井震結(jié)合精細(xì)刻畫斷層方法研究及應(yīng)用

李雪松 （中石油大慶油田有限責(zé)任公司勘探開發(fā)研究院，黑龍江 大慶163712）

大慶長垣油田水驅(qū)已進(jìn)入特高含水期開發(fā)階段，隨著油田開發(fā)程度的增加，開發(fā)井網(wǎng)密度的加大，以及開發(fā)過程中一些重大工藝措施等，導(dǎo)致剩余油的分布高度零散，僅依靠井資料和常規(guī)的調(diào)整挖潛措施改善開發(fā)效果的難度較大。三維地震具有橫向分辨率高、資料空間連續(xù)好的優(yōu)勢，可在橫向上改善井資料的不足，有效描述微幅度構(gòu)造形態(tài)、小斷層的分布、井間砂體的連通性等地質(zhì)特征。在油田開發(fā)形勢迫切需要的情況下，近年來，大慶長垣油田開展了井震結(jié)合油藏精細(xì)構(gòu)造研究工作。研究成果有效地指導(dǎo)了補(bǔ)充調(diào)整井部署、高效井及水平井部署、方案調(diào)整優(yōu)化、完善斷層附近注采關(guān)系、過渡帶外擴(kuò)布井等方案的制定和實施，為進(jìn)一步完善“水聚兩驅(qū)注采關(guān)系、挖潛剩余油、提高采收率”作出了顯著的貢獻(xiàn)，展現(xiàn)了良好的開發(fā)應(yīng)用前景［1］。

杏六區(qū)面積4.56km2，油水井總數(shù)622口，井網(wǎng)密度136.4口／km2。1968年基礎(chǔ)井網(wǎng)排液拉水線全面投產(chǎn)，先后經(jīng)歷注水恢復(fù)壓力、自噴轉(zhuǎn)抽，1987年進(jìn)行一次加密調(diào)整，1997年進(jìn)行二次加密調(diào)整，2007年進(jìn)行三次采油和三次加密調(diào)整［1］。該區(qū)塊投產(chǎn)至今綜合含水率已達(dá)到94.0%，在該條件下，尋找潛力、保持油田穩(wěn)產(chǎn)越來越難。因此，杏六區(qū)作為攻關(guān)和生產(chǎn)應(yīng)用的重點區(qū)塊，開展了井震結(jié)合精細(xì)刻畫斷層方法研究，明確了大小斷層的分布特征，并在指導(dǎo)斷層附近大斜度定向高效井的開發(fā)實踐中獲得了較好的應(yīng)用效果。

1 主干斷層解釋方法

采取地震剖面，結(jié)合等時切片和相干體、邊棱檢測的沿層切片，解釋主干斷層。地震剖面落實斷層的縱向延伸及斷面形態(tài)；各種屬性切片落實主要斷層的走向和平面組合關(guān)系。為達(dá)到精細(xì)刻畫斷層的目的，在常規(guī)解釋的基礎(chǔ)上應(yīng)用了以下幾種方法［2，3］。

1.1 利用彩色變密度剖面識別斷層

有些斷層波峰發(fā)生扭曲，但波谷可能錯斷。該類斷層在常規(guī)剖面上，由于習(xí)慣于尋找波峰特征信息而忽略了波谷信息，往往很難判斷是斷層還是巖性引起的變化。在變密度剖面上，波峰、波谷均被顏色充填，波峰、波谷的信息同時展現(xiàn)，可做為鑒別斷層的一個依據(jù)。

1.2 利用水平切片和面塊切片解釋主斷層

在水平切片或面塊切片上，斷層兩側(cè)的地層產(chǎn)狀、傾角以及巖性都會發(fā)生變化，它們的地震反射特征也會有明顯差別，因此可以根據(jù)同相軸的振幅、頻率、連續(xù)性以及延伸方向等的變化特征較好地識別出大斷層，有助于構(gòu)造解釋（圖1）。

