CN110837117B - 一种含油气盆地中洼陷的综合评价方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种含油气盆地中洼陷的综合评价方法。该综合评价方法包括以下步骤：1)确定洼陷结构和断层几何样式的剖面特征；2)确定现今存在的断层的平面展布特征、不同时期洼陷的平面分布特征；3)编制发育的同沉积断层与地层等厚图的叠合图；4)分析同沉积断层活动性在平面上和垂向上的强度差异；5)根据洼陷的厚度大小对不同洼陷进行排序，结合步骤4)确定的同沉积断层的活动强度差异，对各个洼陷进行分级评价。本发明提供的含油气盆地中洼陷的综合评价方法，利用洼陷厚度和同沉积断层的活动性强弱对研究区内的洼陷进行综合分析，有利于更精细的进行各洼陷的分级评价，进而为后续的高效勘探提供依据。
Description
技术领域
本发明属于含油气盆地的构造分析领域，具体涉及一种含油气盆地中洼陷的综合评价方法。
背景技术
油气的生成、运移、聚集及保存与沉积盆地的形成、演化和改造密切相关。在油气区域勘探中，对洼陷的精细评价有助于更好的进行洼陷的演化研究，进而为油气藏的高效勘探开发指明方向。
目前，对洼陷的演化研究主要是分析控洼的同沉积断层的活动。一般认为，同沉积断层的活动会导致断层两侧的沉积出现明显差异，进而导致储层分异。同沉积断层的活动控制了不同时期洼陷的分割性、构造圈闭的发育和不同断层组合的油气富集，进而对油气的运移和聚集产生影响。
定量研究同沉积断层活动强度的方法主要有生长指数法、古落差法、断层活动速率法、滑距法和断层位移-长度关系分析法等，这些方法在使用应用过程中的效果较为单一，并不能对凹陷区内的各个洼陷作出精细的分级评价。
发明内容
本发明的目的在于提供一种含油气盆地中洼陷的综合评价方法，从而解决现有方法不能对凹陷区内的洼陷进行精细分级评价的问题。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种含油气盆地中洼陷的综合评价方法，包括以下步骤：
1)根据区域地震剖面地质解释图，用速度公式将地震时间剖面转为地质深度剖面，确定洼陷结构和断层几何样式的剖面特征；
2)根据地质深度剖面，编制各个时期的现今构造纲要图，确定现今存在的断层的平面展布特征；
根据地质深度剖面，编制各个时期地层等厚图，确定不同时期洼陷的平面分布特征；
3)根据区域深度地质剖面解释成果，按照平衡剖面恢复原理编制盆地不同时期构造演化剖面，结合各时期各条断层两侧地层厚薄变化，在现今构造纲要图的基础上，确定出各时期发育的同沉积断层平面分布，编制发育的同沉积断层与地层等厚图的叠合图；
4)根据叠合图，确定同一沉积时期上不同位置发育的同沉积断层的活动速率，根据活动速率的大小，确定该沉积时期上相应同沉积断层在平面上的活动强弱；
该沉积时期上，利用某一位置发育的同沉积断层生长指数与下伏地层的同一同沉积断层的生长指数相减，根据差值的正负确定该同沉积断层在垂向上的活动强弱；
5)根据洼陷的厚度大小对不同洼陷进行排序，结合步骤4)确定的同沉积断层的活动强度差异，对各个洼陷进行分级评价。
本发明提供的含油气盆地中洼陷的综合评价方法，利用洼陷厚度和同沉积断层的活动性强弱对研究区内的洼陷进行综合分析，有利于更精细的进行各洼陷的分级评价，进而后续的高效勘探提供依据。
步骤1)中，对区域地震剖面、钻井和测井资料进行构造解析，得到所述区域地震剖面地质解释图。
