魏新輝，馬永達(dá)，張偉濤，滕寶剛，鄧 濤，晉曉會(huì)，趙海波

（中國(guó)石化勝利油田分公司樁西采油廠山東東營(yíng)257237）

樁海地區(qū)下古生界潛山經(jīng)歷了印支期、燕山期、喜山期等三次大規(guī)模的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，在擠壓、拉張、走滑等作用下，不同性質(zhì)斷層在樁海地區(qū)交匯，形成復(fù)雜的斷裂系統(tǒng)，使裂縫更為發(fā)育，因此斷層的識(shí)別是該區(qū)勘探開(kāi)發(fā)研究的重點(diǎn)。經(jīng)過(guò)懷遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)（地層部分剝蝕）、加里東運(yùn)動(dòng)（下古生界頂部剝蝕嚴(yán)重）等影響，地層殘缺嚴(yán)重，加上多期的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致地層結(jié)構(gòu)發(fā)生復(fù)雜的變化，斷層識(shí)別及組合較為困難，而且受三維地震資料品質(zhì)以及不同科研人員解釋的差異使斷層的識(shí)別出現(xiàn)不同的結(jié)果。目前在斷層識(shí)別方法研究中，螞蟻體追蹤技術(shù)應(yīng)用較多，針對(duì)復(fù)雜的下古生界潛山油藏的相關(guān)研究少見(jiàn)于文獻(xiàn)。因此在樁海地區(qū)下古生界碳酸鹽巖潛山勘探開(kāi)發(fā)實(shí)踐中，改進(jìn)了螞蟻體追蹤技術(shù)，在曲率屬性基礎(chǔ)上進(jìn)行螞蟻體追蹤，既能夠有效識(shí)別斷層，又提高了斷裂識(shí)別精度，并且指導(dǎo)了樁海下古生界潛山油藏勘探開(kāi)發(fā)。

1 斷層識(shí)別技術(shù)分析

在三維地震數(shù)據(jù)中，斷層、透鏡體、特殊巖性體等輪廓表現(xiàn)為邊緣特征，邊緣檢測(cè)能夠描述地質(zhì)體不連續(xù)性特征，但是傾斜地層會(huì)降低邊緣檢測(cè)準(zhǔn)確性。樁海地區(qū)下古生界潛山經(jīng)歷多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致不同斷塊落差很大，地層傾角很大，地層傾角會(huì)極大影響裂縫帶或者斷層檢測(cè)效果。根據(jù)實(shí)際地層情況，在時(shí)間-頻率域內(nèi)首先計(jì)算地層傾角時(shí)差，然后沿地層傾角選取合適的分析時(shí)窗，對(duì)數(shù)據(jù)體中異常地質(zhì)體進(jìn)行不連續(xù)性檢測(cè)。處理的資料顯示，該方法能夠準(zhǔn)確地獲得地層傾角估計(jì)值，而且能夠消除地層傾角在邊緣檢測(cè)中的不利影響，對(duì)斷裂不連續(xù)性特征能取得較為準(zhǔn)確的邊緣檢測(cè)效果。依據(jù)樁海地區(qū)下古生界潛山裂縫走向分布統(tǒng)計(jì)圖可以看出東西向?yàn)榱芽p優(yōu)勢(shì)走向（圖1），因此需要關(guān)注東西走向斷層的識(shí)別。

圖1 樁海地區(qū)下古生界潛山頂面斷層分布與微裂縫走向

受地震資料分辨率和信噪比影響，沿層相干切片識(shí)別斷層和裂縫的效果差，古潛山頂面和內(nèi)幕的斷層和裂縫基本無(wú)法清晰識(shí)別，相干切片中異常邊界更多的是反映了古生界地層中振幅能量差異，而能量差異與斷層沒(méi)有一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，因此相干切片識(shí)別斷層效果差（圖2）。雖然曲率屬性是反映地層構(gòu)造變形程度的地震屬性，曲率切片識(shí)別斷層有一定效果，但與人工解釋方案存在較大差異，曲率異常更多的是反映了古生界地層構(gòu)造變形差異，無(wú)法識(shí)別斷層的構(gòu)造格局（圖3）。相干切片和曲率屬性檢測(cè)方法識(shí)別的斷層和裂縫帶被地層傾角、能量和局部構(gòu)造變形干擾，在樁海地區(qū)應(yīng)用中難以明確斷層與其伴生裂縫帶的相關(guān)性。

