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相對水深變化幅度的計算方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及地質(zhì)勘探領(lǐng)域，具體而言，涉及相對水深變化幅度的計算方法，該相對水深變化幅度的計算方法，包括：根據(jù)多個地點的砂礫巖百分含量值計算沉積物水平延伸距離；獲取與所述沉積物水平延伸距離相同位置的斜坡帶古坡度；根據(jù)所述斜坡帶古坡度和所述沉積物水平延伸距離計算相對水深變化幅度。本發(fā)明提供的相對水深變化幅度的計算方法，通過利用多個地點的砂礫巖百分含量來計算沉積物水平延伸距離，由于砂礫巖是埋藏在水下的，不會受到侵蝕，這樣便避免了由于沉積物水上部分容易被剝蝕，而造成的測量不準(zhǔn)確，使得計算出沉積物水平延伸距離的可靠性更強，進(jìn)而使通過斜坡帶古坡度和沉積物水平延伸距離計算出的相對水深變化幅度的準(zhǔn)確性更強。
【專利說明】相對水深變化幅度的計算方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及地質(zhì)勘探領(lǐng)域，具體而言，涉及相對水深變化幅度的計算方法。
【背景技術(shù)】
[0002]古代湖泊或者大海的邊緣(湖岸、海岸)位置由于有河流的注入，會有大量的泥沙搬運至此，并沉積下來。經(jīng)過數(shù)百萬年的埋藏壓實，古代沉積的泥沙發(fā)生成巖作用，形成一種內(nèi)部發(fā)育有很多孔隙的儲層巖石。該種巖石能夠儲藏豐富的油氣資源，而且在古湖泊邊緣廣泛發(fā)育，成為我國東部油氣勘探領(lǐng)域的一類重要的儲油層。但是，該類巖石的發(fā)育會受到古湖泊相對水深變化的影響:當(dāng)水深變化幅度較大時，河流向湖泊內(nèi)延伸較遠(yuǎn)，該類巖石在湖岸的發(fā)育厚度較厚、發(fā)育面積較廣；當(dāng)變化幅度小時，該類巖石發(fā)育厚度薄、發(fā)育面積較小。在油氣勘探領(lǐng)域，需要通過確定該類儲油巖石發(fā)育的面積與厚度，進(jìn)而估算出油氣資源儲量。因此，需要對古代湖泊特定時期的相對水深變化幅度進(jìn)行定量計算，以此來確定儲層巖石的發(fā)育情況。同時，在學(xué)術(shù)研究領(lǐng)域，關(guān)于恢復(fù)古地貌、古水深的問題一直是地質(zhì)學(xué)、沉積學(xué)等領(lǐng)域內(nèi)研究的熱點、難點，該方法對于完善地質(zhì)學(xué)、沉積學(xué)的古水深恢復(fù)的研究也有積極意義。
[0003]前些年曾有國外學(xué)者提出利用古海岸斜坡帶的古坡度與海岸水上河道沉積的延伸距離來計算相對水深的變化幅度。該方法首先進(jìn)行水岸邊緣斜坡帶的斜坡帶古坡度的計算，另外還需要根據(jù)野外的實地考察來測量出水上河道沉積物在斜坡帶向前延伸的距離，也就是沉積物水平延伸距離，利用這兩個參數(shù)進(jìn)行三角函數(shù)計算，最終計算出相對水深變化幅度。
[0004]但現(xiàn)有技術(shù)中，在計算相對水深變化幅度時，主要利用的是水上河道沉積物的延伸距離來計算的沉積物水平延伸距離。由于沉積物的水上部分容易被剝蝕、保存不完整，導(dǎo)致水上河道延伸距離不易準(zhǔn)確測量。這也就導(dǎo)致了計算出的古河道相對水深變化幅度是不準(zhǔn)確的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供相對水深變化幅度的計算方法，以解決上述的問題。
[0006]在本發(fā)明的實施例中提供了相對水深變化幅度的計算方法包括:
[0007]根據(jù)多個地點的砂礫巖百分含量值計算沉積物水平延伸距離；
[0008]獲取與所述沉積物水平延伸距離相同位置的斜坡帶古坡度；
