CN106019401B - 一种古水深的定量恢复方法以及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及古环境恢复技术领域，具体而言，涉及一种古水深的定量恢复方法和装置。该方法包括：确定古湖盆的研究层位中滩坝发育区域；确定所述滩坝发育区域中至少一口典型井的单点古水深；确定所述滩坝发育区域中的至少一口所述典型井中的Th含量和U含量，并根据所述Th含量与所述U含量计算Th与U比值；根据所有典型井的单点古水深以及单点古水深所在位置所对应的Th与U比值，拟合单点古水深与Th/U值的关系方程，恢复所述典型井的定量古水深；根据单点古水深与Th/U值的关系方程，恢复所述古湖盆中非滩坝发育区域其它井的定量古水深。通过该方法能够获取古湖盆同一沉积时期水体深度垂向和平面变化的连续定量古水深数据。

Description

一种古水深的定量恢复方法以及装置

技术领域

本发明涉及古环境恢复领域，具体而言，涉及一种古水深的定量恢复方法以及装置。

背景技术

沉积物随搬运介质进入到古海洋或者湖泊中，在发生沉积作用时对应的水体深度称之为古水深。石油主要储集于古海洋或者湖泊被沉积物填充后深埋所形成的沉积地层中，尤其是在我国，油气资源主要形成和存储于古湖泊形成的沉积盆地中，因此，研究古湖泊中的沉积物沉积时的水体深度，有助于判断沉积水动力、沉积环境和沉积相，对于油气田的勘探、开发以及评价具有重要的意义。

现有的古湖盆沉积时期古水深定量恢复方法主要为波痕恢复法。而现有的波痕恢复法所得到的结果为波痕发育处的单点古水深数据，而无法得到同一沉积时期湖盆水体深度变化的连续数据。这对于后期对油气田的勘探、开发以及评价都是极为不利的。

因此，一种能够获取同一时期湖盆水体深度变化的连续数据的古水深恢复方法成为目前亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种古水深的定量恢复方法以及装置，能够获取同一沉积时期湖盆水体深度变化的连续数据。

第一方面，本发明实施例提供了一种古水深的定量恢复方法，包括：

确定古湖盆的研究层位中的滩坝发育区域；

确定所述滩坝发育区域中至少一口典型井的单点古水深；

确定所述滩坝发育区域中的至少一口所述典型井中的Th含量和U含量，并根据所述Th含量与所述U含量计算Th与U比值；

根据所有典型井的单点古水深以及单点古水深所在位置所对应的Th与U比值，拟合单点古水深与Th/U值的关系方程，恢复所述典型井的定量古水深；

根据单点古水深与Th/U值的关系方程，恢复所述古湖盆中非滩坝发育区域其它井的定量古水深。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中：所述确定古湖盆的研究层位中滩坝发育区域具体包括：

获取古湖盆的地质基础资料；所述地质基础资料包括：地质背景资料、已有钻井资料以及人工地震资料；

根据所述地质基础资料确定所述滩坝发育区域。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中：所述钻井资料包括：已有井的测井资料、录井资料、岩心资料以及地质分层资料；所述人工地震资料包括：地震数据体资料、层位解释资料以及断层解释资料；

根据所述地质基础资料确定研究层位中滩坝发育区域具体包括：

利用所述分层资料以及所述层位解释资料，确定每一口井的研究层位的深度范围；

利用深度范围内的测井资料、录井资料、岩心资料以及人工地震资料，识别滩坝沉积体，并确定所述滩坝发育区域。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中：所述确定所述滩坝发育区域中至少一个典型井的单点古水深具体包括：

根据所述测井资料、录井资料以及岩心资料，使用波痕经验公式法恢复至少一口所述典型井的单点古水深；

和/或，

根据所述测井资料、录井资料以及岩心资料，使用坝砂厚度法恢复至少一口所述典型井的单点古水深。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中：

