郭元嶺,劉翠榮,李紅梅,江 潔
(1.中國(guó)石化 石油勘探開(kāi)發(fā)研究院,北京 100083;2.中國(guó)石化 勝利油田分公司 物探研究院,山東 東營(yíng) 257100)
預(yù)測(cè)、控制儲(chǔ)量長(zhǎng)期未能升級(jí),究其原因,一是對(duì)地震描述技術(shù)不適應(yīng),對(duì)油藏地質(zhì)特征的認(rèn)識(shí)不準(zhǔn)確,后續(xù)鉆井落空;二是鉆井與儲(chǔ)層改造等工程技術(shù)不適應(yīng),單井產(chǎn)量難以達(dá)到效益界限,后續(xù)無(wú)法實(shí)施開(kāi)發(fā)動(dòng)用;三是地面條件不允許。統(tǒng)計(jì)表明,渤海灣盆地濟(jì)陽(yáng)坳陷由于油藏地震描述技術(shù)不適應(yīng),導(dǎo)致5年以上未升級(jí)的預(yù)測(cè)石油地質(zhì)儲(chǔ)量占47%,3年以上未升級(jí)的控制石油地質(zhì)儲(chǔ)量占43%。因此,研究針對(duì)不同類(lèi)型油藏的地震描述適應(yīng)性技術(shù),有助于盤(pán)活低級(jí)別儲(chǔ)量資源,進(jìn)一步提高勘探成功率。
隨著勘探開(kāi)發(fā)程度的不斷提高,濟(jì)陽(yáng)坳陷當(dāng)前階段發(fā)現(xiàn)的油藏越發(fā)呈現(xiàn)“小、碎、薄、深”的特點(diǎn),對(duì)地震描述技術(shù)也提出越來(lái)越高的要求。本文通過(guò)72塊三維地震資料以及三維區(qū)塊內(nèi)1 429口探井資料的對(duì)比分析,開(kāi)展了河道砂、砂礫巖扇體、濁積巖、灘壩砂、復(fù)雜斷塊等5種類(lèi)型油藏相關(guān)地震描述有效技術(shù)分析,優(yōu)選出有效的地震描述技術(shù)系列。
新近紀(jì)拗陷期辮狀河、曲流河河道砂巖油藏主要分布在濟(jì)陽(yáng)坳陷東北部的沾化凹陷東部及灘海地區(qū),以館陶組為主,埋藏較淺,砂巖固結(jié)較差、疏松易碎,孔隙性好;泥巖成巖固結(jié)好,孔隙度低。埕島地區(qū)泥巖密度2.0~2.3 g/cm3,含氣砂巖密度1.85~1.95 g/cm3,含油砂巖密度1.95~2.03 g/cm3。砂巖油層平均速度2 710 m/s,水層平均速度2 900 m/s。該類(lèi)砂體尤其是含油砂體因速度降低,導(dǎo)致其與上覆泥巖段的波阻抗差異明顯,在剖面上振幅變強(qiáng)。河道砂巖油藏的有利分布區(qū)已被高精度三維地震覆蓋,面元網(wǎng)格25 m×25 m~25 m×12.5 m,覆蓋次數(shù)135~320 次,地震資料品質(zhì)較好,油藏識(shí)別描述能力較強(qiáng)。當(dāng)前的主要問(wèn)題是高砂地比儲(chǔ)層預(yù)測(cè)及河道砂巖含油性檢測(cè)。經(jīng)過(guò)大量井震對(duì)比分析,認(rèn)為基于高精度等時(shí)地層格架的保幅拓頻處理、疊前疊后敏感屬性融合應(yīng)用、含油氣性綜合判識(shí)等,可以作為現(xiàn)階段河道砂巖油藏地震描述的有效技術(shù)。
(1)基于高精度等時(shí)地層格架的保幅拓頻處理。河流相砂體空間變化快,受砂巖厚度和邊界突變的影響,地震相位容易產(chǎn)生干涉穿時(shí)、中斷、能量突變等情況。開(kāi)展河道砂巖的地震描述,首先需要充分利用鉆井資料,通過(guò)井震標(biāo)定,做好高分辨率地層層序劃分,建立以骨干鉆井剖面為約束的區(qū)域?qū)有虻貙痈窦?;其次通過(guò)保幅拓頻處理,提高地震主頻,壓制層間干涉,實(shí)現(xiàn)層序界面等時(shí)連續(xù)追蹤,可有效識(shí)別砂體之間的泥巖隔層,從而預(yù)測(cè)儲(chǔ)層分布。
