張建偉，劉永雷，羅 欣，趙 麗，李樹(shù)珍，尹 寧

(1.西安石油大學(xué)，陜西西安 710065；2.中國(guó)石油東方地球物理公司研究院庫(kù)爾勒分院)

基于GeoEast軟件的復(fù)雜斷裂刻畫(huà)技術(shù)及在大宛齊油田的應(yīng)用效果

張建偉1，2，劉永雷2，羅 欣2，趙 麗2，李樹(shù)珍2，尹 寧2

(1.西安石油大學(xué)，陜西西安 710065；2.中國(guó)石油東方地球物理公司研究院庫(kù)爾勒分院)

塔里木盆地大宛齊油田是典型的復(fù)雜斷塊型油田，開(kāi)發(fā)過(guò)程中面臨油氣水關(guān)系復(fù)雜、井間矛盾突出、注水困難等一系列問(wèn)題，對(duì)斷裂的分級(jí)精細(xì)刻畫(huà)是解決大宛齊油田滾動(dòng)開(kāi)發(fā)各種難題的關(guān)鍵。為此依托淺三維地震資料，運(yùn)用GeoEast軟件的解釋性處理特色技術(shù)，摸索出了一套完整的斷裂分級(jí)精細(xì)刻畫(huà)技術(shù)流程，識(shí)別出大宛齊油田三級(jí)斷裂形態(tài)特征；經(jīng)大量已鉆井資料驗(yàn)證，斷裂預(yù)測(cè)結(jié)果可靠、精度高，為大宛齊油田滾動(dòng)開(kāi)發(fā)、注水方案編制等工作提供了可靠的基礎(chǔ)圖件。

大宛齊油田；斷裂刻畫(huà)；斷裂屬性

1 地質(zhì)概況

大宛齊油田位于塔里木盆地庫(kù)車(chē)坳陷的拜城凹陷，是受古近系鹽底辟作用形成的穹隆狀背斜,斷層發(fā)育、斷塊眾多，而且越淺斷裂越發(fā)育[1]。目前已探明油氣藏主要集中分布在穹隆背斜核部拱張地塹內(nèi)[1]，產(chǎn)層埋深一般為0～800 m，以100～300 m為主。在探明油氣區(qū)5.4 km2內(nèi)，已鉆井500多口，局部井網(wǎng)50×100 m，測(cè)井識(shí)別砂層共2.4萬(wàn)多個(gè)，平均砂層厚度僅僅1.7 m，以特別破碎、儲(chǔ)層很薄的小型斷塊型油氣藏為主要類(lèi)型。開(kāi)發(fā)10多年來(lái)，由于缺乏淺層地震研究成果，油氣開(kāi)發(fā)面臨油氣水關(guān)系復(fù)雜、高含水、井間矛盾突出等一系列問(wèn)題。多年研究形成共識(shí)：鹽拱背景下斷至鹽頂不整合面的大斷裂控制油氣垂向運(yùn)移，淺層異常破碎的小斷裂控制油氣的匹配成藏，砂體和斷裂組合構(gòu)成了立體疏導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)，斷裂起主要控油作用。

該區(qū)目的層段庫(kù)車(chē)組地質(zhì)條件復(fù)雜，小斷層異常發(fā)育，巖性橫向縱向變化很快，含油氣水流體豐富，造成地震剖面的同向軸較雜亂、相鄰剖面變化快，依據(jù)常規(guī)斷裂解釋技術(shù)進(jìn)行識(shí)別非常困難。

2 斷裂精細(xì)分級(jí)刻畫(huà)技術(shù)

GeoEast地震數(shù)據(jù)解釋系統(tǒng)提供了比較全面的地震屬性計(jì)算功能，在屬性的分析、綜合應(yīng)用方面較一般解釋軟件具有明顯優(yōu)勢(shì)。這些特色技術(shù)在大宛齊三維地震工區(qū)得到了很好的應(yīng)用[2-5]。

2.1 GeoEast軟件解釋性處理技術(shù)

在地震資料中，反射層位的傾角和方位角非常重要，是各種地震屬性的基礎(chǔ)。目前，GeoEast解釋系統(tǒng)可以在未拾取層位的情況下通過(guò)多窗口傾角掃描計(jì)算三維地震反射層的傾角和方位角。

