一种计算低勘探程度地区古水深的方法及系统

本发明属于石油地质勘探，尤其涉及一种计算低勘探程度地区古水深的方法及系统。

背景技术：

1、湖盆古水深包括相对古水深和绝对古水深，其中相对古水深对于含油气盆地研究及油气勘探工作具有更为直接的现实意义。湖盆相对古水深是沉积物顶面与海湖沉积基准面的高差，其反映某一时期沉积物的可容空间大小。古水深是控制优质烃源岩形成发育的重要因素之一，古水深变化是湖盆构造、气候等条件共同作用的结果，恢复古水深对于了解湖盆演化具有重要意义。同时古水深的恢复对研究盆地演化过程、油气源岩储层的成因与展布规律等都有推动作用。因此，古水深的恢复是油气勘探中重要的一项研究工作。

2、近几年提出了许多半定性-半定量古水深恢复的方法，目前被人们大量应用的主要有古生物识别判定法、元素地球化学参数计算法、三角洲地区滨岸轨迹法、沉积物特征叠加法等。传统的方法恢复古水深对钻井数据及岩石样品分析化验资料要求较高，而像三角洲滨岸轨迹等方法适用环境存在局限性。目前针对古水深的恢复主要在已有大量勘探资料的前提下进行回溯与追踪，而随着古水深应用的更加广泛，人们意识到在广泛勘探开发前对古水深有一定的初步认识会更有利于油气的勘探工作。因此需要产生优化在少量勘探资料的基础下的大范围的古水深恢复工作，此发明即是在不断优化下的古水深计算方法。

3、通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：传统恢复古水深的方法对钻井数据及岩石样品分析化验资料要求较高，而三角洲滨岸轨迹等方法的适用环境存在局限性。

技术实现思路

1、为克服相关技术中存在的问题，本发明公开实施例提供了一种计算低勘探程度地区古水深的方法及系统，尤其涉及一种利用原始地层厚度计算低勘探地区古水深的方法及系统，所述技术方案如下：

2、本发明是这样实现的，计算低勘探程度地区古水深的方法，针对低勘探程度地区无井少井的情况，利用数据统计分析同类型凹陷原始地层厚度与古水深规律，将经验公式与实际相结合，得到适合工区的古水深计算公式，包括：

3、s1，对分析区内地震剖面解释，计算分析区目的层段的残留地层厚度；

4、s2，利用综合剥蚀量恢复法，对分析区内目的层段剥蚀地层厚度进行计算；

5、s3，将分析区目的层段的残留地层厚度与剥蚀地层厚度叠加，得到原始地层厚度，绘制分析区目的层段原始地层厚度图；

6、s4，分析统计同类型凹陷的原始地层厚度与古水深关系，并得到经验公式；

7、s5，利用原始地层厚度与古水深关系经验公式，对分析区目的层段古水深进行初步恢复；

8、s6，根据目的层段沉积相展布图与地震剖面，计算目的层段粗粒岩体厚度；

9、s7，利用粗粒岩体厚度展布规律，对分析区目的层段的古水深恢复进行修订；

10、s8，统计分析区钻遇目的层的井数据，并计算井点目的层段的古水深数值；

11、s9，对比井点数据验证并修正原始地层厚度与古水深关系经验公式；

12、s10，利用原始地层厚度与古水深关系经验公式，得到分析区目的层段古水深最终恢复结果。

13、在步骤s1中，所述对分析区内地震剖面解释，计算分析区目的层段的残留地层厚度包括：梳理分析区地震勘探范围，对分析区地震剖面目的层段的上下地震反射强轴进行沿轴追踪，通过横向纵向强轴追踪闭合解释目的层位，得到分析区目的层段上下层位现今地层平面的凹凸展布规律；

14、通过对分析区目的层段上下层位现今地层进行时深转换，得到分析区目的层段上下层位现今地层；将分析区目的层段上层位深度减去分析区目的层段下层位深度，得到分析区目的层段的残留地层厚度图。

15、在步骤s2中，所述利用综合剥蚀量恢复法，对分析区内目的层段剥蚀地层厚度进行计算包括：建立以构造横剖面法为基础，以测井声波时差法进行修正的复合地层剥蚀量恢复法，对分析区目的层段剥蚀地层厚度进行解剖；通过对地震剖面目的层位的横向延伸恢复目的层段剥蚀地层，得到目的层段剥蚀地层厚度平面展布；

16、测井声波时差法利用泥岩测井声波时差计算少数井位剥蚀量，在连续沉积的地层中，未经剥蚀的地层泥岩声波时差呈线性且压实情况不变；根据钻遇目的层井的声波时差曲线进行地层压实趋势线的延伸，目的层与上层地层压实趋势线发生偏移，则发生偏移的地层深度为剥蚀地层厚度；

