李春梅，彭才，韋柳陽(yáng)，別靜，王紫笛，李雯琪，何小會(huì)

（中國(guó)石油東方地球物理公司西南物探研究院，四川 成都 610000）

0 引言

四川盆地川中GST-MX區(qū)塊震旦系燈影組四段（燈四）氣藏儲(chǔ)量規(guī)模大、動(dòng)用程度低、勘探開(kāi)發(fā)潛力巨大，對(duì)于西南油氣田分公司進(jìn)一步上產(chǎn)、實(shí)現(xiàn)500×108m3大氣區(qū)目標(biāo)意義重大[1-2]。目前，臺(tái)緣帶已完成開(kāi)發(fā)方案編制和產(chǎn)能建設(shè)，要擴(kuò)展GST-MX區(qū)塊生產(chǎn)領(lǐng)域，亟需對(duì)臺(tái)內(nèi)區(qū)域開(kāi)展研究工作[3]。

GS18井區(qū)在2014年提交的燈影組四段上亞段（燈四上）控制儲(chǔ)量為1 317.89×108m3，2021年申報(bào)探明儲(chǔ)量 917.37×108m3，開(kāi)發(fā)潛力大，是 GST-MX區(qū)塊燈四氣藏滾動(dòng)評(píng)價(jià)部署及長(zhǎng)期穩(wěn)產(chǎn)的重要接替領(lǐng)域。

本文通過(guò)雙高處理獲得高分辨率高保真地震資料，在高品質(zhì)地震資料基礎(chǔ)上，開(kāi)展斷裂精細(xì)刻畫(huà)及小尺度縫洞儲(chǔ)集體預(yù)測(cè)，為支撐臺(tái)內(nèi)區(qū)域震旦系氣藏滾動(dòng)評(píng)價(jià)部署及開(kāi)發(fā)方案編制提供依據(jù)。

1 問(wèn)題的提出

四川盆地GM地區(qū)燈影組埋藏深，達(dá)到5 km左右，風(fēng)化時(shí)間短，縫洞尺度小，多為毫米至厘米級(jí)，儲(chǔ)層非均質(zhì)性強(qiáng)，常規(guī)地震技術(shù)預(yù)測(cè)困難[4-5]。通過(guò)對(duì)研究區(qū)地震資料及地質(zhì)情況精細(xì)分析提出了目前勘探開(kāi)發(fā)存在3個(gè)難題。

1.1 地震資料

目的層燈影組埋藏較深，地震資料保幅性差、信噪比低[6]。經(jīng)過(guò)井震標(biāo)定，發(fā)現(xiàn)研究區(qū)大部分井存在合成地震記錄與前期處理地震記錄不匹配問(wèn)題，這導(dǎo)致高產(chǎn)井模式存在多解性。同時(shí)也表明目的層地震資料急需開(kāi)展保真保幅的雙高處理。

1.2 小斷裂刻畫(huà)精度

四川盆地GM地區(qū)走滑斷裂發(fā)育，斷面陡直，斷距小，地震資料精細(xì)刻畫(huà)困難。研究區(qū)多口測(cè)試高產(chǎn)氣井均分布于斷裂附近，地震資料斷裂精細(xì)刻畫(huà)對(duì)儲(chǔ)層預(yù)測(cè)具有重要意義。但燈影組埋藏較深，上覆地層橫向變化大，影響了目的層地震資料成像精度，不利于地震資料小斷裂識(shí)別[7-8]。

1.3 現(xiàn)有預(yù)測(cè)方法難以滿足精度要求

巖心資料顯示，研究區(qū)溶蝕孔洞尺度小，以毫米及厘米級(jí)為主[9-10]。利用地震資料疊后曲率屬性表征的溶蝕孔洞形態(tài)、規(guī)模與實(shí)際地下地質(zhì)情況存在較大差異，地震資料縫洞預(yù)測(cè)精度有待提高。

2 研究思路

本次研究中的地震資料，進(jìn)行了低頻保幅噪聲壓制、沿層速度分析及一體化速度優(yōu)化、OVT域偏移成像等處理，有效提高了資料品質(zhì)及成像精度，為精細(xì)刻畫(huà)縫洞儲(chǔ)集體提供了有利保障。在高質(zhì)量地震資料基礎(chǔ)上，利用模型正演、疊后分頻、疊前分方位等技術(shù)手段，精細(xì)刻畫(huà)研究區(qū)斷裂及縫洞儲(chǔ)集體展布，形成了一套針對(duì)碳酸鹽巖小尺度縫洞儲(chǔ)集體的地震預(yù)測(cè)技術(shù)。

3 關(guān)鍵性技術(shù)

3.1 處理關(guān)鍵技術(shù)

3.1.1 高保真疊前噪聲壓制技術(shù)

