一種古水深的定量恢復方法以及裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及古環(huán)境恢復技術領域，具體而言，涉及一種古水深的定量恢復方法和裝置。該方法包括：確定古湖盆的研究層位中灘壩發(fā)育區(qū)域；確定所述灘壩發(fā)育區(qū)域中至少一口典型井的單點古水深；確定所述灘壩發(fā)育區(qū)域中的至少一口所述典型井中的Th含量和U含量，并根據所述Th含量與所述U含量計算Th與U比值；根據所有典型井的單點古水深以及單點古水深所在位置所對應的Th與U比值，擬合單點古水深與Th/U值的關系方程，恢復所述典型井的定量古水深；根據單點古水深與Th/U值的關系方程，恢復所述古湖盆中非灘壩發(fā)育區(qū)域其它井的定量古水深。通過該方法古湖盆同一沉積時期水體深度垂向和平面變化的連續(xù)定量古水深數(shù)據。
【專利說明】
-種古水深的定量恢復方法從及裝置
技術領域
[0001] 本發(fā)明設及古環(huán)境恢復領域，具體而言，設及一種古水深的定量恢復方法W及裝 置。
【背景技術】
[0002] 沉積物隨搬運介質進入到古海洋或者湖泊中，在發(fā)生沉積作用時對應的水體深度 稱之為古水深。石油主要儲集于古海洋或者湖泊被沉積物填充后深埋所形成的沉積地層 中，尤其是在我國，油氣資源主要形成和存儲于古湖泊形成的沉積盆地中，因此，研究古湖 泊中的沉積物沉積時的水體深度，有助于判斷沉積水動力、沉積環(huán)境和沉積相，對于油氣田 的勘探、開發(fā)W及評價具有重要的意義。
[0003] 現(xiàn)有的古湖盆沉積時期古水深定量恢復方法主要為波痕恢復法。而現(xiàn)有的波痕恢 復法所得到的結果為波痕發(fā)育處的單點古水深數(shù)據，而無法得到同一沉積時期湖盆水體深 度變化的連續(xù)數(shù)據。運對于后期對油氣田的勘探、開發(fā)W及評價都是極為不利的。
[0004] 因此，一種能夠獲取同一時期湖盆水體深度變化的連續(xù)數(shù)據的古水深恢復方法成 為目前亟待解決的問題。

【發(fā)明內容】

[0005] 有鑒于此，本發(fā)明實施例的目的在于提供一種古水深的定量恢復方法W及裝置， 能夠獲取同一沉積時期湖盆水體深度變化的連續(xù)數(shù)據。
[0006] 第一方面，本發(fā)明實施例提供了一種古水深的定量恢復方法，包括：
[0007] 確定古湖盆的研究層位中的灘巧發(fā)育區(qū)域；
[000引確定所述灘巧發(fā)育區(qū)域中至少一口典型井的單點古水深；
[0009] 確定所述灘巧發(fā)育區(qū)域中的至少一口所述典型井中的化含量和U含量，并根據所 述化含量與所述U含量計算化與化k值；
[0010] 根據所有典型井的單點古水深W及單點古水深所在位置所對應的化與化k值，擬 合單點古水深與Th/U值的關系方程，恢復所述典型井的定量古水深；
[0011] 根據單點古水深與化/U值的關系方程，恢復所述古湖盆中非灘巧發(fā)育區(qū)域其它井 的定量古水深。
[0012] 結合第一方面，本發(fā)明實施例提供了第一方面的第一種可能的實施方式，其中：所 述確定古湖盆的研究層位中灘巧發(fā)育區(qū)域具體包括：
[0013] 獲取古湖盆的地質基礎資料;所述地質基礎資料包括:地質背景資料、已有鉆井資 料W及人工地震資料；
[0014] 根據所述地質基礎資料確定所述灘巧發(fā)育區(qū)域。
[0015] 結合第一方面，本發(fā)明實施例提供了第一方面的第二種可能的實施方式，其中：所 述鉆井資料包括：已有井的測井資料、錄井資料、巖屯、資料W及地質分層資料;所述人工地 震資料包括:地震數(shù)據體資料、層位解釋資料W及斷層解釋資料；
[0016] 根據所述地質基礎資料確定研究層位中灘巧發(fā)育區(qū)域具體包括：
[0017] 利用所述分層資料W及所述層位解釋資料，確定每一口井的研究層位的深度范 圍；
[0018] 利用深度范圍內的測井資料、錄井資料、巖屯、資料W及人工地震資料，識別灘巧沉 積體，并確定所述灘巧發(fā)育區(qū)域。
[0019] 結合第一方面，本發(fā)明實施例提供了第一方面的第=種可能的實施方式，其中：所 述確定所述灘巧發(fā)育區(qū)域中至少一個典型井的單點古水深具體包括：
[0020] 根據所述測井資料、錄井資料W及巖屯、資料，使用波痕經驗公式法恢復至少一口 所述典型井的單點古水深；
[0021] 和/或，
[0022] 根據所述測井資料、錄井資料W及巖屯、資料，使用巧砂厚度法恢復至少一口所述 典型井的單點古水深。
[0023] 結合第一方面，本發(fā)明實施例提供了第一方面的第四種可能的實施方式，其中：
