CN108957555A - 地层沉积过程平面周期性分析方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种地层沉积过程平面周期性分析方法，涉及基础地质研究技术领域，用于获得可容纳空间平面变化趋势的周期性特征和沉积速率变化趋势的平面周期性特征，从而定量描述地层沉积过程在平面上变化趋势的周期性特征。本发明的方法包括获得可容纳空间平面变化趋势的周期性特征的步骤和获得沉积速率变化趋势的周期性的步骤。通过采用上述方法，能够获得测量区域的地层沉积过程的平面周期性变化特征，实现对地质沉积过程平面周期性规律进行定量分析的目的。

Description

地层沉积过程平面周期性分析方法
技术领域
本发明涉及基础地质研究技术领域，特别地涉及一种地层沉积过程平面周期性分析方法。
背景技术
现有技术能够获得地层格架中地层沉积过程的垂向周期性变化过程；或通过相带在不同地区的变化、沉降中心与沉积中心的迁移来研究沉积过程的平面周期性，未采用定量化的分析方法。但是目前尚不存在一种方法能够在基于等时间间距地层划分与对比的基础上定量分析某区域地层沉积过程的平面周期性变化特征。
发明内容
本发明提供一种不同采集参数地层沉积过程平面周期性分析方法，用于获得可容纳空间平面变化趋势的周期性特征和沉积速率变化趋势的平面周期性特征，从而定量描述地层沉积过程在平面上变化趋势的周期性特征。
本发明提供一种不同采集参数地层沉积过程平面周期性分析方法，包括以下步骤：
S10：获得目标区块的资料点，获得等时间间距地层单元内每个资料点的原始地层沉积厚度；
S20：将所述原始地层沉积厚度通过线性去沉降校正或非线性去沉降校正，获得每个地层单元的可容纳空间增量；
S30：对所述可容纳空间增量进行插值，获得可容纳空间增量变化趋势面；
S40：通过所述可容纳空间增量变化趋势面的参数在地质时间上的变化周期，获得可容纳空间平面变化趋势的周期性特征；
S50：对所述原始地层沉积厚度进行插值，获得原始沉积厚度趋势面；
S60：通过所述原始地层沉积厚度趋势面的参数的变化周期，获得沉积速率变化趋势的周期性。
根据本发明的一个实施例，步骤S20中，线性去沉降校正为所述原始地层沉积厚度分别与每个所述等时间间距地层单元的平均厚度相减。
根据本发明的一个实施例，步骤S20中，非线性去沉降校正为每个所述等时间间距地层单元单旋回厚度分别与预设步长的地层单元厚度的平均值相减。
根据本发明的一个实施例，步骤S30中，采用平面插值的方法对所述可容纳空间增量进行插值。
根据本发明的一个实施例，步骤S40中，所述可容纳空间增量变化趋势面的参数为倾向、倾角或方向倾角分量。
根据本发明的一个实施例，步骤S30中，采用平面插值的方法对所述原始地层沉积厚度进行插值。
根据本发明的一个实施例，步骤S60中，所述原始沉积厚度趋势面的参数为倾向、倾角或方向倾角分量。
根据本发明的一个实施例，通过对所述等时间间距的地层单元的厚度经过压实校正，获得所述原始地层沉积厚度。
根据本发明的一个实施例，步骤S10中，选取资料点的目的层段为连续沉积没有地层剥蚀，资料点至少为三个，且三个所述资料点不在同一条直线上。
根据本发明的一个实施例，资料点为钻井或露头资料。
与现有技术相比，本发明的优点在于：通过对等时间间距地层单元划分与对比，能够获得测量区域的地层沉积过程的平面周期性变化特征，实现对地质沉积过程平面周期性规律进行定量分析的目的。
附图说明
在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。
图1是本发明的实施例中的地层沉积过程平面周期性分析方法的流程图；
图2是本发明的实施例中可容纳空间增量示意图；
图3是本发明的实施例中等时地层单元(旋回1)可容纳空间增量曲面图；
图4是本发明的实施例中周期为0.8Ma时各等时地层单元的可容纳空间增量曲面图；
图5是本发明的实施例中周期为0.6Ma时各等时地层单元的可容纳空间增量曲面图；
图6是发明的实施例中可容纳空间变化曲面正北方向倾角分量曲线图。
在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明实施例中的一种地层沉积过程平面周期性分析方法的流程图；如图1所示，本发明提供一种不同采集参数地层沉积过程平面周期性分析方法，该方法包括以下步骤：
