復(fù)雜地質(zhì)條件下超深層碳酸鹽巖斷控縫洞體成像及預(yù)測(cè)技術(shù)

王立歆,李海英,李 弘,鄭 浩,馬靈偉

(1.中國(guó)石油化工股份有限公司石油物探技術(shù)研究院,江蘇南京 211103,2.中國(guó)石油化工股份有限公司西北石油局,新疆烏魯木齊 830011)

近年來(lái),塔里木盆地順北油氣田勘探開(kāi)發(fā)不斷取得進(jìn)展,其主要目標(biāo)儲(chǔ)層為奧陶系一間房組的海相碳酸鹽巖斷控縫洞體,儲(chǔ)層普遍埋深超過(guò)7000m,屬于超深層油氣藏[1-2]。該斷控縫洞型儲(chǔ)集體沿?cái)嗔褞Оl(fā)育,斷裂帶內(nèi)部地層破碎、非均質(zhì)性極強(qiáng),斷裂帶既是油氣疏導(dǎo)通道,又是有利的油氣儲(chǔ)集空間[3-6]?？碧介_(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)表明,高產(chǎn)井主要分布于主干斷裂帶或與主干斷裂帶連通性好的次級(jí)斷裂帶上[7-8]。本文以順北地區(qū)超深層斷控縫洞體的高精度地震成像及儲(chǔ)層預(yù)測(cè)為目標(biāo),對(duì)順北地區(qū)地震勘探面臨的問(wèn)題與技術(shù)瓶頸進(jìn)行了系統(tǒng)的分析和研究,建立了針對(duì)性的技術(shù)方案和對(duì)策,提升了復(fù)雜地質(zhì)條件下超深層碳酸鹽巖斷控縫洞體成像精度和預(yù)測(cè)的可靠性,為順北油氣田的持續(xù)高質(zhì)量勘探開(kāi)發(fā)提供了技術(shù)支撐。

1 儲(chǔ)層地質(zhì)特征及難點(diǎn)對(duì)策

1.1 儲(chǔ)層地質(zhì)特征

順北油氣田位于順托果勒低隆起帶,區(qū)域內(nèi)走滑斷裂廣泛發(fā)育,斷裂主體發(fā)育在古生代地層中,走滑斷裂構(gòu)造樣式復(fù)雜多樣,向下斷穿寒武系地層。

由鉆測(cè)井、巖心等資料可知,儲(chǔ)集體類(lèi)型主要包括裂縫-洞穴型儲(chǔ)集體、孔洞和裂縫等。裂縫-洞穴型儲(chǔ)層通常與斷裂性質(zhì)有關(guān),孔洞大多沿裂縫或微裂隙發(fā)生溶蝕作用形成。在儲(chǔ)層空間展布特征上,裂縫-洞穴型儲(chǔ)層一般沿走滑斷裂帶發(fā)育,溶蝕作用較弱。圈閉的形成還受蓋層分布的控制,順北地區(qū)桑塔木組發(fā)育巨厚的泥巖層,形成對(duì)奧陶系斷控裂縫-洞穴型圈閉有利的蓋層,在奧陶系內(nèi)幕發(fā)育的致密灰?guī)r可作為奧陶系內(nèi)幕縫洞型圈閉形成的有利頂封和側(cè)封條件。

1.2 問(wèn)題及難點(diǎn)分析

順北地區(qū)地震勘探面臨的主要問(wèn)題包括地表?xiàng)l件復(fù)雜、目的層埋深大、斷裂帶內(nèi)部非均質(zhì)性強(qiáng)等,具體體現(xiàn)在以下3個(gè)方面[9-13]。

1) 受沙丘等地表因素影響,地震采集資料中強(qiáng)能量面波、線性噪聲和異常噪聲等干擾波嚴(yán)重;同時(shí)由于上覆地層厚度大,造成超深層目的層地震資料信噪比低、吸收衰減嚴(yán)重、有效信號(hào)能量弱。

2) 二疊系地層廣泛發(fā)育不同規(guī)模的火成巖高速異常體,橫向速度變化快,若偏移速度模型精度不足,會(huì)嚴(yán)重影響下伏地層構(gòu)造形態(tài)和斷層的歸位精度、可靠性和合理性,甚至?xí)谏畈慨a(chǎn)生諸多虛假斷裂,極大地干擾儲(chǔ)層的刻畫(huà);同時(shí),深部斷裂為高傾角走滑斷裂,斷距不明顯,因偏移剖面低頻不足,導(dǎo)致斷面成像不清晰。

