一种古地貌的岩性恢复方法

1.本发明涉及地球物理中古地貌的岩性恢复技术领域，尤其涉及一种古地貌的岩性恢复方法。


背景技术：

2.盆外区域物源具有物源方向单一、经历地质历史时期长、物源演化和转变简单等特点。相对于盆外物源，盆内后期被覆盖的低凸起在沉积早期都有可能是物源区，动态物源的物源供给和分配随时间的变化而变化，不同层序位置，湖平面变化不同阶段，物源区大小均是变化的，同时不同古地貌位置剥蚀母岩岩性也会存在差异。古地貌形态决定了物源区的大小及沉积区的沉积总量，剥蚀母岩岩性决定储层原始物质组成，影响储层优劣。
3.古地貌恢复方法主要有回剥法、原始坡角恢复法、断层分析法等。回剥法恢复古地貌是目前最常用的古地貌恢复方法手段之一，也是可信度和可操作性较强的古地貌恢复方法之一。
4.回剥法：基于地层厚度后期无明显变化，地层无明显剥蚀的情况之下，对原始地貌的沉积恢复，侧重于对地层参数和特征的充分分析。
5.原始坡角恢复法：基于高精度层序地层学理论，强调沉积体等时性和在低位、海侵和高位时期不同沉积体和沉积地貌沉积模式差异下的坡角变化，在这个坡角变化之下可以对原始古地貌由新到老进行恢复，原始坡角恢复法可以还原地层未经剥蚀和改造的原始地貌格局。
6.断层分析法：针对构造运动影响强烈的研究区对不同时期断裂活动和地貌格局差异化分析，明确不同时期断裂和古地貌时空演化差异，是对盆内与低凸起伴生的断层活动性参数的充分分析。断层分析法是研究盆内断裂活动强烈地区，与断层有关的三角洲发育相关的古地貌恢复的最有效方法之一。
7.母岩恢复的主要方法有锆石测年法、砾石成分示踪法。锆石测年法可以通过锆石u-pb定年得到多组u-pb年龄，通过对锆石不同的区域进行系统的内部结构、微量元素特征和包裹体成分的综合研究,能够给出不同锆石晶域的成因机制,也可以对这些年龄赋予更加合理的地质解释。
8.砾石成分示踪法通过对沉积区钻井揭示岩心或岩屑中砾石成分及含量的统计，定性判断沉积母岩的组合样式，砾石成分含量能够从宏观上反映物源区母岩岩性特征。
9.前人的研究方法主要针对于沉积地层剥蚀量和古地貌的恢复，未考虑到剥蚀区的影响，具一定局限性，并且没有考虑岩性维度对储层的影响，无法有效对沉积时期古物源进行准确恢复，大大影响了优质储层的判断。


技术实现要素：

10.本发明提供一种古地貌的岩性恢复方法，以解决现有技术中缺乏考虑沉积时期剥蚀母岩、地貌和岩性尺度导致古物源恢复存在不足的技术问题。
11.为解决上述问题，本发明提供一种古地貌的岩性恢复方法，所述岩性恢复方法包括：
12.s1：残余地貌的差异沉降校正；
13.通过对不同时期断裂活动差异和沉积地层厚度演化规律的分析，明确差异沉降规律和沉积基准面，对差异沉降进行校正；
14.s2：断裂恢复；
15.对研究区断裂识别分析，针对后期活动断裂且对地貌格架有较大影响及改造作用的进行断裂平移恢复，并恢复各时期分水岭位置；
16.s3：构造-沉积单元划分；
17.在各阶段断裂恢复及分水岭位置恢复后的残余地貌刻画基础上，划分不同关键沉积时期构造-沉积单元；
18.s4：剥蚀量恢复；
19.通过对剥蚀区、超剥区和剥蚀区范围界定，明确不同时期剥蚀范围，通过源-汇系统控制下的物质总量守恒原理和地层倾角恢复法，完成剥蚀区和超剥区剥蚀量恢复；
20.s5：对残余古地貌差异沉降校正和剥蚀量恢复，完善沉积时期古地貌格架恢复，
21.将剥蚀量回剥至凸起区，并叠合差异沉降沉积区地貌，完成沉积时期古地貌格架恢复；
22.s6：凸起母岩类型及残余母岩分布刻画；
23.利用岩屑、砾石、重矿物和锆石，判断母岩岩性和年代，井震结合，利用过井地震标定不同母岩的地震相特征，平面上定性识别不同类型母岩分布边界，对源区残余母岩分布进行刻画；
