一種地層剝蝕量恢復(fù)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及地質(zhì)分析技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)，涉及一種地層剝蝕量恢復(fù)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]地層剝蝕是沉積盆地中普遍存在的現(xiàn)象，地層剝蝕的多少會(huì)對(duì)沉積盆地中油氣的生成、運(yùn)移和聚集產(chǎn)生重要影響。地層剝蝕量也是盆地模擬中的重要參數(shù)，地層剝蝕量的恢復(fù)可以為油氣資源評(píng)價(jià)以及油氣有利聚集帶分析提供重要參考依據(jù)。
[0003]如果地層剝蝕量不大，那么其對(duì)油氣生成、運(yùn)移和聚集的影響可以不必考慮。但如果地層有過(guò)較大的剝蝕，這時(shí)就要恢復(fù)剝蝕量。所以恢復(fù)地層剝蝕厚度是定量研究盆地演化史和進(jìn)行油氣資源定量評(píng)價(jià)的重要基礎(chǔ)工作。
[0004]目前，應(yīng)用較為成熟的地層剝蝕量恢復(fù)方法主要有地層對(duì)比法、沉積速率法、測(cè)井曲線法、流體包裹體法、鏡質(zhì)體反射率法、磷灰石裂變徑跡分析法、宇宙成因核素分析法等方法。
[0005]但現(xiàn)有的這些方法都具有各自的局限性。例如，地層對(duì)比法在工區(qū)剝蝕面積較小、研究程度較高的情況下，不失為一種簡(jiǎn)單而直觀的方法。但由于該方法依據(jù)角度不整合計(jì)算地層剝蝕量，因此該方法只能反映這個(gè)地區(qū)的最小剝蝕量。此外，地層對(duì)比法對(duì)于平行不整合的區(qū)域無(wú)能為力。
[0006]沉積速率法由于剝蝕速率這個(gè)參數(shù)有時(shí)很難求得準(zhǔn)確值，因此，只有在地層研究較深入的地區(qū)才能使用。測(cè)井曲線法、流體包裹體法以及鏡質(zhì)體反射率不適用于剝蝕量較小的地區(qū)。與此相反，宇宙成因核素分析法僅僅適用于剝蝕量極其微小的地區(qū)。磷灰石裂變徑跡分析法可以同時(shí)計(jì)算出地層剝蝕的時(shí)間和剝蝕量，但是該方法不適于多期沉降-隆升的多旋回發(fā)展演化的沉積盆地。
[0007]現(xiàn)有的地層剝蝕量恢復(fù)方法中的部分方法還受到樣品采集的限制，例如對(duì)于碳酸鹽巖地層，因無(wú)法采取到磷灰石和鏡質(zhì)體，所以鏡質(zhì)體反射率法和磷灰石裂變徑跡分析法這兩種方法僅僅適用于碎屑巖地層。同時(shí)這兩種方法只適合于中國(guó)東部單旋回發(fā)展演化的中新生代沉積盆地，完全不適合于中國(guó)西部的自古生代以來(lái)多期沉降-隆升、多期埋藏-剝蝕的長(zhǎng)期發(fā)展演化的沉積盆地。
[0008]基于上述情況，亟需一種能夠準(zhǔn)確進(jìn)行地層剝蝕量恢復(fù)的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種地層剝蝕量恢復(fù)方法，所述方法包括以下步驟:
[0010]數(shù)據(jù)獲取步驟，獲取待分析位置的各個(gè)層系的地層厚度和地層年代；
[0011]沉降模型建立步驟，根據(jù)所述地層厚度和地層年代，構(gòu)建所述待分析位置的沉降模型；
[0012]剝蝕量恢復(fù)步驟，根據(jù)所述沉降模型和地層年代計(jì)算所述待分析位置的累計(jì)沉積厚度，根據(jù)所述累積厚度和地層厚度計(jì)算待分析位置的地層剝蝕量。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，根據(jù)鉆井?dāng)?shù)據(jù)獲得待分析位置的各個(gè)層系的地層厚度。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，根據(jù)待分析位置的地震數(shù)據(jù)，通過(guò)時(shí)深轉(zhuǎn)換獲得待分析位置的各個(gè)層系的地層厚度。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，根據(jù)所述待分析位置的古生物資料確定化石帶，將所述化石帶與國(guó)際地質(zhì)年表的化石帶進(jìn)行對(duì)比，獲得待分析位置的各個(gè)層系的地層年代。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，根據(jù)如下公式計(jì)算所述累計(jì)沉積厚度:
[0017]y = a.In (x) -b
[0018]其中，y表示累計(jì)沉積厚度，X表示沉積時(shí)間，a和b表示計(jì)算系數(shù)。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在所述數(shù)據(jù)獲取步驟中，還獲取所述待分析位置的各個(gè)層系的古水深。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，根據(jù)所述待分析位置的沉積相、生物群落和微量元素的含量中的任一項(xiàng)或幾項(xiàng)來(lái)獲得所述待分析位置的各個(gè)層系的古水深。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，根據(jù)如下公式計(jì)算所述累計(jì)沉積厚度:
[0022]y = a.In (X) ~b~z