在所述波痕经验公式中，所述单点古水深h_max满足公式：

λ为波痕长度；D为沉积颗粒直径；ρ为水介质密度；ρ_s为沉积物密度；U_t为沉积物开始运动的临界速度；

其中，U_t满足公式：

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中：所述确定所述滩坝发育区域中的至少一口所述典型井中的Th含量和U含量，具体包括：

获取典型井中²³⁸U，²³²Th，⁴⁰K伽马放射性测井曲线的混合谱，从所述混合普中分析获取所述Th含量和所述U含量。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中：所述根据所有典型井的单点古水深以及单点古水深所在位置所对应的Th与U比值，拟合单点古水深与Th/U值的关系方程，恢复所述典型井的定量古水深具体包括：

根据所有所述典型井的单点古水深以及单点古水深所在位置所对应的Th与U比值建立回归方程，获得古水深与Th与U比值的关系式；

根据所述关系式，计算所有典型井所述研究层位中的定量古水深。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中：

所述回归方程满足：

y＝a*x^b；

式中：y为湖盆水体深度；x为Th/U值；a、b为系数。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中：还包括：根据所述典型井的定量古水深以及非滩坝发育区域所述古湖盆其它井的定量古水深，获得古湖盆同一沉积时期水体深度垂向和平面变化的连续定量古水深数据。

第二方面，本发明实施例还提供古水深的定量恢复装置，包括：

滩坝发育区域确定模块，用于确定古湖盆的研究层位中的滩坝发育区域；

单点古水深确定模块，用于确定所述滩坝发育区域中至少一口典型井的单点古水深；

Th含量与U含量比值确定模块，用于确定所述滩坝发育区域中的至少一口所述典型井中的Th含量和U含量，并根据所述Th含量与所述U含量计算Th与U比值；

滩坝发育区域古水深恢复模块，用于根据所有典型井的单点古水深以及单点古水深所在位置所对应的Th与U比值，拟合单点古水深与Th/U值的关系方程，恢复所述典型井的定量古水深；

非滩坝发育区域水深恢复模块，用于根据单点古水深与Th/U值的关系方程，恢复所述古湖盆中非滩坝发育区域其它井的定量古水深。

本发明实施例所提供的古水深的定量恢复方法以及装置，先获取滩坝发育区域中至少一口典型井的单点古水深，并确定在典型井中Th含量和U含量，并根据所述Th含量与所述U含量计算Th与U比值；然后根据上述所有典型井的单点古水深以及单点古水深所在位置所对应的Th与U比值，拟合单点古水深与Th/U值的关系方程，恢复所述滩坝发育区域所有典型井的定量古水深；之后根据单点古水深与Th/U值的关系方程，恢复非滩坝发育区域所述古湖盆中除所述典型井外其它井的定量古水深。最终获得古湖盆同一沉积时期湖盆水体深度垂向和平面变化的连续数据。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本发明实施例所提供的一种古水深的定量恢复方法的流程图；

图2示出了本发明实施例所提供的古水深定量恢复方法中，确定滩坝发育区域的具体方法的流程图；

图3示出了本发明实施例所提供的古水深定量恢复方法中，坝砂厚度法的原理图；

图4示出了本发明实施例所提供的一种古水深定量恢复方法中，研究区的沉积相示意图；

图5示出了本发明实施例所提供的古水深定量恢复方法中，sh52井综合柱状图；

图6示出了本发明实施例所提供的古水深定量恢复方法中，使用砂坝厚度法计算C点单点古水深的示意图；

图7示出了本发明实施例所提供的古水深定量恢复方法中，使用砂坝厚度法计算D点单点古水深的示意图；

图8示出了本发明实施例所提供的古水深定量恢复方法中，sh52井的相对水体深度示意图；

图9示出了本发明实施例所提供的古水深定量恢复方法中，对sh52井的单点古水深以及Th/U值进行拟合的拟合趋势图；

图10示出了本发明实施例所提供的古水深定量恢复方法中，sh52井在研究层位的定量古水深的示意图；

图11示出了本发明实施例所提供的古水深定量恢复方法中，sh118井研究层位定量古水深曲线的示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

