本發(fā)明涉及油氣及煤層氣地球物理勘探領(lǐng)域，具體地，涉及一種地層剝蝕量計算方法。

背景技術(shù)：

在不同的沉積盆地中都存在由于廣泛的地層抬升遭受剝蝕形成的不整合面。計算剝蝕量并恢復(fù)剝蝕前沉積古地貌對于研究沉積物的埋藏史、構(gòu)造演化史和熱史等具有重要的意義。特別是含油氣盆地中，剝蝕量的計算對于古地貌的恢復(fù)更加至關(guān)重要。因為剝蝕量的大小、范圍、剝蝕年代和時間間隔直接與油氣的生成、運移、聚集和保存條件有關(guān)，是進行綜合油氣勘探以及資源定量評價的重要基礎(chǔ)工作。

目前國內(nèi)各個油田及研究機構(gòu)往往根據(jù)實際資料的種類、數(shù)量以及勘探需求，選擇合適的方法進行剝蝕量計算。比較常用的有基于測井資料(或數(shù)據(jù))開展剝蝕量計算，例如中國地質(zhì)大學(xué)劉景彥提出了用聲波傳播時間與深度關(guān)系的指數(shù)模型來計算剝蝕量。該方法同時考慮了聲波在巖石基質(zhì)中傳播時間的物理范圍和聲波在地表的傳播時間，從而在淺部和大深度上都能較好地反映地質(zhì)真實和預(yù)測壓實趨勢，提高了剝蝕量估計。劉景彥應(yīng)用這方法對東海西湖凹陷第三系地層作了壓實趨勢擬合和主要不整合面的剝蝕量計算，得出的東1井中新世末的T⁰₁界面剝蝕厚度達1750m(2000)。張海峰等人利用米氏旋回地層學(xué)方法獲得的地層地質(zhì)年齡、沉積速率作為沉積速率剝蝕量計算方法的參數(shù)，進行不整合剝蝕量的計算，計算出東營凹陷古近-新近系不整合的剝蝕量，所獲得的結(jié)果與現(xiàn)有的地質(zhì)認(rèn)識吻合較好。米氏旋回剝蝕量計算方法除了幾口關(guān)鍵控制井需要進行詳細地層年齡確定以外，大部分井 只需要測井?dāng)?shù)據(jù)就可以了，最大的優(yōu)勢是成本低廉易于計算，快速實現(xiàn)(2008)。宋明水基于烴源巖成熟度曲線在濟陽凹陷區(qū)進行三疊紀(jì)地層近3000余米的地層剝蝕量恢復(fù)。在地溫場的作用下，樣品的鏡質(zhì)體反射率與埋深呈指數(shù)關(guān)系。依據(jù)大量的分析測試數(shù)據(jù)，宋明水?dāng)M合了濟陽凹陷新生代成熟度曲線關(guān)系式，并根據(jù)濟陽凹陷中、新生代古地溫梯度、古地表溫度的差異性，推算出中生代成熟度曲線關(guān)系式，為該地區(qū)分析、判斷烴源巖的成熟度提供了參考依據(jù)。在此基礎(chǔ)上，利用熱史演化與構(gòu)造升降的對應(yīng)關(guān)系，利用鏡質(zhì)體反射率資料推算地層剝量的兩種具體方法，并就濟陽凹陷中生界與古生界不整合面的地層剝蝕量進行了實例分析。推算出發(fā)生于晚三疊世的印支運動造成了濟陽凹陷區(qū)3000余米的地層剝蝕，從而得出濟陽凹陷三疊紀(jì)地層的缺失不是沉積缺失，而是剝蝕缺失的認(rèn)識(2004)。

基于測井資料進行剝蝕厚度恢復(fù)法最大的局限性在于測井資料的數(shù)量。而對于急需加強古構(gòu)造、古沉積特征認(rèn)識的勘探初級階段，油田往往只有少量探井，從而在平面上只能依賴于后續(xù)的井間插值，更會嚴(yán)重影響到地層剝蝕量恢復(fù)的精度與可靠性。米氏旋回剝蝕量計算方法除了受上述測井資料制約以外，測井中米氏旋回的識別具有較大的主觀性，依賴于方法使用者對區(qū)域的地質(zhì)經(jīng)驗，因而不同的人運用該方往往會得出不同的結(jié)果，難以獲得共識，因而所恢復(fù)的剝蝕量的可靠性也有待進一步的檢驗?；诔墒於惹€的剝蝕量計算的前提條件是剝蝕年代以后無熱異常事件(如火山、巖漿活動)發(fā)生，應(yīng)用具有一定的局限性。

