CN115201911A - 一种基于古潜水面划分地下分水岭的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于古潜水面划分地下分水岭的方法，包括以下步骤：根据古地貌分布图对岩溶台面边界进行勾勒，将研究区在平面上划分为多个岩溶台面；在纵向上对暗河层及对应的洞穴层进行标定；根据暗河层及对应的洞穴层的标定结果，恢复古潜水面；根据古潜水面勾勒地下分水岭，得到地下分水岭位置分布。通过上述四个主要步骤来实现地下分水岭的划分。利用本发明可以对古岩溶缝洞系统划分的研究提供基础，从而为油气田开发工程提供理论指导。

Description

一种基于古潜水面划分地下分水岭的方法

技术领域

本发明涉及碳酸盐岩缝洞系统划分研究领域，具体涉及一种基于古潜水面划分地下分水岭的方法。

背景技术

碳酸盐岩古岩溶储层是一类重要的油气储层，在实际油气田开发中，岩溶缝洞的描述已经摒弃了传统以不同尺度储集空间类型为纲的思路，而强调不同类型储集空间的成因关联性。因此，提出将岩溶缝洞视作一个系统进行处理，定义古岩溶缝洞系统为在统一的岩溶水动力场和明确的边界条件下，由相互关联的岩溶孔、洞、缝(缝洞结构)组成，具有相对独立循环、并经历埋藏改造后的岩溶地下水汇集体。目前按照“系统论”思想，系统具有结构、具有边界条件的约束、并具有时空演化性，目前，古岩溶缝洞结构划分的划分边界主要分为地表分水岭、地下分水岭、隔水层边界、滞留型边界。

目前，针对古岩溶系统边界划分，其地表分水岭、隔水层边界的识别方法都较为成熟，地下分水岭的识别方法尚不明确，因此古岩溶缝洞系统的划分受到限制。

发明内容

针对该问题，提出通过基于台面划分-洞穴层标定-古潜水面划分-地下分水岭划分的方法来解决。本发明内容的实施分为以下4个大步骤，具体细分为10个小步骤：

(一)根据古地貌分布图对岩溶台面边界进行勾勒，将研究区在平面上划分为多个岩溶台面；

(1)依据古地貌划分岩溶台面

在古地貌恢复的基础上开始进行岩溶台面的划分。岩溶台面的衔接部位往往会形成较为陡峭的破折，其在古地貌的高程数据中会出现较大变化，等高线密集处可以认为是岩溶台面部位。依据古地貌分布图，对岩溶台面边界进行勾勒。

(2)上覆地层上超终止法确认岩溶台面

上覆地层在沉积阶段，由于海平面上升会逐渐超覆沉积在原有地层之上。垂直岩溶台面边界拉取地震剖面，在台面边界破折部位往往会出现上覆地层上超终止现象，通过记录上超点的位置对上一步的岩溶台面进行细微修正。

(二)在纵向上对暗河层及对应的洞穴层进行标定；

(3)岩溶暗河层位标定

通过地震波阻抗属性反映岩溶暗河部位，沿着多条岩溶暗河拉取剖面，并拉平上部标志层位。根据其暗河所处深度划分期次，一个台面内会出现一层至多层暗河，一般情况下高台面内会出现多层暗河，低台面内部为一层暗河。例如识别出三层暗河，则按照深度自浅至深编号为1、2、3。

(4)发育洞穴单井数据整理

将研究区发育洞穴单井数据整理到excel表格中，具体包括以下：井名、X坐标、Y坐标、洞穴段顶深、洞穴段底深、洞穴段顶序号、洞穴段底序号、上部标志层位垂直深度、洞顶与标志层间距离、洞穴段层归属(需后续人工解释)。对于单井钻遇多个洞穴段的，进行多行数据整理，洞穴段顶底的序号按从浅至深进行编号。

(5)地震单井洞穴段标记

将上述整理后的发育洞穴单井数据导入到地震软件中进行井震标定。

(三)根据暗河层及对应的洞穴层的标定结果，恢复古潜水面；

(6)洞穴段层归属识别

过研究区的暗河部位，按照东西向、南北向过井拉取地震原始剖面及波阻抗属性剖面，并拉平上部标志层。所截取的剖面内标出上部标志层层位、岩溶不整合面层位、单井洞穴段标记层。在剖面上将单井标记的洞穴段与暗河层进行对比，通过人工解释将单井洞穴段进行层归属划分，同一层的赋予相同编号，将该划分结果补充到到前面表格中的洞穴段归属列。