目前在针对古湖盆沉积时期古水深定量恢复的时候，一般采用波痕经验公式法。现有的波痕经验公式法在计算古水深的时候，参数多且选取随意性大。最为重要的是，由于是基于波痕计算的，因此在沉积盆地中波痕不发育的区域(例如湖盆较深水区域)就无法得到古水深数据，而且所得到的结果为波痕发育处的单点古水深数据，而无法得到这一沉积时期湖盆水体深度变化的连续数据。

基于此，本申请提供的一种古水深的定量恢复方法以及装置，能够获取同一沉积时期湖盆水体深度变化的连续数据。该方法一般针对湖相沉积盆地中具有滩坝砂体发育的地层进行沉积时期古水深恢复，利用恢复古水深数据可以辅助沉积环境分析、地层划分对比、沉积相分析等多方面的研究，为盆地沉积学研究与油气勘探提供依据。

为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种古水深的定量恢复方法进行详细介绍，

参见图1所示，本发明实施例所提供的古水深的定量恢复方法包括：

S101：确定古湖盆的研究层位中的滩坝发育区域；

在具体实现的时候，滩坝沉积体是对滩砂沉积体和坝砂沉积体的统称。古湖泊被沉积物填充后深埋于地下，其中的填充物形成盆地中的沉积底层，沉积底层按照其形成的地质历史时期划分为不同的层位。研究层位为某一个特定时期形成的沉积地层，它是由获取的资料以及研究的目的决定的。而在确定了古湖盆的研究层位中滩坝发育区域(即滩坝沉积体的发育区域)之后，才可以针对该滩坝发育区域进行针对性的研究。

具体的，参见图2所示，本发明实施例还提供一种具体确定古湖盆的研究层位中滩坝发育区域的具体方法，该方法包括：

S201：获取古湖盆的地质基础资料；所述地质基础资料包括：地质背景资料、已有钻井资料以及人工地震资料。

在具体实现的时候，古湖盆的地质背景资料包括：盆地的类型、盆地的形成时期、盆地中主要的产油层位等，而这些资料主要从已发表的相关论文和已出版的相关书籍中得到，也可以从现有的对古湖盆的地质研究中获取。地质背景资料的获得主要是为了能够确定要研究的大概区域。已有钻井资料为目前对古湖盆进行钻井所测得的资料。具体包括：测井资料、录井资料、岩心资料以及地质分层资料。人工地震资料包括地震资料及其解释资料，具体包括：地震数据体资料、层位解释资料以及断层解释资料。上述地质基础资料的获得是为了为后续恢复定量古水深提供充分的数据支持。

S202：根据所述地质基础资料确定所述滩坝发育区域。

在具体实现的时候，会根据上述S201中所获取的各种资料，确定古湖盆的研究层位中滩坝沉积体的发育范围。该发育范围即滩坝发育区域。由于研究层位是由所获取的上述地质基础资料以及研究目的所决定的，因此，在具体的确定滩坝沉积体的发育区域的时候，要先利用单井分层数据和人工地震分层数据，确定每一口井研究层位的深度范围；再利用深度范围内的测井资料、录井资料、岩心资料和人工地震资料，识别出滩坝沉积体，并综合多个井的具体情况，确定滩坝沉积体的分布范围。其中，滩坝沉积体的识别特征参见下述表1所示：

表1

根据上述表1中的各个识别标志，可以判断出滩坝发育区域。

在确定了滩坝发育区域之后，还包括：

S102：确定所述滩坝发育区域中至少一个典型井的单点古水深。

在具体实现的时候，需要选取滩坝沉积体发育区域中的典型井，根据其岩心资料、测井资料、录井资料恢复研究层位中至少一口典型井的单点古水深数据。典型井指在研究层位内识别出的滩坝砂体发育较多的井，且典型井必须具有研究层位内全段或者部分层段的岩心资料和自然伽马能谱测井资料。典型井的数量至少为一口，可以是多口。根据典型井资料恢复单点古水深运用一下两种方法：