GeoEast系統(tǒng)中的構(gòu)造導(dǎo)向?yàn)V波技術(shù)能夠較好地實(shí)現(xiàn)疊后處理[6]，其目的是提高地震數(shù)據(jù)的信噪比，使地震數(shù)據(jù)同相軸的連續(xù)和間斷特征更明顯，提高層位追蹤可信度。但這樣的濾波需滿足定向性分析、邊緣檢測(cè)、邊緣保護(hù)性定向?yàn)V波這三個(gè)條件。為了滿足這三個(gè)條件，GeoEast軟件利用地層傾角和方位角沿地層進(jìn)行定向性濾波；利用相干和曲率結(jié)果來(lái)判斷地層主要的不連續(xù)性，達(dá)到邊緣檢測(cè)的目的；分析不連續(xù)性的意義，有意義的不平滑，沒(méi)有意義的進(jìn)行平滑，從而達(dá)到邊緣保護(hù)性濾波的目的。

通過(guò)GeoEast軟件進(jìn)行解釋性處理后，地震資料品質(zhì)明顯提高，斷裂更清晰、同向軸橫向更連續(xù)，達(dá)到了預(yù)期目的。

2.2 相干屬性技術(shù)

地震相干體技術(shù)在斷層識(shí)別、特殊巖性體解釋等方面較常規(guī)三維數(shù)據(jù)體有明顯的優(yōu)勢(shì)，在解決斷層和巖性變化等地質(zhì)問(wèn)題中發(fā)揮了關(guān)鍵作用[7],目前,相干體技術(shù)多應(yīng)用于對(duì)斷層和巖性異常的識(shí)別[8]，能夠準(zhǔn)確識(shí)別斷層及地層不連續(xù)變化，甚至能夠更加準(zhǔn)確地給出斷裂帶的產(chǎn)狀及延展方向，直至探明更小的地質(zhì)異常體。應(yīng)用三維相干和方差數(shù)據(jù)體時(shí)間切片和沿層切片進(jìn)行構(gòu)造解釋和巖性解釋?zhuān)梢詭椭忉屓藛T迅速認(rèn)識(shí)構(gòu)造及巖性的整體空間展布特征，從而達(dá)到加快解釋速度、提高解釋精度及縮短勘探周期的目的。

2.3 屬性比例融合技術(shù)

屬性比例融合技術(shù)為GeoEast解釋系統(tǒng)的又一特色技術(shù)，就是將整個(gè)數(shù)據(jù)體按一定比例融合在一起生成新的數(shù)據(jù)體。融合后的數(shù)據(jù)體同時(shí)包含了之前兩個(gè)數(shù)據(jù)體的關(guān)鍵信息，使得解釋人員更容易對(duì)兩種數(shù)據(jù)體進(jìn)行比較，比如原始地震數(shù)據(jù)體與相干屬性、相干能量梯度屬性、方差屬性、邊緣檢測(cè)屬性、紋理屬性、曲率體屬性等數(shù)據(jù)體融合顯示，可以互相驗(yàn)證，提高斷裂解釋的精度。在屬性提取過(guò)程中，通過(guò)屬性參數(shù)的優(yōu)化試驗(yàn)，分別獲得大中小三級(jí)斷裂的優(yōu)勢(shì)屬性，再通過(guò)把優(yōu)選出的斷裂屬性進(jìn)行多次壓縮后得到最優(yōu)化結(jié)果。

2.4 邊緣保護(hù)濾波技術(shù)

地震資料通過(guò)一定的數(shù)學(xué)算法可轉(zhuǎn)化為便于解釋的某種地震屬性體，但屬性體中存在的噪音會(huì)嚴(yán)重影響屬性體的品質(zhì)，這些噪音一部分是由地震資料帶入，另一部分則由地震屬性在提取過(guò)程中自身算法引入，均可以通過(guò)邊緣保護(hù)平滑濾波得到壓制。邊緣保護(hù)平滑濾波在保存屬性體的有用信息的同時(shí)壓制噪音，包括兩個(gè)過(guò)程： ①邊緣檢測(cè)，確定非邊緣區(qū)域；②平滑，在非邊緣區(qū)域內(nèi)對(duì)目標(biāo)點(diǎn)平滑。

2.5 技術(shù)思路總結(jié)

