油田開發(fā)區(qū)微幅度構(gòu)造邊棱檢測(cè)識(shí)別及其應(yīng)用

趙騰飛，楊迎春，叢向元，張　會(huì)，鄧安芬

（中國(guó)石油大慶鉆探工程公司地球物理勘探一公司，黑龍江大慶163357）

油田開發(fā)區(qū)微幅度構(gòu)造邊棱檢測(cè)識(shí)別及其應(yīng)用

趙騰飛*，楊迎春，叢向元，張會(huì)，鄧安芬

（中國(guó)石油大慶鉆探工程公司地球物理勘探一公司，黑龍江大慶163357）

在油田開發(fā)區(qū)大面積三維地震資料解釋工作中，構(gòu)造地質(zhì)成圖往往忽略了微幅度構(gòu)造對(duì)老油區(qū)新增儲(chǔ)量的重要性。應(yīng)用邊緣檢測(cè)技術(shù)可在儲(chǔ)量區(qū)外構(gòu)造平緩區(qū)尋找正向的有利含油微幅度構(gòu)造，并進(jìn)行小等值線間隔構(gòu)造地質(zhì)成圖，為老油區(qū)尋找新增儲(chǔ)量提供技術(shù)支撐。

邊棱檢測(cè)；微幅度構(gòu)造；構(gòu)造地質(zhì)成圖

隨著油田勘探開發(fā)工作的推進(jìn)，大多數(shù)顯性構(gòu)造都已鉆探，易被發(fā)現(xiàn)構(gòu)造油氣藏日益減少，除了復(fù)雜的巖性圈閉油藏，微幅度構(gòu)造作為老油區(qū)油氣勘探的一個(gè)重要接替領(lǐng)域也得到了廣泛關(guān)注［1-3］。目前在開發(fā)區(qū)較大面積的三維地震資料解釋工作中，構(gòu)造地質(zhì)成圖往往采用的是5m等值線的間隔，同時(shí)成圖的網(wǎng)格增量、網(wǎng)格半徑及網(wǎng)格濾波等參數(shù)都是針對(duì)面積、幅度較大的構(gòu)造圈閉而設(shè)定的，因而不可避免的遺漏掉一些微幅度構(gòu)造圈閉，對(duì)儲(chǔ)量提交及油水分布特征分析等工作造成不利影響。本文以大慶長(zhǎng)垣與三肇凹陷銜接處的開發(fā)區(qū)葡萄花油層為例，在構(gòu)造地質(zhì)成圖的基礎(chǔ)上，利用邊緣檢測(cè)技術(shù)識(shí)別的微幅度構(gòu)造結(jié)合地震剖面在儲(chǔ)量區(qū)外的構(gòu)造平緩區(qū)尋找正向的有利含油微幅度構(gòu)造，并對(duì)其進(jìn)行小等值線間隔構(gòu)造地質(zhì)成圖，為老油區(qū)尋找新增儲(chǔ)量、開發(fā)剩余油氣奠定了基礎(chǔ)。

1　研究區(qū)概況

研究區(qū)位于大慶長(zhǎng)垣與三肇凹陷的銜接部位，整體為一向長(zhǎng)垣抬升的斜坡，在這一構(gòu)造背景下的平緩區(qū)易形成微幅度構(gòu)造。葡萄花油層含油充分，西部鼻狀構(gòu)造誘導(dǎo)油氣聚集，構(gòu)造高部位更有利于油氣成藏，大多數(shù)顯性構(gòu)造均已開發(fā)。

2　微幅度構(gòu)造

在緩坡帶或鞍部等構(gòu)造單元中往往發(fā)育微小的構(gòu)造起伏，這就是低幅度構(gòu)造，又可稱為小幅度構(gòu)造、微幅度構(gòu)造等，一般指構(gòu)造比較平緩，構(gòu)造幅度較低的地質(zhì)體［1］。雖然多數(shù)學(xué)者認(rèn)為從圈閉幅度的大小來(lái)對(duì)其定義，但實(shí)際上并沒(méi)有嚴(yán)格而公認(rèn)的定義［4］。其形成有沉積成因和構(gòu)造成因兩種，沉積成因包括砂泥巖的差異壓實(shí)作用和基底古隆起的繼承性發(fā)育，以及不同期砂體的局部疊置；構(gòu)造成因又可分為兩類，一類是在微弱的構(gòu)造應(yīng)力條件下地層未發(fā)生斷裂只產(chǎn)生微小起伏而形成的低幅度構(gòu)造，另一類是與斷層相關(guān)的低幅度構(gòu)造，其成因是斷層運(yùn)動(dòng)條件下的同一盤巖層不同部位的位移速率不同或斷層對(duì)巖層的拖曳作用導(dǎo)致的巖層的彎曲。微幅度構(gòu)造雖然規(guī)模不大，但在有利的生儲(chǔ)蓋及油氣運(yùn)移條件下具有一定的油氣潛力，且易形成小而肥的油氣藏，因此微幅度構(gòu)造在油田進(jìn)入高勘探成熟期后具有一定的重要意義［3、5］。

