CN204241700U - 复杂盆缘超剥带隐蔽圈闭边界的识别系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种复杂盆缘超剥带隐蔽圈闭边界的识别系统，包括：实地获取三维地震资料，钻井、测井和录井资料的数据获取装置；计算机；识别隐蔽圈闭边界、以图样形式输出的隐蔽圈闭边界识别与输出装置；所述数据获取装置与计算机的输入端口相连，所述隐蔽圈闭边界识别与输出装置与计算机的输出端口相连。可以对超剥线进行快速、客观、精细的刻画，有效规避了不同人员解释的主观性。

Description

复杂盆缘超剥带隐蔽圈闭边界的识别系统

技术领域

本实用新型属于油气地质勘探领域，具体涉及一种基于超剥点外推技术的复杂盆缘超剥带隐蔽圈闭边界的识别系统。

背景技术

地层超覆点是盆地沉积区与盆外侵蚀或无沉积区之间的分界点，受构造抬升、海平面下降或二者共同作用影响，盆缘地层超覆点常常遭受不同程度的剥蚀。在沉积倾向剖面上地层原始沉积厚度的分布有两种情况，第一种情况常见于坳陷型盆地,从盆地边缘至盆地中心依次增大；第二种情况常见于于被动大陆边缘或大型三角洲沉积区，在无剥蚀情况下,地层厚度大致在顶积层与前积层之间的分界点即前积坡折附近取得最大值,由该处向陆、海（湖）两侧均呈递减趋势，即地层厚度自盆地边缘朝盆地中心先增大，后减小。传统识别方法为：假定地层沉积后，未经受显著构造活动的改造，地层的剥蚀作用仅由基准面或相对海平面的下降作用（决定于全球海平面变化和地表的沉降作用）引起,则地层的剥蚀作用一般始于盆地边缘，并逐渐向盆地中心推进，未经受剥蚀作用的地区的地层厚度称为有效厚度。为确定原始地层超覆点的位置，依据有效厚度变化趋势,将地层剥蚀量大小分为两种情况，第一种为小剥蚀量情况，即有效厚度从盆地边缘朝盆地中心方向逐渐增大，或先增大后减小；第二种为大剥蚀量情形有效厚度向盆地方向递减。在小剥蚀量情形下,有效地层厚度从其最大值点开始,朝陆地或盆地边缘方向依次减小，选取倾向地层剖面靠陆地侧的端点为坐标原点，x轴沿剖面延伸方向布置，其正方向指向盆地中心，y轴代表地层厚度，建立坐标系，选用指数函数作为有效厚度拟合的基本函数，并假定有效厚度从其最大值(记为 )开始朝陆地方向减薄至某一临界厚度(记为)后，即在接近地层超覆点附近，地层厚度近似服从线性分布，建立分段函数模型：

式中，a，b为待定系数，e为自然常数；和分别为最大厚度和临界厚度在剖面上的位置坐标；为临界厚度点(，)以陆地侧线性厚度函数的斜率，根据最大厚度值点以陆地侧的有效厚度数据，用最小二乘法拟合确定a，b的值；对拟合指数函数①求导数，计算在(，)处切线导函数值，该值即为临界斜率，由此可以确定临界厚度点，的值，将该值带入函数①，并令=0，求得，从而得到小剥蚀量情况下的地层超覆点位置。在大剥蚀量情形下，将大剥蚀量地层与下伏同组地层合并，统计有效厚度，并使其分布满足小剥蚀量情形，然后根据建立的分段模型求得原始超覆点位置，将其作为所求的大剥蚀量地层顶面之原始超覆点位置。由于构造运动对地层剥蚀量影响较大，地层沉积过程中受古地貌影响较大，同一沉积体系的不同沉积位置的剥蚀量也存在差异，而该方法却未考虑构造运动、古地貌、地层倾角等对剥蚀量的影响，导致外推结果不准确，其应用范围和识别精度有一定局限性。