3) 奧陶系目的層埋藏深度大,有效反射能量弱,地層內(nèi)部波阻抗差異小,橫向變化快。其斷控縫洞體地震波場(chǎng)特征復(fù)雜,不同類(lèi)型、不同尺度的縫洞體地震識(shí)別模式存在差異,斷裂帶內(nèi)部受油氣充注及多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的改造影響,使得常規(guī)地震儲(chǔ)層識(shí)別技術(shù)對(duì)斷裂帶的邊界及內(nèi)幕難以準(zhǔn)確識(shí)別。

1.3 思路與對(duì)策

面對(duì)超深層碳酸鹽巖斷控縫洞體高精度成像及儲(chǔ)層預(yù)測(cè)難題,本文提出了“目標(biāo)導(dǎo)向、逐級(jí)攻關(guān)、分步推進(jìn)、綜合顯效”的地震處理及預(yù)測(cè)思路:以明確奧陶系斷裂及斷裂帶內(nèi)幕的清晰刻畫(huà)為最終目標(biāo),通過(guò)弱信號(hào)恢復(fù)、火成巖建模、正演模擬及多尺度描述等技術(shù)對(duì)策的攻關(guān)研究,克服地震信號(hào)吸收衰減嚴(yán)重、儲(chǔ)集體反射特征認(rèn)識(shí)不清等難題,從地震資料預(yù)處理到速度建模與成像再到多屬性預(yù)測(cè)分步推進(jìn),最終形成多項(xiàng)策略疊加的儲(chǔ)層成像及預(yù)測(cè)綜合技術(shù)。

首先,根據(jù)順北地區(qū)地震資料特點(diǎn)及地質(zhì)特征認(rèn)識(shí),研究沙漠地表吸收衰減的深層弱信號(hào)恢復(fù)的方法,形成針對(duì)性的預(yù)處理關(guān)鍵技術(shù)。以預(yù)處理數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),以火成巖高斯束層析速度建模為關(guān)鍵,以優(yōu)化的逆時(shí)偏移成像為核心,建立順北地區(qū)復(fù)雜斷控縫洞體高精度成像技術(shù)系列。而后,在斷控縫洞體地震響應(yīng)模式的指導(dǎo)下,以高精度地震成像資料為基礎(chǔ),結(jié)合斷裂-裂縫、溶洞、孔洞地質(zhì)認(rèn)識(shí),通過(guò)解釋性處理、屬性降維等技術(shù)手段,優(yōu)選面向不同尺度的斷控縫洞體邊界及內(nèi)幕的敏感屬性,實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)層的高精度預(yù)測(cè)。超深層碳酸鹽巖斷控縫洞體高精度成像及儲(chǔ)層預(yù)測(cè)技術(shù)流程如圖1 所示。

圖1 超深層碳酸鹽巖斷控縫洞體高精度成像及儲(chǔ)層預(yù)測(cè)技術(shù)流程

2 超深層斷控縫洞體高精度成像

2.1 基于矢量面元的弱信號(hào)恢復(fù)

國(guó)內(nèi)外沙漠區(qū)地震資料都面臨相似的問(wèn)題,如噪聲干擾嚴(yán)重、近地表能量衰減導(dǎo)致深層地震信號(hào)能量弱等。曾慶才等[14]、杜耀斌等[15]、袁燎等[16]針對(duì)沙漠地區(qū)地表?xiàng)l件異常復(fù)雜,原始資料信噪比低的特點(diǎn),采用沙丘曲線、兩次浮動(dòng)基準(zhǔn)面、折射靜校正及多域去噪、優(yōu)勢(shì)頻帶靜校正和分偏移距組合等技術(shù),較好地解決了地震資料的低信噪比問(wèn)題,提高了深層疊加成像精度。借鑒前人研究成果,在靜校正、地表一致性振幅恢復(fù)及反褶積等常規(guī)處理的基礎(chǔ)上,應(yīng)用基于矢量面元的超深層弱信號(hào)恢復(fù)技術(shù)進(jìn)一步恢復(fù)了深層-超深層信號(hào)的能量,該技術(shù)基于CMP道集構(gòu)建矢量面元片,通過(guò)Hilbert變換形成瞬時(shí)振幅道集和余弦相位道集、正弦相位道集,具體變換公式為:

(1)

(2)

圖2 超深層矢量面元弱信號(hào)動(dòng)態(tài)恢復(fù)技術(shù)流程

圖3是超深層地震資料弱信號(hào)恢復(fù)處理前、后的CMP道集,可以看出弱信號(hào)恢復(fù)后地震資料品質(zhì)得到了明顯改善,CMP道集的信噪比顯著提高,同相軸連續(xù)性更好,尤其是4000～5000ms的目的層以及更深地層的反射信號(hào)能量得以增強(qiáng)。實(shí)際應(yīng)用中,通過(guò)超深層地震資料弱信號(hào)恢復(fù)等預(yù)處理,最終可得到信噪比高、保真性好的高品質(zhì)疊前道集,這為后續(xù)的速度建模和深度偏移成像奠定了良好的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

圖3 超深層地震資料弱信號(hào)恢復(fù)處理前(a)、后(b)的CMP道集

2.2 高精度層析速度建模與成像

順北地區(qū)二疊系火成巖高速異常體嚴(yán)重影響了深部斷裂的成像精度。如圖4所示,火成巖速度異常在深層產(chǎn)生虛假斷裂,原因如下:①相較于圍巖,火成巖屬于高速異常體,具有尺度較小的特點(diǎn),超越層析反演的分辨率極限;②巖性橫向變化劇烈,速度跳變大,不滿足常規(guī)層析理論假設(shè)。

圖4 順北火成巖建模精度不足導(dǎo)致的偏移構(gòu)造假象剖面

2.2.1 高斯束局部層析速度建模技術(shù)

要解決火成巖的成像難題,關(guān)鍵是建立準(zhǔn)確的火成巖區(qū)域速度模型。針對(duì)此問(wèn)題,提出了地質(zhì)層位約束的高斯束局部層析速度建模技術(shù)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“局部層析速度建模技術(shù)”),實(shí)現(xiàn)了對(duì)順北火成巖的高分辨速度反演,提高了火成巖速度建模的精度及穩(wěn)定性。該技術(shù)針對(duì)常規(guī)層析反演速度建模的缺陷及火成巖速度變化復(fù)雜性的特點(diǎn),通過(guò)地質(zhì)層位約束的局部層析技術(shù),實(shí)現(xiàn)了火成巖對(duì)應(yīng)層位內(nèi)的精細(xì)速度反演。

傳統(tǒng)層析反演是全局反演,對(duì)局部突變異常體的反演分辨率不夠,容易導(dǎo)致異常體下的目標(biāo)層位畸變。運(yùn)用層位約束局部層析反投影技術(shù),構(gòu)建新的火成巖高分辨率層析目標(biāo)函數(shù)((3)式),加大了火成巖發(fā)育區(qū)速度更新權(quán)重,可實(shí)現(xiàn)對(duì)火成巖高速異常體的精細(xì)刻畫(huà)[17]:

(3)

式中:等式右邊第1項(xiàng)是道集拉平項(xiàng),屬于常規(guī)層析反演準(zhǔn)則,其中ztrue表示期望深度,zpick表示拾取深度;等式右邊第2項(xiàng)是局部層析反演項(xiàng),ε1是權(quán)重因子,用來(lái)控制層位約束下的局部構(gòu)造反演權(quán)重,Δzlocal表示局部異常體區(qū)域?qū)?yīng)的深度差。該算法的關(guān)鍵是如何獲得準(zhǔn)確的深度差Δzlocal進(jìn)行局部層析,本文采用了一種層位約束技術(shù)用于準(zhǔn)確計(jì)算Δzlocal,具體流程如下。

1) 追蹤目標(biāo)層:追蹤火成巖頂及火成巖下第一個(gè)“上拱”的異常層位(定義該層位為速度反演目標(biāo)層)。如圖5所示,綠色為火成巖頂界面,藍(lán)色為火成巖底界面下的第一個(gè)異常層位。

