CN114265116A - 花岗岩类潜山风化壳沟脊幅度定量统计方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种花岗岩类潜山风化壳沟脊幅度定量统计方法及装置，其中，方法包括如下步骤：确定研究区大小，采用印模法对目标区潜山顶面进行古地貌恢复，并插值形成宏观古地貌等高线图；采用曲率地震属性对潜山顶面微古地貌—沟脊进行自动识别；对沟脊级次进行划分；对最高分水岭界面进行确定；对沟脊幅度进行定量统计；对沟脊幅度分布规律进行分析。本发明能够识别沟脊级次、判别沟脊幅度、总结沟脊幅度分布规律，进而达到间接预测花岗岩类潜山不同级次裂缝的目的。

Description

花岗岩类潜山风化壳沟脊幅度定量统计方法及装置

技术领域

本发明涉及油气开采中的岩石的钻进技术领域，具体是关于一种花岗岩类潜山风化壳沟脊幅度定量统计方法、装置、计算机存储介质及设备。

背景技术

研究表明，全球约40%的基岩潜山油气田储层为花岗岩，其储量约占基岩油气田储量的75%，其中以越南白虎油田较为典型。近年来，随着中国渤海湾盆地、珠江口盆地陆续发现大型花岗岩油气藏，其研究逐步受到重视，其中裂缝性优质储层的预测始终是研究的重点和难点。

潜山勘探开发实践表明，不同级次断裂带控制着裂缝储层发育。基于断裂控缝，首先要识别潜山顶面及内幕各级断层，但花岗岩类潜山岩性均一、地震反射关系不清楚，加之风化作用强，潜山顶面断层似断非断，难以精确解释。野外考察中“逢沟易断”启示我们沟－断耦合，地貌“沟”一般代表断层发育。沟脊级次、幅度、方向、演化规律与古断层密切相关，沟脊分布不仅反映了古断层发育规律，而且揭示了裂缝带的展布。

花岗岩是地球上分布最广、最常见的火成岩，占地表火成岩面积的20％~25％，不同时代、成因、岩性的花岗岩在不同的气候带、不同海拔、不同外营力作用区形成了千姿百态的奇峰、奇石、台地、石丘、石蛋等花岗岩地貌形态，针对地表出露的花岗岩风化壳地貌国内外开展了大量的详实的的研究。Twidale（1982）等人根据花岗岩地貌形态，将花岗岩地貌划分为大型地貌和小型地貌，并细分为8个类与31个亚类。但针对地下花岗岩潜山地貌的研究鲜有报道。

宋来明等提出一种利用沟脊分布间接预测裂缝发育区的方法（专利号201710083193.5），并在渤海多个潜山裂缝预测中得到应用。但该方法未对沟脊进行分级，也未对沟脊幅度进行定量刻画，因此在实际工作中难以有效区分不同级次的裂缝。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种花岗岩类潜山风化壳沟脊幅度定量统计方法、装置、计算机存储介质及设备，能够识别沟脊级次、判别沟脊幅度、总结沟脊幅度分布规律，进而达到间接预测花岗岩类潜山不同级次裂缝的目的。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

本发明所述的花岗岩类潜山风化壳沟脊幅度定量统计方法，包括如下步骤：

确定研究区大小，采用印模法对目标区潜山顶面进行古地貌恢复，并插值形成宏观古地貌等高线图；

采用曲率地震属性对潜山顶面微古地貌—沟脊进行自动识别；

对沟脊级次进行划分；

对最高分水岭界面进行确定；

对沟脊幅度进行定量统计；

对沟脊幅度分布规律进行分析。

所述的花岗岩类潜山风化壳沟脊幅度定量统计方法，优选地，所述印模法是将前古近系花岗岩潜山顶面结束剥蚀开始上覆沉积时期视为一等时面，根据沉积补偿原理，利用上覆新沉积地层与残余古地貌之间存在镜像关系反映古地貌形态。

