渤海油田渤中A构造太古宙潜山裂缝储层预测
中海石油(中国)有限公司天津分公司 渤海石油研究院,天津 300459
The prediction of Archean buried hill fracture reservoir in BZ-A structure of the Bohai oilfield
Bohai Oilfield Research Institute,Tianjin Branch of CNOOC Ltd.,Tianjin 300459,China
责任编辑: 叶佩
收稿日期: 2019-12-5 修回日期: 2020-11-12 网络出版日期: 2021-02-20
基金资助: |
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Received: 2019-12-5 Revised: 2020-11-12 Online: 2021-02-20
作者简介 About authors
李尧(1985-),男,硕士,高级工程师,主要从事地球物理方法及储层预测等方面的研究工作。Email:
钻井揭示渤海油田渤中A构造太古宙潜山拥有巨大的天然气勘探潜力,而目标区太古宙变质岩潜山裂缝储层面临埋深大、非均质性强、横向变化快等问题,制约了该区勘探评价的顺利实施。本次研究从潜山裂缝储层的成因机理出发,分别对风化裂缝带和内幕裂缝带储层特征进行综合分析,开展了针对性的潜山裂缝储层预测技术研究。对于风化带裂缝储层,创新采用基于双参数叠前裂缝储层孔隙度预测技术,通过三维弹性参数交会分析开展裂缝储层孔隙度预测,精细描述了风化带裂缝储层发育情况。针对潜山内幕裂缝储层,在F-K域相干增强技术改善潜山内幕有效反射成像的基础上,采用基于聚类分析的边缘增强裂缝检测技术,对潜山内幕裂缝发育规律进行了综合表征。针对性裂缝储层预测技术的综合应用,有力助推了渤中A构造勘探评价,也为目标区下一步勘探评价提供了重要依据。
关键词:
Drilling has revealed that the Archean buried hill of BZ-A has great potential for natural gas exploration.In the target area,the metamorphic rock fracture reservoir in Archean buried hill has many problems such as great buried depth,strong heterogeneity of the reservoir and rapid lateral changes,which pose challenges to the exploration.Based on the study of the genetic mechanism of fractured reservoirs in buried hill,the authors comprehensively analyzed the features of the weathered fractured zone and the inner fractured zone,and established a targeted technical system for the description of fractured reservoirs in buried hill.For the weathered zone fractured reservoir,the pre-stack fracture reservoir porosity prediction technology based on the double-parameter was innovatively used,and the fracture reservoir porosity was predicted by the 3D elastic parameter analysis,and the distribution of the fractured reservoir in the weathered zone was finely described.For the inner fractured zone,the F-K domain coherence enhancement technique was used to improve the imaging of the buried hill.The method of edge enhanced crack detection based on clustering analysis was used to comprehensively characterize the distribution of reservoir in the inner fracture zone.Through the comprehensive application of targeted geophysical techniques, the exploration evaluation of BZ-A has been strongly promoted,thus providing a strong basis for the further exploration evaluation of the target area.
Keywords:
本文引用格式
李尧, 张笑桀, 刘恭利, 龚敏.
LI Yao, ZHANG Xiao-Jie, LIU Gong-Li, GONG Min.