第一步，获得目标区块的资料点，获得等时间间距地层单元内每个资料点的原始地层沉积厚度。其中，选取资料点的目的层段为连续沉积没有地层剥蚀，资料点至少为三个，且三个所述资料点不在同一条直线上。
进一步地，资料点可选择钻井或露头资料。
进一步地，对等时间间距的地层单元厚度进行压实校正即可获得原始地层沉积厚度。
第二步，将原始地层沉积厚度通过线性去沉降校正或非线性去沉降校正，获得每个地层单元的可容纳空间增量。
其中，线性去沉降校正为原始地层沉积厚度分别与每个等时间间距地层单元的平均厚度相减；非线性去沉降校正为每个等时间间距地层单元单旋回厚度分别与预设步长的地层单元厚度的平均值相减。
其中，厚度的平均值为测量区域内全部等时间间距地层单元原始地层沉积厚度的平均值。
第三步，对所述可容纳空间增量进行插值，获得可容纳空间增量变化趋势面。通过差值方法将某一等时间间距地层单元内每个资料点的可容纳空间增量进行插值，得到可容纳空间增量曲面或平面，其中，采用平面插值方法得到的平面为可容纳空间增量变化趋势面。
第四步，通过所述可容纳空间增量变化趋势面的参数在地质时间上的变化周期，获得可容纳空间平面变化趋势的周期性特征。
其中，上述可容纳空间增量变化趋势面的参数为倾向、倾角或方向倾角分量，通过分析倾向、倾角或某方向倾角变化分量等参数在地质时间上的变化周期性，即可以描述可容纳空间平面变化的周期性属性。
第五步，对原始地层沉积厚度进行插值，获得原始沉积厚度趋势面。通过不同的差值方法将某一等时间间距地层单元内每个资料点的原始地层沉积厚度进行插值，可获得各等时间间距地层单元原始沉积厚度曲面，其中采用平面插值的方法得到的平面即为等时间间距地层单元原始沉积厚度趋势面。
第六步，通过原始地层沉积厚度趋势面的参数的变化周期，获得沉积速率变化趋势的周期性。
其中，上述原始地层沉积厚度趋势面的参数为倾向、倾角或方向倾角分量，通过分析倾向、倾角或某方向倾角分量等参数的变化周期性，即可以描述各个地层单元地层沉积厚度变化趋势的周期性，即沉积速率变化趋势的周期性。
通过上述可容纳空间平面变化趋势的周期性特征以及沉积速率变化趋势的平面周期性特征，即可定量描述地层沉积过程在平面上变化趋势的周期性特征。
下面以塔里木盆地下古生界寒武系-奥陶系地层为例，对本发明实施例中的方法进行说明。
首先，获得塔里木盆地中台地的资料点及原始地层沉积厚度。塔里木盆地中台地内部碳酸盐岩总体来说沉积速率很快，沉积物基本能够快速充填新增可容纳空间，因此假设，将这种沉积近似于完全补偿沉积。碳酸盐岩台地沉积可容纳空间的变化受差异性构造沉降、海平面的周期性升降、引起温度湿度周期性变化气候因素控制，对比处于同一相带、距离较近的三口目的井，其可容纳空间增量的周期性变化，恰恰能够反映台地经历了怎样的周期变化，及这种周期性变化在平面上的差异。
台地内部碳酸盐岩总体来说沉积速率很快，沉积物基本能够快速充填新增可容纳空间，因此这种沉积近似于完全补偿沉积。碳酸盐岩台地沉积可容纳空间的变化受差异性构造沉降、海平面的周期性升降、引起温度湿度周期性变化气候因素控制，对比处于同一相带、距离较近的三口目的井，其可容纳空间增量的周期性变化，恰恰能够反映台地经历了怎样的周期变化，及这种周期性变化在平面上的差异。
其次，获得可容纳空间增量，并对其进行插值，获得可容纳空间平面变化趋势的周期性特征。
通过构建一个可容纳空间变化曲面来进行分析。采用费舍尔(Fischer)图解法，将厚度偏差作为可容纳空间增量进行计算。如图2所示，将每个10万年米级旋回地层沉积厚度与平均沉积厚度的插值，即沉积厚度偏差进行计算，再通过三井坐标将这三个值进行平面插值，就可以得到该区域可容纳空间平面上周期性的变化规律。在图2中，横坐标为旋回数，单位为个；纵坐标为平均厚度累计偏移量，单位为米，其中1为平均沉积厚度，2为旋回厚度，3为可容纳空间增量，三者之间满足以下关系：旋回厚度＝平均沉积厚度+可容纳空间增量。
如图3所示，图中横、纵坐标均为地理坐标，图中等值线的单位为米。图中所示的黄、红色代表可容纳空间减小的区域；绿、蓝色代表可容纳空间增加的区域；灰色代表可容纳空间不变的区域即可容纳空间转换带；图中所示的BT5、MB1和He4分别表示该区域内的不同的钻井井号，图中的0、0.2、0.4、0.5、0.8表示等值线。