(2)河道砂巖敏感屬性分析。通過(guò)正演模擬,結(jié)合井震對(duì)比,分析振幅、頻率、波形類(lèi)等屬性對(duì)儲(chǔ)層的敏感性機(jī)理。例如,壓實(shí)致密的泥巖與下伏孔滲物性較好的含油砂巖之間的界面往往形成強(qiáng)振幅,厚度大于7 m的砂巖頂面的強(qiáng)反射,其波形較為圓滑、弧長(zhǎng)大;厚層泥巖間夾的薄層砂巖或薄層灰?guī)r—灰質(zhì)泥巖形成的強(qiáng)反射,其波形尖銳、弧長(zhǎng)小;砂體物性較為一般的多表現(xiàn)為中強(qiáng)振幅,厚度小于5 m的薄儲(chǔ)層或儲(chǔ)層欠發(fā)育時(shí)一般表現(xiàn)為弱反射或空白反射[1]。埕島、墾東地區(qū)的統(tǒng)計(jì)表明,河道砂巖儲(chǔ)層厚度與振幅屬性之間具有較好的正相關(guān)性。在此認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)上,利用Geoframe軟件提取相關(guān)屬性,例如最大振幅、累加振幅、均方根振幅、主頻、瞬時(shí)頻率、弧長(zhǎng)、相位等,對(duì)比每種屬性與河道砂巖厚度之間的相關(guān)性,發(fā)現(xiàn)均方根振幅與厚度的相關(guān)系數(shù)最高,達(dá)94.6%(圖1)。據(jù)此,可以?xún)?yōu)選出目標(biāo)區(qū)及目的層的敏感屬性并進(jìn)行組合使用。正演模擬表明,砂體在平面上的橫向變化點(diǎn)多對(duì)應(yīng)振幅、頻率屬性的突變點(diǎn),同時(shí)相位、波形也發(fā)生變化。在純波剖面上,砂體邊界特征更明顯。因此,優(yōu)選純波數(shù)據(jù)的振幅、頻率、相位、波形等類(lèi)型屬性進(jìn)行聚類(lèi)分析,可以有效刻畫(huà)砂體邊界。
圖1 渤海灣盆地濟(jì)陽(yáng)坳陷埕島東部館上段Ⅳ3砂組砂巖厚度與均方根振幅關(guān)系
(3)儲(chǔ)層含油性綜合判識(shí)。井震數(shù)據(jù)對(duì)比分析發(fā)現(xiàn),厚度與物性相接近的河道砂體之間的均方根振幅,含氣砂體>含油砂體>含水砂體,表明利用振幅屬性開(kāi)展油氣檢測(cè)存在多解性,因此,需要結(jié)合區(qū)域成藏地質(zhì)規(guī)律進(jìn)行綜合判識(shí)。實(shí)踐表明,濟(jì)陽(yáng)坳陷東北部新近系河道砂體的油氣分布,一方面受區(qū)域構(gòu)造背景及局部微幅構(gòu)造控制,構(gòu)造高部位有利于油氣聚集;另一方面受油源斷層的控制,凡是直接或間接被溝通沙河街組油源層系且在新近紀(jì)成藏期仍然持續(xù)活動(dòng)的油源斷層切割的砂體,油氣充滿(mǎn)度都較高。同時(shí),在有利的油氣聚集區(qū),砂巖厚度越大,油層厚度越大。淺層河道含油砂體在疊前地震資料上具有低縱波速度、較高橫波速度、低縱波阻抗、低λρ、低縱橫波速度比、低泊松比等特征,因此,通過(guò)巖石物理分析,利用疊前地震反演技術(shù)分析速度參數(shù)及彈性參數(shù),可以有效識(shí)別河道砂體的含油氣性,這一方法與AVO技術(shù)有相同的理論基礎(chǔ)。另外,還可以分析不同流體的頻譜特征,利用吸收衰減特征判別油氣水層。
濟(jì)陽(yáng)坳陷在古近紀(jì)斷陷期發(fā)育形成了北斷南超的箕狀凹陷,在凹陷北部陡坡邊界斷層下降盤(pán)沉積形成了扇三角洲、近岸水下扇等類(lèi)型為主的砂礫巖扇體,受物源供給、沉積古地貌、水深等影響,多期扇體沿邊界斷層在縱向上連續(xù)疊置,在平面上疊合連片[2-5]。一般規(guī)律是,大的古地貌沖溝前端沉積的扇體規(guī)模也較大,但隨著水體變深,古沖溝之間的水下高地上也會(huì)形成砂礫巖體的沉積聚集。由于搬運(yùn)距離較短,古地貌及物源等條件差別大,砂礫巖扇體的儲(chǔ)層空間非均質(zhì)性強(qiáng)烈[6]。扇體厚度變化大,一般從幾十米至幾百米;儲(chǔ)層從厚度小于一米的砂巖到大于幾十米的含礫砂巖、礫巖都有分布;巖石礦物成分復(fù)雜,孔滲物性變化大,孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜。砂礫巖扇體油藏縱向跨度大,從1 000~4 000 m均有分布;速度區(qū)間跨度大,分布在2 400~5 400 m/s,且隨深度增加而增大。泥巖圍巖速度1 800~4 500 m/s,砂礫巖與泥巖之間速度差異明顯。濟(jì)陽(yáng)坳陷砂礫巖扇體分布的有利區(qū)已被高精度三維地震覆蓋,地震資料品質(zhì)較好。例如,東營(yíng)凹陷北部陡坡帶東段永新地區(qū)二次采集的高精度三維地震,面元網(wǎng)格5 m×5 m~25 m×25 m,覆蓋次數(shù)高達(dá)600 次,跑道密度96 萬(wàn)道/km2,砂礫巖扇體層段有效頻帶范圍8~86 Hz,主頻29 Hz。
經(jīng)過(guò)近30年的勘探開(kāi)發(fā),規(guī)模較大、頂面具有較好背斜形態(tài)的砂礫巖扇體油藏多數(shù)已被發(fā)現(xiàn),目前的勘探對(duì)象更多的是以有利構(gòu)造背景不明顯、成藏主要依靠巖性物性界面封隔為主的扇體。以往利用包絡(luò)面識(shí)別、扇體邊界識(shí)別及沉積亞相劃分為主的地震描述技術(shù),越來(lái)越不適應(yīng)當(dāng)前的勘探形勢(shì),迫切需要建立不同沉積期次非均質(zhì)砂礫巖扇體有效儲(chǔ)層預(yù)測(cè)技術(shù)系列[7]。當(dāng)前的主要問(wèn)題是扇體縱向期次精細(xì)劃分與有效儲(chǔ)層識(shí)別,實(shí)踐表明,縱向上測(cè)井約束細(xì)分層序、平面上沉積微相隨機(jī)模擬結(jié)合阻抗巖相概率體細(xì)分沉積微相與巖石相、相控約束多參數(shù)預(yù)測(cè)有效儲(chǔ)層等技術(shù),是現(xiàn)階段砂礫巖扇體油藏描述的有效技術(shù)。
(1)測(cè)井約束下砂組級(jí)小尺度沉積期次地震地層格架劃分。鉆井證實(shí),每一個(gè)連續(xù)沉積的砂礫巖扇體都會(huì)形成一個(gè)獨(dú)立的地震反射單元,其反射系數(shù)、反射結(jié)構(gòu)、幾何外形、振幅、頻率、連續(xù)性等均不同于相鄰的扇體反射單元。這種較強(qiáng)的可對(duì)比性奠定了砂礫巖扇體沉積期次劃分的基礎(chǔ),成為以往陡坡帶勘探的工作基礎(chǔ)。但隨著勘探程度的提高,縱向上需要進(jìn)一步細(xì)分,建立砂組—砂體級(jí)別的扇體等時(shí)地層格架,才能滿(mǎn)足現(xiàn)階段精細(xì)勘探的需要。為此,首先綜合鉆、測(cè)、錄井資料,通過(guò)頻譜分析,以測(cè)井曲線小波變化結(jié)合fisher曲線進(jìn)行鉆井資料砂組—砂體劃分;其次,運(yùn)用EMD分解技術(shù)[8-9],依據(jù)井震分量相關(guān)性進(jìn)行地震時(shí)頻采樣并實(shí)現(xiàn)高精度標(biāo)定,通過(guò)井震標(biāo)定做好EMD分量?jī)?yōu)選并確定分解參數(shù)。通過(guò)這兩項(xiàng)工作,可以實(shí)現(xiàn)井間地震的層序細(xì)分,建立起砂組—砂體級(jí)地層格架,在此基礎(chǔ)上,可以對(duì)砂組—砂體開(kāi)展儲(chǔ)層有效性預(yù)測(cè)研究。
(2)沉積微相隨機(jī)模擬結(jié)合阻抗巖相概率體識(shí)別沉積微相與巖石相。在過(guò)去的勘探部署研究中,一般是將砂礫巖扇體在平面上劃分為扇根、扇中、扇端3個(gè)沉積亞相[10]。利用細(xì)分的砂組—砂體級(jí)層序,開(kāi)展沉積微相隨機(jī)模擬,可進(jìn)一步細(xì)分其沉積微相。