(7)利用分层洞穴数据生成网格数据

将研究区的洞穴按照不同归属划分结果分别进行处理。将“洞穴段层归属”编号为1的数据筛选出来，利用井名、X坐标、Y坐标、洞顶与标志层间距离这4列数据，在surfer15.0软件中生成平面图。在suefer15.0软件中新建“场景”，依次点击“网格”“网格数据化”，导入之前的excel文件。网格中X、Y、Z值依次选择X坐标、Y坐标、洞顶与标志层间距离，点击确认创建grd格式网格，命名为“潜水面1”。将“洞穴段层归属”其他编号的数据进行同样的操作。

(8)利用grid网格生成等值线图

在surfer15.0软件依次点击“主页”“等值线”，导入“潜水面1”网格数据，软件将自动生成其等值线分布图。选中该分布图，点击“属性管理器”“层次”“填充等值线”，选择合适的色序进行填充。点击“文件”“导出”将“潜水面1”的平面分布图输出。对其他网格数据进行同样的操作，依次命名为“潜水面2”“潜水面3”等。

(四)根据古潜水面勾勒地下分水岭，实现地下分水岭的划分；

(9)多期潜水面地下分水岭划分

基于“潜水面1”平面等值线图对该期的地下分水岭进行划分，地下分水岭的脊线连线为分水线，一般沿着等值线的高值部位分布。依据等值线图人工解释分水岭连线。对多期潜水面依次进行地下分水岭的人工划分。

(10)依据试井结果修正地下分水岭

将单井井位进行平面投点，在人工解释地下分水岭界线的基础上，利用界线附近两侧的已有的单井试井数据进行验证，一般情况下，两侧的单井联通状况较差。若井间测试结果显其联通状况较好，则对地下风水岭界线进行微调，使联通状况较好的井位于同侧。对多期潜水面依次进行该步骤，从而获得最终的多期地下分水岭平面分布。

本发明提供的技术方案带来的有益效果在于：本发明在对岩溶台面进行平面分区的基础上，对暗河及单井上的洞穴进行分层标定，利用同层的数据生成地下潜水面的平面分布图。本方法首次提出通过洞穴数据恢复潜水面，有利于在此基础上进一步划分岩溶缝洞系统，从而在系统的角度进行油气开发。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明基于古潜水面划分地下分水岭的方法流程图；

图2是本发明依据古地貌划分岩溶台面；

图3是本发明上覆地层上超现象地震剖面图；

图4是本发明岩溶暗河层位标定图；

图5是本发明发育洞穴的单井数据整理图；

图6是本发明洞穴段层归属识别图；

图7是本发明surfer15.0软件操作界面；

图8是本发明潜水面1及其地下分水岭分布图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

参考图1，本实施例一种基于古潜水面划分地下分水岭的方法，包括以下步骤：

S1：根据古地貌分布图对岩溶台面边界进行勾勒，将研究区在平面上划分为多个岩溶台面；

步骤S1具体包括：

(1)依据古地貌划分岩溶台面

依据古地貌分布图，对岩溶台面边界进行勾勒，可将研究区划分为台面3和台面4(见图2)。

(2)上覆地层上超终止法确认岩溶台面

垂直岩溶台面边界拉取地震剖面，在台面边界破折部位往往会出现上覆地层上超终止现象(见图3)，通过记录上超点的位置对上一步的岩溶台面进行细微修正。

S2：在纵向上对暗河层及对应的洞穴层进行标定；

步骤S2具体包括：

(3)岩溶暗河层位标定

通过地震波阻抗属性反映岩溶暗河部位，沿着多条岩溶暗河拉取剖面，并拉平上部T56标志层位。剖面上暗河可以划分为三层，其深度分布范围分别为40-70ms、70-100ms、90-145ms(见图4)。则按照深度自浅至深编号为洞穴层1、洞穴层2、洞穴层3。

(4)发育洞穴单井数据整理

将研究区发育洞穴单井数据整理到excel表格中(见图5)，具体包括以下：井名、X坐标、Y坐标、洞穴段顶深、洞穴段底深、洞穴段顶序号、洞穴段底序号、上部标志层位垂直深度、洞顶与标志层间距离、洞穴段层归属(人工解释)。对于单井钻遇多个洞穴段的，进行多行数据整理，如图5所示，F井、G井，洞穴段顶底的序号按从浅至深进行编号。

(5)地震单井洞穴段标记

将上述单井数据导入到地震软件中进行井震标定。

S3：根据暗河层及对应的洞穴层的标定结果，恢复古潜水面；

步骤S3具体包括：

(6)洞穴段层归属识别

过研究区的暗河部位，按照东西向、南北向过井拉取地震原始剖面及波阻抗属性剖面，并拉平上部标志层。所截取的剖面内标出上部标志层层位、岩溶不整合面层位、单井洞穴段标记层。在剖面上将单井标记的洞穴段与暗河层进行对比，通过人工解释将单井洞穴段进行层归属划分。

