CN106990450A - 一种恢复断层形成演化历史的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及的是一种恢复断层形成演化历史的方法，这种恢复断层形成演化历史的方法：步骤一、确定断层生长类型及分段生长点，以三维地震或构造图为基础，获取沿某一断层走向不同层位不同位置的坐标和上下盘切截点埋深数据，绘制断层的“三图”，定量判别断层的生长类型及分段生长点；步骤二、古断距恢复，制作断层断距‑距离曲线，获得不同地质历史时期断距‑距离曲线；步骤三、断层形成演化历史恢复，基于断距回剥结果，明确不同地质历史时期断层平面分布，恢复断层的形成演化历史。本发明可以更有效真实反映特定地质历史时期古断层的分布规律，避免仅从静态研究断裂控藏作用，从而有效降低油气勘探开发的风险性。

Description

一种恢复断层形成演化历史的方法

技术领域

本发明涉及石油天然气勘探领域，具体涉及一种恢复断层形成演化历史的方法。

背景技术

我国东部裂陷盆地普遍经历多期构造运动，断裂相对较发育，且断裂在油气运聚成藏中起到至关重要的作用。野外、油田勘探开发实践和物理模拟实验证实，断层具有典型分段生长演化特征，表征断层生长特征的手段较多，但普遍侧重于静态研究断层在油气成藏中的作用，然而，断层生长是一个动态的过程，主要经历3个阶段：孤立阶段、软连接（多条小断层侧列叠覆）阶段和硬连接（贯通型大断层）阶段。不同地质历史时期断层生长阶段对油气成藏的控制作用存在明显差异，因此，如何定量恢复断层形成演化历史一直是难于且亟待解决的问题，也是动态分析其与“有效烃灶”、“砂体展布规律”“圈闭有效性”和“油气优势运移通道”的时空配置关系的关键问题。

如何从动态演化角度定量恢复断层形成演化历史，成为降低勘探开发风险迫切需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种恢复断层形成演化历史的方法，这种恢复断层形成演化历史的方法用于从动态演化角度定量恢复断层形成演化历史。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：这种恢复断层形成演化历史的方法：

步骤一、确定断层生长类型及分段生长点：

（1）以三维地震或构造图为基础，获取沿某一断层走向不同层位不同位置的坐标和上下盘切截点埋深数据；

（2）绘制断层的“三图”，三图为：断距-距离曲线图、断层面断距等值线图、沿断层走向地震剖面图，应用“三图”定量判别断层的生长类型及分段生长点；

步骤二、古断距恢复：

（1）基于权利要求步骤一获取的断距数据，制作断层断距-距离曲线；

（2）应用最大断距相减法开展断距回剥分析，从而获得不同地质历史时期断距-距离曲线；

步骤三、断层形成演化历史恢复：

（1）基于权利要求步骤二的断距回剥结果，明确不同地质历史时期断层平面分布；

（2）依据不同时期断层平面分布结果，恢复断层的形成演化历史。

本发明具有以下有益效果：

目前普遍侧重于静态研究断裂控藏作用，本发明可以更有效真实反映特定地质历史时期古断层的分布规律，避免仅从静态研究断裂控藏作用，从而有效降低油气勘探开发的风险性。

附图说明

图1是本发明方法的步骤框图。

图2是断层形成演化及定量判别断层生长类型模式图；

图2A是分段生长断层形成演化模式图

图2B是不同演化阶段断距-距离曲线图；

图2C是不同演化阶段断层面断距等值线图；

图2D是不同演化阶段沿断层走向地震剖面图。

图3塔南凹陷边界断层“三图”定量判识断层生长类型及分段生长点实例。

图4是断距回剥方法对比分析图。

图5是南大港断层不同地层不同沉积时期断层形成演化宝塔图。

图6是冀中坳陷沙二段顶面王仙庄断层现今和成藏期断距-距离曲线与圈闭有效性关系图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明：

我国裂陷盆地普遍经历多期构造运动，断裂多期活动，在油气成藏中起到至关重要的作用。本发明的目的是提出一种恢复断层形成演化历史的方法，厘定不同地质历史时期断层分布规律，明确断层形成演化过程。主要包括断层生长类型的厘定、古断层恢复及断层形成演化三方面研究。其意义在于，本发明研究成果为动态研究断裂在油气成藏中的作用提供重要的基础。结合图1，这种恢复断层形成演化历史的方法具体如下：

