本發(fā)明涉及一種不整合面地層剝蝕量恢復(fù)的方法，屬于地質(zhì)構(gòu)造演化研究和油氣資源定量評價領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

地層剝蝕是多期沉積盆地中普遍存在的現(xiàn)象，它對沉積盆地中油氣的生成、運移和聚集等產(chǎn)生非常重要的影響。

常規(guī)地層剝蝕量恢復(fù)的主要方法：(1)鏡質(zhì)體反射率法是利用鏡質(zhì)體反射率(Ro)隨深度呈線性關(guān)系恢復(fù)地層剝蝕厚度的方法，鏡質(zhì)體反射率資料是通過實驗室手段獲取的，資料豐度相對低，從而影響該方法恢復(fù)的精度，另外在疊合、復(fù)合、后期復(fù)雜演化的盆地內(nèi)進行剝蝕量的恢復(fù)是特別困難的，首先要確定Ro數(shù)據(jù)隨深度的變化所發(fā)生的跳躍確實是由于地層剝蝕所引起的不整合面造成的，此外，剝蝕掉的地層厚度與現(xiàn)今上覆地層厚度的關(guān)系決定不整合面之下Ro的值及其變化趨勢是否與剝蝕前一致，這將影響該方法的適用性和恢復(fù)的精度，另外，古地表的鏡質(zhì)體反射率的取值還存在爭議；(2)地質(zhì)結(jié)構(gòu)外延法是根據(jù)不整合面之下最鄰近剝蝕界面的地層發(fā)育特征和延伸趨勢恢復(fù)被剝蝕之前地層的發(fā)育特征、分布趨勢和構(gòu)造特征，進而度量不整合面上的地層剝蝕量，該方法適合于具有多期次剝蝕歷史、地層厚度變化明確的剝蝕量估算，而對地層厚度變化不明確的剝蝕量無法恢復(fù)，同時該方法受地震解釋精度、削蝕點和削蝕范圍、時深轉(zhuǎn)換所采用的速度和轉(zhuǎn)換公式等因素的影響進而影響剝蝕量的度量精度；(3)流體包裹體法是地層中各時期形成的流體包裹體的均一溫度隨深度變化呈正相關(guān)關(guān)系恢復(fù)不整面處地層剝蝕量的方法，該方法數(shù)據(jù)獲取困難，并且流體包裹體被捕獲之時不一定是該構(gòu)造層埋深最大之時，因此流體包裹體被捕獲時地層的壓實程度可能小于現(xiàn)今的壓實程度，故不整合面的埋深需要通過壓實校正至該流體包裹體被捕獲時的古埋深位置，而壓實校正在國內(nèi)仍是個難題；(4)磷灰石裂變徑跡法是根據(jù)磷灰石所含的U²³⁸自發(fā)裂變產(chǎn)生的徑跡在地質(zhì)歷史時間內(nèi)受溫度作用而發(fā)生退火行為這一化學(xué)動力學(xué)原理來確定樣品所在層位所經(jīng)歷的最大埋深與最小埋深，最終推算不整合面處地層剝蝕量的方法，該方法只能恢復(fù)地層達到最高古地溫以來形成的不整合面上的地層剝蝕量，另外利用該方法研究剝蝕量之前需要借助其他方法確定地層剝蝕量的范圍，是建立在其他方法剝蝕量估算基礎(chǔ)上的一種驗證方法。(5)泥巖聲波時差法是利用聲波時差恢復(fù)地層剝蝕量的方法，測井資料作為一種常用的資料，資料豐富，解決了上述方法資料匱乏的缺陷。但是，該方法是將聲波時差和埋深的關(guān)系簡化為線性關(guān)系，與泥巖聲波時差隨深度變化呈對數(shù)關(guān)系變化這一實際情況不符，此外，對不整合面上、下的壓實趨勢缺乏嚴(yán)密的邏輯分析，即缺乏上伏地層的壓實趨勢與下覆地層壓實趨勢的關(guān)系分析以及上伏地層對下覆地層壓實的改造作用，另外，在古地表泥巖聲波時差的取值方面，大多取值為620us/m-650us/m，實際研究表明不同的井古地表的聲波時差亦存在一定的差別，上述原因?qū)е略摲椒▌兾g量恢復(fù)的精度降低，適用性范圍受到限制。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服上述現(xiàn)有技術(shù)剝蝕量恢復(fù)的精度低、適用范圍受到限制的缺陷，提供了一種不整合面地層剝蝕量恢復(fù)的方法。

經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)：地層不整合面上、下地層的壓實趨勢對聲波時差隨深度變化會產(chǎn)生偏移影響，且簡單地將泥巖聲波時差隨深度的變化特征簡化為線性關(guān)系，以及不同井古地表選取相同的聲波時差值，都將對地層剝蝕量恢復(fù)的精度產(chǎn)生影響。因此，本發(fā)明是利用存在剝蝕量的目標(biāo)區(qū)內(nèi)各單井的泥巖井段對應(yīng)的聲波時差數(shù)據(jù)，建立不整合面上、下地層泥巖井段埋深與聲波時差的對數(shù)關(guān)系，確定不整合面之下老地層未剝蝕前的壓實特征，并將地層不整合面以下泥巖的壓實趨勢上延至古地表，從而確定不整合面處的地層剝蝕量。具體包括以下步驟：

