王立歆,李海英,李 弘,鄭 浩,馬靈偉

(1.中國石油化工股份有限公司石油物探技術(shù)研究院,江蘇南京 211103,2.中國石油化工股份有限公司西北石油局,新疆烏魯木齊 830011)

近年來,塔里木盆地順北油氣田勘探開發(fā)不斷取得進(jìn)展,其主要目標(biāo)儲(chǔ)層為奧陶系一間房組的海相碳酸鹽巖斷控縫洞體,儲(chǔ)層普遍埋深超過7000m,屬于超深層油氣藏[1-2]。該斷控縫洞型儲(chǔ)集體沿?cái)嗔褞Оl(fā)育,斷裂帶內(nèi)部地層破碎、非均質(zhì)性極強(qiáng),斷裂帶既是油氣疏導(dǎo)通道,又是有利的油氣儲(chǔ)集空間[3-6]?？碧介_發(fā)經(jīng)驗(yàn)表明,高產(chǎn)井主要分布于主干斷裂帶或與主干斷裂帶連通性好的次級(jí)斷裂帶上[7-8]。本文以順北地區(qū)超深層斷控縫洞體的高精度地震成像及儲(chǔ)層預(yù)測為目標(biāo),對(duì)順北地區(qū)地震勘探面臨的問題與技術(shù)瓶頸進(jìn)行了系統(tǒng)的分析和研究,建立了針對(duì)性的技術(shù)方案和對(duì)策,提升了復(fù)雜地質(zhì)條件下超深層碳酸鹽巖斷控縫洞體成像精度和預(yù)測的可靠性,為順北油氣田的持續(xù)高質(zhì)量勘探開發(fā)提供了技術(shù)支撐。

1 儲(chǔ)層地質(zhì)特征及難點(diǎn)對(duì)策

1.1 儲(chǔ)層地質(zhì)特征

順北油氣田位于順托果勒低隆起帶,區(qū)域內(nèi)走滑斷裂廣泛發(fā)育,斷裂主體發(fā)育在古生代地層中,走滑斷裂構(gòu)造樣式復(fù)雜多樣,向下斷穿寒武系地層。

由鉆測井、巖心等資料可知,儲(chǔ)集體類型主要包括裂縫-洞穴型儲(chǔ)集體、孔洞和裂縫等。裂縫-洞穴型儲(chǔ)層通常與斷裂性質(zhì)有關(guān),孔洞大多沿裂縫或微裂隙發(fā)生溶蝕作用形成。在儲(chǔ)層空間展布特征上,裂縫-洞穴型儲(chǔ)層一般沿走滑斷裂帶發(fā)育,溶蝕作用較弱。圈閉的形成還受蓋層分布的控制,順北地區(qū)桑塔木組發(fā)育巨厚的泥巖層,形成對(duì)奧陶系斷控裂縫-洞穴型圈閉有利的蓋層,在奧陶系內(nèi)幕發(fā)育的致密灰?guī)r可作為奧陶系內(nèi)幕縫洞型圈閉形成的有利頂封和側(cè)封條件。

1.2 問題及難點(diǎn)分析

順北地區(qū)地震勘探面臨的主要問題包括地表?xiàng)l件復(fù)雜、目的層埋深大、斷裂帶內(nèi)部非均質(zhì)性強(qiáng)等,具體體現(xiàn)在以下3個(gè)方面[9-13]。

1) 受沙丘等地表因素影響,地震采集資料中強(qiáng)能量面波、線性噪聲和異常噪聲等干擾波嚴(yán)重;同時(shí)由于上覆地層厚度大,造成超深層目的層地震資料信噪比低、吸收衰減嚴(yán)重、有效信號(hào)能量弱。

2) 二疊系地層廣泛發(fā)育不同規(guī)模的火成巖高速異常體,橫向速度變化快,若偏移速度模型精度不足,會(huì)嚴(yán)重影響下伏地層構(gòu)造形態(tài)和斷層的歸位精度、可靠性和合理性,甚至?xí)谏畈慨a(chǎn)生諸多虛假斷裂,極大地干擾儲(chǔ)層的刻畫;同時(shí),深部斷裂為高傾角走滑斷裂,斷距不明顯,因偏移剖面低頻不足,導(dǎo)致斷面成像不清晰。

