泌陽(yáng)凹陷斷層巖性圈閉識(shí)別技術(shù)及應(yīng)用效果

馬義忠，張永華，張 悅，熊 健，李 磊

泌陽(yáng)凹陷經(jīng)過(guò)40余年勘探開(kāi)發(fā)，資源探明率達(dá)到68%，正向構(gòu)造帶的構(gòu)造油藏基本找到，而斜坡內(nèi)帶及中部凹陷帶勘探程度相對(duì)較低、具有較大的勘探潛力[1–2]。斜坡內(nèi)帶處于深凹區(qū)與斜坡銜接部位的構(gòu)造坡折帶，具有構(gòu)造復(fù)雜的特征；同時(shí)四周多支三角洲砂體向深凹區(qū)延伸，在研究區(qū)已形成水下分流河道、河口壩，砂體相變快、儲(chǔ)層物性變化大。由四周向深凹區(qū)延伸的砂體與構(gòu)造斷裂配置形成的斷層–巖性、砂巖側(cè)緣尖滅油藏，是深化勘探的主要目標(biāo)區(qū)。

研究區(qū)深化勘探的主要問(wèn)題一是地震資料分辨率較低，難以分辨目的層段2～8 m的薄砂體；二是多物源砂體交匯造成儲(chǔ)層相變快，砂層平面展布復(fù)雜；三是斜坡內(nèi)帶位于構(gòu)造轉(zhuǎn)換部位，發(fā)育一系列小斷層，小斷層識(shí)別及微幅度構(gòu)造精細(xì)描述難；四是對(duì)沉積相帶對(duì)油氣運(yùn)聚的控制作用認(rèn)識(shí)不清，砂體和油水邊界預(yù)測(cè)難。

針對(duì)泌陽(yáng)凹陷斜坡內(nèi)帶巖性、斷層巖性油氣藏勘探難點(diǎn)，本文以地震沉積學(xué)理論為指導(dǎo)，井震結(jié)合，落實(shí)巖性、斷層巖性圈閉，在綜合評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上優(yōu)選有利鉆探目標(biāo)。

1 斷層巖性圈閉識(shí)別技術(shù)

為了在泌陽(yáng)凹陷斜坡內(nèi)帶尋找?guī)r性、斷層巖性圈閉，提高巖性、斷層巖性圈閉識(shí)別精度，首先要進(jìn)行地震資料保幅性處理與拓頻處理，提高對(duì)巖性、斷層巖性圈閉識(shí)別能力；然后，以地震沉積學(xué)理論為指導(dǎo)，依據(jù)鉆井資料并結(jié)合連井地震剖面，建立研究區(qū)統(tǒng)一地質(zhì)分層[3]，細(xì)分層系，為沉積微相及砂體展布特征研究奠定基礎(chǔ)；另外，通過(guò)地震資料精細(xì)解析及變速成圖，落實(shí)目的層構(gòu)造斷裂特征。本文采用正演模擬技術(shù)明確巖性圈閉地球物理響應(yīng)特征，綜合利用特殊處理及屬性分析技術(shù)對(duì)含油砂體進(jìn)行精細(xì)預(yù)測(cè)，刻畫(huà)儲(chǔ)層展布，落實(shí)巖性、斷層巖性圈閉。

1.1 通過(guò)拓頻處理技術(shù)提高地震資料分辨能力

為了提高地震資料分辨率與小斷層的成像精度，根據(jù)該區(qū)資料品質(zhì)特征和地質(zhì)上的要求，進(jìn)行高低頻的補(bǔ)償。同時(shí)采用真振幅恢復(fù)、分頻去噪等處理技術(shù)來(lái)提高信噪比。通過(guò)地表一致性反褶積、高密度反Q補(bǔ)償?shù)燃夹g(shù)提高了資料分辨率。圖1是地震資料拓頻處理前后地震剖面對(duì)比圖，從圖中看出，處理后的剖面反射信息更為豐富，地震資料有效頻寬達(dá)到8～70 Hz，核三段主頻35 Hz，核三段主頻較以往資料提高約8 Hz。

