奧陶系碳酸鹽巖縫洞刻畫淺析—以塔河十區(qū)西為例

葛星盧智慧(中國石油化工集團(tuán)公司西北油田分公司勘探開發(fā)研究院，新疆烏魯木齊830011)

1 研究區(qū)域地質(zhì)概況

十區(qū)西地表海拔高度950m 左右。地層系統(tǒng)三疊系以上為陸相碎屑巖沉積、石炭系為海陸交互相碎屑巖夾薄層灰?guī)r、奧陶系為海相碳酸鹽巖。其中奧陶系碳酸鹽巖經(jīng)風(fēng)化剝蝕而形成的眾多低幅度的風(fēng)蝕殘丘，裂縫及溶蝕孔洞發(fā)育，儲層的非均層性極強(qiáng)。

2 研究區(qū)域斷裂展布

2.1 研究區(qū)域主干斷裂識別

十區(qū)西主干斷裂在奧陶系發(fā)育規(guī)模較大，縱橫向連續(xù)性較好，易識別。螞蟻體，精細(xì)相干均反映主干斷裂連續(xù)性好，各期主干斷裂切割關(guān)系明顯。

2.2 研究區(qū)域次級斷裂識別

十區(qū)西次級斷裂識別，運(yùn)用多種識別技術(shù)，包含精細(xì)相干技術(shù)、頻譜分解不連續(xù)性檢測、螞蟻體。

(1)相干斷裂識別技術(shù)。計算地震相干數(shù)據(jù)體的目的主要是突出不相干的地震信息(低的相關(guān)值)，從而由縱向和橫向上的局部波形相似性得到三維地震相干性的估計值。地震相干技術(shù)的主要對象是地震反射波形，目的是確定地下儲層的橫向巖性變化，當(dāng)某套地層有斷裂發(fā)育時，其發(fā)育特點在地震剖面上應(yīng)該有反映，波形特征應(yīng)該有變化。用多道相似性準(zhǔn)則去衡量它，找出波形特征的變化與相似系數(shù)的關(guān)系，根據(jù)已知區(qū)相似系數(shù)的變化規(guī)律，預(yù)測是否有斷裂發(fā)育。

第三代相干算法與第一代、第二代相干相比更多考慮了在相干道中占主要地位的目標(biāo)道，因此，基于該算法的相干屬性體具有更高的橫向分辨率。

(2)譜分解不連續(xù)性檢測。EPoffice軟件的頻譜分解不連續(xù)檢測屬性，針對雜亂不連續(xù)性有著很好的效果，尤其是針對串珠外圍的雜亂反射，能夠很好的識別，但其特點是連續(xù)性相對較差，敏感性強(qiáng)，突變明顯。針對研究區(qū)的次級斷裂，相對于串珠外圍的雜亂反射，其連續(xù)性要好很多，采用頻譜分解不連續(xù)性檢測屬性，不能有效的的識別次級斷裂。

(3)螞蟻體識別技術(shù)。碳酸鹽巖非均質(zhì)性極強(qiáng)，串珠等地震異常反射對不連續(xù)性屬性造成很大影響，采用螞蟻識別技術(shù)，能夠很好的壓制地震異常反射。主干斷裂規(guī)模相對較大，空間連續(xù)性較強(qiáng)，圖中主干斷裂特征明顯，連續(xù)性好，能有效反映主干斷裂發(fā)育特征，同時部分伴生的次級斷裂及花狀斷裂特征，也能夠識別出，但針對次級斷裂，螞蟻體屬性連續(xù)性太強(qiáng)，反射較雜亂，在次級斷裂識別中，主要參考和輔助其他次級斷裂識別屬性。

3 奧陶系碳酸鹽巖縫洞刻畫技術(shù)進(jìn)展概況

3.1 縫洞刻畫技術(shù)研究成果概況

縫洞地質(zhì)體，是由不同尺度的洞、孔和縫組成的集合體。塔河碳酸鹽巖油藏具有地震分辨率大于實際鉆遇縫洞尺度，精細(xì)預(yù)測及量化難度大，地質(zhì)控因多且復(fù)雜，造成預(yù)測難度大的特點，從生產(chǎn)實踐出發(fā)，初步把縫洞按尺度分成三種類別：定量刻畫、半定量識別和定性預(yù)測。目前認(rèn)為地震成像的縱向分辨率為1/4波長，塔河奧陶系碳酸鹽巖地層主要為灰?guī)r，速度6000m/s，目的層主頻30Hz，縱向分辨率的高度應(yīng)為50m，溶洞定量刻畫臨界值高度基本確認(rèn)為50m，即溶洞高度大于50m 時，其體積大小，外形輪廓特征，頂?shù)走吔缂翱臻g結(jié)構(gòu)特征能進(jìn)行定量描述。