圖5 火成巖頂界面及底界面下第一個(gè)異常層位

2) 計(jì)算局部深度差:先根據(jù)測(cè)井分層與地質(zhì)認(rèn)識(shí)進(jìn)行線性擬合得到符合地質(zhì)規(guī)律的期望構(gòu)造層位,如圖6 中藍(lán)線所示,而后利用目標(biāo)層位(紅線)與期望層位(藍(lán)線)計(jì)算局部深度差,該深度差即包含了火成巖的速度異常信息。

圖6 通過(guò)追蹤層位計(jì)算局部深度差示意

3) 局部層位約束層析反投影:根據(jù)計(jì)算得到的局部深度差Δzlocal構(gòu)建新的火成巖高分辨率層析目標(biāo)函數(shù),通過(guò)層析計(jì)算將深度差轉(zhuǎn)化為火成巖局部速度更新量Δvlocal。

4) 局部更新量應(yīng)用:利用局部速度更新量Δvlocal,得到局部層析后的精細(xì)速度模型。

圖7為常規(guī)速度建模與局部層析速度建模的偏移成果,顯然局部層析算法得到的速度模型能夠更加精確地刻畫(huà)二疊系火成巖局部高速異常體,從而實(shí)現(xiàn)火成巖對(duì)應(yīng)層位內(nèi)的速度反演。

圖7 常規(guī)速度建模(a)與局部層析速度建模(b)的偏移成果

2.2.2 面向深大斷裂的寬頻RTM成像技術(shù)

逆時(shí)偏移是用于復(fù)雜高陡構(gòu)造成像的一種有效技術(shù),目前常規(guī)的逆時(shí)偏移技術(shù)主要包括兩種實(shí)現(xiàn)方式:一種是采用互相關(guān)成像條件及疊后濾波的組合方式進(jìn)行成像,但互相關(guān)成像條件會(huì)產(chǎn)生低波數(shù)、強(qiáng)振幅的偏移噪聲,降低成像精度,且疊后濾波方法易損失成像剖面中的低波數(shù)信息,影響深層高陡斷裂構(gòu)造的成像質(zhì)量;另一種是基于波場(chǎng)分解的逆時(shí)偏移方法,該方法可在消除偏移噪聲的同時(shí)保持?jǐn)?shù)據(jù)頻帶不受損失,但對(duì)存儲(chǔ)及計(jì)算要求較高,計(jì)算能力常常不能滿足實(shí)際海量數(shù)據(jù)的生產(chǎn)應(yīng)用。為了兼顧效率與效果,在分析常規(guī)波場(chǎng)分解逆時(shí)偏移方法的基礎(chǔ)上,本文采用基于解析波場(chǎng)隱式分解的逆時(shí)偏移成像條件,高效地實(shí)現(xiàn)了時(shí)間-空間域波場(chǎng)的隱式分解,有效地保護(hù)了低頻信號(hào),實(shí)現(xiàn)了寬頻成像,因此明顯改善了成像質(zhì)量。

常密度聲波介質(zhì)中,對(duì)于VTI介質(zhì)逆時(shí)偏移,通過(guò)求解二階耦合形式的VTI介質(zhì)擬聲波方程實(shí)現(xiàn)波場(chǎng)外推,其表達(dá)式為:

(4)

(5)

式中:s(t,x),r(t,x)表示時(shí)刻空間位置x=(x,y,z)處的震源正傳波場(chǎng)與檢波點(diǎn)反傳波場(chǎng);Tmax為波場(chǎng)延拓最大時(shí)間。由逆時(shí)偏移低頻噪聲的產(chǎn)生機(jī)制可知,當(dāng)存在強(qiáng)烈的背向散射時(shí),互相關(guān)成像條件會(huì)在炮檢波場(chǎng)傳播方向相同時(shí)產(chǎn)生嚴(yán)重的強(qiáng)振幅、低頻偏移噪聲。為此,通過(guò)構(gòu)建新的逆時(shí)偏移成像條件壓制偏移噪聲,將炮點(diǎn)與檢波點(diǎn)波場(chǎng)進(jìn)行上、下行波場(chǎng)分解:

(6)

式中:sd(t,x)為炮點(diǎn)下行波,su(t,x)為炮點(diǎn)上行波,rd(t,x)為檢波點(diǎn)下行波,ru(t,x)為檢波點(diǎn)上行波。將(6)式代入(5)式,得到新的逆時(shí)偏移成像條件為:

(7)