所述的花岗岩类潜山风化壳沟脊幅度定量统计方法，优选地，所述采用曲率对潜山顶面微古地貌—沟脊进行自动识别包括如下步骤：

应用LANDMARK商业软件进行潜山地震反射层的精细自动追踪解释，完成精细构造解释；

应用LANDMARK中Geoprobe模块制作潜山地层的正曲率体；

通过对已钻井统计确定潜山风化壳储层厚度，并依据地震时-深转换关系转为时间域厚度，将此厚度作为提取属性的时窗；

基于正曲率数据体提取潜山面以下时窗总振幅属性图，得到潜山正曲率总振幅属性图，通过地震剖面对提取的时窗总振幅属性图进行标定，进而确定振幅属性中阙值，高于此阙值的属性条带即为脊的部位，低于此阙值的属性条带即为沟的部位，曲率轨迹连续的长短表示沟脊的延伸长度大小。

所述的花岗岩类潜山风化壳沟脊幅度定量统计方法，优选地，所述对沟脊级次进行划分包括如下步骤：

提取反映沟脊的属性图，并将属性图叠加到所述宏观古地貌等高线图中，形成潜山精细地貌图；

利用地貌学中水系及其级序的判定方法判断沟脊的级次，通过识别地貌高点及连续的主脊位置，平面划分并确定潜山Ｉ级地貌单元、分隔Ｉ级地貌单元的即为主沟脊；潜山Ｉ级地貌单元和分隔Ｉ级地貌单元内部，见多个锐角相交的较为断续的曲率条带，划分为次级沟脊。

所述的花岗岩类潜山风化壳沟脊幅度定量统计方法，优选地，所述对最高分水岭界面进行确定包括如下步骤：

通过主沟脊切数条地震剖面，分别读取主脊在地震剖面上的时间域深度，直到时间域深度点涵盖整个潜山研究区；

依据主脊时间域深度点编制主脊时间域等值线图，该主脊时间域等值线图即为最高分水岭界面。

所述的花岗岩类潜山风化壳沟脊幅度定量统计方法，优选地，所述对沟脊幅度进行定量统计包括如下步骤：

将编制的主脊时间域等值线图与原潜山顶面精细解释的层位做差，求得时间域的沟脊幅度差；

将求得的时间域沟脊幅度差，依据地震时-深转换关系转为深度域值，即可求得沟脊定量统计结果。

本发明还提供一种花岗岩类潜山风化壳沟脊幅度定量统计装置，包括：

第一处理单元，用于确定研究区大小，采用印模法对目标区潜山顶面进行古地貌恢复，并插值形成宏观古地貌等高线图；

第二处理单元，用于采用曲率地震属性对潜山顶面微古地貌—沟脊进行自动识别；

第三处理单元，用于对沟脊级次进行划分；

第四处理单元，用于对最高分水岭界面进行确定；

第五处理单元，用于对沟脊幅度进行定量统计；

第六处理单元，用于对沟脊幅度分布规律进行分析。

本发明还提供一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的花岗岩类潜山风化壳沟脊幅度定量统计方法步骤。

本发明还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述花岗岩类潜山风化壳沟脊幅度定量统计方法步骤。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：

（1）本发明首次对潜山风化壳沟脊进行自动识别，有效弥补了目前没有自动识别方法的缺陷，识别方法更具新颖性；

（2）本发明属于定量判别方法，与传统的定性估算方法相比更具科学性、合理性；

（3）本发明采用简化后的定量指标，判别沟脊的幅度进而达到识别沟脊级次的目的，判别方法具有创造性和实用性。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中：

图1是本发明的沟脊级次划分示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施方式。虽然附图中显示了本发明的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。

本发明提供一种花岗岩类潜山风化壳沟脊幅度定量统计方法，首次对潜山风化壳沟脊进行自动识别，有效弥补了目前没有自动识别方法的缺陷，识别方法更具新颖性；采用的定量判别方法，与传统的定性估算方法相比更具科学性、合理性；采用简化后的定量指标，判别沟脊的幅度进而达到识别沟脊级次的目的，判别方法具有创造性和实用性。

本发明提供的花岗岩类潜山风化壳沟脊幅度定量统计方法，包括如下步骤：

1）确定研究区大小，采用传统印模法对目标区潜山顶面进行古地貌恢复，并插值形成宏观古地貌等高线图；

其中，印模法是将前古近系花岗岩潜山顶面结束剥蚀开始上覆沉积时期视为一等时面，根据沉积补偿原理，利用上覆新沉积地层与残余古地貌之间存在镜像关系反映古地貌形态。

2）采用曲率地震属性对潜山顶面微古地貌—沟脊进行自动识别；

沟脊为潜山顶面微古地貌，因潜山多遭受较长时间物理化学风化作用，沟壑纵横，人为判别古地貌沟脊工作量较大，因此采用曲率地震属性进行自动识别。曲率是用来表征层面上某一点处变形弯曲的程度。层面变形弯曲越厉害，曲率值就会越大。作为一种属性应用，地震波横向变化时，根据地震道计算的曲率值必然发生变化，且变化敏感性与地质体不连续性（如断层、地层、特殊岩性体边界）密切相关。通过地震剖面标定可以看出，正曲率属性对应地震剖面中波峰即脊部位。具体地：