0 引言
渤中A构造位于渤海海域渤中凹陷、黄河口凹陷与沙南凹陷交接处,整体具有洼中隆的构造背景,成藏条件优越。1井在太古宙潜山获得重大发现,解释气层106 m,揭示了太古宙变质岩潜山巨大的天然气勘探潜力。然而渤中A构造作为渤海首个大型深埋太古宙潜山评价目标,平均埋深在4 000 m以上,潜山内幕地震资料成像质量较差,噪声干扰严重,利用常规地震属性开展裂缝储层预测效果不理想。另外,潜山裂缝储层非均质性强,横向变化快,由于研究区地震资料方位角较窄,常规基于方位各向异性裂缝检测的方法在该区并不适用,所以缺乏有效的裂缝储层预测手段,制约了该区勘探评价的顺利实施。
1 研究区特点
图1
图2
本文从潜山裂缝储层成因分析及分带性研究出发,针对风化裂缝带和内幕裂缝带储层不同的裂缝响应特征,分别开展了针对性的技术攻关探索。其中针对风化带裂缝储层,基于双参数叠前裂缝储层孔隙度预测技术,采用三维弹性参数交会分析建立横波阻抗、密度与裂缝储层孔隙度的拟合关系,通过叠前弹性参数反演实现裂缝储层孔隙度预测,精细描述了风化带裂缝储层物性发育规律。针对内幕裂缝带,通过F-K域相干增强技术改善潜山内幕有效高陡反射成像,并运用走向和倾向聚类增强的边缘检测技术对潜山内幕裂缝发育规律进行了综合表征。最终的研究结果有力支持了目标区的勘探评价,并得到了新钻井的验证,也为目标区继续寻找潜力及下一步勘探评价提供了重要依据。
2 基于叠前弹性参数的风化带裂缝储层预测技术
图3
针对以往仅利用横波阻抗或者密度等单参数线性预测,导致预测裂缝孔隙度准确度不高、线性化严重的问题,本文基于三维弹性参数的交会分析(图4a),交会结果显示横波阻抗和密度参数与裂缝总孔隙度之间具有较好的三维相关关系,提出了基于双参数的裂缝储层孔隙度预测方法,首先以裂缝总孔隙度曲线作为目标曲线,横波阻抗曲线与密度曲线作为计算曲线,通过参与计算曲线的线性匹配关系模拟目标曲线,并与先验目标曲线进行误差分析,优选误差最小的组合关系作为最终的双参数拟合关系输出,从而得到预测的总孔隙度曲线。
图4
图4
基于二元结构的裂缝孔隙度拟合
a—三维弹性参数交会分析;b—裂缝孔隙度曲线预测
Fig.4
Fracture porosity fitting based on dual structure
a—3D elastic parameter analysis;b—prediction of fracture porosity curve
如图4b所示,横波阻抗与密度进行的双参数裂缝孔隙度预测结果与原始裂缝孔隙度曲线具有较好的一致性。该方法不仅拓展了以叠前弹性参数为基础进行裂缝孔隙度预测的思路,而且对该区进一步开展叠前裂缝孔隙度研究具有重要的借鉴意义。
图5
图6
图7
3 潜山内幕裂缝带储层预测技术
渤中A构造潜山内幕主要发育以构造作用为主的构造缝,裂缝发育与断裂特征有很好的相关性,地震剖面局部发育明显的高角度反射特征,这种高陡反射与潜山内幕裂隙组发育程度具有密切联系。但是由于潜山内幕反射连续性差,受噪声影响严重,原始地震资料难以有效表征内幕裂缝储层发育情况。本文首先基于F-K域相干增强技术对潜山内幕连续有效反射进行增强处理,凸显潜山内幕有效高陡反射成像,进一步创新应用基于聚类分析边缘增强裂缝检测技术,对潜山内幕裂缝带储层发育规律进行综合表征。
3.1 基于F-K域的相干增强技术
连续信号与非连续信号在频率—波数域内存在差异,因此可采用F-K变换将信号从时间空间域转换到频率波数域进行分析,将反射时间t和地震道空间位置x表示的函数 f(t,x)变换为以频率f和空间波数k表示的函数:
图8
图9
图10
图11
图12
图13为1井完钻后部署的两口设计井的地震剖面,能够看出渤中A构造太古宙潜山地层普遍存在高陡反射,由于受到地震资料品质的制约,表现为断续反射,从而影响了潜山内幕裂缝储层表征精度。
图13
图14是采用F-K域相干增强技术处理后的地震剖面,它不但能够有效地突出潜山内幕的高角度连续有效反射,而且降低了随机噪声的干扰,为进一步开展潜山内幕裂缝发育表征奠定了良好的资料基础。
图14
图14
F-K域相干增强处理后剖面
Fig.14
Seismic profile after F-K domain coherent enhancement
3.2 基于聚类分析的边缘增强裂缝检测技术
常规潜山内幕裂缝检测方法大多是基于断裂检测方法的拓展应用,如相干体类裂缝检测方法、曲率属性裂缝检测方法以及构造不连续性裂缝检测方法等。由于研究区潜山内幕地震反射产状变化较大,高、低角度倾斜反射并存,将这些检测方法直接应用于研究区内幕潜山裂缝储层预测中,会将地层的倾角与断裂、裂缝带的信息混淆,应用效果往往存在不确定性。而且常规检测手段通常以数据驱动为主,没有将断裂或裂缝带的倾向和走向等信息纳入到检测结果计算中,导致预测结果难以满足精确检测裂缝走向和富集程度的需求。
