近岸水下扇洪水沉積單元體寬度量化預(yù)測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明屬于石油天然氣勘探開發(fā)技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及一種近岸水下扇洪水 沉積單元體寬度量化預(yù)測方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 斷陷湖盆陡坡帶近岸水下扇是指在湖侵和高水位時(shí)期，由控盆斷層幕式活動和氣 候控制的泥石流、陣發(fā)性山區(qū)洪水和洪水間歇期山區(qū)河流等多種沉積作用沉積形成的緊靠 斷層分布的深水砂礫巖扇體。斷陷湖盆陡坡帶近岸水下扇砂礫巖體緊鄰深湖相烴源巖分 布，具有極佳的生儲蓋匹配關(guān)系。近年來，斷陷湖盆陡坡帶近岸水下扇砂礫巖油氣勘探取得 了重大突破，在渤海灣盆地、南華北盆地、二連盆地、海拉爾盆地等均發(fā)現(xiàn)了以近岸水下扇 為儲集體的油氣藏，已先后建成10多個(gè)油氣生產(chǎn)基地。
[0003] 近岸水下扇砂礫巖沉積單元體是指由同一物源、同一水動力系統(tǒng)控制，在一定地 質(zhì)時(shí)期內(nèi)沉積形成的以侵蝕不整合面或與之對應(yīng)的整合面為邊界的成因上有聯(lián)系的三維 等時(shí)砂礫巖地層。地質(zhì)時(shí)期的長短和物源供給量的多少決定了近岸水下扇砂礫巖沉積單元 體的厚度;物源供給的水動力強(qiáng)弱和古地貌特征決定了近岸水下扇砂礫巖沉積單元體形態(tài) 和展布規(guī)模。斷陷湖盆邊界斷層的幕式活動和氣候控制了近岸水下扇砂礫巖沉積單元體的 沉積旋回和沉積期次，具有厚度大、粒度粗、成層性差、缺少泥巖隔層及生物化石、橫向分布 不穩(wěn)定，巖電關(guān)系復(fù)雜，低頻、較弱振幅的雜亂地震反射等特征。多沉積期次近岸水下扇砂 礫巖沉積單元體空間疊置組合樣式主要受自旋回事件性重力流沉積作用控制，這導(dǎo)致對砂 礫巖油氣藏勘探開發(fā)面臨著兩個(gè)難點(diǎn)：
[0004] 首先，對近岸水下扇砂礫巖沉積單元體的識別和劃分極其困難。目前，國內(nèi)外學(xué)者 主要是以高分辨率層序地層學(xué)理論為指導(dǎo)，利用基于地震資料的時(shí)頻分析技術(shù)、三維可視 化技術(shù)、地震屬性技術(shù)、相干分析技術(shù)、地層切片技術(shù)、測井約束反演技術(shù)、隨機(jī)優(yōu)化反演技 術(shù)以及基于測井資料的頻譜分析技術(shù)、小波變換分析技術(shù)等地球物理技術(shù)，劃分和識別斷 陷湖盆陡坡帶近岸水下扇砂礫巖沉積單元體。然而，高分辨率層序地層學(xué)對漸變的牽引流 沉積單元體識別具有良好的指導(dǎo)意義，對無規(guī)律的事件性重力流自旋回沉積作用控制的近 岸水下扇砂礫巖沉積單元體的劃分缺乏有效的指導(dǎo)意義。
[0005] 其次，對近岸水下扇洪水沉積單元體的空間展布規(guī)模認(rèn)識不清。對于近岸水下扇 砂礫巖來說，洪水沉積單元體的儲集性能最好，是其生產(chǎn)開發(fā)的主體部分，在明確工區(qū)發(fā)育 砂礫巖沉積單元體的情況下，目前缺少一個(gè)有效而準(zhǔn)確的方法來預(yù)測洪水沉積單元體的范 圍，這樣就會給資源量的準(zhǔn)確評價(jià)及井位的精確部署帶來極大的困難，這種情況下就要在 一個(gè)可能的范圍內(nèi)打一些井去尋找沉積單元體的邊界，帶來大量的經(jīng)濟(jì)消耗。
