一种沉积相识别方法、装置及系统与流程

1.本发明涉及一种沉积相识别方法、装置及系统，属于油气田开发地质技术领域。


背景技术：

2.近物源沉积储层良好的物性使其成为油气储集的良好场所，其中，冲积扇沉积储层和河流相沉积储层是近物源沉积体系中两个最重要的类型。这两个类型中冲积扇砂体以及河流相砂体可以形成岩性圈闭油气藏以及构造-岩性圈闭油气藏，并且这两类油气藏是我国勘探开发的主要阵地。
3.冲积扇沉积储层勘探的有利区是扇中的河道充填沉积；河流相沉积储层的有利区是心滩和点沙坝。因此，准确地识别近物源沉积体的沉积相在油气勘探开发中起到了至关重要的作用。
4.现有识别的常规方法有以下几种：
5.1.通过测井曲线进行沉积相的识别和划分，例如申请公布号为cn 106597543a的中国发明专利申请文件公开了一种地层沉积相划分方法，该方法包括：对目的层段研究区域内的每口井的测井相进行研究，测定其电性特征参数和岩性特征参数来划分每口井不同层段的沉积微相，建立测井相模式；计算目的层段地震轴的地震属性，并在解释工作站中进行显示；将目的层段的地震属性显示文件从解释工作站中导出并转换成地震属性矢量图；将各个井点处测井相的坐标与地震属性矢量图上的地震数据体的平面坐标进行对应并赋予测井相的解释结果；根据相同坐标处的测井相以及地震属性图上的图形，定义每一块图形的沉积相；
6.2.通过地震资料识别沉积相，例如申请公布号为cn 109725348a的中国发明专利申请文件公开了一种基于地震资料识别沉积相的方法，该方法利用一组相对于目标区目的层段沉积相特征反应敏感的地震属性特征参数，实现同一分析时窗内地震属性特征参数的样本分类；进行同一分析时窗内单井沉积相与地震属性特征参数的样本对比，明确不同类别地震属性特征参数样本的沉积相属性，确定目标区相同地震属性特征参数的沉积相；
7.3.通过岩性录井资料对沉积相进行定量识别，例如申请公布号为cn 109324171a的中国发明专利申请文件公开了一种基于岩性统计的沉积相定量识别方法，该方法综合利用岩性录井资料，根据不同沉积相类型沉积岩垂向叠加样式的差异性，提出了基于岩性统计的沉积相定量识别图版，创新性的利用砂岩频率和砂地比两个参数联合表征砂岩、泥岩叠置样式从而对沉积相类型进行高效快速识别。
8.上述方法中，在进行沉积相识别时，要么需要钻井(岩心)、测井资料，要么需要地震资料，识别过程复杂。而且上述方法虽然能识别出目标区的沉积相类型，但是其仅仅用到地震属性或者岩性资料，并没有考虑地质构造对沉积相识别的影响，造成沉积相的识别并不准确。


技术实现要素：

9.本技术的目的在于提供一种沉积相识别方法、装置及系统，用以解决现有技术对不同沉积相识别不准确的问题。
10.为实现上述目的，本发明提出了一种沉积相识别方法的技术方案，包括以下步骤：
11.对研究区进行古地貌恢复，得到研究区发生沉积后的古地貌图；
12.将所述古地貌图转换为矢量构造图；
13.在矢量构造图上沿物源方向选取一个计算剖面；
14.在计算剖面上，选取若干沉积点，其中包括沉积最高点；根据各沉积点的坐标得到各沉积点相对于沉积最高点的坡降和水平位移；
15.将各沉积点相对于沉积最高点的坡降和水平位移进行分阶段拟合，找出各阶段之间的拐点，以拐点处的坡降值作为临界坡降值；按照临界坡降值对各沉积相进行识别。
16.另外，本发明还提出一种沉积相识别装置的技术方案，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器在执行所述计算机程序时实现沉积相识别方法的技术方案。
