田靜 (中石油大慶油田有限責(zé)任公司勘探開發(fā)研究院,黑龍江 大慶163712)
地震技術(shù)是研究構(gòu)造的重要手段,根據(jù)地震技術(shù)應(yīng)用的對(duì)象不同,其研究方法和精度要求不同[1]。大慶長(zhǎng)垣油田處在油田開發(fā)階段,面對(duì)其井網(wǎng)密、剩余油分布復(fù)雜等情況,構(gòu)造研究過程中需要對(duì)斷層尤其是小斷層進(jìn)行精細(xì)刻畫。為此,筆者利用井震結(jié)合斷層解釋技術(shù),結(jié)合實(shí)際鉆井資料,對(duì)大慶長(zhǎng)垣油田的構(gòu)造、斷層發(fā)育進(jìn)行了詳細(xì)研究,通過地震層位精細(xì)標(biāo)定、井?dāng)帱c(diǎn)引導(dǎo)[2]、三維可視化技術(shù)等,將地震資料與井資料充分結(jié)合,對(duì)斷層進(jìn)行了精細(xì)解釋。
隨著油氣勘探開發(fā)的不斷深入,其研究對(duì)象越來越復(fù)雜,利用常規(guī)構(gòu)造解釋方法已難以有效、快速地識(shí)別復(fù)雜構(gòu)造、微小斷層及地質(zhì)異常體。近年來,隨著地震技術(shù)的日趨成熟,地震資料解釋技術(shù)正朝著精細(xì)和實(shí)用的方向發(fā)展。該次研究使用了井震結(jié)合構(gòu)造精細(xì)解釋技術(shù)流程 (見圖1),解釋過程中充分考慮了地震資料 (原始地震體、構(gòu)造屬性體)、井?dāng)帱c(diǎn)資料等多種資料信息,同時(shí)引入三維可視化概念,能有效識(shí)別主干斷裂和小斷層。
斷層既可以是油氣運(yùn)移的通道,也可以是油氣聚集成藏的遮擋[3],因此斷層精細(xì)解釋是構(gòu)造解釋中很關(guān)鍵的部分。在以往研究成果的基礎(chǔ)上,筆者采用剖面、平面、三維可視化進(jìn)行協(xié)同解釋:一是利用地震勘探原理,對(duì)斷層反射特征進(jìn)行分析,總結(jié)反射同相軸的變化特征對(duì)斷層進(jìn)行精細(xì)解釋;二是對(duì)區(qū)塊內(nèi)的斷層進(jìn)行斷層與井?dāng)帱c(diǎn)矛盾分析,基于井?dāng)帱c(diǎn)引導(dǎo)技術(shù),對(duì)斷層進(jìn)行解釋;三是利用井震結(jié)合三維可視化斷層識(shí)別小斷層[4~6]、微幅度構(gòu)造。針對(duì)三維可視化斷層解釋方法未加入井?dāng)帱c(diǎn)信息、井震匹配精度低的問題,研究了井震結(jié)合三維可視化斷層識(shí)別方法,即在三維空間中,綜合地震數(shù)據(jù)體、構(gòu)造屬性體、井?dāng)帱c(diǎn)信息進(jìn)行斷層識(shí)別,建立時(shí)間域斷層初始模型,在平面及剖面上刻畫小斷層的平面組合及空間展布特征。
圖1 井震結(jié)合構(gòu)造精細(xì)解釋流程圖
地震剖面上的斷層特征與地質(zhì)剖面特征相對(duì)應(yīng)[7,8]:一般情況下,地層錯(cuò)斷,反射波同相軸亦發(fā)生錯(cuò)斷;斷層附近的地層破碎帶,地震波同相軸發(fā)生畸變或者出現(xiàn)反射空白帶。筆者對(duì)N2X區(qū)塊地震反射特征進(jìn)行分析總結(jié),大多數(shù)斷層發(fā)育具備6類特征。但是,隨著斷層斷距的變化,斷層從大到小,可識(shí)別的斷層依據(jù)或斷層變化特征逐漸減少。
