一种快速评价深水砂体发育潜力的方法与流程

本发明涉及海洋油气勘探领域，更具体地说，涉及一种快速评价深水砂体发育潜力的方法。

背景技术：

随着陆地和浅海油气资源勘探、开发难度的日趋加大，深水油气逐渐成为全球常规油气资源最为重要的储量和产量的增长点之一。得益于地质理论和工程技术的进步，人类对于深水油气资源的勘探活动已经扩展到了3000m的深水区。作为深水油气勘探的主战场，大陆边缘是全球沉积物的重要堆积场所，主要发育陆架、陆坡和陆隆等三单元。得益于陆源输入和海洋自身的高生产力，大陆边缘沉积物中富含丰富有机质，烃源条件优异，而是否发育大型深水砂质储层常常是决定深水油气勘探成败的首要关键因素。

近年来，油气工业界针对深水砂体的评价主要依赖于三维地震资料，随着相关技术的日趋成熟，评价结果已经具有较高可信度。但在目前深水砂体评价中，尤其在勘探选区或区域普查阶段，常常存在如下问题：1)三维地震数据尚未有效覆盖，二维地震剖面分辨率也较差，无法开展系统的深水砂体预测；2)若即使开展海上三维地震采集，则成本较高、花费较大，且三维地震储层预测工作量较大，评价周期长，常常需要地质和地球物理人员数月的协同工作；3)缺少一种利用有限地质资料挖掘到最大地质信息、并快速评价深水砂体发育潜力的方法，进而为勘探选区提供有效依据。陆缘地貌是大陆边缘长期沉积、侵蚀、物源变迁和构造变动的综合反映，记录了陆缘丰富的地质演变信号，但目前陆缘地貌仍未得到充分利用。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种快速评价深水砂体发育潜力的方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种快速评价深水砂体发育潜力的方法，包括：