針對上述問題，現(xiàn)有技術(shù)中尚無良好解決方案。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種方法，通過該方法能夠?qū)Φ貙觿兾g量進行計算并克服在地層剝蝕量計算過程中的眾多局限性。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種地層剝蝕量計算方法，該方法包括：根據(jù)測井?dāng)?shù)據(jù)和地震數(shù)據(jù)標(biāo)定井震時深，確定待計算區(qū)域地震層位；確定待計算區(qū)域的剝蝕地層界面及下伏完整地層的頂?shù)捉缑妫桓鶕?jù)相鄰層厚度比值及下伏層厚度計算上覆層沉積厚度；以及若計算值大于所述上覆層的殘余層厚度，則超出部分為剝蝕厚度。

進一步地，若所述計算值小于或等于所述上覆層的殘余層厚度，則所述上覆層未被剝蝕。

進一步地，該方法還包括：判斷是否存在多套受剝蝕地層；以及當(dāng)存在多套受剝蝕地層時，先計算先受剝蝕地層再依次計算后受剝蝕地層。

進一步地，所述先計算先受剝蝕地層再依次計算后受剝蝕地層的順序為由深層至淺層。

進一步地，該方法還包括：基于地址數(shù)據(jù)確定待計算區(qū)域的剝蝕地層界面及下伏完整地層的頂?shù)捉缑?/p>

進一步地，該方法還包括：在確定剝蝕地層界面及下伏完整地層的頂?shù)捉缑婧?，計算所述剝蝕地層的最大厚度及下伏完整地層的厚度。

進一步地，該方法還包括：若待計算區(qū)域的全區(qū)均遭受剝蝕，則以所述地層區(qū)域最大殘余厚度為基準(zhǔn)，并按照以下等式來計算所述地層區(qū)域中各點的剝蝕量：

Δd_i＝D_i*λ₁-d_i

λ₁＝d_max/D

其中，D為所述地層區(qū)域殘余厚度最大處的下伏層厚度，d_max為所述地層區(qū)域殘余厚度最大的厚度，λ₁為比例系數(shù)，i表示所述地層區(qū)域中的任一點，D_i表示i點處的下伏層厚度，Δd_i表示i點處的剝蝕量，以及d_i表示i點處的殘余厚度。

進一步地，該方法還包括：若待計算區(qū)域的部分遭受剝蝕，則以未剝蝕 區(qū)域的地層厚度為基準(zhǔn)，并按照以下等式來計算所述地層區(qū)域中各點的剝蝕量：

Δd_i＝D_i*λ_j-d_i

λ_j＝d_j/D_j

其中，D_j為所述地層區(qū)域下伏層厚度，d_j為所述未剝蝕區(qū)域的地層厚度厚度，λ_j為比例系數(shù)，i表示所述地層區(qū)域中的任一點，D_i表示i點處的下伏層厚度，Δd_i表示i點處的剝蝕量，以及d_i表示i點處的殘余厚度。

通過上述技術(shù)方案，結(jié)合使用地震數(shù)據(jù)和測井?dāng)?shù)據(jù)，根據(jù)地質(zhì)沉積規(guī)律利用相鄰層厚度比值計算地層剝蝕量，計算結(jié)果可靠、井間連續(xù)性強。

本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。

附圖說明

附圖是用來提供對本發(fā)明的進一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的具體實施方式一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明實施方式的地層剝蝕量計算方法流程圖；

圖2是剝蝕地層示意圖；

圖3是研究區(qū)T1地層剝蝕剩余厚度圖；

圖4是研究區(qū)T1地層剝蝕量圖，其中圖4(a)為剝蝕量平面分布圖，圖4(b)為剝蝕量統(tǒng)計直方圖；

圖5是T2地層至T0頂界面的剝蝕剩余厚度圖；

圖6是研究區(qū)T2地層局部剝蝕量圖，其中圖6(a)為剝蝕量平面分布圖，圖6(b)為剝蝕量統(tǒng)計直方圖；

圖7是T2地層局部的原始頂界面平面圖；

圖8是T2地層全區(qū)的原始頂界面平面圖；以及

圖9是基于地層對比法的剝蝕量計算方法流程圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式進行詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。

圖1是根據(jù)本發(fā)明實施方式的地層剝蝕量計算方法流程圖。如圖1所示，本發(fā)明提供的地層剝蝕量計算方法可以包括：S101，根據(jù)測井?dāng)?shù)據(jù)和地震數(shù)據(jù)標(biāo)定井震時深，確定待計算區(qū)域地震層位；S102，確定待計算區(qū)域的剝蝕地層界面及下伏完整地層的頂?shù)捉缑?；S103，根據(jù)相鄰層厚度比值及下伏層厚度計算上覆層沉積厚度；以及S104，若計算值大于所述上覆層的殘余層厚度，則超出部分為剝蝕厚度。