具體可分為4個(gè)步驟:一是通過(guò)井震資料的結(jié)合明確各微相的巖性、電性以及地震反射特征,形成沉積微相在地震資料中的訓(xùn)練圖像;二是利用多點(diǎn)地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法整合多種類(lèi)型數(shù)據(jù),大幅度提高儲(chǔ)層橫向分辨率;三是根據(jù)沉積微相與巖石相的對(duì)應(yīng)關(guān)系,例如,辮狀水道微相發(fā)育砂礫巖相、主水道微相發(fā)育中細(xì)砂巖相、扇端泥巖微相發(fā)育泥質(zhì)巖相、辮狀水道間微相發(fā)育砂質(zhì)泥巖相、前緣微相發(fā)育泥質(zhì)砂巖相等,可以利用地震資料識(shí)別出巖石相分布范圍;四是統(tǒng)計(jì)鉆井巖石相類(lèi)型及與之對(duì)應(yīng)的波阻抗數(shù)據(jù),確定不同波阻抗值所反映的巖相百分比,通過(guò)井間插值,得到阻抗巖相概率體,結(jié)合沉積微相隨機(jī)模擬結(jié)果,可以更好地在平面上反映沉積相帶及巖相帶展布特征,縱向上則體現(xiàn)相變及巖性變化規(guī)律。
(3)相控約束多參數(shù)擬合預(yù)測(cè)砂礫巖扇體有效儲(chǔ)層。通過(guò)分析鉆井儲(chǔ)層物性參數(shù)與地震屬性參數(shù)之間的相關(guān)性,選取敏感屬性進(jìn)行組合,對(duì)儲(chǔ)層物性參數(shù)進(jìn)行預(yù)測(cè),可以明確有效儲(chǔ)層發(fā)育區(qū)。
例如,構(gòu)建儲(chǔ)層“孔隙度×厚度”地質(zhì)參數(shù),分析該參數(shù)的敏感屬性并進(jìn)行組合,在沉積微相模型約束下分析組合屬性的空間分布,可以預(yù)測(cè)砂礫巖扇體有利儲(chǔ)層分布??傮w來(lái)講,扇中亞相的辮狀水道微相是砂礫巖扇體有效儲(chǔ)層發(fā)育的有利部位,水道主體儲(chǔ)層厚度大、物性好,孔隙度一般大于6%,更有利于油氣富集高產(chǎn)(圖2)。
圖2 渤海灣盆地東營(yíng)凹陷鹽家地區(qū)沙四上亞段8砂組砂礫巖扇體辮狀水道有利儲(chǔ)層預(yù)測(cè)
濟(jì)陽(yáng)坳陷古近紀(jì)斷陷期半深湖沉積的三角洲、扇三角洲前緣滑塌濁積巖,以及深湖環(huán)境沉積的重力流濁積水道砂巖,歷來(lái)是巖性油藏勘探的主要儲(chǔ)層類(lèi)型之一[11-12]?;鷿岱e巖厚度相對(duì)較大,砂泥巖界面的波阻抗差異明顯,砂體較易識(shí)別,勘探程度已經(jīng)很高。深水濁積巖中呈現(xiàn)“泥包砂”透鏡狀反射特征的砂體,地震響應(yīng)呈短促、強(qiáng)反射,易于識(shí)別,勘探程度也較高。而深水環(huán)境中以砂泥巖薄互層形式存在的濁積巖則呈現(xiàn)有零星透鏡體反射、連續(xù)長(zhǎng)反射、席狀披蓋反射、復(fù)合透鏡反射和不規(guī)則雜亂反射等多種反射特征,是當(dāng)前階段濁積巖勘探開(kāi)發(fā)的主要類(lèi)型。盡管深洼帶濁積巖發(fā)育區(qū)已被高精度三維地震覆蓋,但由于埋藏較深(2 500~3 800 m),目的層的地震主頻為20~35 Hz,若按λ/4作為分辨頂?shù)追瓷涞臉O限,僅能分辨厚度25~30 m的砂體;以λ/8作為分辨極限,則能分辨13~15 m厚的砂體,還遠(yuǎn)不能分辨厚度5~13 m的單個(gè)砂體??傮w來(lái)講,濁積砂與泥巖互層盡管也能表現(xiàn)出“砂包”反射,但往往反映的是砂層組的地震反射。鉆井證實(shí),東營(yíng)凹陷濁積砂體的孔隙度大于12%、滲透率大于2×10-3μm2時(shí)才能有油氣聚集,且有隨物性變好油氣充滿(mǎn)度變高的趨勢(shì)。因此,物性好壞直接影響濁積砂體的含油氣性,尋找有利的濁積砂體成為勘探的關(guān)鍵工作。由于濁積砂體的厚度、巖性、物性空間變化快,濁積砂巖的速度變化較大,分布在2 500~4 100 m/s,且隨深度增加而增大,泥質(zhì)圍巖速度為2 800~4 500 m/s。相對(duì)而言,濁積巖與純泥巖速度差異較為明顯,但灰質(zhì)泥巖同樣具有高速度、高密度、強(qiáng)振幅等特征,與濁積砂體反射特征類(lèi)似,濁積巖與含灰質(zhì)泥巖速度差異并不大。因此,有效識(shí)別薄互層狀態(tài)下的薄層濁積砂體,有效識(shí)別灰質(zhì)發(fā)育區(qū)的濁積砂體,成為當(dāng)前濁積巖儲(chǔ)層預(yù)測(cè)的主要問(wèn)題。實(shí)踐表明,甜點(diǎn)屬性、地震波形指示反演、疊前彈性參數(shù)反演、巖性概率反演等技術(shù),可以成為現(xiàn)階段濁積砂巖油藏描述的有效技術(shù)。
