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        奧陶系碳酸鹽巖縫洞刻畫淺析—以塔河十區(qū)西為例

        2020-03-20 09:07:30葛星盧智慧中國石油化工集團(tuán)公司西北油田分公司勘探開發(fā)研究院新疆烏魯木齊830011
        化工管理 2020年4期
        關(guān)鍵詞:縫洞奧陶系碳酸鹽巖

        葛星盧智慧(中國石油化工集團(tuán)公司西北油田分公司勘探開發(fā)研究院,新疆烏魯木齊830011)

        1 研究區(qū)域地質(zhì)概況

        十區(qū)西地表海拔高度950m 左右。地層系統(tǒng)三疊系以上為陸相碎屑巖沉積、石炭系為海陸交互相碎屑巖夾薄層灰?guī)r、奧陶系為海相碳酸鹽巖。其中奧陶系碳酸鹽巖經(jīng)風(fēng)化剝蝕而形成的眾多低幅度的風(fēng)蝕殘丘,裂縫及溶蝕孔洞發(fā)育,儲(chǔ)層的非均層性極強(qiáng)。

        2 研究區(qū)域斷裂展布

        2.1 研究區(qū)域主干斷裂識(shí)別

        十區(qū)西主干斷裂在奧陶系發(fā)育規(guī)模較大,縱橫向連續(xù)性較好,易識(shí)別。螞蟻體,精細(xì)相干均反映主干斷裂連續(xù)性好,各期主干斷裂切割關(guān)系明顯。

        2.2 研究區(qū)域次級(jí)斷裂識(shí)別

        十區(qū)西次級(jí)斷裂識(shí)別,運(yùn)用多種識(shí)別技術(shù),包含精細(xì)相干技術(shù)、頻譜分解不連續(xù)性檢測(cè)、螞蟻體。

        (1)相干斷裂識(shí)別技術(shù)。計(jì)算地震相干數(shù)據(jù)體的目的主要是突出不相干的地震信息(低的相關(guān)值),從而由縱向和橫向上的局部波形相似性得到三維地震相干性的估計(jì)值。地震相干技術(shù)的主要對(duì)象是地震反射波形,目的是確定地下儲(chǔ)層的橫向巖性變化,當(dāng)某套地層有斷裂發(fā)育時(shí),其發(fā)育特點(diǎn)在地震剖面上應(yīng)該有反映,波形特征應(yīng)該有變化。用多道相似性準(zhǔn)則去衡量它,找出波形特征的變化與相似系數(shù)的關(guān)系,根據(jù)已知區(qū)相似系數(shù)的變化規(guī)律,預(yù)測(cè)是否有斷裂發(fā)育。

        第三代相干算法與第一代、第二代相干相比更多考慮了在相干道中占主要地位的目標(biāo)道,因此,基于該算法的相干屬性體具有更高的橫向分辨率。

        (2)譜分解不連續(xù)性檢測(cè)。EPoffice軟件的頻譜分解不連續(xù)檢測(cè)屬性,針對(duì)雜亂不連續(xù)性有著很好的效果,尤其是針對(duì)串珠外圍的雜亂反射,能夠很好的識(shí)別,但其特點(diǎn)是連續(xù)性相對(duì)較差,敏感性強(qiáng),突變明顯。針對(duì)研究區(qū)的次級(jí)斷裂,相對(duì)于串珠外圍的雜亂反射,其連續(xù)性要好很多,采用頻譜分解不連續(xù)性檢測(cè)屬性,不能有效的的識(shí)別次級(jí)斷裂。

        (3)螞蟻體識(shí)別技術(shù)。碳酸鹽巖非均質(zhì)性極強(qiáng),串珠等地震異常反射對(duì)不連續(xù)性屬性造成很大影響,采用螞蟻?zhàn)R別技術(shù),能夠很好的壓制地震異常反射。主干斷裂規(guī)模相對(duì)較大,空間連續(xù)性較強(qiáng),圖中主干斷裂特征明顯,連續(xù)性好,能有效反映主干斷裂發(fā)育特征,同時(shí)部分伴生的次級(jí)斷裂及花狀斷裂特征,也能夠識(shí)別出,但針對(duì)次級(jí)斷裂,螞蟻體屬性連續(xù)性太強(qiáng),反射較雜亂,在次級(jí)斷裂識(shí)別中,主要參考和輔助其他次級(jí)斷裂識(shí)別屬性。

        3 奧陶系碳酸鹽巖縫洞刻畫技術(shù)進(jìn)展概況

        3.1 縫洞刻畫技術(shù)研究成果概況

        縫洞地質(zhì)體,是由不同尺度的洞、孔和縫組成的集合體。塔河碳酸鹽巖油藏具有地震分辨率大于實(shí)際鉆遇縫洞尺度,精細(xì)預(yù)測(cè)及量化難度大,地質(zhì)控因多且復(fù)雜,造成預(yù)測(cè)難度大的特點(diǎn),從生產(chǎn)實(shí)踐出發(fā),初步把縫洞按尺度分成三種類別:定量刻畫、半定量識(shí)別和定性預(yù)測(cè)。目前認(rèn)為地震成像的縱向分辨率為1/4波長(zhǎng),塔河奧陶系碳酸鹽巖地層主要為灰?guī)r,速度6000m/s,目的層主頻30Hz,縱向分辨率的高度應(yīng)為50m,溶洞定量刻畫臨界值高度基本確認(rèn)為50m,即溶洞高度大于50m 時(shí),其體積大小,外形輪廓特征,頂?shù)走吔缂翱臻g結(jié)構(gòu)特征能進(jìn)行定量描述。