式中:I1(x)與I2(x)為與傳播方向相反的波場(chǎng)成像結(jié)果,反映了地下界面成像信息;I3(x)與I4(x)為與傳播方向相同的波場(chǎng)成像結(jié)果,對(duì)地下構(gòu)造成像結(jié)果不產(chǎn)生貢獻(xiàn),是低頻偏移噪聲產(chǎn)生的根本原因。在成像過(guò)程中,若只選擇有貢獻(xiàn)的項(xiàng)作為最終的成像結(jié)果,則消除低頻噪聲項(xiàng)后的波場(chǎng)分解互相關(guān)成像條件為:

(8)

通過(guò)完善面向深大斷裂的寬頻RTM成像技術(shù),可以提高RTM低頻陡傾角的成像質(zhì)量,使低頻能量更加豐富,有利于斷面波成像,將該技術(shù)應(yīng)用于高陡傾角地層得到的成像結(jié)果優(yōu)于常規(guī)偏移成像結(jié)果。

3 超深層斷控縫洞體精細(xì)預(yù)測(cè)

順北油氣田超深層斷控縫洞體內(nèi)部油氣賦存狀況復(fù)雜,富集程度差異大。地震雜亂反射背景下的儲(chǔ)集空間與斷裂的精細(xì)預(yù)測(cè)是實(shí)現(xiàn)油氣藏開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵步驟之一?；趶?fù)雜地質(zhì)條件下的超深層高精度成像成果,面向奧陶系碳酸鹽巖斷控縫洞體,建立了以地震響應(yīng)模式分析、疊后多屬性預(yù)測(cè)為主的順北超深層斷控縫洞體綜合預(yù)測(cè)技術(shù)流程(圖8)。

圖8 順北超深層斷控縫洞體綜合預(yù)測(cè)技術(shù)流程

3.1 地震響應(yīng)識(shí)別模式

針對(duì)順北斷控縫洞體地質(zhì)特征(空間位置、尺度、形態(tài)及組合類(lèi)型等情況),進(jìn)行正演模擬與實(shí)際地震剖面相結(jié)合的地震波場(chǎng)特征研究,明確斷控縫洞體地震波場(chǎng)特征影響因素,搭建斷控縫洞體(地質(zhì))與地震響應(yīng)(地球物理)之間的關(guān)系橋梁。在塔里木盆地巖石物理參數(shù)統(tǒng)計(jì)分析基礎(chǔ)上,基于“逼近實(shí)際地震采集參數(shù)、逼近實(shí)際地震主頻、逼近真實(shí)地質(zhì)模型、逼近實(shí)際的儲(chǔ)層深度”的四逼近原則,建立符合順北地區(qū)實(shí)際地層結(jié)構(gòu)的走滑斷裂帶及斷裂帶控制下的縫洞儲(chǔ)集體正演模型,基于非均勻介質(zhì)波動(dòng)方程正演模擬進(jìn)行斷控縫洞體的地震響應(yīng)特征研究[17]。

分析實(shí)際鉆井及地震剖面特征,建立不同組合類(lèi)型的斷控縫洞體地震識(shí)別模式:斷裂帶內(nèi)部發(fā)育大尺度洞時(shí),地震反射特征表現(xiàn)為“串珠”反射和弱雜亂反射;斷裂帶性質(zhì)為受剪切應(yīng)力為主的走滑斷裂,破碎帶較窄,發(fā)育中尺度洞與裂縫時(shí),地震剖面表現(xiàn)為垂向“線狀”反射與“串珠”反射;斷裂帶內(nèi)部發(fā)育非均勻的小縫洞體時(shí),地震剖面亦可表現(xiàn)為強(qiáng)雜亂反射特征(圖9)[18]。通過(guò)對(duì)斷控縫洞體地震識(shí)別模式的研究與總結(jié),可以提高儲(chǔ)層預(yù)測(cè)的針對(duì)性,為實(shí)際應(yīng)用提供理論指導(dǎo)。對(duì)正演結(jié)果的屬性分析,亦可以為后續(xù)的儲(chǔ)層預(yù)測(cè)提供參考依據(jù)。

圖9 不同地質(zhì)模式下的實(shí)際地震剖面、儲(chǔ)集體模型和正演剖面a 斷裂帶+大尺度洞; b 斷裂帶+中尺度洞+裂縫; c 斷裂帶+小縫洞體非均勻分布