[0024] 在所述波痕經驗公式中，所述單點古水深hmax滿足公式：
[0025]
[0026] A為波痕長度;D為沉積顆粒直徑;P為水介質密度;化為沉積物密度;Ut為沉積物開 始運動的臨界速度；
[0027] 其中，Ut滿足公式：
[002引 O
[0029] 結合第一方面，本發(fā)明實施例提供了第一方面的第五種可能的實施方式，其中：所 述確定所述灘巧發(fā)育區(qū)域中的至少一口所述典型井中的化含量和U含量，具體包括：
[0030] 獲取典型井中238U, 232Th嚴K伽馬放射性測井曲線的混合譜，從所述混合普中分析 獲取所述Th含量和所述U含量。
[0031] 結合第一方面，本發(fā)明實施例提供了第一方面的第六種可能的實施方式，其中：所 述根據所有典型井的單點古水深W及單點古水深所在位置所對應的Th與化k值，擬合單點 古水深與化/U值的關系方程，恢復所述典型井的定量古水深具體包括：
[0032] 根據所有所述典型井的單點古水深W及單點古水深所在位置所對應的化與化k值 建立回歸方程，獲得古水深與化與化k值的關系式；
[0033] 根據所述關系式，計算所有典型井所述研究層位中的定量古水深。
[0034] 結合第一方面，本發(fā)明實施例提供了第一方面的第屯種可能的實施方式，其中：
[0035] 所述回歸方程滿足：
[0036] y = a*x*'；
[0037] 式中：y為湖盆水體深度;X為化/U值;a、b為系數(shù)。
[0038] 結合第一方面，本發(fā)明實施例提供了第一方面的第八種可能的實施方式，其中：還 包括:根據所述典型井的定量古水深W及非灘巧發(fā)育區(qū)域所述古湖盆其它井的定量古水 深，獲得古湖盆同一沉積時期水體深度垂向和平面變化的連續(xù)定量古水深數(shù)據。
[0039 ]第二方面，本發(fā)明實施例還提供古水深的定量恢復裝置，包括：
[0040] 灘巧發(fā)育區(qū)域確定模塊，用于確定古湖盆的研究層位中的灘巧發(fā)育區(qū)域；
[0041] 單點古水深確定模塊，用于確定所述灘巧發(fā)育區(qū)域中至少一口典型井的單點古水 涂；
[0042] 化含量與U含量比值確定模塊，用于確定所述灘巧發(fā)育區(qū)域中的至少一口所述典 型井中的化含量和U含量，并根據所述化含量與所述U含量計算化與化k值；
[0043] 灘巧發(fā)育區(qū)域古水深恢復模塊，用于根據所有典型井的單點古水深W及單點古水 深所在位置所對應的化與化k值，擬合單點古水深與化/U值的關系方程，恢復所述典型井的 定量古水深；
[0044] 非灘巧發(fā)育區(qū)域水深恢復模塊，用于根據單點古水深與化/U值的關系方程，恢復 所述古湖盆中非灘巧發(fā)育區(qū)域其它井的定量古水深。
[0045] 本發(fā)明實施例所提供的古水深的定量恢復方法W及裝置，先獲取灘巧發(fā)育區(qū)域中 至少一口典型井的單點古水深，并確定在典型井中化含量和U含量，并根據所述化含量與所 述U含量計算化與化k值;然后根據上述所有典型井的單點古水深W及單點古水深所在位置 所對應的化與化k值，擬合單點古水深與化/U值的關系方程，恢復所述灘巧發(fā)育區(qū)域所有典 型井的定量古水深;之后根據單點古水深與化/U值的關系方程，恢復非灘巧發(fā)育區(qū)域所述 古湖盆中除所述典型井外其它井的定量古水深。最終獲得古湖盆同一沉積時期湖盆水體深 度垂向和平面變化的連續(xù)數(shù)據。
[0046] 為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合 所附附圖，作詳細說明如下。
【附圖說明】
[0047] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附 圖作簡單地介紹，應當理解，W下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實施例，因此不應被看作是對 范圍的限定，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可W根據運 些附圖獲得其他相關的附圖。
[0048] 圖1示出了本發(fā)明實施例所提供的一種古水深的定量恢復方法的流程圖；
[0049] 圖2示出了本發(fā)明實施例所提供的古水深定量恢復方法中，確定灘巧發(fā)育區(qū)域的 具體方法的流程圖；
[0050] 圖3示出了本發(fā)明實施例所提供的古水深定量恢復方法中，巧砂厚度法的原理圖；
[0051] 圖4示出了本發(fā)明實施例所提供的一種古水深定量恢復方法中，研究區(qū)的沉積相 示意圖；