3) 奧陶系目的層埋藏深度大,有效反射能量弱,地層內(nèi)部波阻抗差異小,橫向變化快。其斷控縫洞體地震波場特征復(fù)雜,不同類型、不同尺度的縫洞體地震識(shí)別模式存在差異,斷裂帶內(nèi)部受油氣充注及多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的改造影響,使得常規(guī)地震儲(chǔ)層識(shí)別技術(shù)對(duì)斷裂帶的邊界及內(nèi)幕難以準(zhǔn)確識(shí)別。

1.3 思路與對(duì)策

面對(duì)超深層碳酸鹽巖斷控縫洞體高精度成像及儲(chǔ)層預(yù)測難題,本文提出了“目標(biāo)導(dǎo)向、逐級(jí)攻關(guān)、分步推進(jìn)、綜合顯效”的地震處理及預(yù)測思路:以明確奧陶系斷裂及斷裂帶內(nèi)幕的清晰刻畫為最終目標(biāo),通過弱信號(hào)恢復(fù)、火成巖建模、正演模擬及多尺度描述等技術(shù)對(duì)策的攻關(guān)研究,克服地震信號(hào)吸收衰減嚴(yán)重、儲(chǔ)集體反射特征認(rèn)識(shí)不清等難題,從地震資料預(yù)處理到速度建模與成像再到多屬性預(yù)測分步推進(jìn),最終形成多項(xiàng)策略疊加的儲(chǔ)層成像及預(yù)測綜合技術(shù)。

首先,根據(jù)順北地區(qū)地震資料特點(diǎn)及地質(zhì)特征認(rèn)識(shí),研究沙漠地表吸收衰減的深層弱信號(hào)恢復(fù)的方法,形成針對(duì)性的預(yù)處理關(guān)鍵技術(shù)。以預(yù)處理數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),以火成巖高斯束層析速度建模為關(guān)鍵,以優(yōu)化的逆時(shí)偏移成像為核心,建立順北地區(qū)復(fù)雜斷控縫洞體高精度成像技術(shù)系列。而后,在斷控縫洞體地震響應(yīng)模式的指導(dǎo)下,以高精度地震成像資料為基礎(chǔ),結(jié)合斷裂-裂縫、溶洞、孔洞地質(zhì)認(rèn)識(shí),通過解釋性處理、屬性降維等技術(shù)手段,優(yōu)選面向不同尺度的斷控縫洞體邊界及內(nèi)幕的敏感屬性,實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)層的高精度預(yù)測。超深層碳酸鹽巖斷控縫洞體高精度成像及儲(chǔ)層預(yù)測技術(shù)流程如圖1 所示。

圖1 超深層碳酸鹽巖斷控縫洞體高精度成像及儲(chǔ)層預(yù)測技術(shù)流程

2 超深層斷控縫洞體高精度成像

2.1 基于矢量面元的弱信號(hào)恢復(fù)

國內(nèi)外沙漠區(qū)地震資料都面臨相似的問題,如噪聲干擾嚴(yán)重、近地表能量衰減導(dǎo)致深層地震信號(hào)能量弱等。曾慶才等[14]、杜耀斌等[15]、袁燎等[16]針對(duì)沙漠地區(qū)地表?xiàng)l件異常復(fù)雜,原始資料信噪比低的特點(diǎn),采用沙丘曲線、兩次浮動(dòng)基準(zhǔn)面、折射靜校正及多域去噪、優(yōu)勢頻帶靜校正和分偏移距組合等技術(shù),較好地解決了地震資料的低信噪比問題,提高了深層疊加成像精度。借鑒前人研究成果,在靜校正、地表一致性振幅恢復(fù)及反褶積等常規(guī)處理的基礎(chǔ)上,應(yīng)用基于矢量面元的超深層弱信號(hào)恢復(fù)技術(shù)進(jìn)一步恢復(fù)了深層-超深層信號(hào)的能量,該技術(shù)基于CMP道集構(gòu)建矢量面元片,通過Hilbert變換形成瞬時(shí)振幅道集和余弦相位道集、正弦相位道集,具體變換公式為:

(1)

(2)

圖2 超深層矢量面元弱信號(hào)動(dòng)態(tài)恢復(fù)技術(shù)流程

圖3是超深層地震資料弱信號(hào)恢復(fù)處理前、后的CMP道集,可以看出弱信號(hào)恢復(fù)后地震資料品質(zhì)得到了明顯改善,CMP道集的信噪比顯著提高,同相軸連續(xù)性更好,尤其是4000～5000ms的目的層以及更深地層的反射信號(hào)能量得以增強(qiáng)。實(shí)際應(yīng)用中,通過超深層地震資料弱信號(hào)恢復(fù)等預(yù)處理,最終可得到信噪比高、保真性好的高品質(zhì)疊前道集,這為后續(xù)的速度建模和深度偏移成像奠定了良好的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

圖3 超深層地震資料弱信號(hào)恢復(fù)處理前(a)、后(b)的CMP道集

2.2 高精度層析速度建模與成像

順北地區(qū)二疊系火成巖高速異常體嚴(yán)重影響了深部斷裂的成像精度。如圖4所示,火成巖速度異常在深層產(chǎn)生虛假斷裂,原因如下:①相較于圍巖,火成巖屬于高速異常體,具有尺度較小的特點(diǎn),超越層析反演的分辨率極限;②巖性橫向變化劇烈,速度跳變大,不滿足常規(guī)層析理論假設(shè)。

圖4 順北火成巖建模精度不足導(dǎo)致的偏移構(gòu)造假象剖面

2.2.1 高斯束局部層析速度建模技術(shù)

要解決火成巖的成像難題,關(guān)鍵是建立準(zhǔn)確的火成巖區(qū)域速度模型。針對(duì)此問題,提出了地質(zhì)層位約束的高斯束局部層析速度建模技術(shù)(以下簡稱“局部層析速度建模技術(shù)”),實(shí)現(xiàn)了對(duì)順北火成巖的高分辨速度反演,提高了火成巖速度建模的精度及穩(wěn)定性。該技術(shù)針對(duì)常規(guī)層析反演速度建模的缺陷及火成巖速度變化復(fù)雜性的特點(diǎn),通過地質(zhì)層位約束的局部層析技術(shù),實(shí)現(xiàn)了火成巖對(duì)應(yīng)層位內(nèi)的精細(xì)速度反演。

傳統(tǒng)層析反演是全局反演,對(duì)局部突變異常體的反演分辨率不夠,容易導(dǎo)致異常體下的目標(biāo)層位畸變。運(yùn)用層位約束局部層析反投影技術(shù),構(gòu)建新的火成巖高分辨率層析目標(biāo)函數(shù)((3)式),加大了火成巖發(fā)育區(qū)速度更新權(quán)重,可實(shí)現(xiàn)對(duì)火成巖高速異常體的精細(xì)刻畫[17]:

(3)

式中:等式右邊第1項(xiàng)是道集拉平項(xiàng),屬于常規(guī)層析反演準(zhǔn)則,其中ztrue表示期望深度,zpick表示拾取深度;等式右邊第2項(xiàng)是局部層析反演項(xiàng),ε1是權(quán)重因子,用來控制層位約束下的局部構(gòu)造反演權(quán)重,Δzlocal表示局部異常體區(qū)域?qū)?yīng)的深度差。該算法的關(guān)鍵是如何獲得準(zhǔn)確的深度差Δzlocal進(jìn)行局部層析,本文采用了一種層位約束技術(shù)用于準(zhǔn)確計(jì)算Δzlocal,具體流程如下。

1) 追蹤目標(biāo)層:追蹤火成巖頂及火成巖下第一個(gè)“上拱”的異常層位(定義該層位為速度反演目標(biāo)層)。如圖5所示,綠色為火成巖頂界面,藍(lán)色為火成巖底界面下的第一個(gè)異常層位。

