一种断层优势运移通道识别方法和装置

技术领域

本发明涉及油气勘探技术领域，特别涉及一种断层优势运移通道识别方法和装置。

背景技术

断裂作为油气二次运移的重要通道之一。在下生上储成藏模式中，上覆储层与烃源岩与之间被多套泥岩层相隔，烃源岩生成的油气不能通过连通的砂体直接向上覆储层中运移，此时断层是沟通烃源岩和上覆储层的唯一途径，是距烃源岩垂向距离较远的浅层油藏的成藏主控因素。由于断层面物性的非均质性以及断面几何形态的不规则性，导致油气在断面上的运移是及不均匀的。因此确定油源断层面优势运移通道对寻找下生上储油气藏有重要指导意义。通过开展断层优势运移通道识别方法的研究，对分析含油气盆地内位于烃源岩上方的浅层油藏的油气分布规律及指导油气勘探均具有重要意义。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种断层优势运移通道识别方法和装置，能够快速合理的从断层体系中筛选有利油源断层，并合理识别有利油源断层的优势运移通道。

第一方面，本发明实施例提供一种断层优势运移通道识别方法，包括：

从研究区的断层体系中筛选油源断层；

根据油源断层的断面面积和所述断面与烃源岩的接触面积，确定油源断层的相对接触量，根据相对接触量从油源断层中筛选有利油源断层；

根据所述有利油源断层的主生排烃期的活动速率分布数据和/或流体势能汇聚区域，识别断层优势运移通道。

第二方面，本发明实施例提供一种断层优势运移通道识别装置，包括：

油源断层筛选模块，用于从研究区的断层体系中筛选油源断层；

有利油源断层筛选模块，用于根据油源断层的断面面积和所述断面与烃源岩的接触面积，确定油源断层的相对接触量，根据相对接触量从油源断层中筛选有利油源断层；

优势运移通道识别模块，用于根据所述有利油源断层的主生排烃期的活动速率分布数据和/或流体势能汇聚区域，识别断层优势运移通道。

第三方面，本发明实施例提供一种断层优势运移通道识别功能的计算机程序产品，包括计算机程序/指令，其中，该计算机程序/指令被处理器执行时实现上述断层优势运移通道识别方法。

第四方面，本公开实施例提供一种服务器，包括：存储器、处理器及存储于存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述断层优势运移通道识别方法。

本发明实施例提供的上述技术方案的有益效果至少包括：

本发明实施例提供的断层优势运移通道识别方法，根据相对接触量从油源断层中筛选有利油源断层，相对接触量越大，断面单位面积所能提供的油气越多，断面内输导通道运移油气能力越强，故有利油源断层的筛选合理；在筛选出有利油源断层的基础上，进一步根据有利油源断层的主生排烃期的活动速率分布数据和/或流体势能汇聚区域，识别断层优势运移通道，断层在主生排烃期时的活动速率越大，疏导油气能力越强，而且油气优先通过流体势能汇聚区域大量运移，故在合理确定有利油源断层的基础上，又合理从有利油源断层中识别优势运移通道。同时，本发明实施例提供的断层优势运移通道识别方法，易于实行，简单高效。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明实施例一中断层优势运移通道识别方法的流程图；

图2为图1中步骤S11的具体实现流程图；

图3为图1中步骤S13部分的具体实现流程图；

图4为本发明实施例一中断面流体势类型及汇聚流示意图；

图5为图1中步骤S13另一部分的具体实现流程图；

图6为本发明实施例二中断层优势运移通道识别方法的具体实现流程图；

图7为本发明实施例二中研究区断层体系及油源断层分布图；

图8为本发明实施例二中F1油源断层的断面等深线图；

图9为本发明实施例二中F1油源断层的主排烃期活动速率分布直方图；

图10为本发明实施例二中油源断层的主排烃期活动速率分布图；

图11为本发明实施例二中F1油源断层的断面等深线与接触区域叠加图；

图12为本发明实施例二中F1油源断层流体势能图；

图13为本发明实施例中断层优势运移通道识别装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

为了解决现有技术中存在的无法识别断层优势运移通道的问题，本发明实施例提供了一种断层优势运移通道识别方法和装置，能够快速合理的从断层体系中筛选出油气沿断层运移的优势运移通道。

