CN108415078B - 一种深水逆冲褶皱活动期次和活动强度的定量分析方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种深水逆冲褶皱活动期次和活动强度的定量分析方法，包括以下步骤：1)背驮微盆的顶底界面确定深水逆冲褶皱的活动时间，并将该活动时间与油气烃源岩的生排烃时间相对比，初步判别深水逆冲褶皱是否为有利的油气圈闭；2)上超点折返次数确定深水逆冲褶皱的活动期次；3)在深水逆冲褶皱的每一活动期次内，任意选取两个上超点，读取上超点的大地坐标和深度以及两个上超点对应地层的厚度点的大地坐标和深度；4)计算上超点间距离a及上超点对应地层厚度b；5)计算生长角度α＝arcsin(a/b)，并用生长角度α定量表征深水逆冲褶皱的活动强度，将该活动强度与油气烃源岩的生排烃历史相对比，最终判别深水逆冲褶皱是否为有利的油气圈闭。
Description
技术领域
本发明涉及一种深水逆冲褶皱活动期次和活动强度的定量分析方法，属于石油天然气勘探领域。
背景技术
20世纪90年代以来，全球深水巨型油气田的不断发现成为国际油气产量和储量增长的重要组成部分，并有不断增长的趋势。深水逆冲褶皱是深水油气勘探的重要构造类型之一。目前，行业内对深水逆冲褶皱活动时间、活动期次和活动强度的研究还处于起步阶段，已有的技术主要集中于深水逆冲褶皱的分类、几何学特征及形成机制等方面，但尚无有效的方法可以定量分析深水逆冲褶皱的形成演化过程。
深水逆冲褶皱一般由逆冲断层、逆冲背斜和背驮微盆三部分组成。目前对逆冲断层有一套完整的分析方法来表征断层特征，例如断层断距、活动时间、位移量、生长指数等。因此，在区域挤压背景下，经常用逆冲断层的活动特征，主要是活动时间、活动强度等，来推断逆冲背斜的特征。但是，在深水逆冲褶皱是在盆地深水区重力滑动背景下发育的褶皱，受逆冲作用和泥拱作用双重控制。逆冲断层的活动特征，并不代表逆冲褶皱的活动特征，也就无法用于分析深水逆冲褶皱。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种可操作性强的深水逆冲褶皱活动期次和活动强度的定量分析方法。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种深水逆冲褶皱活动期次和活动强度的定量分析方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）基于精细的地震解释，识别深水逆冲褶皱结构，确定背驮微盆的顶底界面，并将背驮微盆底界面的形成时间作为深水逆冲褶皱的开始活动时间，背驮微盆顶界面的形成时间作为深水逆冲褶皱的活动结束时间，从而确定深水逆冲褶皱的活动时间，并将该活动时间与油气烃源岩的生排烃时间相对比，初步判别深水逆冲褶皱是否为有利的油气圈闭；
2）将背驮微盆内所有能识别出的上超点全部标识出来，并依次连接成线，根据上超点连线的折线特征，确定深水逆冲褶皱的上超点折返次数，上超点折返次数即深水逆冲褶皱的活动期次；
3）在深水逆冲褶皱的每一活动期次内，任意选取两个上超点，读取上超点的大地坐标和深度分别为（X1，Y1，Z1）、（X2，Y2，Z2），读取两个上超点对应地层的厚度点的大地坐标和深度为（X3，Y3，Z3）；
4）计算上超点间距离a及上超点对应地层厚度b：
a=（（X1-X3）2+（Y1-Y3）2+（Z1-Z3）2）0.5；
b=（（X1-X2）2+（Y1-Y2）2+（Z1-Z2）2）0.5；
5）计算生长角度α=arcsin（a/b），并用生长角度α定量表征深水逆冲褶皱的活动强度，将该活动强度与油气烃源岩的生排烃历史相对比，最终判别深水逆冲褶皱是否为有利的油气圈闭。