圖5 火成巖頂界面及底界面下第一個(gè)異常層位

2) 計(jì)算局部深度差:先根據(jù)測井分層與地質(zhì)認(rèn)識(shí)進(jìn)行線性擬合得到符合地質(zhì)規(guī)律的期望構(gòu)造層位,如圖6 中藍(lán)線所示,而后利用目標(biāo)層位(紅線)與期望層位(藍(lán)線)計(jì)算局部深度差,該深度差即包含了火成巖的速度異常信息。

圖6 通過追蹤層位計(jì)算局部深度差示意

3) 局部層位約束層析反投影:根據(jù)計(jì)算得到的局部深度差Δzlocal構(gòu)建新的火成巖高分辨率層析目標(biāo)函數(shù),通過層析計(jì)算將深度差轉(zhuǎn)化為火成巖局部速度更新量Δvlocal。

4) 局部更新量應(yīng)用:利用局部速度更新量Δvlocal,得到局部層析后的精細(xì)速度模型。

圖7為常規(guī)速度建模與局部層析速度建模的偏移成果,顯然局部層析算法得到的速度模型能夠更加精確地刻畫二疊系火成巖局部高速異常體,從而實(shí)現(xiàn)火成巖對(duì)應(yīng)層位內(nèi)的速度反演。

圖7 常規(guī)速度建模(a)與局部層析速度建模(b)的偏移成果

2.2.2 面向深大斷裂的寬頻RTM成像技術(shù)

逆時(shí)偏移是用于復(fù)雜高陡構(gòu)造成像的一種有效技術(shù),目前常規(guī)的逆時(shí)偏移技術(shù)主要包括兩種實(shí)現(xiàn)方式:一種是采用互相關(guān)成像條件及疊后濾波的組合方式進(jìn)行成像,但互相關(guān)成像條件會(huì)產(chǎn)生低波數(shù)、強(qiáng)振幅的偏移噪聲,降低成像精度,且疊后濾波方法易損失成像剖面中的低波數(shù)信息,影響深層高陡斷裂構(gòu)造的成像質(zhì)量;另一種是基于波場分解的逆時(shí)偏移方法,該方法可在消除偏移噪聲的同時(shí)保持?jǐn)?shù)據(jù)頻帶不受損失,但對(duì)存儲(chǔ)及計(jì)算要求較高,計(jì)算能力常常不能滿足實(shí)際海量數(shù)據(jù)的生產(chǎn)應(yīng)用。為了兼顧效率與效果,在分析常規(guī)波場分解逆時(shí)偏移方法的基礎(chǔ)上,本文采用基于解析波場隱式分解的逆時(shí)偏移成像條件,高效地實(shí)現(xiàn)了時(shí)間-空間域波場的隱式分解,有效地保護(hù)了低頻信號(hào),實(shí)現(xiàn)了寬頻成像,因此明顯改善了成像質(zhì)量。

常密度聲波介質(zhì)中,對(duì)于VTI介質(zhì)逆時(shí)偏移,通過求解二階耦合形式的VTI介質(zhì)擬聲波方程實(shí)現(xiàn)波場外推,其表達(dá)式為:

(4)

(5)

式中:s(t,x),r(t,x)表示時(shí)刻空間位置x=(x,y,z)處的震源正傳波場與檢波點(diǎn)反傳波場;Tmax為波場延拓最大時(shí)間。由逆時(shí)偏移低頻噪聲的產(chǎn)生機(jī)制可知,當(dāng)存在強(qiáng)烈的背向散射時(shí),互相關(guān)成像條件會(huì)在炮檢波場傳播方向相同時(shí)產(chǎn)生嚴(yán)重的強(qiáng)振幅、低頻偏移噪聲。為此,通過構(gòu)建新的逆時(shí)偏移成像條件壓制偏移噪聲,將炮點(diǎn)與檢波點(diǎn)波場進(jìn)行上、下行波場分解:

(6)

式中:sd(t,x)為炮點(diǎn)下行波,su(t,x)為炮點(diǎn)上行波,rd(t,x)為檢波點(diǎn)下行波,ru(t,x)為檢波點(diǎn)上行波。將(6)式代入(5)式,得到新的逆時(shí)偏移成像條件為:

(7)

式中:I1(x)與I2(x)為與傳播方向相反的波場成像結(jié)果,反映了地下界面成像信息;I3(x)與I4(x)為與傳播方向相同的波場成像結(jié)果,對(duì)地下構(gòu)造成像結(jié)果不產(chǎn)生貢獻(xiàn),是低頻偏移噪聲產(chǎn)生的根本原因。在成像過程中,若只選擇有貢獻(xiàn)的項(xiàng)作為最終的成像結(jié)果,則消除低頻噪聲項(xiàng)后的波場分解互相關(guān)成像條件為:

(8)

通過完善面向深大斷裂的寬頻RTM成像技術(shù),可以提高RTM低頻陡傾角的成像質(zhì)量,使低頻能量更加豐富,有利于斷面波成像,將該技術(shù)應(yīng)用于高陡傾角地層得到的成像結(jié)果優(yōu)于常規(guī)偏移成像結(jié)果。

3 超深層斷控縫洞體精細(xì)預(yù)測

順北油氣田超深層斷控縫洞體內(nèi)部油氣賦存狀況復(fù)雜,富集程度差異大。地震雜亂反射背景下的儲(chǔ)集空間與斷裂的精細(xì)預(yù)測是實(shí)現(xiàn)油氣藏開發(fā)的關(guān)鍵步驟之一。基于復(fù)雜地質(zhì)條件下的超深層高精度成像成果,面向奧陶系碳酸鹽巖斷控縫洞體,建立了以地震響應(yīng)模式分析、疊后多屬性預(yù)測為主的順北超深層斷控縫洞體綜合預(yù)測技術(shù)流程(圖8)。

圖8 順北超深層斷控縫洞體綜合預(yù)測技術(shù)流程

3.1 地震響應(yīng)識(shí)別模式

針對(duì)順北斷控縫洞體地質(zhì)特征(空間位置、尺度、形態(tài)及組合類型等情況),進(jìn)行正演模擬與實(shí)際地震剖面相結(jié)合的地震波場特征研究,明確斷控縫洞體地震波場特征影響因素,搭建斷控縫洞體(地質(zhì))與地震響應(yīng)(地球物理)之間的關(guān)系橋梁。在塔里木盆地巖石物理參數(shù)統(tǒng)計(jì)分析基礎(chǔ)上,基于“逼近實(shí)際地震采集參數(shù)、逼近實(shí)際地震主頻、逼近真實(shí)地質(zhì)模型、逼近實(shí)際的儲(chǔ)層深度”的四逼近原則,建立符合順北地區(qū)實(shí)際地層結(jié)構(gòu)的走滑斷裂帶及斷裂帶控制下的縫洞儲(chǔ)集體正演模型,基于非均勻介質(zhì)波動(dòng)方程正演模擬進(jìn)行斷控縫洞體的地震響應(yīng)特征研究[17]。

分析實(shí)際鉆井及地震剖面特征,建立不同組合類型的斷控縫洞體地震識(shí)別模式:斷裂帶內(nèi)部發(fā)育大尺度洞時(shí),地震反射特征表現(xiàn)為“串珠”反射和弱雜亂反射;斷裂帶性質(zhì)為受剪切應(yīng)力為主的走滑斷裂,破碎帶較窄,發(fā)育中尺度洞與裂縫時(shí),地震剖面表現(xiàn)為垂向“線狀”反射與“串珠”反射;斷裂帶內(nèi)部發(fā)育非均勻的小縫洞體時(shí),地震剖面亦可表現(xiàn)為強(qiáng)雜亂反射特征(圖9)[18]。通過對(duì)斷控縫洞體地震識(shí)別模式的研究與總結(jié),可以提高儲(chǔ)層預(yù)測的針對(duì)性,為實(shí)際應(yīng)用提供理論指導(dǎo)。對(duì)正演結(jié)果的屬性分析,亦可以為后續(xù)的儲(chǔ)層預(yù)測提供參考依據(jù)。

圖9 不同地質(zhì)模式下的實(shí)際地震剖面、儲(chǔ)集體模型和正演剖面a 斷裂帶+大尺度洞; b 斷裂帶+中尺度洞+裂縫; c 斷裂帶+小縫洞體非均勻分布