步骤4)中，如果差值为正值，将相应洼陷定义为继承型；如果差值为负值，将相应洼陷定义为早衰型；如果同沉积断层在下伏地层没有发育洼陷，将相应洼陷定义为晚成型。进一步的，步骤5)中，将继承型、沉积厚度大的洼陷定义为Ⅰ级，将沉积厚度小的洼陷定义为Ⅲ级，将沉积厚度中等的洼陷定义为Ⅱ级。针对相同厚度的洼陷，利用所述差值对各洼陷进行评价，继承型洼陷优于晚成型洼陷，晚成型洼陷优于早衰型洼陷。洼陷的厚度越大，相应的烃源岩的厚度也越大，进一步结合同沉积断层在平面上和垂向上的活动差异，有助于完善洼陷的演化研究，优选出具有较大油气潜力的洼陷。
步骤5)中，对同一级别的洼陷，根据断层的产状和洼陷的形态分析洼陷的烃源岩类型，确定发育优质烃源岩的洼陷。该步骤是对控制洼陷发育的边界断层产状进行统计分析，确定洼陷的形态，根据断层的产状和洼陷的形态分析洼陷的烃源岩类型，确定出发育优质烃源岩的洼陷。同沉积断层的产状包括非旋转平面式断层(地垒-地堑式)、旋转平面式(多米诺式)、铲式、坡坪式。非旋转平面式断层上盘形成的是一个完整地堑，多米诺式和铲式断层上盘形成的是半地堑，坡坪式断层上盘形成的是半地堑和地堑的复合。
附图说明
图1为本发明的含油气盆地中洼陷的综合评价方法的流程框图；
图2为区域地震时间剖面解释方案(东濮凹陷大剖面5为例)；
图3为区域深度地质剖面解释方案(东濮凹陷大剖面5为例)；
图4为现今构造纲要图(以东濮凹陷沙二上底面为例)；
图5为不同沉积时期剖面构造演化图(以东濮凹陷沙二上地层沉积时期的剖面9、剖面15为例)；
图6为同沉积断层与地层厚度叠合图(以东濮凹陷沙二上为例)；
图7为同沉积时期断层生长指数值图(以东濮凹陷沙二上沉积时期为例)；
图8为同沉积时期下伏地层的断层生长指数值图(以东濮凹陷沙二下沉积时期为例)；
图9为同沉积断层生长指数与下伏地层的断层生长指数差值图(以东濮凹陷沙二上沉积时期与沙二下沉积时期大剖面与断层交点处的断层生长指数为例)；
图10为东濮凹陷兰聊断层在北区、中区、南区的产状及烃源岩类型模式图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。
东濮凹陷新生代盆地发育主要受兰聊断层控制，由3条NNE向主干基底断层带控制“两凹夹一凸”的盆地结构，不同级别的同沉积断层交织向深层受拆离断层，构成伸展连锁断层系统。由于兰聊主断层及其深层的拆离断层在不同区段具有不同的特征，导致了盆地的南北分区性，连锁同沉积断层形态表现出不同的几何学和运动学特征。
本实施例的含油气盆地中洼陷的综合评价方法，流程图如图1所示，采用以下步骤：
1)根据东濮凹陷区域地震剖面、钻井、测井资料进行构造解析，得到如图2所示的东濮凹陷区域地震时间剖面构造解释成果，并进行时-深转化为深度地质剖面解释成果(如图3所示)，确定洼陷结构及断层几何样式剖面特征；
由图3可以看出，研究区从东到西依次为兰聊断裂带、濮城断裂带、观城断裂带、宋庙断裂带，控制形成了包括观城洼陷、卫城洼陷、濮城东洼陷在内的多个半地堑或地堑结构的洼陷。兰聊断层为铲式，地层发育很全、整体为东倾，古近系依次向西超覆减薄，并削截在不整合面馆陶组之下。
2)根据东濮凹陷区域地震时间剖面构造解释成果，得出东濮凹陷古近纪各时期现今构造纲要平面图(图4示出了沙二上底面的现今构造纲要图)，确定现今存在的断层的平面展布特征。由图4可以看出，盆地切割沙二上地层的断裂数量较多，整体上呈北北东向延伸，不同尺度的断层交织在一起，控制着8个负向构造，在前梨园和东明集北部地区负向构造面积最大。
3)根据图3所示的区域深度地质剖面解释成果，编制东濮凹陷各个时期的地层等厚图，确定不同时期洼陷的平面分布特征。