1確定存在剝蝕量的目標(biāo)區(qū)域

利用錄井、測井結(jié)合地震資料，根據(jù)地層不整合面的地質(zhì)特征以及對應(yīng)的測井、地震剖面響應(yīng)特征，劃分地層不整合面分布的范圍，確定存在剝蝕量的目標(biāo)區(qū)域；

2選取目標(biāo)區(qū)域內(nèi)各單井的泥巖井段及其對應(yīng)的聲波時差△t

依據(jù)目標(biāo)區(qū)域內(nèi)各單井的錄井資料，在巖芯和測井資料的約束下，選取存在剝蝕量的目標(biāo)區(qū)內(nèi)的各單井的泥巖井段，確定其泥巖井段對應(yīng)的聲波時差△t；

3依據(jù)步驟2確定的存在剝蝕量的目標(biāo)區(qū)內(nèi)各單井的泥巖井段對應(yīng)的聲波時差，建立步驟1劃分的剝蝕量的目標(biāo)區(qū)內(nèi)各單井的不整合面上、下地層泥巖井段聲波時差隨深度變化的對數(shù)關(guān)系H＝aln(△t)+b，確定不整合面以下老地層未剝蝕前的壓實特征，式中a為各單井不整合面以下老地層的正常壓實曲線斜率，H為泥巖埋藏深度，b為聲波時差與埋深關(guān)系的常數(shù)項，n表示各單井中泥巖點的取樣個數(shù)；

3.1確定不整合面上、下地層泥巖井段埋深與聲波時差關(guān)系式中的a值

3.2確定不整合面上、下地層泥巖井段埋深與聲波時差關(guān)系式中的b值

b_i＝H_i-a_i×ln△t_i；

3.3依據(jù)不整合面上、下地層泥巖埋深與聲波時差的擬合關(guān)系，確定不整合面以下老地層未剝蝕前的壓實特征H＝aln(△t)+b

3.3.1當(dāng)不整合面上、下新老地層的壓實曲線斜率相等時，且老地層壓實曲線位于新地層壓實曲線左側(cè)時，不整合面以下老地層的壓實特征沒有被破壞；

3.3.2當(dāng)不整合之上新地層壓實曲線斜率小于其下老地層的壓實曲線斜率時，無論是老地層壓實曲線位于新地層壓實曲線左側(cè)還是右側(cè)時，不整合面之下老地層的壓實特征均沒有被破壞；

3.3.3當(dāng)不整合面之上新地層的壓實曲線斜率大于其下老地層的壓實曲線斜率時，且老地層壓實曲線位于新地層壓實曲線左側(cè)時，不整合面之下老地層的壓實特征沒有被破壞；

3.3.4基于上述步驟判定的不整合面之下老地層的壓實特征沒有被破壞的特性，確定不整合面之下老地層未剝蝕前的壓實特征為H＝aln(△t)+b；

4依據(jù)步驟3所確定的不整合面之下未剝蝕前老地層的壓實特征H＝aln(△t)+b，將不整合面以下地層的泥巖的壓實趨勢上延至根據(jù)區(qū)域古地表值和井點處近地表值確定的古地表深度H₀，結(jié)合單井分層數(shù)據(jù)確定的不整合面的埋深H_不整合，依據(jù)二者之間的差值，即可確定不整合面地層上的各單井的剝蝕量He＝H_不整合-H₀；

5依據(jù)各單井在不整合面處的地層剝蝕量，恢復(fù)整個目標(biāo)區(qū)不整合面地層剝蝕量。

本發(fā)明是利用泥巖聲波時差測井和作圖相結(jié)合，考慮泥巖聲波時差隨埋深呈對數(shù)關(guān)系變化及不整合面上、下地層壓實趨勢的一種恢復(fù)不整合面地層剝蝕量的方法，該方法恢復(fù)的精度高，合理性強，具有廣泛的適用性。能夠真實反映目標(biāo)研究區(qū)構(gòu)造、沉積演化過程。

附圖說明

圖1是本發(fā)明技術(shù)方案流程框圖；

圖2是祥7井不整合面地質(zhì)特征及識別；

圖3是查干凹陷地震剖面ILN1680銀根組頂不整合面地震響應(yīng)特征；

圖4是不整合上、下地層壓實曲線斜率相等和位置關(guān)系圖；

圖5(a)是意6井銀根組不整合面上、下地層壓實曲線斜率和位置關(guān)系圖；

圖5(b)是意6井剝蝕量恢復(fù)圖；

圖6(a)是意10-3井銀根組不整合面上、下地層壓實曲線斜率和位置關(guān)系圖；

圖6(b)是意10-3井剝蝕量恢復(fù)圖；

圖7(a)是毛3井銀根組不整合面上、下地層壓實曲線斜率和位置關(guān)系圖；

圖7(b)是毛3井剝蝕量恢復(fù)圖；

圖8是查干凹陷西部次凹銀根組頂剝蝕量平面分布圖；

圖9是查干凹陷西部次凹銀根組頂古地形圖。

具體實施方式

下面結(jié)合銀額盆地查干凹陷西部次凹銀根組頂面剝蝕量的恢復(fù)實例和附圖，對本發(fā)明做進一步詳細(xì)說明，由圖1本發(fā)明技術(shù)方案流程框圖可知，本發(fā)明具體步驟如下：

