吳艷梅，廖光明，劉金華夏步余，劉健　(中石化江蘇油田分公司地質(zhì)科學(xué)研究院，江蘇 揚(yáng)州 225009)

地震精細(xì)描述技術(shù)在構(gòu)造巖性油藏滾動開發(fā)中的應(yīng)用

吳艷梅，廖光明，劉金華夏步余，劉健(中石化江蘇油田分公司地質(zhì)科學(xué)研究院，江蘇 揚(yáng)州 225009)

[摘要]我國中東部大多數(shù)油田已經(jīng)處于開發(fā)的中后期，含水高，產(chǎn)量下降快，滾動勘探開發(fā)技術(shù)的研究對于穩(wěn)產(chǎn)具有重要的意義。采用反二階微商層位處理技術(shù)、構(gòu)造模式分析技術(shù)、斷層綜合判別技術(shù)對研究區(qū)的構(gòu)造進(jìn)行精細(xì)解釋，采用薄層分頻解釋技術(shù)、地震正反演聯(lián)合預(yù)測邊界技術(shù)對薄儲層分布特征進(jìn)行預(yù)測，形成了針對斷塊復(fù)雜、開發(fā)程度高的巖性油藏的滾動勘探開發(fā)組合技術(shù)，并首次將該技術(shù)組合應(yīng)用于蘇北盆地ZW油田，取得了較好的開發(fā)效果。

[關(guān)鍵詞]構(gòu)造精細(xì)解釋；薄儲層精細(xì)預(yù)測；構(gòu)造巖性油藏；滾動開發(fā)；開發(fā)中后期

蘇北盆地ZW油田是在滾動背斜構(gòu)造背景上被斷層和巖性復(fù)雜化了的斷塊油田[1]。其主力開發(fā)層系古近系戴南組(E2d)主要發(fā)育扇三角洲沉積，以構(gòu)造-巖性油藏為主[2]，具有儲層薄、連通性差、高含水等特點(diǎn)，滾動開發(fā)難度很大[3]。筆者采用反二階微商層位處理技術(shù)、構(gòu)造模式分析技術(shù)、斷層綜合判別技術(shù)對研究區(qū)的構(gòu)造進(jìn)行精細(xì)解釋，采用薄層分頻解釋技術(shù)、地震正反演聯(lián)合預(yù)測邊界技術(shù)對薄儲層進(jìn)行研究處理，形成了斷塊復(fù)雜、開發(fā)程度高的巖性油藏的滾動勘探開發(fā)組合技術(shù)。

1基本技術(shù)原理

筆者通過將反二階微商層位處理技術(shù)、構(gòu)造模式分析技術(shù)、斷層綜合判別技術(shù)等多種構(gòu)造解釋技術(shù)和薄層分頻解釋技術(shù)、地震正反演聯(lián)合預(yù)測邊界技術(shù)等多種薄儲層預(yù)測技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了構(gòu)造-巖性油藏的精細(xì)描述，具體流程如圖1所示。

圖1　構(gòu)造-巖性油藏地震精細(xì)描述流程圖

1.1　儲層精細(xì)解釋技術(shù)

反二階微商層位處理技術(shù)就是對地震道提取負(fù)二階導(dǎo)數(shù)，利用二階導(dǎo)數(shù)能突出拐點(diǎn)信息的特點(diǎn)，突出地震同相軸中的波峰和波谷，從而提高同相軸的強(qiáng)度和連續(xù)性。由于開發(fā)中后期油藏的目的層通常為小層，而地震資料中的小層所對應(yīng)的同相軸能量較弱，地震解釋人為誤差相對增大，而采用該方法能夠大大提高微構(gòu)造形態(tài)及小時窗沿層屬性解釋的準(zhǔn)確性。