        當(dāng)溶洞高度小于50m,巖溶縫洞在地震剖面上最典型的特征是“串珠”反射,雖然不能分辨其外形輪廓,但其空間位置、中心點(diǎn)的識(shí)別和描述比較可靠,能進(jìn)行半定量識(shí)別。若儲(chǔ)層以洞和縫的形式表現(xiàn),鉆井揭示洞穴高度1~10m 最為常見,通過正演模擬2~8m 的孔洞地震反射以雜亂反射為主,當(dāng)縫洞高度小于10m 時(shí),僅能在地震剖面上描述其雜亂反射特征,這個(gè)尺度為定性描述。

        大尺度縫洞可以精細(xì)刻畫外形輪廓特征,頂部邊界及空間結(jié)構(gòu)特征,進(jìn)行定量描述;中小尺度溶洞只能識(shí)別空間位置、縫洞中心點(diǎn),體積計(jì)算不確定性大,僅能半定量描述;孔縫尺度儲(chǔ)集體僅能在平面上大致預(yù)測(cè)其分布范圍,多為定性描述。

        刻畫技術(shù)由“十二五”及前期的異常體輪廓刻畫發(fā)展到現(xiàn)在內(nèi)部結(jié)構(gòu)及定量刻畫,鉆井放空漏失率顯著提高,由30%提高到58%??p洞刻畫技術(shù)由前期大致外形輪廓向空間位置、內(nèi)部結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變,定量刻畫逐步落實(shí)(見表1)。

        3.2 中尺度“三定”技術(shù)

        中尺度“三定”技術(shù)既應(yīng)用三種技術(shù)方法確定中尺度縫洞中心點(diǎn)位置,具體為疊前深度偏移定方向、分頻定橫向、反演定縱向?!叭ā奔夹g(shù)在開發(fā)措施上報(bào)中起到了重要作用。

        3.2.1 解決成像問題,提高縫洞體平面位置精度

        疊前深度偏移主要解決成像問題,提高縫洞體平面位置精度。奧陶系由于油藏埋深大,實(shí)際情況比較復(fù)雜,時(shí)間偏無法適應(yīng)地層傾角大(構(gòu)造劇烈),橫向速度變化快情況,深度偏與時(shí)間偏相比,速度模型不同、精度有提升,成像方法有改進(jìn),2015年1月開始應(yīng)用深度偏資料共計(jì)部署開發(fā)井65口(含調(diào)整),完鉆55口,放空漏失35口,放空漏失概率63.6%,酸壓完井29口,酸壓率53%,比前期67%降低14個(gè)百分點(diǎn);

        表1縫洞刻畫技術(shù)研究進(jìn)展

        3.2.2 分頻可提高橫向分辨率

        不同地質(zhì)體的響應(yīng)信號(hào)頻率不同,通常地震信號(hào)是多個(gè)地質(zhì)體不同頻率的復(fù)合信號(hào),通過分頻技術(shù)對(duì)復(fù)合信號(hào)進(jìn)行分解,頻率反推地質(zhì)體??p洞分頻能量能刻畫中尺度縫洞體橫向邊界、逼近實(shí)際寬度,有效區(qū)分相鄰縫洞,高頻可刻畫小串珠。目前單頻體常用方法有小波變換、廣義S變換。

        3.2.3 反演相對(duì)振幅能量可提高振幅縫洞縱向分辨率

        通過正演論證,反射波與繞射波在特征上一致,反演對(duì)于提高縫洞刻畫精度仍然有效,以暗河、串珠為對(duì)象開展了多種反演效果對(duì)比,基本一致。反演有利于提高縫洞體的縱向分辨率,確定頂、底面,刻畫縱向尺度,分辨縱向多套縫洞結(jié)構(gòu),目前常用的疊后反演技術(shù)有稀疏脈沖反演、隨機(jī)模擬反演。

        3.2.4 “三定”技術(shù)應(yīng)用效果

        “三定”技術(shù)用于縫洞儲(chǔ)集體的空間精準(zhǔn)定位,靶點(diǎn)設(shè)計(jì)、措施排查,落實(shí)了井-洞錯(cuò)位動(dòng)用,提出并實(shí)現(xiàn)了井-洞錯(cuò)位的小井距側(cè)鉆動(dòng)用8口,100%放空漏失,平均側(cè)鉆距離152m;支撐措施24 井次,有效18井次,增油4.8萬噸。

        4 結(jié)語

        為提高塔河油田采收率,開展奧陶系碳酸鹽巖縫洞刻畫技術(shù)研究取得進(jìn)展。目標(biāo)刻畫技術(shù)由前期的異常體輪廓刻畫發(fā)展到現(xiàn)在內(nèi)部結(jié)構(gòu)及定量刻畫,鉆井放空漏失率由30%提高到58%。

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