断层演化过程的分析方法、装置、系统及存储介质与流程

1.本技术涉及石油勘探技术领域，特别地涉及一种断层演化过程的分析方法、装置、系统及存储介质。


背景技术：

2.雁列断层是走滑断裂在平面上的重要表现形式之一，也是走滑断裂明显的识别标志。雁列断层排列及展布的阶式特征，不仅可以判断走滑断裂的运动方向，对走滑断裂最终的演变过程和结果也具有指示意义。现有技术多对雁列断层演化过程进行定性分析，如通过扫描电镜也明确了雁列裂纹的演化规律；通过雁列式断裂演变过程的物理场研究，对雁列断层进行了有限元和断裂力学分析，确定了压缩加载条件下雁列断层之间应力场及相应的潜在破坏场。此外，关于雁列断层的模拟技术，更多的精力集中在对模拟实验设备的更新上，在解决不同方向、不同性质施力方式方面进行了探索，使得模拟过程中更加接近实际模型，但还是无法突破定量分析雁列断层演化过程的瓶颈。
3.而且上述方法存在的问题还有：(1)对雁列断层进行应力场分析实现过程较为复杂，且无法直观的得到断裂演化过程中各种参数变化的关系；(2)由于微观领域雁列裂纹的演化规律的实验是对样品施加剪切应力，但实际地质情况几乎没有纯粹的剪切应力作用，多伴有压扭或张扭作用，因此该尺度的实验结果对实际地质尺度雁列断层的演化规律借鉴意义不大；(3)工程领域多关注雁列断层破坏原因，因此建立的力学模型无法对雁列断层的最终演化结果进行描述。
4.因此现有方法对雁列断层演化过程中的各参数之间关系缺乏合理的表述，对雁列断层的最终演化结果缺乏有效的判识。


技术实现要素：

5.针对上述问题，本技术提供一种断层演化过程的分析方法、装置、系统及存储介质，解决了现有技术中的对于雁列断层的演化过程分析困难的技术问题。
6.第一方面，本技术提供了一种断层演化过程的分析方法，所述方法包括：
7.步骤s110：获取参考断层的尺寸、地质构造信息和地球物理资料；
8.步骤s120：根据所述参考断层的尺寸，按照预设比例缩小得到实验模型的尺寸，根据所述地质构造信息，确定力学特征与所述地质构造信息相匹配的实验材料种类，并根据所述地球物理资料，确定所述参考断层的基底断裂展布特征、受力方向和应力边界条件；
9.步骤s130：根据述实验模型的尺寸、所述实验材料种类和所述基底断裂展布特征，构建所述参考断层对应的所述实验模型；
10.步骤s140：根据所述受力方向和所述应力边界条件，对所述实验模型施力，并在施力过程中采集所述实验模型的演化数据；
11.步骤s150：根据所述演化数据，将所述实验模型中走滑断裂的演化过程划分为多个阶段，并确定所述实验模型中走滑断裂的平面参数在各个演化阶段下的定量关系；
12.步骤s160：获取目标断层中走滑断裂的平面参数，并根据所述实验模型中走滑断裂的平面参数在各个演化阶段下的定量关系，确定与所述目标断层的走滑断裂的平面参数相匹配的演化阶段。
13.根据本技术的实施例，可选的，上述断层演化过程的分析方法中，步骤s120中，根据所述地球物理资料，确定所述参考断层的基底断裂展布特征、受力方向和应力边界条件，包括以下步骤：
14.根据所述地球物理资料，确定所述参考断层的基底断裂展布特征、受力方向、应力边界条件和走滑断裂的展布特征。
15.根据本技术的实施例，可选的，上述断层演化过程的分析方法中，步骤s140，包括以下步骤：
16.根据所述受力方向和所述应力边界条件，对所述实验模型施力，在施力过程中采集所述实验模型的演化数据，并在施力结束之后，得到所述实验模型的实验结果。
17.根据本技术的实施例，可选的，上述断层演化过程的分析方法中，步骤s140之后，还包括：
18.步骤s142：根据所述实验模型的实验结果，确定所述实验模型的实验结果的走滑断裂的展布特征；
19.步骤s144：判断所述实验模型的实验结果中走滑断裂的展布特征与所述参考断层的走滑断裂的展布特征是否相同；
20.步骤s146：当所述实验结果的走滑断裂的展布特征与所述参考断层的走滑断裂的展布特征不相同时，重复执行步骤s120至步骤s144，直至得到的所述实验结果的走滑断裂的展布特征与所述参考断层的走滑断裂的展布特征相同。
21.根据本技术的实施例，可选的，上述断层演化过程的分析方法中，所述平面参数包括断裂间距和断裂首尾距离；
22.所述演化数据包括所述实验模型的走滑断裂在不同滑移距下的断裂间距和断裂首尾距离。
23.根据本技术的实施例，可选的，上述断层演化过程的分析方法中，步骤s150，包括以下步骤：
24.根据所述实验模型中走滑断裂在不同滑移距下的断裂间距和断裂首尾距离，确定不同所述滑移距下所述断裂首尾距离的绝对值与所述断裂间距的比值；
25.根据所述断裂首尾距离和所述断裂首尾距离，以及所述断裂首尾距离的绝对值与所述断裂间距的比值随所述滑移距的变化趋势，将所述实验模型中走滑断裂的演化过程依次划分为初始发育阶段、扩展发育阶段、成熟发育阶段和稳定发育阶段，并确定所述实验模型中走滑断裂的平面参数在各个演化阶段下的定量关系。
26.根据本技术的实施例，可选的，上述断层演化过程的分析方法中，
27.在所述初始发育阶段，所述断裂首尾距离和所述断裂间距均随所述滑移距的增大而增大；
28.在所述扩展发育阶段，所述断裂首尾距离和所述断裂间距均随所述滑移距的增大而减小，所述断裂首尾距离大于所述断裂间距，所述断裂首尾距离的绝对值与所述断裂间距的比值大于1；