17、计算根据井点位置测井数据计算的剥蚀地层厚度与井点位置，构造横剖面法计算的剥蚀地层厚度的偏离度，利用井点的剥蚀地层厚度修正构造横剖面法计算的剥蚀地层厚度，表达式为：

18、；

19、式中，为井数据剥蚀量与横剖面法剥蚀量的偏离度；为测井数据计算的剥蚀地层厚度；为构造横剖面法计算的剥蚀地层厚度。

20、若偏离度小于10%，则接收构造横剖面法计算的剥蚀地层厚度为井点位置剥蚀地层厚度；偏离度大于10%，则修正为测井数据计算的剥蚀地层厚度为井点位置剥蚀地层厚度；根据修正后的剥蚀地层厚度展布绘制剥蚀量厚度图。

21、在步骤s4中，分析统计同类型凹陷的原始地层厚度与古水深关系，并得到经验公式包括：分析统计断陷凹陷的原始地层厚度数值与对应的古水深数值构建数据库；利用spss软件进行曲线回归分析，拟合断陷凹陷的原始地层厚度数值与古水深数值关系经验公式，拟合得到四个经验公式分别为：

22、指数回归的表达式为：

23、幂回归的表达式为：

24、；

25、线性回归的表达式为：

26、；

27、对数回归的表达式为：

28、；

29、式中，为计算古水深深度，为纯幂指数，为计算原始地层的厚度。

30、在步骤s5中，利用原始地层厚度与古水深关系经验公式，对分析区目的层段古水深进行初步恢复包括：；

31、将计算的残留地层厚度与修正后的剥蚀地层厚度进行叠加，得到目的层段原始地层厚度展布规律，选取最大厚度、最小厚度以及多个不同等厚线上的等厚数值，代入计算的断陷凹陷原始地层厚度与古水深关系经验公式，得到相应的最大古水深、最小古水深以及多个等厚数值对应的古水深；

32、对照目的层段原始地层厚度平面展布图，通过目的层段的古水深初步恢复带入计算的不同古水深数值，并初步绘制分析区目的层段古水深平面图；

33、在步骤s6中，根据目的层段沉积相展布图与地震剖面，计算目的层段粗粒岩体厚度包括：对比目的层段沉积相平面展布图，在河谷区域选取多条垂向切割粗粒岩体与多条平行粗粒岩体走向切割的地震剖面；

34、其中，垂向切割岩的地震剖用于观测粗粒岩体展布范围，平行砂体走向切割的地震剖面用于计算粗粒岩体厚度，表达式为：

35、；

36、式中，为计算粗粒岩体的厚度，为沿走向切割地震剖面所切粗粒岩体厚度，为沿走向切割地震剖面道数。

37、整合每个粗粒扇体的厚度与平面展布，对分析区内粗粒砂体进行刻画，制得分析区目的层段粗粒岩体厚度图。

38、在步骤s7中，利用粗粒岩体厚度展布规律，对分析区目的层段的古水深恢复进行修订包括：统计并分析凹陷陡坡带的地震剖面，对陡坡带堆积粗粒岩体的厚度在地震剖面标定，根据剖面数量完成对粗粒岩体的展布范围的识别；

39、排除粗粒岩体的展布范围与相应厚度，完善对分析区目的层段实际古水深的修订；将分析区目的层段古水深平面展布去除分析区目的层段粗粒岩体厚度展布，得到分析区目的层段修订的古水深平面图。

40、在步骤s8中，统计分析区钻遇目的层的井数据，并计算井点目的层段的古水深数值包括：统计分析区钻遇目的层井的岩心分析化验数据，统计计算fe、co、la、mn、th、u元素含量与计算fe/co、fe/mn、th/u比值，拟合出相应点位的古水深数值；分析区利用岩心样品co与la元素含量计算古水深数值，表达式为：

41、；

42、；

43、；

44、式中， v s为岩心样品沉积时的沉积速率，单位mm/a； v o为正常湖泊沉积速率，单位mm/a； n co为正常湖泊沉积物中的co的丰度，单位20×10-6； s co为岩心样品中的co的丰度，单位×10-6； t co为陆源碎屑岩中co的平均丰度，单位4.68×10-6； t为物源co对样品的贡献值； s la为样品中的la的丰度，单位×10-6； n la为陆源碎屑岩中的la的平均丰度，单位38.99×10-6； h为古水深，单位m。

45、汇总井数据计算的古水深与数据点对应的原始地层厚度。

46、在步骤s9中，对比井点数据验证并修正原始地层厚度与古水深关系经验公式包括：将有效井点数据带入到断陷凹陷原始地层厚度与古水深关系经验公式中，计算数据点与经验公式的偏离程度，表达式为：