1、使用波痕经验公式法恢复至少一口所述典型井的单点古水深。

由钻井资料中的岩心资料可以在岩心中识别出波痕。

波痕经验公式法由Mille和Komar于1980年提出，其主要步骤为:

对于对称波痕，如果波痕长度λ(cm)与沉积颗粒直径D(μm)之间满足关系：λ<0.0028D1.68，则有：

近底质点运动轨道直径d₀可以用如下公式表示：

d₀＝λ/0.65；

沉积物开始运动的临界速度U_t可以用如下公式表示：

式中：ρ为水介质密度(g/cm3)；

ρ_s为沉积物密度(g/cm3)；

g为重力加速度；

相对于U_t，所对应的深水波长L_t为：

L_t＝πgd02/2Ut2

则实际波长L的极限值为：

所对应的古水深极限值h_max(m)为：

对以上公式进行迭代化简，得到以下公式：

式中未知数：波痕长度λ由岩心实际测量可得；

沉积颗粒直径D由粒度分析资料可得；

水介质密度ρ可由地球化学指标估算；

沉积物密度ρ_s可由实际岩心测量或者密度测井资料获得；

由上述可知，在得到波痕长度、沉积颗粒直径、水介质密度、沉积物密度这四个参数的数据后，就可以计算出这一波痕所在位置处的古水深。

2、使用坝砂厚度法恢复至少一口所述典型井的单点古水深。

在具体实施的时候，根据Jiang等人(2014)的研究成果，不同的水动力带控制着不同类型滩坝的发育。假定在具有充足物源供给的前提下，不同类型滩坝砂体的厚度可以反映其所在水动力带的水深。准确的识别出一个滩坝发育期次(即一个准层序)及其中不同类型的滩坝，可以恢复古水深。

参见图3所示，假定在一个发育期次内，远岸坝的厚度为H1，近岸坝的厚度为H2，沿岸坝的厚度为H3，则沿岸坝沉积时期的古水深为H3，近岸坝沉积时期的古水深为H2+H3，远岸坝沉积时期的古水深为H1+H2+H3。实际应用过程中，因为坝砂沉积体在盆地中沉积后深埋，受上覆沉积物的重力作用，导致孔隙压力变大，孔隙中流体排出，孔隙变小，即产生压实作用。因而在岩心中识别出的砂体厚度不是其在沉积时期的原始砂体厚度，还需要进行去压实处理将其转为原始沉积厚度。

需要注意的是，由于单纯的使用波痕经验公式法只能够得到发育波痕位置处的单点古水深，因此，在具体应用的时候，是将上述两种方法结合起来应用，例如，在典型井中，在识别出波痕的位置运用波痕经验公式法计算单点古水深，在识别出一个滩坝发育期次的位置运用坝砂厚度法计算单点古水深。

本发明实施例还提供一个具体进行单点古水深恢复的实施例。该实施例以辽河西部凹陷曙北地区沙四上亚段地层为例，

按照经典层序地层学理论，将辽河西部凹陷曙北地区沙四上亚段分为两个三级层序(SQ1和SQ2)，本次实例的研究层位为SQ2，可以分为低位体系域(LST)和湖侵体系域(TST)，在研究区的范围内滩坝沉积体主要发育于LST。研究区的沉积相图如图4所示。选取其中滩坝砂体较发育的sh52井，进行单点古水深恢复。

sh52井在研究层位具有部分取心(岩心)资料，sh52井的综合柱状图如图5所示。根据资料实际情况，运用前述波痕经验公式法和坝砂厚度法，分别对A、B、C、D四个点进行单点古水深恢复：