[0009]根據(jù)所述斜坡帶古坡度和所述沉積物水平延伸距離計算相對水深變化幅度。
[0010]優(yōu)選的，所述根據(jù)多個地點的砂礫巖百分含量值計算沉積物水平延伸距離包括:
[0011]根據(jù)第一時期多個地點的砂礫巖百分含量值繪制第一砂礫巖百分含量等值線圖；
[0012]根據(jù)第二時期所述多個地點的砂礫巖百分含量值繪制第二砂礫巖百分含量等值線圖；[0013]根據(jù)所述第一砂礫巖百分含量等值線圖和所述第二砂礫巖百分含量等值線圖計算沉積物水平延伸距離。
[0014]優(yōu)選的，還包括:測量指定位置的砂礫巖累計厚度和該位置的地層累計厚度；
[0015]根據(jù)所述砂礫巖累計厚度和所述地層累計厚度的比值獲得所述指定位置的所述砂石樂巖百分含量值。
[0016]優(yōu)選的，還包括:
[0017]獲取沉積顆粒的粒徑平均值；
[0018]根據(jù)測量到的古代水道沉積物殘留厚度計算古水道深度；
[0019]根據(jù)所述粒徑平均值和古水道深度計算斜坡帶古坡度。
[0020]優(yōu)選的，在所述獲取沉積顆粒的粒徑平均值前還包括:
[0021]獲取多個沉積顆粒；
[0022]采用直接測量的方式測量每個沉積顆粒的粒徑；
[0023]若沉積顆粒的粒徑小于預(yù)設(shè)的限度值，則采用儀器測量的方式對該沉積顆粒的粒徑進(jìn)行測量，并得到直接測量值作為粒徑測量值；
[0024]若沉積顆粒的粒徑不小于預(yù)設(shè)的限度值，則將得到的直接測量值作為粒徑測量值；
[0025]根據(jù)每個沉積顆粒的所述粒徑測量值計算粒徑平均值。
[0026]優(yōu)選的，所述儀器包括:激光粒度儀和光學(xué)顯微鏡。
[0027]優(yōu)選的，還包括:
[0028]測量多期粗粒沉積的厚度；
[0029]計算多期所述粗粒沉積的平均值作為古代水道沉積物殘留厚度。
[0030]優(yōu)選的，還包括:根據(jù)如下公式計算斜坡帶古坡度:
[0031]S = O-HlXD50Xcr1
[0032]其中，S為斜坡帶古坡度，D50為沉積顆粒的粒徑平均值，d為古水道深度。
[0033]優(yōu)選的，根據(jù)如下公式計算相對水深變化幅度；
[0034]H = XXS
[0035]其中H為相對水深變化幅度，X為沉積物水平延伸距離，S為斜坡帶古坡度。
[0036]優(yōu)選的，采用儀器測量的方式對該沉積顆粒的粒徑進(jìn)行測量包括:
[0037]粉碎帶有沉積顆粒的巖樣,使所述沉積顆粒的粒徑大小為0.5-1.5mm ；
[0038]將粉碎后的巖樣置于濃度為10% -20%的H2O2溶液中，并水浴加熱預(yù)設(shè)的一段時間；
[0039]取出置于H2O2溶液中的巖樣，并將該巖樣置于濃度為5% -15%的鹽酸溶液中，直至巖樣無氣泡產(chǎn)生；
[0040]取出置于鹽酸溶液中的巖樣，并去除巖樣上的H2O2溶液和鹽酸溶液；
[0041]研磨所述巖樣，以得到獨立的沉積顆粒；
[0042]使用激光粒度儀測量沉積顆粒的粒徑。
[0043]本發(fā)明實施例提供的相對水深變化幅度的計算方法，與現(xiàn)有技術(shù)中的利用水上河道沉積物的延伸距離來計算的沉積物水平延伸距離，由于沉積物的水上部分容易被剝蝕、保存不完整，導(dǎo)致水上河道延伸距離不易準(zhǔn)確測量，進(jìn)而導(dǎo)致相對水深變化幅度是不準(zhǔn)確的相比，其通過利用多個地點的砂礫巖百分含量來計算沉積物水平延伸距離，由于砂礫巖是埋藏在水下的，不會受到侵蝕，這樣便避免了由于沉積物水上部分容易被剝蝕，而造成的測量不準(zhǔn)確，使得計算出沉積物水平延伸距離的可靠性更強，進(jìn)而使通過斜坡帶古坡度和沉積物水平延伸距離計算出的相對水深變化幅度的準(zhǔn)確性更強。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0044]圖1示出了本發(fā)明實施例的相對水深變化幅度的計算方法的基本流程圖；
