本發(fā)明專利技術涉及油氣田勘探開發(fā)領域，尤其是一種斷層和裂縫發(fā)育密度、均勻性以及組合樣式評價方法。發(fā)明專利技術通過對斷層和裂縫的數(shù)據(jù)化，在點充填的基礎上，選定合適的網(wǎng)格單元邊長，設計了斷層和裂縫發(fā)育密度、均勻性以及組合樣式的評價模型，實現(xiàn)了斷層和裂縫發(fā)育密度、均勻性以及組合樣式的定量計算。本發(fā)明專利技術對于斷層和裂縫參數(shù)的統(tǒng)計計算、野外地質素描圖的處理等多個方面具有較高的實用價值，并且預測成本低廉、可操作性強，能大量減少人力的支出。
【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術涉及油氣田勘探開發(fā)領域，尤其是一種斷層、裂縫發(fā)育密度、均勻性以及組合樣式評價方法。
技術介紹
在野外或室內地質工作中，當斷層/裂縫發(fā)育時，其發(fā)育密度、均勻性以及組合樣式準確定量表征是地質工作的一大難點。傳統(tǒng)的斷層/裂縫密度、組合樣式評價往往通過簡單的米尺測量、統(tǒng)計計算，該過程工作量大、準確度低，實際操作中受到很大的限制；并且斷層/裂縫的密度有尺度效應，用不同邊長的計算單元，得到的某一地區(qū)的裂縫面密度可能有很大的差異。本專利技術專利通過對斷層/裂縫的數(shù)據(jù)化，在點充填的基礎上，選定合適的網(wǎng)格單元邊長，設計了斷層/裂縫發(fā)育密度、均勻性以及組合樣式的評價模型，實現(xiàn)了裂縫、斷層發(fā)育密度、均勻性以及組合樣式的定量計算。
技術實現(xiàn)思路
本專利技術旨在解決上述問題，提供了一種斷層、裂縫發(fā)育密度、均勻性以及組合樣式評價方法，它解決了斷層/裂縫參數(shù)計算過程中采用人工手段工作量大、費時費力且計算的裂縫、斷層參數(shù)不準確的問題。本專利技術的技術方案為：一種斷層、裂縫發(fā)育密度、均勻性以及組合樣式評價方法，具體步驟如下：第一步通過野外觀測、遙感監(jiān)測、地震解釋、薄片觀測、油田動態(tài)開發(fā)以及小層對比等技術方法，獲取斷層/裂縫的平面展布圖。第二步斷層/裂縫線數(shù)據(jù)化以及點充填在識別每條裂縫、斷層的基礎上，如圖2所示，將每條斷層/裂縫沿著走向線依次取點，斷層/裂縫取點依次標記為(ai0、ai1、ai2...ain-1、ain)，其中，i表示第i條斷層或裂縫，n為該條斷層或裂縫的取點數(shù)目。設置斷層/裂縫的充填間距b，間距b太大達不到斷層/裂縫的計算精度要求；間距b太小，程序運算時間太長，因此合適的間距b對斷層/裂縫參數(shù)準確、快速計算至關重要。對于斷層，一般間距b在1～100m便能達到良好的計算精度；對于野外觀測裂縫，一般間距b在1～10cm便能達到良好的計算精度；對于薄片觀測裂縫，一般間距b在1～100nm便能達到良好的計算精度，充填后得到的斷層/裂縫數(shù)據(jù)體為ΩD(X，Y，Q)。其中X，Y為充填點的坐標，Q為該充填點的屬性值，即該充填點為第幾條裂縫/斷層。第三步合適斷層/裂縫參數(shù)計算單元邊長r確定斷層/裂縫的密度等參數(shù)有尺度效應，用不同的計算單元邊長r，得到的工區(qū)的斷層/裂縫參數(shù)可能有很大的差異，通過計算不同的r平均面密度ρraver，擬合公式得到乘冪函數(shù)：ρraver＝a·rb(1)公式(1)中，ρraver為不同單元邊長r對應的工區(qū)斷層/裂縫平均面密度，單位：km/km2；r為不同的計算單元邊長，單位：km；a、b為擬合系數(shù)，無量綱。計算整個工區(qū)斷層/裂縫的平均面密度ρaver：公式(2)中，L為工區(qū)內斷層/裂縫的總長度；S為工區(qū)面積。