[0052] 圖5示出了本發(fā)明實施例所提供的古水深定量恢復方法中，sh52井綜合柱狀圖；
[0053] 圖6示出了本發(fā)明實施例所提供的古水深定量恢復方法中，使用砂巧厚度法計算C 點單點古水深的示意圖；
[0054] 圖7示出了本發(fā)明實施例所提供的古水深定量恢復方法中，使用砂巧厚度法計算D 點單點古水深的示意圖；
[0055] 圖8示出了本發(fā)明實施例所提供的古水深定量恢復方法中，sh52井的相對水體深 度示意圖；
[0056] 圖9示出了本發(fā)明實施例所提供的古水深定量恢復方法中，對sh52井的單點古水 深W及化/U值進行擬合的擬合趨勢圖；
[0057] 圖10示出了本發(fā)明實施例所提供的古水深定量恢復方法中，sh52井在研究層位的 定量古水深的示意圖；
[0058] 圖11示出了本發(fā)明實施例所提供的古水深定量恢復方法中，Shlis井研究層位定 量古水深曲線的示意圖。
【具體實施方式】
[0059] 為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本發(fā)明實施例 中附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅 是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實 施例的組件可WW各種不同的配置來布置和設計。因此，W下對在附圖中提供的本發(fā)明的 實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實 施例。基于本發(fā)明的實施例，本領域技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所 有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0060] 目前在針對古湖盆沉積時期古水深定量恢復的時候，一般采用波痕經驗公式法。 現(xiàn)有的波痕經驗公式法在計算古水深的時候，參數(shù)多且選取隨意性大。最為重要的是，由于 是基于波痕計算的，因此在沉積盆地中波痕不發(fā)育的區(qū)域(例如湖盆較深水區(qū)域)就無法得 到古水深數(shù)據，而且所得到的結果為波痕發(fā)育處的單點古水深數(shù)據，而無法得到運一沉積 時期湖盆水體深度變化的連續(xù)數(shù)據。
[0061] 基于此，本申請?zhí)峁┑囊环N古水深的定量恢復方法W及裝置，能夠獲取同一沉積 時期湖盆水體深度變化的連續(xù)數(shù)據。該方法一般針對湖相沉積盆地中具有灘巧砂體發(fā)育的 地層進行沉積時期古水深恢復，利用恢復古水深數(shù)據可W輔助沉積環(huán)境分析、地層劃分對 比、沉積相分析等多方面的研究，為盆地沉積學研究與油氣勘探提供依據。
[0062] 為便于對本實施例進行理解，首先對本發(fā)明實施例所公開的一種古水深的定量恢 復方法進行詳細介紹，
[0063] 參見圖1所示，本發(fā)明實施例所提供的古水深的定量恢復方法包括：
[0064] SlOl:確定古湖盆的研究層位中的灘巧發(fā)育區(qū)域；
[0065] 在具體實現(xiàn)的時候，灘巧沉積體是對灘砂沉積體和巧砂沉積體的統(tǒng)稱。古湖泊被 沉積物填充后深埋于地下，其中的填充物形成盆地中的沉積底層，沉積底層按照其形成的 地質歷史時期劃分為不同的層位。研究層位為某一個特定時期形成的沉積地層，它是由獲 取的資料W及研究的目的決定的。而在確定了古湖盆的研究層位中灘巧發(fā)育區(qū)域（即灘巧 沉積體的發(fā)育區(qū)域)之后，才可W針對該灘巧發(fā)育區(qū)域進行針對性的研究。
[0066] 具體的，參見圖2所示，本發(fā)明實施例還提供一種具體確定古湖盆的研究層位中灘 巧發(fā)育區(qū)域的具體方法，該方法包括：
[0067] S201:獲取古湖盆的地質基礎資料;所述地質基礎資料包括:地質背景資料、已有 鉆井資料W及人工地震資料。
[0068] 在具體實現(xiàn)的時候，古湖盆的地質背景資料包括:盆地的類型、盆地的形成時期、 盆地中主要的產油層位等，而運些資料主要從已發(fā)表的相關論文和已出版的相關書籍中得 到，也可W從現(xiàn)有的對古湖盆的地質研究中獲取。地質背景資料的獲得主要是為了能夠確 定要研究的大概區(qū)域。已有鉆井資料為目前對古湖盆進行鉆井所測得的資料。具體包括:測 井資料、錄井資料、巖屯、資料W及地質分層資料。人工地震資料包括地震資料及其解釋資 料，具體包括:地震數(shù)據體資料、層位解釋資料W及斷層解釋資料。上述地質基礎資料的獲 得是為了為后續(xù)恢復定量古水深提供充分的數(shù)據支持。
