无井约束确定深水扇富砂区的方法和系统

1.本发明属于地质资源与地质工程技术领域，尤其涉及一种无井约束确定深水扇富砂区的方法和系统。


背景技术：

2.石油和天然气是国民经济发展的重要战略资源，随着勘探深度的不断深入，油气勘探已由构造油气藏向岩性油气藏发展。油气勘探实践证实：发育在深水(包括深海和深湖)沉积环境中由沉积物重力流形成的扇状或锥状沉积物堆积体(深水扇)能够形成浊积扇岩性油气藏，是全球油公司高效增储的重要靶区。与陆上河流-三角洲油气储层相比，深水扇储层在沉积构成、切叠关系、非均质性和分布模式等方面更加复杂，如何确定深水扇富砂区是浊积扇岩性油气藏高效勘探开发的核心关键。
3.现有技术中有井约束储层反演预测富砂区的技术核心是充分挖掘钻井资料所蕴含的海底扇岩石弹性信息，建立深水扇岩石物理信息与地震属性之间的对应关系，进而确定海底扇富砂区。然而这一方法严重依赖测井资料，需要测井资料作为约束条件来获取深水扇波阻抗。受海上钻井高作业成本制约、深水钻井数量往往较少或无钻井信息可供使用。


技术实现要素：

4.针对现有技术的上述缺陷或不足，本发明提供了一种无井约束确定深水扇富砂区的方法和系统，以解决现有技术中不能在无井约束条件下确定深水扇富砂区的技术问题。
5.为了实现上述目的，本发明提供一种无井约束确定深水扇富砂区的方法，所述无井约束确定深水扇富砂区的方法包括以下步骤：
6.步骤s10，确定三维地震资料中目标深水扇的顶界面和底界面；
7.步骤s20，根据所顶界面和所述底界面的深度差数值绘制平面厚度等值图，根据所述顶界面的深度数值绘制顶界面构造平面等值图；
8.步骤s30，根据所述平面厚度等值图和所述顶界面构造平面等值图确定富泥区和富砂区。
9.在本发明实施例中，所述步骤s30具体包括：
10.步骤s31，确定所述平面厚度等值图的厚度等值线闭合且数字化增大的第一区域；
11.步骤s32，确定所述顶界面构造平面等值图的顶界面构造等值线加密且数值减小的第二区域；
12.步骤s33，根据所述第一区域和所述第二区域的交汇区确定所述富砂区。
13.在本发明实施例中，所述步骤s31具体包括：
14.步骤s311，依据所述平面厚度等值图内的等值线是否闭合，确定厚度等值线闭合区域；
15.步骤s312，依据所述平面厚度等值图内的等值线数值从扇体周缘向扇体中心是否增大，确定厚度等值数值向中心增大区域；
16.步骤s313，根据所述厚度等值线闭合区域和所述厚度等值数值向中心增大区域的交汇区域确定所述第一区域。
17.在本发明实施例中，所述步骤s32具体包括：
18.步骤s321，依据所述顶界面构造平面等值图内的等值线是否加密，确定构造等值线加密区域；
19.步骤s322，依据所述顶界面构造平面等值图内的等值线数值从扇体周缘向扇体中心是否减小，确定构造等值线向中心减小区域；
20.步骤s322，根据所述构造等值线加密区域和所述构造等值线向中心减小区域的的交汇区域确定所述第二区域。
21.在本发明实施例中，所述步骤s30之后还包括：
22.步骤s40，依据顶凸幅度评价所述富砂区的富砂程度。
23.在本发明实施例中，其中顶凸幅度依据以下计算公式获得：
24.ab＝d/h，
25.ab为顶凸幅度，
26.d为富砂区顶界面的实际长度，
27.h为富砂区外边缘的直线距离。
28.在本发明实施例中，富砂程度的具体评价为：
29.2.0≤ab时，砂地比≤30％，富砂程度低；
30.2.0＜ab＜2.5时，30％≤砂地比≤50％，富砂程度中等；
31.2.5≤ab时，50％≤砂地比，富砂程度高。
32.在本发明实施例中，所述步骤s10具体包括：
33.步骤s11，利用所述三维地震资料获取所述目标深水扇的典型地震剖面图；
34.步骤s12，采用包络面方法确定所述典型地震剖面图内具有相同地震相特征的所述顶界面和所述底界面。
35.在本发明实施例中，所述步骤s10还包括：