(1)甜點(diǎn)屬性。正演模擬表明,濁積砂體與泥巖不同的厚度組合具有不同的屬性特征,各種屬性隨儲(chǔ)層厚度變化的敏感程度和變化趨勢(shì)并不一樣。當(dāng)儲(chǔ)層厚度小于3λ/8時(shí),振幅類(lèi)和能量類(lèi)屬性隨儲(chǔ)層厚度增加而增加,頻率類(lèi)屬性隨厚度增加而減??;當(dāng)厚度大于3λ/8時(shí),則呈反方向變化。因此,盡管利用單一的振幅屬性可初步判斷濁積砂體的平面分布范圍,但要更好地識(shí)別有效儲(chǔ)層則需要進(jìn)行屬性的組合。鉆井表明,甜點(diǎn)屬性即反射強(qiáng)度與瞬時(shí)頻率均方根的比值能有效預(yù)測(cè)深水濁積巖中的單個(gè)砂體[13]。其原理是地層中砂巖百分含量越高,地震反射強(qiáng)度越高、頻率越低,利用甜點(diǎn)屬性可以使儲(chǔ)層特征更加突出。但甜點(diǎn)屬性并不適用于灰質(zhì)發(fā)育區(qū)。
(2)地震波形指示反演。在灰質(zhì)發(fā)育區(qū),識(shí)別濁積巖儲(chǔ)層需要做好以下3方面工作。一是測(cè)井特征曲線重構(gòu)。由于灰質(zhì)含量的影響,單一測(cè)井曲線并不能有效區(qū)分濁積砂巖、灰質(zhì)砂巖、灰質(zhì)泥巖,但電阻率曲線與自然電位曲線進(jìn)行組合卻能有效區(qū)分砂巖與灰質(zhì)泥巖,以這2條曲線為約束,對(duì)聲波曲線進(jìn)行重構(gòu),保留原始聲波曲線的低頻部分,改變其高頻部分。這一重構(gòu)過(guò)程,在保持重構(gòu)后聲波合成記錄與原始聲波曲線一致性的同時(shí),并不改變聲波合成地震記錄的波組關(guān)系,但卻放大了砂巖與灰質(zhì)泥巖的速度差異。二是基于測(cè)井曲線重構(gòu)的波形指示反演。傳統(tǒng)的地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)反演采用的是空間域變差函數(shù),需要井?dāng)?shù)多且井點(diǎn)分布均勻,在勘探程度較低的區(qū)域開(kāi)展儲(chǔ)層預(yù)測(cè)精度不高。由于地震波形分布密集,且波形在縱向上代表了巖性組合的調(diào)諧樣式,在平面上反映了儲(chǔ)層的相帶變化,利用地震波形的變化來(lái)表征儲(chǔ)層空間變異程度,既能體現(xiàn)地質(zhì)條件的變化,更符合沉積規(guī)律,同時(shí)又不是單純的變差函數(shù)數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)結(jié)果,對(duì)鉆井資料的依賴(lài)性大幅度降低,提高了預(yù)測(cè)精度。因此,采用地震波形指示反演[14],從已知井出發(fā)利用波形相似性和空間距離2個(gè)因素構(gòu)建信號(hào)域的變差函數(shù),同時(shí),通過(guò)曲線重構(gòu),對(duì)高頻部分進(jìn)行約束,使得原來(lái)高頻的完全隨機(jī)變成了部分確定,從而一定程度上壓制了灰質(zhì)的影響,提高了濁積砂巖的預(yù)測(cè)精度。
(3)疊前彈性參數(shù)反演。巖石物理分析表明,濁積砂巖儲(chǔ)層表現(xiàn)為高拉梅系數(shù)、低泊松比的特征,而灰質(zhì)泥巖則呈現(xiàn)出低拉梅系數(shù)、高泊松比的特征。因此,采用疊前反演方法,直接反演拉梅系數(shù)與泊松比,砂巖儲(chǔ)層與灰質(zhì)泥巖之間有了明顯的尖滅特征,可以有效地識(shí)別濁積砂巖。