选取典型测试线；

基于所述典型测试线获得陆缘地貌剖面，并对所述陆缘地貌剖面进行数值化采样，获得陆缘地貌的定量信息；

根据所述定量信息成图及标准化，以获得标准陆缘地貌剖面图；

基于所述标准陆缘地貌剖面图，获取陆缘坡折点；

对所述陆缘坡折点进行定量拟合，确定陆缘地貌类型；

根据所述标准陆缘地貌剖面图并结合典型陆缘结构及其地貌参数，确定陆缘演变轨迹；

计算陆缘地层参数，并结合所述陆缘演变轨迹，确定陆缘的层序地层叠加样式；

根据所述陆缘地貌类型和所述层序地层叠加样式进行定量打分和定性分析；

根据定量打分和定性分析结果，评价深水砂体发育潜力。

优选地，所述选取典型测试线包括：

在目标探测区域选取包含有完整陆架-陆坡-陆缘沉积特征的地震测线，所述地震测线为所述典型测试线。

优选地，所述地震测线与物源输入方向平行，且方位垂直于局部陆缘坡折线。

优选地，所述基于所述典型测试线获得陆缘地貌剖面，并对所述陆缘地貌剖面进行数值化采样，获得陆缘地貌的定量信息包括：

基于所述典型测试线进行剖面展开，获取所述陆缘地貌剖面；

采用在地形突变处增加采样点密度，在地形处减少采样点密度的方法对所述陆缘地貌剖面进行数值化采样，获得所述陆缘地貌的定量信息。

优选地，所述根据所述定量信息成图及标准化，以获得标准陆缘地貌剖面图之前包括：

基于所述陆缘地貌剖面，确定所述陆缘地貌形态；

所述陆缘地貌形态包括现今陆缘地貌和古陆缘地貌。

优选地，所述定量信息包括：地震剖面双程反射时间和横向距离；

若所述陆缘地貌形态为现今陆缘地貌，所述根据所述定量信息成图及标准化，以获得标准陆缘地貌剖面图包括：

利用声波在水中的传输速度进行时深转换，确定现今陆缘地貌的深度；

以所述现今陆缘地貌的深度和所述横向距离分别作为纵坐标和横坐标形成陆缘地貌剖面图；

对所述陆缘地貌剖面图进行标准化处理，获得所述标准陆缘地貌剖面图；

和/或，若所述陆缘地貌形态为古陆缘地貌，所述根据所述定量信息成图及标准化，以获得标准陆缘地貌剖面图包括：

采用去压实法恢复古陆缘地貌形态；

采用测井速度资料进行时深转换，确定古陆缘地貌的深度；

以所述古陆缘地貌的深度和所述横向距离分别作为纵坐标和横坐标形成陆缘地貌剖面图；

对所述陆缘地貌剖面图进行标准化处理，获得所述标准陆缘地貌剖面图。

优选地，所述基于所述标准陆缘地貌剖面图，获取陆缘坡折点包括：

基于所述标准陆缘地貌剖面图，采用综合法识别目标层的陆缘坡折点；

和/或，对所述标准陆缘地貌剖面图进行二阶导数计算和成图，在经过二阶导后的成图中获取二阶导数剧烈变化的点，所述二阶导数剧烈变化的点为所述陆缘坡折点。

优选地，所述根据所述标准陆缘地貌剖面图并结合典型陆缘结构及其地貌参数，确定陆缘演变轨迹包括：

根据所述典型陆缘结构及其地貌参数，并基于所述标准陆比地貌剖面图，以陆缘坡折点和陆坡坡脚点为参考点，测量目标层位的陆缘地貌参数；

以目标层位顶界面和底界面对应的陆缘坡折点为参考点，计算陆缘地貌演变参数；

基于所述陆缘地貌演变参数，获得所述陆缘演变轨迹。

优选地，所述对所述陆缘坡折点进行定量拟合，确定陆缘地貌类型包括：

采用线性分布拟合、指数分布拟合、高斯分布拟合对所述陆缘坡折点进行定量拟合，获取线性拟合系数、指数拟合系数和高斯拟合系数；

从所述线性拟合系数、指数拟合系数和高斯拟合系数中选取值最高的拟合系数；

将所述值最高的拟合系数对应的分布确定为所述陆缘地貌类型。

优选地，所述计算陆缘地层参数，并结合所述陆缘演变轨迹，确定陆缘的层序地层叠加样式包括：

计算陆缘地层的层序加积速率和层序前积速率；所述层序加积速率和层序前积速率为所述陆缘地层参数；

根据所述层序加积速率、所述层序前积速率以及所述陆缘演变轨迹，判定陆缘的层序地层叠加样式。

优选地，还包括：

确定深水砂体发育主控因数；

对所述深水砂体发育主控因数进行附值，获得所述深水砂体发育主控因数评分值。

优选地，所述根据定量打分和定性分析结果，评价深水砂体发育潜力包括：

根据定量打分结果，结合所述深水砂体发育主控因数评分值，获得所述深水砂体的综合分值；

基于所述深水砂体的综合分值，评价深水砂体发育潜力。

实施本发明的快速评价深水砂体发育潜力的方法，具有以下有益效果：包括选取典型测试线；基于典型测试线获得陆缘地貌剖面并对陆缘地貌剖面进行数值化采样，获得陆缘地貌的定量信息；根据定量信息成图及标准化以获得标准陆缘地貌剖面图；基于标准陆缘地貌剖面图获取陆缘坡折点；对陆缘坡折点进行定量拟合，确定陆缘地貌类型；根据标准陆缘地貌剖面图并结合典型陆缘结构及其地貌参数，确定陆缘演变轨迹；计算陆缘地层参数，并结合陆缘演变轨迹，确定陆缘的层序地层叠加样式；根据陆缘地貌类型和层序地层叠加样式进行定量打分和定性分析；根据定量打分和定性分析结果，评价深水砂体发育潜力。本发明可快速、准确地评价深水砂体的发育潜力，可有效降低开采成本。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明实施例提供的一种快速评价深水砂体发育潜力的方法的流程示意图；