36.步骤s13，将所述顶界面和所述底界面在顺物源和垂直物源方向进行追踪对比并实现所述顶界面和所述底界面的三维空间闭合。
37.本发明还提出一种无井约束确定深水扇富砂区的系统，所述无井约束确定深水扇富砂区的系统包括：
38.图形处理模块，用于确定地震资料中目标深水扇的顶界面和底界面，
39.图形绘制模块，用于根据所顶界面和所述底界面的深度差数值绘制平面厚度等值图，根据所述顶界面的深度数值绘制顶界面构造平面等值图；
40.评价模块，用于根据所述平面厚度等值图和所述顶界面构造平面等值图确定富泥区和富砂区。
41.通过上述技术方案，本发明实施例所提供的无井约束确定深水扇富砂区的方法具有如下的有益效果：
42.先确认目标深水扇的顶界面和底界面，通过顶界面和底界面闭合形成封闭区域，以方便后续的评价操作，然后根据顶界面和底界面的深度差数值绘制平面厚度等值图，和顶界面构造平面等值图，并通过两种图像分析交汇获得富泥区和富砂区的分布，相比现有
技术中的富砂区确定方式，无需打井，仅需对现有三维地震资料进行数据处理，其中图像绘制和顶界面、底界面的确定均可采用计算机输入参数的方式获得。本发明通过先确定封闭区再绘制平面厚度等值图、顶界面构造平面等值图，最后交汇两种图像获得富泥区和富砂区分布，无需打井就能快速确定富砂区，降低了富砂区确定的成本。
43.本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
44.附图是用来提供对本发明的理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
45.图1是无井约束确定深水扇富砂区的方法第一实施例流程图；
46.图2是是无井约束确定深水扇富砂区的方法第二实施例流程图；
47.图3是根据本发明一实施例中典型地震剖面图；
48.图4是目标深水扇的平面厚度等值图；
49.图5是目标深水扇的顶界面构造平面等值图；
50.图6是目标深水扇的富砂区划分图；
51.图7是不同富砂区顶凸幅度示意图。
具体实施方式
52.以下结合附图对本发明的具体实施例进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
53.下面参考附图描述根据本发明的无井约束确定深水扇富砂区的方法。
54.如图1所示，在本发明的实施例中，提供一种无井约束确定深水扇富砂区的方法，在本发明提供的无井约束确定深水扇富砂区的方法的第一实施例中，所述无井约束确定深水扇富砂区的方法包括以下步骤：
55.步骤s10，确定三维地震资料中目标深水扇的顶界面和底界面；
56.步骤s20，根据所顶界面和所述底界面的深度差数值绘制平面厚度等值图，根据所述顶界面的深度数值绘制顶界面构造平面等值图；
57.步骤s30，根据所述平面厚度等值图和所述顶界面构造平面等值图确定富泥区和富砂区。
58.本实施例中先确认目标深水扇的顶界面和底界面，通过顶界面和底界面闭合形成封闭区域，以方便后续的评价操作，然后根据顶界面和底界面的深度差数值绘制平面厚度等值图，和顶界面构造平面等值图，并通过两种图像分析交汇获得富泥区和富砂区的分布，相比现有技术中的富砂区确定方式，无需打井，仅需对现有三维地震资料进行数据处理，其中图像绘制和顶界面、底界面的确定均可采用计算机输入参数的方式获得。本实施例中通过先确定封闭区再绘制平面厚度等值图、顶界面构造平面等值图，最后交汇两种图像获得富泥区和富砂区分布，无需打井就能快速确定富砂区，降低了富砂区确定的成本。
59.如图2所示，进一步地，根据本发明提供的无井约束确定深水扇富砂区的方法的第一实施例提出无井约束确定深水扇富砂区的方法的第二实施例，在本发明实施例中，所述步骤s30具体包括：
60.步骤s31，确定所述平面厚度等值图的厚度等值线闭合且数字化增大的第一区域；
61.步骤s32，确定所述顶界面构造平面等值图的顶界面构造等值线加密且数值减小的第二区域；