29.在所述成熟发育阶段，所述断裂首尾距离小于等于所述断裂间距，所述断裂首尾距离的绝对值与所述断裂间距的比值小于等于1；
30.在所述稳定发育阶段，所述断裂首尾距离小于所述断裂间距，所述断裂首尾距离和所述断裂间距在单位滑移距内的变化率小于预设变化率，且所述断裂首尾距离的绝对值与所述断裂间距的比值大于1。
31.第二方面，本技术提供一种断层演化过程的分析装置，所述装置包括：
32.获取模块，用于获取参考断层的尺寸、地质构造信息和地球物理资料；
33.分析模块，用于根据所述参考断层的尺寸，按照预设比例缩小得到实验模型的尺寸，根据所述地质构造信息，确定力学特征与所述地质构造信息相匹配的实验材料种类，并根据所述地球物理资料，确定所述参考断层的基底断裂展布特征、受力方向和应力边界条件；
34.构建模块，用于根据述实验模型的尺寸、所述实验材料种类和所述基底断裂展布特征，构建所述参考断层对应的所述实验模型；
35.施力模块，用于根据所述受力方向和所述应力边界条件，对所述实验模型施力，并在施力过程中采集所述实验模型的演化数据；
36.划分模块，用于根据所述演化数据，确定所述实验模型中走滑断裂的平面参数在各个演化阶段下的定量关系；
37.匹配模块，用于获取目标断层中走滑断裂的平面参数，并根据所述实验模型中走滑断裂的平面参数在各个演化阶段下的定量关系，确定与所述目标断层的走滑断裂的平面参数相匹配的演化阶段。
38.第三方面，本技术提供一种断层演化过程的分析系统，包括：存储器、控制器、砂箱实验装置和施力装置；
39.砂箱实验装置，用于构建实验模型；
40.施力装置，用于对所述实验模型进行施力；
41.所述存储器上存储有计算机程序，该计算机程序被所述控制器执行时，执行如第一方面中任一项所述的断层演化过程的分析方法，以控制所述砂箱实验装置构建所述实验模型，并控制所述施力装置对所述实验模型进行施力。
42.第四方面，本技术提供一种存储介质，该存储介质存储的计算机程序，可被一个或多个处理器执行，可用来实现如第一方面中任意一项所述的断层演化过程的分析方法。
43.与现有技术相比，上述方案中的一个或多个实施例可以具有如下优点或有益效果：
44.本技术提供的一种断层演化过程的分析方法、装置、系统及存储介质，所述方法包括根据述实验模型的尺寸、所述实验材料种类和所述基底断裂展布特征，构建所述参考断层对应的所述实验模型；根据所述受力方向和所述应力边界条件，对所述实验模型施力，并在施力过程中采集所述实验模型的演化数据；根据所述演化数据，将所述实验模型中走滑断裂的演化过程划分为多个阶段，并确定所述实验模型中走滑断裂的平面参数在各个演化阶段下的定量关系；获取目标断层中走滑断裂的平面参数，并根据所述实验模型中走滑断裂的平面参数在各个演化阶段下的定量关系，确定与所述目标断层的走滑断裂的平面参数相匹配的演化阶段。该方法运用基于构造物理学的实验研究方法，模拟对应岩性状态下断
层发育的过程并建立各控制因素的定量关系，对雁列断层的演化阶段和其最终的演化方向进行判定，对于预测走滑断裂发育区周边非地震资料覆盖区断裂演化特征及指导走滑断裂领域勘探及井位部署和优化具有重要意义。
附图说明
45.在下文中将基于实施例并参考附图来对本技术进行更详细的描述：
46.图1为本技术实施例提供的一种断层演化过程的分析方法的流程示意图；
47.图2为本技术实施例提供的一种断层演化过程的分析方法的另一流程示意图；
48.图3为本技术实施例提供的某一参考断层的实验模型的断层发育模式示意图；
49.图4为本技术实施例提供的某一参考断层的实验模型在滑移距为0.5cm和3cm时的平面示意图；
50.图5为本技术实施例提供的某一参考断层的实验模型的演化数据关系图；
51.图6为本技术实施例提供的某一参考断层的实验模型的演化阶段的划分示意图；
52.图7为本技术实施例提供的某一目标断层的平面示意图和地震剖面示意图；
53.图8为本技术实施例提供的一种断层演化过程的分析装置的连接框图；
54.图9为本技术实施例提供的一种断层演化过程的分析系统的连接框图；
55.在附图中，相同的部件使用相同的附图标记，附图并未按照实际的比例绘制。
具体实施方式
56.以下将结合附图及实施例来详细说明本技术的实施方式，借此对本技术如何应用技术手段来解决技术问题，并达到相应技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。本技术实施例以及实施例中的各个特征，在不相冲突前提下可以相互结合，所形成的技术方案均在本技术的保护范围之内。
57.同时，在以下说明中，出于解释的目的而阐述了许多具体细节，以提供对本发明实施例的彻底理解。然而，对本领域的技术人员来说显而易见的是，本发明可以不用这里的具体细节或者所描述的特定方式来实施。
58.实施例一
59.图1为本技术实施例提供的一种断层演化过程的分析方法的流程示意图，请参阅图1，本实施例提供一种断层演化过程的分析方法，包括：
60.步骤s110：获取参考断层的尺寸、地质构造信息和地球物理资料。
61.其中，参考断层的尺寸是指实际尺寸。
62.所述地质构造信息包括各个地层的岩石类型，包括碳酸盐岩层系和碎屑岩层系岩石等岩石类型。
