[發明專利]膝折構造模擬方法及裝置

在審

• 申請號: 202011402581.3
• 申請日: 2020-12-02
• 公開（公告）號: CN112700704A
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發明（設計）人: 梁瀚;冉崎;韓嵩;狄貴東;曾鳴;陳康;郗誠;許翔
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: G09B23/40
• 分類號: G09B23/40
• 代理公司: 北京三高永信知識產權代理有限責任公司 11138
• 代理人: 寧立存

本申請提出了一種膝折構造模擬方法及裝置，其中膝折構造模擬方法包括：根據勘探區域的地質構造數據，確定出多個構造層的厚度和剛性強度；確定與上部滑脫層、膝折變形層以及下部滑脫層分別對應的可形變介質的位置、厚度和剛性強度；基于上覆壓力地層的厚度，確定上部滑脫層受到的地層壓力，并將地層壓力轉換為垂向負載應力；確定膝折變形層的擠壓比例，并將膝折變形層的擠壓比例轉換為第二可形變介質的目標擠壓比例；向第一可形變介質施加垂向負載應力的同時向第二可形變介質施加橫向擠壓應力，直至第二可形變介質被擠壓至目標長度值，獲得膝折構造模擬結果，從而準確模擬膝折構造的形成過程，提高地質勘探的準確性。

技術領域

本申請涉及構造地質學技術領域，特別涉及一種膝折構造模擬方法及裝置。

背景技術

膝折帶又稱扭折帶，在形成過程中伴隨著地層的擴容和斷裂的形成，而膝折構造是多層巖系在水平剪切與彎滑作用下十分常見的褶皺變形。對于石油天然氣的勘探開發，膝折構造對油氣資源的運移和礦床的富集等具有重要影響。

在油氣勘探過程中，由于對膝折帶的形成機制不清楚，對膝折構造的判斷也是不準確的，從而導致油氣勘探結果不準確。

對于上述技術問題，現有技術通常是采用數字化模型來模擬膝折構造的形成，即在計算機上建立一個地質模型，設置并執行未成形的膝折構造相鄰兩側地質結構的運動參數，使兩側地質結構對該未成形的膝折帶進行擠壓，模擬形成膝折構造，最終獲得膝折構造的形成過程和形成機制。顯然，這種模擬方法僅考慮了膝折構造兩側地質結構的運動變化，而忽略了構成地質結構的地質條件，即地質結構內部地層介質之間的差異性，因此這種方法所模擬出的膝折構造仍然是不準確的。

發明內容

有鑒于此，本申請提供了一種模擬膝折構造方法及裝置，可以準確模擬膝折構造的形成過程，從而提高地質勘探的準確性。

本申請的一方面是提供了一種膝折構造模擬方法，所述方法包括：

根據勘探區域的地質構造數據，確定出多個構造層的厚度和剛性強度，所述多個構造層包括自上而下依次分布的上覆壓力地層、上部滑脫層、膝折變形層以及下部滑脫層；

基于所述上部滑脫層、所述膝折變形層以及所述下部滑脫層的位置、厚度和剛性強度，分別確定第一可形變介質、第二可形變介質和第三可形變介質的位置、厚度和剛性強度，所述第一可形變介質、所述第二可形變介質和所述第三可形變介質均通過堆疊多個片狀介質獲得，所述第一可形變介質、所述第二可形變介質和所述第三可形變介質分別用于表征所述上部滑脫層、所述膝折變形層以及所述下部滑脫層的地質構造；

基于所述上覆壓力地層的厚度，確定所述上覆壓力地層向所述上部滑脫層施加的地層壓力，并將所述地層壓力轉換為對所述第一可形變介質施加的垂向負載應力；

確定所述膝折變形層的擠壓比例，并將所述膝折變形層的擠壓比例轉換為所述第二可形變介質的目標擠壓比例，所述膝折變形層的擠壓比例為所述膝折變形層的原始地震剖面長度與恢復去褶皺后的地震剖面長度之比；

向所述第一可形變介質施加所述垂向負載應力的同時向所述第二可形變介質施加橫向擠壓應力，所述橫向擠壓應力用于將所述第二可形變介質按照所述目標擠壓比例擠壓至目標長度值；

當所述第二可形變介質被擠壓至所述目標長度值時，停止施加所述橫向擠壓應力，獲得膝折構造模擬結果。

可選地，所述根據勘探區域的地質構造數據，確定出每個構造層的厚度和剛性強度，包括：

獲取所述勘探區域的地震記錄剖面圖，所述地震記錄剖面圖為低下波阻抗反射界面的剖面圖像；

基于所述地震記錄剖面圖將所述勘探區域的地層劃分為所述多個構造層，所述多個構造層的物質組成、結構特征和構造特征均不同；

基于所述結構特征和所述構造特征確定所述多個構造層中每個構造層的厚度；