图2是本发明实施例提供的对陆缘地貌剖面进行数值化采样示意图；

图3是本发明实施例提供的陆缘地貌剖面图；

图4是本发明实施例提供的陆缘坡折点示意图；

图5是本发明实施例提供的拟合示意图；

图6是发明实施例提供的典型陆缘结构及其地貌参数和陆缘演变轨迹类型示意图；

图7为某区域某测试线深水砂体潜力评价实例示意图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

为了解决现有评价深水砂体中存在的问题，本发明提供了一种快速评价深水砂体发育潜力的方法，该方法所得到的二维地震剖面分辨率高，可开展系统的深水砂体预测，成本低，花费少，评价时间短，工作量大大减少。而且还可以利用有限地质资料挖掘到最大地质信息，并快速评价深水砂体发育潜力，可为勘探选区提供有效依据。同时，本发明基于陆缘地貌是大陆边缘长期沉积、侵蚀、物源变迁和构造变动的综合反映的特点，快速评价深水砂体发育潜力，给勘探开采提供重要指导意义。

参考图1，图1为本发明提供的各实施例一可选实施例的流程示意图。

如图1所示，该快速评价深水砂体发育潜力的方法可包括：步骤s10、步骤s20、

步骤s10、选取典型测试线。

具体的，选取典型测试线包括：在目标探测区域选取包含有完整陆架-陆坡-陆缘沉积特征的地震测线，地震测线为典型测试线。进一步地，在选取过程中，应尽量保证地震测试线与物源输入方向平等，且方位垂直于局部陆缘坡折线。

另外，在选取好典型测试线后，即可同时确定目标层位。

步骤s20、基于典型测试线获得陆缘地貌剖面，并对陆缘地貌剖面进行数值化采样，获得陆缘地貌的定量信息。

具体的，基于典型测试线获得陆缘地貌剖面，并对陆缘地貌剖面进行数值化采样，获得陆缘地貌的定量信息包括：基于典型测试线进行剖面展开，获取陆缘地貌剖面；采用在地形突变处增加采样点密度，在地形处减少采样点密度的方法对陆缘地貌剖面进行数值化采样，获得陆缘地貌的定量信息。

进一步地，在一些实施例中，可以采用plot_digitizer^tm数值化软件对地震剖面所显示的陆缘地貌剖面地形进行数值化采样，以获得陆缘地貌的定量信息。定量信息包括：地震剖面双程反射时间和横向距离。具体的，如图2所示，利用plot_digitizer^tm软件开展陆缘地貌形态数值化采样操作，以距离为横坐标(单位km)，以双程反射时间为纵坐标(单位秒)建立坐标系，读取可反映陆缘剖面形态的采样点p1，p2，p3至pn等(共n个采样点)，并记录每个采样点的坐标。

步骤s30、根据定量信息成图及标准化，以获得标准陆缘地貌剖面图。

具体的，根据定量信息成图及标准化，以获得标准陆缘地貌剖面图之前包括：基于陆缘地貌剖面，确定陆缘地貌形态。其中，陆缘地貌形态包括现今陆缘地貌和古陆缘地貌。

进一步地，若陆缘地貌形态为现今陆缘地貌，根据定量信息成图及标准化，以获得标准陆缘地貌剖面图包括：利用声波在水中的传输速度进行时深转换，确定现今陆缘地貌的深度；以现今陆缘地貌的深度和横向距离分别作为纵坐标和横坐标形成陆缘地貌剖面图；对陆缘地貌剖面图进行标准化处理，获得标准陆缘地貌剖面图。

和/或，在一些实施例中，若陆缘地貌形态为古陆缘地貌，根据定量信息成图及标准化，以获得标准陆缘地貌剖面图包括：采用去压实法恢复古陆缘地貌形态；采用测井速度资料进行时深转换，确定古陆缘地貌的深度；以古陆缘地貌的深度和横向距离分别作为纵坐标和横坐标形成陆缘地貌剖面图；对陆缘地貌剖面图进行标准化处理，获得标准陆缘地貌剖面图。

通过对陆缘地貌剖面图进行标准化处理，可以消除陆缘规模对形态分析的影响。具体的，如图3所示，以陆缘坡折点为0点，将陆缘宽度和高度按比例调整为单位1，即可得到标准陆缘地貌剖面图。