4)根据东濮凹陷区域深度地质剖面解释成果，按照平衡剖面恢复原理编制盆地不同时期构造演化剖面(如图5所示)，根据沙二上沉积时期构造演化剖面，从过前梨园洼陷和柳屯洼陷剖面9图中可以看出，兰聊断层活动性增强，地壳重力均衡作用减弱，前梨园洼陷变为具有断陷的性质。文西断层、石家集断层控制柳屯洼陷发育，形成断拗地堑。从过葛岗集洼陷和孟岗集洼陷剖面15图中可以看出，地壳重力均衡作用东部减弱，在西部增强。兰聊断层主控制葛岗集北洼陷的形成，变为断陷地堑。黄河断层、长垣断层等和地壳重力均衡作用共同控制孟岗集洼陷的发育，沉积-沉降中心由靠近黄河断层迁移到黄河断层、长垣断层中间，反映了长垣断层活动性有所加强，洼陷的性质仍保持为地堑断拗。
结合各时期各条断层两侧地层厚薄变化，在现今构造纲要图的基础上，确定出各时期发育的同沉积断层平面分布，将同沉积断层平面分布与地层厚度进行叠合(如图6所示)。
可以看出，沙二上沉积时期有11条主要同沉积断层控制9个洼陷，盆地沉积-沉降中心主体位于中部的前梨园洼陷，以及庆祖集南的海通集-孟岗集洼陷。盆地北部东掉断层产生并强烈活动，洼陷出现明显的分割性。
5)以东濮凹陷沙二上沉积时期为例，平面的不同位置发育的同沉积断层活动强度对比，通过断层的活动速率进行分析，如图7所示，选取过区域地震剖面与在沙二上沉积时期部分活动的同沉积断层平面分布的交点为例，读取断点处断层的上盘和下盘沙二上地层厚度，计算出生长指数值。如过区域18号地震剖面上的断层平面分布的交点(330/80/4.13)，330代表在沙二上沉积时期该断层的上盘厚度为330米，80代表在沙二上沉积时期该断层的下盘厚度为80米，4.13代表该断层在沙二上沉积时期该处的生长指数，即330除以80的比值。生长指数越大反映在沙二上沉积时期该处的断层活动强度越大，以此进行该时期不同位置的断层活动强度评价分析。
在东濮凹陷不同区段的垂向上同一位置的同沉积断层，通过地震剖面上算出断层生长指数，然后减去相邻时期的下伏地层的断层生长指数数值，通过生长指数差值的正负，来分析同一位置断层垂向活动性强弱变化。同沉积时期下伏地层的断层生长指数值图如图8所示，过区域18号地震剖面上的断层平面分布的交点为(420/195/2.15)，其代表的含义如前所述；过区域7号地震剖面上的断层平面分布的交点为(0)，代表该处的断层在沙二下沉积时期还没有发育，生长指数为零。选取东濮凹陷沙二上沉积时期与下伏沙二下沉积时期地层的同沉积断层生长指数差值为例，如图9所示，过区域18号地震剖面上的断层平面分布的交点处的生长指数差值为+1.98，即4.13减去2.15所得的差值，代表该处沙二上沉积时期断层活动强度相比沙二下增强了1.98。
根据同沉积断层的生长指数的差值，将洼陷分为早衰型、继承型、晚成型，其中，生长指数的差值为正值对应继承型的洼陷，生长指数的差值为负值对应早衰型的洼陷，如果断层在下伏没有发育洼陷，则认为是晚成型洼陷。
研究区内各个洼陷的汇总分析如表1所示。
表1研究区内各个洼陷的汇总分析
洼陷的主控断层产状、断层活动速率、重力均衡沉降作用共同控制着洼陷的形成及演化。表1中，洼陷的名称是根据洼陷发育的构造带位置进行命名；洼陷的类型是根据断层生长指数与下伏断层生长指数的差值的正负进行分类；根据地震剖面解释成果及地层等厚图得出洼陷的结构、控洼断层、主控断层；洼陷的性质是根据地层等厚图中各个洼陷的形态、主控断层的产状及地壳重力均衡沉降进行综合分析；基底埋深是根据地震剖面读出；洼陷的厚度根据地层等厚图读出。