(4)巖性概率反演。主要包括3個(gè)步驟:一是通過(guò)恢復(fù)古地貌判斷沉積相帶分布范圍;二是疊后多屬性融合預(yù)測(cè)有利儲(chǔ)層分布范圍;三是地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)反演巖性概率刻畫(huà)砂體邊界。總之,疊前疊后反演得到縱波速度、橫波速度、密度、泊松比等多種屬性并組合使用,可以降低灰質(zhì)發(fā)育區(qū)濁積砂巖儲(chǔ)層預(yù)測(cè)的多解性。把基于測(cè)井資料分析得到的巖性概率函數(shù)應(yīng)用到反演數(shù)據(jù)體中,可以得到相應(yīng)巖性概率體,砂巖高概率與泥巖低概率表示為砂巖的可能性大,能夠有效消除灰質(zhì)成分影響,更精確地判識(shí)濁積砂巖儲(chǔ)層。
濟(jì)陽(yáng)坳陷灘壩砂巖油藏主要發(fā)育在斷陷期各凹陷的緩坡帶。在縱向上以砂泥巖薄互層為主,橫向上儲(chǔ)層變化快。灘壩砂儲(chǔ)層含油性與砂巖厚度、儲(chǔ)層物性密切相關(guān),同一成油體系中儲(chǔ)層厚度大、物性好的灘壩砂巖含油性較好。沙二段及沙四上亞段的灘壩砂埋藏深度在1 200~4 000 m,速度變化大,主要在2 700~4 100 m/s之間且隨深度增加而增大,泥質(zhì)圍巖速度2 800~4 500 m/s,灘壩砂巖與泥巖的速度差異較小。灘壩砂巖油藏有利分布區(qū)目前也逐步被高精度三維地震所覆蓋,地震主頻一般在27~30 Hz之間,有效頻寬45~60 Hz,還難以分辨當(dāng)前厚度3~15 m的灘壩砂巖。例如,車(chē)鎮(zhèn)凹陷大王莊地區(qū)沙二段灘壩砂巖厚度大部分在3~10 m之間,本地區(qū)高精度三維地震主頻30 Hz,灘壩砂巖速度3 300 m/s,以λ/4作為地震最小可分辨厚度為40 m,難以滿(mǎn)足儲(chǔ)層預(yù)測(cè)的需要??傮w來(lái)看,灘壩砂地層及砂體尖滅帶難以識(shí)別、儲(chǔ)層地震特征不明顯、地震預(yù)測(cè)困難成為當(dāng)前勘探的技術(shù)難題。分析表明,在提高分辨率處理的基礎(chǔ)上進(jìn)行多屬性融合預(yù)測(cè)儲(chǔ)層,可以作為現(xiàn)階段灘壩砂巖油藏地震描述的有效技術(shù)。
(1)HHT譜白化基礎(chǔ)之上的二階微熵變換加90°相位轉(zhuǎn)換提高分辨率處理。通過(guò)HHT技術(shù)將地震信號(hào)分解成一系列高頻到低頻的成分[15],結(jié)合譜白化技術(shù)對(duì)各分量進(jìn)行處理,提高地震主頻和帶寬,從而提高地震剖面的分辨率。同時(shí),考慮到砂泥巖薄互層段地震同相軸的強(qiáng)弱有時(shí)并不能反映真實(shí)的儲(chǔ)層發(fā)育狀況,因此將地震二階微熵變換作為地震屬性來(lái)識(shí)別薄層砂體反射界面的橫向變化。具體做法是計(jì)算地震子波的不同分?jǐn)?shù)階導(dǎo)數(shù),利用匹配追蹤算法,將地震數(shù)據(jù)分解成地震子波的不同分?jǐn)?shù)階導(dǎo)數(shù),進(jìn)而獲得反射波同相軸的分?jǐn)?shù)階。加90°相位轉(zhuǎn)換之后的反二階微熵變換,顯著地提升了同相軸的連續(xù)性以及同相軸的反射數(shù)目,有助于更準(zhǔn)確地追蹤砂體。
(2)小時(shí)窗切片儲(chǔ)層預(yù)測(cè)。正演模擬表明,任何灘壩砂砂泥互層組合樣式的“砂組”在地震剖面上均具有明顯的頂?shù)酌娣瓷涮卣?,但不同的組合樣式其砂組內(nèi)部反射特點(diǎn)有所不同,其中,厚砂薄泥型、砂泥相當(dāng)互層型、厚泥薄砂型砂組的內(nèi)部均呈現(xiàn)空白反射,砂多泥少互層型砂組內(nèi)部則呈現(xiàn)多個(gè)反射。因此,以往以若干個(gè)砂組合并作為組段頂?shù)组_(kāi)時(shí)窗為約束提取屬性的做法,難以開(kāi)展灘壩砂巖的精細(xì)預(yù)測(cè)和描述。有鑒于此,在當(dāng)前的勘探研究中,多以砂組為時(shí)窗單元提取均方根振幅等屬性,有效地提高了儲(chǔ)層預(yù)測(cè)精度。