24.s7：钻井岩屑组分分析统计；
25.针对沉积区钻井进行岩石学分析，对其岩屑组成精细划分及统计；
26.s8：定性恢复沉积时期源区母岩类型及分布；
27.根据岩屑类型及含量统计，定性恢复沉积时期凸起源区母岩类型及展布范围，并半定量预测沉积物砾石主要组分。
28.优选的，在步骤s1中，所述差异沉降校正的具体方法包括：选取夷平面作为沉积基准面，对沉积基准面进行层拉平处理，校正沉积后期差异沉降量。
29.优选的，在步骤s2中，所述断裂恢复的具体方法包括：
30.步骤s
21
：根据断裂上下盘地层归属分析断裂活动时期，对后期活动的断裂进行断裂平移恢复；
31.步骤s
22
：统计残余地貌分水岭与出水口间总距离l、总断距h、断层角度α和各时期断距h1、h2、h3，计算各时期分水岭的位置，其中：
32.la＝h/tanα
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
33.le＝l-la
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
34.la1＝la*h1/(h1 h2 h3)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)
35.le1＝le*h1/(h1 h2 h3)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)
36.l1＝la1 le1
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(5)
37.其中：la为总水平掀斜距离；le为总溯源侵蚀距离；la1为各时期水平掀斜距离；
le1为各时期溯源侵蚀距离；l1为各时期分水岭距出水口距离。
38.优选的，在步骤s3中，所述构造-沉积单元划分的具体方法包括：
39.步骤s
31
：根据分水岭和分水线、凸起群边界线对构造-沉积单元进行划分；
40.步骤s
32
：建立各凸起群物源体系-沉积体系之间的对应关系。
41.优选的，在步骤s4中，所述剥蚀量恢复的具体方法为：
42.步骤s
41
：识别剥蚀区、超剥区和超覆区；
43.步骤s
42
：对超剥区利用地层趋势法进行剥蚀量恢复，对剥蚀区利用地层趋势法和体积反演法进行剥蚀量恢复。
44.优选的，在步骤s5中，所述对残余古地貌差异沉降校正和剥蚀量恢复，完善沉积时期古地貌格架恢复的具体方法为：在明确分水岭位置及剥蚀总量后，将剥蚀量按照对应的剥蚀-沉积对应单元回剥至断裂恢复的残余地貌凸起区上并叠合差异沉降校正的沉积区，完成沉积时期古地貌格架恢复。
45.优选的，在步骤s6中，所述凸起母岩类型及残余母岩分布刻画的具体方法为：
46.步骤s
61
：对研究区过井地震剖面进行井震标定，
47.步骤s
62
：统计分析不同母岩地震相差异，
48.步骤s
63
：建立基底母岩类型地震相识别图版，
49.步骤s
64
：平面追踪不同母岩分布边界，完成源区母岩分布刻画。
50.优选的，在步骤s7中，所述钻井岩屑组分分析统计的具体方法为：在源-汇单元划分基础上，对不同单元汇区钻井岩屑进行岩石学分析，对其岩屑组成精细划分，并统计各组分相对含量。
51.优选的，在步骤s8中，所述定性恢复沉积时期源区母岩类型及分布的具体方法为：
52.步骤s
81
：根据不同砾石含量占比反推对应母岩源区面积占比；
53.步骤s
82
：半定量恢复沉积时期凸起源区母岩展布范围；
54.步骤s
83
：根据成砂指数公式sgia(a b)＝[sa sb]/sa(sgia(a b)为由岩性a和b组成的源区中，半定量预测沉积砾石主要成分；