1)整個(gè)波組錯(cuò)斷 斷層兩側(cè)同相軸發(fā)生錯(cuò)斷,上升盤、下降盤反射層特征清楚,波組之間關(guān)系穩(wěn)定。一般為大、中型斷層的反射特征(圖2 (a))。
2)斷面波形扭曲一致斷面處的波形出現(xiàn)一致性的扭曲,受斷層活動(dòng)的影響一般表現(xiàn)為斷層下降盤出現(xiàn)向下扭曲,上升盤向上扭曲。一般也為大、中斷層的反射特征 (圖2 (b))。
3)斷距有序變化 同相軸錯(cuò)斷的位移量相同,或者形成有序斷距變化,這是斷層而非巖性造成的反射特征變化的重要特征(圖2 (c))。
4)上升盤、下降盤產(chǎn)狀不同 斷層上升盤、下降盤因斷折效應(yīng),在地震剖面的斷層兩側(cè)反射層同相軸的產(chǎn)狀多發(fā)生明顯變化(圖2 (d))。
圖2 N2X區(qū)塊斷層反射特征示意圖
5)正牽引現(xiàn)象 牽引現(xiàn)象在大多數(shù)的斷層反射變化特征中都有表現(xiàn),斷層上下的地層順著斷層對(duì)立盤的方向發(fā)生位移 (圖2(e))。
6)逆牽引現(xiàn)象 多受同沉積或拉張的影響,地層相對(duì)于斷層的運(yùn)動(dòng)方向和位移量,發(fā)生更大的地層位移 (圖2 (f))。
通過利用時(shí)深轉(zhuǎn)換技術(shù),將斷點(diǎn)信息由深度域轉(zhuǎn)換到時(shí)間域,根據(jù)井?dāng)帱c(diǎn)引導(dǎo)斷層解釋技術(shù),由地震信息解釋斷層的形態(tài)及展布方向,由井信息解釋斷層的延伸長(zhǎng)度及形態(tài)[9~11]。該方法為斷層尤其是小斷層的精細(xì)解釋提供了依據(jù),在斷層解釋中實(shí)現(xiàn)了井震匹配。
對(duì)N2X區(qū)塊斷層解釋結(jié)果與井?dāng)帱c(diǎn)結(jié)果進(jìn)行匹配分析,結(jié)果分為3類:符合、基本符合、存在矛盾。該次研究主要針對(duì)存在矛盾的地方進(jìn)行詳細(xì)分析。
1)符合 斷層解釋結(jié)果與其附近的井?dāng)帱c(diǎn)空間位置匹配較好,沒有孤立斷點(diǎn)等問題,一般為斷距大于10m的斷層。
2)基本符合 斷層解釋結(jié)果與其附近大多數(shù)井?dāng)帱c(diǎn)位置匹配較好,但是局部或末端匹配較差,可根據(jù)斷點(diǎn)分布來判斷斷層的空間展布情況,通過井?dāng)帱c(diǎn)引導(dǎo)斷層解釋技術(shù)來確定斷層的延伸長(zhǎng)度,一般為斷距5~10m的斷層。
3)存在矛盾 斷層解釋結(jié)果與井?dāng)帱c(diǎn)位置匹配不好,一般為斷距小于5m的斷層。重點(diǎn)對(duì)存在矛盾的斷層進(jìn)行分析研究,采取基于斷點(diǎn)引導(dǎo)的斷層解釋方法,結(jié)合相干體屬性特征來進(jìn)行精細(xì)的斷層解釋 (圖3)。
圖3 井?dāng)帱c(diǎn)引導(dǎo)斷層解釋技術(shù)示意圖
井震結(jié)合三維可視化斷層識(shí) 別 技 術(shù)[12,13]通 過 多 種 地 震 屬性體結(jié)合分析,相互補(bǔ)充,能夠更加有效地加強(qiáng)斷層的邊界確定,進(jìn)一步提高斷層的識(shí)別能力,大大提高了斷層解釋精度和效率。
2.3.1 高精度三維構(gòu)造屬性體提取
