CN111781330B - 基于多露头点的碳酸盐岩沉积旋回特征的研究方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于多露头点的碳酸盐岩沉积旋回特征的研究方法，包括如下步骤：S2：多野外露头剖面沉积旋回特征对比；S3：通过识别野外露头中的风化壳处理部分地层的缺失；S4：通过识别野外露头中石英砂岩处理部分地层岩性沉积异常；S5：多剖面多取样点升序法垂向拟合；S6：确定野外露头剖面的沉积旋回特征。本发明方案划分依据沉积学、统计学的综合分析。对在野外露头研究中面临的一些限制，提出了一种科学的有效的拟合方法，且根据目标层顶底界限、标志层界限、沉积旋回界限、特殊岩性界限，对多剖面多采样点进行拟合，在实践中取得了良好的实验成果。因此，有利于通过拟合方法的大范围推广。

Description

基于多露头点的碳酸盐岩沉积旋回特征的研究方法

技术领域

本发明属于地质学和沉积学技术领域，具体涉及一种基于多露头点的碳酸盐岩沉积旋回特征的研究方法。

背景技术

露头是层序地层学最直观、最真实、最详细的资料，具有钻井和地震资料所不具备的高分辨率的特点，因而在考虑研究区露头的覆盖性、不连续性以及被构造运动后期改造变形的基础上，应选择那些地层出露齐全、能连续追踪、易于观察的露头进行野外露头踏勘、分层和丈量，收集层序边界、体系域和凝缩层及沉积相标志，进行高分辨率的层序地层学解释。

目前的研究现状，在野外踏勘是经常会遇到野外露头剖面出露不全。或是能确认该露头是属于目标研究层段，由于无法量化露头出露的位置。只能在取得样品之后做单剖面研究，无法进行多剖面的横向对比。本发明是在实践中着力去解决目前遇到的困难。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供了一种基于多露头点的碳酸盐岩沉积旋回特征的研究方法，本发明结合地质学及统计学针对研究区域内的多个部分出露野外露头，进行识别和分析。将多个野外露头的相对位置，岩石特征综合考虑，判断出该区域沉积物的垂向发育特征。并依此进行取样和地球化学分析，有效的反应了沉积旋回发育特征。本发明在现有盐酸岩盐岩性识别的基础之上，进一步研究，着重解决在不同区域与不同露头中的应用，提出了一种系统露头分析与采样的方案，该方案的可移植性更强，可适用于多种勘探实例中。本发明基于沉积学理论，先调研整个沉积区的地层概况与钻井信息，再针对不同位置的野外露头剖面进行细致的岩性与旋回识别。使得拟合结果精度更高，后续得出的地球化学分析化验数据更加准确，趋势更加明显。本发明论据充足、可靠，包含的标志层、岩性、旋回等判别标准，提出具有较强的代表性，是一种成熟、可靠的识别方案。

为了解决现有技术问题，本发明通过下述技术方案实现：一种基于多露头点的碳酸盐岩沉积旋回特征的研究方法，包括如下步骤：

S2：多野外露头剖面沉积旋回特征对比；

S3：通过识别野外露头中的风化壳处理部分地层的缺失；

S4：通过识别野外露头中石英砂岩处理部分地层岩性沉积异常；

S5：多剖面多取样点升序法垂向拟合；

S6：确定野外露头剖面的沉积旋回特征。

在本发明的较佳实施例中，在所述步骤S2之前还包括：

S1：以地层分界线、标志层、特殊岩性作为约束条件。

在本发明的较佳实施例中，在步骤所述S1之前还包括：

S0：选取合适的野外露头剖面。

在本发明的较佳实施例中，所述露头的选取方式包括：

S01：沉积类型的特征明显；

S02：所述露头剖面的沉积相带展布齐全；

S03：所述露头的类型与油田具有较好的可比性。

在本发明的较佳实施例中，所述步骤S2中至少三个野外露头剖面沉积旋回特征进行对比。

在本发明的较佳实施例中，所述步骤S5具体包括：

将不同剖面的所有的取样点应按照“目标地层-小层-沉积旋回特征组-沉积旋回单元-沉积旋回单元内百分比”排列。

与现有技术相比，上述方案中的一个或多个实施例可以具有如下优点或有益效果：

本发明方案划分依据沉积学、统计学的综合分析。对在野外露头研究中面临的一些限制，提出了一种科学的有效的拟合方法，且根据目标层顶底界限、标志层界限、沉积旋回界限、特殊岩性界限，对多剖面多采样点进行拟合，在实践中取得了良好的实验成果。因此，有利于通过拟合方法的大范围推广。