[0069] S202:根據所述地質基礎資料確定所述灘巧發(fā)育區(qū)域。
[0070] 在具體實現(xiàn)的時候，會根據上述S201中所獲取的各種資料，確定古湖盆的研究層 位中灘巧沉積體的發(fā)育范圍。該發(fā)育范圍即灘巧發(fā)育區(qū)域。由于研究層位是由所獲取的上 述地質基礎資料W及研究目的所決定的，因此，在具體的確定灘巧沉積體的發(fā)育區(qū)域的時 候，要先利用單井分層數(shù)據和人工地震分層數(shù)據，確定每一口井研究層位的深度范圍;再利 用深度范圍內的測井資料、錄井資料、巖屯、資料和人工地震資料，識別出灘巧沉積體，并綜 合多個井的具體情況，確定灘巧沉積體的分布范圍。其中，灘巧沉積體的識別特征參見下述 表1所示：
[0071]
[0072] 表 1
[0073] 根據上述表1中的各個識別標志，可W判斷出灘巧發(fā)育區(qū)域。
[0074] 在確定了灘巧發(fā)育區(qū)域之后，還包括：
[0075] S102:確定所述灘巧發(fā)育區(qū)域中至少一個典型井的單點古水深。
[0076] 在具體實現(xiàn)的時候，需要選取灘巧沉積體發(fā)育區(qū)域中的典型井，根據其巖屯、資料、 測井資料、錄井資料恢復研究層位中至少一口典型井的單點古水深數(shù)據。典型井指在研究 層位內識別出的灘巧砂體發(fā)育較多的井，且典型井必須具有研究層位內全段或者部分層段 的巖屯、資料和自然伽馬能譜測井資料。典型井的數(shù)量至少為一口，可W是多口。根據典型井 資料恢復單點古水深運用一下兩種方法：
[0077] 1、使用波痕經驗公式法恢復至少一口所述典型井的單點古水深。
[007引由鉆井資料中的巖屯、資料可W在巖屯、中識別出波痕。
[0079] 波痕經驗公式法由Mille和Komar于1980年提出，其主要步驟為：
[0080] 對于對稱波痕，如果波痕長度M C m)與沉積顆粒直徑D (y m)之間滿足關系：入< 0.0028D1.68,則有：
[0081] 近底質點運動軌道直徑do可W用如下公式表示：
[0082] do = VO. 65；
[0083] 沉積物開始運動的臨界速度Ut可W用如下公式表示：
[0084]
[0085] 式中：P為水介質密度(g/cm3);
[0086] 化為沉積物密度（g/cm3);
[0087] g為重力加速度；
[008引相對于Ut，所對應的深水波長以為：
[0089] k = Jigd02/2Ut2
[0090] 則實際波長L的極限值為：
[0091] 9
[0092] 所對應的古水深極限值h"ax(m)為：
[0093]
[0094]
[0095]
[0096]
[0097] 式中未知數(shù):波痕長度A由巖屯、實際測量可得；
[0098] 沉積顆粒直徑D由粒度分析資料可得；
[0099] 水介質密度P可由地球化學指標估算；
[0100] 沉積物密度Ps可由實際巖屯、測量或者密度測井資料獲得；
[0101] 由上述可知，在得到波痕長度、沉積顆粒直徑、水介質密度、沉積物密度運四個參 數(shù)的數(shù)據后，就可W計算出運一波痕所在位置處的古水深。
[0102] 2、使用巧砂厚度法恢復至少一口所述典型井的單點古水深。
[0103] 在具體實施的時候，根據Jiang等人(2014)的研究成果，不同的水動力帶控制著不 同類型灘巧的發(fā)育。假定在具有充足物源供給的前提下，不同類型灘巧砂體的厚度可W反 映其所在水動力帶的水深。準確的識別出一個灘巧發(fā)育期次（即一個準層序)及其中不同類 型的灘巧，可W恢復古水深。
[0104] 參見圖3所示，假定在一個發(fā)育期次內，遠岸巧的厚度為H1，近岸巧的厚度為肥，沿 岸巧的厚度為H3,則沿岸巧沉積時期的古水深為H3,近岸巧沉積時期的古水深為H2+H3,遠 岸巧沉積時期的古水深為H1+H2+H3。實際應用過程中，因為巧砂沉積體在盆地中沉積后深 埋，受上覆沉積物的重力作用，導致孔隙壓力變大，孔隙中流體排出，孔隙變小，即產生壓實 作用。因而在巖屯、中識別出的砂體厚度不是其在沉積時期的原始砂體厚度，還需要進行去 壓實處理將其轉為原始沉積厚度。
[0105] 需要注意的是，由于單純的使用波痕經驗公式法只能夠得到發(fā)育波痕位置處的單 點古水深，因此，在具體應用的時候，是將上述兩種方法結合起來應用，例如，在典型井中， 在識別出波痕的位置運用波痕經驗公式法計算單點古水深，在識別出一個灘巧發(fā)育期次的 位置運用巧砂厚度法計算單點古水深。
[0106] 本發(fā)明實施例還提供一個具體進行單點古水深恢復的實施例。該實施例W迂河西 部凹陷曙北地區(qū)沙四上亞段地層為例，
