[发明专利]基于基准面对沉积过程控制的沉积模拟方法

摘要

本发明公开了一种基于基准面对沉积过程控制的沉积模拟方法，该方法首先通过测井、录井和岩心资料分析沉积区的沉积环境，运用埋藏史资料，确定基准面的变化情况，以及古地形情况。根据古地形分析，将古地形作为初始地形输入到水动力模型中，模拟再现研究区水动力特征，在水动力研究的基础上根据泥沙运移扩散方程，模拟再现泥沙的搬运及沉积，在此基础上运用基准面对沉积物的沉积和剥蚀进行约束，将沉积物的沉积剥蚀叠加到初始的地形上从而作为下一次模拟的地形从而形成循环模拟再现沉积过程。本发明模拟过程中考虑基准面的情况，可以模拟盆地级别的沉积；本发明模拟时间短，可以进行反复纠正直至符合地质特征。

主权项

1.一种基于基准面对沉积过程控制的沉积模拟方法，包括以下步骤：1)初始地形的搭建：a.收集工区的地质数据库、工区中单井的测井、录井和岩心数据，分析沉积区的沉积环境，得到沉积物的沉积厚度；b.根据沉积环境和沉积厚度，结合水文数据库和埋藏史资料，对研究层位进行压实矫正，采用逐层恢复的方法得到沉积区的地层演化史、不同时期的构造图、古地理图，即古地形图；c.在古地形图研究的基础上进行的矫正，得到沉积模拟的初始地形，即初始地形N0；2)水动力特征的研究a.边界条件的设置，边界位置的确定主要从物源分析中得到，包括砂体等厚图，重矿物分布图，特征沉积构造研究的基础上得到；边界的类型主要根据现代的沉积调查得到，泥沙控制是根据沉积物的类型，在地层中的沉积含量来确定；b.水动力模型的设定：根据水体的密度、流速、粘度、重力加速度、以及流体的扩散特性，运用流体力学方程Navier‑Stocks方程的并行有限元算法模拟研究区的流场分布，分析得到与沉积区相同的沉积水动力模型；c.水动力特征研究：将初始地形输入水动力模型中，模拟再现研究区的水动力特征；3)沉积物沉积模型的设定：判定沉积物类型，在水动力研究的基础上根据沉积物运移扩散方程，模拟再现沉积物的搬运沉积过程；4)基准面对沉积的控制a.设定基准面；b.在沉积模拟过程中，测定任意一处沉积物实际表面的高程，通过判断沉积物的实际表面的高程与基准面高程的大小关系，从而对沉积物的沉积和剥蚀进行约束控制，根据沉积物的密度计算沉积物的厚度，并叠加到地形Nx‑1的沉积实际表面高程中，形成地形Nx作为下一步计算时的地形；其中，X为循环计算的次数，X为1、2、3、……；5)地貌演化模型根据使用者设置的时间内，将上述地形Nx进行步骤2)～4)模拟循环，即得到地貌的演化情况。