随着地球物理勘探技术的发展，技术人员已探知地震反射是对现存地层界面的真实反映，地震反射层的尖灭、削蚀基本能够表征地层间的接触关系和尖灭位置，但地层超覆线附近砂组厚度一般明显减薄，受地震资料分辨率的限制，地震剖面上地层超覆点附近反射同相轴提前减弱或消失，故无法依据地震剖面直接确定地层超覆点的位置。基于此，发展形成了地震反射层夹角外推法，本方法通过设计反映简单地质概念的地质模型，建立了超覆情况下地震反射层夹角外推距离公式：，式中，X为地震识别超覆点与地层实际超覆点之间的距离，H为地层厚度，a为不整合面倾角，b为地层倾角。地震反射层夹角外推法按照地震反射同相轴的变化趋势，依据地震反射层夹角外推距离公式，定量确定地层超覆点的位置。但是该方法没有考虑地震资料分辨率所能够识别的地层厚度，其外推的前提是按照地震反射同相轴的变化趋势外推，外推起点的选取往往因人而异，在地层超覆、剥蚀关系复杂的区域，不整合面的识别困难，地层倾角、不整合面倾角如何确定没有给出定论，对于剥蚀线如何确定没有论述，因此该方法仍存在一定的主观性和局限性。

发明内容

本实用新型目的是提供一种基于地质建模、正演模拟、地震属性、数学外推等多种资料的复杂盆缘超剥带隐蔽圈闭边界的识别系统，可精确描述地震识别超剥线的位置，利用多模型正演模拟建立的外推公式，定量识别隐蔽圈闭的边界，有利于精确确定油气聚集边界，有效降低石油勘探风险。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种复杂盆缘超剥带隐蔽圈闭边界的识别系统，包括：实地获取三维地震资料，钻井、测井和录井资料的数据获取装置；

计算机；

识别隐蔽圈闭边界、以图样形式输出的隐蔽圈闭边界识别与输出装置；

所述数据获取装置与计算机的输入端口相连，所述隐蔽圈闭边界识别与输出装置与计算机的输出端口相连。

具体地讲，所述计算机内设有模块化的、借助计算机软件程序对三维地震资料和钻井、测井、录井资料进行不整合面结构特征分析、地层超剥线初步识别、误差距离影响因素分析等的不整合面结构特征分析装置、地质模型设立装置、地层超剥线初步识别装置、误差距离影响因素分析装置和误差距离数学模型建立与分析装置。

其中，所述数据获取装置、不整合面结构特征分析装置、地质模型设立装置和地层超剥线初步识别装置依次连接，所述误差距离影响因素分析装置和误差距离数学模型建立与分析装置分别与地质模型设计与建立装置相连接，所述隐蔽圈闭边界识别与输出装置与地层超剥线初步识别装置、误差距离数学模型建立与分析装置同时数据传输连接。

其中，所述不整合面结构特征分析装置包括相连接的地层样式构建装置和不整合面地震相特征分析装置，所述地层样式构建装置与所述数据获取装置之间数据传输连接。

进一步，所述地质模型设立装置和地层超剥线初步识别装置之间还设有地震属性提取、分析装置。

其中，所述误差距离数学模型建立与分析装置包括地层平均速度分析装置、地震资料频谱分析装置、超剥地层倾角分析装置和超剥地层与不整合面的夹角分析装置。

本实用新型中，上述各装置的作用如下所述：

（1）数据获取装置：实地获取三维地震资料，钻井、测井和录井等资料；

（2）不整合面结构特征分析装置：通过构造演化分析，利用三维地震资料恢复古地貌特征，利用地层样式构建装置构建地层样式，结合模型正演，利用不整合面地震相特征分析装置分析不整合面的地震相特征，明确不整合面结构特征；

（3）地质模型设立装置：结合各数据资料和分析所得不整合面结构特征，设计并建立反映地层超覆和剥蚀概念的地质模型；

（4）地层超剥线初步识别装置：根据由地震属性提取、分析装置得到的对地层结构和砂体厚度变化反映敏感的瞬时相位地震属性，对不整合面上下的地层超覆和剥蚀线进行初步识别；

