姜宏雷

[摘 要]本文通過(guò)海拉爾盆地W工區(qū)W33井的基巖風(fēng)化殼巖石物理裂縫模型的建立，模擬了含油氣或水的裂縫儲(chǔ)層的振幅隨方位角變化，明確了地震反射振幅方位橢園與裂縫定向的關(guān)系。研究表明，風(fēng)化殼儲(chǔ)層裂縫其反射振幅隨著偏移距的增加而減小，在裂隙儲(chǔ)層的頂部，當(dāng)裂隙含氣時(shí)，振幅隨偏移距的遞減是最快的，最大振幅方向近似的代表了裂隙儲(chǔ)層走向。根據(jù)海拉爾W工區(qū)的地質(zhì)特征，利用疊前裂縫檢測(cè)方法可對(duì)定向裂縫發(fā)育帶進(jìn)行定量預(yù)測(cè)，能夠指出W地區(qū)基巖風(fēng)化殼頂面裂縫發(fā)育程度在橫向上及縱向上的變化。

[關(guān)鍵詞]海拉爾盆地 風(fēng)化殼 儲(chǔ)層裂縫 正演模型

中圖分類(lèi)號(hào)：G122 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2017）28-0152-01

1 引言

海拉爾盆地基底即布達(dá)特群的地層裂縫發(fā)育和分布主要受活動(dòng)強(qiáng)度大的長(zhǎng)期繼承性斷裂、巖性和單層厚度的控制。由于構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和風(fēng)化剝蝕，形成了一套以裂縫和風(fēng)化孔洞為特征的儲(chǔ)層。裂縫以張性和剪切縫為主。研究區(qū)構(gòu)造區(qū)位于海拉爾盆地貝爾湖坳陷烏爾遜凹陷的東部，總體上為向西南傾的單斜，東部瀕臨巴彥山隆起。通過(guò)基巖風(fēng)化殼裂縫巖石的巖石物理模型建立，并計(jì)算各向異性的地震反射振幅與裂縫定向的關(guān)系。包括在裂縫影響下的AVO特征隨方位角的變化規(guī)律。疊前正演模擬可以幫助了解各向異性的地震響應(yīng)特征與裂縫的密度，空間定向及所含流體的關(guān)系，為提取裂縫的信息提供了理論的依據(jù)。

應(yīng)特征不明顯，與無(wú)裂縫井段測(cè)井曲線響應(yīng)特征無(wú)區(qū)別。

2 裂縫地震響應(yīng)正演模擬

通過(guò)對(duì)海拉爾盆地基巖風(fēng)化殼裂隙W33井現(xiàn)有井資料（鉆井和測(cè)井）的分析，建立了裂隙儲(chǔ)層的彈性介質(zhì)模型。

我們模擬了W33井裂隙儲(chǔ)層隨方位角和偏移距變化的地震響應(yīng)，假設(shè)裂隙是水飽和的，裂隙儲(chǔ)層的頂部位于W33井2859米處，裂隙儲(chǔ)層的法向方向的方位角為0度， 裂隙儲(chǔ)層的走向方向的方位角為90度。方位角45度位于裂縫的法向和走向方向之間。

利用W33井進(jìn)行了儲(chǔ)層裂縫地震響應(yīng)疊前正演模擬。設(shè)計(jì)裂縫方向?yàn)檎狈较?0度（以正東方向?yàn)?度），方位角也以正東方向?yàn)?度。

通過(guò)正演模擬得出以下規(guī)律：

入射角越大，各方位反射振幅差異越大，越利于裂縫檢測(cè)。入射角為3度時(shí)，各方位反射振幅相同，振幅橢圓扁率為1。入射角為12度時(shí)，各方位反射振幅有差異，差異不大，橢圓長(zhǎng)軸為0.922，橢圓短軸為為0.917，扁率為1.006。

入射角為30度時(shí)，各方位反射振幅有差異，橢圓長(zhǎng)軸為0.705，橢圓短軸為0.687，扁率為1.026。入射角為27度時(shí)，各方位反射振幅有差異，差異不大，橢圓長(zhǎng)軸為0.634，橢圓短軸為0.613，扁率為1.033。

正演模擬結(jié)果表明，風(fēng)化殼儲(chǔ)層其反射振幅隨著偏移距的增加而減小，在裂隙儲(chǔ)層的頂部，當(dāng)裂隙含氣時(shí)，振幅隨偏移距的遞減是最快的，對(duì)應(yīng)著最大的AVO梯度值。而當(dāng)裂隙含水后，振幅隨偏移距的遞減比含氣裂隙的振幅和裂隙的走向方向振幅遞減要小。在W33井地區(qū)，在方位角的振幅隨偏移距變化明顯，最大振幅方向近似地代表了裂隙儲(chǔ)層走向方向。如果方位角的振幅隨偏移距變化可以用橢園近似表示，那么，橢園短軸的方向代表了裂隙走向方向。

3 疊前地震資料裂縫預(yù)測(cè)方

3.1 疊前裂縫預(yù)測(cè)方法原理

由于縱波檢測(cè)裂縫密度受較多的因素影響，如巖性，流體成份等。因此，綜合多

種地震屬性比用單一屬性對(duì)裂縫密度的解釋?zhuān)商岣呓忉尩目尚哦取?/p>

每一種地震屬性對(duì)預(yù)測(cè)裂縫特征都有一定的貢獻(xiàn)。我們通過(guò)計(jì)算的加權(quán)系數(shù)以確定這些地震屬性對(duì)判別裂縫儲(chǔ)層的重要性。用加權(quán)后的屬性來(lái)評(píng)估儲(chǔ)層的裂縫發(fā)育程度：

（1）

j=1，…，M.