其中，A点：2711.15米处，采用波痕经验公式法；

波痕长度λ为4.49cm，由岩心实际测量得到；沉积颗粒直径D为0.11mm，由粒度分析资料得到；水介质密度ρ近似取值1.05Kg/m3；沉积物密度ρs为2.37×103Kg/m3,由实际岩心测量获得。带入前述波痕经验公式法方程中，最终计算得到A点出的单点古水深为6.10米。

B点：2709.45米处，采用波痕经验公式法：

波痕长度λ为4.86cm，由岩心实际测量得到；沉积颗粒直径D为0.12mm，由粒度分析资料得到；水介质密度ρ近似取值1.05Kg/m3；沉积物密度ρs为2.31×103Kg/m3,由实际岩心测量获得。带入前述波痕经验公式法方程中，最终计算得到古水深为6.97米。

C点：2648米处，采用坝砂厚度法(参见图6所示)：

在2643-2648m识别出一个完整的滩坝发育期次，包括远岸坝、近岸坝和沿岸坝。按照坝砂厚度计算古水深的理论，在坝体沉积时，由深水向浅水依次沉积远岸坝、近岸坝和沿岸坝，三个坝体沉积时厚度的综合可以反映远岸坝开始沉积时期古水深，即2648m处古水深。如前所述，由于压实作用的存在，现今观察到的坝体厚度不能反映其沉积时的厚度，需要进行压实恢复。

sh52井的压实恢复采用埋藏史恢复的方法，统计每一个地质历史时期沉积物的组成、现今埋藏厚度、沉积地质年代和不同岩性沉积物的压实规律，输入至Schlumberger公司的PetroMod盆地模拟软件进行埋藏史恢复，得到研究层位的压实系数为0.59(压实系数为现今地层厚度与沉积物原始沉积时期的厚度的比值)。

由前述远岸坝的厚度为0.5米，近岸坝的厚度为2.5米，沿岸坝的厚度为0.5米，则坝体总厚度为3.5米，又压实系数为0.59，得到2648米处古水深为5.93米。

D点：2612.5米处，采用坝砂厚度法(参见图7所示)：

同样采用坝砂厚度法，过程如前所述。识别出一个完成的滩坝发育期次，远岸坝的厚度为1米，近岸坝的厚度为2米，沿岸坝的厚度为1米，则坝体总厚度为4米，又压实系数为0.59，得到2612.5米处古水深为6.78米。

S103：确定所述滩坝发育区域中的至少一个所述典型井中的Th含量和U含量，并根据所述Th含量与所述U含量计算Th(钍)与U(铀)比值。

在具体实现的时候，在古湖泊中，不同的水深对应不同的氧化还原条件。在滨浅湖浅水环境，水体的充氧程度很高，表现为氧化环境；随着水深变大，水的充氧程度变小，逐渐过渡为还原环境；至湖盆中心深湖区域，为强的还原环境。因此，湖盆的水体深度可以由其氧化还原条件反映。

一个湖盆中水体的氧化还原环境可以由不同的元素组成和同位素含量分布来判断。铀元素在氧化条件下形成易溶的U⁶⁺,造成铀元素溶于水体而迁移，沉积物中铀元素含量较少；而铀元素在还原条件下形成不易溶解的U⁴⁺，使铀元素不断的富集。而钍元素主要为Th⁴⁺，化学性质稳定，不易迁移，基本不受氧化还原条件的影响。并且，U⁴⁺和Th⁴⁺的关系密切，它们形成的硅酸盐和氧化物构造类型相同，常呈类质同象置换。因此，可以利用沉积物中钍元素和铀元素的比值，判断沉积环境的氧化还原性。而沉积环境的氧化还原性和沉积时水体的深度相关，因此进而可以判断沉积时水体的相对深度大小。

