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近年來，中國石化石油物探技術研究院圍繞油氣勘探開發(fā)中復雜儲層的實際問題，從地震物理模擬實驗基礎工作入手，開展起伏地表、縫洞物理模型模擬實驗技術方法的理論研究，建立了比較實際的物理模型，并進行巖石物理研究，探索和認識起伏地表及縫洞儲層中地震波的傳播規(guī)律，持續(xù)開展對塔河油田碳酸鹽巖地區(qū)儲層地震識別與預測方法的攻關，突破碳酸鹽巖儲層地震預測的關鍵技術，形成創(chuàng)新、有效的碳酸鹽巖儲層地震預測技術。

地震物理模擬技術的探索與創(chuàng)新

作為研究復雜地表和儲層的波場、認識地下孔隙洞介質的重要手段之一，地震物理模擬實驗技術在油氣勘探開發(fā)中發(fā)揮著越來越重要的作用。

為此，石油物探技術研究院研究開展了起伏地表地震物理模擬實驗技術的理論研究、開發(fā)、研制，形成一個較為完整的超聲地震物理模擬實驗系統(tǒng)。

石油物探技術研究院研發(fā)出適合起伏地表物理模擬實驗的微型換能器，成功開發(fā)出高速擬浮點放大和起伏地表測量系統(tǒng)，實現(xiàn)了起伏測量和起伏地表物理模擬實驗數(shù)據(jù)采集的同步進行，建立了地震物理模擬材料的速度參數(shù)數(shù)據(jù)庫，成功制作了模擬西北地質條件的起伏地表復雜構造地質——地震物理模型，獲得了水平觀測和起伏地表觀測二維數(shù)據(jù)體，為起伏地表和復雜地質構造地震成像方法研究提供試驗數(shù)據(jù)。并且通過起伏地表抽象模型及實際探區(qū)地質模型模擬實驗數(shù)據(jù)分析，揭示了起伏地表地震波傳播特征。

塔河油田儲集空間類型主要分為裂縫孔洞型、裂縫型和溶洞型，地球物理勘探關注于地下溶洞的存在形式、大小、空間分布特征，裂縫的張開度、密度、走向以及縫洞系統(tǒng)的組合模式。

針對這一特點，研究院開展巖石物理技術研究。首先了解縫、洞的發(fā)育情況，從中歸納出典型的縫、洞特征，構建完成地質－地震物理模型，進行地震物理模擬實驗，探索研究其縫洞型儲層地震響應特征。對此，研究院把巖石物理模型的正演模擬和彈性參數(shù)反演相結合進行研究，使得巖性參數(shù)的提取跨入定量階段，為巖性及流體的預測提供了可靠信息，并建立了一套完整、實用的巖性、物性和含油氣性敏感因子分析方法流程，在巖石物理分析儲層預測中也取得了實質進展，為地震巖石物理的研究架起了從勘探地球物理到油藏地球物理勘探的橋梁。

碳酸鹽巖儲層預測關鍵技術的新突破

由于塔河油田奧陶系油藏裂縫、溶洞系統(tǒng)相當復雜，因而儲層的非均質性和預測多解性嚴重，儲層地震響應特征復雜。石油物探技術研究院針對塔河油田南部奧陶系碳酸鹽巖儲層發(fā)育的特點和難點，通過模型正演模擬研究碳酸鹽巖孔縫型儲層的疊前疊后地震響應特征，形成了一套針對塔河油田南部碳酸鹽巖的實用、有效、有特色的孔縫型儲層地震預測技術系列，歸納總結塔河南部地區(qū)碳酸鹽巖孔縫型儲層地震響應特征及控制因素，綜合各種預測成果對南部所選靶區(qū)奧陶系碳酸鹽裂縫型儲層進行精細的預測，通過研究得出儲層的空間發(fā)育特征及展布規(guī)律，并且小尺度裂縫為突出目標，使預測精度有了很大的提高。

石油物探技術研究院以塔河南部儲層特征分析為切入點，在系統(tǒng)分析該區(qū)不同類型儲層發(fā)育特點及規(guī)模、尺度基礎上，結合縫洞型儲層所具有的反射響應特征，開展了基于裂縫儲層的疊前疊后幾何分析、動力學參數(shù)的疊前分析，形成了針對不同尺度裂縫型儲層預測的實用系列技術。包括用于預測與構造形變成因相關聯(lián)的微裂縫發(fā)育趨勢帶的高精度地震幾何屬性體提取技術，用于預測密集構造縫成因的裂縫發(fā)育強度及主方向的疊前各向異性裂縫檢測技術，用于預測斷裂溶蝕帶近鄰裂縫擴大發(fā)育帶的不同方位屬性計算方法。還取得了神經網絡斷裂檢測技術、時頻譜合成裂縫帶檢測技術以及碳酸鹽巖儲層區(qū)孔洞、裂縫的解釋技術等多項縫洞型儲層預測特色技術。

重點突破了碳酸鹽巖儲層識別和預測的關鍵技術。強振幅聚類檢測技術實現(xiàn)了串珠狀反射空間的不連續(xù)體的提取，檢測巖溶洞室單元體系；地層內部反射結構幾何地震屬性提取技術實現(xiàn)了主體區(qū)大型孔洞聯(lián)合體的檢測；不連續(xù)性檢測技術用于不同孔洞單元體的劃分；頻譜分解與主參數(shù)分析技術用于揭示密集孔縫、裂縫儲層發(fā)育帶；分頻反演技術為實現(xiàn)縫洞型儲層的量化分析奠定了很好的基礎。尤其通過對能夠反映碳酸鹽巖縫洞形體特征的地震屬性進行優(yōu)選與融合，結合分析巖溶與古水系的相互關系，開發(fā)與應用三維可視化空間雕刻技術及視體計算技術，在理想縫洞體模型刻畫分析的基礎上，以井點鉆遇縫洞為比照，提高針對不規(guī)則縫洞體描述綜合分析的效果。

同時，石油物探技術研究院已經成功建立起一套實用的針對不同尺度的多屬性綜合的構造縫、裂縫帶、斷裂帶檢測的一系列核心技術相關配套軟件，實現(xiàn)了碳酸鹽巖區(qū)裂縫及裂縫擴大溶蝕區(qū)儲層預測技術的應用。

進一步發(fā)展碳酸鹽巖儲層地震預測技術

目前地震物理模擬技術研究重點在成像與地震響應特征方面的應用，然而這項技術在解決生產實際問題方面還有待于進一步的探索。

加強模型正演的系統(tǒng)研究工作，是進行量化分析最重要的基礎工作，所以要繼續(xù)開展基于三維波動方程的模擬技術研究，疊前波場分析及偏移處理技術研究，基于模型的縫洞體提取和縫洞模型關鍵參量的反演，為進一步優(yōu)化各種技術手段及準確提取縫洞儲集體提供現(xiàn)實流程。其中，裂縫充填流體的響應及檢測手段，依然是一個前沿性的研究課題。要繼續(xù)進行縫洞儲集體半定量—定量描述研究，深入認識縫洞儲集體的三維空間展布規(guī)律，提高碳酸鹽巖縫洞型儲層的預測精度。在油田開發(fā)井及注采井的實際部署中，要選擇一兩個縫洞單元進行井位的部署和設計，進行縫洞體周緣的探測，以實現(xiàn)縫洞單元的油氣開發(fā)，并且達到定量化分析縫洞體的目的。

碳酸鹽巖儲層預測技術的應用，為不同類型儲集體的預測描述提供了指導。推動油藏地球物理技術的向前發(fā)展，逐步形成適合各種復雜地質條件下地震勘探研究的綜合平臺。