一种基于地震资料的潜山油气田地下地质图编制方法与流程

本发明涉及地震资料解释技术领域，尤其涉及一种根据深部地震反射资料结合地下实际地质特征，系统提出潜山油气田地下地质图的编制方法。

背景技术：

随着我国东部浅层油气藏勘探开发的不断深化，浅层油气勘探的难度越来越大，近年来深部古潜山油气藏愈来愈受到重视。潜山作为一种古地貌隆起，是地层经过地壳变动后的长期风化剥蚀，后来再次下沉被上覆地层覆盖所形成，从而潜山是以不整合面与上覆地层为界。具体到中国东部渤海湾盆地，无论是中生界还是古生界潜山，与上覆新生界地层往往都以角度不整合面接触。

对于深部古潜山油气藏的勘探，由于古潜山的形成往往经历多期构造运动，导致潜山内部构造变形复杂，再加上潜山所处深度较大，根据现有地震反射资料难以准确确定潜山内部每一套地层的变形特征，从而围绕潜山顶部区域不整合面，揭去其上覆地层，编制分析其古地质图(或称地下地质图)变得极为重要，一方面利用该图可以了解古潜山发育的构造发展历史，同时运用该图可以有效分析潜山油气藏的储层及生储盖组合特征、圈闭类型与分布及油气运移路径和疏导体系等重要的石油地质特征。

关于地质图编制方法以往主要集中在对地形地质图编制方法的介绍。近年来随着数字化技术的进步，在传统野外地质制图方法的基础上，数字化野外地质制图技术也得到了相应发展。但关于潜山油田地下(古)地质图的详细编制技术与方法，目前未见相关报道。尽管地下地质图和地形地质图本质上具有一定的相似性，但由于编制这两类地质图依据的基础资料类型有很大不同，如地形地质图的编制主要是通过对地质体的野外露头追踪采集相关制图数据同时结合卫星或遥感技术所提供的地理及地质信息来进行，而地下地质图则主要是根据地震资料和钻井或录井资料来加以编制，再加上受埋深、岩性、断层屏蔽等多方面因素的影响，地下不同区域、不同层位对应的地震反射资料的质量相差很大，从而在两类地质图的具体编制过程中无论是地质界线点的拾取还是地层产状的确定等所采用的方法都有很大的不同。现有地形地质图的编制方法并不能直接照搬用于潜山油气田地下地质图的编制工作。

技术实现要素：

本发明的目的就是立足于地下实际地震反射资料的质量情况，从地质图的概念入手，系统提出了潜山油气田地下地质图的实用编制方法，该方法一方面可以有效地规避深部地震反射资料质量差对制图工作的制约，同时有利于促使更为科学、高效地编制该类图件。

一种运用深部地震反射资料，确定地下地质图的编制方法，包括如下步骤：

步骤s1：运用discover、landmark、geoframe等常规地震解释软件，通过地震剖面解释绘制某研究区潜山顶部不整合面t0或深度构造图，编制潜山油气田地下地质图的制图底图；

步骤s2：根据深部地震反射资料，分析潜山顶部不整合面下伏地层(潜山内幕地层)的构造变化复杂程度和不同地层的产状变化情况，确定地层界面产状相对稳定区域和产状变化明显区域；

当制图区面积较大且被大型基底断裂明显切割时，需要把制图区分成几个大的不同断块区，分别分析不同断块区内目的层的产状变化情况；

步骤s3：根据步骤s2，对于在整个制图区或单一断块区内产状稳定的地层界面，确定该地层界面在不整合面上的一个出露点，并根据地震解释所得到的地层视产状确定出该地层界面在出露点处的真产状；然后运用放线距法并结合v字型法则确定该地层界面在整个制图区或某一断块区内地下地质图上的地质界线；

步骤s31：对于在整个制图区或单一断块区内产状稳定的地层界面，根据地震反射质量情况，选择深部地震反射质量好、潜山内幕地层界面容易追踪的一条(或几条)关键地震剖面进行解释，沿关键地震剖面拾取潜山内幕产状稳定的地层界面与潜山顶部不整合面的交点(设为点a)，并确定沿该剖面线方向地层界面的视产状，设所得视倾向和视倾角分别为α1和β1；

步骤s32：选择另一条过上述点a的反射质量好、容易解释的地震剖面，通过地震解释确定出潜山内幕同一地层界面沿另一条地震剖面线方向的视产状，设所得视倾向和视倾角分别为α2和β2；