(3)多屬性融合預(yù)測(cè)。通過(guò)鉆井與地震屬性參數(shù)的相關(guān)性分析,提取儲(chǔ)層的敏感屬性,根據(jù)其敏感性大小通過(guò)多屬性融合加權(quán)重構(gòu)形成多源屬性數(shù)據(jù)體,可以實(shí)現(xiàn)不同屬性之間的加強(qiáng)和互補(bǔ),放大強(qiáng)(弱)異常信號(hào),提高強(qiáng)弱變化分界線的識(shí)別能力。數(shù)據(jù)分析表明,車(chē)鎮(zhèn)凹陷南坡大王莊沙二段灘壩砂發(fā)育層段地震平均波谷振幅、瞬時(shí)相位、半能量、累加負(fù)振幅4個(gè)屬性與儲(chǔ)層厚度、孔隙度相關(guān)性高,因此,建立起這4個(gè)屬性與儲(chǔ)層參數(shù)的多元回歸方程,就可以較好地開(kāi)展儲(chǔ)層預(yù)測(cè)。
濟(jì)陽(yáng)坳陷不同層系均發(fā)育多個(gè)復(fù)雜斷裂構(gòu)造帶,典型的如東營(yíng)凹陷中央斷裂背斜帶、惠民凹陷中央斷裂構(gòu)造帶等,斷裂期次多、斷層切割關(guān)系復(fù)雜、斷塊破碎嚴(yán)重。雖然斷塊油藏的儲(chǔ)量增長(zhǎng)高峰期已經(jīng)過(guò)去,但針對(duì)這一油藏類(lèi)型的精細(xì)挖潛每年仍具有近千萬(wàn)噸級(jí)的增儲(chǔ)能力。由于斷塊油藏地震描述的復(fù)雜性,目前針對(duì)多個(gè)斷裂帶均已重新采集了小面元、高覆蓋次數(shù)、寬方位觀測(cè)的高精度三維地震,部分三維面元網(wǎng)格達(dá)到6.25 m×6.25 m,覆蓋次數(shù)通常大于200 次以上。當(dāng)前地震描述的難點(diǎn)主要是5~8 m斷距低序級(jí)斷層識(shí)別、大于0.01 km2小斷塊精細(xì)刻畫(huà)、圈閉有效性評(píng)價(jià)等。實(shí)踐表明,利用高精度地震資料,通過(guò)斷層增強(qiáng)處理,應(yīng)用高分辨率相干體等多屬性體聯(lián)合識(shí)別斷層,并進(jìn)行小斷層及大斷層的平面組合優(yōu)化、空間立體解釋?zhuān)梢跃?xì)刻畫(huà)復(fù)雜小斷塊構(gòu)造。
(1)斷層強(qiáng)化處理。在地震分頻處理的基礎(chǔ)上,通過(guò)地震資料相似性分析設(shè)定斷層門(mén)檻值,在大于門(mén)檻值(相似性強(qiáng))時(shí)利用傾角導(dǎo)向體中值濾波技術(shù)去掉隨機(jī)噪音,提高其連續(xù)性;在小于門(mén)檻值(相似性差,斷層位置)時(shí)采用異常賦值處理,從而強(qiáng)調(diào)斷層的不連續(xù)性,強(qiáng)化斷層邊緣處理效果。處理過(guò)程分為3個(gè)步驟:一是應(yīng)用滑動(dòng)三維傅立葉分析技術(shù)計(jì)算傾角導(dǎo)向體;二是開(kāi)展地震數(shù)據(jù)相似性處理,應(yīng)用傾角導(dǎo)向體數(shù)據(jù)進(jìn)行地震資料相干處理,確定斷層的相似性門(mén)檻值;三是根據(jù)斷層相似性門(mén)檻值進(jìn)行傾角導(dǎo)向體中值濾波處理,消除地震資料的隨機(jī)干擾和異常噪音或者進(jìn)行異常賦值處理。處理后的斷點(diǎn)、斷層之間的組合關(guān)系更加清晰,提高了低序級(jí)斷層的識(shí)別描述精度。
(2)復(fù)雜斷塊多屬性體聯(lián)合立體解釋。開(kāi)展準(zhǔn)確精細(xì)的井震標(biāo)定,利用井震結(jié)合做好地層細(xì)分對(duì)比,是復(fù)雜斷塊解釋描述的重要基礎(chǔ)性工作。在此基礎(chǔ)上,利用高精度三維地震開(kāi)展多體構(gòu)造聯(lián)合解釋[16]。多體構(gòu)造解釋技術(shù)提供了一種多數(shù)據(jù)體聯(lián)合斷裂系統(tǒng)的描述方法,針對(duì)復(fù)雜斷塊斷裂系統(tǒng)特征,以疊前CRP優(yōu)化地震數(shù)據(jù)體為基礎(chǔ),分別針對(duì)常規(guī)構(gòu)造、骨架斷層和微幅構(gòu)造、低序級(jí)斷層,應(yīng)用斷層強(qiáng)化處理、提高分辨率處理等手段,獲取斷層強(qiáng)化數(shù)據(jù)體、相干數(shù)據(jù)體、提高分辨率數(shù)據(jù)體、地震斷層數(shù)據(jù)體等,通過(guò)多數(shù)據(jù)體聯(lián)合的方式精確描述斷裂系統(tǒng)形態(tài)。