地球物理测井中的自然伽马能谱测井方法，通过测量地层中²³⁸U，²³²Th，⁴⁰K(钾)伽马放射性的混合谱，从中得到不同能量的γ射线能谱，经谱分析处理可以得到钍、铀、钾的含量。因此，根据自然伽马能谱测井中的Th含量和U含量，可以计算出Th/U比值，而Th/U比值可以判断沉积时水体的相对深度大小。一般而言，在浅水环境下，水体呈氧化性，铀元素形成易溶的U⁶⁺而迁移，导致沉积物中铀元素含量低，而钍元素不受影响，因此Th/U比值较大；相反的，在深水环境下，水体呈还原性，铀元素形成不易溶解的U4+而富集于沉积物中，因此Th/U比值较小。综上，Th/U比值与水体深度呈反比，即Th/U比值大反映水深较浅，Th/U比值小反映水深较大。

仍然以sh52井为例，在研究层位，通过自然伽马能谱测井计算出Th/U比值，用来反映相对的水体深度。参见图8所示，在低位体系域(LST)，水体深度较小，且由下到上逐渐变浅，至湖侵体系域(TST)，水体开始变深。水体相对变化趋势与层序地层学定义相符。曲线反映了湖盆水体深度的相对变化，但是无法得到绝对的水深值。

S104：根据所有典型井的单点古水深以及单点古水深所在位置所对应的Th与U比值，拟合单点古水深与Th/U值的关系方程，恢复所述典型井的定量古水深。

在具体实现的时候，具体要根据所有典型井中的单点古水深数据和该点所对应的Th与U比值，建立回归方程，得到古水深与Th/U值关系式。

在浅水环境中，铀元素在氧化条件下形成易溶的U⁶⁺,造成铀元素溶于水体而迁移，沉积物中铀元素含量较少。根据铀元素的特性，假定在水体深度为0时，铀元素完全迁移，即其含量为0，此时Th/U值趋近于无穷大。随着水体深度增加，氧化性减弱，还原性增强，Th/U值增大。Th/U值与水体深度呈反比关系。根据以上分析，在满足以上条件下，假定两者关系为幂函数，即两者关系满足下式：

y＝a*x^b (1)

式中：y为湖盆水体深度；x为Th/U值；a、b为系数；

由步骤S102中得到典型井的多个单点古水深数据，由步骤S103中得到Th/U值曲线，从中可以得到单点古水深深度处所对应的Th/U值。

以sh52井为例，其结果如下表2：

表2

将表2中的四点数据带入到式(1)中，通过拟合趋势线得到如图9中的结果，

最终得到古水深与Th/U值的关系为：

y＝41.04x^-0.65

用此关系式计算sh52井Th/U曲线，得到sh52井在研究层位的绝对古水深。

从图10中可以看出，在沙四上亚段SQ2沉积期，sh52井处古水深值在3～14米之间。在LST时期，湖盆水体较浅，在3～9米之间动荡，以沉积滩坝砂为主；初次湖泛后，水体深度快速增加，在TST时期水体深度在9～14米之间，滩坝砂体规模变小，可能为风暴滩坝砂，同时开始发育薄层石灰岩。

根据所述关系式，计算所述所有典型井研究层位的定量古水深。

在具体实施的时候，根据回归方程和自然伽马能谱测井资料得到古湖盆中所有典型井研究层位中的定量古水深数据。

S105：根据单点古水深与Th/U值的关系方程，恢复所述古湖盆中非滩坝发育区域其它井的定量古水深。

对于湖盆中滩坝砂体不发育区域的井，无法计算单点古水深，因而无法得到定量古水深曲线。考虑到这些井处于同一盆地中，并且为相同的研究层位，表明其地层沉积时期古湖盆中水体是连通的，即沉积地层是在同一时期处于同一水体当中沉积下来的。因此，两口井中研究层位的地层中钍元素、铀元素的含量应该符合其沉积时期湖盆中两种元素的迁移和分布规律，即在沉积时期湖盆中氧化还原环境对两种元素含量控制的总体趋势。因此，滩坝砂体不发育的井的研究层位中Th/U值和湖盆水体深度的关系仍然符合上述关系式：

