曾均 于丹平 雷勤梅 李遠娟 閆小偉

【摘 要】準噶爾盆地XBY地區(qū)呈北東--南西向展布，其斷裂裂縫比較發(fā)育，裂縫在油氣的儲存與運移中起著非常重要的作用。本文以XBY某地區(qū)三疊系百口全組儲層為例展開儲存裂縫預(yù)測。結(jié)合儲層的特征情況，主要采用了方向加權(quán)的相干屬性分析和構(gòu)造曲率分析進行裂縫預(yù)測，對裂縫和小斷裂進行了良好的識別，利用方向相干加權(quán)成果進行玫瑰圖分析，再與測井資料相匹配，從而達到目的層裂縫預(yù)測的目的。

【關(guān)鍵詞】裂縫預(yù)測 方向加權(quán)相干 曲率

【Abstract】The XBY in The Junggar Basin is NE-SW distribution. the fracture crack has a host of growth . it plays a very important role in the storage and transport of oil and gas . In this paper ， taking an area of The Triassic Period in XBY as an example to predict fracture. Combined with the characteristics reservoir . Mainly adopts weighted direction coherence attribute analysis and structural curvature analysis for fracture prediction， To have a good recognition of fracture and small fault，Coherence of rose diagram analysis weighted results utilization direction， and then matched with the logging data， so as to achieve the purpose of the purpose layer crack prediction.

【Keywords】fractures prediction ； direction weighted coherent ； curvature

1 引言

裂縫是油氣主要的運移通道，同時也是油氣主要的儲集空間。由裂縫所引起的油氣藏在石油和天然氣的產(chǎn)量和儲量中占有非常重要的地位。裂縫發(fā)育帶及裂縫性油氣藏地震識別和預(yù)測技術(shù)在不斷的實踐中獲得了很大的進步，毫無疑問裂縫性儲層在油氣勘探開發(fā)中的重要性是非常大的，然而由于其成因所引起的復(fù)雜性，導(dǎo)致裂縫發(fā)育帶的地震預(yù)測在現(xiàn)在仍然是難點，并在不斷的完善和發(fā)展。裂縫的地球物理識別和預(yù)測仍主要是對裂縫的發(fā)育程度和空間展布進行預(yù)測。裂縫發(fā)育帶的識別和預(yù)測不僅在優(yōu)質(zhì)儲層的識別和預(yù)測方面而且對這類油氣藏的開采工藝方面也具有重要意義，因此，再次引起人們的高度關(guān)注。

2 研究區(qū)概況

MN地區(qū)主要沉積相類型為扇三角洲相，可劃分出扇三角洲平原、扇三角洲前緣和前扇三角洲（濱淺湖）亞相。本文以準格爾盆地XBY某地區(qū)三疊系儲層為例開展的裂縫預(yù)測在碎屑巖儲層中的應(yīng)用，具體工區(qū)主要是MH地區(qū)。MH西環(huán)帶地處準噶爾盆地西部隆起XBY地區(qū)，油氣資源豐富，但是復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造增加了勘探難度系數(shù)。近年來，隨著高精度地震資料的采集，在構(gòu)造平緩的斜坡區(qū)先后發(fā)現(xiàn)了多條具有走滑特征的斷層，使勘探效果得到明顯提升。MH凹陷南斜坡整體為一大型平緩的單斜構(gòu)造，地層傾角3～5°，地層傾向東南，局部發(fā)育低幅度平臺、背斜，以及與地層有關(guān)的鼻狀構(gòu)造，斷裂發(fā)育。MH1井區(qū)同時受到不同方向構(gòu)造運動的相互影響，形成大型走滑調(diào)節(jié)斷裂—大侏羅溝斷裂，以及伴生的羽狀次生斷裂，深部斷距更大，斷裂封閉條件相對更好。

3 裂縫預(yù)測的方法原理

本文主要采用了方向加權(quán)相干分析曲率分析和相關(guān)的玫瑰圖分析等進行裂縫預(yù)測，主要是裂縫的發(fā)育情況以及大致走向分析，并結(jié)合鉆井及裂縫伴生地質(zhì)理論對裂縫檢測結(jié)果的可靠性進行了分析，劃分出了裂縫相對發(fā)育的區(qū)域。

3.1 基于方向加權(quán)的相干檢測

方向加權(quán)相干分析是在采用相干屬性的基礎(chǔ)上進一步采用了方向加權(quán)濾波的方法，有效的減除了一些干擾，因而可更加準確的突出了裂縫發(fā)育帶的方向性。先對預(yù)先處理過的地震資料進行應(yīng)力和斷層及構(gòu)造性裂縫發(fā)育帶方向的確定，再用一定的算法檢測裂縫相干值的梯度變化方向進行定向濾波，基于方向加權(quán)相干的屬性檢測技術(shù)由于增強了裂縫和斷層的識別能力，所以更具有良好的效果，往往常用于檢測由構(gòu)造變形而引起的斷層和裂縫發(fā)育帶。