实施例一

本发明实施例一提供一种断层优势运移通道识别方法，其流程如图1所示，包括如下步骤：

步骤S11：从研究区的断层体系中筛选油源断层。

具体的，参见图2所示，可以包括下述步骤：

步骤S111：从研究区的断层体系中筛选断开烃源岩和上覆储层的断层。

精细梳理研究区断层体系，确定沟通烃源岩与其上覆储层的断层的位置及其空间展布。

步骤S112：将筛选的断层中主活动期与烃源岩主生排烃期匹配的断层确定为油源断层。

分析断层体系中主要活动期与烃源岩主生排烃期一致的断层，作为油源断层。只有沟通烃源岩和上覆储层的断层在主生排烃期处于活动状态，该断层才可能成为油源断层，油气才可能通过断面优势运移通道向上运移到上覆储层的圈闭聚集成藏。

步骤S12：根据油源断层的断面面积和断面与烃源岩的接触面积，确定油源断层的相对接触量，根据相对接触量从油源断层中筛选有利油源断层。

断面与烃源岩的接触面积在一定程度上决定了断层在开始输导油气之初汇聚油气的能力。在一些实施例中，可以将成熟门限对应埋深与烃源岩的底面之间所夹持的断面的面积，确定为断面与烃源岩的接触面积。

断层的相对接触量，是指断面单位面积与烃源岩的接触规模。相对接触量越大，证明该油源断层断面单位面积所能提供的油气越多，油源断面内的输导通道运移油气能力越强。故可以筛选相对接触量大于设定相对接触量阈值的油源断层作为有利油源断层。

油源断层的相对接触量可以通过下式确定：

式中，Q为油源断层与烃源岩的相对接触量，具体为油源断层的断面与烃源岩的相对接触量，无量纲；T为断面与烃源岩的接触面积，m

步骤S13：根据有利油源断层的主生排烃期的活动速率分布数据和/或流体势能汇聚区域，识别断层优势运移通道。

断层不同位置在油气成藏期，即主生排烃期的活动开启程度不同，导致输导油气动力不同，断层活动速率越大，疏导油气能力越强。因此有必要针对有利油源断层不同位置进行主生排烃期活动速率计算，得到有利油源断层的主生排烃期的活动速率分布数据。具体的，参见图3所示，包括下述步骤：

步骤S1311：沿垂直于有利油源断层走向的方向按设定间隔切取剖面。

可以是从研究区的地震数据体中，沿垂直于有利油源断层走向的方向按设定间隔切取地震剖面。

地震数据体可以是深度域的，也可以是时间域的。若地震数据体为时间域的，则可以通过地震剖面及剖面内相邻已钻井时深关系读取测线位置有利油源断层断开主要生排烃期对应沉积地层顶、底界面的断距。

可选地，也可以从研究区的三维地质模型中，沿垂直于有利油源断层走向的方向按设定间隔切取地质模型剖面。

步骤S1312：确定剖面上主排烃期沉积地层底界断距和顶界断距的差值，将该差值与主排烃期的时长的比值，确定为有利油源断层在与该剖面交界处的活动速率。

主生排烃期断层活动速率可通过下式确定：

式中，V

步骤S1313：由有利油源断层在与每个剖面交界处的活动速率构成有利油源断层的主生排烃期的活动速率分布数据。

上述流体势能汇聚区域的识别，可以根据有利油源断层的断面埋深数据体，从断面中识别流体势能汇聚区域。具体可以包括下述两种方式：

方式一：断面几何形态法。

参见图4所示，依据断面几何形态特征将断面划分为平直型、凹面型(向上凹)和凸面型(向上凸)。平直型断面剖面形态平直，对应断面流体势平行型；凹面型断面剖面形态为向上凹，对应断面流体势发散型；凸面型断面剖面形态为向上凸，对应断面流体势汇聚型。因此，凹面型断面区域流体势发散，无优势运移通道；平直型断面区域流体势平行减小，优势运移通道不明显；只有凸面型断面区域存在流体势能汇聚流，具有油气运移优势通道。