17.本发明的沉积相识别方法、装置的技术方案的有益效果是：本发明基于不同的沉积相与物源区的相对发育位置不同，其沉积相区域所需的坡角是不相同的原理，以坡降为参数进行沉积相的识别。因此，本发明从体现地质构造的古地貌出发，恢复出三维古地貌图，接着将古地貌图转换为二维矢量图，在二维矢量图中沿物源方向的计算剖面上进行各沉积点坡降和水平位移的计算，得到以水平位移和坡降为坐标的一系列沉积点，对其进行拟合即可找出临界坡降值，通过临界坡降值对各沉积相进行识别提高了沉积相识别的准确性，并且通过临界坡降值可以定量的找出各沉积相之间的界限，准确的对沉积相的区域进行划分，为寻找油气有利区、提高油气采储量提供了重要的地质依据。
18.进一步的，上述沉积相识别方法、装置中，为了保证古地貌恢复的精准性，古地貌恢复是利用研究区的地层数据以及分层信息，通过差异压实分析法进行古地貌恢复。
19.进一步的，上述沉积相识别方法、装置中，为了提高古地貌恢复的精准性，通过差异压实分析法进行古地貌恢复的过程中还包括采用经验公式对沉积地层进行压实校正的步骤。
20.进一步的，上述沉积相识别方法、装置中，为了得到矢量构造图，通过coredraw成图软件将所述古地貌图转换为矢量构造图。
21.进一步的，上述沉积相识别方法、装置中，为了更加快速、准确的实现分阶段拟合，分阶段拟合的方式为分阶段线性拟合。
22.进一步的，上述沉积相识别方法、装置中，为了实现两个沉积相的界限划分与识别，将各沉积点相对于沉积最高点的坡降和水平位移分两个阶段进行拟合，拟合后两个阶段的曲线均为直线。
23.进一步的，上述沉积相识别方法、装置中，为了提高沉积相识别的准确度，所述计算剖面为光滑的剖面。
24.另外，本发明还提出一种沉积相识别系统的技术方案，该系统包括：
25.古地貌恢复模块，用于对研究区进行古地貌恢复，得到研究区发生沉积后的古地貌图；
26.图像转换模块，用于将所述古地貌图转换为矢量构造图；
27.计算剖面选取模块，用于在矢量构造图上沿物源方向选取一个计算剖面；
28.沉积点位置选取模块，用于在计算剖面上，选取若干沉积点，其中包括沉积最高点；根据各沉积点的坐标得到各沉积点相对于沉积最高点的坡降和水平位移；
29.临界坡降值确定模块，用于将各沉积点相对于沉积最高点的坡降和水平位移进行分阶段拟合，找出各阶段之间的拐点，以拐点处的坡降值作为临界坡降值；按照临界坡降值对各沉积相进行识别。
30.本发明的沉积相识别系统的技术方案的有益效果是：该系统基于不同的沉积相与物源区的相对发育位置不同，其沉积相区域所需的坡角是不相同的原理，以坡降为参数进行沉积相的识别。因此，该系统从体现地质构造的古地貌出发，利用古地貌恢复模块恢复出三维古地貌图，接着利用图像转化模块将古地貌图转换为二维矢量图，进而根据沉积点确定模块在二维矢量图中沿物源方向的计算剖面上进行各沉积点坡降和水平位移的计算，得到以水平位移和坡降为坐标的一系列沉积点，最终根据临界坡降值确定模块对一系列沉积点进行拟合即可找出临界坡降值，通过临界坡降值对各沉积相进行识别提高了沉积相识别的准确性，并且通过临界坡降值可以定量的找出各沉积相之间的界限，准确的对沉积相的区域进行划分，为寻找油气有利区、提高油气采储量提供了重要的地质依据。
附图说明
31.图1是本发明沉积相识别方法流程图；
32.图2是本发明恢复的近物源沉积体系古地貌示意图；
33.图3是本发明根据古地貌勾画的精细古构造图；
34.图4是本发明研究区剖面坡降与水平位移关系散点图；
35.图5是本发明沉积相识别装置示意图；
36.图6是本发明沉积相识别系统示意图。
具体实施方式
37.沉积相识别方法实施例一：
38.本实施例提出的沉积相识别方法的主要构思在于，利用体现地质结构的古地貌恢复图，结合不同沉积相坡角不同的原理，得到不同沉积相之间的临界坡角，进而实现不同沉积相的识别和划分。