通過上述技術(shù)方案，結(jié)合使用地震數(shù)據(jù)和測井?dāng)?shù)據(jù)，根據(jù)地質(zhì)沉積規(guī)律利用相鄰層厚度比值計算地層剝蝕量，計算結(jié)果可靠、井間連續(xù)性強。

上述步驟S104中，若所述計算值小于或等于所述上覆層的殘余層厚度，則可以判斷上覆層未被剝蝕。

一般情況下，地層會具有多套(即多層)的結(jié)構(gòu)，因此，對受剝蝕地層的剝蝕量計算也要考慮多套的情況。在實施方式中，方法還可以包括：判斷待計算區(qū)域是否存在多套受剝蝕地層；以及當(dāng)存在多套受剝蝕地層時，先計算先受剝蝕地層再依次計算后受剝蝕地層。上述計算過程可以按照由深層至淺層的順序進行。

在實施方式中，為了得到相鄰層厚度的比值，方法還可以包括界面確定步驟，即，可以基于地址數(shù)據(jù)確定待計算區(qū)域的剝蝕地層界面及下伏完整地層的頂?shù)捉缑?；以及基于所確定的界面的厚度，在確定剝蝕地層界面及下伏完整地層的頂?shù)捉缑婧?，計算所述剝蝕地層的最大厚度及下伏完整地層的厚 度。如果將計算出的下伏完整地層厚度設(shè)為D，以及將目標(biāo)地層剝蝕后殘余厚度設(shè)為d(D以及d均為坐標(biāo)x，y的變量)，則可以令比值λ＝d/D。

在獲得比值后，具體的剝蝕計算可以根據(jù)待計算區(qū)域是否為全區(qū)剝蝕和局部剝蝕有所不同。

在實施方式中，若待計算區(qū)域的全區(qū)均遭受剝蝕，則可以以所述地層區(qū)域最大殘余厚度為基準(zhǔn)，并按照以下等式來計算所述地層區(qū)域中各點的剝蝕量：

Δd_i＝D_i*λ₁-d_i

λ₁＝d_max/D

其中，D為所述地層區(qū)域殘余厚度最大處的下伏層厚度，d_max為所述地層區(qū)域殘余厚度最大的厚度，λ₁為比例系數(shù)，i表示所述地層區(qū)域中的任一點，D_i表示i點處的下伏層厚度，Δd_i表示i點處的剝蝕量，以及d_i表示i點處的殘余厚度。

在另一個實施方式中，若待計算區(qū)域的部分遭受剝蝕，則可以以未剝蝕區(qū)域的地層厚度為基準(zhǔn)，并按照以下等式來計算所述地層區(qū)域中各點的剝蝕量：

Δd_i＝D_i*λ_j-d_i

λ_j＝d_j/D_j

其中，D_j為所述地層區(qū)域下伏層厚度，d_j為所述未剝蝕區(qū)域的地層厚度厚度，λ_j為比例系數(shù)，i表示所述地層區(qū)域中的任一點，D_i表示i點處的下伏層厚度，Δd_i表示i點處的剝蝕量，以及d_i表示i點處的殘余厚度。

總結(jié)一下，本發(fā)明提供的地層剝蝕量計算方法可以通過以下幾個主要步驟來實現(xiàn)(結(jié)合圖9)：

(1)首先基于已有測井、地震數(shù)據(jù)，標(biāo)定井震時深，完成全區(qū)地震層位追蹤。再結(jié)合前期地質(zhì)認(rèn)識，確定剝蝕地層界面及下伏完整地層的頂?shù)捉? 面(假設(shè)目標(biāo)地層剝蝕量為Δd)；

(2)計算下伏完整地層厚度D，以及目標(biāo)地層剝蝕后殘余厚度d(D以及d均為坐標(biāo)x，y的變量)。令λ＝d/D；

(3)若研究區(qū)全區(qū)均遭受剝蝕，則以研究區(qū)殘余厚度最大處(d_max)為剝蝕原點，設(shè)d_max處的坐標(biāo)為x₀，y₀，則λ₁＝d_max/D(x₀，y₀)。以λ₁為基準(zhǔn)計算全區(qū)剝蝕量Δd，具體公式為Δd_i＝D_i*λ₁-d_i(i代表全區(qū)中任一點，D_i、Δd、d_i分別表示某點處的下伏完整地層厚度、剝蝕厚度、殘余厚度)；

