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一種利用地震資料定量預(yù)測坡折帶的方法

文檔序號:9809288閱讀:469來源:國知局
一種利用地震資料定量預(yù)測坡折帶的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及石油勘探技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種利用地震資料定量預(yù)測坡折帶的方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 坡折帶原是地貌學(xué)概念,指地形坡度突變的地帶,不論在沉積盆地中還是在剝蝕 區(qū),都可能發(fā)育坡折帶。坡折帶主要由以下幾部分組成:坡折(slope break):指地形由緩變 陡的轉(zhuǎn)折點連線,為上凸的脊;陡坡(slope):指其上下的地形坡度都迅速變緩的陡坡地帶; 坡腳(slope toe):指地形由陡變緩的轉(zhuǎn)折點連線,為下凹的槽。林暢松等通過對半地塹盆 地同沉積構(gòu)造坡折帶的研究,認(rèn)為斷陷湖盆中存在的構(gòu)造坡折帶制約著盆地可容空間的變 化,控制了層序的發(fā)育、沉積體系域及砂體的分布;王英民等通過對準(zhǔn)噶爾盆地大型坳陷湖 盆坡折帶類型的探討,指出坡折帶對層序、沉積和非構(gòu)造圈閉的發(fā)育具有十分重要的控制 作用;張善文等提出利用坡折帶理論尋找隱蔽油氣藏并在濟(jì)陽坳陷陸相湖盆勘探中取得了 顯著成果。大量研究表明,坡折帶制約著盆地可容納空間的變化,控制著斜坡區(qū)沉積相帶的 分布和地層層序的發(fā)育,對砂體的沉積、橫向尖滅和地層巖性圈閉的發(fā)育也具有關(guān)鍵控制 作用。因此坡折帶的識別和幾何參數(shù)的刻畫對斜坡區(qū)沉積相劃分和地層巖性圈閉發(fā)育有利 區(qū)及圈閉識別都具有重要指導(dǎo)意義。
[0003] 現(xiàn)有的破折帶識別方法概括起來可分為兩類,一類是以剖面變化特征來識別,包 括地震、地質(zhì)、沉積相和層序地層等剖面的識別,主要表現(xiàn)為地層厚度的急劇增加以及地層 傾角的突然變化;另一類是以坡折帶平面變化特征來識別,包括地層厚度、沉積相展布、地 層傾角等來識別,其平面變化特征與剖面變化相對應(yīng)。但是現(xiàn)有方法的不足之處有兩點,第 一是坡折帶的劃分多采用人工劃分方法,其劃分方案影響因素較多,且為對坡折帶的定性 認(rèn)識,坡折、坡腳識別不準(zhǔn)確;第二是不能刻畫坡折帶內(nèi)部及其上下坡度的平面變化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種利用地震資料定量預(yù)測坡折 帶的方法,包括以下步驟:
[0005] A、根據(jù)目地質(zhì)、地震等背景資料,對發(fā)育坡折帶的層系進(jìn)行精細(xì)三維地震層位解 釋,得到目的層層位數(shù)據(jù);
[0006] B、根據(jù)精細(xì)解釋的地震層位數(shù)據(jù)和坡度計算模型求取出目的層的坡度與坡向值;
[0007] C、根據(jù)坡度、坡向平面圖上的分布特征初步識別坡折帶分布范圍;若坡折帶邊界 清晰,則直接求取坡折帶幾何參數(shù):坡折、坡腳、坡度、高差、水平寬度;若坡折帶邊界模糊 (如斷裂影響),則進(jìn)行D步驟;
[0008] D、統(tǒng)計并求取已初步識別的坡折帶范圍內(nèi)所有坡向值的平均值Θ;
[0009] E、以Θ為中心,δ為步長在θ±ε范圍內(nèi)掃描求取最優(yōu)視坡度Φ ;
[0010] F、根據(jù)步驟Ε求取的最優(yōu)視坡度,識別坡折帶邊界,并分別求取折帶幾何參數(shù)。
[0011]進(jìn)一步的,所述步驟E中的最優(yōu)視坡度Φ為已初步識別的坡折帶范圍內(nèi)Σ (i3t-i3r)2 最小的視坡度,其中仏為真坡度,&為視坡度,原理是保持坡折帶范圍內(nèi)真坡度減小的最少。 [0012]進(jìn)一步的,所述步驟帥坡度與坡向值的求取公式如下:
[0017]其中β為坡度,α為坡向,fx為X方向的偏導(dǎo)數(shù),fy為y方向的偏導(dǎo)數(shù),Zi為5X5局部 移動窗口內(nèi)對應(yīng)的屬性值(如高程,地層深度等)。