[0107] 按照經典層序地層學理論，將迂河西部凹陷曙北地區(qū)沙四上亞段分為兩個=級層 序（SQ1和SQ2)，本次實例的研究層位為SQ2,可W分為低位體系域化ST)和湖侵體系域 (TST)，在研究區(qū)的范圍內灘巧沉積體主要發(fā)育于LST。研究區(qū)的沉積相圖如圖4所示。選取 其中灘巧砂體較發(fā)育的sh52井，進行單點古水深恢復。
[0108] sh52井在研究層位具有部分取屯、(巖屯、）資料，sh52井的綜合柱狀圖如圖5所示。根 據資料實際情況，運用前述波痕經驗公式法和巧砂厚度法，分別對a、b、c、d四個點進行單點 古水涂恢復：
[0109] 其中，A點:2711.15米處，采用波痕經驗公式法；
[0110] 波痕長度A為4.49cm，由巖屯、實際測量得到;沉積顆粒直徑D為0.11mm，由粒度分析 資料得到；水介質密度P近似取值1. 〇5Kg/m3;沉積物密度PS為2.37 X 103Kg/m3，由實際巖屯、 測量獲得。帶入前述波痕經驗公式法方程中，最終計算得到A點出的單點古水深為6.10米。 [01川 B點：2709.45米處，采用波痕經驗公式法：
[0112] 波痕長度A為4.86cm，由巖屯、實際測量得到;沉積顆粒直徑D為0.12mm，由粒度分析 資料得到；水介質密度P近似取值1. 〇5Kg/m3;沉積物密度PS為2.31 X 103Kg/m3，由實際巖屯、 測量獲得。帶入前述波痕經驗公式法方程中，最終計算得到古水深為6.97米。
[0113] C點:2648米處，采用巧砂厚度法(參見圖6所示）：
[0114] 在2643-2648m識別出一個完整的灘巧發(fā)育期次，包括遠岸巧、近岸巧和沿岸巧。按 照巧砂厚度計算古水深的理論，在巧體沉積時，由深水向淺水依次沉積遠岸巧、近岸巧和沿 岸巧，S個巧體沉積時厚度的綜合可W反映遠岸巧開始沉積時期古水深，即2648m處古水 深。如前所述，由于壓實作用的存在，現(xiàn)今觀察到的巧體厚度不能反映其沉積時的厚度，需 要進行壓實恢復。
[0115] sh52井的壓實恢復采用埋藏史恢復的方法，統(tǒng)計每一個地質歷史時期沉積物的組 成、現(xiàn)今埋藏厚度、沉積地質年代和不同巖性沉積物的壓實規(guī)律，輸入至Schlumberger公司 的化化oMod盆地模擬軟件進行埋藏史恢復，得到研究層位的壓實系數(shù)為0.59(壓實系數(shù)為 現(xiàn)今地層厚度與沉積物原始沉積時期的厚度的比值）。
[0116] 由前述遠岸巧的厚度為0.5米，近岸巧的厚度為2.5米，沿岸巧的厚度為0.5米，貝U 巧體總厚度為3.5米，又壓實系數(shù)為0.59，得到2648米處古水深為5.93米。
[0117] D點:2612.5米處，采用巧砂厚度法(參見圖7所示）：
[0118] 同樣采用巧砂厚度法，過程如前所述。識別出一個完成的灘巧發(fā)育期次，遠岸巧的 厚度為1米，近岸巧的厚度為2米，沿岸巧的厚度為1米，則巧體總厚度為4米，又壓實系數(shù)為 0.59，得到2612.5米處古水深為6.78米。
[0119] S103:確定所述灘巧發(fā)育區(qū)域中的至少一個所述典型井中的化含量和U含量，并根 據所述化含量與所述U含量計算化(社)與U (軸）比值。
[0120] 在具體實現(xiàn)的時候，在古湖泊中，不同的水深對應不同的氧化還原條件。在濱淺湖 淺水環(huán)境，水體的充氧程度很高，表現(xiàn)為氧化環(huán)境;隨著水深變大，水的充氧程度變小，逐漸 過渡為還原環(huán)境;至湖盆中屯、深湖區(qū)域，為強的還原環(huán)境。因此，湖盆的水體深度可W由其 氧化還原條件反映。
[0121] -個湖盆中水體的氧化還原環(huán)境可W由不同的元素組成和同位素含量分布來判 斷。軸元素在氧化條件下形成易溶的U6+，造成軸元素溶于水體而遷移，沉積物中軸元素含量 較少；而軸元素在還原條件下形成不易溶解的U4+，使軸元素不斷的富集。而社元素主要為 Th4+,化學性質穩(wěn)定，不易遷移，基本不受氧化還原條件的影響。并且，U4+和化4+的關系密切， 它們形成的娃酸鹽和氧化物構造類型相同，常呈類質同象置換。因此，可W利用沉積物中社 元素和軸元素的比值，判斷沉積環(huán)境的氧化還原性。而沉積環(huán)境的氧化還原性和沉積時水 體的深度相關，因此進而可W判斷沉積時水體的相對深度大小。
[0122] 地球物理測井中的自然伽馬能譜測井方法，通過測量地層中238U, 232化，4\(鐘）伽 馬放射性的混合譜，從中得到不同能量的丫射線能譜，經譜分析處理可W得到社、軸、鐘的 含量。因此，根據自然伽馬能譜測井中的化含量和U含量，可W計算出化/U比值，而化/U比值 可W判斷沉積時水體的相對深度大小。一般而言，在淺水環(huán)境下，水體呈氧化性，軸元素形 成易溶的U6+而遷移，導致沉積物中軸元素含量低，而社元素不受影響，因此化/U比值較大； 相反的，在深水環(huán)境下，水體呈還原性，軸元素形成不易溶解的U4+而富集于沉積物中，因此 化/U比值較小。綜上，Th/U比值與水體深度呈反比，即Th/U比值大反映水深較淺，Th/U比值 小反映水深較大。