(4)若研究區(qū)局部剝蝕，則通過未剝蝕地層厚度d_j，以及下伏地層D_j建立上下地層相關(guān)性函數(shù)λ_j(d_j、D_j、λ_j分布表示未剝蝕局部某點的目標(biāo)地層厚度、下伏地層厚度及比值)。然后，基于λ_j進行計算剝蝕區(qū)的剝蝕量，具體公式為Δd_i＝D_i*λ_j-d_i；

(5)若多套地層均遭受剝蝕，則先計算最先遭受剝蝕地層，再依次計算后剝蝕地層，計算順序為由深層至淺層。

下面結(jié)合圖2-圖8和一個具體實施方式對本發(fā)明的方法進一步說明。圖2-圖8示出了對新疆某油田的T1、T2兩套地層的剝蝕量計算。

兩套地層中T2在上，T1在下。T1下伏地層為T0，T0為一套完整未剝蝕地層，示意圖如圖2所示。

本研究區(qū)需要計算的剝蝕地層為兩套，根據(jù)上述計算方法，首先計算最早剝蝕的地層，即下部地層T1。

首先進行井震時深標(biāo)定，確定地震資料的T1、T2頂界面以及T0的頂?shù)捉缑妗ｉ_展全區(qū)的地震層位追蹤，分別計算T1、T2地層頂界面至T0地層頂界面的厚度d1、d2以及T0地層厚度D，作為后續(xù)剝蝕量計算的依據(jù)。

從圖2可以看出，T1地層全區(qū)遭受剝蝕。通過T1沿層全區(qū)對比分析，確定d1的最大處為剝蝕原點，如圖3(圖中圓點中心為剩余厚度最大處d1_max)所示；并計算該點的λ₁。

以λ₁為基準(zhǔn)，根據(jù)公式Δd_i＝D_i*λ₁-d_i計算全區(qū)T1地層的剝蝕量，根據(jù)計算結(jié)果，全區(qū)平均剝蝕厚度45.62ms，最大剝蝕量150ms，如圖4所示。

T2地層局部已經(jīng)完全剝蝕殆盡。該地層剝蝕量計算先按照全區(qū)剝蝕方法來計算，確定剝蝕原點(見圖5，其中圖中圓點中心為剩余厚度最大處d1_max)。并計算出不包含完全剝蝕區(qū)域的局部剝蝕量，如圖6所示。

根據(jù)圖6計算出的局部剝蝕量，計算T2地層未剝蝕前的局部原始地層頂界面，如圖7所示；

基于圖7結(jié)果，假設(shè)T2地層北部缺失處為局部剝蝕，進行局部剝蝕量計算，補足完成全區(qū)古地貌圖，即T2地層全區(qū)未剝蝕前頂界面，如圖8所示。

本發(fā)明實施方式提供的地層剝蝕量計算方法將測井與地震數(shù)據(jù)相結(jié)合，通過測井與地震的時深標(biāo)定來精確劃分地震層位，地震數(shù)據(jù)的橫向連續(xù)性特點來彌補測井的井間確實，全區(qū)地層厚度對比確定剝蝕原點，將被剝蝕地層與完整地層的對比，建立兩者的相關(guān)性，來實現(xiàn)全區(qū)剝蝕量的快速計算。作為對比，常規(guī)的剝蝕量計算方法主要基于測井開展，受限于測井的分布于數(shù)量，無法實現(xiàn)井間的剝蝕量計算，并往往受限與熱異常的特殊地質(zhì)條件不具有普遍適用性?？梢?，本發(fā)明實施方式提供的地層剝蝕量計算方法，降低對地層特征、資料數(shù)量的依賴，減少地層剝蝕量計算過程中的主觀性，因而適應(yīng)性更強，結(jié)果更可靠；綜合利用地震、測井、地質(zhì)等資料實現(xiàn)全區(qū)剝蝕量整體計算，而非傳統(tǒng)的井間插值，本發(fā)明提供的方法計算結(jié)果井間連續(xù)性更強，更符合地質(zhì)沉積規(guī)律。

以上結(jié)合附圖詳細描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實施方式中的具體細節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發(fā)明的保護范圍。

另外需要說明的是，在上述具體實施方式中所描述的各個具體技術(shù)特 征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合。為了避免不必要的重復(fù)，本發(fā)明對各種可能的組合方式不再另行說明。

此外，本發(fā)明的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本發(fā)明的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容。