公式(3)中ropt為ρraver＝ρaver時對應的單元邊長，單位：km；a、b為擬合系數(shù)，無量綱。合適的斷層/裂縫參數(shù)計算單元邊長r介于1.8×ropt～2.2×ropt，結合公式(1)-(3)即可確定計算單元邊長r。第四步斷層/裂縫的線密度評價模型統(tǒng)計數(shù)據(jù)體ΩD(X，Y，Q)中落入單元Ek的數(shù)據(jù)體TD(X，Y，Q)，數(shù)目為node，如圖3所示，對于任意一個單元(邊長r)Ek，在單元邊界依次布置間距為b的m條測線，第i條測線計算斷層/裂縫充填點的篩選條件：Xk+b·(k-1)＜TDX≤Xk+b·k(4)公式(4)中，Xk為單元Ek的左下底角坐標，單位：km；b為充填步長，單位：km；k為單元邊界依次布置的第k條測線；TDX為數(shù)據(jù)體TD充填點的X坐標，單位：km。對于第i條測線，記錄數(shù)據(jù)體TD中充填點X坐標滿足公式(4)的點數(shù)ni，從這ni個點中篩選出屬性值Q不同的點數(shù)numi(即在這ni個點中，有numi條斷層/裂縫穿過該測線)。該計算單元的線密度計算公式為：公式(5)中，ρl為單元內斷層/裂縫線密度，單位：條/km；m為該單元的測線數(shù)目；r為單元的邊長，單位：km；numi為每條測線經過的斷層/裂縫條數(shù)。第五步斷層/裂縫的面密度評價模型落入單元Ek的數(shù)據(jù)體TD(X，Y，Q)，其充值點的數(shù)目為node，該單元的面密度計算公式為：公式(6)中，ρa為斷層/裂縫的面密度，單位：km/km2；node為落入該單元的斷層/裂縫充填點數(shù)目；b為充填間距，單位：km；r為單元的邊長，單位：km。第六步斷層/裂縫的均勻性評價模型如圖4將單元Ek劃分為25個小柵格，斷層/裂縫分布均勻性采用評價指數(shù)G表示為：公式(7)中，pi為數(shù)據(jù)體TD中的數(shù)據(jù)落入第i個柵格的概率。第七步斷層/裂縫的組合樣式評價模型如圖5所示，依據(jù)斷層/裂縫的平面形態(tài)、組合關系，在單個計算單元內，對每條斷層/裂縫走向變化大于10°的斷層/裂縫做分段處理，分別計算分段后斷層/裂縫間的夾角δi。定義斷層/裂縫的組合樣式評價指數(shù)W為：公式(8)中，u為計算單元內，將走向變化大于10°的斷層分段處理后，不同“斷層段”走向間夾角的總數(shù)目；δi為任意兩條“斷層段”走向之間的夾角，單位：°。第八步利用公式(1)-(8)編寫相應的程序，定量計算斷層/裂縫的線密度、面密度、均勻性以及組合樣式。本專利技術的有益效果是：本專利技術通過對斷層/裂縫的數(shù)據(jù)化，在點充填的基礎上，選定合適的網(wǎng)格單元邊長，設計了斷層/裂縫發(fā)育密度、均勻性以及組合樣式的評價模型，實現(xiàn)了裂縫、斷層發(fā)育密度、均勻性以及組合樣式的定量計算。本專利技術對于斷層/裂縫參數(shù)的統(tǒng)計計算、野外地質素描圖的處理等多個方面具有較高的實用價值，并且預測成本低廉、可操作性強，能大量減少人力的支出。附圖說明圖1為一種斷層、裂縫發(fā)育密度、均勻性以及組合樣式評價方法的流程圖。圖2為斷層/裂縫點充填示意圖。圖3為斷層/裂縫線密度計算示意圖。圖4為斷層/裂縫分布均勻性評價示意圖。圖5為斷層/裂縫組合樣式評價示意圖。圖6為金湖凹陷阜二段斷層系統(tǒng)圖。圖7為計算單元邊長確定示意圖。圖8為金湖凹陷阜二段斷層線密度分布圖。圖9為金湖凹陷阜二段斷層面密度分布圖。圖10為金湖凹陷阜二段斷層分布均勻性評價圖。圖11為金湖凹陷阜二段斷層組合樣式評價圖具體實施方式下面結合附圖說明本專利技術的具體實施方式：金湖凹陷在構造上位于蘇北盆地東臺坳陷的西部，是晚白堊世發(fā)育起來的斷陷盆地。