當(dāng)溶洞高度小于50m，巖溶縫洞在地震剖面上最典型的特征是“串珠”反射，雖然不能分辨其外形輪廓，但其空間位置、中心點的識別和描述比較可靠，能進(jìn)行半定量識別。若儲層以洞和縫的形式表現(xiàn)，鉆井揭示洞穴高度1～10m 最為常見，通過正演模擬2～8m 的孔洞地震反射以雜亂反射為主，當(dāng)縫洞高度小于10m 時，僅能在地震剖面上描述其雜亂反射特征，這個尺度為定性描述。

大尺度縫洞可以精細(xì)刻畫外形輪廓特征，頂部邊界及空間結(jié)構(gòu)特征，進(jìn)行定量描述；中小尺度溶洞只能識別空間位置、縫洞中心點，體積計算不確定性大，僅能半定量描述；孔縫尺度儲集體僅能在平面上大致預(yù)測其分布范圍，多為定性描述。

刻畫技術(shù)由“十二五”及前期的異常體輪廓刻畫發(fā)展到現(xiàn)在內(nèi)部結(jié)構(gòu)及定量刻畫，鉆井放空漏失率顯著提高，由30%提高到58%。縫洞刻畫技術(shù)由前期大致外形輪廓向空間位置、內(nèi)部結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，定量刻畫逐步落實(見表1)。

3.2 中尺度“三定”技術(shù)

中尺度“三定”技術(shù)既應(yīng)用三種技術(shù)方法確定中尺度縫洞中心點位置，具體為疊前深度偏移定方向、分頻定橫向、反演定縱向?！叭ā奔夹g(shù)在開發(fā)措施上報中起到了重要作用。

3.2.1 解決成像問題，提高縫洞體平面位置精度

疊前深度偏移主要解決成像問題，提高縫洞體平面位置精度。奧陶系由于油藏埋深大，實際情況比較復(fù)雜，時間偏無法適應(yīng)地層傾角大(構(gòu)造劇烈)，橫向速度變化快情況，深度偏與時間偏相比，速度模型不同、精度有提升，成像方法有改進(jìn)，2015年1月開始應(yīng)用深度偏資料共計部署開發(fā)井65口(含調(diào)整)，完鉆55口，放空漏失35口，放空漏失概率63.6%，酸壓完井29口，酸壓率53%，比前期67%降低14個百分點；

表1縫洞刻畫技術(shù)研究進(jìn)展

3.2.2 分頻可提高橫向分辨率

不同地質(zhì)體的響應(yīng)信號頻率不同，通常地震信號是多個地質(zhì)體不同頻率的復(fù)合信號，通過分頻技術(shù)對復(fù)合信號進(jìn)行分解，頻率反推地質(zhì)體?？p洞分頻能量能刻畫中尺度縫洞體橫向邊界、逼近實際寬度，有效區(qū)分相鄰縫洞，高頻可刻畫小串珠。目前單頻體常用方法有小波變換、廣義S變換。

3.2.3 反演相對振幅能量可提高振幅縫洞縱向分辨率

通過正演論證，反射波與繞射波在特征上一致，反演對于提高縫洞刻畫精度仍然有效，以暗河、串珠為對象開展了多種反演效果對比，基本一致。反演有利于提高縫洞體的縱向分辨率，確定頂、底面，刻畫縱向尺度，分辨縱向多套縫洞結(jié)構(gòu)，目前常用的疊后反演技術(shù)有稀疏脈沖反演、隨機(jī)模擬反演。

3.2.4 “三定”技術(shù)應(yīng)用效果

“三定”技術(shù)用于縫洞儲集體的空間精準(zhǔn)定位，靶點設(shè)計、措施排查，落實了井-洞錯位動用，提出并實現(xiàn)了井-洞錯位的小井距側(cè)鉆動用8口，100%放空漏失，平均側(cè)鉆距離152m；支撐措施24 井次，有效18井次，增油4.8萬噸。

4 結(jié)語

為提高塔河油田采收率，開展奧陶系碳酸鹽巖縫洞刻畫技術(shù)研究取得進(jìn)展。目標(biāo)刻畫技術(shù)由前期的異常體輪廓刻畫發(fā)展到現(xiàn)在內(nèi)部結(jié)構(gòu)及定量刻畫，鉆井放空漏失率由30%提高到58%。