[0045]圖2示出了本發(fā)明實施例的相對水深變化幅度的沉積物水平延伸距離計算流程圖；
[0046]圖3示出了本發(fā)明實施例的相對水深變化幅度的早晚兩時期砂礫巖百分含量等值線圖的對比圖；
[0047]圖4示出了本發(fā)明實施例的相對水深變化幅度計算方法的示意圖。
【具體實施方式】
[0048]下面通過具體的實施例子并結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0049]本發(fā)明實施例1提供了相對水深變化幅度的計算方法，如圖1所示，包括如下步驟:
[0050]S101，根據(jù)多個地點的砂礫巖百分含量值計算沉積物水平延伸距離；
[0051]S102，獲取與沉積物水平延伸距離相同位置的斜坡帶古坡度；
[0052]S103，根據(jù)斜坡帶古坡度和沉積物水平延伸距離計算相對水深變化幅度。
[0053]相對水深變化幅度的計算方法主要是利用沉積物水平延伸距離和斜坡帶古坡度來計算的，當(dāng)然沉積物水平延伸距離和斜坡帶古坡度指的是同一位置的距離和古坡度，相對水深變化幅度指的是早晚兩個時期的水深的差值。
[0054]現(xiàn)有技術(shù)中，根據(jù)野外的實地考察得出的水上沉積物延伸距離計算出的沉積物水平延伸距離是不準(zhǔn)確的，其原因是水上沉積物，隨著水流的沖擊，隨著時間的遷移，會使沉積物的水上部分被剝蝕，進(jìn)而導(dǎo)致計算出的沉積物水平延伸距離是不準(zhǔn)確的，有鑒于此，在步驟SlOl中，采用了使用砂礫巖百分含量值來計算沉積物水平延伸距離，以替代通過水上沉積物延伸距離來計算沉積物水平延伸距離。為了精確計算出沉積物水平延伸距離，需要先測量當(dāng)?shù)氐纳暗[巖百分含量，在根據(jù)砂礫巖百分含量來計算沉積物水平延伸距離。其中，為了精確的測量砂礫巖的百分含量，需要在待測量的位置打多口探井，當(dāng)然，探井的位置越密集，所獲得的砂礫巖百分含量的數(shù)據(jù)也就越多，分布越平均，也能夠使計算得到的砂礫巖百分含量越精確。在測得砂礫巖百分含量后，可以根據(jù)測得的多個位置的砂礫巖百分含量繪制早晚兩個時期的砂礫巖百分含量(砂礫巖厚度/地層厚度)等值線圖，以更加直觀的得到沉積物水平延伸距離。
[0055]步驟S102，為了計算出相對水深變化幅度還需要獲取斜坡帶古坡度，其中，斜坡帶古坡度可以根據(jù)該位置的古水道深度和平均粒度中值計算得出，現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)說明其計算過程，在此不再贅述。
[0056]步驟S104，最后，根據(jù)斜坡帶古坡度和沉積物水平延伸距離計算相對水深變化幅度。斜坡帶古坡度、沉積物水平延伸距離和相對水深變化幅度組成了一個直角三角形，根據(jù)直角三角函數(shù)的計算方式即可算得相對水深變化幅度。
[0057]本發(fā)明實施例提供的相對水深變化幅度的計算方法，通過利用多個地點的砂礫巖百分含量來計算水下沉積物水平延伸距離，其中水下沉積物水平延伸距離是指早晚兩個時期的沉積物水平距離的差值。由于砂礫巖是埋藏在水下的，不會受到侵蝕，這樣計算，便避免了由于沉積物水上部分容易被剝蝕，而造成的測量不準(zhǔn)確，使得計算出沉積物水平延伸距離的可靠性更強，進(jìn)而使通過斜坡帶古坡度和沉積物水平延伸距離計算出的相對水深變化幅度的準(zhǔn)確性更強。
[0058]本發(fā)明實施例2在實施例1的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步詳細(xì)說明的了相對水深變化幅度的計算方法的細(xì)節(jié)。
[0059]為了便于測算出沉積物水平延伸距離，步驟SlOl可以分為如下步驟，如圖2所示:
[0060]S201，根據(jù)第一時期多個地點的砂礫巖百分含量值繪制第一砂礫巖百分含量等值線圖；
[0061]S202，根據(jù)第二時期所述多個地點的砂礫巖百分含量值繪制第二砂礫巖百分含量等值線圖；
[0062]S203，根據(jù)所述第一砂礫巖百分含量等值線圖和所述第二砂礫巖百分含量等值線圖計算沉積物水平延伸距離。
[0063]需要說明的是，不同時期的砂礫巖百分含量值是通過砂礫巖的粗細(xì)程度區(qū)分開的，再通過詳細(xì)的對比和計算以得到不同時期的各個地點的砂礫巖百分含量，最后再根據(jù)不同時期的各個地點的砂礫巖百分含量繪制成砂礫巖百分含量等值線圖。其中，第一時期和第二時期是指相對水深變化幅度中早晚兩個時期。具體的，砂礫巖百分含量值是指定位置的砂礫巖累計厚度和該位置的地層累計厚度之比，也就是每口井的砂礫巖累計厚度和該位置的地層累計厚度之比，當(dāng)然，砂礫巖累計厚度和地層累計厚度是指的同一時期內(nèi)的，也就是與需要測算相對水深變化幅度的早晚兩時期內(nèi)的。通過不同位置的井所得出的砂礫巖百分含量值繪制成砂礫巖百分含量等值線圖，再通過對比早晚兩個時期的砂礫巖百分含量等值線圖即可以得到沉積物水平延伸距離。
[0064]砂礫巖百分含量等值線圖反應(yīng)了被測算相對水深變化幅度的地域范圍內(nèi)所發(fā)育的砂礫巖的含量的多少，而湖泊邊緣或海岸邊緣的沉積物主要以砂礫巖為主，因此，通過估算砂礫巖等值線的變化，則可反映出湖泊邊緣水下沉積物的水平延伸距離。等值線圖的編制，首先需搜集研究區(qū)域探井所鉆取的巖石資料，識別出目的層段內(nèi)的巖石類別，判斷其是否為砂礫巖。然后分別統(tǒng)計每口探井層目的段內(nèi)的砂礫巖的累計厚度與該目的層段的厚度，并得到其比值，該比值即為每口探井的砂礫巖百分含量值。隨后依據(jù)不同探井的井位坐標(biāo)以及該探井的砂礫巖百分含量值，利用制圖軟件得到等值線圖。巖石粒度的粗細(xì)情況來區(qū)分并計算
[0065]繪制好的早晚兩個時期的砂礫巖百分含量等值線圖的對比圖，如圖3所示，其中，單、濱及其后面的數(shù)字代表不同探井的代號，及多個點的位置代號，黑色區(qū)域的邊緣即代表湖泊邊緣水下沉積物延伸的范圍，左側(cè)a圖代表水體較深時期沉積物發(fā)育的范圍，右側(cè)b圖代表水體較淺是的范圍，虛線即將b圖中的范圍延伸至a圖進(jìn)行對比，a圖中兩條實線分別代表水深高、低的不同時期的沉積物范圍，在圖中測量得到地圖上的水下沉積物水平延伸距離變化值，再結(jié)合制圖時的比例尺，就可換算得到沉積物水平延伸距離X。
[0066]斜坡帶古坡度可以通過如下步驟計算得出:
[0067]獲取沉積顆粒的粒徑平均值；
[0068]根據(jù)測量到的古代水道沉積物殘留厚度計算古水道深度；
[0069]根據(jù)所述粒徑平均值和古水道深度計算斜坡帶古坡度。
[0070]其計算公式為S = 0.HlXD5ciXcr1 ;
[0071]其中，S為斜坡帶古坡度，D50為沉積顆粒的粒徑平均值，d為古水道深度
[0072]斜坡帶古坡度的計算首先要用到圣維南公式(St.Venant equation):
,
【權(quán)利要求】
1.相對水深變化幅度的計算方法，其特征在于，包括: 根據(jù)多個地點的砂礫巖百分含量值計算沉積物水平延伸距離； 獲取與所述沉積物水平延伸距離相同位置的斜坡帶古坡度； 根據(jù)所述斜坡帶古坡度和所述沉積物水平延伸距離計算相對水深變化幅度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的相對水深變化幅度的計算方法，其特征在于，所述根據(jù)多個地點的砂礫巖百分含量值計算沉積物水平延伸距離包括: 根據(jù)第一時期多個地點的砂礫巖百分含量值繪制第一砂礫巖百分含量等值線圖； 根據(jù)第二時期所述多個地點的砂礫巖百分含量值繪制第二砂礫巖百分含量等值線圖； 根據(jù)所述第一砂礫巖百分含量等值線圖和所述第二砂礫巖百分含量等值線圖計算沉積物水平延伸距離。