在以往研究成果的基礎(chǔ)上,根據(jù)地震剖面反射層的特征、各反射層信息以及地震屬性體技術(shù),發(fā)展了高精度三維構(gòu)造屬性體提取方法,對(duì)斷層進(jìn)行多角度、多資料的精細(xì)解釋分析,進(jìn)一步提高了斷層解釋精度。研究區(qū)主要是采用方差體、螞蟻體、傾角體及地震數(shù)據(jù)體等技術(shù)[14~16],把用常規(guī)方法無法識(shí)別的信息提取出來,多層面地反映地質(zhì)信息,避免單一條件解釋的隨意性,同時(shí)利用多種資料判斷解釋的合理性,克服人工斷面解釋的主觀因素,提高斷層解釋的精度,精細(xì)刻畫地下地質(zhì)細(xì)節(jié)。
2.3.2 構(gòu)造屬性體與井?dāng)帱c(diǎn)信息融合
利用井?dāng)帱c(diǎn)時(shí)深轉(zhuǎn)換技術(shù)將井?dāng)帱c(diǎn)轉(zhuǎn)化到時(shí)間域地震數(shù)據(jù)體上,由原來的 “三維瀏覽、平面引導(dǎo)、剖面定位”技術(shù)流程發(fā)展到全三維井震結(jié)合解釋流程。在三維空間中,綜合地震數(shù)據(jù)、構(gòu)造屬性體、井?dāng)帱c(diǎn)等多種信息,采取井震結(jié)合三維聯(lián)動(dòng)的解釋方法,合理追蹤斷層跡象,隨著地震剖面的逐步推動(dòng),在空間的不同平面和剖面位置對(duì)斷層進(jìn)行井震結(jié)合識(shí)別和解釋,最終可以建立時(shí)間域斷面的初始模型(圖4),實(shí)現(xiàn)了在時(shí)間域上井震高度匹配,為建立高精度深度域斷層模型奠定了基礎(chǔ)。
圖4 井震結(jié)合三維可視化斷層解釋示意圖
針對(duì)研究區(qū)斷層復(fù)雜、原地震解釋存在偏差、小斷層質(zhì)疑較多的情況,利用井震結(jié)合斷層解釋方法,完成了研究區(qū)薩爾圖油層Ⅰ油組 (SⅠ)~高臺(tái)子油層Ⅱ油組 (GⅡ)的斷層精細(xì)解釋,油層組斷點(diǎn)組合率為91.8%,解釋結(jié)果有效指導(dǎo)了二類油層聚驅(qū)方案的編制和實(shí)施,為開發(fā)調(diào)整提供了依據(jù)。從井震結(jié)合斷層解釋結(jié)果與井解釋斷層結(jié)果對(duì)比圖 (表1,圖5)上發(fā)現(xiàn),井震結(jié)合解釋的斷層數(shù)量明顯增多,特別是斷距小于10m的小斷層明顯增多,提高了斷層解釋的精度和效率。
表1 研究區(qū)井震結(jié)合解釋斷層與井解釋斷層對(duì)比表
圖5 N2X區(qū)塊PⅠ井震結(jié)合斷層解釋前、后對(duì)比圖
1)井震結(jié)合斷層解釋方法充分利用井資料及地震解釋成果,通過分析地震反射特征,以井?dāng)帱c(diǎn)引導(dǎo)斷層解釋技術(shù)和井震結(jié)合三維可視化斷層識(shí)別技術(shù),提高了井震結(jié)合斷層解釋的精度和效率。
2)研究結(jié)果準(zhǔn)確判斷了N2X區(qū)塊的斷層形態(tài)、走向,斷點(diǎn)組合率達(dá)到90%以上,研究結(jié)果對(duì)斷層的刻畫更加精確,進(jìn)一步提高了解釋精度,深化了對(duì)斷層的認(rèn)識(shí),更加客觀、準(zhǔn)確地反映了地下地質(zhì)情況,為開發(fā)調(diào)整挖潛提供了有效的地質(zhì)依據(jù)。
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