[0018] 本發(fā)明的有益效果:(1)實現(xiàn)坡折帶從定性識別到定量刻畫,對坡折帶坡折、坡腳、 坡度、水平寬度、高差等幾何參數(shù)進(jìn)行定量刻畫;(2)實現(xiàn)坡折帶坡度平面刻畫,對坡折帶斜 坡內(nèi)坡度、坡折之上、坡腳之下的坡度進(jìn)行平面展布刻畫;(3)提高坡度計算精度,減小斷 裂、局部構(gòu)造變形等非坡折因素的影響,提高坡折帶識別和參數(shù)刻畫精度。
【附圖說明】
[0019] 圖1是坡度、坡向示意圖;
[0020] 圖2是5X5局部移動窗口及權(quán)值分布圖;
[0021] 圖3是實施例中目的層坡折帶地震剖面;
[0022] 圖4是實施例中目的層坡度圖;
[0023] 圖5是實施例中目的層坡向圖;
[0024]圖6是實施例中最優(yōu)視坡度圖;
[0025]圖7是實施例中坡折帶與斷裂系統(tǒng)疊合圖;
[0026] 圖8是坡度帶參數(shù)定量刻畫流程圖;
【具體實施方式】
[0027] 本發(fā)明的一種利用地震資料定量預(yù)測坡折帶的方法,包括以下步驟:A、根據(jù)目地 質(zhì)、地震等背景資料,對發(fā)育坡折帶的層系進(jìn)行精細(xì)三維地震層位解釋,得到目的層層位數(shù) 據(jù);B、根據(jù)精細(xì)解釋的地震層位數(shù)據(jù)和坡度計算模型求取出目的層的坡度與坡向值;C、根 據(jù)坡度、坡向平面圖上的分布特征初步識別坡折帶分布范圍;若坡折帶邊界清晰,貝直接求 取坡折帶幾何參數(shù):坡折、坡腳、坡度、高差、水平寬度;若坡折帶邊界模糊(如斷裂影響),則 進(jìn)行D步驟;D、統(tǒng)計并求取已初步識別的坡折帶范圍內(nèi)所有坡向值的平均值θ ; E、以Θ為中 心,S為步長在θ ± ε范圍內(nèi)掃描求取最優(yōu)視坡度Φ ;F、根據(jù)步驟E求取的最優(yōu)視坡度,識別坡 折帶邊界,并分別求取折帶幾何參數(shù)。
[0028] 優(yōu)選的實施方案,所述步驟E中的最優(yōu)視坡度Φ為已初步識別的坡折帶范圍內(nèi)Σ (β?-βι·)2最小的視坡度,其中β?為真坡度,βι·為視坡度,原理是保持坡折帶范圍內(nèi)真坡度減小 的最少。
[0029]優(yōu)選的實施方案,所述步驟Β中坡度與坡向值的求取公式如下:
[0034] 其中β為坡度,α為坡向,fx為X方向的偏導(dǎo)數(shù),fy為y方向的偏導(dǎo)數(shù),Zi為5X5局部 移動窗口內(nèi)對應(yīng)的屬性值(如高程,地層深度等)。
[0035] 上述步驟的流程為圖8所示,且原理是利用了坡度計算模型;其中坡度模型中空間 曲面的坡度和坡向是互相聯(lián)系的兩個點位函數(shù),坡度反映曲面的傾斜程度;坡向是斜坡面 對的方向,一般以北方向為起始方向,并按順時針方向度量(如圖1所示),地表某點的坡度 β、坡向α是地形曲面z = f(x,y)分別沿地圖坐標(biāo)x、y方向求取偏導(dǎo)fx、fy的函數(shù),關(guān)系式為:
[0038]上述公式(1)和(2)中,對偏導(dǎo)數(shù)fx、fy的計算是準(zhǔn)確求取坡度的關(guān)鍵。Evan(1980) 首次提出局部曲面擬合法,即在規(guī)則網(wǎng)格的局部對稱窗口(如3\3,5乂5窗口)利用二次曲 面函數(shù)擬合地表高程,通過函數(shù)系數(shù)與函數(shù)偏導(dǎo)數(shù)對應(yīng)關(guān)系求取f x、fy;Zevenbergen和 Th〇rneV( 1987)等用類似的方法在3X3局部窗口中提出利用不完全四次曲面擬合; Florinsky(2009)在5X5局部窗口提出利用三次曲面擬合,擬合函數(shù):
[0040] 其中,函數(shù)的各項系數(shù)與函數(shù)偏導(dǎo)數(shù)存在以下關(guān)系:
[0041]
[0042] 在5 X 5局部窗口(圖2)中,設(shè)定各點坐標(biāo)分別為:(_2w,2w,Zl),(1,2w,Z2),(0,2w, Z3),(w,2w,Z4),(2w,2w,Z5),(-2w,w,Z6),(1,W,Z7),(0,w,Z8),(w,w,Z9),(2w,W,Zl〇),(_2w, 0,Zll),(-W,0,Zl2),(0,0,Zl3),(W,0,Zl4),(2w,0,Zl5), (_2w,_W,Z16),(_W,-W,Z17),(0,_w, Z18),(W,-W,Z19),(2w,-W,Z20),(-2w,-2w,Z21),(1,-2w,Z22),(〇 廠2w,Z23),(W,-2w,Z
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