北起建湖隆起，南至天長凸起，西鄰張八嶺隆起，東為菱塘橋和柳堡兩個低凸起，地理上跨越江蘇、安徽兩省，面積約5000km2，是蘇北盆地中最大的一個沉積凹陷(圖6)。在北東向建湖隆起、天長凸起的控制下，受北東向柳堡低凸起、菱塘橋低凸起及邊界楊村斷裂的制約，阜寧組沉積時期形成南斷北超、南陡北緩的箕狀凹陷，并呈北東向展布。金湖凹陷結構為單斷斷超式即簡單的半地塹，總體表現(xiàn)為東斷西超，邊界斷層為楊村斷層。吳堡事件后，北東向斷裂發(fā)育，單一箕狀凹陷在三垛期分為南北兩個箕狀斷陷，北為北東向三河次凹為中心，東為石港斷裂帶，西為劉莊西北斜坡的東陡西緩的北東向展布的凹陷結構，南為以龍崗次凹為中心，東、西、北三面為斜坡的南陡北緩的箕狀凹陷結構，凹陷內自東向西主要發(fā)育西部斜坡帶、石港斷裂帶、漢澗斜坡帶、卞閔楊構造帶、唐灣構造帶、寶應斜坡帶等正向構造單元和三河次凹、漢澗次凹、龍崗次凹、汜水次凹等四個負向構造單元。金湖凹陷經歷了儀本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術保護點】
一種斷層、裂縫發(fā)育密度、均勻性以及組合樣式評價方法，所述的步驟如下：1)通過野外觀測、遙感監(jiān)測、地震解釋、薄片觀測、油田動態(tài)開發(fā)以及小層對比等技術方法，獲取斷層/裂縫的平面展布圖；2)如圖2所示，將每條斷層/裂縫沿著走向線依次取點，斷層/裂縫取點依次標記為(ai0、ai1、ai2...ain?1、ain)，其中，i表示第i條斷層或裂縫，n為該條斷層或裂縫的取點數(shù)目；設置斷層/裂縫的充填間距b，充填后得到的斷層/裂縫數(shù)據(jù)體為ΩD(X，Y，Q)，X，Y為充填點的坐標，Q代表該充填點為第幾條裂縫/斷層；3)確定斷層/裂縫參數(shù)計算單元邊長r，通過計算不同邊長(r)的計算單元的平均面密度ρraver，擬合公式得到乘冪函數(shù)：ρraver＝a·rb???(1)公式(1)中，ρraver為不同單元邊長r對應的工區(qū)斷層/裂縫平均面密度，單位：km/km2；r為不同的計算單元邊長，單位：km；a、b為擬合系數(shù)，無量綱，計算整個工區(qū)斷層/裂縫的平均面密度ρaver：ρaver=LS---(2)]]>公式(2)中，L為工區(qū)內斷層/裂縫的總長度；S為工區(qū)面積；ropt=ρaver/ab---(3)]]>公式(3)中ropt為ρraver＝ρaver時對應的單元邊長，單位：km；a、b為擬合系數(shù)，無量綱；計算單元邊長r選取1.8×ropt～2.2×ropt；4)統(tǒng)計數(shù)據(jù)體ΩD(X，Y，Q)中落入單元Ek的數(shù)據(jù)體TD(X，Y，Q)，記錄數(shù)目為node，如圖3所示，對于任意一個單元(邊長r)Ek，在單元邊界依次布置間距為b的m條測線，第i條測線計算斷層/裂縫充填點的篩選條件：Xk+b·(k?1)＜TDX≤Xk+b·k???(4)公式(4)中，Xk為單元Ek左下方的底角坐標，單位：km；b為充填步長，單位：km；k為單元邊界依次布置的第k條測線；TDX為數(shù)據(jù)體TD充填點的X坐標，單位：km；對于第i條測線，記錄數(shù)據(jù)體TD中充填點X坐標滿足公式(4)的點數(shù)ni，從這ni個點中篩選出屬性值Q不同的點數(shù)numi；該計算單元的線密度計算公式為：ρ1=1mΣi=1mnumir---(5)]]>公式(5)中，ρl為單元內斷層/裂縫線密度，單位：條/km；m為該單元的測線數(shù)目；r為單元的單元邊長，單位：km；numi為每條測線經過的斷層/裂縫條數(shù)；從而建立斷層/裂縫的線密度計算模型；5)記錄落入單元Ek的數(shù)據(jù)體TD(X，Y，Q)的點數(shù)