一種利用地震資料定量預(yù)測(cè)坡折帶的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及石油勘探技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種利用地震資料定量預(yù)測(cè)坡折帶的方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 坡折帶原是地貌學(xué)概念，指地形坡度突變的地帶，不論在沉積盆地中還是在剝蝕 區(qū)，都可能發(fā)育坡折帶。坡折帶主要由以下幾部分組成:坡折(slope break):指地形由緩變 陡的轉(zhuǎn)折點(diǎn)連線(xiàn)，為上凸的脊;陡坡(slope):指其上下的地形坡度都迅速變緩的陡坡地帶； 坡腳（slope toe):指地形由陡變緩的轉(zhuǎn)折點(diǎn)連線(xiàn)，為下凹的槽。林暢松等通過(guò)對(duì)半地塹盆 地同沉積構(gòu)造坡折帶的研究，認(rèn)為斷陷湖盆中存在的構(gòu)造坡折帶制約著盆地可容空間的變 化，控制了層序的發(fā)育、沉積體系域及砂體的分布;王英民等通過(guò)對(duì)準(zhǔn)噶爾盆地大型坳陷湖 盆坡折帶類(lèi)型的探討，指出坡折帶對(duì)層序、沉積和非構(gòu)造圈閉的發(fā)育具有十分重要的控制 作用;張善文等提出利用坡折帶理論尋找隱蔽油氣藏并在濟(jì)陽(yáng)坳陷陸相湖盆勘探中取得了 顯著成果。大量研究表明，坡折帶制約著盆地可容納空間的變化，控制著斜坡區(qū)沉積相帶的 分布和地層層序的發(fā)育，對(duì)砂體的沉積、橫向尖滅和地層巖性圈閉的發(fā)育也具有關(guān)鍵控制 作用。因此坡折帶的識(shí)別和幾何參數(shù)的刻畫(huà)對(duì)斜坡區(qū)沉積相劃分和地層巖性圈閉發(fā)育有利 區(qū)及圈閉識(shí)別都具有重要指導(dǎo)意義。
[0003] 現(xiàn)有的破折帶識(shí)別方法概括起來(lái)可分為兩類(lèi)，一類(lèi)是以剖面變化特征來(lái)識(shí)別，包 括地震、地質(zhì)、沉積相和層序地層等剖面的識(shí)別，主要表現(xiàn)為地層厚度的急劇增加以及地層 傾角的突然變化；另一類(lèi)是以坡折帶平面變化特征來(lái)識(shí)別，包括地層厚度、沉積相展布、地 層傾角等來(lái)識(shí)別，其平面變化特征與剖面變化相對(duì)應(yīng)。但是現(xiàn)有方法的不足之處有兩點(diǎn)，第 一是坡折帶的劃分多采用人工劃分方法，其劃分方案影響因素較多，且為對(duì)坡折帶的定性 認(rèn)識(shí)，坡折、坡腳識(shí)別不準(zhǔn)確;第二是不能刻畫(huà)坡折帶內(nèi)部及其上下坡度的平面變化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:一種利用地震資料定量預(yù)測(cè)坡折 帶的方法，包括以下步驟：
[0005] A、根據(jù)目地質(zhì)、地震等背景資料，對(duì)發(fā)育坡折帶的層系進(jìn)行精細(xì)三維地震層位解 釋?zhuān)玫侥康膶訉游粩?shù)據(jù)；
[0006] B、根據(jù)精細(xì)解釋的地震層位數(shù)據(jù)和坡度計(jì)算模型求取出目的層的坡度與坡向值；
[0007] C、根據(jù)坡度、坡向平面圖上的分布特征初步識(shí)別坡折帶分布范圍；若坡折帶邊界 清晰，則直接求取坡折帶幾何參數(shù):坡折、坡腳、坡度、高差、水平寬度;若坡折帶邊界模糊 (如斷裂影響），則進(jìn)行D步驟；
[0008] D、統(tǒng)計(jì)并求取已初步識(shí)別的坡折帶范圍內(nèi)所有坡向值的平均值Θ;
[0009] E、以Θ為中心，δ為步長(zhǎng)在θ±ε范圍內(nèi)掃描求取最優(yōu)視坡度Φ ;
[0010] F、根據(jù)步驟Ε求取的最優(yōu)視坡度，識(shí)別坡折帶邊界，并分別求取折帶幾何參數(shù)。
[0011]進(jìn)一步的，所述步驟E中的最優(yōu)視坡度Φ為已初步識(shí)別的坡折帶范圍內(nèi)Σ (i3t-i3r)2 最小的視坡度，其中仏為真坡度，&為視坡度，原理是保持坡折帶范圍內(nèi)真坡度減小的最少。 [0012]進(jìn)一步的，所述步驟帥坡度與坡向值的求取公式如下：
[0017]其中β為坡度，α為坡向，fx為X方向的偏導(dǎo)數(shù)，fy為y方向的偏導(dǎo)數(shù)，Zi為5X5局部 移動(dòng)窗口內(nèi)對(duì)應(yīng)的屬性值(如高程，地層深度等）。