3.2 曲率分析

曲率屬性是地震幾何屬性，與地下界面的彎曲程度有直接相關(guān)，由于曲率屬性可以表征地下地質(zhì)體所受到應(yīng)力的情況，而裂縫與斷層很大程度上與地質(zhì)體的受應(yīng)力情況相關(guān)，所以間接曲率能出裂縫與斷層的發(fā)育情況，多用于地震資料的構(gòu)造識別和解釋。曲率屬性對裂縫和褶皺都很敏感，廣泛的用于地震資料的裂縫預(yù)測中，它是描述地質(zhì)體構(gòu)造特征的實用方法。在數(shù)學上曲率是表述曲線上任意一點的彎曲程度，可表示為角度與弧長變化率之比，或是表示成該點的二階微分形式。在實際地質(zhì)中，水平層或斜平層時曲率為零，背斜為正，向斜為負。通常用于表示曲面上一點的彎曲程度，將同一面上不同的曲率屬性進行組合可以進行局部形態(tài)檢測，這樣就可以將曲率從數(shù)學上聯(lián)系到實際的地質(zhì)構(gòu)造中來。

4 實例應(yīng)用

下圖1為上述方法在MN地區(qū)的應(yīng)用，根據(jù)實際結(jié)果對比而得，取得了較好的效果，很好的展示了該目的層的裂縫發(fā)育及其分布特征。

4.1 方向加權(quán)相干

目的層三疊系百口泉組巖性主要為砂礫巖、含礫細砂巖，夾薄層泥巖。圖1展示了利用基于方向加權(quán)相干分析對研究區(qū)百口泉組分析結(jié)果，可以明顯看出，利用這種方向濾波技術(shù)，可以對已知應(yīng)力場方向的裂縫、斷層進行強化，從而突出其特征。

圖1 百口泉組相干/AFE屬性及裂縫檢測圖

4.2 地震玫瑰圖平面分析

根據(jù)方向加權(quán)相干分析得到了一些有意義的反映小斷層和裂縫的一些有一定方向性的線性段后，我們可以進一步對這些線性段進行統(tǒng)計分析并用玫瑰圖的形式表示出來，如圖2所示。利用地震玫瑰圖可以和測井分析所得到的玫瑰圖進行對比分析，加入它們具有較好的對應(yīng)性，說明通過方向測度加權(quán)得到裂縫識別結(jié)果比較可靠。因此玫瑰圖被廣泛的應(yīng)用于地震裂縫預(yù)測中，玫瑰圖不僅可以反映裂縫帶的走向，而且也可在一定程度上定性的表示裂縫的發(fā)育強度。我們可以看到裂縫方向及密度的變化，利用這種玫瑰圖所反映的裂縫方向與區(qū)域構(gòu)造（應(yīng)力）方向的關(guān)系來進一步確定地震裂縫檢測結(jié)果的可靠性和對裂縫進行進一步的解釋。

圖2 百口泉組地震平面玫瑰圖

通過對MH4井雙井徑分析及FMI圖像觀察認為，本井井壁崩落方位為近南北向，即現(xiàn)今最小水平主應(yīng)力方向為近南北向；誘導(dǎo)縫走向為近東西即現(xiàn)今最大水平主應(yīng)力方向為近東西向，綜合分析認為MH4井井旁現(xiàn)今最大水平主應(yīng)力方向為近東西向（圖3所示），地震玫瑰圖所反映的裂縫發(fā)育特征與測井裂縫特征吻合較好。

圖3 MH4井現(xiàn)今最大水平主應(yīng)力分析

4.3 曲率分析

為了評價該方法在本研究區(qū)的應(yīng)用效果，以百口泉組儲層為例進行了體曲率分析。可以看出該區(qū)最大正曲率和最小負曲率沿層切片上斷裂特征清晰，構(gòu)造形態(tài)起伏明顯，斷層和裂縫的細節(jié)信息十分豐富，有效的突出了小斷裂及裂縫發(fā)育帶。與相干結(jié)果對比，可以看到，曲率結(jié)果能更好的突出一些小斷層或裂縫發(fā)育區(qū)，提供更豐富的信息。圖4為目的層段最大正曲率和最大負曲率沿層切片。

圖4 沿百口泉組底界提取的最大正曲率屬性及斷層平面組合圖

5 結(jié)語

儲層裂縫預(yù)測在地震資料儲層預(yù)測中起著重要作用，在相干屬性的基礎(chǔ)上采用了方向加權(quán)技術(shù)，此法對相干分析所得到的線性異常進行提取，從而突出了斷層及裂縫特征，再結(jié)合相干玫瑰圖分析，對裂縫發(fā)育帶空間展布的識別和預(yù)測起著很好的實用效果。利用三維地震數(shù)據(jù)體計算得到空間方位信息，擬合出趨勢面而得到的曲率屬性，方位角對斷層裂縫的走向識別比較明顯，曲率屬性從構(gòu)造的角度出發(fā)，其是描述地質(zhì)體彎曲程度的幾何屬性，與地質(zhì)體的受力程度成正比，進而也與因受力而形成的裂縫發(fā)育特征相關(guān)，這樣得到更加精確的地質(zhì)構(gòu)造和裂縫發(fā)育情況。本文利用上述方法綜合起來對目的層段的裂縫預(yù)測達到了比較好的效果，并與實際結(jié)果達到了很好的吻合度。

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作者簡介：曾均（1988—），男，四川宣漢人，成都理工大學碩士研究生在讀，研究方向：地震資料解釋。