63.地质构造是地壳在地质历史时期长期变形的结果，这类变形在物理学上称之为有限应变或大变形问题。在大中型的构造解析中，数值模拟分析的方法还不很成熟，多是应用物理模拟实验进行分析与对比。物理模拟实验方法是研究地质构造变形过程的一种有效的方法，能够直观地再现构造变形过程，并为分析和理解不同构造。
64.所述地球物理资料包括基底断裂展布特征、受力方向和应力边界条件等信息。
65.除此之外，分析所述参考断层发育(演化)过程中可能的控制因素，包括基底断裂、
边界条件或应力方向等，然后进行下一步。
66.步骤s120：根据所述参考断层的尺寸，按照预设比例缩小得到实验模型的尺寸，根据所述地质构造信息，确定力学特征与所述地质构造信息相匹配的实验材料种类，并根据所述地球物理资料，确定所述参考断层的基底断裂展布特征、受力方向和应力边界条件。
67.其中，所述预设比例可以为1:100000，即按照该比例，对研究对象(即所述参考断层)进行等比例缩小，得到实验可控的范围。
68.本实施中的实验模型是指砂箱实验模型。
69.依据物理模拟实验材料相似性原理，即实验模型与实际对象必须符合相似性原则，通过一系列岩石力学分析得出与所述参考断层的地质构造信息相匹配的实验材料种类，比如由于松散石英砂(粒径0.2-0.3mm，内摩擦角31
°
左右)抗张强度接近于0，其变形特性符合库伦准则，与地壳浅层岩石的变形特性相近，因此是模拟上地壳变形的最好材料，故实验材料选择松散石英砂作为脆性地层的材料，相应的地层之间用一定粒度的彩色石英砂岩铺设薄薄一层作为标志层。
70.除此之外，还可以通过对所述参考断层的地震剖面的解释以及对构造演化的认识，结合钻井资料，可以确定各组地层的沉积厚度及残余厚度，按照实验模型比例可以换算出各层石英砂铺设的厚度。
71.根据所述地球物理资料，确定所述参考断层的基底断裂展布特征、受力方向和应力边界条件，包括以下步骤：
72.根据所述参考断层的活动期次及变形方向，结合构造演化剖面，确定研究构造演化的各个阶段及每个阶段的变形特征(包括挤压过程、拉伸过程、地层沉积过程、地层剥蚀过程)、应力的角度及方向。
73.步骤s130：根据述实验模型的尺寸、所述实验材料种类和所述基底断裂展布特征，构建所述参考断层对应的所述实验模型。
74.所述实验模型可以为砂箱模型。
75.根据上述得到的实验模型的信息，构建实验模型。
76.步骤s140：根据所述受力方向和所述应力边界条件，对所述实验模型施力，并在施力过程中采集所述实验模型的演化数据。
77.所述演化数据包括所述实验模型的走滑断裂在不同滑移距下的断裂间距和断裂首尾距离。
78.执行砂箱实验，可以根据所述参考断层在各个时期的变形程度(伸展量或收缩量)，设置施力装置的移动位移，控制实验模型的边界(挡板)移动进而模拟所述参考断层的构造变形。并实时采集实验模型变形过程中走滑断裂的断裂间距和断裂首尾距离，并实施采集平面图像，进行记录。
79.步骤s150：根据所述演化数据，将所述实验模型中走滑断裂的演化过程划分为多个阶段，并确定所述实验模型中走滑断裂的平面参数在各个演化阶段下的定量关系。
80.所述平面参数包括断裂间距和断裂首尾距离；
81.步骤s150，具体包括以下步骤：
82.s152：根据所述实验模型中走滑断裂在不同滑移距下的断裂间距和断裂首尾距离，确定不同所述滑移距下所述断裂首尾距离的绝对值与所述断裂间距的比值；
83.s154：根据所述断裂首尾距离和所述断裂首尾距离，以及所述断裂首尾距离的绝对值与所述断裂间距的比值随所述滑移距的变化趋势，将所述实验模型中走滑断裂的演化过程依次划分为初始发育阶段、扩展发育阶段、成熟发育阶段和稳定发育阶段，并确定所述实验模型中走滑断裂的平面参数在各个演化阶段下的定量关系。
84.其中，各个阶段对应的平面参数的定量关系如下：
85.(1)在所述初始发育阶段，所述断裂首尾距离和所述断裂间距均随所述滑移距的增大而增大；
86.(2)在所述扩展发育阶段，所述断裂首尾距离和所述断裂间距均随所述滑移距的增大而减小，所述断裂首尾距离大于所述断裂间距，所述断裂首尾距离的绝对值与所述断裂间距的比值大于1；
87.(3)在所述成熟发育阶段，所述断裂首尾距离小于等于所述断裂间距，所述断裂首尾距离的绝对值与所述断裂间距的比值小于等于1；
88.(4)在所述稳定发育阶段，所述断裂首尾距离小于所述断裂间距，所述断裂首尾距离和所述断裂间距在单位滑移距内的变化率小于预设变化率，且所述断裂首尾距离的绝对值与所述断裂间距的比值大于1。
89.初始发育阶段，断层开始发育，平面上可以看到走滑断裂的排列；扩展发育阶段，随着滑移位移量的增加，断裂首尾距离急剧缩小，断裂之间的间距缓慢缩小；成熟发育阶段，断裂之间的间距和断裂首尾距离缓慢缩小；稳定发育阶段，断层之间间距基本保持恒定，断裂首尾距离的投影重合，并逐渐增大，即此时断裂首尾距离为负值。
90.根据不同参数之间的数学关系和所述参考断层的演化阶段进行配套，确定所述参考断层演化的参数在不同阶段的定量关系。
91.步骤s160：获取目标断层中走滑断裂的平面参数，并根据所述实验模型中走滑断裂的平面参数在各个演化阶段下的定量关系，确定与所述目标断层的走滑断裂的平面参数相匹配的演化阶段。