y＝a*x^b

式中：y为湖盆水体深度；x为Th/U值；a、b为系数

因此，仍然可以利用以上关系式，即根据单点古水深与Th/U值的关系方程计算出滩坝砂体不发育地区研究层位的定量水体深度。

以举例研究区中另外一口sh118井为例，该井位于更靠近湖盆中心处，没有岩心资料，因而单点古水深恢复缺乏岩心标定，结果不准确，但是具有自然伽马能谱测井资料。这口井在研究层位Th/U值和古水深关系仍满足S5中关系式：

y＝41.04x^-0.65

通过计算得出sh118井研究层位绝对古水深曲线(如图11)。

从计算结果可以看出，sh118井在LST时期水深在7～12米之间动荡，总体上水深变浅；在TST时期水体变深，基本位于10～20米之间，最深可达23米。该结果也与层序地层学中相关定义和井在湖盆中的位置相符合。

需要注意的是，上述S102与S103并无执行的先后次序，在具体实施的时候，可以根据实际的需要进行，或者也可以同步进行。

S106：根据所述典型井的定量古水深以及所述古湖盆非滩坝发育区域其它井的定量古水深，获得古湖盆同一沉积时期水体深度垂向和平面变化的连续定量古水深数据。

本发明实施例所提供的古水深的定量恢复方法，先获取滩坝发育区域中至少一口典型井的单点古水深，并确定在典型井中Th含量和U含量，并根据所述Th含量与所述U含量计算Th与U比值；然后根据上述所有典型井的单点古水深以及单点古水深所在位置所对应的Th与U比值，拟合单点古水深与Th/U值的关系方程，恢复所述滩坝发育区域所有典型井在研究层位的定量古水深；之后根据单点古水深与Th/U值的关系方程，恢复所述古湖盆中非滩坝发育区域除所述典型井外其它井的定量古水深。最终所获得古湖盆同一沉积时期湖盆水体深度垂向和平面变化的连续数据。

需要注意的是，所举例仅为本方法的一个最简单实现，说明本方法的流程。实际应用中可以根据资料情况，在多口典型井中进行单点古水深恢复，并根据多口井的单点古水深数据及单点古水深所在位置所对应的Th/U值拟合回归方程，使回归方程具有更高的准确性。

本发明实施例还提供一种古水深的定量恢复装置，包括：

滩坝发育区域确定模块，用于确定古湖盆的研究层位中的滩坝发育区域；

单点古水深确定模块，用于确定所述滩坝发育区域中至少一口典型井的单点古水深；

Th含量与U含量比值确定模块，用于确定所述滩坝发育区域中的至少一口所述典型井中的Th含量和U含量，并根据所述Th含量与所述U含量计算Th与U比值；

滩坝发育区域古水深恢复模块，用于根据所有典型井的单点古水深以及单点古水深所在位置所对应的Th与U比值，拟合单点古水深与Th/U值的关系方程，恢复所述典型井的定量古水深；

非滩坝发育区域水深恢复模块，用于根据单点古水深与Th/U值的关系方程，恢复所述古湖盆中非滩坝发育区域其它井的定量古水深。

本实施例中，滩坝发育区域确定模块、单点古水深计算模块、Th与U比值计算模块和古水深恢复模块的具体功能和交互方式，可参见图1对应的实施例的记载，在此不再赘述。

本发明实施例所提供的古水深的定量恢复方法和装置的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的***和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种古水深的定量恢复方法，其特征在于，包括：

确定古湖盆的研究层位中的滩坝发育区域；

确定所述滩坝发育区域中至少一口典型井的单点古水深；

确定所述滩坝发育区域中的至少一口所述典型井中的Th含量和U含量，并根据所述Th含量与所述U含量计算Th与U比值；

根据所有典型井的单点古水深以及单点古水深所在位置所对应的Th与U比值，拟合单点古水深与Th/U值的关系方程，恢复所述典型井的定量古水深；根据单点古水深与Th/U值的关系方程，恢复所述古湖盆中非滩坝发育区域其它井的定量古水深；