21）应用LANDMARK商业软件进行潜山地震反射层的精细自动追踪解释(解释密度为6.25m×6.25m)，完成精细构造解释；

22）应用LANDMARK中Geoprobe模块制作潜山地层的正曲率体；

23）通过对已钻井统计确定潜山风化壳储层厚度，并依据地震时-深转换关系转为时间域厚度，将此厚度作为提取属性的时窗；

24）基于正曲率数据体提取潜山面以下时窗总振幅属性图，得到潜山正曲率总振幅属性图，通过地震剖面对提取的时窗总振幅属性图进行标定，进而确定振幅属性中阙值，高于此阙值的属性条带即为脊的部位，低于此阙值的属性条带即为沟的部位，曲率轨迹连续的长短表示沟脊的延伸长度大小。

3）对沟脊级次进行划分，具体地：

31)提取反映沟脊的属性图，并将属性图叠加到所述宏观古地貌等高线图中，形成潜山精细地貌图；

32)利用地貌学中水系及其级序的判定方法判断沟脊的级次，通过识别地貌高点及连续的主脊位置，平面划分并确定潜山Ｉ级地貌单元、分隔Ｉ级地貌单元的即为主沟脊；潜山Ｉ级地貌单元和分隔Ｉ级地貌单元内部，见多个锐角相交的较为断续的曲率条带，划分为次级沟脊。其中，沟脊级次划分如图1所示。

4）对最高分水岭界面进行确定，具体地：

41)通过主沟脊切数条地震剖面，分别读取主脊在地震剖面上的时间域深度，直到时间域深度点涵盖整个潜山研究区；

42)依据主脊时间域深度点编制主脊时间域等值线图，该主脊时间域等值线图即为最高分水岭界面。

5）对沟脊幅度进行定量统计,具体地：

51)将编制的主脊时间域等值线图与原潜山顶面精细解释的层位做差，求得时间域的沟脊幅度差；

52)将求得的时间域沟脊幅度差，依据地震时-深转换关系转为深度域值，即可求得沟脊定量统计结果。

6）对沟脊幅度分布规律进行分析：

统计主沟脊和次级沟脊幅度，由统计结果看出，主沟脊幅度在45m到90m，次沟脊幅度在5m到30m。野外考察中“逢沟易断”启示我们沟－断耦合，地貌“沟”一般代表断层发育。沟脊级次、幅度、方向、演化规律与古断层密切相关，沟脊分布不仅反映了古断层发育规律，而且揭示了裂缝带的展布。结合本实施例油田5口钻遇沟脊部位的取芯井裂缝统计结果，潜山顶面地貌的“沟”分布区域发育数百微米以上的大裂缝，数量一般为2～8条/m；潜山顶面地貌的“脊”分布区域发育数百微米以下的小裂缝，其中主“脊”分布区域小裂缝数量超过数百条/m，均为网状裂缝，次级“脊”分布区域数量集中在数十～数百条/m。

其中，通过选取4个典型地震剖面对其主次沟脊幅度进行统计，统计结果如表1所示：

表1 不同典型地震剖面的主次沟脊幅度统计表

本发明还提供一种花岗岩类潜山风化壳沟脊幅度定量统计装置，包括：

第一处理单元，用于确定研究区大小，采用传统印模法对目标区潜山顶面进行古地貌恢复，并插值形成宏观古地貌等高线图；

第二处理单元，用于采用曲率地震属性对潜山顶面微古地貌—沟脊进行自动识别；

第三处理单元，用于对沟脊级次进行划分；

第四处理单元，用于对最高分水岭界面进行确定；

第五处理单元，用于对沟脊幅度进行定量统计；

第六处理单元，用于对沟脊幅度分布规律进行分析。

本发明还提供一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的花岗岩类潜山风化壳沟脊幅度定量统计方法步骤。

