其特征在于：所述步骤(2)中，所述平均斜率K_average为：

K_average＝(k₁+k₂+…+k_n)/n，

式中，n为地震解释层位曲线包含的总的点数；k₁,k₂,…，k_n分别为每个点的斜率值。