一种基于水道构型的古浊流动力学参数恢复方法与流程

本发明涉及古水动力恢复技术领域，具体为一种基于水道构型的古浊流动力学参数恢复方法。

背景技术：

由于深水水道作为海底搬运沉积物的主要通道，形成良好的油气储层,并且保存了大量的古气候和古洋流证据，因此，长期以来一直是国内外沉积学界研究的热点，其中浊积岩储层是海油油气资源勘探开发的重要目标。而浊流的沉积过程对浊积岩储层的空间分布、储层品质具有重要的影响，因此，亟需对浊流沉积过程、沉积动力学机制开展深入研究。由于海底浊流的突发性和巨大的破坏性，其沉积过程很难直接观测，浊积岩露头、岩心、钻测井以及地震资料用来对水下浊流时空演化进行研究。但如何将浊积岩相与浊流动力学参数建立联系是对深埋地下浊积岩开展沉积动力学研究的难点，目前还没有相关文献发表。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供了一种基于水道构型的古浊流动力学参数恢复方法，可定量恢复深埋地下浊积水道形成时的浊流动力学参数。

为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种基于水道构型的古浊流动力学参数恢复方法，包括以下步骤：

1)基于高分辨率三维地震资料，井震结合，利用地震相分析技术，对古浊积水道精细表征，沿水道走向，选取一系列样点，样点为水道弯曲带峰值点，利用一系列水道横剖面和沿水道最深谷底线剖面，读取水道构型参数，水道构型参数包括水道宽度w、水道深度h、水道底部地形坡度s，水道宽度w的单位m，水道深度h的单位m，水道底部地形坡度s的单位弧度；

2)根据第一步得到的水道构型参数，联合公式(1)和公式(2)，迭代计算理查森数ri；

其中，ew为卷入浊流的周围海水的卷吸系数，无量纲；cfb为浊流与海底之间的摩擦系数，cfb＝0.002～0.005；s为水道底部地形坡度；

3)利用公式(3)、(4)和(5)，计算古浊流流速u，

cfi＝ew(1+0.5ri)(3)

其中，cfi为浊流与周围海水之间的摩擦系数；r为浊流表面摩擦系数与底部摩擦系数比值，无量纲；r＝(ρsed–ρw)/ρw，ρsed为沉积物密度，ρw为纯水密度；c为体积浓度，c＝0.2％～0.6％；g为重力加速度，g＝9.8m/s²；h为水道深度，单位m；

4)将步骤3)获得的古浊流流速u代入公式(6)和(7)，求取古浊流动力学参数弗洛德数fr和沉积通量q，

q＝uwh(6)

其中，w为水道宽度，单位m。

本发明的有益效果为：利用钻测井和高分辨率三维地震资料对古浊积水道形成时的浊流沉积动力学参数(ri,u,fr,q)的恢复克服了现代浊流沉积活动直接观测难的缺点，为古浊积水道沉积动力学研究提供有力工具，并对浊积储层的分布、构型以及储层品质研究具有重要的指导意义。本发明的基于水道构型的古浊流动力学参数恢复方法，能够精确地定量恢复深埋地下古浊积水道形成时的水动力参数，可应用于石油天然气勘探开发领域中的浊积岩储层的精细储层预测、储层评价和井位部署等工作中，能够有效提高勘探井和开发井的钻井成功率，发明具有重要的应用前景和经济价值。

附图说明

图1为本发明水道构型示意图，图(a)为水道平面展布模式图；图(b)过水道弯曲带峰值点横剖面模式图；图(c)为水道最深谷底线剖面。

图2为本发明实施例1某研究区古浊积水道图。

图3为本发明实施例2某研究区古浊积水道图。

图4为本发明实施例3某研究区古浊积水道图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作详细说明。

实施例1，某研究区，一种基于水道构型的古浊流动力学参数恢复方法，包括以下步骤：

1)基于某研究区高分辨率三维地震资料，利用地震相分析技术，对古浊积水道精细表征，如图1和图2所示，沿水道走向，选取一系列样点，样点为水道弯曲带峰值点，如图1a中a、b、c、d所示；利用一系列水道横剖面和沿水道最深谷底线剖面，如图1b和图1c所示，读取水道构型参数(水道宽度w，m；水道深度h，m；水道底部地形坡度s，弧度)，见表1，

2)根据第一步计算得到的水道构型参数，联合公式(1)和公式(2)，迭代计算理查森数ri，见表1；

其中，ew为卷入浊流的周围海水的卷吸系数，无量纲；cfb为浊流与海底之间的摩擦系数，cfb＝0.002～0.005；s为水道底部地形坡度；

3)利用公式(3)、(4)和(5)，计算古浊流流速u，见表1，

cfi＝ew(1+0.5ri)(3)

其中，cfi为浊流与周围海水之间的摩擦系数；r为浊流表面摩擦系数与底部摩擦系数比值，无量纲；r＝(ρsed–ρw)/ρw，ρsed为沉积物密度，ρw为纯水密度；c为体积浓度，c＝0.2％～0.6％；g为重力加速度，g＝9.8m/s²；h为水道深度，单位m；

4)将步骤3)获得的古浊流流速u代入公式(6)和(7)，求取古浊流动力学参数弗洛德数fr和沉积通量q，见表1，

q＝uwh(6)