圖1 斷層常規(guī)剖面（a）與水平切片（b）聯(lián)合解釋示意圖

1.3 利用相干數(shù)據(jù)體分析斷層展布

相干數(shù)據(jù)體是三維地震相干性的估計值，斷層附近的地震道通常與相鄰道的地震特征不同，從而會出現(xiàn)局部的道與道之間的相干性突變，因此在相干數(shù)據(jù)體切片上，就能得到斷層面附近有規(guī)律的低相干值，這些低相干值能真正反映出斷裂的展布規(guī)律［4］（圖2）。

圖2 斷層常規(guī)剖面（a）與相干數(shù)據(jù)體切片（b）聯(lián)合解釋示意圖

1.4 利用斷裂展布法解釋區(qū)域構(gòu)造形態(tài)

斷裂展布法就是利用淺、中、深特征相對比較明顯的若干個反射層位來確定斷層的位置。解釋時，給每一條斷層規(guī)定和相鄰斷層差別明顯的顏色，有利于在另一個方向的剖面上找到各個斷層的相應(yīng)位置，然后對每條斷層的斷面逐點閉合，并且對聯(lián)絡(luò)線要像對主測線一樣認(rèn)真解釋。該方法可使走向和主測線方向相近的斷層不會被漏掉，斷層組合更加可靠［5］。

2 小斷層精細(xì)刻畫方法

2.1 井?dāng)帱c引導(dǎo)小斷層地震識別技術(shù)流程

井?dāng)帱c引導(dǎo)小斷層地震識別方法是在細(xì)化常規(guī)地震斷層解釋流程基礎(chǔ)上，利用密井網(wǎng)開發(fā)區(qū)井?dāng)帱c數(shù)據(jù)庫完善的有利條件提高斷層的解釋精度，其主要流程如圖3所示。

2.2 斷點引導(dǎo)小斷層識別與組合

利用時間域的井?dāng)帱c信息引導(dǎo)地震資料難以準(zhǔn)確確定小斷層和大斷層末梢的位置［6］，為此，應(yīng)用“剖面定向、平面定位、三維組合”確定斷層展布特征的井震結(jié)合斷層解釋思路，利用地震剖面、相干體剖面、螞蟻體剖面并結(jié)合時間域的井?dāng)帱c數(shù)據(jù)確定斷層的傾向和位置［7］。

對于垂直斷距較小的斷層，如圖4所示的相鄰3口井通過鄰井對比解釋的4.5、5.5、3m斷距斷點，在沒有三維地震資料前并未組合成一條斷層［8］。僅利用地震資料解釋時發(fā)現(xiàn)，該斷層在原始地震剖面、相干體剖面、螞蟻體剖面上雖然有顯示，但仍難以確定具體位置和延伸長度，而且在原始地震剖面、相干體剖面、螞蟻體剖面中類似的異常很多，很難判斷是否是由真正的斷層引起的異常。采用了井?dāng)帱c引導(dǎo)小斷層地震識別方法，利用時間域的井?dāng)帱c信息對地震的異常響應(yīng)進(jìn)行甄別，同時通過井?dāng)帱c的標(biāo)定在地震剖面上確定斷層真正的空間位置，最終將3口井的斷點組合成為一條斷層。

圖3 井?dāng)帱c引導(dǎo)小斷層地震識別流程

圖4 小斷距斷層的地震響應(yīng)

3 指導(dǎo)開發(fā)應(yīng)用

應(yīng)用上述斷層刻畫方法，對研究區(qū)的斷層進(jìn)行了精細(xì)刻畫，并進(jìn)行了井震聯(lián)合構(gòu)造建模，大大提高了研究區(qū)斷層的描述精度，確保了小斷層的準(zhǔn)確解釋，與大斷層的銜接關(guān)系更加合理［9］。在平行于250＃斷層上升盤的位置發(fā)現(xiàn)了3條小斷層，分別是250－11＃、250－12＃和250－13＃，大小斷層間形成地壘構(gòu)造，構(gòu)造清楚，注采不完善，分析認(rèn)為是剩余油富集。按照“站高點、掏墻角”的挖潛思路，在250＃斷層上升盤沿斷層面設(shè)計4口多靶點定向井，分別是杏5－4－斜丙41井、杏6－1－斜丙383井、杏6－1－斜丙403井和杏6－2－斜6392井，來挖掘斷層上升盤剩余油（圖5）。

