徐寶亮 紀(jì)學(xué)武 臧殿光 徐 爽 黃 平 張福宏
(1.中國石油集團(tuán)東方地球物理公司研究院 2.中國石油西南油氣田公司勘探開發(fā)研究院)
微斷裂作為低孔、低滲儲層重要的儲集空間和滲流通道,其發(fā)育區(qū)帶、展布特征及接觸關(guān)系對儲層預(yù)測具有十分重要的意義。低孔、低滲的大安寨段介殼灰?guī)r儲層是四川盆地重要的產(chǎn)油氣層段,微斷裂研究是其含油氣研究的重點(diǎn)內(nèi)容之一。
以往主要應(yīng)用地震剖面、相干屬性等進(jìn)行大安寨段斷裂的解釋,由于受地震資料品質(zhì)和解釋方案異同的影響,對該地區(qū)目的層段的微斷裂刻畫不夠精細(xì)?,F(xiàn)利用地震數(shù)據(jù)體進(jìn)行多屬性(特征值相干、玫瑰花圖、體曲率)微斷裂預(yù)測,并通過鉆井資料對應(yīng)用效果進(jìn)行驗證,深化了對L42井區(qū)大安寨段微斷裂特征的認(rèn)識。
L地區(qū)位于四川盆地川北古中凹陷低緩構(gòu)造區(qū)(圖1)。
從20世紀(jì)30年代至60年代,針對L區(qū)塊,曾先后開展了地面地質(zhì)調(diào)查和構(gòu)造細(xì)測研究工作;1966年5月在L構(gòu)造高點(diǎn)附近首鉆LS1井,涼上段完鉆;對涼上段裸眼測試未獲油氣,后對沙底油層射孔測試獲油0.71~0.9 t/d,證實了沙底砂體的含油性。隨后至1971年又在該構(gòu)造上以沙一、涼高山、大安寨為目的層完鉆了6口井,普見較好油氣顯示;展示了L42井區(qū)侏羅系具有較好的含油氣性。
圖1 L42井區(qū)地理及構(gòu)造位置
2007年對該區(qū)進(jìn)行了三維地震勘探,滿覆蓋面積2594 km2。后部署了一批針對二疊系的井位,完鉆井中L7、L9、L18等井在大安寨段、沙一段測試獲工業(yè)油流,進(jìn)一步證實了L42井區(qū)侏羅系的良好勘探前景。
從錄井巖屑、鉆井取心及測井等資料分析來看,L42井區(qū)主要目的層段侏羅系大安寨段儲層主要為一套湖相碳酸鹽巖,巖性致密,以介殼灰?guī)r、灰?guī)r、泥頁巖為主;微斷裂十分發(fā)育,裂縫連通性較好。
基于對L42井區(qū)侏羅系地質(zhì)條件的認(rèn)識,認(rèn)為微斷裂是在致密巖性油氣藏中極為重要的控制因素。因此研究利用多屬性微斷裂解釋技術(shù)在四川盆地L42井區(qū)主要目的層段進(jìn)行微斷裂精細(xì)刻畫。
針對原始地震資料層位精細(xì)解釋及構(gòu)造導(dǎo)向濾波處理,在新處理的三維地震數(shù)據(jù)體上,利用特征值相干、玫瑰花圖和體曲率等多屬性微斷裂預(yù)測技術(shù)進(jìn)行分析研究,進(jìn)一步明確微斷裂發(fā)育規(guī)模、位置,精細(xì)刻畫斷裂展布特征及接觸關(guān)系,為優(yōu)選井位提供重要依據(jù)。
(1)構(gòu)造導(dǎo)向濾波
常見的濾波方法有中值濾波、平均值濾波和αtrim濾波。這些濾波方法在提高地震資料信噪比的同時,也模糊了斷層。構(gòu)造導(dǎo)向濾波是沿平行反射軸方向進(jìn)行平滑,垂直于反射軸方向不做任何圓滑的。最重要的是,如果反射軸不連續(xù),將不做平滑,因此保護(hù)了斷層和巖性的邊界特征[1-3]。
從處理前后剖面對比可以清楚的看出,構(gòu)造導(dǎo)向濾波能夠在保持垂直方向變化的前提下,提高資料信噪比,斷點(diǎn)更加清楚(圖2)。
圖2 構(gòu)造導(dǎo)向濾波前、后地震剖面對比
相干屬性是目前地震資料解釋中應(yīng)用最廣泛的屬性,主要用來識別斷層[3]。針對相干的算法主要有相似性(Semb)、相關(guān)性(Corr)和特征值(Eig),其中相似性和相關(guān)性算法相對比較落后,對于識別微小斷層效果不理想,目前最新算法是基于傾角掃描的特征值算法,這種算法較以往的算法效果更好。
通過三種方法對比發(fā)現(xiàn),特征值相干對斷層的展布方向和接觸關(guān)系刻畫更清楚,對河道等沉積異常體刻畫效果更好(圖3)。
圖3 L42井區(qū)不同相干技術(shù)效果對比(1100 ms切片)