其中，w为水道宽度，单位m。

表1某研究区古浊积水道构型参数及古浊流动力学参数计算表

本实施例的有益效果为：文献检索发现前人多以现代浊流或洋流观测手段，开展浊流水动力条件研究。然而由于海底浊流的突发性和巨大的破坏性，其沉积过程很难直接观测。本发明基于高分辨率三维地震数据所刻画的水道构型定量恢复了该水道形成时的古浊流动力学参数(图2和表1)。本发明和传统方法对比，传统方法仅能对现代海底发生的浊流活动进行研究，且难以对深埋地下的古浊积水道形成时的浊流动力学条件开展研究，而本发明方法定量恢复了某研究区古陆坡浊积水道沉积时期的古浊流动力学参数，研究成果可应用于该研究区浊积水道储层预测及评价研究中。

实施例2，某研究区，一种基于水道构型的古浊流动力学参数恢复方法，包括以下步骤：

1)基于某研究区高分辨率三维地震资料，利用地震相分析技术，对古浊积水道精细表征，如图1和图3所示，沿水道走向，选取一系列样点，样点为水道弯曲带峰值点，如图1a中a、b、c、d所示；利用一系列水道横剖面和沿水道最深谷底线剖面，如图1b和图1c所示，读取水道构型参数(水道宽度w，m；水道深度h，m；水道底部地形坡度s，弧度)，见表2，

2)根据第一步计算得到的水道构型参数，联合公式(1)和公式(2)，迭代计算理查森数ri，见表2；

其中，ew为卷入浊流的周围海水的卷吸系数，无量纲；cfb为浊流与海底之间的摩擦系数，cfb＝0.002～0.005；s为水道底部地形坡度；

3)利用公式(3)、(4)和(5)，计算古浊流流速u，见表2，

cfi＝ew(1+0.5ri)(3)

其中，cfi为浊流与周围海水之间的摩擦系数；r为浊流表面摩擦系数与底部摩擦系数比值，无量纲；r＝(ρsed–ρw)/ρw，ρsed为沉积物密度，ρw为纯水密度；c为体积浓度，c＝0.2％～0.6％；g为重力加速度，g＝9.8m/s²；h为水道深度，单位m；

4)将步骤3)获得的古浊流流速u代入公式(6)和(7)，求取古浊流动力学参数弗洛德数fr和沉积通量q，见表2，

q＝uwh(6)

其中，w为水道宽度，单位m。

表2某研究区古浊积水道构型参数及古浊流动力学参数计算表

本实施例的有益效果为：文献检索发现前人多以现代浊流或洋流观测手段，开展浊流水动力条件研究。然而由于深水浊流的突发性和巨大的破坏性，其沉积过程很难直接观测。本发明基于高分辨率三维地震数据所刻画的水道构型定量恢复了该水道形成时的古浊流动力学参数(图3和表2)，本发明和传统方法对比，传统方法仅能对现代海底发生的浊流活动进行研究，且难以对深埋地下的古浊积水道形成时的浊流动力学条件开展研究，而本发明方法定量恢复了某研究区古陆坡浊积水道沉积时期的古浊流动力学参数，研究成果可应用于该研究区浊积水道储层预测及评价研究中。

实施例3，某研究区，一种基于水道构型的古浊流动力学参数恢复方法，包括以下步骤：

1)基于某研究区高分辨率三维地震资料，利用地震相分析技术，对古浊积水道精细表征，如图1和图4所示，沿水道走向，选取一系列样点，样点为水道弯曲带峰值点，如图1a中a、b、c、d所示；利用一系列水道横剖面和沿水道最深谷底线剖面，如图1b和图1c所示，读取水道构型参数(水道宽度w，m；水道深度h，m；水道底部地形坡度s，弧度)，见表3，

2)根据第一步计算得到的水道构型参数，联合公式(1)和公式(2)，迭代计算理查森数ri，见表3；

其中，ew为卷入浊流的周围海水的卷吸系数，无量纲；cfb为浊流与海底之间的摩擦系数，cfb＝0.002～0.005；s为水道底部地形坡度；

3)利用公式(3)、(4)和(5)，计算古浊流流速u，见表3，

cfi＝ew(1+0.5ri)(3)

其中，cfi为浊流与周围海水之间的摩擦系数；r为浊流表面摩擦系数与底部摩擦系数比值，无量纲；r＝(ρsed–ρw)/ρw，ρsed为沉积物密度，ρw为纯水密度；c为体积浓度，c＝0.2％～0.6％；g为重力加速度，g＝9.8m/s²；h为水道深度，单位m；

4)将步骤3)获得的古浊流流速u代入公式(6)和(7)，求取古浊流动力学参数弗洛德数fr和沉积通量q，见表3，

q＝uwh(6)

其中，w为水道宽度，单位m。

表3某研究区古浊积水道构型参数及古浊流动力学参数计算表

本实施例的有益效果为：文献检索发现前人多以现代浊流或洋流观测手段，开展浊流水动力条件研究。然而由于深水浊流的突发性和巨大的破坏性，其沉积过程很难直接观测。本发明基于高分辨率三维地震数据所刻画的水道构型定量恢复了该水道形成时的古浊流动力学参数(图4和表3)。本发明和传统方法对比，传统方法仅能对现代海底发生的浊流活动进行研究，且难以对深埋地下的古浊积水道形成时的浊流动力学条件开展研究，而本发明方法定量恢复了某研究区陆架盆地浊积水道沉积时期的古浊流动力学参数，研究成果可应用于该研究区浊积水道储层预测及评价研究中。