92.具体的，获取目标断层中走滑断裂的所述断裂首尾距离和所述断裂间距，根据目标断层中走滑断裂的所述断裂首尾距离和所述断裂间距之间的对应的关系，与步骤s150获得的所述实验模型中走滑断裂的平面参数在各个演化阶段下的定量关系相匹配，就可以获得根据目标断层中走滑断裂的演化阶段的表征。
93.在一些情况下，目标断层中走滑断裂的平面参数中，所述断裂首尾距离和所述断裂间距均随所述滑移距的增大而增大，则目标断层中走滑断裂的演化阶段为所述初始发育阶段。
94.在一些情况下，所述断裂首尾距离和所述断裂间距均随所述滑移距的增大而减小，所述断裂首尾距离大于所述断裂间距，所述断裂首尾距离的绝对值与所述断裂间距的比值大于1，则目标断层中走滑断裂的演化阶段为所述扩展发育阶段。
95.在一些情况下，目标断层中走滑断裂的平面参数中，所述断裂首尾距离小于等于所述断裂间距，所述断裂首尾距离的绝对值与所述断裂间距的比值小于等于1，则目标断层中走滑断裂的演化阶段为所述成熟发育阶段。
96.在一些情况下，目标断层中走滑断裂的平面参数中，所述断裂首尾距离小于所述断裂间距，所述断裂首尾距离和所述断裂间距在单位滑移距内的变化率小于预设变化率，
且所述断裂首尾距离的绝对值与所述断裂间距的比值大于1，则目标断层中走滑断裂的演化阶段为所述稳定发育阶段。
97.塔里木盆地的台盆区(如顺北地区、顺南地区)深层(古生界)发育了大量走滑断裂，对盆地深层的区带评价和井位部署产生重要影响，雁列断层的发育是走滑断裂最主要的表现形式之一，通过识别雁列断层的演化阶段能够判断走滑断裂的演化阶段，对盆地深层油气勘探具有重要的意义。本实施例应用基于砂箱实验的物理模拟方法，对雁列断层的演化过程进行模拟，并记录雁列断层在发育过程中平面各参数的定量数据。通过建立走滑断裂滑移距与雁列断层平面各参数之间的关系，将雁列断层的演化过程分为4个阶段，根据雁列断层的最大间距和两条雁列断层首尾距离判定雁列断层的发育阶段，定量分析雁列断层的演化过程，并确定其最终演化结果。本实施例为研究盆地深层走滑断裂演化过程提供了有效的技术思路，对于预测走滑断裂发育区周边非地震资料覆盖区断裂演化特征及指导走滑断裂领域勘探及井位部署和优化具有重要意义。
98.本技术提供的一种断层演化过程的分析方法，所述方法包括根据述实验模型的尺寸、所述实验材料种类和所述基底断裂展布特征，构建所述参考断层对应的所述实验模型；根据所述受力方向和所述应力边界条件，对所述实验模型施力，并在施力过程中采集所述实验模型的演化数据；根据所述演化数据，将所述实验模型中走滑断裂的演化过程划分为多个阶段，并确定所述实验模型中走滑断裂的平面参数在各个演化阶段下的定量关系；获取目标断层中走滑断裂的平面参数，并根据所述实验模型中走滑断裂的平面参数在各个演化阶段下的定量关系，确定与所述目标断层的走滑断裂的平面参数相匹配的演化阶段。该方法运用基于构造物理学的实验研究方法，模拟对应岩性状态下断层发育的过程并建立各控制因素的定量关系，对雁列断层的演化阶段和其最终的演化方向进行判定，对于预测走滑断裂发育区周边非地震资料覆盖区断裂演化特征及指导走滑断裂领域勘探及井位部署和优化具有重要意义。
99.实施例二
100.本实施例提供另外一种断层演化过程的分析方法，包括：
101.步骤s110：获取参考断层的尺寸、地质构造信息和地球物理资料。
102.其中，参考断层的尺寸是指实际尺寸。
103.所述地质构造信息包括各个地层的岩石类型，包括碳酸盐岩层系和碎屑岩层系岩石等岩石类型。
104.地质构造是地壳在地质历史时期长期变形的结果，这类变形在物理学上称之为有限应变或大变形问题。在大中型的构造解析中，数值模拟分析的方法还不很成熟，多是应用物理模拟实验进行分析与对比。物理模拟实验方法是研究地质构造变形过程的一种有效的方法，能够直观地再现构造变形过程，并为分析和理解不同构造。
105.所述地球物理资料包括基底断裂展布特征、受力方向和应力边界条件等信息。
106.除此之外，如图2所示，分析所述参考断层发育(演化)过程中可能的控制因素，包括基底断裂、边界条件或应力方向等，然后进行下一步。
107.步骤s120：根据所述参考断层的尺寸，按照预设比例缩小得到实验模型的尺寸，根据所述地质构造信息，确定力学特征与所述地质构造信息相匹配的实验材料种类，并根据所述地球物理资料，确定所述参考断层的基底断裂展布特征、受力方向和应力边界条件。
108.其中，所述预设比例可以为1:100000，即按照该比例，对研究对象(即所述参考断层)进行等比例缩小，得到实验可控的范围。
109.本实施中的实验模型是指砂箱实验模型。
110.依据物理模拟实验材料相似性原理，即实验模型与实际对象必须符合相似性原则，通过一系列岩石力学分析得出与所述参考断层的地质构造信息相匹配的实验材料种类，比如由于松散石英砂(粒径0.2-0.3mm，内摩擦角31
°
左右)抗张强度接近于0，其变形特性符合库伦准则，与地壳浅层岩石的变形特性相近，因此是模拟上地壳变形的最好材料，故实验材料选择松散石英砂作为脆性地层的材料，相应的地层之间用一定粒度的彩色石英砂岩铺设薄薄一层作为标志层。
111.除此之外，还可以通过对所述参考断层的地震剖面的解释以及对构造演化的认识，结合钻井资料，可以确定各组地层的沉积厚度及残余厚度，按照实验模型比例可以换算出各层石英砂铺设的厚度。