玫瑰花圖是將某一點(diǎn)1°到180°所有方位上裂縫的分布通過運(yùn)算形成;玫瑰花圖上某個方位的花瓣長度依賴于在該方位裂縫出現(xiàn)的頻率;玫瑰花圖分析方法常用來表征某一點(diǎn)應(yīng)力方向及大小,解釋斷裂系統(tǒng)的分布和走向,對于裂縫分布研究有重要意義。
從研究區(qū)大安寨段玫瑰花圖與相干融合 (圖4)分析來看,玫瑰花圖與相干分析的應(yīng)力發(fā)育區(qū)吻合性好,玫瑰花圖預(yù)測的裂縫主要發(fā)育在斷層的兩側(cè),與斷層伴生關(guān)系較好。玫瑰花圖不僅可以指示應(yīng)力方向,而且可以預(yù)測裂縫發(fā)育區(qū)帶。
圖4 L42井區(qū)玫瑰花圖與相干融合切片(1100 ms)
曲率本來是描述曲線彎曲的一種屬性,推廣到三維空間后,就變成描述曲面形狀的屬性。這種屬性與造成變形的應(yīng)力呈正相關(guān),因此,很早就有人利用曲率研究裂縫的發(fā)育程度。而早期是在平面圖(時間構(gòu)造圖或深度構(gòu)造圖)上計算,其計算結(jié)果受到解釋層位的影響。在地震數(shù)據(jù)體上計算曲率,避免了人為因素,使曲率更加真實地反映地下地層的變形,在研究斷層、裂縫等方面有較好的應(yīng)用前景。
L42井區(qū)侏羅系大安寨段的體曲率屬性能很好反應(yīng)微斷裂的發(fā)育及變化,地震剖面上每一個微斷裂、小揉皺在體曲率屬性圖上都表現(xiàn)為線性條帶。體曲率對斷層的發(fā)育區(qū)帶、展布方向和接觸關(guān)系,特別是對微斷裂的刻畫更為清晰;與其它屬性相比,效果最佳。從圖中可以看出,L42井區(qū)侏羅系大安寨段微斷裂十分發(fā)育,斷裂以北西向、近南北向為主(圖5)。
圖5 L42井區(qū)大安寨段體曲率屬性平面圖
研究區(qū)內(nèi)針對侏羅系鉆井較少,主要為針對深層礁灘的鉆井。L42井在鉆遇侏羅系大安寨的過程中油氣顯示良好,測試日產(chǎn)天然氣4.38×104m3/d,特征值相干、玫瑰花圖及體曲率屬性預(yù)測該井大安寨段裂縫發(fā)育(圖6)。針對侏羅系的水平井Lq009-H2井在鉆遇大安寨段的過程中,油氣顯示活躍,裂縫發(fā)育,測試日產(chǎn)天然氣2.74×104m3/d,原油1.3 t/d,實際鉆井情況與特征值相干、玫瑰花圖及體曲率屬性預(yù)測的裂縫吻合(圖7),最終獲得了較高的工業(yè)產(chǎn)能,進(jìn)一步證實了多屬性微斷裂預(yù)測方法的可靠性。
圖6 L42井大安寨段相干、玫瑰花圖和體曲率微斷裂預(yù)測圖
圖7 Lq009-H2井大安寨段相干、玫瑰花圖和體曲率微斷裂預(yù)測圖
通過本次多屬性微斷裂技術(shù)在L42井區(qū)侏羅系大安寨段的應(yīng)用,精細(xì)刻畫了該層段微斷裂特征,為井位優(yōu)選提供重要依據(jù),并取得如下認(rèn)識:
(1)構(gòu)造導(dǎo)向濾波后的地震資料相比原始地震資料更有利于對斷裂的識別。
(2)特征值相干對斷層的展布方向和接觸關(guān)系刻畫更清楚;玫瑰花圖不僅預(yù)測應(yīng)力大小及方向,也可以表征裂縫的發(fā)育程度;體曲率屬性不僅對斷裂的發(fā)育區(qū)帶、展布方向和接觸關(guān)系,特別是對微斷裂的刻畫更為清晰,而且相比其它屬性,效果最佳。
(3)應(yīng)用多屬性微斷裂預(yù)測技術(shù),指導(dǎo)了該區(qū)井位部署,獲得較好的應(yīng)用效果,在川中地區(qū)可以進(jìn)一步推廣應(yīng)用。
1 Chopra S , Marfurt K J﹒Seismic attributes for prospect identification and reservoir characteri-Zation[C]﹒SEG Geophysical Developments Series(No.11),2007.
2 張延慶,魏小東,王亞楠,等﹒譜分解技術(shù)在QL油田小斷層識別與解釋中的應(yīng)用[J]﹒石油地球物理勘探,2006,41(5):584-586.
3 紀(jì)學(xué)武,彭忻,臧殿光,等﹒多屬性微斷裂解釋技術(shù)[J]﹒石油地球物理勘探,2011,46(增刊1):117-120.