[发明专利]一种基于印模法的古地貌恢复方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于印模法的古地貌恢复方法，属于沉积盆地分析领域。

背景技术

古地貌恢复是沉积盆地分析的重要内容，其恢复的结果是古地貌图。古地貌图代表盆地发育某一时期的某个地层界面凹凸状态。通过古地貌恢复可以还原古环境、确定砂体展布，对于油气勘探有重要指示意义。

古地貌恢复的主要方法有三大类：第一类为通过地层厚度恢复古地貌，包括印模法、残余厚度法、层位拉平法与盆地模拟法；第二类为通过沉积相变化来了解古地质格局，即沉积学方法；第三类为通过地震资料切片等手段刻画古地貌，即地震地貌法。

一、通过地层厚度恢复古地貌

(1)印模法

印模法的技术原理是假设各地层单元的原始厚度不变，视待恢复地貌结束剥蚀开始上覆地层沉积时的地层界面为等时面。利用上覆地层与古地貌之间存在的“镜像”关系，通过上覆地层的厚度恢复古地貌的形态。

(2)残余厚度法

残余厚度法将待恢复地貌结束剥蚀开始上覆地层沉积时作为一等时面，选取沉积地层中某一特殊层段为基准面，将其拉平，该面以上残余厚度的大小表示古地貌的形态。

(3)层位拉平法

层位拉平法是在层序地层学和物探技术上发展起来的，假设各层序原始厚度不变，在三维地震体中，以最大洪泛面为参照，选取对比层序的参照顶底面，将底面时间减去顶面时间，即将顶面拉平，将拉平的面视为古沉积时的湖平面，得到底面的形态即地层沉积前的相对古地貌。发明CN103424773A公布了一种基于层位拉平法的古地貌恢复方法，应用这种方法使得利用计算机实现古地貌恢复更加简便。

这三种古地貌恢复方法均基于现今地层厚度来恢复古地貌，其优点是可以量化恢复古地形，但是现今残余地层厚度是经过压实改造后的厚度，与地层原始沉积时的厚度还有一定差异。

(4)盆地模拟法

这种方法主要利用盆地模拟软件如BasinMod，通过单井埋藏史模拟，分层系建立压实方程。利用三维盆地模拟通过压实恢复来恢复古地貌。这种方法通过分层系建立压实方程，考虑到了不同层系地层压实差异的影响。但是对于同一地层不同沉积相带之间的横向的压实差异及压实变化的平面分布特征考虑不够充分，导致恢复精度不够。

二、沉积学方法

沉积学方法主要通过编制古地质图了解古构造格局及各地区的剥蚀程度，从而了解研究区古地形特点，然后通过沉积相及古环境分析，研究沉积地层的发育特点和沉积时空配置特征，定性展示古地貌的时空格局。沉积学恢复方法主要利用古地质图、地层等厚图、砂岩等厚图、岩相古地理图等基本图件，同时结合成因相分析、古流向分析、古构造发育特点等手段进行综合研究而得出古地貌。近年来有学者提出的高分辨率层序地层法可以看作是沉积学分析方法的引申。沉积学方法的缺点是只能定性不能定量恢复，而且结果不够直观。

三、地震地貌法

地震地貌法的基本原理是利用各类地震切片和三维可视化工具对地震数据体进行多视角成像，并结合钻井、测井、露头及区域沉积相资料进行综合分析，对这些地震影像做出合乎沉积规律的地貌解释。其优点是形象、逼真、直观、成本低、易实现，缺点是受地震资料品质限制明显，其结果只能定性的指示沉积形态，不能量化古地形。此外地震地貌并不代表真正的原始古地貌，而是现今残留的古地貌。

目前，沉积岩压实实验已经证明，砂岩与泥岩在沉积-成岩-压实的过程中孔隙度变化有较大差异，原始沉积时等厚的砂岩与泥岩在埋深达到2000-3000米时会产生较大的厚度差异。陆相湖盆沉积相变快，不同沉积相带砂地比差异很大，造成同一地层不同沉积相带之间压实差异非常明显，因此，利用上述现有技术进行古地貌恢复的精度较低，不能准确地反映原始地层沉积时期的古地形变化规律，其结果难以满足指导油气勘探的需要。

发明内容

本发明的目的是针对陆相湖盆沉积相变快，不同沉积相带压实差异明显的问题，提供了一种基于印模法的古地貌恢复方法，应用本发明可以量化压实差异，提高古地貌恢复精度。

本发明包括以下步骤：

1、待恢复地区的地质与地震资料的收集，其中：地质数据包括目标区已钻井的地质分层数据、孔隙度数据、岩屑录井数据、砂地比统计数据、地质界面构造图与需要进行古地貌恢复目的层段的沉积相平面图；地震资料包括待恢复目的层段顶底与其内部地质界面的地震层位解释数据。

2、选取待恢复地区古地貌恢复目的层的恢复基准面，利用步骤1收集到的地质与地震资料，确定古地貌恢复的目的层与恢复基准面之间现今残余地层厚度分布特征。