為node，該單元的面密度計算公式為：ρa=node·br2---(6)]]>公式(6)中，ρa為斷層/裂縫的面密度，單位：km/km2；node為落入該單元的斷層/裂縫充填點數(shù)目；b為充填間距，單位：km；r為單元的邊長，單位：km；從而建立斷層/裂縫的面密度計算模型；6)如圖4將單元Ek劃分為25個小柵格，斷層/裂縫分布均勻性采用評價指數(shù)G表示為：G=Σi=125(pi-125)2---(7)]]>公式(7)中，pi為數(shù)據(jù)體TD中的數(shù)據(jù)落入第i個柵格的概率；從而建立斷層/裂縫的均勻性評價模型；7)如圖5所示，依據(jù)斷層/裂縫的平面形態(tài)、組合關系，在單個計算單元內，對每條斷層/裂縫走向變化大于10°的斷層/裂縫做分段處理，分別計算分段后斷層/裂縫間的夾角δi；定義斷層/裂縫的組合樣式評價指數(shù)W為：W=Σi=1uδi---(8)]]>公式(8)中，u為計算單元內，將走向變化大于10°的斷層分段處理后，不同“斷層段”走向間夾角的總數(shù)目；δi為任意兩條“斷層段”走向之間的夾角，單位：°；從而建立斷層/裂縫的組合樣式評價模型；8)利用公式(1)?(8)編寫相應的程序，定量計算斷層/裂縫的線密度、面密度、均勻性以及組合樣式。...
【技術特征摘要】
1.一種斷層、裂縫發(fā)育密度、均勻性以及組合樣式評價方法，所述的步驟如下：1)通過野外觀測、遙感監(jiān)測、地震解釋、薄片觀測、油田動態(tài)開發(fā)以及小層對比等技術方法，獲取斷層/裂縫的平面展布圖；2)如圖2所示，將每條斷層/裂縫沿著走向線依次取點，斷層/裂縫取點依次標記為(ai0、ai1、ai2...ain-1、ain)，其中，i表示第i條斷層或裂縫，n為該條斷層或裂縫的取點數(shù)目；設置斷層/裂縫的充填間距b，充填后得到的斷層/裂縫數(shù)據(jù)體為ΩD(X，Y，Q)，X，Y為充填點的坐標，Q代表該充填點為第幾條裂縫/斷層；3)確定斷層/裂縫參數(shù)計算單元邊長r，通過計算不同邊長(r)的計算單元的平均面密度ρraver，擬合公式得到乘冪函數(shù)：ρraver＝a·rb(1)公式(1)中，ρraver為不同單元邊長r對應的工區(qū)斷層/裂縫平均面密度，單位：km/km2；r為不同的計算單元邊長，單位：km；a、b為擬合系數(shù)，無量綱，計算整個工區(qū)斷層/裂縫的平均面密度ρaver：ρaver=LS---(2)]]>公式(2)中，L為工區(qū)內斷層/裂縫的總長度；S為工區(qū)面積；ropt=ρaver/ab---(3)]]>公式(3)中ropt為ρraver＝ρaver時對應的單元邊長，單位：km；a、b為擬合系數(shù)，無量綱；計算單元邊長r選取1.8×ropt～2.2×ropt；4)統(tǒng)計數(shù)據(jù)體ΩD(X，Y，Q)中落入單元Ek的數(shù)據(jù)體TD(X，Y，Q)，記錄數(shù)目為node，如圖3所示，對于任意一個單元(邊長r)Ek，在單元邊界依次布置間距為b的m條測線，第i條測線計算斷層/裂縫充填點的篩選條件：Xk+b·(k-1)＜TDX≤Xk+b·k(4)公式(4)中，Xk為單元Ek左下方的底角坐標，單位：km；b為充填步長，單位：km；k為單元邊界依次布置的第k條測線；TDX為數(shù)據(jù)體TD充填點的X坐...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：劉敬壽，丁文龍，楊海盟，谷陽，肖子亢，
申請(專利權)人：中國地質大學北京，
類型：發(fā)明
國別省市：北京;11
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