故可以从有利油源断层的断面中识别形态为凸面型的区域，将该区域识别为流体势能汇聚区域。

具体断面几何形态的识别，可以是从断面等深度图中识别。

方式二：断面流体势能等值线法线法。

参见图5所示，包括下述步骤：

步骤S1321：将有利油源断层的断面埋深数数据体转换为流体势能数据体。

通过下式将有利油源断层的断面埋深数数据体转换为流体势能数据体：

其中，Φ为断面流体势能，K·J；Z为断面埋深，m；ρ

步骤S1322：根据断面的流体势能数据体得到断面的流体势能等值线。

步骤S1323：确定流体势能等值线的若干条法线，将法线由深到浅呈汇聚趋势的区域识别为流体势能汇聚区域。

断面流体势能等值线法线方向为流体势能减小最快的方向，当大量法线汇聚于某一路径时即形成流体汇聚流，油气则优先通过该路径大量运移。

本发明实施例一提供的断层优势运移通道识别方法，根据相对接触量从油源断层中筛选有利油源断层，相对接触量越大，断面单位面积所能提供的油气越多，断面内输导通道运移油气能力越强，故有利油源断层的筛选合理；在筛选出有利油源断层的基础上，进一步根据有利油源断层的主生排烃期的活动速率分布数据和/或流体势能汇聚区域，识别断层优势运移通道，断层在主生排烃期时的活动速率越大，疏导油气能力越强，而且油气优先通过流体势能汇聚区域大量运移，故在合理确定有利油源断层的基础上，又合理从有利油源断层中识别优势运移通道。同时，本发明实施例提供的断层优势运移通道识别方法，易于实行，简单高效。

进一步的，若上述步骤S13识别不到断层优势运移通道，即便根据油源断层的断面与烃源岩的相对接触量将油源断层确定为有利油源断层，将断层的性能标记为非优势运移断层。即只有识别到优势运移通道的断层才确定为优势运移断层，其他的断层都确定为非优势运移断层。

实施例二

本发明实施例二提供一种断层优势运移通道识别方法的具体应用，以SHTL凹陷ZB地区作为研究对象，进行断面优势运移通道识别工作，参见图6所示，包括下述步骤：

步骤S61：从研究区的断层体系中筛选油源断层。

基于研究区高精度三维地震资料，通过精细构造解释技术结合相干体技术以及三维可视化技术，对研究区断层体系进行梳理，明确各断层分布范围及展布方向，落实了研究区7条(F1-F7)沟通烃源岩和上覆储层的断层的空间展布参见图7所示。

经落实，7条断层的主活动期均与烃源岩主生排烃期匹配，故F1、F2、F3、F4、F5、F6和F7均为油源断层。

步骤S62：绘制断面等深线图。

在精细标定地震合成记录的基础上，通过井震结合，将油源断层面时深转化到深度域，绘制各油源断层的断面等深线图。参见图8所示，为其中一条断层(F1断层)的断面等深线图。

步骤S63：确定油源断层的主生排烃期的活动速率分布数据。

利用三维地震资料，在地震平面图上等间距选取测线剖面，通过地震剖面及剖面内相邻已钻井时深关系读取测线位置油源断层断开主要生排烃期对应沉积地层顶、底界面的断距，利用断层活动速率计算公式，计算得到各油源断层(F1-F7)不同位置的活动速率，并用直方图表示。参见图9所示，为一条油源断层(F1断层)的主排烃期活动速率分布直方图。

将研究区内各油源断层不同区域的活动速率化分为四个区间(0-5m/Ma、5-10m/Ma、10-15m/Ma、＞15m/Ma)，分别用不同颜色在平面图上加以表示(参见图10所示)。断层活动速率越大，疏导油气能力越强。

步骤S64：统计油源断层与烃源岩相对接触量。

SHTL凹陷主生油洼槽生油门限，即成熟门限对应埋深为1900m，烃源岩为古生界顶面以上的阿尔善组、腾一段地层及少量腾二段地层。利用三维可视化技术，计算古生界以上、1900m以下所夹持的各油源断层的断面面积，以此表示油源断面与烃源岩的接触面积。参见图11所示，为在图8所示的油源断层的断面等深线图中叠加的油源断面与烃源岩的接触区域。

接触面积与断面面积的比值为相对接触量(表1)，相对接触量越大代表该油源断层整体运聚油气的能力越强。

表1油源断层与烃源岩相对接触量表

步骤S65：从油源断层的断面中识别流体势能汇聚区域。

在得到断面埋深的基础上，利用实施例一中的方法计算断面流体势能，SHTL凹陷ZB地区原油密度ρ

表2 SHTL凹陷ZB地区原油密度及地层水密度统计表

为了简化步骤S65，也可以直接从油源断层的断面等深图中做法线识别流体势能汇聚区域。

上述步骤S63～步骤S65没有先后顺序，可以先执行其中任一步或两步，也可以三个步骤同时执行。

步骤S66：通过综合油源断层活动速率、与烃源岩接触特征以及断面流体势能汇聚区域，识别油源断层断面优势运移通道。

与烃源岩接触特征具体指与烃源岩接触的接触面积和相对接触量。

油源断层断面优势运移通道的识别，可以是实施例一中以断层与烃源岩的相对接触量为最高优先级，满足相对接触量条件的才进一步确定断层的活动速率和断面流体势能汇聚区域，从而从满足相对接触量条件的断层中识别优势运移通道。也可以是，同时参考三个参数识别断层优势运移通道。