3.2 地震多屬性儲(chǔ)層預(yù)測

由地質(zhì)分析結(jié)果可知,斷控縫洞體受通源主干走滑斷裂帶控制,橫向非均質(zhì)性強(qiáng),縱向連通性較好。經(jīng)過多期改造后,斷裂帶內(nèi)儲(chǔ)層物性由內(nèi)而外逐漸變差,上覆泥灰?guī)r、泥巖蓋層以及側(cè)向的致密灰?guī)r形成封堵和遮擋,成為儲(chǔ)集體邊界。斷裂帶內(nèi)幕是油氣富集的主要空間,儲(chǔ)集體類型包括溶洞、裂縫以及小型溶蝕孔洞等。根據(jù)同相軸的錯(cuò)段、變形及能量變化情況對(duì)斷裂帶內(nèi)幕進(jìn)行分級(jí):同相軸存在明顯錯(cuò)段或較大變形時(shí),內(nèi)幕為強(qiáng)串珠或強(qiáng)雜亂狀反射的定義為大尺度斷裂帶;同相軸存在明顯褶曲,內(nèi)幕有雜亂反射偶有串珠狀強(qiáng)反射定義為中尺度斷裂帶;同相軸表現(xiàn)為小褶曲或弱空白反射,內(nèi)幕為雜亂反射,則定義為小尺度斷裂帶。大尺度及中尺度的斷裂帶內(nèi)幕儲(chǔ)層構(gòu)成了順北油氣田的主要油氣儲(chǔ)集空間[12]。不同規(guī)模的斷裂是溝通儲(chǔ)層與深層油源的主要通道,對(duì)油氣富集與成藏具有重要作用。針對(duì)不同的地質(zhì)目標(biāo)采用了地震多屬性降維的技術(shù)策略,優(yōu)選出對(duì)所求解問題敏感性最高、屬性個(gè)數(shù)最少的地震屬性或?qū)傩越M合,以提高儲(chǔ)層預(yù)測精度,改善與地震屬性有關(guān)的解釋效果[19-22]。

面向邊界與內(nèi)幕分別進(jìn)行地震屬性降維研究,以不同地質(zhì)模式下斷控縫洞體的地震識(shí)別模式為指導(dǎo),優(yōu)選邊緣檢測類及結(jié)構(gòu)類屬性為斷裂帶邊界及內(nèi)幕描述的優(yōu)勢屬性。從優(yōu)勢屬性正演模擬結(jié)果及與實(shí)際地震數(shù)據(jù)剖面屬性的對(duì)應(yīng)關(guān)系可以看出,不同屬性對(duì)邊界及內(nèi)幕縫洞體的敏感程度存在差異(圖10)。

圖10 正演模擬(a)及實(shí)際地震數(shù)據(jù)(b)的多屬性識(shí)別剖面

斷裂帶邊界主要采用紋理、張量以及多屬性融合的技術(shù)手段進(jìn)行識(shí)別;對(duì)于內(nèi)幕,通過屬性降維明確不同尺度目標(biāo)的敏感屬性,再進(jìn)行預(yù)測。我們利用波阻抗反演或者能量類屬性對(duì)洞穴型儲(chǔ)集體進(jìn)行準(zhǔn)確描述;利用地層信息重構(gòu)方法或者分頻分尺度的方法對(duì)孔洞型儲(chǔ)集體進(jìn)行預(yù)測;對(duì)于地震同相軸明顯“錯(cuò)斷”的斷裂,主要利用較大門檻值的大尺度相干或自動(dòng)斷層提取(automatic fault extract,AFE)等邊緣檢測類屬性進(jìn)行描述;對(duì)于裂縫,利用較小門檻值的裂縫強(qiáng)度、傾角屬性來進(jìn)行描述。針對(duì)不同地質(zhì)目標(biāo)體的地震降維屬性組合如表1所示。實(shí)踐證明,上述敏感多屬性的串聯(lián)和融合技術(shù)可以提高順北超深層斷控縫洞體儲(chǔ)層預(yù)測的可靠性。