62.步骤s33，根据所述第一区域和所述第二区域的交汇区确定所述富砂区。
63.具体地，本实施例中通过确认平面厚度等值图像中厚度等值线闭合且数字化增大的第一区域和顶界面构造平面等值图中顶界面构造等值线加密且数值减小的第二区域，再通过交汇的方式确定富砂区，其余未交汇区域为富泥区。具体厚度等值线闭合、数字化增大、顶界面构造等值线加密以及数值减小，可通过扫描图像的线条趋势获取。
64.根据本发明提供的无井约束确定深水扇富砂区的方法的第二实施例提出无井约束确定深水扇富砂区的方法的第三实施例，在本发明实施例中，所述步骤s31具体包括：
65.步骤s311，依据所述平面厚度等值图内的等值线是否闭合，确定厚度等值线闭合区域；
66.步骤s312，依据所述平面厚度等值图内的等值线数值从扇体周缘向扇体中心是否增大，确定厚度等值数值向中心增大区域；
67.步骤s313，根据所述厚度等值线闭合区域和所述厚度等值数值向中心增大区域的交汇区域确定所述第一区域。
68.本实施例中，可通过先确定等值线闭合区域的方式，再确定厚度等值数值向中心增大区域，最后将两个区域交汇，获得交汇的方式确定第一区域。能准确获取第一区域，方便后续富砂区和富泥区的确定。
69.根据本发明提供的无井约束确定深水扇富砂区的方法的第二实施例提出无井约束确定深水扇富砂区的方法的第四实施例，在本发明实施例中，所述步骤s32具体包括：
70.步骤s321，依据所述顶界面构造平面等值图内的等值线是否加密，确定构造等值线加密区域；
71.步骤s322，依据所述顶界面构造平面等值图内的等值线数值从扇体周缘向扇体中心是否减小，确定构造等值线向中心减小区域；
72.步骤s322，根据所述构造等值线加密区域和所述构造等值线向中心减小区域的的交汇区域确定所述第二区域。
73.本实施例中，具体通过先确定等值线加密区域，再确定构造等值线向中心减小区域，最后通过等值线加密区域和构造等值线向中心减小区域的交汇区域为第二区域。在另一实施例中可先确定构造等值线向中心减小区域，再确定等值线加密区域，最终获得交汇区域。本实施例通过两区域交汇的方式获得第二区域，能快速有效确定第二区域。
74.在一实施例中，所述步骤s30之后还包括：
75.步骤s40，依据顶凸幅度评价所述富砂区的富砂程度。
76.本实施例中，在确定富砂区和富泥区后依据顶凸幅度对富砂区的富砂程度进行评价，能够快速落实目标深水扇的富砂区，并对其富砂性进行快速评价，对浊积扇岩性油气藏高效勘探开发具有重大实践意义。
77.本发明实施例中，顶凸幅度依据以下计算公式获得：
78.ab＝d/h
79.ab为顶凸幅度，
80.d为富砂区顶界面的实际长度，
81.h为富砂区外边缘的直线距离。
82.本实施例中具体通过富砂区顶界面的实际长度和富砂区外边缘的直线距离对富砂区的顶凸幅度进行数字化计算，使富砂区的富砂程度评价更加精确，且涉及的数据类型较少，能快速有效获得富砂程度数据。
83.如图7所示，在一实施例中，富砂程度的具体评价为：
84.2.0≤ab时，砂地比≤30％，富砂程度低；
85.2.0＜ab＜2.5时，30％≤砂地比≤50％，富砂程度中等；
86.2.5≤ab时，50％≤砂地比，富砂程度高。
87.本实施例中的顶凸幅度对应富砂程度的三个等级，快速获取富砂区的富砂等级，使得富砂程度的评价更加高效。
88.具体地，所述步骤s10具体包括：
89.步骤s11，利用所述三维地震资料获取所述目标深水扇的典型地震剖面图；
90.步骤s12，采用包络面方法确定所述典型地震剖面图内具有相同地震相特征的所述顶界面和所述底界面。