1.2 通過(guò)正演模擬明確儲(chǔ)層地震響應(yīng)特征

泌陽(yáng)斜坡內(nèi)帶處于多個(gè)三角洲和扇三角洲前緣，多發(fā)育砂泥巖薄互層巖性油藏和河道砂油藏。為了明確儲(chǔ)層地震響應(yīng)特征，首先利用井筒資料對(duì)泌陽(yáng)凹陷斜坡內(nèi)帶目的層的儲(chǔ)層結(jié)構(gòu)以及不同流體的速度變化情況進(jìn)行分析，分析認(rèn)為不同儲(chǔ)層速度具有V干層大于 V油層、V水層大于V泥巖的特征[4–5]。

圖1 地震資料拓頻處理前（a）后（b）對(duì)比

根據(jù)砂泥巖薄互層地層結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)6 m、8 m不同厚度的砂層和4 m、8 m、16 m、32 m不同厚度的泥巖隔層的地層結(jié)構(gòu)組合，建立地質(zhì)模型，在速度2 500 m/s、子波主頻30Hz、60 Hz時(shí)，對(duì)不等厚間隔砂泥巖互層進(jìn)行正演模擬。從不等厚間隔互層的正演模擬看出（圖2），當(dāng)泥巖隔層厚度大于16 m時(shí)，在地震主頻30 Hz以上時(shí)，6～8 m的砂層，層間基本不發(fā)生干涉，各砂層有自己獨(dú)立的反射；當(dāng)間隔厚度減少到8 m時(shí)，地震主頻在30 Hz時(shí)，只有砂層組的頂面能分辨清楚，其層間各單砂層獨(dú)立信息模糊，難以分辨；當(dāng)泥巖隔層厚度4 m時(shí)，對(duì)于6～8 m的砂層，只有地震資料主頻達(dá)到60 Hz時(shí)才能分辨清楚。

利用正演模擬技術(shù)，從速度大小、地層結(jié)構(gòu)特征對(duì)儲(chǔ)層的地震響應(yīng)特征進(jìn)行分析。干層砂巖速度較大，與上下圍巖能形成強(qiáng)波阻抗界面，地震響應(yīng)為強(qiáng)反射；如果是油層、差油層、含油水層、水層，則速度較小，與圍巖形成較小的阻抗界面，地震響應(yīng)變?yōu)橹腥跽穹?/p>

圖2 等厚砂巖不等厚間隔互層正演模擬

1.3 通過(guò)精細(xì)構(gòu)造解釋確定油層頂面構(gòu)造形態(tài)

油層的頂面構(gòu)造形態(tài)是構(gòu)造巖性油藏主控因素之一，對(duì)構(gòu)造巖性油藏富集程度具有重要的控制作用。因此對(duì)頂面構(gòu)造進(jìn)行精細(xì)描述是尋找斷層巖性油藏的重要工作[6–7]。

（1）針對(duì)主要目的層開(kāi)展精細(xì)地層對(duì)比工作，統(tǒng)一研究區(qū)地質(zhì)分層，為構(gòu)造解釋與沉積微相研究奠定基礎(chǔ)。運(yùn)用高分辨率層序地層學(xué)原理重新厘清界定油組界線，對(duì)研究區(qū)280口井的地質(zhì)分層確定了全新的小層精細(xì)劃分及地層對(duì)比。

（2）充分運(yùn)用相干體、螞蟻體技術(shù)，采用多種屬性、多種顯示方式、多任意線解釋等技術(shù)對(duì)高精度三維地震資料進(jìn)行解析，識(shí)別斷距小于10 m的小斷層。利用變速成圖技術(shù)精雕細(xì)刻了構(gòu)造形態(tài)、厘清構(gòu)造特征，目的層段的深度誤差控制在4 m以內(nèi)。

1.4 通過(guò)屬性綜合分析確定砂體邊界

針對(duì)斜坡內(nèi)帶目的層儲(chǔ)層薄、主流河道砂變化快的特點(diǎn)，依據(jù)拓頻處理后的地震數(shù)據(jù)體，以高精度地震反射層位為約束，利用特殊處理技術(shù)，提取波形、振幅、頻率為主的多地震反射屬性信息，綜合描述儲(chǔ)層的空間變化，實(shí)現(xiàn)砂體尖滅帶的精準(zhǔn)勾畫(huà)和巖性、斷層巖性圈閉的精細(xì)落實(shí)。