圖2 樁海地區(qū)下古生界潛山Tg1沿層相干切片

圖3 樁海地區(qū)下古生界潛山Tg1沿層曲率切片

2 曲率螞蟻體斷層識(shí)別技術(shù)應(yīng)用

螞蟻體追蹤技術(shù)被古潛山劇烈能量變化嚴(yán)重干擾，為了解決上述難題，引入不受反射振幅和波形影響的體曲率屬性來(lái)改進(jìn)螞蟻體追蹤，進(jìn)而更好地預(yù)測(cè)次級(jí)斷裂。因?yàn)轶w曲率屬性只計(jì)算同相軸的形變程度，對(duì)反射振幅和異常能量不敏感，其對(duì)撓曲（沒(méi)斷開(kāi)）、褶皺等橫向變形更敏感，這些都是相干切片無(wú)法識(shí)別的次級(jí)斷裂和裂縫帶。

2.1 曲率螞蟻體斷層識(shí)別技術(shù)的要點(diǎn)

改進(jìn)的螞蟻體技術(shù)流程如下：首先利用構(gòu)造導(dǎo)向?yàn)V波消除高頻噪聲，利用邊緣增強(qiáng)處理突出斷層的不連續(xù)性，在傾角和方位角約束下求取體曲率，將體曲率作為輸入數(shù)據(jù)直接引導(dǎo)螞蟻體追蹤流程，生成曲率螞蟻融合屬性體。構(gòu)造導(dǎo)向?yàn)V波可提高地震信噪比，邊緣增強(qiáng)處理保證斷層斷點(diǎn)不變形，利用螞蟻體追蹤優(yōu)勢(shì)將體曲率異常轉(zhuǎn)化為縱向延伸與斷層匹配的斷層邊界，消除因地層傾角引起的和斷層無(wú)關(guān)的局部曲率異常，增強(qiáng)曲率螞蟻體識(shí)別斷層及裂縫的可靠性。

對(duì)比相干、曲率和曲率螞蟻體切片，可發(fā)現(xiàn)曲率螞蟻體消除了地層傾角影響，更能清晰預(yù)測(cè)古潛山次級(jí)斷層及裂縫帶發(fā)育情況。Tg1 和Tg2 沿層曲率螞蟻體切片（圖4、圖5）可以清楚地識(shí)別斷裂整體構(gòu)造格局和次級(jí)斷裂展布特征，表明曲率螞蟻體屬性不受異常信號(hào)反射干擾，識(shí)別的異常信息只與次級(jí)斷層和伴生裂縫相關(guān)，通過(guò)與常規(guī)地震解釋對(duì)比，每平方千米增加斷層3～4條。

圖4 樁海地區(qū)下古生界潛山Tg1沿層曲率螞蟻體屬性平面

圖5 樁海地區(qū)下古生界潛山Tg2曲率螞蟻體屬性平面

2.2 曲率螞蟻體斷層識(shí)別技術(shù)應(yīng)用

曲率螞蟻體屬性預(yù)測(cè)的斷層級(jí)別可以到中小級(jí)別斷層，而構(gòu)造解釋、相干預(yù)測(cè)和曲率預(yù)測(cè)的是較大級(jí)別斷層。人工解釋斷層為東西向和近南北向斷層為主，曲率螞蟻體識(shí)別斷層以東西向、北西向?yàn)橹鳎媳毕驍鄬哟沃?，這表明曲率螞蟻體基本反映了古生界地層次一級(jí)的中小級(jí)別斷裂展布。同時(shí)通過(guò)井震標(biāo)定和測(cè)井解釋、FMI 資料對(duì)比（圖1），曲率螞蟻體識(shí)別的斷層與測(cè)井解釋裂縫儲(chǔ)層密集段吻合，進(jìn)一步說(shuō)明曲率螞蟻體識(shí)別的斷層級(jí)別更低。