图15为双向聚类的边缘增强裂缝检测实现流程,首先基于地震数据计算得到倾角相干体,由于采用主、联测线模型进行逐点、逐道的方法计算,计算结果对振幅变化更加敏感,包含有更多的地质体信息和更高的分辨率;其次,对于倾角相干体分别沿水平和纵向提取断裂、裂缝带走向和倾向体,能够解决预测裂缝储层走向的难题;最后,将走向体与倾向体进行聚类分析,进一步增强有效成像,最终结果能更加精确地描述裂缝带的走向和裂缝发育程度。
图15
图15
基于聚类分析的边缘增强裂缝检测流程
Fig.15
Flow of clustering analysis edge enhancement fracture detection
图16
图16
基于聚类分析边缘增强裂缝检测效果
a—F-K增强处理后的聚类增强裂缝检测剖面;b—F-K增强处理后的地震剖面
Fig.16
Result of bidirectional clustering edge enhancement fracture detection
a—profile of clustering edge enhancement fracture detection after F-K domain coherent enhancement;b—seismic profile after F-K domain coherent enhancement
4 应用效果
针对渤中A构造太古宙潜山裂缝储层预测的难题,对风化裂缝带和内幕裂缝带储层分别开展了针对性的裂缝储层预测方法攻关,研究成果有效解决了该构造勘探评价阶段面临的诸多难点,能够有效地描述该区风化裂缝带和内幕裂缝储层主要发育区域,为该构造的初步评价提供了有效技术支撑。
在该研究成果的指导下,2井和4井在太古宙潜山风化裂缝带和内幕裂缝带均获得很好的勘探发现(图17),其中2井潜山有效裂缝储层累计271 m,4井潜山有效裂缝储层累计220 m。研究成果也进一步揭示了研究区裂缝储层发育的潜力区域,有力助推了渤中A构造天然气勘探评价。
图17
图17
太古宙潜山裂缝储层综合预测效果
a—风化裂缝带储层预测效果;b—内幕裂缝带储层预测效果;c—钻井柱状图
Fig.17
Comprehensive prediction effect of fractured reservoir in Archean buried hill
a—the distribution of the fractured reservoir in the weathered zone;b—the distribution of reservoir in the inner fracture zone;c—the drill bore column
5 结论
从渤中A构造太古宙潜山风化带和潜山内幕不同裂缝储层的响应特征分析入手,开展了针对性的技术方法研究。针对风化裂缝带储层,通过岩石物理机理分析,创新利用基于三维弹性参数交会的裂缝储层孔隙度预测,实现了对风化带裂缝储层物性发育规律的有效表征,是一种有效的裂缝储层物性预测方法;针对潜山内幕裂缝储层,从构造缝发育的规律入手,重点开展针对潜山内幕高陡有效反射特征的F-K域增强处理,提升内幕资料品质,并通过聚类增强的边缘检测技术实现了对内幕裂缝发育规律有效表征,对以构造缝为主的潜山内幕勘探是一种快速有效的方法。
本文提出的研究方法成功指导了渤中A构造勘探评价井位设计,尤其在海上地震资料方位角较窄,且勘探初期井位较少的情况下,为目标区太古宙潜山裂缝储层发育模式研究及潜力寻找提供直接依据,也为渤海相近油田潜山目标研究提供很好的借鉴,具有较好的推广应用价值。
参考文献
地震裂缝预测技术研究进展
[J].
Progress of seismic fracture characterization technology
[J].
变质岩潜山储层地震波组特征分析与应用
[J].
Analysis on seismic wave group features in metamorphic rock buried hill reservoir
[J].
辽东湾锦州25-1 南潜山变质岩储层四性特征研究
[J].东湾锦州25-1 南地区潜山变质岩储层岩性、物性、含油性、电性特征及其相互关系进行了研究。该区岩性以片麻岩类和碎裂岩类为主,局部出现变质花岗岩,在平面上呈条带状分布。变质花岗岩和碎裂岩含油性较好,片麻岩较差。物性分析表明,研究区储集层物性整体相对较好,但非均质性强。在常规双侧向测井曲线上,变质岩有利储层正差异明显;在孔隙度测井曲线中,声波时差测井和中子测井值高,密度测井值低。锦州25-1 南地区潜山变质岩有利储层厚度在西部较薄,东部较厚。系统研究锦州25-1 南地区潜山变质岩的四性特征,对指导该区油气勘探有重要意义。]]>
Four properties characteristics of JZ25-1S buried hill metamorphic reservoir in Liaodong Bay
[J].