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的相對水深變化幅度的計算方法，其特征在于，還包括:測量指定位置的砂礫巖累計厚度和該位置的地層累計厚度； 根據(jù)所述砂礫巖累計厚度和所述地層累計厚度的比值獲得所述指定位置的所述砂礫巖百分含量值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的相對水深變化幅度的計算方法，其特征在于，還包括: 獲取沉積顆粒的粒徑平均值； 根據(jù)測量到的古代水道沉積物殘留厚度計算古水道深度； 根據(jù)所述粒徑平均值和古水道深度計算斜坡帶古坡度。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的相對水深變化幅度的計算方法，其特征在于，在所述獲取沉積顆粒的粒徑平均值前還包括: 獲取多個沉積顆粒； 采用直接測量的方式測量每個沉積顆粒的粒徑； 若沉積顆粒的粒徑小于預(yù)設(shè)的限度值，則采用儀器測量的方式對該沉積顆粒的粒徑進(jìn)行測量，并得到直接測量值作為粒徑測量值； 若沉積顆粒的粒徑不小于預(yù)設(shè)的限度值，則將得到的直接測量值作為粒徑測量值； 根據(jù)每個沉積顆粒的所述粒徑測量值計算粒徑平均值。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的相對水深變化幅度的計算方法，其特征在于，所述儀器包括:激光粒度儀和光學(xué)顯微鏡。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的相對水深變化幅度的計算方法，其特征在于，還包括: 測量多期粗粒沉積的厚度； 計算多期所述粗粒沉積的平均值作為古代水道沉積物殘留厚度。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的相對水深變化幅度的計算方法，其特征在于，還包括:根據(jù)如下公式計算斜坡帶古坡度:
S = 0.HlXD50Xcr1 其中，S為斜坡帶古坡度，D50為沉積顆粒的粒徑平均值，d為古水道深度。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的相對水深變化幅度的計算方法，其特征在于，根據(jù)如下公式計算相對水深變化幅度； H = XXS其中H為相對水深變化幅度，X為沉積物水平延伸距離，S為斜坡帶古坡度。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的相對水深變化幅度的計算方法，其特征在于，采用儀器測量的方式對該沉積顆粒的粒徑進(jìn)行測量包括: 粉碎帶有沉積顆粒的巖樣，使所述沉積顆粒的粒徑大小為0.5-1.5mm ； 將粉碎后的巖樣置于濃度為10% -20%的H2O2溶液中，并水浴加熱預(yù)設(shè)的一段時間；取出置于H2O2溶液中的巖樣，并將該巖樣置于濃度為5% -15%的鹽酸溶液中，直至巖樣無氣泡產(chǎn)生； 取出置于鹽酸溶液中的巖樣，并去除巖樣上的H2O2溶液和鹽酸溶液； 研磨所述巖樣，以得 到獨立的沉積顆粒； 使用激光粒度儀測量沉積顆粒的粒徑。
【文檔編號】G01V9/00GK103969698SQ201410218974
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年5月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月22日
【發(fā)明者】張元福, 姜在興, 王航, 張海波 申請人:中國地質(zhì)大學(xué)（北京）