基于本发明的发明构思，本发明实施例还提供一种断层优势运移通道识别装置，该装置的结构如图13所示，包括：

油源断层筛选模块131，用于从研究区的断层体系中筛选油源断层；

有利油源断层筛选模块132，用于根据油源断层的断面面积和所述断面与烃源岩的接触面积，确定油源断层的相对接触量，根据相对接触量从油源断层中筛选有利油源断层；

优势运移通道识别模块133，用于根据所述有利油源断层的主生排烃期的活动速率分布数据和/或流体势能汇聚区域，识别断层优势运移通道。

关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

基于本发明的发明构思，本发明实施例还提供一种具备断层优势运移通道识别功能的计算机程序产品，包括计算机程序/指令，其中，该计算机程序/指令被处理器执行时实现上述断层优势运移通道识别方法。

基于本发明的发明构思，本发明实施例还提供一种服务器，包括：存储器、处理器及存储于存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述断层优势运移通道识别方法。

除非另外具体陈述，术语比如处理、计算、运算、确定、显示等等可以指一个或更多个处理或者计算系统、或类似设备的动作和/或过程，所述动作和/或过程将表示为处理系统的寄存器或存储器内的物理(如电子)量的数据操作和转换成为类似地表示为处理系统的存储器、寄存器或者其他此类信息存储、发射或者显示设备内的物理量的其他数据。信息和信号可以使用多种不同的技术和方法中的任何一种来表示。例如，在贯穿上面的描述中提及的数据、指令、命令、信息、信号、比特、符号和码片可以用电压、电流、电磁波、磁场或粒子、光场或粒子或者其任意组合来表示。

应该明白，公开的过程中的步骤的特定顺序或层次是示例性方法的实例。基于设计偏好，应该理解，过程中的步骤的特定顺序或层次可以在不脱离本公开的保护范围的情况下得到重新安排。所附的方法权利要求以示例性的顺序给出了各种步骤的要素，并且不是要限于所述的特定顺序或层次。

在上述的详细描述中，各种特征一起组合在单个的实施方案中，以简化本公开。不应该将这种公开方法解释为反映了这样的意图，即，所要求保护的主题的实施方案需要清楚地在每个权利要求中所陈述的特征更多的特征。相反，如所附的权利要求书所反映的那样，本发明处于比所公开的单个实施方案的全部特征少的状态。因此，所附的权利要求书特此清楚地被并入详细描述中，其中每项权利要求独自作为本发明单独的优选实施方案。

本领域技术人员还应当理解，结合本文的实施例描述的各种说明性的逻辑框、模块、电路和算法步骤均可以实现成电子硬件、计算机软件或其组合。为了清楚地说明硬件和软件之间的可交换性，上面对各种说明性的部件、框、模块、电路和步骤均围绕其功能进行了一般地描述。至于这种功能是实现成硬件还是实现成软件，取决于特定的应用和对整个系统所施加的设计约束条件。熟练的技术人员可以针对每个特定应用，以变通的方式实现所描述的功能，但是，这种实现决策不应解释为背离本公开的保护范围。

结合本文的实施例所描述的方法或者算法的步骤可直接体现为硬件、由处理器执行的软件模块或其组合。软件模块可以位于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、移动磁盘、CD-ROM或者本领域熟知的任何其它形式的存储介质中。一种示例性的存储介质连接至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息。当然，存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于ASIC中。该ASIC可以位于用户终端中。当然，处理器和存储介质也可以作为分立组件存在于用户终端中。

对于软件实现，本申请中描述的技术可用执行本申请所述功能的模块(例如，过程、函数等)来实现。这些软件代码可以存储在存储器单元并由处理器执行。存储器单元可以实现在处理器内，也可以实现在处理器外，在后一种情况下，它经由各种手段以通信方式耦合到处理器，这些都是本领域中所公知的。

上文的描述包括一个或多个实施例的举例。当然，为了描述上述实施例而描述部件或方法的所有可能的结合是不可能的，但是本领域普通技术人员应该认识到，各个实施例可以做进一步的组合和排列。因此，本文中描述的实施例旨在涵盖落入所附权利要求书的保护范围内的所有这样的改变、修改和变型。此外，就说明书或权利要求书中使用的术语“包含”，该词的涵盖方式类似于术语“包括”，就如同“包括，”在权利要求中用作衔接词所解释的那样。此外，使用在权利要求书的说明书中的任何一个术语“或者”是要表示“非排它性的或者”。