[0023]其中，y表示累計(jì)沉積厚度，X表示沉積時(shí)間，a和b表示計(jì)算系數(shù)，z表示累積古水深。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，根據(jù)如下公式計(jì)算所述地層剝蝕量:
[0025]I = y-h
[0026]其中，I表示地層剝蝕量，y表示累計(jì)沉積厚度，h表示累積地層殘留厚度。
[0027]本發(fā)明提出的剝蝕量恢復(fù)方法能夠有效適用于恢復(fù)那些在早期伸展階段發(fā)育、晚期因擠壓隆起而遭受剝蝕的地層。被剝蝕的地層可以通過(guò)構(gòu)建早期伸展階段的沉降模型而得到恢復(fù)，理論上沉積盆地在伸展階段的沉降模型表現(xiàn)為累計(jì)沉降量隨時(shí)間的變化曲線呈對(duì)數(shù)衰減的趨勢(shì)。本發(fā)明不需要花費(fèi)高額的分析測(cè)試費(fèi)用，也不受樣品巖石類型以及地層埋藏深度的限制，同時(shí)還可以對(duì)平行不整合的剝蝕量進(jìn)行恢復(fù)。
[0028]同時(shí)，本發(fā)明構(gòu)建沉降模型所使用的參數(shù)(即地層厚度、古水深和地層年代)均較容易獲取，在模型建立的過(guò)程中不會(huì)引入人為因素。所以相較于現(xiàn)有的地層剝蝕量恢復(fù)方法，本方法能夠具有更強(qiáng)的可實(shí)施性、客觀性和可靠性。
[0029]本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說(shuō)明書中闡述，并且，部分地從說(shuō)明書中變得顯而易見，或者通過(guò)實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過(guò)在說(shuō)明書、權(quán)利要求書以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。
【附圖說(shuō)明】
[0030]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要的附圖做簡(jiǎn)單的介紹:
[0031]圖1是沉積盆地伸展階段的地層示意圖；
[0032]圖2是沉積盆地?cái)D壓隆升階段的地層示意圖；
[0033]圖3是沉積盆地剝蝕后的地層示意圖；
[0034]圖4是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的地層剝蝕量恢復(fù)方法的流程圖；
[0035]圖5是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的沉降模型示意圖；
[0036]圖6是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的上奧陶統(tǒng)剝蝕量恢復(fù)示意圖；
[0037]圖7是和田I井的剝蝕量恢復(fù)的基本數(shù)據(jù)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0038]以下將結(jié)合附圖及實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式，借此對(duì)本發(fā)明如何應(yīng)用技術(shù)手段來(lái)解決技術(shù)問(wèn)題，并達(dá)成技術(shù)效果的實(shí)現(xiàn)過(guò)程能充分理解并據(jù)以實(shí)施。需要說(shuō)明的是，只要不構(gòu)成沖突，本發(fā)明中的各個(gè)實(shí)施例以及各實(shí)施例中的各個(gè)特征可以相互結(jié)合，所形成的技術(shù)方案均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0039]另外，在附圖的流程圖示出的步驟可以在諸如一組計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中執(zhí)行，并且，雖然在流程圖中示出了邏輯順序，但是在某些情況下，可以以不同于此處的順序執(zhí)行所示出或描述的步驟。
[0040]圖1至圖3示出了具有地層剝蝕現(xiàn)象的沉積盆地的形成過(guò)程，其中，圖1示出了沉積盆地伸展階段的地層示意圖，圖2示出了沉積盆地?cái)D壓隆升階段的地層示意圖，圖3示出了沉積盆地剝蝕后的地層示意圖。
[0041]在圖1?圖3中，A、B、C三個(gè)井點(diǎn)分別代表沉積盆地中的不同位置，負(fù)載I至負(fù)載4為從老到新不同時(shí)期的沉積物。從圖1中可以看出，伸展盆地的沉降過(guò)程一般是由前期的構(gòu)造沉降和后期的熱衰減沉降兩部分構(gòu)成。這也就導(dǎo)致伸展盆地在形成的過(guò)程中，早起沉降量大、晚期沉降量小，即在圖1?圖3表現(xiàn)為從負(fù)載I到負(fù)載5的沉積物的厚度越來(lái)越小。
[0042]沉積盆地的形成往往從伸展階段(即圖1所示)開始，隨后因擠壓隆升(即圖2所示)，到最后遭受剝蝕(即圖3所示)結(jié)束。從圖3中可以看出，A、B、C三個(gè)井點(diǎn)的剝蝕量各不相同，比較大的剝蝕量是在盆地中心的B井點(diǎn)處。在B井點(diǎn)處，盆地的負(fù)載5基本上被剝蝕殆盡。
[0043]現(xiàn)有的沉積盆地的地層剝蝕量恢復(fù)方法主要包括地層對(duì)比法、沉積速率分析法、測(cè)井曲線法、流體包裹法、磷灰石裂變徑跡分析法和沉積盆地波動(dòng)分析方法等。
[0044]其中，地層對(duì)比法是將研究區(qū)內(nèi)被剝蝕層段與鄰區(qū)未被剝蝕層段進(jìn)行對(duì)比，從而求得被剝蝕巖層的厚度。該方法還可以根據(jù)厚度遞減的原則或采用其它外推法對(duì)得到的巖層