基于GeoEast軟件的復(fù)雜斷裂刻畫技術(shù)及在大宛齊油田的應(yīng)用效果

張建偉，劉永雷，羅 欣，趙 麗，李樹珍，尹 寧

(1.西安石油大學(xué)，陜西西安 710065；2.中國石油東方地球物理公司研究院庫爾勒分院)

基于GeoEast軟件的復(fù)雜斷裂刻畫技術(shù)及在大宛齊油田的應(yīng)用效果

張建偉1，2，劉永雷2，羅 欣2，趙 麗2，李樹珍2，尹 寧2

(1.西安石油大學(xué)，陜西西安 710065；2.中國石油東方地球物理公司研究院庫爾勒分院)

塔里木盆地大宛齊油田是典型的復(fù)雜斷塊型油田，開發(fā)過程中面臨油氣水關(guān)系復(fù)雜、井間矛盾突出、注水困難等一系列問題，對斷裂的分級精細(xì)刻畫是解決大宛齊油田滾動開發(fā)各種難題的關(guān)鍵。為此依托淺三維地震資料，運用GeoEast軟件的解釋性處理特色技術(shù)，摸索出了一套完整的斷裂分級精細(xì)刻畫技術(shù)流程，識別出大宛齊油田三級斷裂形態(tài)特征；經(jīng)大量已鉆井資料驗證，斷裂預(yù)測結(jié)果可靠、精度高，為大宛齊油田滾動開發(fā)、注水方案編制等工作提供了可靠的基礎(chǔ)圖件。

大宛齊油田；斷裂刻畫；斷裂屬性

1 地質(zhì)概況

大宛齊油田位于塔里木盆地庫車坳陷的拜城凹陷，是受古近系鹽底辟作用形成的穹隆狀背斜,斷層發(fā)育、斷塊眾多，而且越淺斷裂越發(fā)育[1]。目前已探明油氣藏主要集中分布在穹隆背斜核部拱張地塹內(nèi)[1]，產(chǎn)層埋深一般為0～800 m，以100～300 m為主。在探明油氣區(qū)5.4 km2內(nèi)，已鉆井500多口，局部井網(wǎng)50×100 m，測井識別砂層共2.4萬多個，平均砂層厚度僅僅1.7 m，以特別破碎、儲層很薄的小型斷塊型油氣藏為主要類型。開發(fā)10多年來，由于缺乏淺層地震研究成果，油氣開發(fā)面臨油氣水關(guān)系復(fù)雜、高含水、井間矛盾突出等一系列問題。多年研究形成共識：鹽拱背景下斷至鹽頂不整合面的大斷裂控制油氣垂向運移，淺層異常破碎的小斷裂控制油氣的匹配成藏，砂體和斷裂組合構(gòu)成了立體疏導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)，斷裂起主要控油作用。

該區(qū)目的層段庫車組地質(zhì)條件復(fù)雜，小斷層異常發(fā)育，巖性橫向縱向變化很快，含油氣水流體豐富，造成地震剖面的同向軸較雜亂、相鄰剖面變化快，依據(jù)常規(guī)斷裂解釋技術(shù)進行識別非常困難。

2 斷裂精細(xì)分級刻畫技術(shù)

GeoEast地震數(shù)據(jù)解釋系統(tǒng)提供了比較全面的地震屬性計算功能，在屬性的分析、綜合應(yīng)用方面較一般解釋軟件具有明顯優(yōu)勢。這些特色技術(shù)在大宛齊三維地震工區(qū)得到了很好的應(yīng)用[2-5]。

2.1 GeoEast軟件解釋性處理技術(shù)

在地震資料中，反射層位的傾角和方位角非常重要，是各種地震屬性的基礎(chǔ)。目前，GeoEast解釋系統(tǒng)可以在未拾取層位的情況下通過多窗口傾角掃描計算三維地震反射層的傾角和方位角。

GeoEast系統(tǒng)中的構(gòu)造導(dǎo)向濾波技術(shù)能夠較好地實現(xiàn)疊后處理[6]，其目的是提高地震數(shù)據(jù)的信噪比，使地震數(shù)據(jù)同相軸的連續(xù)和間斷特征更明顯，提高層位追蹤可信度。但這樣的濾波需滿足定向性分析、邊緣檢測、邊緣保護性定向濾波這三個條件。為了滿足這三個條件，GeoEast軟件利用地層傾角和方位角沿地層進行定向性濾波；利用相干和曲率結(jié)果來判斷地層主要的不連續(xù)性，達(dá)到邊緣檢測的目的；分析不連續(xù)性的意義，有意義的不平滑，沒有意義的進行平滑，從而達(dá)到邊緣保護性濾波的目的。