[0006] 因此，亟需明確近岸水下扇洪水沉積單元體的展布規(guī)律，并建立其量化預(yù)測模型， 這對斷陷湖盆陡坡帶近岸水下扇砂礫巖油氣藏勘探開發(fā)具有重要的理論和實(shí)際意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供一種斷陷湖盆陡坡帶近岸水下扇洪水 沉積單元體寬度量化預(yù)測方法。
[0008] 本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種近岸水下扇洪水沉積單元體寬度量化預(yù)測方法，含有 以下步驟：
[0009] 第一步：明確斷陷湖盆陡坡帶近岸水下扇洪水沉積單元體平面及剖面展布特征， 其步驟為：（1)確定研究區(qū)近岸水下扇沉積古地貌特征、砂礫巖沉積特征以及明確近岸水下 扇沉積成因機(jī)制，（2)開展斷陷湖盆陡坡帶近岸水下扇沉積過程模擬實(shí)驗(yàn)，（3)確定斷陷湖 盆陡坡帶近岸水下扇洪水沉積單元體平面及剖面特征，（4)建立與洪水沉積單元體中央縱 剖面垂直的橫剖面上厚度變化理論公式模型，（5)建立洪水沉積單元體寬度變化理論公式 豐旲型；
[0010] 第二步:劃分對比斷陷湖盆陡坡帶近岸水下扇砂礫巖沉積單元體，其步驟為：（1) 建立斷陷湖盆陡坡帶近岸水下扇砂礫巖沉積單元體劃分標(biāo)準(zhǔn)，（2)劃分?jǐn)嘞莺瓒钙聨Ы?岸水下扇砂礫巖沉積單元體地震資料，（3)劃分?jǐn)嘞莺瓒钙聨Ы端律壬暗[巖沉積單 元體鉆井資料，（4)進(jìn)行斷陷湖盆陡坡帶近岸水下扇砂爍巖沉積單元體連井對比；
[0011] 第三步:量化預(yù)測近岸水下扇砂礫巖洪水沉積單元體寬度，其步驟為：（1)確定洪 水沉積單元體邊界厚度，（2)量化預(yù)測洪水沉積單元體寬度。
[0012] 進(jìn)一步的，所述第一步的步驟（1)中，利用高精度三維地震資料，通過軟件獲取研 究區(qū)近岸水下扇沉積古地貌特征，古地貌特征包括斷層產(chǎn)狀、古沖溝條數(shù)，古沖溝坡角、古 沖溝之間梁的坡角等;通過近岸水下扇砂礫巖巖心觀察，依據(jù)碎肩巖的沉積構(gòu)造、顆粒結(jié)構(gòu) 和顏色特征，確定近岸水下扇砂礫巖巖相和巖相組合特征;根據(jù)近岸水下扇砂礫巖巖相及 巖相組合特征，結(jié)合野外現(xiàn)代沉積作用類型觀察，確定斷陷湖盆陡坡帶近岸水下扇沉積作 用類型，然后建立斷陷湖盆陡坡帶近岸水下扇沉積作用類型與控盆斷層活動和氣候之間的 關(guān)系。
[0013] 進(jìn)一步的，所述第一步的步驟(2)中，開展模擬實(shí)驗(yàn)時(shí)，首先，以研究區(qū)古地貌特征 為基礎(chǔ)，根據(jù)幾何相似性原則，建造斷陷湖盆陡坡帶近岸水下扇沉積過程模擬實(shí)驗(yàn)裝置，設(shè) 計(jì)實(shí)驗(yàn)基底，其中，實(shí)驗(yàn)基底包括斷層和古沖溝;其次，以研究區(qū)近岸水下扇砂礫巖巖相特 征研究為基礎(chǔ)，以斷陷湖盆陡坡帶近岸水下扇沉積成因機(jī)制為指導(dǎo)，根據(jù)相似性理論，例如 幾何相似、運(yùn)動相似、動力相似等，設(shè)計(jì)斷陷湖盆陡坡帶近岸水下扇水槽沉積模擬實(shí)驗(yàn)過程 和實(shí)驗(yàn)參數(shù)，開展斷陷湖盆陡坡帶近岸水下扇沉積過程模擬實(shí)驗(yàn)，在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，保持 