[0055]
其中，sgia(a b)为岩性a的成砂指数；sa sb为总的源区面积；sa为岩性a的源区面积。
[0056]
本发明与现有技术相比具有显著的优点和有益效果，具体体现在以下方面：
[0057]
1、本发明在古地貌恢复时，考虑了构造运动导致的地貌形态的改变，补充对构造运动的恢复，使得地貌恢复更科学，更准确；后期断裂的活动改变了源-汇单元结构，针对此类断裂的定量恢复能够更真实反映源区剥蚀后的地貌格局，在基础上的构造单元划分更加科学和准确。
[0058]
2、基于源-汇体系框架下的地貌-岩性恢复，为研究区分各构造-沉积单元物源来源和物质基础研究创造很好的格架。将剥蚀量及剥蚀母岩与沉积物质联系，为有利储层发育提供新的依据。各构造-沉积单元母岩类型、物源强度、沉积体系展布以及它们的时空演化规律能在恢复的原型盆地上清楚直观的表现出来，可以直接指导和预测石油勘探中的有利储集体，为利用井震资料进行地貌-岩性恢复提供一种可操作性强、直观的方法，解决油气勘探中所涉及到的基于井震资料恢复物源来源和沉积区有利储层排序问题，具有很广泛的用途和广阔的市场前景。
附图说明
[0059]
图1为本发明实施例中古地貌岩性恢复方法的步骤流程图；
[0060]
图2为本发明实施例中残余古地貌差异沉降校正图；
[0061]
图3为本发明实施例中断裂格架剖面恢复示意图；
[0062]
图4为本发明实施例中断裂体系平面恢复结果图；
[0063]
图5为本发明实施例中构造-沉积单元划分及断裂体系定量校验图；
[0064]
图6为本发明实施例中剥蚀区、超剥区和超覆区识别及剥蚀量恢复示意图；
[0065]
图7为本发明实施例中剥蚀量平面恢复图；
[0066]
图8为本发明实施例中沉积时期古地貌恢复图；
[0067]
图9为本发明实施例中井震母岩岩性标定图；
[0068]
图10为本发明实施例中残余母岩类型与地貌分布叠合图；
[0069]
图11为本发明实施例中岩屑组分特征平面分布图；
[0070]
图12为本发明实施例中成砂指数恢复内物源区古地貌-岩性信息及关键井校验图。
具体实施方式
[0071]
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
[0072]
如图1所示，本发明的实施例提供一种古地貌的岩性恢复方法，所述岩性恢复方法包括如下步骤：
[0073]
s1：残余地貌的差异沉降校正；
[0074]
通过对不同时期断裂活动差异和沉积地层厚度演化规律的分析，明确差异沉降规律和沉积基准面，对差异沉降进行校正。
[0075]
如图2所示，在本实施例当中，通过基准面层拉平法，对下伏关键时期残余地貌进行差异沉降量校正，差异沉降校正结果如图所示。
[0076]
s2：断裂恢复；
[0077]
对研究区断裂识别分析，针对后期活动断裂且对地貌格架有较大影响及改造作用的进行断裂平移恢复并恢复各时期分水岭位置。
[0078]
如图3所示，在地震工作站上进行断裂平移恢复，并将恢复后的地震解释数据导出成图，即可得到如图4所示的断裂恢复结果图。
[0079]
s3：构造-沉积单元划分；
[0080]
在各阶段断裂恢复及分水岭位置恢复后的残余地貌刻画基础上，划分不同关键沉积时期构造-沉积单元。
[0081]
具体到本实施例当中，在如图4所示的断裂恢复结果图上，对研究区分水线、分水岭和、脊线以及剥蚀边界线进行拾取，在剥蚀区域内部，基于分水线、分水岭将断裂恢复后的古地貌进一步划分为一级、二级和三级源-汇单元，完成构造-沉积单元的划分，进而针对活动断块定量校验旋转、掀斜地貌。
[0082]
s4：剥蚀量恢复；
[0083]