另外，如图3中的(3a)所示，真实比例下陆缘地貌剖面图，由于规模差异较大，难以观察对比其地貌形态特征。而图3中的(3b)中，将陆缘地貌的高度和宽度按比例调整为1后，可见这些规模差异圈套的剖面具有相似的剖面形态，从而可以更好地确定其地貌形态特征。

步骤s40、基于标准陆缘地貌剖面图，获取陆缘坡折点。

具体的，基于标准陆缘地貌剖面图，获取陆缘坡折点包括：基于标准陆缘地貌剖面图，采用综合法识别目标层的陆缘坡折点。其中，综合法识别目标层的陆缘坡折点为以陆缘坡折点标准定义为陆架外缘处首个坡度突变的位置。

和/或，在其他一些实施例中，可以采用二阶导数法确定陆缘坡折点。即：对标准陆缘地貌剖面图进行二阶导数计算和成图，在经过二阶导后的成图中获取二阶导数剧烈变化的点，二阶导数剧烈变化的点为陆缘坡折点。其中，采用该方法所获得的陆缘坡折点如图4所示。

进一步地，还可以依据表1进一步确认或辅助识别陆缘坡折点的位置。

表1：陆缘坡折点的定性识别方法

步骤s50、对陆缘坡折点进行定量拟合，确定陆缘地貌类型。

其中，对陆缘坡折点进行定量拟合，确定陆缘地貌类型包括：采用线性分布拟合、指数分布拟合、高斯分布拟合对陆缘坡折点进行定量拟合，获取线性拟合系数、指数拟合系数和高斯拟合系数；从线性拟合系数、指数拟合系数和高斯拟合系数中选取值最高的拟合系数；将值最高的拟合系数对应的分布确定为陆缘地貌类型。

具体的，以所获得的陆缘坡折点为数据起点，利用matlab^tm数值分析软件curvefitting模块，采用线性分布公式、指数分布公式和高斯分布公式对步骤s30中所获得的标准剖面图中的剖面形态，对陆缘剖面开展拟合分析。其中，所使用的拟合公式如下：

y1＝ax1+b①；

其中，y1是深度，x1是水平距离，a是陆坡倾角的正切值，b是与y1轴的截距。

其中，y2是深度，x2是水平距离，m是坐标系的位置，n是陆坡曲率，l是y2的水平渐进值。

其中，s是y3的水平渐进值，t是陆坡的高度，u是高斯分布的顶点(斜率为零的点)，v是分布中点线与拐点的距离，t与v的比值定义为峰值w＝t/v。

如图5，示出了各个拟合公式的示意图。

进一步地，采用拟合相关系数r作为评价不同拟合结果的标准，进而选择最佳拟合公式。依据曲线拟合的结果，r值最高的拟合类型作为陆缘剖面类型。其中，符合①拟合结果的类型为直线陆缘、符合②拟合结果的类型为指数陆缘、符合③拟合结果的类型为高斯陆缘。

步骤s60、根据标准陆缘地貌剖面图并结合典型陆缘结构及其地貌参数，确定陆缘演变轨迹。

其中，根据标准陆缘地貌剖面图并结合典型陆缘结构及其地貌参数，确定陆缘演变轨迹包括：根据典型陆缘结构及其地貌参数，并基于标准陆比地貌剖面图，以陆缘坡折点和陆坡坡脚点为参考点，测量目标层位的陆缘地貌参数；以目标层位顶界面和底界面对应的陆缘坡折点为参考点，计算陆缘地貌演变参数；基于陆缘地貌演变参数，获得陆缘演变轨迹。

具体的，参考图6中的(6a)典型陆缘结构及其地貌参数和(6b)主要的陆缘深化轨迹类型，以陆缘坡折点和陆坡坡脚点为参考点测量目标层位的陆缘地貌参数。其中，陆缘地貌参数包括：陆缘高度(ht＝yp1-yp2)、陆缘宽度(wd＝xp2-xp1)，进而计算陆坡总体坡度λ＝[arctan(ht/(wd*1000))]*180/π。