所有沉積作用完全發(fā)育于水下，以反映深水沉積特征;所述步驟(3)中，在步驟(2)的斷陷湖 盆陡坡帶近岸水下扇沉積過程模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，將模擬實(shí)驗(yàn)裝置中水槽的水放干，對沉積 模擬實(shí)驗(yàn)沉積體采用網(wǎng)格化解剖方法進(jìn)行精細(xì)解剖，明確斷陷湖盆陡坡帶近岸水下扇縱剖 面、橫剖面沉積特征，在進(jìn)行精細(xì)解剖時(shí)，本著"精細(xì)、有序、力求完整"的原則，按照"分塊解 剖、分段描述、整體分析"的思路進(jìn)行。
[0014] 作為優(yōu)選，所述的模擬實(shí)驗(yàn)裝置包括實(shí)驗(yàn)基底和置于實(shí)驗(yàn)基底上的實(shí)驗(yàn)水槽，實(shí) 驗(yàn)水槽的一端設(shè)有高低兩個(gè)排水口，另一端的兩側(cè)各配備有一個(gè)物源供給裝置，實(shí)驗(yàn)水槽 上還設(shè)有三維標(biāo)尺;所述物源供給裝置包括安裝在支架上的供給箱和安裝在供給箱上的攪 拌機(jī)，供給箱與供水系統(tǒng)連接，供給箱的底部設(shè)有出水口和流量控制閥;所述的實(shí)驗(yàn)基底分 為斷層控制的陡坡帶和平緩緩坡帶兩部分，斷層控制的陡坡帶與平緩緩坡帶傾向相反，斷 層控制的陡坡帶設(shè)有兩個(gè)物源通道，兩個(gè)物源通道通過管線與供給箱連通，且一個(gè)物源通 道對應(yīng)一個(gè)供給箱，物源通道呈"S"型，由上部平緩的峽谷和下部上陡下緩的鏟式斜坡組 成，兩個(gè)物源通道之間的梁上下角度一致。
[0015] 進(jìn)一步的，所述第一步的步驟(4)中，在對近岸水下扇平面及剖面特征進(jìn)行研究的 同時(shí)，對于各期次洪水沉積單元體，精細(xì)統(tǒng)計(jì)距物源點(diǎn)不同距離時(shí)與中央縱剖面垂直的橫 剖面上的厚度變化，建立沉積單元體與中央縱剖面垂直的橫剖面厚度變化的理論公式模 型，該厚度變化理論公式模型的表達(dá)式為:hia'(Τ 2+Υ +(/，式中，Y、(/為待定系數(shù)； h為某點(diǎn)厚度;Υ為該點(diǎn)距某一參考位置的距離。
[0016] 進(jìn)一步的，所述第一步的步驟(5)中，在建立洪水沉積單元體與中央縱剖面垂直的 橫剖面厚度變化理論公式模型的基礎(chǔ)上，明確距物源點(diǎn)不同距離的橫剖面寬度，找出沉積 單元體寬度與距物源點(diǎn)距離間的關(guān)系，建立洪水沉積單元體寬度變化理論公式模型，該寬 度變化理論公式模型的表達(dá)式為:D = ad2+bd+c，式中，a、b、c為待定系數(shù);D為扇體某一橫剖 面的寬度;d為橫剖面距物源點(diǎn)的距離。
[0017] 進(jìn)一步的，所述第二步的步驟(1)中，利用軟件對斷陷湖盆陡坡帶近岸水下扇沉積 過程模擬實(shí)驗(yàn)的橫剖面和縱剖面開展地震正演模擬，建立斷陷湖盆陡坡帶近岸水下扇沉積 單元體縱剖面和橫剖面地震資料劃分標(biāo)準(zhǔn)；以斷陷湖盆陡坡帶近岸水下扇沉積過程模擬實(shí) 驗(yàn)橫剖面和縱剖面為基礎(chǔ)，結(jié)合研究區(qū)近岸水下扇砂礫巖巖相和巖相組合特征，建立斷陷 湖盆陡坡帶近岸水下扇不同位置沉積單元體鉆井資料劃分和對比標(biāo)準(zhǔn)。