具體可分為3個(gè)步驟:首先針對(duì)常規(guī)構(gòu)造和骨架斷層,應(yīng)用斷層強(qiáng)化處理得到強(qiáng)化相干數(shù)據(jù),通過(guò)沿層相干屬性并結(jié)合層位剖面得到初始斷裂系統(tǒng)組合,描述常規(guī)構(gòu)造和骨架斷層;其次,在斷層強(qiáng)化數(shù)據(jù)體上,得到提高分辨率處理數(shù)據(jù)體,在提高分辨率數(shù)據(jù)體上進(jìn)行層面調(diào)整并加密解釋?zhuān)Y(jié)合沿層相干屬性提取,進(jìn)行斷裂系統(tǒng)組合調(diào)整,描述微幅構(gòu)造及低序級(jí)斷層;最后,在提高分辨率數(shù)據(jù)體的基礎(chǔ)上,提取地震斷層體,并沿層提取地震屬性,進(jìn)行斷裂系統(tǒng)組合調(diào)整,進(jìn)一步精細(xì)刻畫(huà)低序級(jí)斷層,最終進(jìn)行整體斷裂系統(tǒng)組合的調(diào)整,完成多體解釋構(gòu)造成圖??梢钥闯?,這種多體聯(lián)合解釋斷裂系統(tǒng)的方法,與常規(guī)構(gòu)造解釋主測(cè)線和聯(lián)絡(luò)線閉合解釋的做法有著明顯不同。
(3)斷裂系統(tǒng)三維空間組合驗(yàn)證。當(dāng)前的斷裂系統(tǒng)解釋已經(jīng)脫離了以往主要依靠研究者經(jīng)驗(yàn)的做法,更多的是通過(guò)構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)研究建立的構(gòu)造型式為指導(dǎo),通過(guò)井點(diǎn)處小斷點(diǎn)的對(duì)比識(shí)別與井間小斷層的預(yù)測(cè)解釋?zhuān)裱捌拭娑▋A向、切片定走向、共同定產(chǎn)狀”的斷裂組合原則。首先利用沿層相干切片技術(shù)明確斷層的平面組合特點(diǎn);然后按照“相鄰相似”的解釋原則進(jìn)行加密全道解釋?zhuān)M(jìn)行分層系平面組合;最后按照斷層編號(hào),通過(guò)縱橫測(cè)線閉合,進(jìn)行全層系空間組合,實(shí)現(xiàn)淺、中、深層位斷點(diǎn)準(zhǔn)確、斷層交接關(guān)系合理,真實(shí)還原斷裂構(gòu)造特征。
(1)濟(jì)陽(yáng)坳陷現(xiàn)階段新發(fā)現(xiàn)油藏的儲(chǔ)層厚度一般小于地震調(diào)諧厚度,現(xiàn)有的地震資料難以直接準(zhǔn)確地表現(xiàn)有效儲(chǔ)層的分布。
(2)井震數(shù)據(jù)對(duì)比分析表明,振幅是河道砂巖、濁積砂巖等巖性油藏識(shí)別描述的常用地震屬性,其描述精度隨深度增加而降低。開(kāi)展砂礫巖扇體、灘壩砂巖有效儲(chǔ)層的預(yù)測(cè)需要融合應(yīng)用多種敏感屬性。利用高精度地震資料,通過(guò)斷層增強(qiáng)處理,應(yīng)用高分辨率相干體等多屬性體聯(lián)合識(shí)別斷層,并進(jìn)行小斷層及大斷層的平面組合優(yōu)化、空間立體解釋?zhuān)梢跃?xì)刻畫(huà)復(fù)雜小斷塊構(gòu)造。
(3)在實(shí)際應(yīng)用地震描述技術(shù)時(shí),應(yīng)當(dāng)根據(jù)地震資料精度和品質(zhì),充分結(jié)合具體的地質(zhì)條件,在做好巖石物理分析的基礎(chǔ)上,具體情況具體甄別。通過(guò)采集精度更高、品質(zhì)更好的三維地震資料,采用有針對(duì)性的有效技術(shù),可以提高不同類(lèi)型油藏的地震描述能力,進(jìn)而提高控制、預(yù)測(cè)儲(chǔ)量的升級(jí)能力以及新油藏的發(fā)現(xiàn)能力。