構(gòu)造模式分析技術(shù)利用了斷層在不同應(yīng)力環(huán)境下會產(chǎn)生不同斷層組合樣式的應(yīng)力理論，給出不同斷層組合樣式的模板，如圖2所示。斷層的斷距急劇減小時，通常會發(fā)育帚狀斷層(圖2(a))；高級序斷層發(fā)生彎折時，其凸盤發(fā)育發(fā)散狀斷層，凹盤發(fā)育眼球狀斷層(圖2(b))；拉張盆地中常發(fā)育多條平行于主斷層的次級斷層(圖2(c))；隨著拉力作用加大，平行斷層間發(fā)育多條斜交于斷層上的調(diào)節(jié)斷層，形成格子狀斷裂體系(圖2(d))[4]。對于斷層多、組合難度大、構(gòu)造無法確定的油田，可將上述構(gòu)造模式應(yīng)用于實(shí)際工區(qū)的分析。

圖2　斷層組合樣式示意圖

微斷層綜合分析技術(shù)是綜合利用了地震分析、屬性識別等多種技術(shù)手段，對油田的多種資料進(jìn)行綜合分析，從而提高微斷層解釋的準(zhǔn)確性和可靠性。其具體步驟為：①目的層地震特征分析，地震剖面上，同相軸的振幅變化、扭曲、錯斷等均可能為斷層；②沿層傾角屬性識別斷層走向，存在斷層的位置其傾角會發(fā)生變化，傾角屬性是以顏色的變化來反映傾角的變化，該方法可以揭示細(xì)小的斷層、地層學(xué)特征等[5]；③上下層位綜合分析，通過對地震剖面上下層位分析同相軸的振幅變化或錯斷，結(jié)合地層構(gòu)造，判斷微斷層的位置；④生產(chǎn)動態(tài)驗(yàn)證，利用已有的測井資料對微斷層的解釋結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，以保證其可靠性。

1.2　儲層精細(xì)預(yù)測技術(shù)

物源綜合分析法是將地震儲層預(yù)測的區(qū)域物源分析優(yōu)勢與井間對比的局部物源分析相結(jié)合，綜合分析物源，從而確定砂體發(fā)育區(qū)。對于斷層較多、構(gòu)造破碎的地區(qū)，地震儲層預(yù)測結(jié)果往往會受到斷層影響，預(yù)測的砂體分布可靠性較差。采用物源綜合分析方法，例如分別對砂體的縱向和橫向分布規(guī)律進(jìn)行預(yù)測，能夠得到砂層組的宏觀分布規(guī)律，再與井間砂體變化規(guī)律相結(jié)合，就可以得到精度較高的砂層組砂體預(yù)測厚度分布結(jié)果。該方法適用于斷塊區(qū)大套砂體的儲層分布規(guī)律研究。

地震波正反演聯(lián)合預(yù)測技術(shù)是綜合利用地震正、反演技術(shù)的優(yōu)勢，反演為正演提供砂體分布初始模型，正演模擬砂體分布規(guī)律，其具體步驟為：①以實(shí)際井點(diǎn)鉆遇的砂體為約束進(jìn)行地震反演，建立初始地質(zhì)模型；②利用地震正演技術(shù)對所提供的地質(zhì)模型進(jìn)行數(shù)值模擬，得到模型的地震響應(yīng)；③將模擬的地震響應(yīng)與實(shí)際地震響應(yīng)進(jìn)行對比，符合程度高則地質(zhì)模型為實(shí)際砂體分布模型，符合程度低則重新修改地質(zhì)模型，并重復(fù)上述步驟[6]。該方法能夠提供較為精確的砂體分布模型，因而適用于井間無斷層或斷層斷距較小時的邊界研究。

頻譜分解技術(shù)主要是依據(jù)薄層反射的調(diào)諧原理，薄的地層使得地震波穿層，由于各諧波近于同相的疊加，對波形的特征影響較小，但是會出現(xiàn)與地層厚度差異及其組合樣式相一致的頻譜系列特征[7]。該方法適用于地震資料品質(zhì)較好、構(gòu)造相對簡單地區(qū)的薄儲層研究。