接着，以目标层位的顶界面和底界面对应的陆缘坡折点为参考点，计算该陆缘地貌演变参数。其中，陆缘地貌演变参数包括：陆缘前积距离p＝xp1-xp3，加积距离a＝yp1-yp3，进而计算陆缘坡折迁移角度θ＝[arctan(a/(p*1000))]*180/π。

最后，根据所获得的陆缘地貌演变参数并参考图(6b)中的演变轨迹类型确定陆缘演变轨迹。

步骤s70、计算陆缘地层参数，并结合陆缘演变轨迹，确定陆缘的层序地层叠加样式。

其中，计算陆缘地层参数，并结合陆缘演变轨迹，确定陆缘的层序地层叠加样式包括：计算陆缘地层的层序加积速率和层序前积速率；层序加积速率和层序前积速率为陆缘地层参数；根据层序加积速率、层序前积速率以及陆缘演变轨迹，判定陆缘的层序地层叠加样式。

在一些实施例中，层序地层叠加样式包括：前积主导型层序样式(低角度-下降型轨迹、前积速率大于60km/ma、加积速率小于100m/ma)、前积-加积型层序样式(高角度-低角度轨迹、前积速率40-60km/ma、加积速率100-300m/ma)、加积型层序样式(高角度轨迹、前积速率小于40km/ma、加积速率大于300m/ma)和后退型样式(后退型轨迹、前积速率为负、加积速率不限范围)。

步骤s80、根据陆缘地貌类型和层序地层叠加样式进行定量打分和定性分析。

首先，确定深水砂体发育主控因数；其次，对深水砂体发育主控因数进行附值，获得深水砂体发育主控因数评分值。

其中，深水砂体发育主控因数包括：陆缘物源供给类型(15分)、物源供给强度(45分)、可容空间变化(20分)、沉积物输运过程(20分)。

在获得深水砂体发育主控因数评分值后，根据陆缘地貌类型和层序地层叠加样式进行定量打分和定性分析。具体的打分详见表2。

表2：以陆缘地貌和层序样式为依据开展深水砂体发育主控因素定量评价

步骤s90、根据定量打分和定性分析结果，评价深水砂体发育潜力。

具体的，根据定量打分和定性分析结果，评价深水砂体发育潜力包括：根据定量打分结果，结合深水砂体发育主控因数评分值，获得深水砂体的综合分值；基于深水砂体的综合分值，评价深水砂体发育潜力。

以下以图7为例进行说明。

如图7所示，选取某一海域中的某一区域地震测试线，鉴于其地层特性(地层沉积较薄且古今陆缘形态具有继承性)，因此，可通过现今陆缘的研究来分析代表整体陆缘特征。

首先，定量拾取陆缘地貌信息，并进行基本地貌参数的测量，可获得该陆缘高度为2.48km，陆坡高度较宽(113.52km)，上陆坡的坡度非常平缓(0.42°)，表明沉积物源粒度偏细(物源类型项得分5分)；其次，开展陆缘地貌的定量拟合分析，发现其与高斯分布公式较为符合，相关系数r非常高，地震剖面可见明显的侵蚀后退特征，总体陆缘演变轨迹为后退型图7中的(7d)(沉积供给项得分15、可容空间项得分5)；再次，通过陆缘坡折的综合识别，发现其具有非常平滑的陆缘坡折，表明其可能受到海洋水动力过程的强烈改造，造成沉积物主要为横向搬运，难以输运至深水区(沉积过程项得分较差，为5分)。因此，综合上述各个方面，该地震测线所处陆缘区深水砂体发育潜力评价分数为30分，综合潜力较差，不建议在该区开展深水砂体评价。经过与该区域目前勘探现状的对比，评价结果与实际相符。由此可说明本发明的评价方法准确，且评价速度快，花费时间和成本均大大降低，可有效降低开采成本，并提升勘探的有效性。

以上实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据此实施，并不能限制本发明的保护范围。凡跟本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。