在一个优选的实施例中，如果所用地震剖面为时间域剖面，在进行步骤4）前需要将Z1、Z2和Z3由时间域转换为深度域；如果所用地震剖面为深度域剖面，则直接进行步骤4）。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、与现有技术相比，本发明利用与深水逆冲褶皱伴生的背驮微盆内上超地层上超点折返次数，确定深水逆冲褶皱的活动期次；利用背驮微盆内沉积地层上超点的展布特征及上超地层厚度，定量计算上超地层的生长角度，从而定量表征深水逆冲褶皱的活动强度，并通过与油气烃源岩生排烃历史相对比，可用于判别深水逆冲褶皱是否为有效的油气圈闭。2、多名科研人员采用本发明重复对同一尼日尔三角洲深水逆冲褶皱分析均得到了相同的分析结果，表明本发明具有降低研究的主观性和多解性，可操作性强、易推广等特点。
附图说明
图1（a）-（d）是深水逆冲褶皱发育演化及背驮微盆沉积模式图；
图2是尼日尔三角洲深水逆冲褶皱实例图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。然而应当理解，附图的提供仅为了更好地理解本发明，它们不应该理解成对本发明的限制。
深水逆冲褶皱形成的同时，在其后部伴随发育背驮微盆，该背驮微盆为地层沉积提供了有效的可容纳空间。也就是说，深水逆冲褶皱的形成是“因”，背驮微盆内地层沉积是“果”。通过分析背驮微盆内沉积地层沉积演化过程，由“果”溯“因”，就可以确定深水逆冲褶皱的形成演化过程。基于上述原理，本发明提出了一种深水逆冲褶皱活动期次和活动强度的定量分析方法，包括以下步骤：
1）基于精细的地震解释，识别深水逆冲褶皱结构，确定背驮微盆的顶底界面，并将背驮微盆底界面的形成时间作为深水逆冲褶皱的开始活动时间，背驮微盆顶界面的形成时间作为深水逆冲褶皱的活动结束时间，从而确定深水逆冲褶皱的活动时间，并将该活动时间与油气烃源岩的生排烃时间相对比，初步判别深水逆冲褶皱是否为有利的油气圈闭。
2）将背驮微盆内所有能识别出的上超点全部标识出来，并依次连接成线，根据上超点连线的折线特征，确定深水逆冲褶皱的上超点折返次数，上超点折返次数即深水逆冲褶皱的活动期次。
通过分析深水逆冲褶皱的形成演化过程可以发现：深水逆冲褶皱开始形成之后，之前均匀沉积的地层开始上拱，逆冲背斜后部形成一个背驮微盆，背驮微盆内为深水沉积提供了有效可容纳空间，新沉积的地层会上超到老地层之上，上超点逐渐由微盆底部向逆冲背斜顶部迁移（如图1（b）所示）；深水逆冲褶皱再次活动时，之前沉积的第一期地层开始变得倾斜，新的深水地层上超到第一期地层之上，上超点重新由新的微盆底部向逆冲背斜顶部迁移（如图1（c）所示）；第三期深水逆冲褶皱活动时，之前沉积的第一期、第二期地层随着逆冲背斜的发育而抬升，变得倾斜，第三期深水地层上超到第二期地层之上，上超点再一次由新的微盆底部向逆冲背斜顶部迁移（如图1（d）所示）。每一期的逆冲褶皱抬升均导致早期生长地层随之旋转抬升，新的沉积地层上超到老的沉积地层之上，从而使得上超点出现折返现象。因此，上超点折返次数代表了深水逆冲褶皱的活动期次。
3）在深水逆冲褶皱的每一活动期次内，任意选取两个上超点，读取上超点的大地坐标和深度分别为（X1，Y1，Z1）、（X2，Y2，Z2），读取两个上超点对应地层的厚度点的大地坐标和深度为（X3，Y3，Z3）。
4）计算上超点间距离a及上超点对应地层厚度b：
a=（（X1-X3）2+（Y1-Y3）2+（Z1-Z3）2）0.5；
b=（（X1-X2）2+（Y1-Y2）2+（Z1-Z2）2）0.5。
5）计算生长角度α=arcsin（a/b），并用生长角度α定量表征深水逆冲褶皱的活动强度，将该活动强度与油气烃源岩的生排烃历史相对比，最终判别深水逆冲褶皱是否为有利的油气圈闭。
在一个优选的实施例中，如果所用地震剖面为时间域剖面，在进行步骤4）前需要将Z1、Z2和Z3由时间域转换为深度域；如果所用地震剖面为深度域剖面，则直接进行步骤4）。
