(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 20221095245 5.8 (22)申请日 2022.08.09 (71)申请人 中国科学院南海 海洋研究所 地址 511458 广东省广州市南沙区海 滨路 1119号 (72)发明人 赵中贤　邱宁　孙珍　颜文　 (74)专利代理 机构 广州科粤专利商标代理有限 公司 44001 专利代理师 邓潮彬　刘明星 (51)Int.Cl. G01V 1/30(2006.01) G01V 1/40(2006.01) G06F 30/20(2020.01) (54)发明名称 一种地表构造沉降计算方法及装置 (57)摘要 本发明公开了一种地表构造沉降计算方法 及装置， 该方法包括： 建立年代地层格架； 同时利 用钻井时深关系， 把地层数据从时间域转换为深 度域， 获得地层深度剖面； 估算各时期古水深大 小； 分析计算岩石圈不同构造位置的岩石圈有效 弹性厚度； 对地层开展回剥去压实， 获得下伏各 地层去压实后的厚度； 基于空间变化的岩石圈有 效弹性厚度， 计算下伏所有地层ST和古水体PWD 负载对基底产生的挠曲量ω； 开展挠曲回剥， 得 到盆地从形成初始至该时期的空盆可容纳空间 AcE； 在空盆可容纳空间AcE基础上， 继续校正该 时期与盆地初始形成基准面之间的差异ΔBL， 得 到盆地从形成初始至该时期的空盆构造沉降 EBS。 本发明计算结果更符合实际地质情况。 权利要求书3页 说明书6页 附图3页 CN 115267909 A 2022.11.01 CN 115267909 A 1.一种基于二维变岩石圈有效弹性厚度的构造沉降计算方法,其特征在于， 所述方法 包括： 在钻井数据约束下， 对反射地震剖面开展不整合面和地层对比解释， 建立年代地层格 架； 同时利用钻井时深关系， 把 地层数据从时间域 转换为深度域， 获得地层深度剖面； 利用钻井岩芯、 测井相、 地震相和古生物资料开展地层沉积环境分析， 估算各时期古水 深大小； 通过模拟岩石圈变形的振幅和波长， 或者根据重力异常和地形谱相干分析计算岩石圈 不同构造位置的岩石圈有效弹性厚度； 对地层开展回剥去压实， 获得 下伏各地层去压实后的厚度； 基于空间变化的岩石圈有效弹性厚度， 计算下伏所有地层ST和古水体PWD负载对基底 产生的挠曲量ω； 开展挠曲回剥， 得到盆 地从形成初始至该时期的空盆可容纳空间Ac E； 在空盆可容纳空间AcE基础上， 继续校正该时期与盆地初始形成基准面之间的差异Δ BL， 得到盆 地从形成初始至该时期的空盆构造沉降EBS。 2.如权利要求1所述的基于二维变岩石圈有效弹性厚度的构造沉降计算方法,其特征 在于， 所述对地层开展回剥去压实， 获得 下伏各地层去压实后的厚度包括： 在保持沉积物颗粒密度不变的条件下， 根据公式(1)把地层按地质年代从新到老的顺 序逐层剥去， 使下伏地层的孔隙恢复到它原来的状态， 获得 下伏各地层去压实后的厚度： 公式(1)中： Z1、 Z2为下伏某一地层回剥去压实前的上下界面深度， Z1′、 Z2′则为该地层回 剥去压实后的上下界面深度； φ0是该地层沉积物地表孔隙度， c是压实系数， 两个参数都与 地层岩性相关； 下伏所有地层去压实厚度ST和下伏地层最新沉积物沉积时古水深PWD之和 称为盆地从形成初始至该时期的总沉降。 3.如权利要求1或2所述的基于二维变岩石圈有 效弹性厚度的构造沉降计算方法,其特 征在于， 根据挠曲均衡原理利用公 式(2)计算下伏所有地层ST和古水体PWD负载对基底产生 的挠曲量ω 公式(2)中x、 g、 P分别为沿测线的距离、 重力加速度和 水平应力； ρw、 ρs、 ρa分别为水体、 下伏所有地层和软流圈平均密度； D(x)＝E ·Te(x)3/[12(1‑υ2)]为岩石圈挠曲刚度， 与岩石 圈有效弹性厚度Te、 杨氏模量E和泊松比υ有关。 