通過GeoEast軟件進行解釋性處理后，地震資料品質(zhì)明顯提高，斷裂更清晰、同向軸橫向更連續(xù)，達(dá)到了預(yù)期目的。

2.2 相干屬性技術(shù)

地震相干體技術(shù)在斷層識別、特殊巖性體解釋等方面較常規(guī)三維數(shù)據(jù)體有明顯的優(yōu)勢，在解決斷層和巖性變化等地質(zhì)問題中發(fā)揮了關(guān)鍵作用[7],目前,相干體技術(shù)多應(yīng)用于對斷層和巖性異常的識別[8]，能夠準(zhǔn)確識別斷層及地層不連續(xù)變化，甚至能夠更加準(zhǔn)確地給出斷裂帶的產(chǎn)狀及延展方向，直至探明更小的地質(zhì)異常體。應(yīng)用三維相干和方差數(shù)據(jù)體時間切片和沿層切片進行構(gòu)造解釋和巖性解釋，可以幫助解釋人員迅速認(rèn)識構(gòu)造及巖性的整體空間展布特征，從而達(dá)到加快解釋速度、提高解釋精度及縮短勘探周期的目的。

2.3 屬性比例融合技術(shù)

屬性比例融合技術(shù)為GeoEast解釋系統(tǒng)的又一特色技術(shù)，就是將整個數(shù)據(jù)體按一定比例融合在一起生成新的數(shù)據(jù)體。融合后的數(shù)據(jù)體同時包含了之前兩個數(shù)據(jù)體的關(guān)鍵信息，使得解釋人員更容易對兩種數(shù)據(jù)體進行比較，比如原始地震數(shù)據(jù)體與相干屬性、相干能量梯度屬性、方差屬性、邊緣檢測屬性、紋理屬性、曲率體屬性等數(shù)據(jù)體融合顯示，可以互相驗證，提高斷裂解釋的精度。在屬性提取過程中，通過屬性參數(shù)的優(yōu)化試驗，分別獲得大中小三級斷裂的優(yōu)勢屬性，再通過把優(yōu)選出的斷裂屬性進行多次壓縮后得到最優(yōu)化結(jié)果。

2.4 邊緣保護濾波技術(shù)

地震資料通過一定的數(shù)學(xué)算法可轉(zhuǎn)化為便于解釋的某種地震屬性體，但屬性體中存在的噪音會嚴(yán)重影響屬性體的品質(zhì)，這些噪音一部分是由地震資料帶入，另一部分則由地震屬性在提取過程中自身算法引入，均可以通過邊緣保護平滑濾波得到壓制。邊緣保護平滑濾波在保存屬性體的有用信息的同時壓制噪音，包括兩個過程： ①邊緣檢測，確定非邊緣區(qū)域；②平滑，在非邊緣區(qū)域內(nèi)對目標(biāo)點平滑。

2.5 技術(shù)思路總結(jié)

通過GeoEsst在大宛齊油田地震資料處理的大量試驗，總結(jié)出以下技術(shù)路線：①多方位傾角掃描，獲得地震資料的細(xì)部信息；②解釋性處理，提高地震資料的精度；③提取各種幾何屬性，優(yōu)選適合本工區(qū)的優(yōu)勢屬性；④通過對屬性的優(yōu)選、融合，獲得最能清晰反映斷裂的最優(yōu)屬性；⑤邊緣保護濾波使得斷裂屬性更清晰；⑥斷裂屬性指導(dǎo)平剖結(jié)合精細(xì)解釋，提高斷裂解釋的效率并保證斷裂符合地質(zhì)規(guī)律。在應(yīng)用該技術(shù)路線時，針對不同級別的斷裂目標(biāo)，調(diào)整屬性參數(shù)，分別獲得大、中、小各級斷裂的精細(xì)成果。

3 解釋成果驗證

3.1 示蹤劑驗證

以112井為例。示蹤劑結(jié)果顯示，在目的層段112井與西部的兩口井連通，而與東部兩口井不連通。在斷裂屬性剖面上可以清楚地看到112井東部一條西傾斷層把其與東部地層分隔開。在斷裂屬性平面圖上也清楚地反映出112井東側(cè)發(fā)育一條近南北向延伸的大斷裂(圖1)。