112.根据所述地球物理资料，确定所述参考断层的基底断裂展布特征、受力方向和应力边界条件，包括：根据所述参考断层的活动期次及变形方向，结合构造演化剖面，确定研究构造演化的各个阶段及每个阶段的变形特征(包括挤压过程、拉伸过程、地层沉积过程、地层剥蚀过程)、应力的角度及方向。
113.本实施例中，根据所述地球物理资料，还可以确定走滑断裂的展布特征。
114.也就是说，本实施例中，步骤s120中，包括以下步骤：
115.根据所述地球物理资料，确定所述参考断层的基底断裂展布特征、受力方向、应力边界条件和走滑断裂的展布特征。
116.步骤s130：根据述实验模型的尺寸、所述实验材料种类和所述基底断裂展布特征，构建所述参考断层对应的所述实验模型。
117.所述实验模型可以为砂箱模型。
118.根据上述得到的实验模型的信息，构建实验模型。
119.步骤s140：根据所述受力方向和所述应力边界条件，对所述实验模型施力，并在施力过程中采集所述实验模型的演化数据。
120.所述演化数据包括所述实验模型的走滑断裂在不同滑移距下的断裂间距和断裂首尾距离。
121.执行砂箱实验，可以根据所述参考断层在各个时期的变形程度(伸展量或收缩量)，设置施力装置的移动位移，控制实验模型的边界(挡板)移动进而模拟所述参考断层的构造变形。并实时采集实验模型变形过程中走滑断裂的断裂间距和断裂首尾距离，并实施采集平面图像，进行记录。
122.步骤s140，包括以下步骤：
123.根据所述受力方向和所述应力边界条件，对所述实验模型施力，在施力过程中采集所述实验模型的演化数据，并在施力结束之后，得到所述实验模型的实验结果。
124.对应的，步骤s140之后，还包括以下步骤：
125.步骤s142：根据所述实验模型的实验结果，确定所述实验模型的实验结果的走滑断裂的展布特征；
126.步骤s144：判断所述实验模型的实验结果中走滑断裂的展布特征与所述参考断层
的走滑断裂的展布特征是否相同；
127.步骤s146：当所述实验结果的走滑断裂的展布特征与所述参考断层的走滑断裂的展布特征不相同时，重复执行步骤s120至步骤s144，直至得到的所述实验结果的走滑断裂的展布特征与所述参考断层的走滑断裂的展布特征相同。
128.在一些情况下，所述实验结果的走滑断裂的展布特征与所述参考断层的走滑断裂的展布特征是否相同的判断，是基于所述实验结果的走滑断裂的展布特征与所述参考断层的走滑断裂的展布特征的相似度进行的，当二者的相似度达到某一预设阈值时，可以认为所述实验结果的走滑断裂的展布特征与所述参考断层的走滑断裂的展布特征相同。
129.也就是说，步骤s146中，当所述实验结果的走滑断裂的展布特征与所述参考断层的走滑断裂的展布特征不相同时，重复执行步骤s120至步骤s144，直至得到的所述实验结果的走滑断裂的展布特征与所述参考断层的走滑断裂的展布特征的相似度达到预设阈值为止。
130.步骤s150：根据所述演化数据，将所述实验模型中走滑断裂的演化过程划分为多个阶段，并确定所述实验模型中走滑断裂的平面参数在各个演化阶段下的定量关系。
131.所述平面参数包括断裂间距和断裂首尾距离；
132.步骤s150，具体包括以下步骤：
133.s152：根据所述实验模型中走滑断裂在不同滑移距下的断裂间距和断裂首尾距离，确定不同所述滑移距下所述断裂首尾距离的绝对值与所述断裂间距的比值；
134.s154：根据所述断裂首尾距离和所述断裂首尾距离，以及所述断裂首尾距离的绝对值与所述断裂间距的比值随所述滑移距的变化趋势，将所述实验模型中走滑断裂的演化过程依次划分为初始发育阶段、扩展发育阶段、成熟发育阶段和稳定发育阶段，并确定所述实验模型中走滑断裂的平面参数在各个演化阶段下的定量关系。
135.其中，各个阶段对应的平面参数的定量关系如下：
136.(1)在所述初始发育阶段，所述断裂首尾距离和所述断裂间距均随所述滑移距的增大而增大；
137.(2)在所述扩展发育阶段，所述断裂首尾距离和所述断裂间距均随所述滑移距的增大而减小，所述断裂首尾距离大于所述断裂间距，所述断裂首尾距离的绝对值与所述断裂间距的比值大于1；
138.(3)在所述成熟发育阶段，所述断裂首尾距离小于等于所述断裂间距，所述断裂首尾距离的绝对值与所述断裂间距的比值小于等于1；
139.(4)在所述稳定发育阶段，所述断裂首尾距离小于所述断裂间距，所述断裂首尾距离和所述断裂间距在单位滑移距内的变化率小于预设变化率，且所述断裂首尾距离的绝对值与所述断裂间距的比值大于1。
140.初始发育阶段，断层开始发育，平面上可以看到走滑断裂的排列；扩展发育阶段，随着滑移位移量的增加，断裂首尾距离急剧缩小，断裂之间的间距缓慢缩小；成熟发育阶段，断裂之间的间距和断裂首尾距离缓慢缩小；稳定发育阶段，断层之间间距基本保持恒定，断裂首尾距离的投影重合，并逐渐增大，即此时断裂首尾距离为负值。
141.根据不同参数之间的数学关系和所述参考断层的演化阶段进行配套，确定所述参考断层演化的参数在不同阶段的定量关系。
142.步骤s160：获取目标断层中走滑断裂的平面参数，并根据所述实验模型中走滑断裂的平面参数在各个演化阶段下的定量关系，确定与所述目标断层的走滑断裂的平面参数相匹配的演化阶段。