4口多靶點定向井沿斷層面下方，平行于斷層鉆井，可增加油層視厚度，與直井相比可以增加泄油體積，穿越斷層下盤的所有油層，能夠較好地挖掘整個斷層面附近的剩余油，可以達(dá)到補(bǔ)鉆多口直井的效果，完善被斷層隔開部分油層的注采關(guān)系［10］。截至2012年4月，4口多靶點定向井全部成功完鉆投產(chǎn)，目的層砂巖鉆遇率100%，投產(chǎn)初期平均單井日產(chǎn)液40.1t，日產(chǎn)油13.2t（表1），高于區(qū)塊油井平均日產(chǎn)油5倍，含水率64.3%，低于區(qū)塊平均綜合含水率30個百分點，取得了非常好的開發(fā)效果。

4 結(jié)論與認(rèn)識

1）井震結(jié)合精細(xì)刻畫斷層方法有效融合了地震和鉆井上的斷層信息，結(jié)合二者的優(yōu)點，能夠更加準(zhǔn)確地識別斷層，可在密井網(wǎng)開發(fā)區(qū)推廣應(yīng)用。

2）在杏六區(qū)研究并應(yīng)用井震結(jié)合精細(xì)刻畫斷層方法，成功指導(dǎo)、設(shè)計并實施了多靶點定向井挖潛斷層附近剩余油的工作，取得了較好效果。該方法在高含水開發(fā)階段指導(dǎo)部署特殊井型有效挖掘斷層附近潛力具有重要意義。

圖5 250＃斷層SⅡ頂構(gòu)造圖

表1 4口多靶點定向井開發(fā)效果表

［1］梁文福 .喇嘛甸油田厚油層多學(xué)科綜合研究及挖潛 ［J］.大慶石油地質(zhì)與開發(fā)，2008，27（2）：68～72.

［2］李操，王彥輝，姜巖 .基于井?dāng)帱c引導(dǎo)小斷層地震識別方法及應(yīng)用 ［J］.大慶石油地質(zhì)與開發(fā)，2011，30（1）：19～22.

［3］趙翰卿 .對儲層流動單元的認(rèn)識及建議 ［J］.大慶石油地質(zhì)與開發(fā)，2001，20（3）：8～10.

［4］李潔，郝蘭英，馬利民 .大慶長垣油田特高含水期精細(xì)油藏描述技術(shù) ［J］.大慶石油地質(zhì)與開發(fā)，2009，28（5）：83～90.

［5］王渝民 .油田開發(fā)30年技術(shù)實踐 ［M］.北京：石油工業(yè)出版社，2000：64～69.

［6］呂曉光，趙翰卿，付志國，等 .河流相儲層平面連續(xù)性精細(xì)描述 ［J］.石油學(xué)報，1997，18（2）：66～71.

［7］劉波，劉振，王廣運，等 .大慶老區(qū)水平井地質(zhì)設(shè)計方法 ［J］.大慶石油地質(zhì)與開發(fā)，2003，22（5）：46～48.

［8］劉義坤，畢永斌，隋新光 .高含水后期油田開發(fā)指標(biāo)預(yù)測 ［J］.大慶石油地質(zhì)與開發(fā)，2008，27（1）：58～60.

［9］江懷友，李治平，鐘太賢，等 .世界低滲透油氣田開發(fā)現(xiàn)狀與展望 ［J］.特種油氣藏，2009，16（4）：13～17.

［10］王學(xué)忠 .探討簡單直接法在油田開發(fā)中的應(yīng)用 ［J］.特種油氣藏，2010，17（1）：19～22.