本發(fā)明涉及石油天然氣勘探領(lǐng)域，具體涉及一種恢復(fù)斷層形成演化歷史的方法。

背景技術(shù)：

我國東部裂陷盆地普遍經(jīng)歷多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，斷裂相對(duì)較發(fā)育，且斷裂在油氣運(yùn)聚成藏中起到至關(guān)重要的作用。野外、油田勘探開發(fā)實(shí)踐和物理模擬實(shí)驗(yàn)證實(shí)，斷層具有典型分段生長演化特征，表征斷層生長特征的手段較多，但普遍側(cè)重于靜態(tài)研究斷層在油氣成藏中的作用，然而，斷層生長是一個(gè)動(dòng)態(tài)的過程，主要經(jīng)歷3個(gè)階段：孤立階段、軟連接（多條小斷層側(cè)列疊覆）階段和硬連接（貫通型大斷層）階段。不同地質(zhì)歷史時(shí)期斷層生長階段對(duì)油氣成藏的控制作用存在明顯差異，因此，如何定量恢復(fù)斷層形成演化歷史一直是難于且亟待解決的問題，也是動(dòng)態(tài)分析其與“有效烴灶”、“砂體展布規(guī)律”“圈閉有效性”和“油氣優(yōu)勢(shì)運(yùn)移通道”的時(shí)空配置關(guān)系的關(guān)鍵問題。

如何從動(dòng)態(tài)演化角度定量恢復(fù)斷層形成演化歷史，成為降低勘探開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)迫切需要解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種恢復(fù)斷層形成演化歷史的方法，這種恢復(fù)斷層形成演化歷史的方法用于從動(dòng)態(tài)演化角度定量恢復(fù)斷層形成演化歷史。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：這種恢復(fù)斷層形成演化歷史的方法：

步驟一、確定斷層生長類型及分段生長點(diǎn)：

（1）以三維地震或構(gòu)造圖為基礎(chǔ)，獲取沿某一斷層走向不同層位不同位置的坐標(biāo)和上下盤切截點(diǎn)埋深數(shù)據(jù)；

（2）繪制斷層的“三圖”，三圖為：斷距-距離曲線圖、斷層面斷距等值線圖、沿?cái)鄬幼呦虻卣鹌拭鎴D，應(yīng)用“三圖”定量判別斷層的生長類型及分段生長點(diǎn)；

步驟二、古斷距恢復(fù)：

（1）基于權(quán)利要求步驟一獲取的斷距數(shù)據(jù)，制作斷層斷距-距離曲線；

（2）應(yīng)用最大斷距相減法開展斷距回剝分析，從而獲得不同地質(zhì)歷史時(shí)期斷距-距離曲線；

步驟三、斷層形成演化歷史恢復(fù)：

（1）基于權(quán)利要求步驟二的斷距回剝結(jié)果，明確不同地質(zhì)歷史時(shí)期斷層平面分布；

（2）依據(jù)不同時(shí)期斷層平面分布結(jié)果，恢復(fù)斷層的形成演化歷史。

本發(fā)明具有以下有益效果：

目前普遍側(cè)重于靜態(tài)研究斷裂控藏作用，本發(fā)明可以更有效真實(shí)反映特定地質(zhì)歷史時(shí)期古斷層的分布規(guī)律，避免僅從靜態(tài)研究斷裂控藏作用，從而有效降低油氣勘探開發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明方法的步驟框圖。

圖2是斷層形成演化及定量判別斷層生長類型模式圖；

圖2a是分段生長斷層形成演化模式圖

圖2b是不同演化階段斷距-距離曲線圖；

圖2c是不同演化階段斷層面斷距等值線圖；

圖2d是不同演化階段沿?cái)鄬幼呦虻卣鹌拭鎴D。

圖3塔南凹陷邊界斷層“三圖”定量判識(shí)斷層生長類型及分段生長點(diǎn)實(shí)例。

圖4是斷距回剝方法對(duì)比分析圖。

圖5是南大港斷層不同地層不同沉積時(shí)期斷層形成演化寶塔圖。

圖6是冀中坳陷沙二段頂面王仙莊斷層現(xiàn)今和成藏期斷距-距離曲線與圈閉有效性關(guān)系圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明：

我國裂陷盆地普遍經(jīng)歷多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，斷裂多期活動(dòng)，在油氣成藏中起到至關(guān)重要的作用。本發(fā)明的目的是提出一種恢復(fù)斷層形成演化歷史的方法，厘定不同地質(zhì)歷史時(shí)期斷層分布規(guī)律，明確斷層形成演化過程。主要包括斷層生長類型的厘定、古斷層恢復(fù)及斷層形成演化三方面研究。其意義在于，本發(fā)明研究成果為動(dòng)態(tài)研究斷裂在油氣成藏中的作用提供重要的基礎(chǔ)。結(jié)合圖1，這種恢復(fù)斷層形成演化歷史的方法具體如下：

1、確定斷層生長類型及分段生長點(diǎn)

（1）如圖1所示，本實(shí)施例首先在步驟s101中，以三維地震資料或構(gòu)造圖為基礎(chǔ)，獲取沿某一斷層走向不同地層不同位置坐標(biāo)和上下盤切截點(diǎn)埋深數(shù)據(jù)；

（2）應(yīng)用“三圖”判別斷層生長類型及分段生長點(diǎn)