3.2 地震多屬性儲(chǔ)層預(yù)測(cè)

由地質(zhì)分析結(jié)果可知,斷控縫洞體受通源主干走滑斷裂帶控制,橫向非均質(zhì)性強(qiáng),縱向連通性較好。經(jīng)過(guò)多期改造后,斷裂帶內(nèi)儲(chǔ)層物性由內(nèi)而外逐漸變差,上覆泥灰?guī)r、泥巖蓋層以及側(cè)向的致密灰?guī)r形成封堵和遮擋,成為儲(chǔ)集體邊界。斷裂帶內(nèi)幕是油氣富集的主要空間,儲(chǔ)集體類(lèi)型包括溶洞、裂縫以及小型溶蝕孔洞等。根據(jù)同相軸的錯(cuò)段、變形及能量變化情況對(duì)斷裂帶內(nèi)幕進(jìn)行分級(jí):同相軸存在明顯錯(cuò)段或較大變形時(shí),內(nèi)幕為強(qiáng)串珠或強(qiáng)雜亂狀反射的定義為大尺度斷裂帶;同相軸存在明顯褶曲,內(nèi)幕有雜亂反射偶有串珠狀強(qiáng)反射定義為中尺度斷裂帶;同相軸表現(xiàn)為小褶曲或弱空白反射,內(nèi)幕為雜亂反射,則定義為小尺度斷裂帶。大尺度及中尺度的斷裂帶內(nèi)幕儲(chǔ)層構(gòu)成了順北油氣田的主要油氣儲(chǔ)集空間[12]。不同規(guī)模的斷裂是溝通儲(chǔ)層與深層油源的主要通道,對(duì)油氣富集與成藏具有重要作用。針對(duì)不同的地質(zhì)目標(biāo)采用了地震多屬性降維的技術(shù)策略,優(yōu)選出對(duì)所求解問(wèn)題敏感性最高、屬性個(gè)數(shù)最少的地震屬性或?qū)傩越M合,以提高儲(chǔ)層預(yù)測(cè)精度,改善與地震屬性有關(guān)的解釋效果[19-22]。

面向邊界與內(nèi)幕分別進(jìn)行地震屬性降維研究,以不同地質(zhì)模式下斷控縫洞體的地震識(shí)別模式為指導(dǎo),優(yōu)選邊緣檢測(cè)類(lèi)及結(jié)構(gòu)類(lèi)屬性為斷裂帶邊界及內(nèi)幕描述的優(yōu)勢(shì)屬性。從優(yōu)勢(shì)屬性正演模擬結(jié)果及與實(shí)際地震數(shù)據(jù)剖面屬性的對(duì)應(yīng)關(guān)系可以看出,不同屬性對(duì)邊界及內(nèi)幕縫洞體的敏感程度存在差異(圖10)。

圖10 正演模擬(a)及實(shí)際地震數(shù)據(jù)(b)的多屬性識(shí)別剖面

斷裂帶邊界主要采用紋理、張量以及多屬性融合的技術(shù)手段進(jìn)行識(shí)別;對(duì)于內(nèi)幕,通過(guò)屬性降維明確不同尺度目標(biāo)的敏感屬性,再進(jìn)行預(yù)測(cè)。我們利用波阻抗反演或者能量類(lèi)屬性對(duì)洞穴型儲(chǔ)集體進(jìn)行準(zhǔn)確描述;利用地層信息重構(gòu)方法或者分頻分尺度的方法對(duì)孔洞型儲(chǔ)集體進(jìn)行預(yù)測(cè);對(duì)于地震同相軸明顯“錯(cuò)斷”的斷裂,主要利用較大門(mén)檻值的大尺度相干或自動(dòng)斷層提取(automatic fault extract,AFE)等邊緣檢測(cè)類(lèi)屬性進(jìn)行描述;對(duì)于裂縫,利用較小門(mén)檻值的裂縫強(qiáng)度、傾角屬性來(lái)進(jìn)行描述。針對(duì)不同地質(zhì)目標(biāo)體的地震降維屬性組合如表1所示。實(shí)踐證明,上述敏感多屬性的串聯(lián)和融合技術(shù)可以提高順北超深層斷控縫洞體儲(chǔ)層預(yù)測(cè)的可靠性。