Ri代表儲(chǔ)層的特征指數(shù)，Wi代表屬性的加權(quán)系數(shù)。

從每一輸入的地震屬性，我們首先計(jì)算儲(chǔ)層的特征指數(shù)。單一屬性的儲(chǔ)層的特征指數(shù)可以通過(guò)原始地震屬性的轉(zhuǎn)換獲得。Ri可以定義在0～1之間，對(duì)于每一屬性，我們通過(guò)數(shù)據(jù)的概率分布特征和范圍確定屬性參數(shù)的最大值和最小值，通過(guò)線性變換，將這些原始屬性轉(zhuǎn)換到0～1之間，并定義0與1代表的儲(chǔ)層特征 如將1定義為裂縫發(fā)育儲(chǔ)層；則0代表無(wú)裂縫發(fā)育的儲(chǔ)層。

3.2 裂縫預(yù)測(cè)方法試驗(yàn)

從W地區(qū) InLine673五個(gè)方位角的總能量（振幅）、衰減梯度中可以看出，各方位存在差異，指示了與裂縫相關(guān)的信息。為了尋找對(duì)該區(qū)裂縫最敏感的地震屬性，我們選擇裂縫發(fā)育段進(jìn)行所有方法的試驗(yàn)。

從W33井的基巖風(fēng)化殼頂面向下-20m的裂縫密度集中段可以看出層段處于絕對(duì)大值區(qū)，基巖風(fēng)化殼頂面段W33井位于絕對(duì)大值區(qū)，與正演模擬及實(shí)際資料分析情況吻合。

研究區(qū)的W33井測(cè)井解釋的裂縫與預(yù)測(cè)裂縫相吻合，因此裂縫段附近一定存在裂縫發(fā)育帶，W地區(qū)基巖風(fēng)化殼層總能量各向異性強(qiáng)度值越大，地層的各向異性效應(yīng)越強(qiáng)烈，定向垂直裂縫密度越大。從測(cè)井解釋的裂縫發(fā)育段情況來(lái)看地震總能量， 衰減梯度隨方位角變化得到的各向異性強(qiáng)度對(duì)該區(qū)的裂縫特征較為敏感，選擇該屬性來(lái)對(duì)W地區(qū)基巖風(fēng)化殼層儲(chǔ)層裂縫發(fā)育帶進(jìn)行預(yù)測(cè)。

3.3 疊前地震資料裂縫預(yù)測(cè)

預(yù)測(cè)結(jié)果表明，該地區(qū)基巖風(fēng)化殼儲(chǔ)層的發(fā)育在某種程度上由地層巖性和構(gòu)造控制。結(jié)合裂縫的定向分布圖，裂縫的發(fā)育受該區(qū)的構(gòu)造格局控制。主要的一組裂縫受近北北西向的大斷裂影響，大致平行于該斷裂的走向分布。另一組發(fā)育較弱的裂縫受近北東向的斷裂影響并平行于該組斷裂的走向分布。從裂縫發(fā)育的分布圖可知，裂縫發(fā)育區(qū)位于W27井?dāng)鄩K及與該斷塊相鄰的東部斷塊，W5井北部附近及其相鄰的東部斷塊并向東南方向沿伸。預(yù)測(cè)結(jié)果也表明，在這些斷塊內(nèi)，裂縫多集中發(fā)育在構(gòu)造曲率較大的部位，說(shuō)明該地區(qū)裂縫的形成與構(gòu)造變形有較好的對(duì)應(yīng)關(guān)系，構(gòu)造變形對(duì)該地區(qū)裂縫的形成有著重要的影響。正演模擬結(jié)果表明，不同方位角的振幅隨偏移距變化中，含氣裂縫儲(chǔ)層對(duì)應(yīng)的振幅橢園扁率最大。在扁率分布圖中W33井?dāng)鄩K及東部斷塊向東方向橢園扁率值較B13區(qū)高。

4 結(jié)論

①通過(guò)建立W33井的巖石物理模型，模擬了含油氣、水的裂縫儲(chǔ)層的振幅隨方位角變化，建立地震反射振幅方位橢園與裂縫定向的關(guān)系。結(jié)果表明，振幅橢園的短軸方向代表了裂縫的走向方向，長(zhǎng)軸方向代表了裂縫的法向方向。

②W地區(qū)基巖風(fēng)化殼頂面裂縫發(fā)育程度主要是由局部構(gòu)造的位置及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和各層的巖性成分所決定的，裂縫方向規(guī)律為北北西向和近北東向兩組主要裂縫組系發(fā)育（裂縫方向）；不同裂縫組系與裂縫期次有關(guān)；北北西向裂縫組系是主要的開(kāi)啟裂縫。

參考文獻(xiàn)

[1] 王宏偉，彭蘇萍，杜文鳳，勾精為.HTI構(gòu)造煤方位AVO正演[J].石油地球物理勘探，2014 49 （6）：1130.

[2] 何雨丹，魏春光.裂縫型油氣藏勘探評(píng)價(jià)面臨的挑戰(zhàn)及發(fā)展方向[J].地球物理學(xué)進(jìn)展，2007，22（2）：537-543.endprint