附图说明

附图用来提供对本申请的技术方案或现有技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分。其中，表达本申请实施例的附图与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，但并不构成对本申请技术方案的限制。

图1为鄂尔多斯盆地寒武系徐庄组连井剖面图；

图2为鄂尔多斯寒武系徐庄组综合柱状图；

图3为乌海摩尔沟剖面寒武系徐庄组剖面图；

图4为礼泉上韩剖面鄂尔多斯盆地寒武系张夏组底部风化壳示意图；

图5为平凉搭台子剖面鄂尔多斯盆地寒武系徐庄组底部风化壳示意图；

图6为鄂尔多斯盆地寒武系升序法垂向拟合图；

图7为鄂尔多斯盆地环县阴石峡剖面沉积旋回特征图；

图8为鄂尔多斯盆地礼泉上韩剖面沉积旋回特征图；

图9为基于多露头点的碳酸盐岩沉积旋回特征的研究方法的流程图。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达到相应技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。本申请实施例以及实施例中的各个特征，在不相冲突前提下可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。

本发明结合地质学及统计学针对研究区域内的多个部分出露野外露头，进行识别和分析。将多个野外露头的相对位置，岩石特征综合考虑，判断出该区域沉积物的垂向发育特征。并依此进行取样和地球化学分析，有效的反应了沉积旋回发育特征。本发明在现有盐酸岩盐岩性识别的基础之上，进一步研究，着重解决在不同区域与不同露头中的应用，提出了一种系统露头分析与采样的方案，该方案的可移植性更强，可适用于多种勘探实例中。本发明基于沉积学理论，先调研整个沉积区的地层概况与钻井信息，再针对不同位置的野外露头剖面进行细致的岩性与旋回识别。使得拟合结果精度更高，后续得出的地球化学分析化验数据更加准确，趋势更加明显。本发明论据充足、可靠，包含的标志层、岩性、旋回等判别标准，提出具有较强的代表性，是一种成熟、可靠的识别方案。

本方法研究了鄂尔多斯盆地内部寒武系地层出露的多个露头，通过沉积学、统计学、实验室定量等综合分析，用于不同类型盆地内露头的取样与分析方案。

实施例

一种基于多露头点的碳酸盐岩沉积旋回特征的研究方法包括如下步骤(如图9所示)：

第一步：选取合适的野外露头剖面。

充分调研研究区域内的地层发育情况，借鉴前人的研究结果，对研究区的古地貌、古环境、构造特征有初步的了解。挑选研究区域内具有代表性的露头，根据以往的露头研究经验,认为露头的选择要基于以下标准：①沉积类型的特征明显；②露头剖面的沉积相带展布齐全,地质现象丰富；③所选的类型与油田具有较好的可比性；④交通条件尽量方便。

第二步：如图1-2所示，以地层分界线、标志层、特殊岩性作为约束条件。

收集工区内钻穿目标地层的钻井、测井、取芯资料，确定全区内上下地层的分界线、标志层与特殊岩性的发育位置，建立一套综合柱状沉积模式；并在目标剖面找到相变界面、结构转换面、各种暴露标志、构造运动界面、特殊岩性与标志层发育位置；此时应密切注意准层序叠加样式、沉积相和沉积物颜色的变化，对比整个研究区内发育的岩性，确定露头所处目标地层的位置；这样既照顾了单个剖面层序划分的精度，又为全区层序地层的对比打下了良好的基础。

第三步：如图3所示，多野外露头剖面沉积旋回特征对比。

在实际踏勘野外露头剖面时，经常会遇到部分地层未出露于地表的情况，因此应该在露头剖面出露的位置尽量寻找上下地层的分界线，判断其顶底位置；再根据在研究区内广泛发育的标志层与地层中含有的特殊岩性，做进一步的划分；依据已分析出的单剖面沉积旋回特征，结合研究区内钻井资料，对比不同剖面的沉积旋回特征。在实际研究中，某一剖面的单一或者两部分沉积旋回特征难以确定在其他剖面中也是同一时期的形成的，因此，在本方法中，应考虑三个或三个以上的沉积旋回特征，例如在某一剖面靠近下覆地层的位置出现了“正旋回-逆旋回-正旋回”的沉积特征，在其他剖面底部也出现相同沉积旋回特征，则确定为是同一时期在不同位置的沉积物响应。

第四步：如图4所示，通过识别野外露头中的风化壳处理部分地层的缺失。

在实际对比不同野外露头时，常会发现部分地层有缺失的现象，这是因为在沉积时期局部微地貌变化，又或者沉积区局部隆起造成刚沉积下来的沉积物被剥蚀，给剖面对比工作带来了不小的困扰。首先应找到有指示意义的界限，如上下地层分界线，标志层，特殊岩性的层位，以钻井资料和测井曲线为基础，分析露头出现的岩性与沉积旋回特征，确定在该露头缺失的地层。