（1）利用地震相分析確定砂體。結(jié)合測(cè)井、錄井資料，應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)目標(biāo)時(shí)窗內(nèi)的地震波形進(jìn)行分類(lèi)、學(xué)習(xí)，建立地震相與井之間的相關(guān)聯(lián)系，尋找斜坡內(nèi)帶H3Ⅱ儲(chǔ)層對(duì)應(yīng)地震波形變化規(guī)律，通過(guò)目的層地震反射特征預(yù)測(cè)儲(chǔ)層展布。

（2）利用地層切片確定地質(zhì)體時(shí)空演化。在地層體切片提取的基礎(chǔ)上，通過(guò)動(dòng)態(tài)地對(duì)連續(xù)時(shí)間地層體切片屬性進(jìn)行空間差異解釋，分析沉積旋回內(nèi)薄儲(chǔ)層的形成過(guò)程，研究地質(zhì)體的時(shí)空演化和空間展布特征。

（3）利用多種屬性分析確定圈閉。用振幅、波阻抗、相干體等多種屬性刻畫(huà)砂體的邊界[8–12]，對(duì)泌陽(yáng)凹陷H3Ⅱ5小層開(kāi)展沿層地震屬性分析。圖3是泌陽(yáng)凹陷H3Ⅱ5小層均方根振幅圖，從圖中可以看出，河道砂體的平面展布清晰可見(jiàn)，邊界明顯。該河道砂體自北向南展布，往深凹區(qū)方向尖滅，泌398井砂層向泌208、泌388井兩側(cè)尖滅，與實(shí)鉆井吻合，砂體與北部北東向斷層配置形成斷層–巖性圈閉。

圖3 泌陽(yáng)凹陷H3Ⅱ5小層均方根振幅

2 應(yīng)用效果

利用多屬性體刻畫(huà)小斷層的空間展布，通過(guò)精確速度場(chǎng)時(shí)深轉(zhuǎn)換再現(xiàn)了地下構(gòu)造面貌；采用沉積微相研究相控定砂、地震正演模擬確定儲(chǔ)層的地球物理響應(yīng)特征、多種屬性分析確定砂體邊界。通過(guò)斷層巖性圈閉識(shí)別評(píng)價(jià)技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)泌陽(yáng)凹陷復(fù)雜巖性油藏進(jìn)行了精細(xì)描述，發(fā)現(xiàn)了一批巖性、斷層–巖性圈閉，部署井位10口，有8口井鉆遇油層。泌398井獲24.7 t/d工業(yè)油流，D8井獲22.6 t/d工業(yè)油流，B424井獲11.6 t/d工業(yè)油流，B73–1井獲15.3 t/d工業(yè)油流，上交探明儲(chǔ)量101.53×104t。

3 認(rèn)識(shí)與建議

為了提高斷層巖性圈閉識(shí)別精度，應(yīng)該做好如下研究工作：

（1）進(jìn)一步完善地震資料保幅性處理和提高分辨率處理技術(shù)，提高地震資料對(duì)儲(chǔ)層的分辨能力；

（2）充分利用井筒資料、并結(jié)合連井地震剖面，進(jìn)行地層劃分與細(xì)分層系工作，建立凹陷統(tǒng)一地質(zhì)分層，為砂體研究奠定基礎(chǔ)；

（3）加強(qiáng)含油儲(chǔ)層的地球物理響應(yīng)特征分析，明確巖性圈閉地球物理響應(yīng)特征；

（4）油層的頂面構(gòu)造對(duì)巖性圈閉油氣富集具有重要控制作用，地震資料精細(xì)解釋尤為重要；

（5）特殊處理及屬性分析是預(yù)測(cè)巖性圈閉的關(guān)鍵，利用多種屬性綜合分析才能提高巖性、斷層巖性圈閉識(shí)別的可靠性。

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