原始地震資料噪聲類(lèi)型眾多，包括低頻面波、異常振幅、線性干擾、工業(yè)干擾等。為最大限度對(duì)地震資料中的噪聲進(jìn)行壓制，有效信號(hào)得以保留，提高信噪比，此次研究采用分域、分頻逐步去噪，對(duì)低頻有效信號(hào)進(jìn)行重點(diǎn)保護(hù)（特別是目的層），對(duì)噪聲中殘留有效信號(hào)進(jìn)行二次分離，最大限度保證目的層低頻成像，提升空間分辨率。由圖1可知，利用常規(guī)去噪技術(shù)后的噪聲中仍然殘留部分有效信號(hào)，經(jīng)過(guò)二次信噪分離后，從噪聲中提取出了殘余有效信號(hào)，提取殘余有效信號(hào)后的噪聲中幾乎見(jiàn)不到有效信號(hào)。這表明該技術(shù)方法可靠。

圖1 高保真疊前噪聲壓制效果

3.1.2 沿層井控速度分析技術(shù)

為提高地震資料成像精度，減小上覆地層對(duì)目的層成像影響，須建立高精度速度模型。此次研究采用地震資料處理解釋一體化建模技術(shù)。

在地震資料建模過(guò)程中，處理與解釋工作密切結(jié)合，將解釋層位投影到地震資料中的能量團(tuán)、道集、疊加段上，進(jìn)行沿層速度分析，嚴(yán)格監(jiān)控沿層速度變化，并對(duì)沿層速度進(jìn)行優(yōu)化，使得剖面歸位合理，提高了目的層成像精度，為后續(xù)微幅構(gòu)造及小斷裂識(shí)別提供基礎(chǔ)（見(jiàn)圖2）。

圖2 處理解釋一體化速度分析

3.1.3 OVT域?qū)挿轿怀上窦夹g(shù)

地震資料中的常規(guī)道集不考慮方位角信息和方位各向異性，OVT域疊前處理技術(shù)能保持地震數(shù)據(jù)的方位角信息，利于方位各向異性分析、疊前反演及裂縫檢測(cè)[11-12]。圖3為OVT域處理流程：首先對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行OVT面元?jiǎng)澐?，將?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為OVT域螺旋道集，并進(jìn)行五維插值；然后將炮點(diǎn)和檢點(diǎn)位置規(guī)則化，消除采集地表?xiàng)l件引起的覆蓋次數(shù)不均勻情況。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行處理，提高了成像質(zhì)量。對(duì)未進(jìn)行方位各向異性校正的道集，利用裂縫的各向異性特征進(jìn)行疊前裂縫檢測(cè)。

圖3 OVT處理流程

圖4是常規(guī)道集與OVT道集對(duì)比，品質(zhì)明顯改善。常規(guī)CRP道集遠(yuǎn)近道能量弱、中道能量強(qiáng)，OVT域偏移后的道集整體能量更均衡，遠(yuǎn)中近道能量趨于一致，炮檢距和方位角信息更加豐富，能夠滿足裂縫預(yù)測(cè)對(duì)地震資料品質(zhì)的要求。

圖4 常規(guī)CRP道集與OVT螺旋道集對(duì)比

3.2 解釋關(guān)鍵技術(shù)

3.2.1 疊后分頻斷裂精細(xì)刻畫(huà)技術(shù)

燈影組沉積時(shí)期，前后經(jīng)歷多次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，使得地層發(fā)生褶皺變形，產(chǎn)生大量斷裂，斷裂附近的破碎帶往往是縫洞發(fā)育的主要位置，能夠?yàn)橛蜌饩奂c運(yùn)移提供有利場(chǎng)所[13]。因此，地震數(shù)據(jù)精細(xì)刻畫(huà)斷裂對(duì)儲(chǔ)層預(yù)測(cè)具有重要作用。此次保真保幅地震數(shù)據(jù)體主頻約30 Hz，為滿足斷裂精細(xì)刻畫(huà)需求，對(duì)成果數(shù)據(jù)體進(jìn)行分頻處理， 主要分為 3個(gè)頻段：15～25，25～35，35～45 Hz。圖5為不同頻段曲率屬性結(jié)果。圖5顯示，低頻段數(shù)據(jù)對(duì)大斷裂刻畫(huà)清楚，高頻段數(shù)據(jù)對(duì)微小斷裂刻畫(huà)清楚。因此，采用低頻與高頻地震數(shù)據(jù)相結(jié)合進(jìn)行斷裂刻畫(huà)。

圖5 不同頻段曲率屬性對(duì)比

3.2.2 疊前分方位裂縫檢測(cè)技術(shù)