[0123] 仍然Wsh52井為例，在研究層位，通過自然伽馬能譜測井計算出化/U比值，用來反 映相對的水體深度。參見圖8所示，在低位體系域化ST)，水體深度較小，且由下到上逐漸變 淺，至湖侵體系域(TST)，水體開始變深。水體相對變化趨勢與層序地層學定義相符。曲線反 映了湖盆水體深度的相對變化，但是無法得到絕對的水深值。
[0124] S104:根據所有典型井的單點古水深W及單點古水深所在位置所對應的化與化k 值，擬合單點古水深與化/U值的關系方程，恢復所述典型井的定量古水深。
[0125] 在具體實現(xiàn)的時候，具體要根據所有典型井中的單點古水深數(shù)據和該點所對應的 化與化k值，建立回歸方程，得到古水深與化/U值關系式。
[0126] 在淺水環(huán)境中，軸元素在氧化條件下形成易溶的U6+，造成軸元素溶于水體而遷移， 沉積物中軸元素含量較少。根據軸元素的特性，假定在水體深度為0時，軸元素完全遷移，即 其含量為0,此時化/U值趨近于無窮大。隨著水體深度增加，氧化性減弱，還原性增強，Th/U 值增大。Th/U值與水體深度呈反比關系。根據W上分析，在滿足W上條件下，假定兩者關系 為幕函數(shù)，即兩者關系滿足下式：
[0127] y = a*xb (1)
[012引式中：y為湖盆水體深度;X為化/U值;a、b為系數(shù)；
[0129] 由步驟S102中得到典型井的多個單點古水深數(shù)據，由步驟S103中得到化/U值曲 線，從中可W得到單點古水深深度處所對應的化/U值。
[0130] Wsh52井為例，其結果如下表2:
[0131]
[0132] 表2
[0133] 將表2中的四點數(shù)據帶入到式(1)中，通過擬合趨勢線得到如圖9中的結果，
[0134] 最終得到古水深與化/U值的關系為：
[0135] y = 41.04x_〇'化
[0136] 用此關系式計算sh52井化/U曲線，得到sh52井在研究層位的絕對古水深。
[0137] 從圖10中可W看出，在沙四上亞段SQ2沉積期，sh52井處古水深值在3~14米之間。 在LST時期，湖盆水體較淺，在3~9米之間動蕩，W沉積灘巧砂為主;初次湖泛后，水體深度 快速增加，在TST時期水體深度在9~14米之間，灘巧砂體規(guī)模變小，可能為風暴灘巧砂，同 時開始發(fā)育薄層石灰?guī)r。
[0138] 根據所述關系式，計算所述所有典型井研究層位的定量古水深。
[0139] 在具體實施的時候，根據回歸方程和自然伽馬能譜測井資料得到古湖盆中所有典 型井研究層位中的定量古水深數(shù)據。
[0140] S105:根據單點古水深與化/U值的關系方程，恢復所述古湖盆中非灘巧發(fā)育區(qū)域 其它井的定量古水深。
[0141] 對于湖盆中灘巧砂體不發(fā)育區(qū)域的井，無法計算單點古水深，因而無法得到定量 古水深曲線?？紤]到運些井處于同一盆地中，并且為相同的研究層位，表明其地層沉積時期 古湖盆中水體是連通的，即沉積地層是在同一時期處于同一水體當中沉積下來的。因此，兩 口井中研究層位的地層中社元素、軸元素的含量應該符合其沉積時期湖盆中兩種元素的遷 移和分布規(guī)律，即在沉積時期湖盆中氧化還原環(huán)境對兩種元素含量控制的總體趨勢。因此， 灘巧砂體不發(fā)育的井的研究層位中化/U值和湖盆水體深度的關系仍然符合上述關系式：
[0142] y = a*xb
[0143] 式中：y為湖盆水體深度;X為化/U值;a、b為系數(shù)
[0144] 因此，仍然可W利用W上關系式，即根據單點古水深與化/U值的關系方程計算出 灘巧砂體不發(fā)育地區(qū)研究層位的定量水體深度。
[0145] W舉例研究區(qū)中另外一口 Shlis井為例，該井位于更靠近湖盆中屯、處，沒有巖屯、資 料，因而單點古水深恢復缺乏巖屯、標定，結果不準確，但是具有自然伽馬能譜測井資料。運 口井在研究層位化/U值和古水深關系仍滿足S5中關系式：
[0146] y = 41.04x_〇'化
[0147]通過計算得出Shl 18井研究層位絕對古水深曲線(如圖11)。
[014引從計算結果可W看出，Shlis井在LST時期水深在7~12米之間動蕩，總體上水深變 淺;在TST時期水體變深，基本位于10~20米之間，最深可達23米。該結果也與層序地層學中 相關定義和井在湖盆中的位置相符合。