[0018] 進(jìn)一步的，所述第二步的步驟(2)中，根據(jù)斷陷湖盆陡坡帶近岸水下扇砂礫巖沉積 單元體地震資料劃分標(biāo)準(zhǔn)，利用軟件對研究區(qū)高精度三維地震資料進(jìn)行精細(xì)解釋，劃分?jǐn)?陷湖盆陡坡帶近岸水下扇砂礫巖沉積單元體。在研究區(qū)高精度三維地震解釋過程中遵循以 下原則：（1)先解釋橫剖面，然后解釋縱剖面；（2)在地震剖面橫剖面解釋中，由近岸水下扇 前端向根部逐漸解釋；（3)在地震剖面縱剖面解釋中，由近岸水下扇側(cè)緣向中央逐漸解釋； (4)地震反射包絡(luò)面解釋由大到小。
[0019] 進(jìn)一步的，所述第二步的步驟(3)中，利用巖心、錄井巖肩、常規(guī)測井資料，利用軟 件，根據(jù)斷陷湖盆陡坡帶近岸水下扇不同位置沉積單元體鉆井資料劃分標(biāo)準(zhǔn)，對砂礫巖進(jìn) 行鉆井資料沉積單元體劃分。
[0020] 進(jìn)一步的，所述第二步的步驟(4)中，首先，利用高精度三維地震資料和測井聲波 時(shí)差資料，利用軟件建立時(shí)間-深度關(guān)系;然后，以斷陷湖盆陡坡帶近岸水下扇砂礫巖沉積 單元體地震資料劃分及鉆井資料劃分結(jié)果為基礎(chǔ)，以單井時(shí)間-深度關(guān)系為約束，進(jìn)行斷陷 湖盆陡坡帶近岸水下扇砂礫巖沉積單元體井間對比。
[0021 ]進(jìn)一步的，所述第三步的步驟（1)中，在沉積單元體劃分的基礎(chǔ)上，以井網(wǎng)分布密 集的某一個(gè)或幾個(gè)沉積單元體為對象，統(tǒng)計(jì)分析沉積單元體邊緣井位的地層厚度、含油性 及產(chǎn)油情況，從而確定洪水沉積單元體邊界厚度。
[0022] 進(jìn)一步的，所述第三步的步驟(2)中，在完成近岸水下扇沉積單元體劃分并確定洪 水沉積單元體邊界厚度的基礎(chǔ)上，根據(jù)各沉積單元體上井位數(shù)量和分布情況不同，采取下 述不同的方案對洪水沉積單元體的寬度進(jìn)行預(yù)測：
[0023] ①當(dāng)沉積單元體上只有3 口井，且位于與中央縱剖面垂直的橫剖面上時(shí)，利用洪水 沉積單元體與中央縱剖面垂直的橫剖面上厚度變化的理論公式模型，將3 口井對應(yīng)于該單 元體的厚度以及相對于某一參考點(diǎn)的距離帶入公式，求取待定系數(shù)，得到該橫剖面上沉積 單元體厚度的變化規(guī)律，然后將邊界厚度帶入，獲得該橫剖面上沉積單元體的寬度；
[0024]②當(dāng)沉積單元體上有9 口井，且分別位于沉積單元體與中央縱剖面垂直的3個(gè)橫剖 面上時(shí)，先利用洪水沉積單元體與中央縱剖面垂直的橫剖面上厚度變化的理論公式模型， 求出三個(gè)橫剖面上的沉積單元體寬度，然后將三個(gè)寬度值及其距物源點(diǎn)的距離帶入洪水沉 積單元體寬度變化理論公式，求取待定系數(shù)，明確沉積單元體在距物源點(diǎn)不同距離時(shí)的寬 度變化；
[0025]③當(dāng)沉積單元體上有2 3口井，但不滿足①、②兩種條件時(shí)，以等距法做出沉積單 元體的地層厚度等值線圖，在此基礎(chǔ)上，以沉積單元體邊界厚度為界，讀出距物源點(diǎn)不同距 離時(shí)的一系列寬度，最后擬合沉積單元體寬度與距物源點(diǎn)距離之間的定量關(guān)系式，從而對 沉積單元體距物源點(diǎn)不同距離時(shí)的寬度進(jìn)行預(yù)測。
[0026] 本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明建立了針對無規(guī)律的事件性重力流自旋回沉積作用 控制下的近岸水下扇洪水沉積單元體寬度量化預(yù)測方法，本發(fā)明以準(zhǔn)確確定斷陷湖盆