步骤s33：运用作图法确定地层界面的真产状，先给定一个方向代表正北方向，然后从某一点a出发作两条射线分别代表上述单斜地层界面沿两条相交地震剖面确定的视倾向线；再按照某一比例尺在相应射线上分别截取线段ab和ac使其长度分别等于ctgβ1和ctgβ2得到点b和c；连接bc，得到δabc，在三角形内作ad⊥bc，则矢量ad的方位代表地层界面真倾向α，ad的长度对应ctgβ，据此得到地质界面的真倾角β；

步骤s34：对于上述地层，根据其真倾角β，假设不同走向线之间的等高距为δh(设为与潜山顶部不整合面构造图等值线距相同)，确定相邻两条走向线在水平面上的投影距离(称为放线距)δl＝δh*cotβ；

步骤s35：在步骤s1确定的制图底图上，从步骤s31确定的地层界面在不整合面上得出露点a出发，根据s33确定的地层界面的倾向线ad和s34确定的放线距δl，按照制图底图(潜山顶部不整合面构造图)比例尺，在制图底图上确定出该地层界面的一系列不同高度的走向线.寻找不同高度走向线与制图不整合面构造等值线的交点，这些交点实际上均为该地层界面在不整合面上的出露点，按照高度渐变原则将交点用圆滑曲线相连，并使连线符合v字型法则，得到该地层界面在整个制图区或单一断块区内地下地质图上的地质界线。

步骤s4：根据步骤s2，对于在整个制图区或单一断块区内产状变化明显的地层，运用地震反射资料，首先拾取地层界面与潜山顶部不整合面的交点和除交点外的地层产状变化明显的控制点等关键点，确定目的层界面在这些关键点处的真产状；然后根据关键点处目的层界面产状和深度信息，借助放线距法，绘制目的层界面构造图；进一步确定出目的层界面在制图底图上的一系列出露点，并结合v字型法则得到该地层界面在地下地质图上的地质界线；

步骤s41：对于在整个制图区或单一断块区内产状变化明显的地层，根据地震反射质量情况，参考制图精度，选择若干条深部地震反射同相轴清晰、质量较好、能够反映地层产状变化规律的控制性骨干地震剖面进行解释，沿各条地震剖面拾取地层界面与潜山顶部不整合面的交点(i类点)和除交点外的地层界面产状明显变化的控制点(ii类点)，根据步骤s32和s33，确定目的层界面在每一个关键点(包括i类点和ii类点)处的真产状；

步骤s42：根据步骤s41，将拾取到的i类点、ii类点转投到制图底图(潜山顶部不整合面构造图)上，标明各点处目的层界面的产状信息，同时在ii类点处加标相应目的层界面的时间或深度信息；

步骤s43：当某制图区域内通过地震解释拾取到的i类点在空间上分布相对密集时，在制图底图上对i类点直接连线得到目的层界面对应的地质界线；

步骤s44：当拾取到的i类点在制图区内分布稀疏时，根据已得到的各点(包括i类点和ii类点)处的地层产状信息，分析目的层界面产状的空间变化规律；同时，在制图底图上绘制出目的层界面在各点处的倾向线，延长倾向线，依次确定出相邻的不同方位倾向线的交点，进而将制图区域划分为不同的产状变化区；

步骤s45：参考潜山顶部不整合面构造图上等值线距(δh)，根据目的层界面在各点处的地层倾角(β)确定出各点处目的层界面沿倾向线的放线距(δl＝δh*cotβ)，并根据制图比例尺确定出制图底图上放线距对应的制图长度；

步骤s46：根据不同方位倾向线上的放线距，依次绘制各扇形区内的目的层界面构造等值线，各扇形区内弧形等值线均向扇形区的顶点弯曲，得到制图区内目的层界面构造等值线图；

可选的，步骤s47：当某制图区内目的层产状信息点相对多且地层产状变化很大时，运用上述方法绘制出各点处倾向线，并沿倾向线确定出不同高度走向线后，根据地层产状变化规律可以直接编制目的层界面构造等值线图；

步骤s48：根据目的层界面构造等值线和潜山顶部不整合面相同深度构造等值线交点，确定潜山内幕地层界面在潜山顶部不整合面上的一系列出露点，与i类点结合，按照深度渐变的原则同时考虑v字型法则，依次连接各点，得到该地层界面在地下地质图上的地质界线。

步骤s5：根据上述步骤，针对潜山内幕不同地层界面，按照地层时代由新到老的顺序在潜山顶部不整合面构造底图上绘制相应的地质界线，当潜山内部含有其它不整合接触或岩体侵入接触时，则先在潜山顶部不整合面构造底图上绘制潜山内部不整合面或侵入接触界面对应的地质界线，再绘制地层界面对应的地质界线；

