边界断层活动性的定量表征方法与流程

本发明涉及沉积地质理论、油气地质勘探、地球物理及技术应用领域，特别是涉及到一种边界断层活动性的定量表征方法。

背景技术：

1、断层的发育对盆地边界形态及沉积演化具有重要的控制作用，断层的静态几何特征与组合关系控制着沉积体系的类型(张伟忠等，2017)。断层活动性分析是表征断层发育特征的重要方法之一。不同时期断层活动性的差异控制了沉积中心的迁移及油气输导体系的发育及展布特征。

2、目前，关于断层活动性主要的评价方法有断层生长指数法、断层落差法、断层活动速率法等(李勤英等，2000；赵勇等，2003；陈刚等，2007；康洪全等，2017)，但是这类方法主要是针对某一区域具有完整上、下盘地层的断层。主要原理是基于上、下盘地层厚度差异及速率来判断区域断层的活动性特征。然而，对于断陷盆地边界断层而言，大多数存在下盘缺失的现象，关于这类边界断层活动性的研究较少，也没有形成一套公认的评价方法。

3、研究表明断陷湖盆随着边界断层活动，断坡面区域在地震剖面上其上盘呈现明显的楔状沉积特征(康洪全等，2017)，具有快速成洼的地层发育特征，洼陷中心区域往往形成厚度最大中心。一般来讲，断层活动能够为沉积物堆积提供较大的可容空间，造成地层连续超覆在底界面之上。当断层不活动，处于构造稳定期时，地层则会稳定沉积，垂向上层层叠置，表现出近平缓层序。这类断层的运动学特征对认识盆地的结构、沉积充填及油气成藏都具有重要意义。而这类边界断层在断层活动性方面一直没有好的评价方法，严重制约了断陷湖盆断层边界处沉积储层展布特征研究，进而也影响了该区域油气的高效勘探。

4、在申请号：cn201810287211.6的中国专利申请中，涉及到一种走滑断层构造演化解析方法。通过计算走滑断层不同位置的断层古落差，分析沿走滑方向断层古落差的周期性韵律变化；利用恢复的不同时期走滑断层两侧的垒堑结构，确定走滑断层两侧的不同地层沉积前的盆地原型，并识别走滑断层的“阻尼段”；通过计算断层的单位活动强度，表征走滑断层的走滑量；利用计算的走滑断层应变能释放率，分析走滑断层不同部位的动力学机制；利用构造应力场数值模拟从动力学方面解释断层，并验证走滑断层的成因机制。该发明专利从几何学、运动学以及动力学上三个方面，时间、空间四维角度系统的提出了一种分析走滑断层成因机制、演化过程的方法。

5、在申请号：cn201710915734.6的中国专利申请中，涉及到一种适用于上升盘地层缺失型断层的活动性计算方法，包括：通过平衡剖面法对断层的演化过程进行恢复；利用回剥法将目的层恢复到沉积期末的状态；将构造复原后断层两盘的目的层地层厚度差作为古落差d；确定断层倾角与沉积时间；通过公式计算得出断层滑动速率，来表征断层活动性。该定量评价方法应用简便，在构造恢复的基础上规避了地层缺失的影响，又同时考虑了古落差、断层倾角和沉积时间3个因素，更为全面的反映了断层的活动性特征。

6、在申请号：cn202110631076.4的中国专利申请中，涉及到一种断陷盆地的活动性判断方法、装置、电子设备和存储介质。该断陷盆地的活动性判断方法包括：根据断陷盆地边界断层的位置确定断陷盆地的洼槽区和斜坡区；确定所述洼槽区和所述斜坡区中各地层界面的埋深；根据所述洼槽区和所述斜坡区中各地层界面的埋深差确定所述断陷盆地边界断层的活动性。该发明实施例通过断陷盆地中各部位之间地层埋深差异的分析，实现对断陷盆地边界断层活动性的准确判断，进而提高了对边界断层上升盘缺少地层沉积或地层被剥蚀的断陷盆地进行活动性判断的准确性。