143.具体的，获取目标断层中走滑断裂的所述断裂首尾距离和所述断裂间距，根据目标断层中走滑断裂的所述断裂首尾距离和所述断裂间距之间的对应的关系，与步骤s150获得的所述实验模型中走滑断裂的平面参数在各个演化阶段下的定量关系相匹配，就可以获得根据目标断层中走滑断裂的演化阶段的表征。
144.在一些情况下，目标断层中走滑断裂的平面参数中，所述断裂首尾距离和所述断裂间距均随所述滑移距的增大而增大，则目标断层中走滑断裂的演化阶段为所述初始发育阶段。
145.在一些情况下，所述断裂首尾距离和所述断裂间距均随所述滑移距的增大而减小，所述断裂首尾距离大于所述断裂间距，所述断裂首尾距离的绝对值与所述断裂间距的比值大于1，则目标断层中走滑断裂的演化阶段为所述扩展发育阶段。
146.在一些情况下，目标断层中走滑断裂的平面参数中，所述断裂首尾距离小于等于所述断裂间距，所述断裂首尾距离的绝对值与所述断裂间距的比值小于等于1，则目标断层中走滑断裂的演化阶段为所述成熟发育阶段。
147.在一些情况下，目标断层中走滑断裂的平面参数中，所述断裂首尾距离小于所述断裂间距，所述断裂首尾距离和所述断裂间距在单位滑移距内的变化率小于预设变化率，且所述断裂首尾距离的绝对值与所述断裂间距的比值大于1，则目标断层中走滑断裂的演化阶段为所述稳定发育阶段。
148.塔里木盆地的台盆区(如顺北地区、顺南地区)深层(古生界)发育了大量走滑断裂，对盆地深层的区带评价和井位部署产生重要影响，雁列断层的发育是走滑断裂最主要的表现形式之一，通过识别雁列断层的演化阶段能够判断走滑断裂的演化阶段，对盆地深层油气勘探具有重要的意义。本实施例应用基于砂箱实验的物理模拟方法，对雁列断层的演化过程进行模拟，并记录雁列断层在发育过程中平面各参数的定量数据。通过建立走滑断裂滑移距与雁列断层平面各参数之间的关系，将雁列断层的演化过程分为4个阶段，根据雁列断层的最大间距和两条雁列断层首尾距离判定雁列断层的发育阶段，定量分析雁列断层的演化过程，并确定其最终演化结果。本实施例为研究盆地深层走滑断裂演化过程提供了有效的技术思路，对于预测走滑断裂发育区周边非地震资料覆盖区断裂演化特征及指导走滑断裂领域勘探及井位部署和优化具有重要意义。
149.本技术提供的一种断层演化过程的分析方法，所述方法包括根据述实验模型的尺寸、所述实验材料种类和所述基底断裂展布特征，构建所述参考断层对应的所述实验模型；根据所述受力方向和所述应力边界条件，对所述实验模型施力，并在施力过程中采集所述实验模型的演化数据；根据所述演化数据，将所述实验模型中走滑断裂的演化过程划分为多个阶段，并确定所述实验模型中走滑断裂的平面参数在各个演化阶段下的定量关系；获取目标断层中走滑断裂的平面参数，并根据所述实验模型中走滑断裂的平面参数在各个演化阶段下的定量关系，确定与所述目标断层的走滑断裂的平面参数相匹配的演化阶段。该方法运用基于构造物理学的实验研究方法，模拟对应岩性状态下断层发育的过程并建立各控制因素的定量关系，对雁列断层的演化阶段和其最终的演化方向进行判定，对于预测走
滑断裂发育区周边非地震资料覆盖区断裂演化特征及指导走滑断裂领域勘探及井位部署和优化具有重要意义。
150.实施例三
151.本实施例通过具体实施案例来对实施例一或实施例二中所述的方法进行说明。
152.本实施例以塔里木盆地下古生界某走滑断裂发育区作为参考断层为例。首先选择典型走滑断裂发育段，通过计算，对研究对象进行等比例缩小，比例尺为1:100000。该区走滑断裂动力源来自于左行力偶，根据应力状态设计了模拟实验，构建的发育实验模型如图3所示。
153.砂箱实验过程中，根据所述参考断层在各个时期的变形程度(伸展量或收缩量)，设置施力装置的移动位移，控制实验模型的边界(挡板)移动进而模拟所述参考断层的构造变形。并实时采集实验模型变形过程中走滑断裂的断裂间距和断裂首尾距离，并实施采集平面图像，进行记录。
154.示例性的，所述参考断层的实验模型在滑移距为0.5cm和3cm时的平面示意图如图4所示。
155.即在实验过程中进行连续观测，并记录不同滑移距时各参数的值，包括两条雁列断层间距，雁列断层首尾距离等。
156.在实验过程中采集的走滑断裂(雁裂断层)在不同滑移距下的断裂间距h和断裂首尾距离a，如图5所示。
157.根据走滑断裂(雁裂断层)在不同滑移距下的断裂间距和断裂首尾距离，确定不同所述滑移距下所述断裂首尾距离的绝对值与所述断裂间距的比值。
158.根据所述断裂首尾距离和所述断裂首尾距离，以及所述断裂首尾距离的绝对值与所述断裂间距的比值随所述滑移距的变化趋势，将所述实验模型中走滑断裂的演化过程依次划分为初始发育阶段、扩展发育阶段、成熟发育阶段和稳定发育阶段，并确定所述实验模型中走滑断裂的平面参数在各个演化阶段下的定量关系，如图6所示。
159.其中，各个阶段对应的平面参数的定量关系如下：
160.(1)在所述初始发育阶段，所述断裂首尾距离和所述断裂间距均随所述滑移距的增大而增大；
161.(2)在所述扩展发育阶段，所述断裂首尾距离和所述断裂间距均随所述滑移距的增大而减小，所述断裂首尾距离大于所述断裂间距，所述断裂首尾距离的绝对值与所述断裂间距的比值大于1(a/h＞1)；
162.(3)在所述成熟发育阶段，所述断裂首尾距离小于等于所述断裂间距，所述断裂首尾距离的绝对值与所述断裂间距的比值小于等于1；其中，所述第二预设阈值小于1(|a|/h≤1)；