裂縫的存在使得地層成為各向異性介質(zhì)，造成了地震波的方位各向異性，反映到螺旋道集上為道集同相軸的剩余時(shí)差、振幅值隨方位角發(fā)生抖動(dòng)。根據(jù)這一抖動(dòng)特性，運(yùn)用數(shù)學(xué)方法求取方位各向異性強(qiáng)度與密度進(jìn)行裂縫預(yù)測(cè)[14-19]。預(yù)測(cè)思路是：在OVT域?qū)挿轿惶幚淼牡卣鸬兰A(chǔ)上，首先，進(jìn)行炮檢距及方位角優(yōu)選、數(shù)據(jù)規(guī)則化等預(yù)處理；然后，分方位進(jìn)行屬性提??；最后根據(jù)道集同相軸屬性的變化幅度大小生成裂縫發(fā)育平面圖?；贠VT道集的各向異性強(qiáng)度屬性（見(jiàn)圖6），顯示工區(qū)中部裂縫較發(fā)育，與斷裂匹配關(guān)系良好，裂縫預(yù)測(cè)結(jié)果符合宏觀地質(zhì)規(guī)律。疊前預(yù)測(cè)裂縫發(fā)育方位整體近東西向，少量北東向，與測(cè)井解釋裂縫方位及最大水平主應(yīng)力基本一致，表明預(yù)測(cè)結(jié)果可靠。

圖6 基于OVT道集的各向異性強(qiáng)度屬性

4 應(yīng)用效果分析

經(jīng)過(guò)保真保幅疊前時(shí)間偏移處理、OVT域處理的地震資料，總體質(zhì)量?jī)?yōu)于前期成果資料，有效提高了地震資料儲(chǔ)層及斷裂識(shí)別能力，為縫洞儲(chǔ)集體精細(xì)刻畫(huà)提供了有利基礎(chǔ)。新數(shù)據(jù)體有效指導(dǎo)了研究區(qū)內(nèi)井位部署及鉆井調(diào)整。

新老地震數(shù)據(jù)體對(duì)比表明（見(jiàn)圖7），GS103井及GS108井儲(chǔ)層厚度、物性、測(cè)試產(chǎn)量基本一致，但在前期地震成果上響應(yīng)特征差異較大。新成果顯示2口井寒武系底均表現(xiàn)為復(fù)波特征，符合前期認(rèn)識(shí)（燈四頂部存在大于30 m厚儲(chǔ)層時(shí)，寒武系底界呈減弱或復(fù)波特征），新數(shù)據(jù)體儲(chǔ)層刻畫(huà)能力顯著增強(qiáng)。

圖7 新老數(shù)據(jù)體儲(chǔ)層地震響應(yīng)特征對(duì)比

經(jīng)過(guò)針對(duì)性處理，地震數(shù)據(jù)小斷裂刻畫(huà)精度顯著提高（見(jiàn)圖8）。利用成果指導(dǎo)調(diào)整鉆進(jìn)的GS118井，獲百萬(wàn)方以上高產(chǎn)，進(jìn)一步證實(shí)了斷裂精細(xì)刻畫(huà)對(duì)儲(chǔ)層預(yù)測(cè)的重要作用。GS118井原設(shè)計(jì)打寒武系底部減弱模式（高產(chǎn)井模式），實(shí)鉆結(jié)果儲(chǔ)層較差（見(jiàn)圖8）。分析原因認(rèn)為，設(shè)計(jì)井軌道寒武系底部減弱為斷層響應(yīng)，非儲(chǔ)層響應(yīng)，原數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)井軌道處斷層特征不明顯，斷層引起的寒武系減弱被誤認(rèn)為是儲(chǔ)層響應(yīng)特征。

圖8 GS118井側(cè)鉆目標(biāo)選取方案

圖8新數(shù)據(jù)（曲率屬性）顯示原設(shè)計(jì)井軌道處小斷層特征明顯。剔除小斷層影響，選取東南方位寒武系頂部振幅減弱區(qū)域?yàn)閭?cè)鉆目標(biāo)。調(diào)整后實(shí)鉆軌跡鉆遇大的縫洞，累計(jì)漏失鉆井液7000m3，測(cè)試產(chǎn)氣109.45×104m3/d，證實(shí)了保真保幅處理數(shù)據(jù)體的可靠性。

5 結(jié)束語(yǔ)

二次信噪分離技術(shù)可有效提高地震資料保幅性。針對(duì)目的層埋深大、水平井實(shí)施要求地震數(shù)據(jù)成像精度高等問(wèn)題，采用了精細(xì)沿層速度分析及一體化速度優(yōu)化、OVT域各向異性疊前時(shí)間偏移等技術(shù)。利用疊后分頻、疊前分方位及多屬性優(yōu)選等技術(shù)的成果，精細(xì)刻畫(huà)了研究區(qū)斷裂、裂縫及溶蝕孔洞展布。