39.以下以某盆地某研究区w，识别和划分冲积扇沉积相和河流相沉积相(即辫状河沉积相)为例对本发明的方法进行详细说明，从历史沉积的背景来看，冲积扇沉积相发育的位置比河流相沉积相发育的位置更靠近物源区，并且冲积扇沉积相形成的区域需具备较大的坡角，而河流相沉积相一般发育在冲积扇沉积相的下游地区，其所在的地形地貌坡角较小。坡角是一个角度值，本发明通过坡降体现坡角这一参数。
40.具体的，冲积扇沉积相和辫状河沉积相识别方法如图1所示，包括以下步骤：
41.1)利用研究区w的地层数据以及分层信息，通过差异压实分析法对研究区进行古地貌恢复，并且采用经验公式对沉积地层进行压实校正，得到如图2所示的研究区w发生沉积后的古地貌图；关于差异压实分析法进行古地貌恢复为现有技术，这里不做过多介绍；
42.2)通过步骤1)中古地貌图的构造数据，利用coredraw成图软件，得到如图3所示的矢量构造图(即精细构造图)，图中等高线代表构造等值线，横条线段代表断层；
43.3)根据步骤2)中得到的矢量构造图，结合研究区w地震剖面和测井资料，在矢量构造图上沿顺物源方向(顺物源方向就是物源的供给方向，可以理解为古河流的方向，)选取一个光滑的计算剖面(计算剖面要尽量避免出现地堑或地垒，也就是说选取的剖面尽量是平滑的曲线，避免出现剖面上波动较大的情况，影响坡降的计算)；
44.4)在步骤3)得到的计算剖面上，选取若干沉积点，其中包括沉积最高点以及其他不同高度(高度也可以称为海拔)的沉积点，根据各沉积点的坐标得到各沉积点相对于沉积最高点的坡降和水平位移；
45.本实施例中，沉积最高点为a点，其他不同高度的沉积点为bi点(i＝1,2,3
…
n)；选取沉积点的方式为：在计算剖面上，从高到低每隔50m选一沉积点，保证有足够的数据。当然如果研究区范围太小的话可以根据计算剖面的大小进行沉积点间隔的确定，一般情况下，至少选取50个沉积点。
46.沉积最高点a点的坐标为(a
x
，a
y
)，沉积点bi点的坐标为(bi
x
，bi
y
)，那么沉积点bi相对于沉积最高点为a点的坡降为(a
y-bi
y
)/(bi
x-a
x
)，沉积点bi相对于沉积最高点为a点的水平位移c
i
＝bi
x-a
x
；得到水平位移和坡降是一一对应的。
47.本实施例中，研究区w的计算剖面上选取的沉积点为bi点的数量为100，即n＝100，位置和坡降数据如表一所示：
48.表一研究区w计算剖面上的沉积点位置与坡降数据表
49.[0050][0051]
5)以步骤4)中得到的沉积点bi的水平位移作为横坐标，沉积点b
i
的坡降作为纵坐标，得到体现沉积点bi的散点图，对散点图中的数据点分两个阶段进行线性(回归)拟合，可以得到如图4所示的两条直线，两条直线的交点为冲积扇沉积相和辫状河沉积相的拐点α
c
，拐点α
c
对应的坡降为临界坡降值0.52，也即0.52为冲积扇沉积相和辫状河沉积相坡降的过渡点，坡降小于0.52的沉积点属于辫状河沉积相，坡降大于0.52的沉积点属于冲积扇沉积相。
[0052]
上述实施例中，是以两种沉积相的识别和划分为例对本发明的方法进行描述，当然，如果要区分三种沉积相，那么相应的对若干沉积点进行三阶段线性拟合，得到两个拐点，两个拐点分别对应两个临界坡降值，根据这两个临界坡降值实现三种沉积相的识别和划分，因此，本发明的方法可以归纳为：
[0053]
对研究区进行古地貌恢复，得到研究区发生沉积后的古地貌图；
[0054]
将古地貌图转换为矢量构造图；
[0055]
在矢量构造图上沿物源方向选取一个计算剖面；
[0056]
在计算剖面上，选取若干沉积点，其中包括沉积最高点；根据各沉积点的坐标得到各沉积点相对于沉积最高点的坡降和水平位移；
[0057]
将各沉积点相对于沉积最高点的坡降和水平位移进行分阶段拟合，找出各阶段之间的拐点，以拐点处的坡降值作为临界坡降值；按照临界坡降值对各沉积相进行识别。
