使用伪惠勒空间的混合地层学分层

本申请是申请日为2008年1月28日、申请号为200880126023.X、发明名 称为“使用伪惠勒空间的混合地层学分层”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及地层学分层，尤其涉及使用伪惠勒空间的混合地层学分层。

背景技术

地层学分层是以地球科学为目的的地球建模中使用的过程，籍此通过在相 关联的连续边界之间引入层来改善地球模型以增加模型的分辨率。一种沉积层 序是由因为不整合面或其相关的表面在顶部和底部有界的原生关联地层构成 的地层学单元。

具有地层学分层的地球模型可用于高分辨率地相和/或特性建模。地层学 分层的一个目的是产生正确地反映层序的内部分层的层序的高分辨率细分。于 图1-3中示出地层学分层的已有方法的例子，图中示出通过层序上边界105和 层序下边界110分界的层序的面积-深度表示。在图1所示的自上而下的地层 学分层中，例如115的引入层平行于层序上边界105。在图2所示的从下而上 的地层学分层中，例如205的引入层平行于层序下边界110。在比例地层学分 层中，如图3所示，例如305的每个引入层的宽度可变。在任意给定点p的每 个引入层的宽度d正比于该点处的层序边界之间的空间D。

哈利E.惠勒在G_EOLOGICAL S_OCIETY OF A_MERICA B_ULLETIN V75，_PP.599-610 (1964年7月)的题为“Baselevel,Lithosphere Surface,and  Time-Stratigraphy(基线，岩石圈表面和时间地层学)”的论文中描述了一 种从面积-时间而不是传统面积-深度的角度表示层序的方法。从被称为惠勒空 间的面积-时间角度看，“垂直维是时间[而不是深度]并且……表达事件连续性 的所有岩石圈表面-力矩是水平和平行的”。惠勒论文，606。

发明内容

本发明提供一种对地球中的层序进行建模的方法，包括：计算机创建与地 球中的所述层序对应的恢复空间的面积-深度模型，所述层序的所述面积-深度 模型包括：弯曲的层序上边界；弯曲的层序下边界限定，其中所述边界的至少 一个包括不整合面；由所述计算机通过将所述层序变换到所述恢复空间以产生 恢复空间层序来创建所述恢复空间，所述恢复空间层序包括：恢复顶边界，其 为变换到所述恢复空间的所述层序上边界；其具有一位置；其基本平坦且基本 平行于面积轴；以及恢复底边界，其为变换到所述恢复空间的所述层序下边界； 其具有一位置；其基本平坦且基本平行于面积轴；以及断沟，其是变换到所述 恢复空间的所述不整合面；其中，所述恢复空间是伪惠勒空间；以及由所述 计算机使用在恢复空间中的所述层序的所述恢复顶边界和所述恢复底边界的 位置作为指导，而不使用来自所述模型的任何其它数据，在所述恢复空间层序 中通过增加新边界执行地层学分层，所述新边界不包括所述恢复空间层序中的 任何边界的任何部分。

附图简述

图1－3示出地层学分层的现有技术方法。

图4示出由不整合面分界的层序。

图5示出在图4的地质记录中的断沟(时间线的恢复位置)。

图6示出惠勒空间中图4所示的层序。

图7示出伪惠勒空间中图5所示的层序。

图8示出在已执行地层学分层后图5(或图6)中的层序。

图9示出已转换至面积-深度空间的图8所示的层序。

图10示出一示例性恢复的空间地层学分层系统的流程图。

图11示出恢复的空间地层学分层系统的一示例性环境。

具体实施方式

图4示出地球模型中的层序405表示的一个例子。层序405在一侧由层序 上边界410分界，而在另一侧由层序下边界415分界。

层序405包括三个子层序A、B和C。每个子层序由复杂的弧形边界分界。 子层序A由低层边界AL和高层边界AU分界。子层序B由低层边界BL(与高 层边界AU相同)和高层边界BU分界。子层序C由低层边界CL(与高层边界 BU相同)和高层边界CU分界。

层序上边界410和层序下边界415两者均具有不整合面420、425。不整 合面是将较新的地层与较老岩层分隔开并代表显著间断的侵蚀或非沉积表面。 三个子层序A、B和C在层序上边界410上终止于不整合面420，而在层序下 边界415上终止于不整合面425，这些不整合面表示层序任一侧上的地质记录 中的断沟，如图5所示。这些断沟代表其中可能已发生沉积并随后侵蚀掉或不 会发生沉积的地质记录中的断沟。

对地层学分层的已有方法可对层序405各部分使用自上而下或自下而上 的地层学分层，其中顶部不整合面420和底部不整合面425彼此平行，并对层 序405的其它部分采用比例分层。