借鑒前人研究成果，樁海地區(qū)下古生界潛山的開(kāi)啟裂縫總體以近東西向?yàn)橹鳎蔽魑飨驗(yàn)檩o，成像測(cè)井資料顯示主要裂縫發(fā)育方向與喜山期持續(xù)發(fā)育近東西向斷層的走向具有較好的一致性。這些斷層也是裂縫較為發(fā)育區(qū)，容易形成有利的裂縫型儲(chǔ)集空間，部署的井位往往獲得高產(chǎn)，例如在反射層Tg1 的曲率螞蟻體切片中，可發(fā)現(xiàn)高產(chǎn)井ZG46、ZGX47、ZG473-X1、ZH10，Z169-X4、ZH104、ZH102 均處于從西向東延伸的同一斷層帶附近（圖4），ZH104、ZG46 井在地震與曲率螞蟻體剖面圖上，顯示鉆遇斷層或者斷層附近（圖6、圖7），說(shuō)明該區(qū)帶勘探開(kāi)發(fā)部署應(yīng)重視近東西向斷層發(fā)育帶，尤其是多條斷層交匯處。

圖6 過(guò)ZH104井南北向地震與曲率螞蟻體剖面

圖7 過(guò)ZG46井南北向地震與曲率螞蟻體剖面

另外潛山內(nèi)幕反射層Tg2的曲率螞蟻體切片表明裂縫帶走向基本還是以東西向?yàn)橹鳌⒈蔽魑飨驗(yàn)檩o，裂縫帶交匯帶顯著增多，更小級(jí)別裂縫的派生在近東西向和北西西向裂縫帶，與之成小角度派生的裂縫帶密集程度更明顯（圖5、圖7），高產(chǎn)油井ZGX47、ZX169、Z169-X1 等井也主要分布于近東西向裂縫帶附近。ZGX47、ZH102 的FMI 解釋裂縫走向基本與上述裂縫帶走向一致，表明貫穿樁海地區(qū)下古生界潛山的這條近東西向裂縫帶是油氣聚集有利區(qū)帶。

結(jié)合油田勘探開(kāi)發(fā)生產(chǎn)實(shí)際情況，參考曲率螞蟻體預(yù)測(cè)斷層發(fā)育情況，在樁海地區(qū)部署了5 口開(kāi)發(fā)井并全部完鉆，分別鉆遇多套儲(chǔ)層，測(cè)井顯示各儲(chǔ)層發(fā)育大量裂縫系統(tǒng)，試采均獲較高產(chǎn)工業(yè)油流（日產(chǎn)20～42 t）。通過(guò)對(duì)樁海地區(qū)19 口井鉆遇的下古生界30 套儲(chǔ)層進(jìn)行對(duì)比分析，其中25 套儲(chǔ)層與曲率螞蟻體屬性具有較好對(duì)應(yīng)關(guān)系，符合率大于80%。進(jìn)一步證實(shí)曲率螞蟻體融合技術(shù)在碳酸鹽巖潛山斷層識(shí)別中對(duì)于預(yù)測(cè)裂縫發(fā)育帶具有較高的可信度。

3 結(jié)論

（1）樁海地區(qū)下古生界潛山油藏儲(chǔ)層的發(fā)育程度與斷裂系統(tǒng)密切相關(guān)，多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)形成的潛山斷裂更為復(fù)雜，提高斷裂識(shí)別精度是預(yù)測(cè)該類(lèi)潛山儲(chǔ)層的關(guān)鍵。

（2）曲率螞蟻體融合技術(shù)克服了相干切片難以識(shí)別低級(jí)序的小斷層及伴生裂縫帶、曲率屬性切片識(shí)別小斷層縱向連續(xù)性差的不足之處，能更清晰地反映不同走向斷層平面展布及縱向發(fā)育特征，極大提高了樁海地區(qū)下古生界潛山斷裂的識(shí)別效果。

（3）將曲率屬性作為螞蟻體追蹤識(shí)別的基礎(chǔ)輸入數(shù)據(jù)，進(jìn)而在優(yōu)化的螞蟻體算法參數(shù)下進(jìn)行計(jì)算，得到的曲率螞蟻體屬性對(duì)小斷裂的空間分辨能力更高，是可以獲取不同尺度的裂縫預(yù)測(cè)結(jié)果。

（4）近東西向斷裂系統(tǒng)是樁海下古生界潛山油藏儲(chǔ)層集中發(fā)育區(qū)，走向與實(shí)測(cè)裂縫的主縫方向基本一致，曲率螞蟻體融合技術(shù)能夠清晰識(shí)別該組斷裂。