基于步驟（1）取得的數(shù)據(jù)，繪制斷層的“三圖（斷距-距離曲線、斷層面斷距等值線和沿?cái)鄬幼呦虻卣鹌拭鎴D）”，如圖2所示是斷層形成演化及定量判別斷層生長類型模式圖；圖2a所示是分段生長斷層形成演化模式圖，普遍經(jīng)歷孤立、軟連接和硬連接3個(gè)生長階段。圖2b所示是不同演化階段斷距-距離曲線圖，早期斷層普遍表現(xiàn)為孤立斷層，隨著斷距的增加，形成一條貫通性大斷層，其低值區(qū)代表著分段生長連接點(diǎn)。圖2c所示是不同演化階段斷層面斷距等值線圖，“鞍部”代表斷層分段生長點(diǎn)。圖2d所示是不同演化階段沿?cái)鄬幼呦虻卣鹌拭鎴D，“橫向背斜”代表著斷層分段生長點(diǎn)。因此，應(yīng)用“三圖”可以聯(lián)合判別斷層的生長類型及分段生長點(diǎn)。圖3所示為塔南凹陷邊界斷層“三圖”定量判識(shí)斷層生長類型及分段生長點(diǎn)的實(shí)例，該條斷層存在3個(gè)分段生長點(diǎn)。

2、古斷距恢復(fù)

（1）基于權(quán)利要求步驟（1）獲取的斷距數(shù)據(jù)，制作斷層斷距-距離曲線；

（2）應(yīng)用最大斷距相減法恢復(fù)歷史時(shí)期斷距-距離曲線

斷層分段生長是一個(gè)動(dòng)態(tài)的過程，因此需要恢復(fù)不同地質(zhì)歷史時(shí)期斷層形成演化規(guī)律；目前定量表征斷層分段時(shí)期的方法主要有2種：一是原始斷距相減法，是指是指沿?cái)鄬友由旆较驈南虏繉游粩嗑鄿p去其上部層位相對(duì)應(yīng)測(cè)線位置的斷距（參見圖4），該法僅適用于“位移累積-長度固定”的斷層生長模式，具有較大局限性。另一是最大斷距相減法，是指沿?cái)鄬友由旆较驈南虏繉游粩嗑喾謩e減去上部層位各斷層段相應(yīng)的最大斷距，從國內(nèi)外斷層數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)來看，斷層分段生長過程中，最大位移與延伸長度呈冪指數(shù)關(guān)系[walshandwatterson,1991;付曉飛等，2014]。xu等（2004）提出構(gòu)造成因斷裂分段生長過程中最大位移與延伸長度呈線性遞增，即斷層位移累積過程中，斷層延伸長度也相應(yīng)增長（參見圖4）。因此，最大斷距相減法更能真實(shí)反映斷層分段生長演化歷史。

3、斷層形成演化歷史恢復(fù)

（1）基于斷距回剝獲得的不同地質(zhì)歷史時(shí)期古斷距-距離曲線，可以有效確定不同地質(zhì)歷史時(shí)期斷層平面分布（典型實(shí)例參見圖5）；

（2）依據(jù)不同時(shí)期斷層平面分布結(jié)果，恢復(fù)不同層系斷層的形成演化歷史（典型實(shí)例如黃驊坳陷南大港斷層形成演化寶塔圖，參見圖5）。

應(yīng)用本發(fā)明提出的方法進(jìn)行了保密性實(shí)驗(yàn)，對(duì)海拉爾-塔木察格盆地和渤海灣盆地（冀中坳陷和黃驊坳陷）主要斷層的形成演化歷史進(jìn)行了恢復(fù)，并對(duì)不同歷史時(shí)期斷層分布規(guī)律與油氣成藏的關(guān)系進(jìn)行了初步評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)結(jié)果與油氣勘探實(shí)踐吻合較好。與傳統(tǒng)靜態(tài)分析斷裂控藏作用相比，該技術(shù)從斷層生長機(jī)制出發(fā)，動(dòng)態(tài)探討斷裂與油氣成藏的關(guān)系，例如冀中坳陷王仙莊斷層，通過斷距-距離曲線可以確定斷層分段生長點(diǎn)，該部位控制著同向斷層上盤形成典型斷圈，在斷層上盤分段生長點(diǎn)部位形成6個(gè)斷圈，其中四個(gè)斷圈聚集了油氣，而另外兩個(gè)斷圈并未富集油氣（如圖6a所示）；通過斷距回剝分析，油氣成藏期時(shí)刻，⑤和⑥號(hào)斷圈并未形成，不具備聚集油氣的圈閉條件（如圖6b所示）。因此，斷層形成演化歷史恢復(fù)是動(dòng)態(tài)研究斷裂控藏作用的重要基礎(chǔ)，且有利于降低勘探開發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)性，具有良好的推廣前景。

上述技術(shù)方案只是本發(fā)明的一種實(shí)施方式，但所述的內(nèi)容只是為了便于理解本發(fā)明而采用的實(shí)施方式，并非用以限定本發(fā)明。任何本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明所揭露的精神和范圍的前提下，可以在實(shí)施的形式上及細(xì)節(jié)上作任何的修改與變化，但本發(fā)明的專利保護(hù)范圍，仍須以所附的權(quán)利要求書所界定的范圍為準(zhǔn)。