步骤s6：综合考虑潜山内幕构造演化特征，并结合由钻井或录井资料得到的制图不整合面下伏地层时代信息，修改、完善所绘制的各地层界面对应的地质界线，使各地质界线在地下地质图上的分布符合地质规律，并与已知的相关地质信息相吻合；

步骤s7：修饰、上色，擦掉制图辅助线，按照图例修饰各地质界线，并标注上相应的地层时代，完善相应的制图要素(图名、图例、比例尺等)，得到地下地质图。

附图说明

附图1为本发明的主要方法步骤。

附图2为根据地层沿两条剖面方向的视产状求其真产状的作图法示意图。

附图3为地层放线距示意图。

附图4为作图法确定放线距示意图。

附图5为利用放线距法确定产状稳定的某地层界面的地质界线示意图。

附图6为产状变化明显的地层界面构造图编制方法示意图。

附图7为产状变化很大的地层界面倾向线及不同高度走向线绘制示意图。

附图8为根据产状变化规律绘制目的层界面构造等值线示意图。

具体实施方式

结合附图1-8，对本发明作进一步的描述：一种运用深部地震反射资料，确定潜山油气田地下地质图的编制方法，具体实施方案包括如下步骤(图1)：

(1)运用discover、landmark、geoframe等常规地震解释软件，通过地震剖面解释绘制相应的潜山顶部不整合面t0或深度构造图，编制潜山油气田地下地质图的制图底图。

(2)根据深部地震反射资料，分析潜山内幕地层的构造变化复杂程度和不同地层的产状变化情况，确定地层界面产状相对稳定区域和变化明显区域，当制图区面积较大且被大型基底断裂明显切割时，需要把制图区分成几个大的不同断块区，分别分析不同断块区内目的层的产状变化情况。

(3)根据真产状和视产状之间的关系，引出一种根据视产状确定真产状的简单作图方法。假设潜山内幕某地层界面沿两条相交地震剖面线的视倾向和视倾角分别为α1、β1和α2、β2，根据同一地层界面沿两个方向的视产状，通过作图方法确定其真产状(图2)。即先给定一个方向an代表正北方向，然后作射线ab和ac代表沿两条相交地震剖面分别给出的某一地质界面的视倾向；再按照某一比例尺在相应射线上分别截取线段ab＝ctgβ1和ac＝ctgβ2得到点b和c；连接bc，得到δabc，在三角形内作ad⊥bc，则矢量ad的方位代表地质界面真倾向α，ad的长度对应ctgβ，据此得到地质界面的真倾角β。

(4)根据步骤(2)对于在整个制图区或单一断块区内产状稳定的地层界面，根据地震反射质量情况，选择深部地震反射质量好、潜山内幕地层界面容易追踪的一条关键地震剖面进行解释，沿地震剖面拾取潜山内幕产状稳定的地层界面与潜山顶部不整合面的交点(设为点a)，并确定沿该剖面线方向地层界面的视产状，设所得视倾向和视倾角分别为α1和β1；选择另一条过点a的反射质量好、容易解释的地震剖面，通过地震解释确定出潜山内幕同一地层界面沿另一条地震剖面线方向的视产状，设所得视倾向和视倾角分别为α2和β2；运用步骤(3)作图法确定目的层界面的真倾向(α)和真倾角(β)。

由于该地层界面在整个制图区或其中某一断块区内横向上产状稳定，进一步利用放线距法确定该地层界面一系列不同高度的走向线。所谓的放线距法，即对于某一单斜地层，假设其真倾角为β，不同走向线之间的等高距为δh，则相邻两条走向线在水平面上的投影距离(称为放线距)δl＝δh*cotβ(图3)，根据目的层界面沿两条不同方向地震剖面的视倾向和视倾角，直接利用图4作图法求出该地层界面的倾向线ad和放线距δl。放线距确定过程中等高距δh根据潜山顶部不整合面构造图等值线距确定。同时，图4的作图比例尺选择与潜山顶部不整合面构造图的比例尺相同。然后以潜山顶部不整合面构造图(如图5中的等值线所示)为制图底图，根据图4确定的目的层界面倾向线ae和放线距(ad＝δl)在制图底图上确定出该地层界面的一系列不同高度的走向线，如图5中垂直于倾向线ae的直线所示。通过寻找不同高度走向线与潜山顶部不整合界面构造等值线的交点，如图5中的交点1-11所示，这些交点实际上均为目的层界面在潜山顶部不整合面上的出露点，按照高度渐变原则将交点用圆滑曲线相连，并使连线符合v字型法则，得到目的层界面在整个制图区或单一断块区内地下地质图上的地质界线。