163.(4)在所述稳定发育阶段，所述断裂首尾距离小于所述断裂间距，所述断裂首尾距离和所述断裂间距在单位滑移距内的变化率小于预设变化率，且所述断裂首尾距离的绝对值与所述断裂间距的比值大于1(|a|/h＞1)。
164.根据不同参数之间的数学关系和所述参考断层的演化阶段进行配套，确定所述参考断层演化的参数在不同阶段的定量关系。
165.可以看出，雁列断层的发育过程可以分为4个演化阶段：，此时雁列断层开始发育，
平面上可以看到雁列断层的排列；扩展发育阶段(a/h＞1)，雁列断层随着滑移位移量的增加，断层首尾距离急剧缩小，断裂之间的间距缓慢缩小；成熟发育阶段(|a|/h≤1)，雁列断层之间间距和断裂首尾距离缓慢缩小；稳定发育阶段(a和h数值基本恒定，且|a|/h＞1)，雁列断层之间间距基本保持恒定，断裂首尾距离的投影重合，并逐渐增大(此时为负值)。
166.参考断层的最终根据实验过程，对实验数据进行了分析，对应的，可以了解到，此时参考断层已经演化成稳定发育的断裂带，平面上各参数趋于稳定。
167.将上述得到的各个阶段对应的平面参数的定量关系与实际地质模型(目标断层)进行对比，实际地质模型(目标断层)的平面图和剖面图如图7所示，从图中可以分析出，深层断裂形态已经演化成稳定的断裂带，雁列断层首尾连接处已趋于稳定(剖面a、b)，但是在浅层中，雁列断层形态处于扩展发育阶段，此时断裂间距h仍小于断裂首尾距离a。
168.雁列断层的发育阶段对裂缝性储层的发育具有一定影响，在雁列断层初始发育阶段，应力小导致对岩层的变形小，在主断裂附近不易发育裂缝性储层，但随着走滑断裂滑移距的增大，雁列断层逐步演化，围岩所受的扭压(张)应力逐步增大，最终成为一条断裂带，此时是围岩受扭应力最大的阶段，也是裂缝性储层最为发育的阶段，但最终裂缝性储层能否真正成为有效储层还收到了诸多因素影响，包括热液充填作用、溶蚀作用、地下温压场等因素影响，因此，雁列断层的演化阶段的判定仅可以作为裂缝性储层的有效性评价的因素之一。
169.通过对目标断层的演化阶段的确定，可以得知，部署在该断裂带(目标断层)周围的钻井w1揭示的产能情况和实验模型有很好的一致性，深层产能较高，浅层处在雁列断层成熟发育阶段，暂未形成良好的储集空间。
170.本技术提供的技术方案为研究盆地深层走滑断裂演化过程提供了有效的技术思路，对于预测走滑断裂发育区周边非地震资料覆盖区断裂演化特征及指导走滑断裂领域勘探及井位部署和优化具有重要意义。
171.实施例四
172.图8为本技术实施例提供的一种断层演化过程的分析装置的结构示意图，请参阅图8，本实施例提供一种断层演化过程的分析装置100，包括获取模块110、分析模块120、构建模块130、施力模块140、划分模块150和匹配模块160。
173.获取模块110，用于获取参考断层的尺寸、地质构造信息和地球物理资料；
174.分析模块120，用于根据所述参考断层的尺寸，按照预设比例缩小得到实验模型的尺寸，根据所述地质构造信息，确定力学特征与所述地质构造信息相匹配的实验材料种类，并根据所述地球物理资料，确定所述参考断层的基底断裂展布特征、受力方向和应力边界条件；
175.构建模块130，用于根据述实验模型的尺寸、所述实验材料种类和所述基底断裂展布特征，构建所述参考断层对应的所述实验模型；
176.施力模块140，用于根据所述受力方向和所述应力边界条件，对所述实验模型施力，并在施力过程中采集所述实验模型的演化数据；
177.划分模块150，用于根据所述演化数据，确定所述实验模型中走滑断裂的平面参数在各个演化阶段下的定量关系；
178.匹配模块160，用于获取目标断层中走滑断裂的平面参数，并根据所述实验模型中
走滑断裂的平面参数在各个演化阶段下的定量关系，确定与所述目标断层的走滑断裂的平面参数相匹配的演化阶段。
179.获取模块110获取参考断层的尺寸、地质构造信息和地球物理资料；分析模块120根据所述参考断层的尺寸，按照预设比例缩小得到实验模型的尺寸，根据所述地质构造信息，确定力学特征与所述地质构造信息相匹配的实验材料种类，并根据所述地球物理资料，确定所述参考断层的基底断裂展布特征、受力方向和应力边界条件；构建模块130根据述实验模型的尺寸、所述实验材料种类和所述基底断裂展布特征，构建所述参考断层对应的所述实验模型；施力模块140根据所述受力方向和所述应力边界条件，对所述实验模型施力，并在施力过程中采集所述实验模型的演化数据；划分模块150根据所述演化数据，确定所述实验模型中走滑断裂的平面参数在各个演化阶段下的定量关系；匹配模块160获取目标断层中走滑断裂的平面参数，并根据所述实验模型中走滑断裂的平面参数在各个演化阶段下的定量关系，确定与所述目标断层的走滑断裂的平面参数相匹配的演化阶段。
180.基于上述各模块执行断层演化过程的分析方法的具体实施例已在实施例一和实施例二中详述，此处不再赘述。
181.实施例五
182.如图9所示，本实施例提供了一种断层演化过程的分析系统，存储器210、控制器220、砂箱实验装置230和施力装置250。
183.所述存储器210上存储有计算器程序，该计算机程序被所述控制器220执行时实现如实施例一中所述的断层演化过程的分析方法，以控制砂箱实验装置230构建实验模型，并控制施力装置250对所述实验模型进行施力。