91.具体本实施例中的三维地震资料可通过扫描雷达扫描获得，地震相特征包括地震反射振幅、地震反射频率以及地震反射连续性，其中，地震反射振幅具有强、中和弱三个等级，可依据地震反射层的颜色深浅来确定，颜色越深则振幅越强，而颜色愈浅则振幅愈弱，地震反射频率具有高、中和低三个级别，可根据单一地震反射层的厚度来判别，厚度愈大则频率愈小，而厚度越小则频率越大，地震反射连续性具有好、中和差三个等级，可依据地震反射层的横向连续程度来确定，横向越连续程度越高则连续性越好，而横向越连续程度越高越低则连续性越差。本实施例中通过初步的图形处理获得典型地震剖面图，以方便地震相特征的识别，采用包络面方法确定典型地震剖面图内具有相同地震相特征，来确定顶界面和底界面，能较为准确有效的划分区域。
92.在一实施例中，所述步骤s10还包括：
93.步骤s13，将所述顶界面和所述底界面在顺物源和垂直物源方向进行追踪对比并实现所述顶界面和所述底界面的三维空间闭合。
94.本实施例中底界面和顶界面的封闭的方式具体采用相似法在顺物源和垂直物源方向进行追踪对比，能快速精确实现封闭区域的确定。具体的相似度根据预设的相似阈值确定。
95.本发明还提出一种无井约束确定深水扇富砂区的系统，所述系统包括：
96.图形处理模块，用于确定地震资料中目标深水扇的顶界面和底界面，
97.图形绘制模块，用于根据所顶界面和所述底界面的深度差数值绘制平面厚度等值图，根据所述顶界面的深度数值绘制顶界面构造平面等值图；
98.评价模块，用于根据所述平面厚度等值图和所述顶界面构造平面等值图确定富泥区和富砂区。
99.本实施例中先通过图形处理模块确认目标深水扇的顶界面和底界面，通过顶界面和底界面闭合形成封闭区域，以方便后续的评价操作，然后通过图形绘制模块根据顶界面和底界面的深度差数值绘制平面厚度等值图，和顶界面构造平面等值图，并通过评价模块
针对两种图像分析交汇获得富泥区和富砂区的分布，相比现有技术中的富砂区确定方式，无需打井，仅需对现有三维地震资料进行数据处理，其中图像绘制和顶界面、底界面的确定均可采用计算机输入参数的方式获得。本实施例中通过先确定封闭区再绘制平面厚度等值图、顶界面构造平面等值图，最后交汇两种图像获得富泥区和富砂区分布，无需打井就能快速确定富砂区，降低了富砂区确定的成本。
100.在一实施例中，通过上述无井约束确定深水扇富砂区的方法确定渤中凹陷渐新世东二下段某深水扇的富砂区。首先利用三维地震资料，获取如图3所示典型地震剖面，目标深水扇以丘形中强振幅-中差连续-中低频率地震反射的地震相特征为主要特征。该丘形中强振幅-中差连续-中低频率地震相的顶部包络面(图3中的双点划线)为顶界面，其底部包络面(图3中的粗实线)为底界面。在顶界面和底界面的基础上，开展目标深水扇追踪对比并实现三维空间闭合。
101.接着依据底界面深度与顶界面深度之差，利用计算机绘制如图4左侧所示的深水扇的平面厚度等值图。在平面厚度等值图上，依据“等值线是否闭合以及等值线数值是否从扇体周缘向扇体中心是否增大”，确定第一区域，如图4右侧双点划线所示；依据顶界面得到顶界面构造平面等值图，如图5左侧所示，在顶界面构造平面等值图上确定等值线加密且数值减小的第二区域，如图5右侧虚线所示。获取“厚度等值线闭合且数值增大”与“构造等值线闭合且数值减小”的交汇区域为深水扇的富砂区，如图6右侧实线区域所示。
102.最后依据顶凸幅度，确定深水扇富砂区的富砂程度，共识别了三个富砂区，如图6所示，粗实线所示的三个区域，进而利用顶凸幅度计算公式计算得到这三个富砂区的顶凸幅度，其中，第一富砂区的顶凸幅度为2.07＜ab＜2.22”；第二富砂区和第三富砂区计算顶凸幅度为：2.68＜ab。
103.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
104.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
105.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
106.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述
实施例进行变化、修改、替换和变型。