综合地震属性分析在JZS油气田太古界变质岩潜山储层预测中的应用
[J].裂缝性变质岩储层的研究理论、方法与孔隙型砂岩储层有明显不同,主要在于变质岩大部分原生孔隙为次生的构造裂缝所代替,此类裂缝不仅是储集空间,也是油气的渗流通道。由于潜山变质岩储层埋藏深、构造复杂,地震资料品质差,给储层解释和预测带来较大的难度。本文在已有技术的基础上,总结出一套有效的裂缝性变质岩潜山储层预测技术,主要包括:精细沿层方差体切片技术、基于叠前地震数据体的频谱成像分析技术、构造应力场分析技术和吸收衰减属性分析技术等,其中以方差体切片使用效果最明显。利用此套技术对JZS油气田太古界潜山储层中裂缝性储集层发育情况和含油气性进行了预测。预测结果与钻井结果吻合很好,表明该套技术具有较好的应用前景。
Application of comprehensive seismic attribute analysis in prediction of Archaean metamorphic rock buried-hill reservoir in JZS oil/gas field
[J].
地震密度反演及地层孔隙度估计
[J].
DOI:10.3969/j.issn.0001-5733.2010.01.022
URL
[本文引用: 1]
地层密度直接与孔隙度、孔隙流体类型、饱和度和骨架矿物成分有关.本文通过理论分析和计算,讨论了油气藏储层物性参数变化引起的密度变化及密度变化对地震波速度、阻抗和振幅的影响,提出了基于完全纵波方程的全波形地震密度反演和孔隙度估计方法,克服了常规地震密度反演对地震数据更多处理引起的信号畸变,提高了地震密度反演和地层孔隙度估计的精度.该方法采用波场导数的时间积分和多炮求和,对地震数据中的噪声具有比较强的压制作用.理论模型研究表明该方法是可行的.通过对我国西部某气田实际数据处理、分析和反演,获得了地层密度和孔隙度,结果与测井基本吻合,证明了预测结果的准确性和方法的有效性,从而为后续的有效储层预测和储量计算提供了可靠的数据.]]>
Density invesion and porosity estimation
[J].
利用叠前地震数据预测火山岩储层裂缝
[J].通过对叠前弹性波阻抗反演及各向异性理论的研究,归纳出一种通过叠前地震数据来预测火山岩裂缝的方法思路:首先引入叠前弹性波阻抗反演,利用其分辨率高的优点来寻找火山岩储层,然后分析裂缝引起的地震波动力学属性随方位角的变化特征,通过各向异性来预测裂缝的方向和发育程度,综合判断火山岩储层裂缝的分布情况。该方法以“面向储层找裂缝”为原则,在分辨率和预测准确性上都有其理论优势,将该思路在试验区域进行尝试,取得了较好的效果。
The detection of fractures in the volcanic reservoir with pre-stack seismic data
[J].
敏感参数分析在叠前反演流体识别中的应用
[J].单一的岩性或物性参数均无法很好的满足复杂油气藏流体检测的需要。从测井岩石物理参数统计入手,找出与油气特征关联程度高的多个敏感参数进行交会分析,优选出流体敏感参数。基于叠前弹性参数反演成果,探索了井—震联合进行流体检测的方法。通过实际应用,明显的改善了叠后反演的多解性问题,取得了较好的应用效果。
The application of sensitive parameters analysis to fluid identification based on pre-stack inversion
[J].
基于叠前地震反演的流体识别方法研究进展
[J].地震流体识别是指利用地震资料对储层含流体特征进行识别和描述,而地震叠前反演是储层流体识别和评价的有效途径。本文在评述现有地震叠前反演方法的基础上,分析优选储层流体敏感参数的必要性,论述了基于地震岩石物理理论的敏感流体因子的构建和评价方法,探讨了基于数据驱动和模型驱动的地震流体识别方法及其适用条件。理论研究和实际应用均表明:流体有效识别要以流体因子构建及敏感性分析为基础,选择有效的流体敏感参数及评价方法,明确目标储层有效流体因子;以地震反演为技术保障,研发可靠的叠前地震反演策略和适用的反演方法。
Research progress of fluid discrimination with pre-stack seismic inversion
[J].