4.如权利要求3所述的基于二维变岩石圈有效弹性厚度的构造沉降计算方法,其特征 在于， 根据 公式(3)从下伏地层ST和古水体PWD所占的空间中继续剥去所有地层和水， 去除 因剥去地层和水负载引起回弹的基底挠曲量ω， 得到盆地从形成初始至该时期的空盆可容 纳空间Ac E； AcE(x)＝ST(x)+PWD(x) ‑ω     (3)。 5.如权利要求4所述的基于二维变岩石圈有效弹性厚度的构造沉降计算方法,其特征权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115267909 A 2在于， 所述空盆构造沉降EBS的计算方式为公式(4)： EBS(x)＝Ac E(x)‑ΔBL     (4)。 6.一种基于二维变岩石圈有效弹性厚度的构造沉降计算装置,其特征在于， 所述装置 包括： 地层深度剖面模块， 用于在钻井数据约束下， 对反射地震剖面开展不整合面和地层对 比解释， 建立年代地层格架； 同时利用钻井时深关系， 把地层数据从时间域转换为深度域， 获得地层深度剖面； 古水深大小计算模块， 用于利用钻井岩芯、 测井相、 地震相和古生物资料开展地层沉积 环境分析， 估算各时期古 水深大小； 岩石圈有效弹性厚度模块， 用于通过模拟岩石圈变形的振幅和波长， 或者根据重力异 常和地形谱相干分析计算岩石圈不同构造位置的岩石圈有效弹性厚度； 地层去压实 厚度模块， 用于对地层开展回剥去压实， 获得 下伏各地层去压实后的厚度； 充填负载挠曲量计算模块， 基于空间变化的岩石圈有效弹性厚度， 计算下伏所有地层 ST和古水体PWD负载对基底产生的挠曲量ω； 空盆可容纳空间模块， 用于开展挠曲回剥， 得到盆地从形成初始至该时期的空盆可容 纳空间Ac E； 空盆构造沉降模块， 用于在空盆可容纳空间AcE基础上， 继续校正该时期与盆地初始形 成基准面之间的差异ΔBL， 得到盆 地从形成初始至该时期的空盆构造沉降EBS。 7.如权利要求6所述的基于二维变岩石圈有效弹性厚度的构造沉降计算装置,其特征 在于， 所述对地层开展回剥去压实， 获得 下伏各地层去压实后的厚度包括： 在保持沉积物颗粒密度不变的条件下， 根据公式(1)把地层按地质年代从新到老的顺 序逐层剥去， 使下伏地层的孔隙恢复到它原来的状态， 获得 下伏各地层去压实后的厚度： 公式(1)中： Z1、 Z2为下伏某一地层回剥去压实前的上下界面深度， Z1′、 Z2′则为该地层回 剥去压实后的上下界面深度； φ0是该地层沉积物地表孔隙度， c是压实系数， 两个参数都与 地层岩性相关； 下伏所有地层去压实厚度ST和下伏地层最新沉积物沉积时古水深PWD之和 称为盆地从形成初始至该时期的总沉降。 8.如权利要求6或7所述的基于二维变岩石圈有 效弹性厚度的构造沉降计算装置， 其特 征在于， 根据挠曲均衡原理利用公 式(2)计算下伏所有地层ST和古水体PWD负载对基底产生 的挠曲量ω 公式(2)中x、 g、 P分别为沿测线的距离、 重力加速度和 水平应力； ρw、 ρs、 ρa分别为水体、 下伏所有地层和软流圈平均密度； D(x)＝E ·Te(x)3/[12(1‑υ2)]为岩石圈挠曲刚度， 与岩石 圈有效弹性厚度Te、 杨氏模量E和泊松比υ有关。 9.如权利要求8所述的基于二维变岩石圈有效弹性厚度的构造沉降计算装置,其特征 在于， 根据 公式(3)从下伏地层ST和古水体PWD所占的空间中继续剥去所有地层和水， 去除权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115267909 A 3