47、；

48、式中，为计算数据点与经验公式的偏离程度，为利用井数据计算的古水深数值，为选取与同一地层厚度的经验公式拟合古水深数值。

49、当偏离程度小于10%时，则保留拟合的断陷凹陷原始地层厚度与古水深关系经验公式；当偏离程度大于10%时，则带入井点数据到断陷凹陷原始地层厚度与古水深关系曲线中，对断陷凹陷原始地层厚度数值与古水深数值关系进行重新拟合。

50、在步骤s10中，利用原始地层厚度与古水深关系经验公式，得到分析区目的层段古水深最终恢复结果包括：

51、在修订后目的层段的原始地层厚度展布中选取最大厚度、最小厚度及多个等厚线上的等厚数值，代入计算的断陷凹陷原始地层厚度与古水深关系经验公式，得到相应的最大古水深、最小古水深及多个等厚数值对应的古水深；

52、利用最终的断陷凹陷原始地层厚度与古水深关系经验公式对照目的层段原始地层厚度展布图，通过带入计算完成分析区目的层段的古水深最终恢复，并初步绘制分析区目的层段最终的古水深平面图。

53、本发明的另一目的在于提供一种计算低勘探程度地区古水深的系统，该系统实施所述的计算低勘探程度地区古水深的方法，该系统包括：

54、分析区目的层段残留地层厚度计算模块，用于对分析区内地震剖面解释，计算分析区目的层段的残留地层厚度；

55、分析区目的层段剥蚀地层厚度计算模块，用于利用综合剥蚀量恢复法，对分析区内目的层段剥蚀地层厚度进行计算；

56、原始地层厚度计算模块，用于将分析区目的层段的残留地层厚度与剥蚀地层厚度叠加，得到原始地层厚度，绘制分析区目的层段原始地层厚度图；

57、分析区目的层段古水深初步恢复模块，用于分析统计同类型凹陷的原始地层厚度与古水深关系，并得到经验公式；利用原始地层厚度与古水深关系经验公式，对分析区目的层段古水深进行初步恢复；

58、分析区目的层段粗粒岩体厚度计算模块，用于根据目的层段沉积相展布图与地震剖面，计算目的层段粗粒岩体厚度；

59、分析区目的层段古水深恢复修订模块，用于利用粗粒岩体厚度展布规律，对分析区目的层段的古水深恢复进行修订；

60、井点目的层段的古水深数值计算模块，用于统计分析区钻遇目的层的井数据，并计算井点目的层段的古水深数值；

61、分析区目的层段古水深恢复模块，用于对比井点数据验证并修正原始地层厚度与古水深关系经验公式，利用原始地层厚度与古水深关系经验公式，得到分析区目的层段古水深最终恢复结果。

62、结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：针对勘探程度较低的少钻井资料地区无法使用传统的古水深恢复方法的问题，本发明提供了一种利用原始地层厚度计算低勘探地区古水深的方法，对于少井甚至无井的低勘探程度地区，如何恢复古水深，从而明确烃源岩发育展布规律，开拓勘探新领域，实现增储上产。例如目前勘探程度较低无法利用大范围精准的古水深恢复方式进行，因此本发明选取利用原始地层厚度计算低勘探地区古水深的方法，在大规模勘探开发前对烃源岩与地层发育过程等有明确的认识。

63、本发明的利用凹陷原始地层厚度分析低勘探地区目的层段古水深的方法，针对低勘探程度地区无井少井的现状，基于国内外同类型凹陷原始地层厚度与古水深数据，建立此类型原始地层厚度与古水深数据经验公式，通过对比分析区少数井下地球化学数据所得古水深，整合校对出分析区古水深展布规律。

64、本发明以原始地层厚度恢复为基础，结合了大数据统计与分析，认为同类型凹陷原始地层厚度与古水深经验公式可以与实际不断校正得出分析区原始地层厚度与古水深经验公式，该方法操作方便，适用范围广，为油田勘探领域构造分析提供借鉴。

65、本发明通过建立经验公式不仅可以寻找全球原始地层厚度与古水深的关系，还可以根据不同地区的特殊性进行修正校对，不断优化不同地区的原始地层厚度与古水深的关系公式，从而服务更多的勘探开发。

66、本发明可以在大规模勘探开发前对工区及周边的古水深进行初步准确的恢复，从而更合理的认识地区的地层演化与烃源岩的分布规律。同时，本发明减少了大量的无效钻井与地震等勘探的进行，减少了勘探成本的浪费与地区认识的提前。

67、针对勘探资料较少的地区，很多古水深恢复无法如期进行，这样不仅影响了地质认识与勘探的进行，还会加大成本浪费与无效勘探。因此在大量勘探开发前对古水深恢复尤为重要，而目前国内外没有提出一个合理与可信的大量勘探前古水深恢复方法，故本发明的技术方案填补了国内外业内技术空白。