本发明还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述花岗岩类潜山风化壳沟脊幅度定量统计方法步骤。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种花岗岩类潜山风化壳沟脊幅度定量统计方法，其特征在于，包括如下步骤：

确定研究区大小，采用印模法对目标区潜山顶面进行古地貌恢复，并插值形成宏观古地貌等高线图；

采用曲率地震属性对潜山顶面微古地貌—沟脊进行自动识别；

对沟脊级次进行划分；

对最高分水岭界面进行确定；

对沟脊幅度进行定量统计；

对沟脊幅度分布规律进行分析。

2.根据权利要求1所述的花岗岩类潜山风化壳沟脊幅度定量统计方法，其特征在于，所述印模法是将前古近系花岗岩潜山顶面结束剥蚀开始上覆沉积时期视为一等时面，根据沉积补偿原理，利用上覆新沉积地层与残余古地貌之间存在镜像关系反映古地貌形态。

3.根据权利要求1所述的花岗岩类潜山风化壳沟脊幅度定量统计方法，其特征在于，所述采用曲率对潜山顶面微古地貌—沟脊进行自动识别包括如下步骤：

应用LANDMARK商业软件进行潜山地震反射层的精细自动追踪解释，完成精细构造解释；

应用LANDMARK中Geoprobe模块制作潜山地层的正曲率体；

通过对已钻井统计确定潜山风化壳储层厚度，并依据地震时-深转换关系转为时间域厚度，将此厚度作为提取属性的时窗；

基于正曲率数据体提取潜山面以下时窗总振幅属性图，得到潜山正曲率总振幅属性图，通过地震剖面对提取的时窗总振幅属性图进行标定，进而确定振幅属性中阙值，高于此阙值的属性条带即为脊的部位，低于此阙值的属性条带即为沟的部位，曲率轨迹连续的长短表示沟脊的延伸长度大小。

4.根据权利要求3所述的花岗岩类潜山风化壳沟脊幅度定量统计方法，其特征在于，所述对沟脊级次进行划分包括如下步骤：

提取反映沟脊的属性图，并将属性图叠加到所述宏观古地貌等高线图中，形成潜山精细地貌图；

利用地貌学中水系及其级序的判定方法判断沟脊的级次，通过识别地貌高点及连续的主脊位置，平面划分并确定潜山Ｉ级地貌单元、分隔Ｉ级地貌单元的即为主沟脊；潜山Ｉ级地貌单元和分隔Ｉ级地貌单元内部，见多个锐角相交的较为断续的曲率条带，划分为次级沟脊。

5.根据权利要求4所述的花岗岩类潜山风化壳沟脊幅度定量统计方法，其特征在于，所述对最高分水岭界面进行确定包括如下步骤：

通过主沟脊切数条地震剖面，分别读取主脊在地震剖面上的时间域深度，直到时间域深度点涵盖整个潜山研究区；

依据主脊时间域深度点编制主脊时间域等值线图，该主脊时间域等值线图即为最高分水岭界面。

6.根据权利要求5所述的花岗岩类潜山风化壳沟脊幅度定量统计方法，其特征在于，所述对沟脊幅度进行定量统计包括如下步骤：

将编制的主脊时间域等值线图与原潜山顶面精细解释的层位做差，求得时间域的沟脊幅度差；

将求得的时间域沟脊幅度差，依据地震时-深转换关系转为深度域值，即可求得沟脊定量统计结果。

7.一种花岗岩类潜山风化壳沟脊幅度定量统计装置，其特征在于，包括：

第一处理单元，用于确定研究区大小，采用印模法对目标区潜山顶面进行古地貌恢复，并插值形成宏观古地貌等高线图；

第二处理单元，用于采用曲率地震属性对潜山顶面微古地貌—沟脊进行自动识别；

第三处理单元，用于对沟脊级次进行划分；

第四处理单元，用于对最高分水岭界面进行确定；

第五处理单元，用于对沟脊幅度进行定量统计；

第六处理单元，用于对沟脊幅度分布规律进行分析。

8.一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-6中任一项所述的花岗岩类潜山风化壳沟脊幅度定量统计方法步骤。

9.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1-6任意一项所述花岗岩类潜山风化壳沟脊幅度定量统计方法步骤。

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