184.其中，控制器220用于执行如实施例一中所述的断层演化过程的分析方法中的全部或部分步骤。存储器210用于存储各种类型的数据，这些数据例如可以包括断层演化过程的分析系统架中的任何应用程序或方法的指令，以及应用程序相关的数据。
185.所述存储器210可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，例如静态随机存取存储器(static random access memory，简称sram)，电可擦除可编程只读存储器(electrically erasable programmable read-only memory，简称eeprom)，可擦除可编程只读存储器(erasable programmable read-only memory，简称eprom)，可编程只读存储器(programmable read-only memory，简称prom)，只读存储器(read-only memory，简称rom)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。
186.所述控制器220可以是控制器、微控制器或其他电子元件实现，用于执行上述实施例一中所述的断层演化过程的分析方法。
187.砂箱实验装置230，与控制器220连接，用于构建实验模型。
188.施力装置240，用于对所述实验模型进行施力。
189.在一些情况下，断层演化过程的分析系统200还包括实验数据采集装置，用于施力过程中采集所述实验模型的演化数据。
190.基于上述各模块执行断层演化过程的分析方法的具体实施例已在实施例一或实施例二中详述，此处不再赘述。
191.实施例六
192.本实施例还提供一种计算机可读存储介质，如闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器
(例如，sd或dx存储器等)、随机访问存储器(ram)、静态随机访问存储器(sram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、可编程只读存储器(prom)、磁性存储器、磁盘、光盘、服务器、app应用商城等等，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时可以实现如下方法步骤：
193.步骤s110：获取参考断层的尺寸、地质构造信息和地球物理资料；
194.步骤s120：根据所述参考断层的尺寸，按照预设比例缩小得到实验模型的尺寸，根据所述地质构造信息，确定力学特征与所述地质构造信息相匹配的实验材料种类，并根据所述地球物理资料，确定所述参考断层的基底断裂展布特征、受力方向和应力边界条件；
195.步骤s130：根据述实验模型的尺寸、所述实验材料种类和所述基底断裂展布特征，构建所述参考断层对应的所述实验模型；
196.步骤s140：根据所述受力方向和所述应力边界条件，对所述实验模型施力，并在施力过程中采集所述实验模型的演化数据；
197.步骤s150：根据所述演化数据，将所述实验模型中走滑断裂的演化过程划分为多个阶段，并确定所述实验模型中走滑断裂的平面参数在各个演化阶段下的定量关系；
198.步骤s160：获取目标断层中走滑断裂的平面参数，并根据所述实验模型中走滑断裂的平面参数在各个演化阶段下的定量关系，确定与所述目标断层的走滑断裂的平面参数相匹配的演化阶段。
199.上述方法步骤的具体实施例过程可参见实施例一和实施例二，本实施例在此不再重复赘述。
200.综上，本技术提供的一种断层演化过程的分析方法、装置、系统及存储介质，所述方法包括根据述实验模型的尺寸、所述实验材料种类和所述基底断裂展布特征，构建所述参考断层对应的所述实验模型；根据所述受力方向和所述应力边界条件，对所述实验模型施力，并在施力过程中采集所述实验模型的演化数据；根据所述演化数据，将所述实验模型中走滑断裂的演化过程划分为多个阶段，并确定所述实验模型中走滑断裂的平面参数在各个演化阶段下的定量关系；获取目标断层中走滑断裂的平面参数，并根据所述实验模型中走滑断裂的平面参数在各个演化阶段下的定量关系，确定与所述目标断层的走滑断裂的平面参数相匹配的演化阶段。该方法运用基于构造物理学的实验研究方法，模拟对应岩性状态下断层发育的过程并建立各控制因素的定量关系，对雁列断层的演化阶段和其最终的演化方向进行判定，对于预测走滑断裂发育区周边非地震资料覆盖区断裂演化特征及指导走滑断裂领域勘探及井位部署和优化具有重要意义。
201.需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
202.虽然本技术所揭露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本技术而采用的实施方式，并非用以限定本技术。任何本技术所属技术领域内的技术人员，在不脱离本技术所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本技术的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。