2應(yīng)用效果

將上述針對斷塊復(fù)雜、開發(fā)程度高的巖性油藏的滾動勘探開發(fā)技術(shù)組合方法應(yīng)用于蘇北盆地ZW油田，取得了較好的效果。

2.1　儲層精細(xì)構(gòu)造解釋應(yīng)用效果

反二階微商層位處理技術(shù)、構(gòu)造模式分析技術(shù)、微斷層分析技術(shù)在ZW油田的應(yīng)用效果分別如圖3～5所示，其結(jié)果分析如下：

從圖3中可以看出，偏移剖面(圖3(a))進(jìn)行反二階微商層位處理后(圖3(b))，大大提高了弱同相軸反射強(qiáng)度，為小層的自動追蹤提供了條件，從而大大提高了小層解釋的準(zhǔn)確性。

圖3　偏移剖面與反二階微商層位處理剖面對比圖

利用構(gòu)造模式分析技術(shù)對ZW油田進(jìn)行構(gòu)造精細(xì)解釋，首先確定幾條主要斷層的構(gòu)造形態(tài)，然后進(jìn)一步確定次級斷層構(gòu)造形態(tài)。從平面構(gòu)造圖(圖4(a))上可看出，ZW構(gòu)造中主要斷層為Z②斷層及其北部發(fā)育的同期斷層C①斷層，2條斷層在西部斷距迅速減小，形成大小2個“帚狀”構(gòu)造；構(gòu)造中存在ZW和CZ共2個構(gòu)造高點(diǎn)，ZW和CZ的結(jié)合部作為2個斷背斜間的調(diào)節(jié)構(gòu)造，形成了由3條平行于Z②斷層的主斷層與多條斜交其上的小斷層組合成的“格子狀”斷裂體系，井上鉆遇斷層斷距最小只有十幾米。剖面(圖4(b))上，ZW油田構(gòu)造形態(tài)與平面形態(tài)相似性很強(qiáng)，構(gòu)造以Z⑥斷層為界，西部發(fā)育多條斜交于Z②斷層上的低序級斷層，東部發(fā)育幾條近似平行、根部斜交于Z②斷層上的低序級斷層，且中間發(fā)育多條斜交斷層。

圖4　ZW油田平面構(gòu)造(a)和剖面(b)構(gòu)造樣式示意圖

將微斷層綜合分析技術(shù)的4個步驟應(yīng)用于ZW油田，結(jié)果表明：

1)通過目的層地震特征分析，目的層同相軸均存在明顯的扭曲現(xiàn)象，可能存在斷層(圖5(a)中箭頭①和②)，因此存在2種可能的解釋方案——南傾斷層①或北傾斷層②。

2)該層傾角屬性(圖5(b))顯示的①、②兩條傾角變化帶，分別對應(yīng)圖5(a)中的箭頭①和②所示位置。

3)對地震剖面上下層位進(jìn)行綜合分析，顯示圖5(a)箭頭③、④、⑤、⑥處均有同相軸的振幅變化或錯段，其構(gòu)造均為南高北低，認(rèn)為斷層北傾更合理。

4)生產(chǎn)動態(tài)分析(圖5(c))顯示，注水井Z1井注水，采油井Z4井受效；而注水井Z3井注水，采油井Z2井受效，采油井Z5井不受效。這表明北傾斷層②更能合理解釋該現(xiàn)象，因此認(rèn)為該區(qū)塊的正確解釋方案為北傾斷層②。

圖5　ZW油田X區(qū)塊微斷層分析示意圖

2.2　儲層精細(xì)預(yù)測技術(shù)應(yīng)用效果

ZW油田E2d油藏主要為扇三角洲沉積，且構(gòu)造破碎，以構(gòu)造-巖性油藏為主，砂層薄，開發(fā)區(qū)塊小，因而需要采用多種預(yù)測技術(shù)對儲層進(jìn)行精細(xì)預(yù)測。筆者將適用于小、薄、斷層多的構(gòu)造-巖性油藏的儲層預(yù)測方法，即物源綜合分析技術(shù)、地震波正反演聯(lián)合預(yù)測技術(shù)、頻譜分解技術(shù)應(yīng)用于該油田，其效果分別如圖6～9所示。