[0058]
本发明的识别方法可以简单、有效地划分出研究区的各沉积相的过渡界限，准确的识别出各沉积相，实现了油气田精细开发，具有广泛的推广和应用价值。
[0059]
沉积相识别方法实施例二：
[0060]
本实施例提出的沉积相识别方法与沉积相识别方法实施例一的不同之处在于古地貌恢复的手段不同，本实施例采用砂岩孔隙率法，或者泥岩声波时差法，或者沉积速率法
等地层厚度恢复方法，进行古地貌恢复。
[0061]
上述古地貌恢复方法均为现有技术，本实施例不做赘述。
[0062]
沉积相识别方法的其他实施步骤与沉积相识别方法实施例一基本相同，在沉积相识别方法实施例一中已经介绍，这里不做赘述。
[0063]
沉积相识别装置实施例：
[0064]
本实施例提出的沉积相识别装置，如图5所示，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器在执行所述计算机程序时实现沉积相识别方法。
[0065]
沉积相识别方法的具体实施过程以及效果在上述沉积相识别方法实施例一、沉积相识别方法实施例二中介绍，这里不做赘述。
[0066]
也就是说，以上沉积相识别方法实施例中的方法应理解可由计算机程序指令实现沉积相识别方法的流程。可提供这些计算机程序指令到处理器(如通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备等)，使得通过处理器执行这些指令产生用于实现上述方法流程所指定的功能。
[0067]
本实施例所指的处理器是指微处理器mcu或可编程逻辑器件fpga等的处理装置；
[0068]
本实施例所指的存储器用于存储实现沉积相识别方法而形成的计算机程序指令，包括用于存储信息的物理装置，通常是将信息数字化后再以利用电、磁或者光学等方式的媒体加以存储。例如：利用电能方式存储信息的各式存储器，ram、rom等；利用磁能方式存储信息的的各式存储器，硬盘、软盘、磁带、磁芯存储器、磁泡存储器、u盘；利用光学方式存储信息的各式存储器，cd或dvd。当然，还有其他方式的存储器，例如量子存储器、石墨烯存储器等等。
[0069]
通过上述存储有实现沉积相识别方法而形成的计算机程序指令的存储器、处理器构成的沉积相识别装置，在计算机中由处理器执行相应的程序指令来实现，计算机可使用windows操作系统、linux系统、或其他，例如使用android、ios系统程序设计语言在智能终端实现，以及基于量子计算机的处理逻辑实现等。
[0070]
作为其他实施方式，沉积相识别装置还可以包括其他的处理硬件，如数据库或多级缓存、gpu等，本发明并不对沉积相识别装置的结构做具体的限定。
[0071]
沉积相识别系统实施例：
[0072]
本实施例提出的沉积相识别系统，如图6所示，包括古地貌恢复模块、图像转换模块、计算剖面选取模块、沉积点位置选取模块、临界坡降值确定模块以及将内部数据进行传送的内部总线。
[0073]
其中，古地貌恢复模块用于对研究区进行古地貌恢复，得到研究区发生沉积后的古地貌图；图像转换模块用于将所述古地貌图转换为矢量构造图；计算剖面选取模块用于在矢量构造图上沿物源方向选取一个计算剖面；沉积点位置选取模块用于在计算剖面上，选取若干沉积点，其中包括沉积最高点；根据各沉积点的坐标得到各沉积点相对于沉积最高点的坡降和水平位移；临界坡降值确定模块用于将各沉积点相对于沉积最高点的坡降和水平位移进行分阶段拟合，找出各阶段之间的拐点，以拐点处的坡降值作为临界坡降值；按照临界坡降值对各沉积相进行识别。
[0074]
上述各模块组成的系统将实现沉积相识别方法，对沉积相进行识别和划分，具体
沉积相识别方法的实施过程在沉积相识别方法实施例一、沉积相识别方法实施例二中已经介绍，这里不做赘述。