3　微幅度構(gòu)造邊棱檢測(cè)識(shí)別

自微幅度構(gòu)造發(fā)現(xiàn)、提出以來(lái)，就其地質(zhì)成因、類型、認(rèn)識(shí)和對(duì)油井生產(chǎn)影響等方面的研究較多，取得了一些主要認(rèn)識(shí)并在油田后期調(diào)整中得到應(yīng)用［6］。隨著石油地質(zhì)理論和地球物理技術(shù)的快速發(fā)展，針對(duì)微幅度構(gòu)造的識(shí)別形成了一系列有效的相關(guān)技術(shù)和方法，在實(shí)際應(yīng)用中取得了較好的效果［3、7］。

邊緣主要存在于目標(biāo)與目標(biāo)，目標(biāo)與背景，區(qū)域與區(qū)域（包括不同色彩）之間，是圖像分割、紋理特征和形狀特征等圖像分析的重要基礎(chǔ)［8］。邊緣檢測(cè)技術(shù)檢測(cè)邊緣時(shí)，邊緣是圖像局部強(qiáng)度變化最顯著的部分，邊緣檢測(cè)首先檢測(cè)出圖像局部特征的不連續(xù)性，然后再將這些不連續(xù)的邊緣像素連成完備的邊界［9］。邊緣檢測(cè)技術(shù)在醫(yī)學(xué)、計(jì)算機(jī)及航天等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，在石油勘探領(lǐng)域主要應(yīng)用在如初至波拾取、同相軸追蹤、識(shí)別裂縫、縫洞、斷層、小斷裂、河道砂邊界以及其它特殊巖性體等方面［10］，在實(shí)際工作中已積累了一定的成功經(jīng)驗(yàn)。

邊緣檢測(cè)算子是考察圖像的每個(gè)像素在某個(gè)領(lǐng)域內(nèi)灰度的變化，通常也包括方向的確定，大多數(shù)都是基于方向?qū)?shù)模板求卷積的方法進(jìn)行邊緣提取。目前常見的邊緣檢測(cè)算子有Roberts、Sobel、Prewitt、Canny、Laplacian、Kirsch、LoG-Laplacian等算子及隨斷層技術(shù)興起的三維邊緣檢測(cè)。據(jù)劉晨、馬燕等人的研究認(rèn)為，這些算法各具優(yōu)勢(shì)，針對(duì)實(shí)際問(wèn)題選用合適的算法才能取得較好的應(yīng)用效果［11-14］。本次選擇Sobel算子對(duì)研究區(qū)目標(biāo)層進(jìn)行邊緣檢測(cè)以突出平緩區(qū)背景下的微幅度構(gòu)造。

Sobel算子是一階微分算子，它利用像素鄰近區(qū)域的梯度值來(lái)計(jì)算1個(gè)像素的梯度，是對(duì)靠近中心的點(diǎn)加權(quán)以突出邊緣的一種加權(quán)平均算子，Sobel算子定義如下：

Sobel邊緣檢測(cè)算子可用以下兩個(gè)卷積核形成：

前者對(duì)水平邊緣影響最大，后者則對(duì)垂直邊緣影響最大，實(shí)際應(yīng)用中圖像的每個(gè)像素取2個(gè)卷積核的最大值作為該像素點(diǎn)的輸出值，其結(jié)果就是一幅邊緣幅度的圖像。

4　應(yīng)用效果

目前較大面積的三維地質(zhì)成圖時(shí)往往采用5m等值線間隔，較大的間隔及非針對(duì)性的成圖參數(shù)往往遺漏了一些微幅度構(gòu)造。因此本文在研究區(qū)葡萄花油層大區(qū)域5m等值線間隔構(gòu)造地質(zhì)成圖之后，再與邊棱檢測(cè)圖對(duì)比，結(jié)合油氣聚集規(guī)律在儲(chǔ)量邊界外的構(gòu)造平緩區(qū)尋找到遺漏的多個(gè)正向有利含油微幅度構(gòu)造，其中有代表性的兩個(gè)圈閉面積分別為0.27km2和0.18km2，幅度大約在5m左右，圈閉邊界附近的產(chǎn)油井有效厚度均在5m左右，結(jié)合砂巖發(fā)育情況確定這2個(gè)微幅度構(gòu)造可作為下步勘探開發(fā)的目標(biāo)，最終提交新增儲(chǔ)量區(qū)。

當(dāng)然，邊棱檢測(cè)技術(shù)的識(shí)別結(jié)果包括正向、負(fù)向的微幅度構(gòu)造和宏觀構(gòu)造，因此在識(shí)別過(guò)程中需要結(jié)合地震剖面或?qū)游粸V波前后相減得到的正值區(qū)域來(lái)甄別正向微幅度構(gòu)造。

5　結(jié)束語(yǔ)

在地質(zhì)成圖工作之后利用邊棱檢測(cè)在構(gòu)造平緩區(qū)尋找正向微幅度構(gòu)造發(fā)育區(qū)，以便在儲(chǔ)量區(qū)外尋找有利的含油微幅度構(gòu)造圈閉，并針對(duì)性的進(jìn)行小等值線間隔構(gòu)造地質(zhì)成圖確定其幅度和面積，該方法對(duì)油田開發(fā)區(qū)尋找新增儲(chǔ)量工作具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

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TE13

B

1004-5716（2016）03-0061-02

2015-03-11

2015-03-11

趙鵬飛（1983-），男（漢族），黑龍江肇東人，工程師，現(xiàn)從事松遼盆地三維地震資料解釋及綜合方法研究工作。