通過(guò)GeoEsst在大宛齊油田地震資料處理的大量試驗(yàn)，總結(jié)出以下技術(shù)路線：①多方位傾角掃描，獲得地震資料的細(xì)部信息；②解釋性處理，提高地震資料的精度；③提取各種幾何屬性，優(yōu)選適合本工區(qū)的優(yōu)勢(shì)屬性；④通過(guò)對(duì)屬性的優(yōu)選、融合，獲得最能清晰反映斷裂的最優(yōu)屬性；⑤邊緣保護(hù)濾波使得斷裂屬性更清晰；⑥斷裂屬性指導(dǎo)平剖結(jié)合精細(xì)解釋?zhuān)岣邤嗔呀忉尩男什⒈ＷC斷裂符合地質(zhì)規(guī)律。在應(yīng)用該技術(shù)路線時(shí)，針對(duì)不同級(jí)別的斷裂目標(biāo)，調(diào)整屬性參數(shù)，分別獲得大、中、小各級(jí)斷裂的精細(xì)成果。

3 解釋成果驗(yàn)證

3.1 示蹤劑驗(yàn)證

以112井為例。示蹤劑結(jié)果顯示，在目的層段112井與西部的兩口井連通，而與東部?jī)煽诰贿B通。在斷裂屬性剖面上可以清楚地看到112井東部一條西傾斷層把其與東部地層分隔開(kāi)。在斷裂屬性平面圖上也清楚地反映出112井東側(cè)發(fā)育一條近南北向延伸的大斷裂(圖1)。

圖1 112井示蹤劑情況

3.2 鉆井識(shí)別斷裂驗(yàn)證

大宛齊油田淺層地層特別破碎，利用鉆井資料識(shí)別較完整斷裂非常困難，僅2011年在DW20井區(qū)約0.6 km2范圍內(nèi)，利用測(cè)井資料確定了3條斷裂，F(xiàn)1可靠， F2不太可靠、F3比較可靠。在相干屬性平面圖及地震剖面上，F(xiàn)1斷層能夠很清楚地被識(shí)別(圖2)；F2斷裂也能大致反映；F3斷裂也能比較清楚地被識(shí)別。所以，相干屬性平面圖是真實(shí)可靠的，能夠滿足斷裂解釋的要求，并且精度比較高。

3.3 調(diào)整注水井網(wǎng)

在本次研究成果完成之前，開(kāi)發(fā)部門(mén)按照“反七點(diǎn)法面積注水”制定了一套大宛齊油田注水方案。由于之前無(wú)目的層段地震研究成果參考，無(wú)法考慮地下地質(zhì)情況。結(jié)合本次斷裂構(gòu)造研究成果后發(fā)現(xiàn)，注水方案需要調(diào)整。以西段某井區(qū)為例，在注水井網(wǎng)中存在非?？煽康拇髷嗔眩⑺畷r(shí)應(yīng)避開(kāi)此類(lèi)大斷裂，以免注水無(wú)效。

4 結(jié)論

基于GeoEast軟件的解釋性處理可以使資料品質(zhì)具有較大的提升空間，尤其為斷裂刻畫(huà)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，但不同的屬性在不同工區(qū)的地震數(shù)據(jù)體的表現(xiàn)各不相同，必須經(jīng)過(guò)試驗(yàn)優(yōu)選出針對(duì)性的優(yōu)勢(shì)屬性，然后對(duì)優(yōu)勢(shì)屬性再進(jìn)行優(yōu)選、壓縮，以期得到最優(yōu)化的斷裂屬性。針對(duì)不同級(jí)別的斷裂，必須優(yōu)選參數(shù)才能獲得較好的效果。地震屬性可以有效指導(dǎo)手工解釋?zhuān)蠓忍岣呓忉屝剩且膊荒?/p>

圖2 鉆井識(shí)別斷裂與本次研究成果對(duì)比

輕視地質(zhì)分析的作用，只有物探技術(shù)與地質(zhì)理論的緊密結(jié)合才能獲得比較理想的地震解釋成果。

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編輯：李金華

1673-8217(2015)05-0031-03

2015-04-15

張建偉，工程師，在職研究生，1979年生， 2003年畢業(yè)于中國(guó)礦業(yè)大學(xué)地質(zhì)專(zhuān)業(yè)，主要從事地球物理解釋工作。

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