第五步：如图5所示，通过识别野外露头中石英砂岩处理部分地层岩性沉积异常。

某些露头特殊位置会出现与周围井或露头未曾出现的岩性，例如在某些灰岩地层中会出现石英砂岩或是粉砂岩；这也是由于局部微地貌或该剖面位于古陆附近，受到了来自陆地物源的干扰；这些陆源碎屑沉积物可通过观察其颜色、粒度等方式确定其沉积环境的水体深度、氧化还原性、水动力大小；这些沉积特征也可从侧面反映出沉积旋回特征的变化。

第六步：如图6所示，多剖面多取样点升序法垂向拟合。

在尽可能多的收集到井资料与露头资料后，在研究区范围内拉平上覆、下覆地层，确定区内广泛发育的标志层，特殊岩性的发育位置，将从顶部到底部分为几个小层，在这些区域内部又分为不同的沉积旋回特征组，每个沉积旋回组内部又包含了沉积旋回单元；在取样点的位置应为某一个沉积单元中的一点，另沉积旋回单元顶部为0％，沉积单元底部为100％；将不同剖面的所有的取样点应按照“目标地层-小层-沉积旋回特征组-沉积旋回单元-沉积旋回单元内百分比”排列。

第七步：如图7-8所示，确定野外露头剖面的沉积旋回特征。

在碳酸盐岩中，微量元素能反映沉积环境和古水深变化的特殊记录，可以用微量元素的变化来间接反映沉积旋回特征，而伽马仪对碳酸盐中泥质含量十分敏感，依据此反应沉积旋回特征；风化壳是明显的沉积旋回分界线，微量元素与伽马值在相应位置都有异常显示；在通过手持元素枪与手持伽马仪对剖面测的数据后，按照第六步中的方法对数据进行整理，同归微量元素以及伽马值的反应沉积旋回变化特征。

本发明方案划分依据沉积学、统计学的综合分析。对在野外露头研究中面临的一些限制，提出了一种科学的有效的拟合方法，且根据目标层顶底界限、标志层界限、沉积旋回界限、特殊岩性界限，对多剖面多采样点进行拟合，在实践中取得了良好的实验成果。

在本发明应该保护以三个或三个以上的沉积旋回特征如“正旋回-逆旋回-正旋回”为一个沉积旋回特征组确定不同剖面的相同沉积特征。

在本发明中，针对目标地层可能出现的缺失情况，应保护通过剖面岩性变化推测是否有沉积间断现象并观察剖面处是否有风化壳，判断该出是否为部分地层缺失。

在本发明中，应保护结合剖面处出现的石英砂岩与研究区局部微地貌变化，判断该剖面是否位于古陆附近受到了来自陆地物源沉积物的干扰。

在本发明中，应保护将目标地层按照“目标地层-小层-沉积旋回特征组-沉积旋回单元-沉积旋回单元内百分比”排列的方式。将取样点归属于上述沉积旋回单元中，以百分比的方式应用升序法垂向拟合不同剖面的所有采样点。

虽然本发明所揭露的实施方式如上，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 (5)

1.基于多露头点的碳酸盐岩沉积旋回特征的研究方法，其特征在于，包括如下步骤：

S2：多野外露头剖面沉积旋回特征对比；

S3：通过识别野外露头中的风化壳处理部分地层的缺失；

S4：通过识别野外露头中石英砂岩处理部分地层岩性沉积异常；

S5：将不同剖面的所有的取样点应按照“目标地层-小层-沉积旋回特征组-沉积旋回单元-沉积旋回单元内百分比”排列后进行垂向拟合；

S6：确定野外露头剖面的沉积旋回特征。

2.根据权利要求1所述的基于多露头点的碳酸盐岩沉积旋回特征的研究方法，其特征在于，在所述步骤S2之前还包括：

S1：以地层分界线、标志层、特殊岩性作为约束条件。

3.根据权利要求2所述的基于多露头点的碳酸盐岩沉积旋回特征的研究方法，其特征在于，在所述步骤S1之前还包括：

S0：选取合适的野外露头剖面。

4.根据权利要求3所述的基于多露头点的碳酸盐岩沉积旋回特征的研究方法，其特征在于，所述露头的选取方式包括：

S01：沉积类型的特征明显；

S02：所述露头剖面的沉积相带展布齐全；

S03：所述露头的类型与油田具有较好的可比性。

5.根据权利要求1所述的基于多露头点的碳酸盐岩沉积旋回特征的研究方法，其特征在于，所述步骤S2中至少三个野外露头剖面沉积旋回特征进行对比。

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