（5）误差距离影响因素分析装置：二维地震正演模拟地质模型设立装置建立的地质模型，对影响地震识别超剥点与实际地层超剥点之间误差距离的多个因素，针对超覆和剥蚀两种情况，采用单因素分析法，明确影响误差距离的主要因素；

（6）误差距离数学模型建立与分析装置：结合地质模型设立装置建立的地质模型和误差距离影响因素分析装置确定的影响因素，建立误差距离的数学模型和数学公式，然后根据地层平均速度分析装置、地震资料频谱分析装置、超剥地层倾角分析装置和超剥地层与不整合面的夹角分析装置得到的地层平均速度v、超剥地层与不整合面的夹角、超剥地层倾角以及地震频率f计算出误差距离X并输出给隐蔽圈闭边界识别与输出装置；

（7）隐蔽圈闭边界识别与输出装置：结合由地层超剥线初步识别装置初步识别出的地层超剥线和误差距离数学模型建立与分析装置输出的误差距离X，最终识别出隐蔽圈闭边界，并以图样的形式输出。

由于上述技术方案的运用，本实用新型与现有技术相比具有的优点是：

1．本实用新型是综合利用地震、钻井、测井和录井等资料，采用与现有技术不同的方法，在明确不整合面结构特征的基础上，利用地震属性和误差距离公式，实现地层圈闭的超覆线和剥蚀线精细刻画的隐蔽圈闭边界的定量识别，可以精确描述出地层隐蔽圈闭边界。

2．本实用新型综合考虑了构造运动、古地貌特征、地层倾角等因素对地层超剥线的影响，减少了单一技术描述隐蔽圈闭边界的片面性；在明确不整合面结构特征的基础上开展研究，为精细描述超剥带的超剥线奠定基础；通过地震属性优选出的瞬时相位属性，可以对超剥线进行快速、客观、精细的刻画，有效规避了不同人员解释的主观性。

3．本实用新型有利于精细描述超剥带的超剥线位置，定量描述超剥带隐蔽圈闭边界，降低勘探风险，提高勘探成功率。超剥带勘探在国内外油气勘探和开发中占有较大的比例，在国内遇到的地区有：准噶尔盆地北缘、东北缘、南缘、塔里木盆地、柴达木盆地等。未使用本识别系统之前，这些地区的超剥带隐蔽圈闭边界识别精度低，钻井失利较多，勘探开发成本高。使用本识别系统后，准噶尔盆地北缘精确描述了超剥带隐蔽圈闭边界，发现了“春晖油田”和“阿拉德油田”两个油田，累计上报控制石油地质储量5853.85×10⁴t、预测石油地质储量7125.64×10⁴t，新增产值224610万元，产生了良好的经济效益。在其他类似的超剥带地区，应用本实用新型的隐蔽圈闭边界定量识别系统能精确识别超剥带的超剥线位置，有效指导超剥带的隐蔽圈闭油气勘探开发工作。

附图说明

图1是本实用新型实施例一的结构示意图；

图2是本实用新型实施例二的结构示意图；

图3是本实用新型实施例三的结构示意图；

图4是本实用新型实施例四的结构示意图。

附图标记说明：

1、数据获取装置；

2、不整合面结构特征分析装置；20、地层样式构建装置；21、不整合面地震相特征分析装置；

3、地质模型设立装置；

4、地层超剥线初步识别装置；

5、误差距离影响因素分析装置；

6、误差距离数学模型建立与分析装置；60、地层平均速度分析装置；61、地震资料频谱分析装置；62、超剥地层倾角分析装置；63、超剥地层与不整合面的夹角分析装置；

7、隐蔽圈闭边界识别与输出装置；

8、地震属性提取、分析装置。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

实施例一：参见图1所示，一种复杂盆缘超剥带隐蔽圈闭边界的识别系统，包括：

实地获取三维地震资料，钻井、测井和录井资料的数据获取装置1、计算机和隐蔽圈闭边界识别与输出装置7，所述数据获取装置1与计算机的输入端口相连，所述隐蔽圈闭边界识别与输出装置7与计算机的输出端口相连。