基线差密度校正法的应用——以蓬莱9-1油田叠前反演处理为例
[J].
DOI:10.11720/wtyht.2015.5.23
URL
[本文引用: 1]
蓬莱9-1油田的潜山为中生界花岗岩,经钻井揭示该油田潜山具有埋深浅、风化作用强、裂缝储层横向变化快的特点。通过精细岩石物理研究,密度在该油田潜山段能够较好地识别裂缝储层,但是由于潜山段井间密度基线差异较大,对利用密度进行井间裂缝储层预测提出了挑战。笔者采用基线差密度校正法对井间密度基线进行了一致性处理,并通过构建正演模型分析了密度变化对AVO响应特征的影响,最终利用叠前同时反演技术得到基线差校正后的密度体,解决了密度基线的差异性对裂缝储层预测的影响;还结合裂缝储层的基线差校正后的密度与总孔隙度之间良好的规律关系,利用基线差校正后的密度体在较好地描述潜山段裂缝储层展布规律的基础上,进一步刻画了井间裂缝储层的孔隙度发育程度,并得到了验证井的验证。该技术在蓬莱9-1油田潜山裂缝储层预测的成功应用,为今后类似潜山裂缝储层研究提供了借鉴意义。
The application of density baseline differences correction — Taking the pre-stack inversion in the PL9-1 oilfield as an example
[J].
岩石物理驱动的储层裂缝参数与物性参数概率地震反演方法
[J].
Probabilistic seismic inversion for reservoir fracture and petrophysical parameters driven by rock-physics models
[J].
三维地震勘探中强声波干扰的压制
[J].
Suppression of strong acoustic interference in 3D seismic data
[J].
F-K滤波在噪音减去法中的作用
[J].
The function of F-K filter in subtraction noise attenuation method
[J].
基于F-K域和Curvelet-中值滤波联合去噪的混采数据分离方法
[J].
Blended acquisition data separation method based on F-K domain and Curvelet-median filter joint denoising
[J].
Robust estimates of 3D reflector dip and azimuth
[J].
Integration of coherence and volumetric curvature images
[J].DOI:10.1190/1.3485770 URL [本文引用: 1]
三维多尺度边缘检测技术在古潜山裂缝性储层预测中的应用
[J].
Application of 3D multiple scale marginal detection technique in buried hill fractured reservoir prediction
[J].
利用地震数据分频相干技术检测火山岩裂缝
[J].
Fracture detection in volcanic rocks using discreet frequency coherency cubes on full azimuth seismic data
[J].
古潜山裂缝储层预测新方法
[J].平南潜山油气藏属于“新生古储”型组合,主要为奥陶系、寒武系碳酸盐岩。裂缝是储层内油气的主要储集空间,寻找岩层内的裂缝是潜山油气藏勘探的关键。根据裂缝在几何属性上的表现,提出了用多种几何属性预测与描述储层中的裂缝体系,定量刻画裂缝的分布,取得了较好的效果,与实际钻井资料相吻合。
The application of geometrical properties to predicting fracture type reservoirs
[J].
提高裂缝预测精度的解释性处理技术及其应用
[J].
Interpretative processing techniques and their applications in improving fracture prediction accuracy
[J].
小波分频倾角相干在复杂断裂解释中的应用
[J].地震相干属性为断裂解释提供了有力的技术手段,而复杂断裂带地区的地震相干体的解释面临两个主要问题:一是受分辨率的限制,不同级次的断裂无法区分,断裂主次关系不清;二是地层产状对相干属性的计算产生背景噪声干扰。因此,本文提出利用具有多分辨率分析能力的小波变换技术进行地震数据的分频重构,在不同频率的窄带地震数据基础上计算相干属性,并与倾角约束相干技术相结合,以解决复杂断裂带地区断层解释难题。将该方法应用于具有走滑压扭作用背景、以复杂断裂为特征的渤海辽东湾三维地震资料解释。结果表明:小波分频倾角相干技术能够有效地抑制地层产状引起的背景噪声,对复杂断裂体系进行多尺度分析,更有利于断裂的精细解释和断裂系统的整体研究,证明了该方法的有效性和实用价值。
Dip-steering similarity based on wavelet decomposition in complex fault interpretation
[J].
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