圖1 112井示蹤劑情況

3.2 鉆井識別斷裂驗證

大宛齊油田淺層地層特別破碎，利用鉆井資料識別較完整斷裂非常困難，僅2011年在DW20井區(qū)約0.6 km2范圍內(nèi)，利用測井資料確定了3條斷裂，F(xiàn)1可靠， F2不太可靠、F3比較可靠。在相干屬性平面圖及地震剖面上，F(xiàn)1斷層能夠很清楚地被識別(圖2)；F2斷裂也能大致反映；F3斷裂也能比較清楚地被識別。所以，相干屬性平面圖是真實可靠的，能夠滿足斷裂解釋的要求，并且精度比較高。

3.3 調(diào)整注水井網(wǎng)

在本次研究成果完成之前，開發(fā)部門按照“反七點法面積注水”制定了一套大宛齊油田注水方案。由于之前無目的層段地震研究成果參考，無法考慮地下地質(zhì)情況。結(jié)合本次斷裂構(gòu)造研究成果后發(fā)現(xiàn)，注水方案需要調(diào)整。以西段某井區(qū)為例，在注水井網(wǎng)中存在非?？煽康拇髷嗔眩⑺畷r應(yīng)避開此類大斷裂，以免注水無效。

4 結(jié)論

基于GeoEast軟件的解釋性處理可以使資料品質(zhì)具有較大的提升空間，尤其為斷裂刻畫奠定了堅實的基礎(chǔ)，但不同的屬性在不同工區(qū)的地震數(shù)據(jù)體的表現(xiàn)各不相同，必須經(jīng)過試驗優(yōu)選出針對性的優(yōu)勢屬性，然后對優(yōu)勢屬性再進行優(yōu)選、壓縮，以期得到最優(yōu)化的斷裂屬性。針對不同級別的斷裂，必須優(yōu)選參數(shù)才能獲得較好的效果。地震屬性可以有效指導(dǎo)手工解釋，大幅度提高解釋效率，但是也不能

圖2 鉆井識別斷裂與本次研究成果對比

輕視地質(zhì)分析的作用，只有物探技術(shù)與地質(zhì)理論的緊密結(jié)合才能獲得比較理想的地震解釋成果。

[1] 索孝東,于登躍.油氣地球化學(xué)勘探在大宛齊油田滾動開發(fā)中的應(yīng)用[J].天然氣地球科學(xué)，2005，16(1)：64-68.

[2] 詹仕凡，萬忠紅，陳茂山．新一代三維地震屬性研究進展及發(fā)展方向[A]//中國地球物理年會文集[C].北京：石油工業(yè)出版社，2010：513-514.

[3] 王宏琳，羅國安．國產(chǎn)地震處理解釋軟件的發(fā)展[J].石油地球物理勘探，2013，48(2):325-331.

[4] 王雷，陳海清，陳國文,等．應(yīng)用曲率屬性預(yù)測裂縫發(fā)育帶及其產(chǎn)狀[J].石油地球物理勘探，2010,45(6):885-889.

[5] 代雙河，陳志剛，于京波,等．流體活動性屬性技術(shù)在KG油田儲集層描述中的應(yīng)用[J].石油勘探與開發(fā)，2010,37(5):573-578.

[6] 凌東明，張建偉，曾祥州，等.GeoEast解釋系統(tǒng)在塔里木盆地碳酸鹽巖研究中的應(yīng)用[J].石油地球物理勘探，2014,49(增刊1)：173-178.

[7] 吳永平,王 超.三維相干體技術(shù)在三維精細(xì)構(gòu)造解釋中的應(yīng)用[J].斷塊油氣田, 2008，15(2): 27-29.

[8] 張海燕,陳樹民.本征值相干體技術(shù)在松遼盆地北部精細(xì)地質(zhì)研究中的應(yīng)用[J].大慶石油地質(zhì)與開發(fā), 2008，27(2): 140-142.

編輯：李金華

1673-8217(2015)05-0031-03

2015-04-15

張建偉，工程師，在職研究生，1979年生， 2003年畢業(yè)于中國礦業(yè)大學(xué)地質(zhì)專業(yè)，主要從事地球物理解釋工作。

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