表1 針對(duì)不同地質(zhì)目標(biāo)的地震降維屬性組合

4 應(yīng)用效果

圖11是圖7中對(duì)應(yīng)速度模型的偏移成像結(jié)果,從藍(lán)色箭頭處可以看出,對(duì)于常規(guī)層析反演對(duì)應(yīng)的成像剖面(圖11a),由于火成巖建模精度不足,下伏地層出現(xiàn)了繼承性扭曲構(gòu)造。在局部層析建模對(duì)應(yīng)的成像剖面(圖11b)中,火成巖下伏繼承性虛假構(gòu)造得到消除,構(gòu)造更加合理真實(shí),同時(shí)斷裂帶內(nèi)的“串珠”收斂效果更好。

圖11 火成巖高速異常局部層析建模前(a)、后(b)的成像剖面

對(duì)比圖12中利用寬頻RTM成像技術(shù)得到的成像剖面與常規(guī)RTM成像剖面,可以看出,無論是同相軸的穩(wěn)定性還是斷裂的垂向連續(xù)性均是寬頻RTM的成像結(jié)果更優(yōu),可以清晰識(shí)別出斷裂的縱向貫通性。寬頻RTM技術(shù)可有效提高成像精度,補(bǔ)償?shù)皖l損失,改善高陡構(gòu)造和斷裂系統(tǒng)的成像效果,拓展地震成像資料頻帶,提高陡傾角斷裂及小縫洞體的成像分辨率。

圖12 常規(guī)RTM成像(a)與寬頻RTM成像(b)剖面

圖13為利用常規(guī)屬性與降維優(yōu)化屬性分別對(duì)斷控縫洞體與斷裂預(yù)測結(jié)果的平面顯示,可以看出,利用降維優(yōu)化屬性得到的預(yù)測精度明顯高于利用常規(guī)屬性得到的結(jié)果,主干斷裂的連續(xù)性以及次級(jí)斷裂的清晰度明顯提升。以TT1與TT2井為例,利用常規(guī)屬性對(duì)這兩口井進(jìn)行預(yù)測得到的結(jié)果并不清楚,實(shí)際鉆井中出現(xiàn)大規(guī)模放空漏失,TT1、TT2井漏失量分別達(dá)到912m3、217m3,利用降維優(yōu)化屬性則實(shí)現(xiàn)了對(duì)該兩口井的高精度預(yù)測,井點(diǎn)位置斷裂清晰、儲(chǔ)集體屬性能量強(qiáng)。

圖13 利用常規(guī)屬性與降維優(yōu)化屬性對(duì)斷控縫洞體及斷裂預(yù)測結(jié)果的平面顯示a常規(guī)屬性儲(chǔ)集體預(yù)測; b 降維優(yōu)化屬性儲(chǔ)集體預(yù)測; c 常規(guī)屬性斷裂識(shí)別; d 降維優(yōu)化屬性斷裂識(shí)別

5 結(jié)論

針對(duì)復(fù)雜地質(zhì)條件下超深層碳酸鹽巖斷控縫洞體地震成像及預(yù)測難題,提出了“目標(biāo)導(dǎo)向、逐級(jí)攻關(guān)、分步推進(jìn)、綜合顯效”的地震處理及預(yù)測思路,形成了適用于順北地區(qū)地震資料的弱信號(hào)恢復(fù)、高精度火成巖速度建模及寬頻RTM成像的處理技術(shù),提高了超深層斷裂系統(tǒng)成像精度,建立了超深層斷控縫洞體綜合預(yù)測技術(shù)流程,通過正演模擬分析以及不同類型斷控縫洞體的地震屬性降維等技術(shù)的應(yīng)用,有效提高了超深層碳酸鹽巖斷控縫洞體邊界及內(nèi)幕預(yù)測精度。

隨著超深層油氣勘探開發(fā)的不斷深入,如何通過地震采集補(bǔ)充低頻信息,實(shí)現(xiàn)保真保幅處理,以及量化描述斷裂帶內(nèi)幕縫洞連通性等難題將是下一步的重點(diǎn)研究方向。