1、确定断层生长类型及分段生长点

（1）如图1所示，本实施例首先在步骤S101中，以三维地震资料或构造图为基础，获取沿某一断层走向不同地层不同位置坐标和上下盘切截点埋深数据；

（2）应用“三图”判别断层生长类型及分段生长点

基于步骤（1）取得的数据，绘制断层的“三图（断距-距离曲线、断层面断距等值线和沿断层走向地震剖面图）”，如图2所示是断层形成演化及定量判别断层生长类型模式图；图2A所示是分段生长断层形成演化模式图，普遍经历孤立、软连接和硬连接3个生长阶段。图2B所示是不同演化阶段断距-距离曲线图，早期断层普遍表现为孤立断层，随着断距的增加，形成一条贯通性大断层，其低值区代表着分段生长连接点。图2C所示是不同演化阶段断层面断距等值线图，“鞍部”代表断层分段生长点。图2D所示是不同演化阶段沿断层走向地震剖面图，“横向背斜”代表着断层分段生长点。因此，应用“三图”可以联合判别断层的生长类型及分段生长点。图3所示为塔南凹陷边界断层“三图”定量判识断层生长类型及分段生长点的实例，该条断层存在3个分段生长点。

2、古断距恢复

（1）基于权利要求步骤（1）获取的断距数据，制作断层断距-距离曲线；

（2）应用最大断距相减法恢复历史时期断距-距离曲线

断层分段生长是一个动态的过程，因此需要恢复不同地质历史时期断层形成演化规律；目前定量表征断层分段时期的方法主要有2种：一是原始断距相减法，是指是指沿断层延伸方向从下部层位断距减去其上部层位相对应测线位置的断距（参见图4），该法仅适用于“位移累积-长度固定”的断层生长模式，具有较大局限性。另一是最大断距相减法，是指沿断层延伸方向从下部层位断距分别减去上部层位各断层段相应的最大断距，从国内外断层数据统计来看，断层分段生长过程中，最大位移与延伸长度呈幂指数关系[Walsh andWatterson, 1991; 付晓飞等，2014]。Xu等（2004）提出构造成因断裂分段生长过程中最大位移与延伸长度呈线性递增，即断层位移累积过程中，断层延伸长度也相应增长（参见图4）。因此，最大断距相减法更能真实反映断层分段生长演化历史。

3、断层形成演化历史恢复

（1）基于断距回剥获得的不同地质历史时期古断距-距离曲线，可以有效确定不同地质历史时期断层平面分布（典型实例参见图5）；

（2）依据不同时期断层平面分布结果，恢复不同层系断层的形成演化历史（典型实例如黄骅坳陷南大港断层形成演化宝塔图，参见图5）。

应用本发明提出的方法进行了保密性实验，对海拉尔-塔木察格盆地和渤海湾盆地（冀中坳陷和黄骅坳陷）主要断层的形成演化历史进行了恢复，并对不同历史时期断层分布规律与油气成藏的关系进行了初步评价，评价结果与油气勘探实践吻合较好。与传统静态分析断裂控藏作用相比，该技术从断层生长机制出发，动态探讨断裂与油气成藏的关系，例如冀中坳陷王仙庄断层，通过断距-距离曲线可以确定断层分段生长点，该部位控制着同向断层上盘形成典型断圈，在断层上盘分段生长点部位形成6个断圈，其中四个断圈聚集了油气，而另外两个断圈并未富集油气（如图6a所示）；通过断距回剥分析，油气成藏期时刻，⑤和⑥号断圈并未形成，不具备聚集油气的圈闭条件（如图6b所示）。因此，断层形成演化历史恢复是动态研究断裂控藏作用的重要基础，且有利于降低勘探开发的风险性，具有良好的推广前景。

上述技术方案只是本发明的一种实施方式，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (1)

1.一种恢复断层形成演化历史的方法，其特征在于：

步骤一、确定断层生长类型及分段生长点：

（1）以三维地震或构造图为基础，获取沿某一断层走向不同层位不同位置的坐标和上下盘切截点埋深数据；

（2）绘制断层的“三图”，三图为：断距-距离曲线图、断层面断距等值线图、沿断层走向地震剖面图，应用“三图”定量判别断层的生长类型及分段生长点；

步骤二、古断距恢复：

（1）基于权利要求步骤一获取的断距数据，制作断层断距-距离曲线；

（2）应用最大断距相减法开展断距回剥分析，从而获得不同地质历史时期断距-距离曲线；

步骤三、断层形成演化历史恢复：

（1）基于权利要求步骤二的断距回剥结果，明确不同地质历史时期断层平面分布；

（2）依据不同时期断层平面分布结果，恢复断层的形成演化历史。