注為戴南組二段4砂組。圖6　ZW油田預(yù)測砂體厚度圖(a)及Z48井-Z24井-Z102井井間地層對比圖(b)

ZW油田Z1井的主要生產(chǎn)層系見圖7(a)箭頭所示，其構(gòu)造高部位的Z27井該層系砂體不發(fā)育。為了更有效地開采該層系，需要預(yù)測兩口井之間的砂體邊界。首先對ZW油田進(jìn)行精細(xì)地震反演研究，圖7(a)是地震波波形與反演結(jié)果疊合圖，對Z1井和Z27井井間地震反演目的層段砂體分布規(guī)律進(jìn)行了刻畫；然后將井上縱向砂體分布與反演剖面上橫向砂體分布相結(jié)合，建立地震正演模型；最后計算得到圖7(b)所示地震正演響應(yīng)剖面，其目的層同相軸的3個變化特征與實(shí)際地震剖面基本符合，由此可明確砂體邊界，確定滾動挖潛區(qū)域。

圖7　正、反演聯(lián)合預(yù)測對比圖

將頻譜分解技術(shù)應(yīng)用于ZW油田外圍E2d的8號砂層剩余油分布研究。利用連續(xù)小波變換提取了40~70Hz多個頻率屬性(圖8(a)～(d))，圖中清楚顯示60Hz頻率屬性對該層響應(yīng)最強(qiáng)。通過對井點(diǎn)分析砂體厚度分布圖、全頻帶地震屬性分布圖和60Hz頻率屬性圖(圖9(a)～(c))進(jìn)行對比分析認(rèn)為，60Hz頻率屬性圖相比全頻帶地震屬性分布圖，更能有效反映有井區(qū)域E2d的8號砂層?xùn)|部比西部發(fā)育的特點(diǎn)，圖中顯示C6井東部及C4井西北部儲層均比較發(fā)育(圖9(c)中橢圓所示)，可能有剩余油富集。

圖8　E2d的8號砂層不同頻率頻譜屬性圖

圖9　　E2d的8號砂層砂體厚度與地震屬性對比圖

3結(jié)語

該次研究針對構(gòu)造復(fù)雜帶的構(gòu)造-巖性油藏研究，提出了適用于斷塊復(fù)雜、開發(fā)程度高的巖性油藏的滾動勘探開發(fā)組合技術(shù)，其中構(gòu)造模式分析技術(shù)能夠有效解決斷塊區(qū)斷層組合難度大的問題；層位和微斷層精細(xì)解釋方法為開發(fā)區(qū)塊的精細(xì)研究提供了依據(jù)，同時也為儲層預(yù)測提供了可靠的基礎(chǔ)資料；物源綜合分析法打破了固有的復(fù)雜斷裂帶無法有效預(yù)測儲層的思維，從面和線上精細(xì)預(yù)測儲層；斷塊內(nèi)正反演聯(lián)合預(yù)測邊界技術(shù)和頻譜分解技術(shù)預(yù)測薄儲層，為薄油層的空間展布提供了更準(zhǔn)確的判斷。

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[編輯]龔丹

[引著格式]吳艷梅，廖光明，劉金華，等.地震精細(xì)描述技術(shù)在構(gòu)造巖性油藏滾動開發(fā)中的應(yīng)用[J].長江大學(xué)學(xué)報(自科版) ,2015,12(29):22~27.

[中圖分類號]P631.44

[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A

[文章編號]1673-1409(2015)29-0022-06

[作者簡介]吳艷梅(1984-)，女，碩士，工程師，現(xiàn)從事石油開發(fā)物探研究，wuyanmei.jsyt@sinopec.com。

[收稿日期]2015-06-09