◇中國石油遼河油田分公司勘探開發(fā)研究院 王曉輝

裂縫性油氣藏是近年來世界各國油氣勘探開發(fā)的主要目標，儲層裂縫預(yù)測是油氣勘探開發(fā)從業(yè)者關(guān)注的熱點和難點。本文主要對地震曲率屬性在裂縫預(yù)測中的應(yīng)用進行了分析與研究，取得了較好的應(yīng)用效果。相比于常規(guī)方法，地震曲率屬性能夠有效預(yù)測微斷層、裂縫，預(yù)測的精度更高，值得應(yīng)用推廣。

隨著人類社會的不斷發(fā)展，世界各國對能源的需求急劇增加，尤其是油氣資源[1]。目前，常規(guī)油氣資源即將勘探殆盡，人們逐漸將勘探開發(fā)的目標轉(zhuǎn)向非常規(guī)油氣藏，其中裂縫性油氣藏占據(jù)主導(dǎo)地位[1,2]。在油氣成藏過程中，裂縫可以使縫隙和縫洞之間彼此連通，一方面可以為油氣聚集提供儲集空間，另一方面還可以為油氣運移提供良好的通道，裂縫的發(fā)育情況直接影響了裂縫性油氣藏的勘探開發(fā)質(zhì)量和效率[3,4]。因此，如何對儲層裂縫進行有效預(yù)測，提高預(yù)測的精度，是目前研究人員亟待解決的難題。

目前，儲層裂縫預(yù)測的方法較多，主要分為4種：①多波多分量裂縫預(yù)測；②疊前縱波方位各向異性裂縫預(yù)測；③構(gòu)造應(yīng)力場模擬裂縫預(yù)測；④疊后幾何屬性裂縫預(yù)測等，雖然前三者的預(yù)測精度較高，但是耗費時間較長、成本較大，因此，研究人員最常用的裂縫預(yù)測方法是疊后幾何屬性[5]。地震曲率是近些年來流行起來的一種疊后幾何屬性，與常規(guī)的相干、方差、混沌、邊緣檢測等方法相比，該方法對大斷層、微斷裂、裂縫等的刻畫能力更強，預(yù)測的精度更高。

1 基本原理

1968年，Murray等人研究發(fā)現(xiàn)構(gòu)造層面的彎曲程度越大，裂縫就越發(fā)育，而對應(yīng)的曲率數(shù)值就越大，因此，可以利用曲率來預(yù)測裂縫的發(fā)育情況[4,5]。從20世紀90年代開始，研究人員開始使用曲率屬性進行儲層裂縫預(yù)測，主要有2種方法：①面曲率；②地震曲率。地震曲率屬性是一種根據(jù)三維地震數(shù)據(jù)體的各個樣點計算得到的幾何屬性，它對應(yīng)的是地震反射體的彎曲和破碎特征[5,6]。目前，地震曲率屬性的計算方法主要有3種：①差分法；②Fourier變換法；③分波數(shù)法，但是前兩種方法受地震資料噪音的影響較大，因此，本文選用分波數(shù)方法來計算地震曲率屬性。

為了計算地震曲率屬性，通常都是利用相應(yīng)的數(shù)學(xué)算法將三維地震數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為視傾角數(shù)據(jù)體，然后再對不同方向的視傾角分量數(shù)據(jù)體進行求導(dǎo)運算，在此基礎(chǔ)之上，再進行曲面擬合，進而獲得5種擬合系數(shù)，計算公式如下：

然后根據(jù)這些系數(shù)可以得到各種三維地震曲率屬性體，最常用的曲率屬性有2種，計算公式如下：

分波數(shù)方法是利用Fourier變換對視傾角分量進行求導(dǎo)，計算公式如下：

在計算過程中，可以使用分數(shù)階導(dǎo)數(shù)的計算方法對其中的波數(shù)成分進行優(yōu)選，計算公式如下：

圖1 不同尺度下的波數(shù)-時間域微分算子（據(jù)張中巧等，2017）

2 實際應(yīng)用

我國東部某油田K工區(qū)的地質(zhì)運動比較強烈，使得該區(qū)的斷裂活動也比較活躍，裂縫十分發(fā)育，形成了較多的裂縫性油氣藏。目前，K工區(qū)是該油田勘探開發(fā)的主力區(qū)塊，但是由于技術(shù)水平有限，裂縫預(yù)測的精度和可靠性較差，使得該區(qū)的勘探開發(fā)工作長期處于停滯狀態(tài)，因此本文嘗試使用地震曲率屬性來預(yù)測K工區(qū)的裂縫。首先，對三維地震數(shù)據(jù)進行濾波、提高分辨率等常規(guī)處理，然后在此基礎(chǔ)之上，提取了C3相干數(shù)據(jù)體、最大正曲率、最小負曲率。圖2為不同數(shù)據(jù)體的時間切片，從圖中可以看出，地震曲率屬性的裂縫預(yù)測結(jié)果明顯優(yōu)于常規(guī)的相干技術(shù)，不但可以識別大斷層，而且可以識別微小斷層，尤其是對微裂縫的識別效果較好。

圖2 實際地震資料裂縫預(yù)測結(jié)果

3 結(jié)束語

（1）相比于常規(guī)地震幾何屬性，如相干、方差、混沌等，地震曲率屬性具有比較明顯的優(yōu)越性，提高了裂縫預(yù)測的精度，能夠識別微小斷層和裂縫，有助于裂縫性油氣藏的勘探開發(fā)，值得應(yīng)用推廣。

（2）基于地震曲率屬性的裂縫預(yù)測方法當(dāng)然不是萬能的，在實際應(yīng)用過程中，研究人員應(yīng)該根據(jù)工區(qū)的資料情況，嘗試采用多種裂縫預(yù)測技術(shù)來提高預(yù)測的精度和可信度，如疊前縱波各向異性技術(shù)、多波多分量技術(shù)等，減少單一方法的多解性。