1利用表1所示的查干凹陷西部次凹銀根組62口井的錄井資料和巖心資料，根據(jù)如圖2所示的查干凹陷西部次凹內(nèi)的祥7井不整合面單井地質(zhì)特征及識別，和圖3所示的查干凹陷地震剖面ILN1680銀根組頂不整合面地震響應(yīng)特征，明確查干凹陷銀根組不整合面的分布范圍，分析表明，查干凹陷西部次凹銀根組大部分地區(qū)遭受剝蝕；

表1查干凹陷銀根組頂泥巖顏色

2利用Excel表選取查干凹陷西部次凹銀根組62口井銀根組的泥巖井段；

3根據(jù)泥巖井段對應(yīng)的深度從聲波時差測井資料中選取相應(yīng)的聲波時差△t，將聲波時差單位統(tǒng)一為μs/m，作如下轉(zhuǎn)換：1μs/foot＝3.28μs/m；

4鑒于研究區(qū)聲波時差取樣間距為0.125m，取樣間距相對較密，需要對取樣點作相應(yīng)的抽稀處理，如抽稀為每隔1m或2m一個點，這需要在Excel表中做相應(yīng)的抽稀操作，在一個抽樣間距內(nèi)將保留的點賦值為1，篩掉的點賦值為0，全選此抽樣間距內(nèi)的所有點，將此抽樣方式在全井段內(nèi)進行格式復(fù)制，篩出所有的賦值為1的點，即為確定的各單井的泥巖井段對應(yīng)的聲波時差；

5在Excel表中，利用銀根組頂不整合面上、下地層泥巖點埋深及其對應(yīng)的聲波時差，擬合出上述各單井不整合面上、下地層的泥巖聲波時差和深度的對數(shù)曲線及其關(guān)系式H＝aln(△t)+b，如圖4-圖7，明確不整合面以下老地層的壓實特征沒有被破壞；

5.1如圖4，當(dāng)不整合面上、下地層的壓實曲線斜率相等a_新＝a_老，且地層不整合面以下老地層的壓實曲線斜率位于不整合面以上新地層的壓實曲線左側(cè)時，不整合面以下老地層的壓實特征為H＝a_新ln(△t)+b，研究區(qū)此種情況比較少見；

5.2如圖5(a)和圖6(a)所示，以毛5井和意10-3井為例，銀根組以下老地層的壓實曲線斜率-1877和-1095分別大于其上新地層的壓實曲線斜率-2218和-1153時，此種情況下，毛5井老地層壓實曲線位于新地層壓實曲線右側(cè)和意10-3井老地層壓實曲線位于新地層壓實曲線左側(cè)，顯然這兩種情況都可以用本發(fā)明所述的方法恢復(fù)剝蝕厚度；

5.3如圖7(a)，以毛3井為例，銀根組以下老地層的壓實曲線斜率-1859小于其上新地層的壓實曲線斜率-1265時，老地層壓實曲線位于新地層壓實曲線左側(cè)時，可以用聲波時差作圖法恢復(fù)剝蝕量；

6利用不整合面以下老地層的壓實特征，如圖5(b)-圖7(b)所示，即毛5井、意10-3井、毛3銀根組泥巖點埋深和聲波時差所擬合得到的關(guān)系式H＝-1877ln(△t)+11987，H＝-1095ln(△t)+7150，H＝-1859ln(△t)+11645，結(jié)合各單井近地表聲波時差所推算的古地表聲波時差，如毛5井古地表聲波時差取值為550μs/m，意10-3井、毛3井古地表聲波時差取值為620μs/m，前推各單井的古地表埋深分別為-308m，109.5和143.3m，這三口井銀根組不整合面處的埋深分別為556m，670m和692m，古地表埋深和不整合面處的深度差值即為不整合面處地層剝蝕量，分別為864m，560.5m和548.7m；

7利用本發(fā)明所述的方法對查干凹陷西部次凹62口井的剝蝕量進行恢復(fù)，得到如表2所示的查干凹陷西部次凹銀根組頂單井剝蝕量，依據(jù)表2，繪制如圖8所示的查干凹陷西部次凹銀根組頂剝蝕量平面分布圖；

表2查干凹陷西部次凹銀根組頂單井剝蝕量

將圖8所示的查干凹陷西部次凹銀根組頂剝蝕量平面分布圖與圖9所示的查干凹陷西部次凹銀根組頂古地形對比發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明恢復(fù)的剝蝕量與古地形存在良好的正相關(guān)關(guān)系，表明該方法恢復(fù)的剝蝕量精度高，合理性強，具有廣泛的適用性。