按照洼陷厚度从大到小进行排序，洼陷厚度越大，烃源岩厚度越大，洼陷等级越高，如洼陷厚度相等，依据洼陷的类型进行进一步的分级，继承型优于早衰型、晚成型。表1中，以东濮凹陷沙二上沉积时期为例，共发育9个洼陷，以海通集-孟岗集洼陷为例，其为继承型洼陷，洼陷结构为地堑，控洼的断层有黄河断层、长垣断层、梁庄断层、文西2号断层，主控断层为长垣断层和黄河断层，洼陷的性质是断拗，基底埋深是3900米，洼陷的厚度是700米，洼陷分级为Ⅰ级。
断层的产状控制着洼陷的形态，不同的洼陷形态控制着洼内发育的烃源岩类型，根据断层的产状和洼陷的形态对同一级别的洼陷进一步的排序，优选出发育优质烃源岩的洼陷，进而为高效勘探提供依据和方向。
根据东濮凹陷区域的统一应力场分析，认为控盆的边界兰聊断层的产状在北区为多米诺式、中区为铲式、南区为坡坪式，其上盘伸展连锁同沉积断层的产状也存在分区性和分段性，对各个同沉积断层的产状进行统计分析。非旋转平面式断层上盘形成的是一个完整地堑，多米诺式和铲式断层上盘形成的是半地堑，坡坪式断层上盘形成的是半地堑和地堑的复合。东濮凹陷兰聊断层在北区、中区、南区的产状及烃源岩类型的模式图如图10所示，可以得出，东濮凹陷北部兰聊断层的产状为多米诺式，控制形成的洼陷多而浅，发育Ⅱ1和Ⅱ2型干酪根中等烃源岩(根据干酪根类型指数TI值，Ⅰ型为80-100，Ⅱ1型为40-80，Ⅱ2型为0-40，Ⅲ型为<0)；中部兰聊断层产状为铲式，控制形成的洼陷窄而深，发育Ⅰ型和Ⅱ1型干酪根优质烃源岩；南部兰聊断层产状为坡坪式，控制形成的洼陷宽而缓，发育Ⅲ型和Ⅱ2型干酪根差烃源岩。
Claims (3)
1.一种含油气盆地中洼陷的综合评价方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)根据区域地震剖面地质解释图，用速度公式将地震时间剖面转为地质深度剖面，确定洼陷结构和断层几何样式的剖面特征；
2)根据地质深度剖面，编制各个时期的现今构造纲要图，确定现今存在的断层的平面展布特征；
根据地质深度剖面，编制各个时期地层等厚图，确定不同时期洼陷的平面分布特征；
3)根据区域深度地质剖面解释成果，按照平衡剖面恢复原理编制盆地不同时期构造演化剖面，结合各时期各条断层两侧地层厚薄变化，在现今构造纲要图的基础上，确定出各时期发育的同沉积断层平面分布，编制发育的同沉积断层与地层等厚图的叠合图；
4)根据叠合图，确定同一沉积时期上不同位置发育的同沉积断层的活动速率，根据活动速率的大小，确定该沉积时期上相应同沉积断层在平面上的活动强弱；
该沉积时期上，利用某一位置发育的同沉积断层生长指数与下伏地层的同一同沉积断层的生长指数相减，根据差值的正负确定该同沉积断层在垂向上的活动强弱；
如果差值为正值，将相应洼陷定义为继承型；如果差值为负值，将相应洼陷定义为早衰型；如果同沉积断层在下伏地层没有发育洼陷，将相应洼陷定义为晚成型；
5)根据洼陷的厚度大小对不同洼陷进行排序，结合步骤4)确定的同沉积断层的活动强度差异，对各个洼陷进行分级评价；
将继承型、沉积厚度大的洼陷定义为Ⅰ级，将沉积厚度小的洼陷定义为Ⅲ级，将沉积厚度中等的洼陷定义为Ⅱ级；
洼陷的厚度越大，相应的烃源岩的厚度也越大，进一步结合同沉积断层在平面上和垂向上的活动差异，优选出具有较大油气潜力的洼陷。
2.如权利要求1所述的含油气盆地中洼陷的综合评价方法，其特征在于，步骤5)中，针对相同厚度的洼陷，利用所述差值对各洼陷进行评价，继承型洼陷优于晚成型洼陷，晚成型洼陷优于早衰型洼陷。
3.如权利要求1所述的含油气盆地中洼陷的综合评价方法，其特征在于，步骤5)中，对同一级别的洼陷，根据断层的产状和洼陷的形态分析洼陷的烃源岩类型，确定发育优质烃源岩的洼陷。
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