根据所述典型井的定量古水深以及所述古湖盆中非滩坝发育区域其它井的定量古水深，获得古湖盆同一沉积时期水体深度垂向和平面变化的连续定量古水深数据；

所述确定古湖盆的研究层位中滩坝发育区域具体包括：

获取古湖盆的地质基础资料；所述地质基础资料包括：地质背景资料、已有钻井资料以及人工地震资料；

根据所述地质基础资料确定所述滩坝发育区域。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述钻井资料包括：已有井的测井资料、录井资料、岩心资料以及地质分层资料；所述人工地震资料包括：地震数据体资料、层位解释资料以及断层解释资料；

根据所述地质基础资料确定研究层位中滩坝发育区域具体包括：

利用所述地质分层资料以及所述层位解释资料，确定每一口井的研究层位的深度范围；

利用深度范围内的测井资料、录井资料、岩心资料以及人工地震资料，识别滩坝沉积体，并确定所述滩坝发育区域。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定所述滩坝发育区域中至少一口典型井的单点古水深具体包括：

根据所述测井资料、录井资料以及岩心资料，使用波痕经验公式法恢复至少一口所述典型井的单点古水深；

和/或，

根据所述测井资料、录井资料以及岩心资料，使用坝砂厚度法恢复至少一口所述典型井的单点古水深。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述波痕经验公式中，所述单点古水深h_max满足公式：

λ为波痕长度；D为沉积颗粒直径；ρ为水介质密度；ρ_s为沉积物密度；U_t为沉积物开始运动的临界速度；

其中，U_t满足公式：

5.根据权利要求1-4任意一项所述的方法，其特征在于，所述确定所述滩坝发育区域中的至少一口所述典型井中的Th含量和U含量，具体包括：

获取典型井中²³⁸U，²³²Th，⁴⁰K伽马放射性测井资料的混合谱，从所述混合谱中分析获取所述Th含量和所述U含量。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所有典型井的单点古水深以及单点古水深所在位置所对应的Th与U比值，拟合单点古水深与Th/U值的关系方程，恢复所述典型井的定量古水深具体包括：

根据所有所述典型井的单点古水深以及单点古水深所在位置所对应的Th与U比值建立回归方程，获得古水深与Th与U比值的关系式；

根据所述关系式，计算所有典型井所述研究层位中的定量古水深。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述回归方程满足：

y＝a*x^b；

式中：y为湖盆水体深度；x为Th/U值；a、b为系数。

8.一种古水深的定量恢复装置，其特征在于，包括：

滩坝发育区域确定模块，用于确定古湖盆的研究层位中的滩坝发育区域；

单点古水深确定模块，用于确定所述滩坝发育区域中至少一口典型井的单点古水深；

Th含量与U含量比值确定模块，用于确定所述滩坝发育区域中的至少一口所述典型井中的Th含量和U含量，并根据所述Th含量与所述U含量计算Th与U比值；

滩坝发育区域古水深恢复模块，用于根据所有典型井的单点古水深以及单点古水深所在位置所对应的Th与U比值，拟合单点古水深与Th/U值的关系方程，恢复所述典型井的定量古水深；

非滩坝发育区域水深恢复模块，用于根据单点古水深与Th/U值的关系方程，恢复所述古湖盆非滩坝发育区域其它井的定量古水深；

根据所述典型井的定量古水深以及所述古湖盆中非滩坝发育区域其它井的定量古水深，获得古湖盆同一沉积时期水体深度垂向和平面变化的连续定量古水深数据；

所述单点古水深确定模块具体用于通过下描述步骤确定古湖盆的研究层位中滩坝发育区域：

获取古湖盆的地质基础资料；所述地质基础资料包括：地质背景资料、已有钻井资料以及人工地震资料；

根据所述地质基础资料确定所述滩坝发育区域。