下面通过一个具体的应用实例对本发明进行进一步地说明：
尼日尔三角洲盆地深水区发育大量的深水逆冲褶皱，该类型的深水逆冲褶皱是深水区主要的勘探目标。深水逆冲褶皱形成演化过程与油气生排烃过程的匹配关系，是该区油气成藏的主控因素之一。该尼日尔三角洲深水逆冲褶皱活动期次和活动强度的定量分析方法，包括以下步骤
①精细的地震解释，识别深水逆冲褶皱结构，确定背驮微盆的顶底界面。如图2所示，深水逆冲褶皱伴生的背驮微盆内地层的底界面为Td，顶界面为海底。因此，该深水逆冲褶皱的起始活动时间为Td，现今仍在活动。
②将背驮微盆内所有能识别出的上超点全部标识出来，并依次连接成线。可见上超点的连线呈折线特征，共存在6个折返点，表明该构造经历6期构造抬升。
③在每一期构造活动内，任意选取两个上超点，读取上超点的大地坐标和深度（X1，Y1，Z1）、（X2，Y2，Z2），读取两个上超点对应地层的厚度点的大地坐标和深度为（X3，Y3，Z3）。
④将Z1、Z2、Z3由时间域转换为深度域。
⑤计算上超点间距离及上超点对应地层厚度。a=（（X1-X3）2+（Y1-Y3）2+（Z1-Z3）2）0.5；b=（（X1-X2）2+（Y1-Y2）2+（Z1-Z2）2）0.5。
⑥计算生长角度α=arcsin（a/b）。该深水逆冲褶皱6期活动的生长角度分别为7.73°、10.22°、4.41°、3.51°、1.94°、0.68°，表明该逆冲褶皱抬升速率随时间变新逐渐降低。将该结果与该区油气烃源岩生排烃史对比，可见：与区域烃源岩第二次生排烃高峰对应的第三、第四期逆冲褶皱活动强度非常高，有利于油气运移；与生排烃高峰过后对应的第五、第六期逆冲活动强度非常低，有利于油气保存。
上述各实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、连接方式和制作工艺等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。
Claims (2)
1.一种深水逆冲褶皱活动期次和活动强度的定量分析方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)基于精细的地震解释，识别深水逆冲褶皱结构，确定背驮微盆的顶底界面，并将背驮微盆底界面的形成时间作为深水逆冲褶皱的开始活动时间，背驮微盆顶界面的形成时间作为深水逆冲褶皱的活动结束时间，从而确定深水逆冲褶皱的活动时间，并将该活动时间与油气烃源岩的生排烃时间相对比，初步判别深水逆冲褶皱是否为有利的油气圈闭；
2)将背驮微盆内所有能识别出的上超点全部标识出来，并依次连接成线，根据上超点连线的折线特征，确定深水逆冲褶皱的上超点折返次数，上超点折返次数即深水逆冲褶皱的活动期次；
3)在深水逆冲褶皱的每一活动期次内，任意选取两个上超点，读取上超点的大地坐标和深度分别为(X1，Y1，Z1)、(X2，Y2，Z2)，读取两个上超点对应地层的厚度点的大地坐标和深度为(X3，Y3，Z3)；
4)计算上超点间距离a及上超点对应地层厚度b：
a＝((X1-X3)2+(Y1-Y3)2+(Z1-Z3)2)0.5；
b＝((X1-X2)2+(Y1-Y2)2+(Z1-Z2)2)0.5；
5)计算生长角度α＝arcsin(a/b)，并用生长角度α定量表征深水逆冲褶皱的活动强度，将该活动强度与油气烃源岩的生排烃历史相对比，最终判别深水逆冲褶皱是否为有利的油气圈闭。
2.如权利要求1所述的一种深水逆冲褶皱活动期次和活动强度的定量分析方法，其特征在于，如果所用地震剖面为时间域剖面，在进行步骤4)前需要将Z1、Z2和Z3由时间域转换为深度域；如果所用地震剖面为深度域剖面，则直接进行步骤4)。
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