[0149] 需要注意的是，上述S102與S103并無執(zhí)行的先后次序，在具體實施的時候，可W根 據實際的需要進行，或者也可W同步進行。
[0150] S106:根據所述典型井的定量古水深W及所述古湖盆非灘巧發(fā)育區(qū)域其它井的定 量古水深，獲得古湖盆同一沉積時期水體深度垂向和平面變化的連續(xù)定量古水深數(shù)據。
[0151] 本發(fā)明實施例所提供的古水深的定量恢復方法，先獲取灘巧發(fā)育區(qū)域中至少一口 典型井的單點古水深，并確定在典型井中化含量和U含量，并根據所述化含量與所述U含量 計算化與化k值;然后根據上述所有典型井的單點古水深W及單點古水深所在位置所對應 的化與化k值，，擬合單點古水深與化/U值的關系方程，恢復所述灘巧發(fā)育區(qū)域所有典型井 在研究層位的定量古水深;之后根據單點古水深與化/U值的關系方程，恢復所述古湖盆中 非灘巧發(fā)育區(qū)域除所述典型井外其它井的定量古水深。最終所獲得古湖盆同一沉積時期湖 盆水體深度垂向和平面變化的連續(xù)數(shù)據。
[0152] 需要注意的是，所舉例僅為本方法的一個最簡單實現(xiàn)，說明本方法的流程。實際應 用中可W根據資料情況，在多口典型井中進行單點古水深恢復，并根據多口井的單點古水 深數(shù)據及單點古水深所在位置所對應的化/U值擬合回歸方程，使回歸方程具有更高的準確 性。
[0153] 本發(fā)明實施例還提供一種古水深的定量恢復裝置，包括：
[0154] 灘巧發(fā)育區(qū)域確定模塊，用于確定古湖盆的研究層位中的灘巧發(fā)育區(qū)域；
[0155] 單點古水深確定模塊，用于確定所述灘巧發(fā)育區(qū)域中至少一口典型井的單點古水 涂；
[0156] 化含量與U含量比值確定模塊，用于確定所述灘巧發(fā)育區(qū)域中的至少一口所述典 型井中的化含量和U含量，并根據所述化含量與所述U含量計算化與化k值；
[0157] 灘巧發(fā)育區(qū)域古水深恢復模塊，用于根據所有典型井的單點古水深W及單點古水 深所在位置所對應的化與化k值，擬合單點古水深與化/U值的關系方程，恢復所述典型井的 定量古水深；
[0158] 非灘巧發(fā)育區(qū)域水深恢復模塊，用于根據單點古水深與化/U值的關系方程，恢復 所述古湖盆中非灘巧發(fā)育區(qū)域其它井的定量古水深。
[0159] 本實施例中，灘巧發(fā)育區(qū)域確定模塊、單點古水深計算模塊、Th與化k值計算模塊 和古水深恢復模塊的具體功能和交互方式，可參見圖1對應的實施例的記載，在此不再寶 述。
[0160] 本發(fā)明實施例所提供的古水深的定量恢復方法和裝置的計算機程序產品，包括存 儲了程序代碼的計算機可讀存儲介質，所述程序代碼包括的指令可用于執(zhí)行前面方法實施 例中所述的方法，具體實現(xiàn)可參見方法實施例，在此不再寶述。
[0161] 所屬領域的技術人員可W清楚地了解到，為描述的方便和簡潔，上述描述的系統(tǒng) 和裝置的具體工作過程，可W參考前述方法實施例中的對應過程，在此不再寶述。
[0162] 所述功能如果W軟件功能單元的形式實現(xiàn)并作為獨立的產品銷售或使用時，可W 存儲在一個計算機可讀取存儲介質中。基于運樣的理解，本發(fā)明的技術方案本質上或者說 對現(xiàn)有技術做出貢獻的部分或者該技術方案的部分可WW軟件產品的形式體現(xiàn)出來，該計 算機軟件產品存儲在一個存儲介質中，包括若干指令用W使得一臺計算機設備(可W是個 人計算機，服務器，或者網絡設備等)執(zhí)行本發(fā)明各個實施例所述方法的全部或部分步驟。 而前述的存儲介質包括:U盤、移動硬盤、只讀存儲器(ROM,Read-Only Memo巧）、隨機存取存 儲器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盤等各種可W存儲程序代碼的介質。
[0163] W上所述，僅為本發(fā)明的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何 熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明掲露的技術范圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵 蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。因此，本發(fā)明的保護范圍應所述W權利要求的保護范圍為準。
【主權項】