最后，针对上述可容纳空间平面变化规律，本实施例中主要分析上寒武统-中下奥陶统碳酸盐岩局限-开阔台地相地层。将各个10万年米级旋回地层的可容纳空间变化曲线进行计算，可以发现这个曲面的变化具有周期性变化规律。表1为可容纳空间变化曲面周期性表，如下表所示。
如图4和图5所示，通过观察各曲面可以发现以下三点规律：可容纳空间转换带总体呈北东东向展布，转换带两侧可容纳空间的增减相位变化成周期性变化；图中横、纵坐标均为地理坐标，图中等值线的单位为米。
如图6所示，通过计算各旋回该曲面正比方向的倾角值，通过计算倾角矢量的周期变化可以得到相位变化周期为0.2-1百万年(Ma)，平均值为0.5Ma。在图6中，横坐标为绝对年龄，单位为Ma，纵坐标为倾角分量，单位为1。对比三井各旋回沉积微相及岩相，可获得容纳空间的周期性变化与岩相变化相响应，如表1所示。
表1可容纳空间变化曲面周期性分析表
根据波动地质学早期研究成果，该时期构造枢纽带呈北西向展布，而二级构造枢纽带的展布为北东东向，即与采用本发明提供的方法获得的可容纳空间转换带展布规律一致。地层沉积以及沉积相的演化均是在构造响应的最终结果并形成地层记录，因此可以推断可容纳空间的这种高频周期性变化规律正是与这种以北东东向为二级构造枢纽带的构造运动有关。地层沉积厚度的差异、沉积相岩相的差异所形成的这种高频相位变化，正是反映了差异性构造运动导致台地差异性沉降而产生的新增可容纳空间差异的结果。其存在的0.2Ma～1Ma，平均0.5Ma的相位变化周期性，同样反映了构造运动、新增可容纳、沉积响应在台地在不同部位差异性变化的周期。
虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种地层沉积过程平面周期性分析方法，其特征在于，包括以下步骤：
S10：获得目标区块的资料点，获得等时间间距地层单元内每个资料点的原始地层沉积厚度；
S20：将所述原始地层沉积厚度通过线性去沉降校正或非线性去沉降校正，获得每个地层单元的可容纳空间增量；
S30：对所述可容纳空间增量进行插值，获得可容纳空间增量变化趋势面；
S40：通过所述可容纳空间增量变化趋势面的参数在地质时间上的变化周期，获得可容纳空间平面变化趋势的周期性特征；
S50：对所述原始地层沉积厚度进行插值，获得原始沉积厚度趋势面；
S60：通过所述原始地层沉积厚度趋势面的参数的变化周期，获得沉积速率变化趋势的周期性。
2.根据权利要求1所述的地层沉积过程平面周期性分析方法，其特征在于，步骤S20中，线性去沉降校正为所述原始地层沉积厚度分别与每个所述等时间间距地层单元的平均厚度相减。
3.根据权利要求1所述的地层沉积过程平面周期性分析方法，其特征在于，步骤S20中，非线性去沉降校正为每个所述等时间间距地层单元单旋回厚度分别与预设步长的地层单元厚度的平均值相减。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的地层沉积过程平面周期性分析方法，其特征在于，步骤S30中，采用平面插值的方法对所述可容纳空间增量进行插值。
5.根据权利要求4所述的地层沉积过程平面周期性分析方法，其特征在于，步骤S40中，所述可容纳空间增量变化趋势面的参数为倾向、倾角或方向倾角分量。
6.根据权利要求1-3中任意一项所述的地层沉积过程平面周期性分析方法，其特征在于，步骤S30中，采用平面插值的方法对所述原始地层沉积厚度进行插值。
7.根据权利要求6所述的地层沉积过程平面周期性分析方法，其特征在于，步骤S60中，所述原始沉积厚度趋势面的参数为倾向、倾角或方向倾角分量。
8.根据权利要求1-3中任意一项所述的地层沉积过程平面周期性分析方法，其特征在于，通过对所述等时间间距的地层单元的厚度经过压实校正，获得所述原始地层沉积厚度。
9.根据权利要求1-3中任意一项所述的地层沉积过程平面周期性分析方法，其特征在于，步骤S10中，选取资料点的目的层段为连续沉积没有地层剥蚀，资料点至少为三个，且三个所述资料点不在同一条直线上。
10.根据权利要求1-3中任意一项所述的地层沉积过程平面周期性分析方法，其特征在于，资料点为钻井或露头资料。
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