所述三维地震资料和钻井、测井、录井资料经不整合面结构特征分析、地层超剥线初步识别、误差距离影响因素分析后由所述隐蔽圈闭边界识别与输出装置7识别出隐蔽圈闭边界，并以图样的形式输出。

具体地讲，所述计算机内设有模块化的、借助计算机软件程序对三维地震资料和钻井、测井、录井资料进行不整合面结构特征分析、地层超剥线初步识别、误差距离影响因素分析等的不整合面结构特征分析装置2、地质模型设立装置3、地层超剥线初步识别装置4、误差距离影响因素分析装置5和误差距离数学模型建立与分析装置6。

其中，所述数据获取装置1、不整合面结构特征分析装置2、地质模型设立装置3和地层超剥线初步识别装置4依次连接，所述误差距离影响因素分析装置5和误差距离数学模型建立与分析装置6分别与地质模型设计与建立装置3相连接，所述隐蔽圈闭边界识别与输出装置7与地层超剥线初步识别装置4、误差距离数学模型建立与分析装置6同时数据传输连接。本实用新型首先通过数据获取装置实地获取三维地震资料，钻井、测井和录井等资料；然后通过不整合面结构特征分析装置利用三维地震资料恢复古地貌特征，结合模型正演，分析不整合面的地震相特征，明确不整合面结构特征，并将结果传递给地质模型设立装置，由地质模型设立装置建立反映地层超覆和剥蚀概念的地质模型；在然后由地层超剥线初步识别装置在地质模型上初步识别处地层超剥线；同时，由误差距离影响因素分析装置明确影响误差距离的主要因素后由误差距离数学模型建立与分析装置建立误差距离的数学模型和数学公式，并根据地层平均速度v、超剥地层与不整合面的夹角、超剥地层倾角以及地震频率f各值计算出误差距离X输出给隐蔽圈闭边界识别与输出装置，结合初步识别的地层超剥线，最终识别出隐蔽圈闭边界，并以图样的形式输出。

实施例二：如图2所示，本实施例与实施例一的结构基本相同，区别在于：所述不整合面结构特征分析装置2包括相连接的地层样式构建装置20和不整合面地震相特征分析装置21，所述地层样式构建装置20与所述数据获取装置1之间数据传输连接。

其中，地层样式构建装置用于构建地层样式；不整合面地震相特征分析装置用于分析不整合面的地震相特征。

实施例三：如图3所示，本实施例与实施例二的结构基本相同，区别在于：所述地质模型设立装置3和地层超剥线初步识别装置4之间还设有地震属性提取、分析装置8，沿不整合面提取对地层结构和砂体厚度变化反映敏感的瞬时相位地震属性。

实施例四：如图4所示，本实施例与实施例三的结构基本相同，区别在于：所述误差距离数学模型建立与分析装置6包括地层平均速度分析装置60、地震资料频谱分析装置61、超剥地层倾角分析装置62和超剥地层与不整合面的夹角分析装置63，分别用于分析与计算地层平均速度v、超剥地层与不整合面的夹角、超剥地层倾角以及地震频率f。

本实用新型综合考虑了构造运动、古地貌特征、地层倾角等因素对地层超剥线的影响，减少了单一技术描述隐蔽圈闭边界的片面性；在明确不整合面结构特征的基础上开展研究，为精细描述超剥带的超剥线奠定基础；通过地震属性优选出的瞬时相位属性，可以对超剥线进行快速、客观、精细的刻画，有效规避了不同人员解释的主观性；并在此基础上分超覆和剥蚀不同情况，利用误差距离公式，有效克服地震资料分辨率不足的缺陷，对地层超剥线进行定量刻画。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进或替换，这些改进或替换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (1)

1.一种复杂盆缘超剥带隐蔽圈闭边界的识别系统，其特征在于，包括：

实地获取三维地震资料，钻井、测井和录井资料的数据获取装置；

计算机；

识别隐蔽圈闭边界、以图样形式输出的隐蔽圈闭边界识别与输出装置；

所述数据获取装置与计算机的输入端口相连，所述隐蔽圈闭边界识别与输出装置与计算机的输出端口相连。