将剥蚀量回剥至凸起区，并叠合差异沉降沉积区地貌，完成沉积时期古地貌格架
恢复。
[0084]
具体到本实施例当中，如图6、7所示，对剥蚀区(无沉积地层)、超剥区(早期接受沉积、晚期接受剥蚀，超覆和剥蚀现象同时出现)和超覆区(地层接受沉积，无剥蚀现象)进行识别。针对剥蚀区和超剥区的剥蚀量，选取不同的方法进行恢复。对于超剥区，按图6所示选取地层延伸法进行剥蚀量恢复；对于剥蚀区，在保证分水线、分水岭和脊线稳定不变的前提下，通过趋势延伸法和物质总量不变的体积反演法进行物质总量的恢复，经过对剥蚀区和超剥区的剥蚀量恢复，得到如图7所示的剥蚀量恢复图。
[0085]
s5：对残余古地貌差异沉降校正和剥蚀量恢复，完善沉积时期古地貌格架恢复；
[0086]
具体到本实施例当中，如图8所示，在步骤s1中差异沉降校正的古地貌基础上，将步骤s4中剥蚀区和超剥区剥蚀总量分别叠加到所在的区域中，进行界面的叠加运算，最终完成沉积时期的古地貌格架的恢复。
[0087]
s6：凸起母岩类型及残余母岩分布刻画：
[0088]
利用岩屑、砾石、重矿物和锆石判断母岩岩性和年代，井震结合，利用过井地震标定不同母岩的地震相特征，平面上定性识别不同类型母岩分布边界，对源区残余母岩分布进行刻画。
[0089]
具体到本实施例当中，如图9、10所示，根据区域调研和钻井岩性揭示，并在如图9所示的井震标定后，在地震工作站中追踪不同母岩岩性边界，得到图10所示的残余母岩类型与地貌分布特征图。
[0090]
s7：钻井岩屑组分分析统计；
[0091]
针对沉积区钻井进行岩石学分析，对其岩屑组成精细划分及统计。
[0092]
具体到本实施例当中，如图11所示，统计沉积区钻井，揭示岩心及岩屑组分，绘制岩屑组分特征分布图，即为岩屑组分特征分布图。
[0093]
s8：定性恢复沉积时期源区母岩类型及分布；
[0094]
根据岩屑类型及含量统计，定性恢复沉积时期凸起源区母岩类型及展布范围，并半定量预测沉积物砾石主要组分。
[0095]
具体到本实施例当中，如图12所示，在源-汇单元划分的基础上，汇区岩屑反演回对应的源区，对源区母岩岩性进行校正，并根据岩屑含量相对关系，对不同母岩分布范围进行校正，得到如图12所示的母岩岩性及分布恢复图。根据成砂指数公式计算，bz26-5-1井砾石含量以碳酸盐岩为主，与钻井揭示一致。
[0096]
需要说明的是，源-汇系统是近年来沉积学领域发展起来的热点领域，主要研究物源区、搬运区和沉积区的相互耦合关系。陆相盆地源-汇系统基于地貌角度对物源体系和沉积体系进行分析，能直观的找出剥蚀区和沉积区直接的对应关系，以及不同边界条件下的响应差异。陆相盆地源-汇系统研究的核心是研究物质来源和沉积物质响应关系的定量-半定量化表征，也正是沉积时期古地貌-岩性双重恢复的基础。
[0097]
本发明利用最新源-汇系统定量化研究核心思路，先后完成地貌、岩性恢复。首先选取沉积基准面进行差异沉降量校正，对残余地貌中的断裂进行分析和恢复，在断裂恢复后的残余古地貌上进行构造-沉积单元划分，明确物质来源和物质总量，通过对剥蚀范围和沉积体积的标定，对剥蚀区物质总量和物质来源进行剥蚀量恢复，完成关键时期古地貌进行恢复；其次需通过调研及钻井统计源区母岩类型，利用钻井标定不同母岩地震相特征，展
开平面母岩分布边界刻画，对汇区钻井岩屑组分精细分析统计，依据其与源区的对应关系对源区母岩类型及展布范围进行校正，最终在地貌恢复的基础上完善地貌-岩性恢复结果。
[0098]
具体地，在步骤s1中，所述差异沉降校正的具体方法包括：选取夷平面作为沉积基准面，对沉积基准面进行层拉平处理，校正沉积后期差异沉降量。
[0099]
具体地，在步骤s2中，所述断裂恢复的具体方法包括：