(5)根据步骤(2)确定的地层产状变化明显区域，根据地震反射质量情况，参考制图精度，选择若干条深部地震反射同相轴清晰、质量较好、能够反映地层产状变化规律的控制性骨干地震剖面进行解释，沿各条地震剖面拾取地层界面与潜山顶部不整合面的交点(i类点)和除交点外的地层界面产状明显变化的控制点(ii类点)，利用步骤(3)作图法，确定目的层界面在每一个关键点(包括i类点和ii类点)处的真产状；将拾取到的i类点、ii类点转投到制图底图(潜山顶部不整合面构造图)上，标明各点处目的层界面的产状信息，在ii类点处同时加标相应目的层界面的时间或深度信息。

当某制图区域内通过地震解释拾取到的i类点在空间上分布相对密集时，在制图底图上对i类点直接连线得到目的层界面对应的地质界线。

当拾取到的i类点在制图区内分布稀疏时，根据已得到的各点(包括i类点和ii类点)处的地层产状信息，分析目的层界面产状的空间变化规律；同时，在制图底图上绘制出目的层界面在各点处的倾向线，延长倾向线，依次确定出相邻的不同方位倾向线的交点，进而将制图区域划分为不同的产状变化区；根据各点处的地层产状信息(如图6中a、b、c、d点处所示)，在潜山顶部不整合面构造图上绘制出目的层界面在各点处的倾向线，如图6中带箭头的长线所示，延长各控制点(i类和ii类点)处的地层界面倾向线，依次确定出相邻的不同方位倾向线的交点(如图6中点o1、o2、o3等)；根据潜山顶部不整合面构造图上等值线距(δh)和各点处地层倾角(βi)确定出各点处沿倾向线的放线距(δh*cotβi)，并根据制图比例尺确定出制图底图上放线距对应的制图长度，如图6中的δl1、δl2、δl3、δl4所示；根据不同方位倾向线上的放线距，分别绘制不同扇形区内目的层界面构造等值线，各扇形区内弧形等值线均向扇形区的顶点o1、o2、o3等方向弯曲，最终得到制图区内目的层界面的构造等值线图(图6)。

可选的：当某制图区内目的层产状信息点相对多且地层产状变化很大时，运用上述方法绘制出各点处倾向线(图7中虚线所示)，并沿倾向线确定出不同高度走向线后(图7中实线所示)，根据地层产状变化规律可以直接编制目的层界面构造等值线图(图8)。

根据目的层界面构造等值线和潜山顶部不整合面相同深度构造等值线交点，确定潜山内幕地层界面在潜山顶部不整合面上的一系列出露点，与i类点结合，按照深度渐变的原则同时考虑v字型法则，依次连接各点，得到该地层界面在地下地质图上的地质界线。

(6)根据上述步骤(4)和(5)，针对潜山内幕不同地层界面，按照地层时代由新到老的顺序在潜山顶部不整合面构造底图上绘制相应的地质界线，当潜山内部含有其它不整合接触或岩体侵入接触时，则先在潜山顶部不整合面构造底图上绘制潜山内部不整合面或侵入接触界面对应的地质界线，再绘制地层界面对应的地质界线。

(7)综合考虑潜山内幕构造演化特征，并结合由钻井或录井资料得到的制图不整合面下伏地层时代信息，修改、完善所绘制的各地层界面对应的地质界线，使各地质界线在地下地质图上的分布符合地质规律，并与已知的相关地质信息相吻合。

(8)修饰、上色，擦掉制图辅助线，按照图例修饰各地质界线，并标注上相应的地层时代，完善相应的制图要素(图名、图例、比例尺等)，得到地下地质图。

本发明的有益效果是，可以根据潜山内幕地层的产状变化情况，通过仅解释一条关键性地震剖面(对于产状稳定地层)或有选择性地解释若干条地震反射质量较好、能够反映地层产状变化规律的控制性骨干地震剖面(对于产状明显变化地层)，即可运用该方法确定出该地层界面在地下地质图上的地质界线，一方面大大减少了地震剖面解释的工作量，节省了制图时间，提高了制图效率，同时也有效地克服了深部地震反射资料整体质量差对潜山油气田地下(古)地质图编制工作的制约。

本发明不局限于上述具体实施方式，根据上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，本发明还可以做出其它多种形式的等效修改、替换或变更，均属于本发明的保护范围。