如图6所示，将TK604、TK442、TK495x、TK429cx、TK513井的洞穴划为洞穴层1，TK604、S88、TK440、TK422、TK515、S61井的洞穴划分为洞穴层2，将TH12106CH、TH12188、TH121104、TH10138、TH10108CH井的洞穴划分为洞穴层3。将该划分结果补充到前面表格中的洞穴段归属列。

(7)利用分层洞穴数据生成网格数据

将研究区的洞穴按照不同归属划分结果分别进行处理。将“洞穴段层归属”编号为1的数据筛选出来，选取井名、X坐标、Y坐标、洞顶与标志层间距离这4列数据。如图7a所示，在suefer15.0软件中新建“场景”，依次点击“网格”“网格数据化”，导入之前的excel文件。网格中X、Y、Z值依次选择X坐标、Y坐标、洞顶与标志层间距离，点击确认创建grd格式网格，命名为“潜水面1”。将“洞穴段层归属”其他编号的数据进行同样的操作。

(8)利用grid网格生成等值线图

在surfer15.0软件依次点击“主页”“等值线”，导入“潜水面1”网格数据，软件将自动生成其等值线分布图(见图7b)。选中该分布图，点击“属性管理器”“层次”“填充等值线”，选择合适的色序进行填充(见图7c)。点击“文件”“导出”将“潜水面1”的平面分布图输出。对其他网格数据进行同样的操作，依次命名为“潜水面2”“潜水面3”等。

S4：根据古潜水面勾勒地下分水岭，实现地下分水岭的划分；

步骤S4具体包括：

(9)多期潜水面地下分水岭划分

基于“潜水面1”平面等值线图对该期的地下分水岭进行划分，地下分水岭的脊线连线为分水线，一般沿着高程线的高值部位分布。由于所用数据为“洞顶与标志层间距离”，该值越小则高程越高。依据等值线图人工解释分水岭连线。对潜水面1进行地下分水岭的人工划分。

(10)依据试井结果修正地下分水岭

将单井井位进行平面投点，在人工解释地下分水岭界线的基础上，利用界线附近两侧的已有的单井试井数据进行验证，一般情况下，两侧的单井联通状况较差。若井间测试结果显其联通状况较好，则对地下风水岭界线进行微调，使联通状况较好的井位于同侧，最终该期地下分水岭的划分结果如图8所示。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。词语第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序，可将这些词语解释为标识。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种基于古潜水面划分地下分水岭的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：根据古地貌分布图对岩溶台面边界进行勾勒，将研究区在平面上划分为多个岩溶台面；

S2：在纵向上对暗河层及对应的洞穴层进行标定；

S3：根据暗河层及对应的洞穴层的标定结果，恢复古潜水面；

S4：根据古潜水面勾勒地下分水岭，得到地下分水岭位置分布。

2.如权利要求1所述的基于古潜水面划分地下分水岭的方法，其特征在于，步骤S1还包括：

通过上覆地层上超终止法对划分的多个岩溶台面进行修正。

3.如权利要求1所述的基于古潜水面划分地下分水岭的方法，其特征在于，步骤S2包括：

S21：通过拉取暗河部位地震剖面，根据距离顶部风化面的厚度对岩溶暗河层位进行标定，依次命名；

S22：将发育洞穴单井数据整理到表格中，具体包括井名、X坐标、Y坐标、洞穴段顶深、洞穴段底深、洞穴段顶序号、洞穴段底序号、标志层T56深度、洞顶与标志层距离；

S23：将整理后的发育洞穴单井数据导入至相关地震软件中，在地震单井轨迹上对洞穴段标记。

4.如权利要求3所述的基于古潜水面划分地下分水岭的方法，其特征在于，S3包括：

S31：拉取经过暗河及洞穴井的地震剖面，根据纵向距离风化面的厚度对洞穴段层归属识别，并记录到S22中的表格中；

S32：将不同洞穴段层归属的数据分别处理，利用表格中的井名、X坐标、Y坐标、洞顶与标志层间距离这4列数据在surfer15.0软件中生成多个grid网格数据；

S33：在surfer15.0软件中利用grid网格数据进一步生成多个等值线图，即为多期古潜水面。

5.如权利要求1所述的基于古潜水面划分地下分水岭的方法，其特征在于，S4包括：

S41：根据古潜水面的高程分布，按照垂直于等高线的方向将高程高的部位进行连接，得到初步的地下分水岭位置分布；

S42：依据试井结果修正地下分水岭的位置，得到最终的地下分水岭分布。

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