[0018] 本發(fā)明的有益效果：（1)實(shí)現(xiàn)坡折帶從定性識(shí)別到定量刻畫(huà)，對(duì)坡折帶坡折、坡腳、 坡度、水平寬度、高差等幾何參數(shù)進(jìn)行定量刻畫(huà)；（2)實(shí)現(xiàn)坡折帶坡度平面刻畫(huà)，對(duì)坡折帶斜 坡內(nèi)坡度、坡折之上、坡腳之下的坡度進(jìn)行平面展布刻畫(huà)；（3)提高坡度計(jì)算精度，減小斷 裂、局部構(gòu)造變形等非坡折因素的影響，提高坡折帶識(shí)別和參數(shù)刻畫(huà)精度。
【附圖說(shuō)明】
[0019] 圖1是坡度、坡向示意圖；
[0020] 圖2是5X5局部移動(dòng)窗口及權(quán)值分布圖；
[0021] 圖3是實(shí)施例中目的層坡折帶地震剖面；
[0022] 圖4是實(shí)施例中目的層坡度圖；
[0023] 圖5是實(shí)施例中目的層坡向圖；
[0024]圖6是實(shí)施例中最優(yōu)視坡度圖；
[0025]圖7是實(shí)施例中坡折帶與斷裂系統(tǒng)疊合圖；
[0026] 圖8是坡度帶參數(shù)定量刻畫(huà)流程圖；
【具體實(shí)施方式】
[0027] 本發(fā)明的一種利用地震資料定量預(yù)測(cè)坡折帶的方法，包括以下步驟:A、根據(jù)目地 質(zhì)、地震等背景資料，對(duì)發(fā)育坡折帶的層系進(jìn)行精細(xì)三維地震層位解釋?zhuān)玫侥康膶訉游粩?shù) 據(jù);B、根據(jù)精細(xì)解釋的地震層位數(shù)據(jù)和坡度計(jì)算模型求取出目的層的坡度與坡向值;C、根 據(jù)坡度、坡向平面圖上的分布特征初步識(shí)別坡折帶分布范圍；若坡折帶邊界清晰，貝直接求 取坡折帶幾何參數(shù):坡折、坡腳、坡度、高差、水平寬度;若坡折帶邊界模糊(如斷裂影響），則 進(jìn)行D步驟;D、統(tǒng)計(jì)并求取已初步識(shí)別的坡折帶范圍內(nèi)所有坡向值的平均值θ ; E、以Θ為中 心，S為步長(zhǎng)在θ ± ε范圍內(nèi)掃描求取最優(yōu)視坡度Φ ;F、根據(jù)步驟E求取的最優(yōu)視坡度，識(shí)別坡 折帶邊界，并分別求取折帶幾何參數(shù)。
[0028] 優(yōu)選的實(shí)施方案，所述步驟E中的最優(yōu)視坡度Φ為已初步識(shí)別的坡折帶范圍內(nèi)Σ (β?-βι·)2最小的視坡度，其中β?為真坡度，βι·為視坡度，原理是保持坡折帶范圍內(nèi)真坡度減小 的最少。
[0029]優(yōu)選的實(shí)施方案，所述步驟Β中坡度與坡向值的求取公式如下：
[0034] 其中β為坡度，α為坡向，fx為X方向的偏導(dǎo)數(shù)，fy為y方向的偏導(dǎo)數(shù)，Zi為5X5局部 移動(dòng)窗口內(nèi)對(duì)應(yīng)的屬性值(如高程，地層深度等）。
[0035] 上述步驟的流程為圖8所示，且原理是利用了坡度計(jì)算模型;其中坡度模型中空間 曲面的坡度和坡向是互相聯(lián)系的兩個(gè)點(diǎn)位函數(shù)，坡度反映曲面的傾斜程度;坡向是斜坡面 對(duì)的方向，一般以北方向?yàn)槠鹗挤较颍错槙r(shí)針?lè)较蚨攘?如圖1所示），地表某點(diǎn)的坡度 β、坡向α是地形曲面z = f(x，y)分別沿地圖坐標(biāo)x、y方向求取偏導(dǎo)fx、fy的函數(shù)，關(guān)系式為：
[0038]上述公式（1)和（2)中，對(duì)偏導(dǎo)數(shù)fx、fy的計(jì)算是準(zhǔn)確求取坡度的關(guān)鍵。Evan(1980) 首次提出局部曲面擬合法，即在規(guī)則網(wǎng)格的局部對(duì)稱(chēng)窗口（如3\3,5乂5窗口）利用二次曲 面函數(shù)擬合地表高程，通過(guò)函數(shù)系數(shù)與函數(shù)偏導(dǎo)數(shù)對(duì)應(yīng)關(guān)系求取f x、fy;Zevenbergen和 Th〇rneV( 1987)等用類(lèi)似的方法在3X3局部窗口中提出利用不完全四次曲面擬合； Florinsky(2009)在5X5局部窗口提出利用三次曲面擬合，擬合函數(shù)：
[0040] 其中，函數(shù)的各項(xiàng)系數(shù)與函數(shù)偏導(dǎo)數(shù)存在以下關(guān)系：
[0041]
[0042] 在5 X 5局部窗口（圖2)中，設(shè)定各點(diǎn)坐標(biāo)分別為：（_2w，2w，Zl)，（1，2w，Z2)，（0，2w， Z3)，（w，2w，Z4)，（2w，2w，Z5)，（-2w，w，Z6)，（1，W，Z7)，（0，w，Z8)，（w，w，Z9)，（2w，W，Zl〇)，（_2w, 0，Zll)，（-W，0，Zl2)，（0,0，Zl3)，（W，0，Zl4)，（2w，0，Zl5), (_2w，_W，Z16)，（_W，-W，Z17)，（0，_w, Z18)，（W，-W，Z19)，（2w，-W，Z20)，（-2w，-2w，Z21)，（1，-2w，Z22)，（〇 廠2w，Z23)，（W，-2w，Z