表1 針對(duì)不同地質(zhì)目標(biāo)的地震降維屬性組合

4 應(yīng)用效果

圖11是圖7中對(duì)應(yīng)速度模型的偏移成像結(jié)果,從藍(lán)色箭頭處可以看出,對(duì)于常規(guī)層析反演對(duì)應(yīng)的成像剖面(圖11a),由于火成巖建模精度不足,下伏地層出現(xiàn)了繼承性扭曲構(gòu)造。在局部層析建模對(duì)應(yīng)的成像剖面(圖11b)中,火成巖下伏繼承性虛假構(gòu)造得到消除,構(gòu)造更加合理真實(shí),同時(shí)斷裂帶內(nèi)的“串珠”收斂效果更好。

圖11 火成巖高速異常局部層析建模前(a)、后(b)的成像剖面

對(duì)比圖12中利用寬頻RTM成像技術(shù)得到的成像剖面與常規(guī)RTM成像剖面,可以看出,無(wú)論是同相軸的穩(wěn)定性還是斷裂的垂向連續(xù)性均是寬頻RTM的成像結(jié)果更優(yōu),可以清晰識(shí)別出斷裂的縱向貫通性。寬頻RTM技術(shù)可有效提高成像精度,補(bǔ)償?shù)皖l損失,改善高陡構(gòu)造和斷裂系統(tǒng)的成像效果,拓展地震成像資料頻帶,提高陡傾角斷裂及小縫洞體的成像分辨率。

圖12 常規(guī)RTM成像(a)與寬頻RTM成像(b)剖面

圖13為利用常規(guī)屬性與降維優(yōu)化屬性分別對(duì)斷控縫洞體與斷裂預(yù)測(cè)結(jié)果的平面顯示,可以看出,利用降維優(yōu)化屬性得到的預(yù)測(cè)精度明顯高于利用常規(guī)屬性得到的結(jié)果,主干斷裂的連續(xù)性以及次級(jí)斷裂的清晰度明顯提升。以TT1與TT2井為例,利用常規(guī)屬性對(duì)這兩口井進(jìn)行預(yù)測(cè)得到的結(jié)果并不清楚,實(shí)際鉆井中出現(xiàn)大規(guī)模放空漏失,TT1、TT2井漏失量分別達(dá)到912m3、217m3,利用降維優(yōu)化屬性則實(shí)現(xiàn)了對(duì)該兩口井的高精度預(yù)測(cè),井點(diǎn)位置斷裂清晰、儲(chǔ)集體屬性能量強(qiáng)。

圖13 利用常規(guī)屬性與降維優(yōu)化屬性對(duì)斷控縫洞體及斷裂預(yù)測(cè)結(jié)果的平面顯示a常規(guī)屬性儲(chǔ)集體預(yù)測(cè); b 降維優(yōu)化屬性儲(chǔ)集體預(yù)測(cè); c 常規(guī)屬性斷裂識(shí)別; d 降維優(yōu)化屬性斷裂識(shí)別

5 結(jié)論

針對(duì)復(fù)雜地質(zhì)條件下超深層碳酸鹽巖斷控縫洞體地震成像及預(yù)測(cè)難題,提出了“目標(biāo)導(dǎo)向、逐級(jí)攻關(guān)、分步推進(jìn)、綜合顯效”的地震處理及預(yù)測(cè)思路,形成了適用于順北地區(qū)地震資料的弱信號(hào)恢復(fù)、高精度火成巖速度建模及寬頻RTM成像的處理技術(shù),提高了超深層斷裂系統(tǒng)成像精度,建立了超深層斷控縫洞體綜合預(yù)測(cè)技術(shù)流程,通過(guò)正演模擬分析以及不同類(lèi)型斷控縫洞體的地震屬性降維等技術(shù)的應(yīng)用,有效提高了超深層碳酸鹽巖斷控縫洞體邊界及內(nèi)幕預(yù)測(cè)精度。

隨著超深層油氣勘探開(kāi)發(fā)的不斷深入,如何通過(guò)地震采集補(bǔ)充低頻信息,實(shí)現(xiàn)保真保幅處理,以及量化描述斷裂帶內(nèi)幕縫洞連通性等難題將是下一步的重點(diǎn)研究方向。