[0100]
步骤s
21
：根据断裂上下盘地层归属分析断裂活动时期，对后期活动的断裂进行断裂平移恢复；
[0101]
步骤s
22
：统计残余地貌分水岭与出水口间总距离l、总断距h、断层角度α和各时期断距h1、h2、h3，计算各时期分水岭的位置，其中：
[0102]
la＝h/tanα
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0103]
le＝l-la
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
[0104]
la1＝la*h1/(h1 h2 h3)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)
[0105]
le1＝le*h1/(h1 h2 h3)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)
[0106]
l1＝la1 le1
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(5)
[0107]
其中：la为总水平掀斜距离；le为总溯源侵蚀距离；la1为各时期水平掀斜距离；le1为各时期溯源侵蚀距离；l1为各时期分水岭距出水口距离。
[0108]
具体地，在步骤s3中，所述构造-沉积单元划分的具体方法包括：
[0109]
步骤s
31
：根据分水岭和分水线、凸起群边界线对构造-沉积单元进行划分；
[0110]
步骤s
32
：建立各凸起群物源体系-沉积体系之间的对应关系。
[0111]
具体地，在步骤s4中，所述剥蚀量恢复的具体方法为：
[0112]
步骤s
41
：识别剥蚀区、超剥区和超覆区；
[0113]
步骤s
42
：对超剥区利用地层趋势法进行剥蚀量恢复，对剥蚀区利用地层趋势法和体积反演法进行剥蚀量恢复。
[0114]
具体地，在步骤s5中，所述对残余古地貌差异沉降校正和剥蚀量恢复，完善沉积时期古地貌格架恢复的具体方法为：在明确分水岭位置及剥蚀总量后，将剥蚀量按照对应的剥蚀-沉积对应单元回剥至断裂恢复的残余地貌凸起区上并叠合差异沉降校正的沉积区，完成沉积时期古地貌格架恢复。
[0115]
具体地，在步骤s6中，所述凸起母岩类型及残余母岩分布刻画的具体方法为：
[0116]
步骤s
61
：对研究区过井地震剖面进行井震标定，
[0117]
步骤s
62
：统计分析不同母岩地震相差异，
[0118]
步骤s
63
：建立基底母岩类型地震相识别图版，
[0119]
步骤s
64
：平面追踪不同母岩分布边界，完成源区母岩分布刻画。
[0120]
具体地，在步骤s7中，所述钻井岩屑组分分析统计的具体方法为：在源-汇单元划分基础上，对不同单元汇区钻井岩屑进行岩石学分析，对其岩屑组成精细划分，并统计各组分相对含量。
[0121]
具体地，在步骤s8中，所述定性恢复沉积时期源区母岩类型及分布的具体方法为：
[0122]
步骤s
81
：根据不同砾石含量占比反推对应母岩源区面积占比；
[0123]
步骤s
82
：半定量恢复沉积时期凸起源区母岩展布范围；
[0124]
步骤s
83
：根据成砂指数公式sgia(a b)＝[sa sb]/sa(sgia(a b)为由岩性a和b组
成的源区中，半定量预测沉积砾石主要成分；
[0125]
其中，sgia(a b)为岩性a的成砂指数；sa sb为总的源区面积；sa为岩性a的源区面积。
[0126]
虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。