7、以上现有技术均与本发明有较大区别，未能解决我们想要解决的技术问题，为此我们发明了一种新的边界断层活动性的定量表征方法。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种求取断层活动速率，为区域有利储集体发育及综合评价奠定基础的边界断层活动性的定量表征方法。

2、本发明的目的可通过如下技术措施来实现：边界断层活动性的定量表征方法，该边界断层活动性的定量表征方法包括：

3、步骤1，整理和收集区域地震资料，明确区域边界断层面测量位置；

4、步骤2，开展地震解释，明确不同沉积期次顶底界面；

5、步骤3，明确楔形沉积体近源最大沉积厚度区与远源稳定地层发育沉积区位置；

6、步骤4，基于地震解释剖面，结合区域地震时深关系，明确楔形沉积体最大沉积厚度和远源稳定地层发育区沉积厚度；

7、步骤5，结合区域地层沉积年代，计算边界断层区楔形沉积体落差速率，获得边界断层活动性。

8、本发明的目的还可通过如下技术措施来实现：

9、在步骤1，针对边界断层沉积区切取垂直边界断层地震剖面，结合地震属性特征、钻测录井资料明确区域边界断层面测量位置。

10、在步骤2，依据层序地层学原理，结合区域标志层属性特征对地震剖面进行解释，开展地震同相轴追踪，精细解释并明确沉积期次的顶底界面。

11、在步骤2，基于区域地震剖面解释，结合区域标志层识别各沉积期沉积地层并进行划分，在区域地震时深转换关系基础上，确定断层上盘楔形沉积区近源地层各层位的最大沉积厚度hmax。

12、在步骤3，基于地震剖面及钻、测、录井资料分析，明确楔形沉积体近源区确定最大沉积厚度位置，同时在楔形沉积体远源缓坡区寻找地层稳定发育区作为测量点。

13、在步骤3，在同一地震剖面上寻找远源地层发育稳定平缓的位置点，并测量沉积地层顶底界面竖直厚度hv，再根据楔形远端地层底界倾角θ和区域时深关系计算测量点地层沉积厚度h＝hvcosθ，并计算与最大沉积厚度之间的差值△h＝hmax-h；基于此原理，进而计算各个层位沉积期的厚度差值。

14、在步骤4，结合前人研究成果的区域地层沉积年代t，即可求取楔形沉积体各个层位的相对落差速率af＝(hmax-h)/t；并可以采用直方图形式对各个层位沉积期的边界断层活动性进行表征，并在测量点区域进行标注。

15、在步骤4，在地震解释剖面上，结合区域时深关系，在最大沉积厚度位置确定最大沉积厚度hmax；并在远源稳定地层发育区测量点，确定地层顶底界面竖直厚度hv，再根据楔形远端地层底界倾角θ计算测量点地层沉积厚度h＝hv*cosθ，进而计算与最大沉积厚度之间的差值△h。

16、在步骤5，基于区域断层活动性计算可以明确研究区边界断层不同位置的断层活动性平面图，为断层活动背景下研究区沉积砂体空间展布的综合分析评价提供参考。

17、在步骤5，在以上综合分析的基础上，结合区域地层沉积年代t，按照楔形落差速率法求得边界断层活动速率af＝△h/t＝(hmax-h)/t＝(hmax-hv*cosθ)/t。

18、在步骤5，基于上述边界断层活动性计算方法，获得该地区不同沉积期不同区域断层活动性；并在区域平面图上可勾画某沉积期的断层活动性平面分布图，有利于分析沉积砂体的空间分布，从而指导区域综合评价。

19、本发明中的边界断层活动性的定量表征方法，是利用边界断层上盘沉积地层厚度差异速率来判识边界断层活动性的方法。具体而言，是一种基于地震相特征分析，结合层序地层学原理，利用边界断层附近上盘楔形沉积体厚度与远源同层稳定地层沉积厚度之间差值速率，进而判断区域边界断层相对活动性的一种定量表征方法—楔形相对落差速率法。本发明是适合断陷湖盆边界断层活动性分析的方法，在充分结合区域地震相特征分析基础上，对地层进行精细解释，结合区域地震时深关系，明确同一沉积期不同区域地层厚度差值，进而求取断层活动速率，为区域有利储集体发育及综合评价奠定基础。