1. 一種古水深的定量恢復方法，其特征在于，包括： 確定古湖盆的研究層位中的灘壩發(fā)育區(qū)域； 確定所述灘壩發(fā)育區(qū)域中至少一口典型井的單點古水深； 確定所述灘壩發(fā)育區(qū)域中的至少一口所述典型井中的Th含量和U含量，并根據所述Th 含量與所述U含量計算Th與U比值； 根據所有典型井的單點古水深以及單點古水深所在位置所對應的Th與U比值，擬合單 點古水深與Th/U值的關系方程，恢復所述典型井的定量古水深； 根據單點古水深與Th/u值的關系方程，恢復所述古湖盆中非灘壩發(fā)育區(qū)域其它井的定 量古水深。2. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述確定古湖盆的研究層位中灘壩發(fā)育區(qū) 域具體包括： 獲取古湖盆的地質基礎資料;所述地質基礎資料包括:地質背景資料、已有鉆井資料以 及人工地震資料； 根據所述地質基礎資料確定所述灘壩發(fā)育區(qū)域。3. 根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述鉆井資料包括：已有井的測井資料、錄 井資料、巖心資料以及地質分層資料;所述人工地震資料包括:地震數(shù)據體資料、層位解釋 資料以及斷層解釋資料； 根據所述地質基礎資料確定研究層位中灘壩發(fā)育區(qū)域具體包括： 利用所述地質分層資料以及所述層位解釋資料，確定每一口井的研究層位的深度范 圍； 利用深度范圍內的測井資料、錄井資料、巖心資料以及人工地震資料，識別灘壩沉積 體，并確定所述灘壩發(fā)育區(qū)域。4. 根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述確定所述灘壩發(fā)育區(qū)域中至少一口典 型井的單點古水深具體包括： 根據所述測井資料、錄井資料以及巖心資料，使用波痕經驗公式法恢復至少一口所述 典型井的單點古水深； 和/或， 根據所述測井資料、錄井資料以及巖心資料，使用壩砂厚度法恢復至少一口所述典型 井的單點古水深。5. 根據權利要求4所述的方法，其特征在于，在所述波痕經驗公式中，所述單點古水深 hmi?滿足公式：λ為波痕長度;D為沉積顆粒直徑;P為水介質密度;Ps為沉積物密度;Ut為沉積物開始運 動的臨界速度； 其中，Ut滿足公式：O6. 根據權利要求1-5任意一項所述的方法，其特征在于，所述確定所述灘壩發(fā)育區(qū)域中 的至少一口所述典型井中的Th含量和U含量，具體包括： 獲取典型井中238U，232Th，4t3K伽馬放射性測井資料的混合譜，從所述混合譜中分析獲取 所述Th含量和所述U含量。7. 根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述根據所有典型井的單點古水深以及單 點古水深所在位置所對應的Th與U比值，擬合單點古水深與Th/U值的關系方程，恢復所述典 型井的定量古水深具體包括： 根據所有所述典型井的單點古水深以及單點古水深所在位置所對應的Th與U比值建立 回歸方程，獲得古水深與Th與U比值的關系式； 根據所述關系式，計算所有典型井所述研究層位中的定量古水深。8. 根據權利要求7所述的方法，其特征在于，所述回歸方程滿足： y = a*xb； 式中:y為湖盆水體深度;X為Th/U值;a、b為系數(shù)。9. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括： 根據所述典型井的定量古水深以及所述古湖盆中非灘壩發(fā)育區(qū)域其它井的定量古水 深，獲得古湖盆同一沉積時期水體深度垂向和平面變化的連續(xù)定量古水深數(shù)據。10. -種古水深的定量恢復裝置，其特征在于，包括： 灘壩發(fā)育區(qū)域確定模塊，用于確定古湖盆的研究層位中的灘壩發(fā)育區(qū)域； 單點古水深確定模塊，用于確定所述灘壩發(fā)育區(qū)域中至少一口典型井的單點古水深； Th含量與U含量比值確定模塊，用于確定所述灘壩發(fā)育區(qū)域中的至少一口所述典型井 中的Th含量和U含量，并根據所述Th含量與所述U含量計算Th與U比值； 灘壩發(fā)育區(qū)域古水深恢復模塊，用于根據所有典型井的單點古水深以及單點古水深所 在位置所對應的Th與U比值，擬合單點古水深與Th/U值的關系方程，恢復所述典型井的定量 古水深； 非灘壩發(fā)育區(qū)域水深恢復模塊，用于根據單點古水深與Th/U值的關系方程，恢復所述 古湖盆非灘壩發(fā)育區(qū)域其它井的定量古水深。
【文檔編號】G01V9/00GK106019401SQ201610298524
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月6日
【發(fā)明人】高藝, 姜在興
【申請人】中國地質大學（北京）