在地层学分层的恢复空间方法的一个实施例中，层序从图4所示的面积- 深度空间变换至恢复空间视图。例如，图6示出来自图4的层序405变换至惠 勒空间，这是恢复空间的一个例子。在图4中复杂弯曲的间隔A、B和C的边 界在图6中表现为水平线。图4中地质记录中的断沟605、610出现在层序的 任一侧。在一个实施例中，可通过现成的工具(例如从dGB购得的OpendTect 软件)实现至惠勒空间的变换。

同样，图7示出已转换成作为恢复空间的一个例子的伪惠勒空间后的层 序。伪惠勒空间具有惠勒空间的外形但其垂直轴是深度而不是时间。在伪惠勒 空间中，分割不整合面以形成不再出现沉积的断沟，例如图7所示的断沟705 和710，而不必转换到面积-时间域。例如惠勒空间的伪惠勒空间是恢复空间的 一个例子，其中恢复了地质记录中的断沟(或遗失部分)，并作为恢复的结果(形 成断沟)，层序的顶边界和底边界(例如,分别为恢复子层序C的顶边界715和底 边界720)是近乎平行和水平的。在惠勒空间中，层序的顶边界和底边界(例如, 分别为恢复的子层序C的顶边界615和底边界620)是完美平行和水平的。在一 个实施例中，可使用从Halliburton公司的界标制图分公司售出的 工具来实现至伪惠勒空间的变换。

在一个实施例中，在层序的恢复空间形式下进行地层学分层，如图8所示， 其中虚线表示在的新亚子层序(例如810)之间的新增边界(例如805)。执行每个 恢复的子层序的地层学分层，用来引导其恢复的顶边界和恢复的底边界的位 置。由于子层序边界在伪惠勒空间中近乎平行，因此可使用比例分层引入新的 地层学分层边界。自上而下分层和自下而上分层也可用于许多伪惠勒空间模 型。已有的地层学分层技术也可用于使用惠勒空间模型的地层学分层。在一个 实施例中，新边界延伸入断沟605、610或705、710，进一步简化已有地层学 分层技术的应用。在一个实施例中，新边界不延伸入断沟605、610或705、710。

在一个实施例中，在恢复空间中对沉积物随时间的沉积进行建模。例如， 可采用质量平衡技术。横跨沉积层序的质量(或面积)平衡涉及跟踪随时间流逝 沉积在盆地(basin)不同位置的沉积物体积(或面积)。例如，质量平衡分析可能 试图跟踪浅度沉积的总沉积物随时间与深层水环境的比例。从利用恢复空间或 伪惠勒空间视图，沉积并在其后随时间侵蚀的全部沉积物可适当地包含在质量 平衡计算中。

在一个实施例中，在恢复空间中标识每个地层学分层的地相边界。例如， 测井日志的分析允许将例如孔隙率或阻性的特征分配给亚子层序或亚子层序 的一部分。分配给模型中多个层序的特征的分析允许标识出地相边界，例如海 岩和非海岩之间的边界。在一个实施例中，将例如图8所示的在恢复空间中的 层序的表征转换回到传统的面积-深度空间，例如图9所示。注意，在图9中， 由虚线表示的新边界符合由实线表示的层序边界。

在实践中，如图10所示，恢复的空间地层学分层系统通过创建与层序对 应的恢复空间而工作在传统面积-深度空间中的层序上(方框1005)。系统然后在 恢复空间层序中执行地层学分层(方框1010)。系统随后在恢复空间中对沉积物 随时间流逝的沉积进行建模(方框1015)。系统然后识别恢复的空间层序中的地 相(方框1020)。系统然后将恢复的空间层序变换至传统的面积-深度空间(方框 1025)。

在一个实施例中，将恢复的空间地层学分层系统以计算机程序的形式存储 在计算机可读介质1105上，例如图11所示的CD或DVD。在一个实施例中， 计算机1110通过输入/输出装置1115从计算机可读介质1105读出计算机程序 并将其存储在存储器1120中，如有必要，则通过编译和链接准备执行并随后 执行。在一个实施例中，系统通过例如键盘的输入/输出装置1115接收输入并 通过例如监视器或打印机的输入/输出装置1115提供输出。在一个实施例中， 系统在存储器1120中创建地球模型或修改已存在于存储器1120中的地球模 型。

在一个实施例中，可通过到远程实时操作中心1130的网络1125得到驻留 在存储器1120中的地球模型。在一个实施例中，远程实时操作中心通过网络 1135获得地球模型或来自地球模型的数据，以在规划油井1140或钻凿油井 1140时作出帮助。

上文给出宽广意义上的本发明的一个或多个特定实施例。本发明还实现在 多个替代性实施例中并因此不局限于本文所述的那些实施例。为了解说和描述 而提供了本发明较佳实施例的前面的描述不旨在将本发明限制在所公开的精 确形式。鉴于上述教义可作出许多修改和变化。不打算由该详细说明限定本发 明的范围，而是由所附权利要求书来限定。